KR20070112530A - 전자 기기에서 키 확장 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전자 기기에서 키 입력 방법을 확장하는 장치에 관한 것으로서, 키 입력을 위한 다수 개의 제 1 입력포트 및 제 2 입력포트들 중에서 각각 하나의 입력포트를 연결하는 기본키와, 상기 다수 개의 제 1 입력포트 및 2 입력포트들 중에서 적어도 세 개의 입력포트를 연결하는 추가키를 포함하여, 적은 수의 입력 포트만으로 추가 비용을 들이지 않고, 쉽게 키 입력 방법을 확장할 수 있다.
키, 키 매트릭스, 키 스위치, 인터럽트

Description

전자 기기에서 키 확장 장치{APPARATUS FOR EXPANDING KEY IN ELECTRONIC DEVICE}
도 1은 종래 기술에 따른 전자 기기에서 키 매트릭스의 기본 구조를 도시하는 도면,
도 2는 종래 기술에 따른 전자 기기에서 키 확장 장치를 도시하는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 전자 기기에서 키 확장 장치를 도시하는 도면, 및
도 4는 종래 기술과 본 발명의 실시 예에 따른 전자기기에서 메탈돔 키와 인쇄회로기판의 정면도와 측면도를 도시하는 도면.
본 발명은 전자 기기의 키에 관한 것으로서, 특히, 입력포트의 조합을 이용하여 키 입력 방법을 증가시키기 위한 키 확장 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 키를 입력으로 하는 전자기기는 키 입력을 위한 적은 수의 입력 포트만으로 많은 수의 키 입력을 받아들이기 위하여 키 매트릭스(matrix) 방식을 사용하고 있다. 다시 말해, 상기 전자 기기는 입력 포트를 연결하는 다수 개의 행(Row: 가로)과 열(column: 세로)로 구성된 매트릭스 형태의 키를 이용하여 상기 입력 포트의 비트 값을 변경함으로써, 상기 입력 포트의 수보다 더 많은 수의 키 입력을 받아들일 수 있다. 여기서, 상기 매트릭스 형태의 키, 즉, 키 매트릭스는 상기 전자 기기의 입력 포트 수와 같은 수의 행과 열의 키로 구성됨으로써, 상기 매트릭스를 이루고 있는 키의 수 만큼에 해당하는 키 입력 방법을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 전자 기기에서 제 1 입력 포트와 제 2 입력 포트가 각각 3개씩 존재할 시, 키 매트릭스는 3개 행과 3개 열의 키로 구성되어 9개의 키 입력 방법을 가질 수 있다. 여기서, 상기 전자 기기는 상기 키 매트릭스에서 특정 행과 열의 키가 눌렸을 시, 메모리에서 상기 눌려진 키에 해당하는 입력 포트들의 비트 값이 각각 0(low)에서 1(high)로 변경됨으로써, CPU(Central Processing Unit)에서 상기 변경된 값을 인식하여 상기 변경된 값에 해당하는 기 설정된 동작을 수행한다. 예를 들어, 상기 도 1에 도시된 바와 같이, 3×3 형태의 키 매트릭스를 가진 전자기기에서 Key[0,2]이 눌렸을 시, 상기 Key[0,2]에 해당하는 제 1 입력 포트의 Row0과 제 2 입력 포트의 Col2의 비트 값이 0에서 1로 변경됨으로써, 상기 전자기기는 상기 변경된 값에 따라 기 설정된 해당 동작을 수행한다.
하지만, 최근 들어 상기 전자 기기의 기능이 현격하게 발전되어 상기 전자 기기에서 제공되는 기능이 점차 다양해짐에 따라, 상기 전자 기기에서 제공되는 다양한 서비스 기능을 제어하기 위해 점점 더 많은 수의 키 입력 방법이 필요시 되고 있다.
이에 따라, 종래에는 키 입력을 위한 전용 IC를 이용하거나 도 2에 도시된 바와 같은, 방향성 소자, 즉, 다이오드(diode)를 이용하여 키 입력 방법을 확장시키는 장치가 제공되고 있다. 하지만, 상기 전용 키 입력 IC 혹은 다이오드를 이용한 키 확장 방법은 추가적인 비용이 필요하고, 부품 실장 면적 측면에서 효율적이지 못할 뿐만 아니라, 구현하기가 어렵다는 문제점이 있다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 전자 기기에서 키 확장 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 전자 기기에서 입력 포트의 조합을 이용하여 키 입력 방법을 확장하기 위한 장치를 제공함에 있다.
상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 견지에 따르면, 전자 기기에서 키 입력 방법을 확장하는 장치는, 키 입력을 위한 다수 개의 제 1 입력포트 및 제 2 입력포트들 중에서 각각 하나의 입력포트를 연결하는 기본키와, 상기 다수 개의 제 1 입력포트 및 2 입력포트들 중에서 적어도 세 개의 입력포트를 연결하는 추가키를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구 체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하 본 발명에서는, 전자 기기에서 제공되는 입력 포트의 조합을 이용함으로써, 키 입력 방법을 확장하기 위한 장치에 관해 설명할 것이다.
이하 본 발명은, 제 1 입력 포트와 제 2 입력 포트가 각각 3개씩인 전자 기기를 예로 들어 설명하며, 다른 형태의 입력 포트를 가진 전자 기기, 예를 들어, 제 1 및 제 2 입력포트가 각각 5개씩이거나 제 1 입력포트가 4개이고, 제 2 입력포트가 6개인 전자 기기 등에도 동일하게 적용될 수 있음은 물론이다.
도 3은 본 발명에 따른 전자 기기에서 키 확장 장치를 도시하는 도면이다.
상기 도 3에 도시된 키 매트릭스는 제 1 입력포트와 제 2 입력포트가 각각 3개인 전자 기기에서 가질 수 있는 일반적인 3×3 형태의 키 매트릭스를 본 발명에 따라 상기 입력포트의 조합을 이용하여 확장한 구조이다. 다시 말해, 상기 일반적인 3×3 형태의 키 매트릭스(301) 이외에 상기 제 1 입력포트와 제 2 입력포트에서 하나 이상을 선택하는 조합을 이용하여 추가적인 행과 열을 구성함으로써 상기 확장된 키 매트릭스를 획득할 수 있다. 여기서, 상기 추가적인 행과 열의 구성은 상기 제 1 입력포트와 제 2 입력포트 중에서 적어도 세 개의 입력포트를 선택하여 연결하는 키로 구성할 수 있다. 여기서, 상기 일반적인 3×3 형태의 키 매트릭스(301)를 구성하는 기본키, 예를 들어, key[0,0](311)는 제 1 입력포트와 제 2 입력포트를 각각 하나씩 연결하는 2접점 키이고, 상기 조합으로 인해 추가된 행과 열을 구성하는 추가키들, 예를 들어, key[0,3](313), key[0,6](315), key[3,6](317), key[6,6](319)들은 상기 키에 연결된 상기 제 1 및 제 2 입력포트의 수에 따라 각각 3접점/4접점/5접접/6접점의 키가 된다.
상기 전자 기기에서 입력포트의 조합을 이용하여 키를 확장함으로써, 상기 제 1 및 제 2 입력포트의 수에 따라 확장 가능한 키의 수가 달라진다. 예를 들어, 상기 도 3에 도시된 바와 같이, 전자 기기에 존재하는 제 1 입력포트 및 제 2 입력포트가 각각 3개일 시, 기본 키 매트릭스를 구성하는 2접점 키이외에, 3접점 키부터 최대 6접점의 키까지 확장할 수 있다. 이때, 상기 3개의 제 1 입력포트와 제 2 입력포트 각각에서 선택 가능한 조합이 3C1+3C2+3C3=3+3+1=7이므로, 상기 매트릭스의 행과 열을 각각 7개씩 확장함으로써, 총 49개의 키를 가질 수 있게 된다. 여기서, 상기 입력포트 수에 따라 확장 가능한 키의 수가 달라지는 것을 하기 표 1에 예를 들어 나타내고 있다.
하기 표 1은 전자 기기의 입력포트 수에 따른 일반적인 키 매트릭스의 수, 3접점으로 확장 가능한 키 및 최대 확장 가능한 키의 수를 나타낸다.
제 1 입력포트 수, 제 2 입력포트 수 일반적 키 매트릭스 수(2접점 키) 3접점 확장키 최대 확장 가능키
4, 6 24 76 1245
5, 5 25 100 961
5, 6 30 135 2573
상기 표 1은 상기 전자 기기에 존재하는 제 1 및 제 2 입력포트의 수가 각각 4와 6, 5와 5 및 5와 6일 경우, 일반적인 2접점 키를 이용하여 구성할 수 있는 키의 수와 상기 조합을 이용하여 3접점으로 확장 가능한 키 및 최대 접점까지 확장하여 구성할 수 있는 키의 수를 나타내고 있다. 여기서, 상기 키의 수는 키 입력 방법의 수와 같으므로, 상기 3접점의 키를 추가하는 것만으로도 일반적인 키 매트릭스의 수보다 많은 키 입력 방법을 획득할 수 있음을 알 수 있다.
상기 전자 기기에서 상기 조합을 이용하여 키를 확장할 경우, 사용자에 의해 동시에 두 개 이상의 키가 입력되면, 상기 전자기기는 전혀 다른 하나의 키가 입력된 것과 같은 동작을 할 수 있다. 다시 말해, 상기 전자기기에서 두 개 이상의 키가 거의 동시에 입력될 시, 상기 입력된 두 개 이상의 키가 연결하는 다수 개의 입력포트들을 동일하게 연결하는 키가 존재하면, 상기 다수 개의 입력포트들을 동일하게 연결하는 하나의 키가 입력된 것과 같은 동작을 할 수 있다. 예를 들어, key[0,0](311)과 key[0,1](312)이 함께 입력될 시, 상기 key[0,0](311)의 입력으로 인해 Row0과 Col0의 비트 값이 0에서 1로 변경되고, 상기 key[0,1](312)의 입력으로 인해 상기 Row0과 Col1의 비트 값이 0에서 1로 변경되어 결과적으로 상기 Row0, Col0 및 Col1의 비트 값이 0에서 1로 변경됨으로써, 상기 전자 기기는 Row0, Col0 및 Col1을 연결하는 key[0,3]이 입력된 경우와 같은 동작을 할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따라 상기 키 조합을 이용하여 키를 확장시킨 전자기기는 CPU가 일정한 주기로 키의 상태 변화를 조사하는 폴링(polling) 방식이 아닌, 키의 상태가 변하는 순간 자동으로 상기 CPU가 상가 변화를 알 수 있는 인터럽트(interrupt) 방식을 사용하는 것이 바람직할 것이다. 여기서, 상기 폴링 방식은 일정한 주기마다 키의 상태를 감지하므로 키의 상태가 여러번 변화하더라도 상기 일정한 주기마다 최종적으로 변경된 값만을 감지할 수 있고, 상기 인터럽트 방식은 빠른 응답 속도를 가짐으로써, 키의 상태가 변화하는 순간 바로 상기 CPU가 상기 키의 상태 변화를 알 수 있기 때문에 사용자가 동시에 두 개 이상의 키를 입력하는 경우에도 짧은 시간차를 감지하여 순차적으로 두 개의 키가 입력되었음을 판단할 수 있다. 따라서, 상기 인터럽트 방식을 사용할 경우 상술한 예에서와 같이, 상기 key[0,0](311)과 key[0,1](312)이 같이 입력될 경우에도 상기 두 개의 키 중 하나의 키가 먼저 입력된 것을 감지하여 상기 두 개의 키 입력에 해당하는 동작을 수행할 수 있다. 여기서, 상기 인터럽트 방식은 두 개의 키에 하나의 기능이 지정된 경우, 즉, 상기 두개의 키가 동시에 입력될 시, 하나의 동작이 수행되도록 하는 중복키 기능을 사용하는 경우, 지정된 중복키가 포함하는 입력포트에 따라 상기 두 개의 키를 제대로 인식할 수 없는 경우가 발생할 수 있다. 예를 들어, key[0,0](311)과 key[0,3](313)이 동시에 입력되는 경우를 중복키 기능으로 지정할 경우, key[0,3](313)은 key[0,0](311)과 key[0,1](312)의 입력포트를 포함하고 있기 때문에, 상기 CPU는 key[0,0](311)과 key[0,1](312)이 동시에 입력되는 것인지, key[0,0](311)과 key[0,3](313)이 동시에 입력된 것인지, 또는 key[0,1](312)과 key[0,3](313)이 동시에 입력된 것인지를 구별할 수 없게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 키 확장 장치에서 중복키 기능을 할당하고자 할 경우, 두 개의 기본키를 중복키로 할당하거나 하나의 기본키와 상기 하나의 기본키에 연결된 입력포트를 포함하지 않는 추가키를 중복키로 할당하는 것이 바람직할 것이다.
상술한 키 확장 장치를 구성하는 3접점 키 및 그 이상의 접점으로 이루어진 키들을 상기 전자기기에서 활용하기 위해서는 상기 3접점 이상의 키를 입력받기 위한 메탈돔과 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; 이하 PCB라 칭함)판을 새로 설계해야 할 필요가 있으며, 상기 메탈돔과 상기 PCB의 설계는 3접점 방식을 예로 들어 이후 도 4의 참조와 함께 설명될 것이다. 여기서, 상기 메탈돔은 전자기기에서 키보드 아래에 존재하는 부품으로서, 스위치와 같이 외부에서 키 신호가 입력되는 것을 감지하여 상기 PCB에 전달하는 역할을 하고, 상기 PCB는 상기 메탈돔으로부터 키 신호를 전달받아 상기 전자기기의 모뎀에 제공하는 역할을 한다.
도 4는 종래 기술과 본 발명의 실시 예에 따른 키 확장 장치를 위한 메탈돔 키와 PCB의 정면도와 측면도를 도시하고 있다.
상기 도 4를 참조하면, 도 4(a)는 2접점의 키를 입력받기 위한 메탈돔의 정면도와 측면도 및 PCB의 정면도를 도시하고, 도 4(b)는 본 발명에 따른 3접점 키를 입력받기 위한 메탈돔의 정면도와 측면도 및 PCB의 정면도를 도시하고 있다.
상기 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 상기 2접점 키를 입력받기 위한 메탈돔은 테두리가 하나의 접점이고, 가운데 뾰족한 부분이 나머지 하나의 접점으로 사용되어 상기 PCB의 가장 바깥 원과 가장 안쪽 원과 접촉함으로써, 각 키에 연결된 해당 입력포트의 비트 값을 변경시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따라 3개의 입력포트를 연결하는 3접점 키를 이용하는 메탈돔과 PCB는 서로 3개의 접촉점을 가져야하므로, 상기 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 테두리를 하나의 접점으로 사용하고, 양쪽으로 뾰족한 부분 각각을 하나의 접점으로 사용하도록 설계할 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 전자기기에서 입력포트의 조합을 이용하여 키를 확장함으로써, 적은 수의 입력 포트만으로 추가 비용을 들이지 않고, 쉽게 키 입력 방법을 확장할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 전자기기에서 키 입력 방법을 확장하는 장치에 있어서,
    키 입력을 위한 다수 개의 제 1 입력포트 및 제 2 입력포트들 중에서 각각 하나의 입력포트를 연결하는 기본키와,
    상기 다수 개의 제 1 입력포트 및 2 입력포트들 중에서 적어도 세 개의 입력포트를 연결하는 추가키를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 추가키는, 상기 다수 개의 제 1 입력포트 및 제 2 입력포트들 중에서 각각 하나 이상을 선택하는 조합을 이용하여 구성된 키 인것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 전자기기에서 키가 입력될 시, 인터럽트(interrupt) 방식을 이용하여 상기 키 입력을 감지하는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 기본키와 확장키를 이용하여 중복키를 할당할 시, 상기 기본키 중 두 개의 키를 상기 중복키로 할당하거나, 연결된 입력포트가 서로 다른 하나의 기본키와 하나의 추가키를 중복키로 할당하는 것을 특징으로 하는 장치.
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