KR20080065055A - 터치 센서 버튼을 구비한 장치 및 구동 방법 - Google Patents

터치 센서 버튼을 구비한 장치 및 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광원부의 빛을 발산시키고 센서 버튼의 입력 신호를 감지하는 프론트 패널부; 상기 센서 버튼의 환경 설정 정보를 저장하는 메모리; 및 상기 센서 버튼에서 감지된 입력 신호에 대응하여 해당 기능 동작을 수행하는 제어부를 포함하여 이루어진 터치 센서 버튼을 구비한 장치 및 구동 방법에 관한 것으로, 다양한 멀티 미디어 재생 장치인 셋탑 박스(STB), 멀티미디어 플레이어, 모니터, TV 등의 제품에 프론트 패널과 게임 콘솔의 기능 동작 구현을 위해서 필요한 기능 버튼들을 커패시턴스 센싱 이론(Capacitance sensing theory)에 근거하여 터치 센서 버튼 방식으로 제공함으로써, 외관상 깨끗하고 고급스러운 디자인을 연출할 수 있고, 백라이트닝 LED를 이용한 다양한 기능 버튼들의 응용 디스플레이 효과를 제공한다.
센서 버튼, LED, 패널

Description

터치 센서 버튼을 구비한 장치 및 구동 방법{Apparatus for having touch sensor buttons and method for operating thereof}
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 셋탑 박스(STB)에 구현된 터치 센서 버튼을 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명에 의한 터치 센서 버튼을 구비한 프론트 패널(front panel)의 내부 구조를 나타낸 예시도.
도 3(a~c)은 본 발명에 의한 터치 센서 버튼의 LED 구동 회로를 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 의한 칩 LED에 위치하는 터치 센서 버튼의 구성을 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 터치 센서 플레인(plane)의 정면부를 나타낸 예시도.
도 6(a~c)은 본 발명의 실시 예에 따른 각각의 터치 센서 버튼 라이트닝(lighting) 구성을 나타낸 예시도.
도 7은 본 발명에 의한 터치 센서 버튼을 실행하기 위한 입력 값을 설정하는 방법을 나타낸 흐름도.
도 8은 본 발명의 실시 예에 의한 터치 센서 버튼의 키 입력에 따른 구동 방 법을 나타낸 흐름도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
a. 메뉴 b. 나가기
c. 확인 버튼 d. 메뉴 이동 동작 버튼
e. 표시부 f. 방송 수신 표시부
o. 홀(hole) p. 프론트 패널(front panel)
q. 아크릴판 r. 확산 층(diffusion plate)
s. 센서 보드(sensor board) t. 칩 LED
본 발명은 방송 수신기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터치 센서 버튼을 구비한 장치 및 구동 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 각종 셋탑 박스, 멀티미디어 플레이어, 모니터, TV 제품의 프론트 패널(Front_Panel)과 게임 콘솔 등에서 기능 동작 구현을 위하여 필요한 메뉴 선택과 이동 버튼들은 트랙(Track) 또는 푸시 스위치(Push Switch)를 적용하여 구현되어 있다. 한편, 트랙(Track) 또는 푸시 스위치(Push Switch)는 항상 정해진 방향으로 눌러야 동작되므로 조작이 불편하고 디자인의 변화에도 한계가 있는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 다양한 멀티미디어 재생 장치의 프론트 패널과 게임 콘솔의 기능 동작 버튼을 커패시턴스 센싱(Capacitance sensing) 이론을 이용하여 터치 센서 버튼 방식을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 터치 센서 버튼을 구비한 장치는 광원부의 빛을 발산시키고 센서 버튼의 입력 신호를 감지하는 프론트 패널부; 상기 센서 버튼의 환경 설정 정보를 저장하는 메모리; 및 상기 센서 버튼에서 감지된 입력 신호에 대응하여 해당 기능 동작을 수행하는 제어부를 포함한다.
상기 광원부는 칩 LED인 것을 특징으로 한다.
상기 칩 LED의 밝기 조절은 풀-다운(full-down) 저항값을 조정하는 것을 특징으로 한다.
상기 센서 버튼은 커패시턴스 센싱(Capacitance sensing) 알고리즘으로 구동되는 것을 특징으로 한다.
상기 프론트 패널부는 상기 센서 버튼으로 구성된 센서 보드를 실장하고, 상기 센서 보드와 아크릴판 사이에 확산층을 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 센서 버튼은 메뉴 화면, 나가기, 확인, 메뉴 이동 및 특수 기능 키 버튼 중 적어도 하나인 것을 특징으로 한다.
상기 센서 버튼의 환경 설정 정보는 상기 입력 신호에 대한 각각의 오프셋 값을 반영한 임계치(Threshold)와 감도(Sensitivity) 설정, 상기 센서 버튼의 실행 타임 간격 설정, 특수 기능을 구현하는 상기 센서 버튼의 키 조합 설정 및 상기 센서 버튼의 환경 보정 저항값(Environment Calibration Register Value)설정 정보 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 터치 센서 버튼의 구동 방법에 있어서, 터치 센서 버튼에서 입력 신호를 감지하는 단계; 및 상기 단계에서 시스템이 스탠바이 모드(standby mode)이면 상기 입력 신호에 대한 동작 수행을 금지하고, 상기 시스템이 동작 모드(operating mode)이면 해당 기능 동작을 수행하는 단계를 포함하여 이루어진다.
또 다른 관점에서 본 발명은 터치 센서 버튼의 구동 방법에 있어서, 소정의 시간 동안 센서 버튼에 입력 신호가 감지되지 않는 단계; 상기 단계로부터 광원부의 구동을 오프(off) 시키는 단계; 상기 센서 버튼의 전면에 사용자 위치를 감지하는 단계; 및 상기 사용자 위치가 감지되면 상기 광원부의 구동을 온(on)시키는 단계를 포함하여 이루어진다.
본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부 도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 셋탑 박스(STB)에 구현된 터치 센서 버튼을 나타낸 예시도이다.
본 발명은 셋탑 박스(STB), 멀티미디어 플레이어, 모니터, TV 등의 각종 가전 기기에 기능 동작을 실행하기 위한 키 버튼을 커패시턴스 센싱(Capacitance sensing) 이론을 이용하여 터치 센서 버튼 방식으로 구현한다. 따라서, 기존의 Tact 또는 Push switch로 구현된 제품보다 외관상 깨끗하고 고급스런 이미지를 연출할 수 있다. 본 명세서에 제안된 내용은 오픈 케이블 HD 셋탑 박스(STB)에 적용 가능한 기능 버튼들을 중심으로 설명되고 있지만, 유사한 기능 버튼들을 요구하는 다양한 제품에 최소한의 변형으로 효과적으로 동작할 수 있도록 응용가능하다.
본 발명의 실시 예에 따른 셋탑 박스(STB)에 구현된 터치 센서 버튼들은 메뉴 버튼(a), 나가기 버튼(b), 확인 버튼(c), 메뉴 이동 동작 버튼(d), 특수 기능 버튼(도시하지 않음) 등으로 구성되며 패널 전면부에는 채널 번호 및 현재 시각 등을 디스플레이하는 표시부(e) 및 방송 수신 상태를 나타내는 방송 신호 표시부(f)가 위치한다.
메뉴 버튼(a)은 채널 가이드 메뉴 화면을 호출한다. 나가기 버튼(b)은 호출된 기능을 취소하거나 바로 이전 단계의 화면으로 이동한다. 확인 버튼(c)은 메뉴 또는 프로그램 편성표 화면(EPG)에서 사용자가 원하는 항목을 선택할 때 사용한다.
메뉴 이동(▲/▼/◀/▶) 동작 버튼(d)은 메뉴 또는 프로그램 편성표 화면(EPG)에서 사용자가 원하는 항목으로 이동할 때 사용한다. 특히, TV 화면에서 ▲/▼은 채널 변경, ◀/▶은 볼륨 변경에 사용한다. 특수 기능 버튼은 키 조합을 통해서 진단 모드 등의 특수 기능을 호출할 수 있도록 제공한다. 실시 예로써, '메뉴+나가기+◀' 또는 '메뉴+나가기+▶'의 키 조합이 가능하다.
도 2는 본 발명에 의한 터치 센서 버튼을 구비한 프론트 패널(front panel)의 내부 구조를 나타낸 예시도이다.
프론트 패널(front panel,'p')에 실장된 센서 보드('s')는 센서 보드('s') 전면에 구성된 센서 버튼과 아크릴판('q') 사이에는 에어 갭(Air Gap)이 없어야 하고 아크릴판('q')을 통과하는 라이트닝 칩 LED('t')의 밝기가 아크릴판('q')을 통과하여 균일하게 확산될 수 있도록 하기 위해 센서 보드('s') 전면과 아크릴판('q') 사이에 적합한 확산 층(Diffusion plate, t=1mm,'r')을 형성하도록 한다. 센서 보드('s')는 2 또는 4 층(layer)의 PCB로 구현된다.
라이트닝 칩 LED('t')는 센서 보드('s') 뒷면에 설치되고, 칩 LED('t)가 홀(hole,'o')을 통하여 프론트-엔드(front-end) 쪽으로 빛을 발산할 수 있도록 구성한다. 라이트닝(lighting) LED 구동회로는 풀-다운(full-down) 저항값을 조정하여 밝기를 조정할 수 있도록 구성된다.
센서는 이동(▲/▼/◀/▶) 동작 버튼의 원형 버튼 외에는 사각형 버튼 모양을 적용한다. 센서 패턴 중심에 백라이트닝(backlighting)을 위한 라이트닝(Lighting) 통과 홀(hole,'o')을 형성한다. 라이트닝(lighting) 통과 홀(hole, 'o')은 0.25 mm 이상으로 구성한다.
호스트 인터페이스 커넥터는 센서 보드 뒷면에 위치하여 인터페이스 할 수 있도록 한다.
도 3(a~c)은 본 발명에 의한 터치 센서 버튼의 LED 구동 회로를 나타낸 예시도이다.
도 3a는 본 발명에 따른 LED 솔더링 패드(soldering pad)의 모양 및 사이즈를 나타낸다. 홀(hole,'h')의 크기는 2.4 파이(Φ)이고 패드의 가로 길이는 4.2mm, 세로 길이는 1.25mm이다. 도 3b는 본 발명에 따른 라이트닝(lighting) LED의 구동을 제어하기 위해 주변 장치용 직렬 인터페이스(SPI ; Serial Peripheral Interface) 프로토콜을 사용한다. SPI는 3가닥으로 통신을 한다. 데이터 입력(SDI), 데이터 출력(SDO), 클럭(SCLK)이 있고, SPI의 동작을 허가하는 선택 관이 별도로 존재한다. 1번 핀으로 인터럽터 신호가 인가되고 2번 핀은 칩 선택 신호(CS)가 인가된다. 3번 핀은 시리얼 클럭 신호(SCLK), 4번 핀은 데이터 입력(SDI)신호, 5번 핀은 데이터 출력(SDO)신호, 접지(GND) 및 전원소스(VDD) 인가 핀으로 구성된다.
도3c는 라이트닝(lighting) LED 구동 회로에서 풀-다운(full-down) 저항값을 조정하여 LED 밝기를 조절한다. 이를 위해 각 저항 소자(150 Ω)는 LED 제어 신호 값을 입력받아 동작하는 트랜지스터(KTC3875)와 스위칭 다이오드(r)에 연결된다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 의한 칩 LED에 위치하는 터치 센서 버튼의 구성을 나타낸 예시도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 셋탑 박스(STB)의 기능 버튼들은 칩 LED의 위치에 터치 센서 버튼을 설치한다. 따라서, 기능 버튼인 '메뉴 화면'을 터치 센서 버튼으로 구현하기 위해 네 글자 각각의 위치에 칩 LED를 장착한다. 다양한 기능 버튼들 중 '나가기', 메뉴 이동('▲/▼/◀/▶'), '확인(OK)' 키에 대응하도록 칩 LED 터치 센서 버튼을 구현한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 터치 센서 플레인(plane)의 정면부를 나타낸 예시도이다.
입력 신호에 대해 반응하는 커패시턴스 센서 버튼에 대하여 각각의 오프셋(offset) 값을 반영하여 임계치(Threshold)와 감도(Sensitivity)를 설정한다. 반복되는 터치 센서의 키 버튼 입력에 대해 효과적으로 응답될 수 있 있도록 적절한 실행 타임(Time) 간격(150ms ~ 200ms)을 조정한다. 혹은, 연속적인 터치 센서 키 버튼의 입력이 지원되지 않는 기능 키에 대해 반복되는 키 입력에 오직 한 번만 인식되고 실행되도록 설정한다.
각각의 터치 센서 버튼을 조합하여 특수 기능을 구현할 콤비네이션 키(Combination Key) 조합을 설정한다. 커패시턴스 센서(Capacitance sensor)의 오염(온도, 습도, 먼지 등) 정도에 대응하기 위한 환경 보정 저항값(Environment Calibration Register Value)을 설정한다.
시스템이 스탠 바이 모드(standby mode)일 경우 모든 터치 센서 버튼의 입력에 대해 동작을 금지(disable)하고 시스템이 동작 모드(operating mode)일 경우에는 터치 센서 버튼에 대한 입력이 인터럽트 가능(enable)하도록 설정한다.
라이트닝(lighting) 칩 LED는 소정의 시간, 2분 30초 동안 터치 센서 버튼에 아무런 입력 신호가 감지되지 않으면 오프(off)되도록 설정한다. 라이트닝(lighting) 칩 LED는 오프(off) 상태에서 터치 센서 버튼 전면에 사용자의 손을 감지하여 라이트닝 칩 LED가 온(on)되어 사용자가 원하는 기능 버튼의 위치를 확인하여 동작하도록 설정한다. 터치 센서 버튼으로의 입력을 감지하기 위해 셋탑 박스(STB)의 프론트 패널(front panel)에 진공 형광 표시 장치(VFD; Vacuum Fluorescent Display) 또는 형광 디스플레이(FLD) 표시부를 통하여 인식되도록 프 로그래밍한다.
도 6(a~c)은 본 발명의 실시 예에 따른 각각의 터치 센서 버튼 라이트닝(lighting) 구성을 나타낸 예시도이다.
본 발명에 따른 셋탑 박스(STB)의 프론트 패널(front panel)에 기능 버튼을 표시하기 위해 각각의 터치 센서 버튼 라이트닝(lighting)을 각각의 문자에 대응하는 수만큼 배치한다. 일 실시 예로써, (a)는 '메뉴 화면', (b)는 '나가기', (c)는 '확인(또는 OK)' 터치 센서 버튼을 라이트닝하기 위해 각 칩 LED의 중심 간격을 3mm로 두고 위치시킨다.
도 7은 본 발명에 의한 터치 센서 버튼을 실행하기 위한 입력 값을 설정하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
본 발명에 따른 멀티미디어 재생 장치에서 터치 센서 버튼을 구동하기 위해 요구되는 환경 설정 값을 입력한다. 먼저, 터치 센서 버튼의 입력에 대한 커패시턴스 센서(Capacitance sensor)의 임계치(Threshold) 및 감도(Sensitivity)의 오프셋 값을 설정한다. 또한, 터치 센서 버튼의 입력 시간에 대한 실행 타임 간격을 설정하여 기능 버튼을 사용자가 짧게 터치하는 입력, 소정의 시간 이상을 터치하는 입력, 소정의 시간 동안 반복 입력하는 경우에 각각의 해당 기능을 수행할 수 있도록 설정한다. 마지막으로, 터치 센서 버튼의 입력으로 특수 기능(자기 진단 기능 등)을 수행하도록 조합 키를 설정한다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 의한 터치 센서 버튼의 키 입력에 따른 구동 방법을 나타낸 흐름도이다.
터치 센서 버튼의 입력을 감지하여 시스템이 스탠바이 모드(standby mode) 인 경우(S81,83) 버튼 입력 신호의 동작을 금지(disable)한다(S87). 시스템이 동작 모드(operating mode)일 경우에는 터치 센서 버튼에 대한 해당 기능 동작을 수행한다(S85).
한편, 본 발명에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 용어들로써 이는 해당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시 예들에 의해 한정되지 않고 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.
본 발명은 다양한 멀티 미디어 재생 장치인 셋탑 박스(STB), 멀티미디어 플레이어, 모니터, TV 등의 제품에 프론트 패널과 게임 콘솔의 기능 동작 구현을 위해서 필요한 기능 버튼들을 커패시턴스 센싱 이론(Capacitance sensing theory)에 근거하여 터치 센서 버튼 방식으로 제공함으로써, 외관상 깨끗하고 고급스러운 디자인을 연출할 수 있고, 백라이트닝 LED를 이용한 다양한 기능 버튼들의 디스플레이 응용 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 광원부의 빛을 발산시키고 센서 버튼의 입력 신호를 감지하는 프론트 패널부;
    상기 센서 버튼의 환경 설정 정보를 저장하는 메모리; 및
    상기 센서 버튼에서 감지된 입력 신호에 대응하여 해당 기능 동작을 수행하는 제어부를 포함하여 이루어진 터치 센서 버튼을 구비한 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 광원부는 칩 LED인 것을 특징으로 하는 터치 센서 버튼을 구비한 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 칩 LED의 밝기 조절은 풀-다운(full-down) 저항값을 조정하는 것을 특징으로 하는 터치 센서 버튼을 구비한 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 센서 버튼은 커패시턴스 센싱(Capacitance sensing) 알고리즘으로 구동되는 것을 특징으로 하는 터치 센서 버튼을 구비한 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 프론트 패널부는 상기 센서 버튼으로 구성된 센서 보드를 실장하고, 상기 센서 보드와 아크릴판 사이에 확산층을 형성하는 것을 특징으로 하는 터치 센서 버튼을 구비한 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 센서 버튼은 메뉴 화면, 나가기, 확인, 메뉴 이동 및 특수 기능 키 버튼 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 터치 센서 버튼을 구비한 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 센서 버튼의 환경 설정 정보는 상기 입력 신호에 대한 각각의 오프셋 값을 반영한 임계치(Threshold)와 감도(Sensitivity) 설정, 상기 센서 버튼의 실행 타임 간격 설정, 특수 기능을 구현하는 상기 센서 버튼의 키 조합 설정 및 상기 센서 버튼의 환경 보정 저항값(Environment Calibration Register Value)설정 정보 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 터치 센서 버튼을 구비한 장치.
  8. 터치 센서 버튼에서 입력 신호를 감지하는 단계; 및
    상기 단계에서 시스템이 스탠바이 모드(standby mode)이면 상기 입력 신호에 대한 동작 수행을 금지하고, 상기 시스템이 동작 모드(operating mode)이면 해당 기능 동작을 수행하는 단계를 포함하는 터치 센서 버튼의 구동 방법.
  9. 소정의 시간 동안 센서 버튼에 입력 신호가 감지되지 않는 단계;
    상기 단계로부터 광원부의 구동을 오프(off) 시키는 단계;
    상기 센서 버튼의 전면에 사용자 위치를 감지하는 단계; 및
    상기 사용자 위치가 감지되면 상기 광원부의 구동을 온(on)시키는 단계를 포함하는 터치 센서 버튼의 구동 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 광원부는 칩 LED인 것을 특징으로 하는 터치 센서 버튼의 구동 방법.
KR1020070001939A 2007-01-08 2007-01-08 터치 센서 버튼을 구비한 장치 및 구동 방법 KR20080065055A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100943878B1 (ko) * 2008-07-11 2010-02-24 오토스테크 주식회사 디지털방식 눈부심 방지 장치 및 그 제어 방법
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