KR20090024446A - 정보 기기용 입력 장치 및 이의 입력 방법 - Google Patents

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KR20090024446A
KR20090024446A KR1020070089476A KR20070089476A KR20090024446A KR 20090024446 A KR20090024446 A KR 20090024446A KR 1020070089476 A KR1020070089476 A KR 1020070089476A KR 20070089476 A KR20070089476 A KR 20070089476A KR 20090024446 A KR20090024446 A KR 20090024446A
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이기혁
윤영우
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한국정보통신대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 정보기기용 입력장치에 관한 것으로, 실질적인 사각형 형상의 덮개부와, 덮개부 하부에 각각 형성되며 덮개부를 통한 특정영역의 입력을 감지하는 적어도 둘 이상의 감지부와, 감지부에 의해 감지된 특정영역의 조합에 의해 키 이벤트를 생성하는 키 이벤트 생성부를 포함하는 정보기기용 입력장치에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 사각형 형상의 입력 장치를 활용하여 보다 적은 면적으로 원하는 문자, 숫자 또는 특수 문자를 명확하게 인지하여 입력할 수 있고, 사각형의 기하학적 형상으로 인한 고유한 촉각적 피드백을 통해서 효율적 입력이 가능하다.
입력장치, 키다운 이벤트, 스위치, 압력 센서, 표식, 카메라 모듈

Description

정보 기기용 입력 장치 및 이의 입력 방법{Input Unit for Information Electronic Device and Method of the Same}
본 발명은 정보기기용 입력 장치 및 이의 입력 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사각형 형상의 입력 장치를 활용하여 보다 적은 면적으로 원하는 문자, 숫자 또는 특수 문자를 명확하게 인지하여 입력하고, 사각형의 기하학적 형상으로 인한 고유한 촉각적 피드백을 통해서 효율적으로 입력이 가능한 정보기기용 입력 장치 및 이의 입력 방법에 관한 것이다.
도 1은 종래의 휴대폰 입력장치용 키패드의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 종래의 휴대폰 키패드(10)는 9개 또는 12개의 개별 버튼(11)으로 구성되어 문자 및 숫자를 입력하는 역할을 한다. 문자 입력을 위해 하나의 키에는 2개 이상의 문자가 할당되어 있어서 키를 반복적으로 눌러 원하는 문자를 선택하는 멀티탭(multitap) 방식을 사용한다. 이에 따라, 각 버튼은 사용자가 개별적으로 누를 수 있는 크기를 가져야 하므로 키패드는 일정 이상의 면적을 필요로 한다.
또한, 종래의 키패드는 모든 키가 거의 동일한 크기와 형태를 가지므로 사용자가 원하는 키를 손의 느낌으로만 찾을 수 있도록 하는 촉각적 피드백이 부족하 다. 특히, 정보기기의 소형화를 위해 버튼의 크기를 줄이고 버튼들 간의 간격을 줄이게 되면 촉각적 피드백은 더욱 감소하는 문제점이 있다. 이에 따라 낮은 촉각적 피드백을 가진 정보기기에서는 버튼의 촉각 정보가 현저히 부족하므로 사용자가 시각정보 없이 촉각정보만으로 키패드를 조작하기 어려운 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 사각형 형상의 입력 장치를 활용하여 보다 적은 면적으로 원하는 문자, 숫자 또는 특수 문자를 명확하게 인지하여 입력할 수 있는 정보기기용 입력장치 및 이의 입력방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 사각형의 기하학적 형상으로 인한 고유한 촉각적 피드백을 통해서 효율적인 입력이 가능한 정보기기용 입력 장치 및 이의 입력 방법을 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일측면은 실질적인 사각형 형상의 덮개부와, 상기 덮개부 하부에 각각 형성되며 상기 덮개부의 특정영역 입력을 감지하는 적어도 둘 이상의 감지부와, 상기 감지부에 의해 감지된 특정영역의 조합에 의해 상기 특정영역 입력에 상응하는 키 이벤트를 생성하는 키 이벤트 생성부를 포함하는 정보기기용 입력장치를 제공한다.
바람직하게, 상기 감지부는 적어도 둘 이상의 버튼 스위치이고, 상기 키 이벤트 생성부는 상기 버튼 스위치의 입력을 조합하여 상기 특정영역 입력에 해당하는 키 이벤트를 생성할 수 있다. 상기 감지부는 적어도 둘 이상의 압력 센서이고, 상기 키 이벤트 생성부는 상기 압력 센서의 출력값을 특정 임계값과 각각 비교하여 상기 특정 임계값 이상을 출력하는 압력 센서를 조합하여 키 이벤트를 생성할 수도 있다. 상기 키 이벤트 생성부는 상기 압력 센서의 출력값을 제1, 제2 또는 제3 임계값과 비교하여 상기 제1, 제2 또는 제3 임계값 이상을 출력하는 압력 센서를 조합하여 상기 특정영역 입력에 해당하는 키 이벤트를 생성하고, 상기 제1 임계값은 상기 제2 임계값보다 크며 상기 제2 임계값은 상기 제3 임계값보다 클 수도 있다. 상기 사각형 형상의 덮개부 하부에 제1 내지 제4 감지부가 실질적으로 2행 2열의 행렬 형태로 형성되며, 상기 덮개부의 좌측 상단 영역에 가해지는 압력이 상기 제1 감지부에 의해 감지되면, 상기 키 이벤트 생성부는 상기 좌측 상단 영역에 상응하는 제1 위치에 할당된 키이벤트를 생성하며, 상기 덮개부의 상단 중간 영역에 가해지는 압력이 상기 제1 및 제2 감지부에 의해 감지되면, 상기 키 이벤트 생성부는 상기 상단 중간 영역에 상응하는 제2 위치에 할당된 키이벤트를 생성하며, 상기 덮개부의 우측 상단 영역에 가해지는 압력이 상기 제2 감지부에 의해 감지되면, 상기 키 이벤트 생성부는 상기 우측 상단 영역에 상응하는 제3 위치에 할당된 키이벤트를 생성하며, 상기 덮개부의 좌측 중간 영역에 가해지는 압력이 상기 제 1 및 제3 감지부에 의해 감지되면, 상기 키 이벤트 생성부는 상기 좌측 중간 영역에 상응하는 제4 위치에 할당된 키이벤트를 생성하며, 상기 덮개부의 중심 영역에 가해지는 압력이 상기 제1 내지 제4 감지부에 의해 감지되면, 상기 키 이벤트 생성부는 상기 중심 영역에 상응하는 제5 위치에 할당된 키이벤트를 생성하며, 상기 덮개부의 우측 중간 영역에 가해지는 압력이 상기 제2 및 제4 감지부에 의해 감지되면, 상기 키 이벤트 생성부는 상기 우측 중간 영역에 상응하는 제6 위치에 할당된 키이벤트를 생성하며, 상기 덮개부의 좌측 하단 영역에 가해지는 압력이 상기 제4 감지부에 의해 감지되면, 상기 키 이벤트 생성부는 상기 좌측 하단 영역에 상응하는 제7 위치에 할당된 키이벤트를 생성하며, 상기 덮개부의 하단 중간 영역에 가해지는 압력이 상기 제3 및 제4 감지부에 의해 감지되면, 상기 키 이벤트 생성부는 상기 상단 중간 영역에 상응하는 제8 위치에 할당된 키이벤트를 생성하며, 상기 덮개부의 우측 하단 영역에 가해지는 압력이 상기 제4 감지부에 의해 감지되면, 상기 키 이벤트 생성부는 상기 우측 하단 영역에 상응하는 제9 위치에 할당된 키이벤트를 생성할 수 있다. 상기 덮개부는 적어도 둘 이상의 표식을 포함하며, 상기 감지부는 상기 표식의 변위를 감지하는 카메라 모듈이고, 상기 키 이벤트 생성부는 상기 카메라 모듈에 의해 감지된 각 표식의 변위를 입력노드로 하여 상기 각 입력 노드에 따른 출력노드를 설정하여 상기 출력노드에 상응하는 키 이벤트를 생성하는 신경망을 포함할 수도 있다. 상기 덮개부에는 사용자의 입력을 받는 특정 영역에 일정 높이로 돌출된 돌출부가 사각형 영역의 가장자리를 따라 적어도 둘 이상 형성되어 있을 수도 있다.
본 발명의 다른 측면은 a) 적어도 둘 이상의 감지부 상부에 형성된 덮개부의 특정영역에서 키 입력이 적어도 하나 이상 감지되는지 판단하는 단계와, b) 상기 감지된 특정영역의 키 입력을 조합하여 상기 키 입력에 상응하는 키 이벤트를 생성하는 단계와, c) 상기 키 이벤트에 해당하는 문자, 숫자 및 특수문자를 디스플레이하는 단계를 포함하는 정보기기용 입력장치의 입력방법을 제공한다.
바람직하게, 상기 a) 단계는, a1) 일정시간 동안 네 개의 버튼 스위치 상부에 형성된 특정영역의 키 입력이 적어도 하나 이상 감지되는지 판단하는 단계를 더 포함하고, 상기 b) 단계는, b1) 상기 특정영역의 키 입력이 감지되면, 상기 감지된 키 입력에 해당하는 특정영역의 미리설정된 조합에 의해 키 다운 이벤트를 생성하는 단계와, b2) 상기 키 입력이 계속하여 감지되는지 판단하는 단계와, b3) 상기 b2) 단계에서, 상기 키 입력이 계속하여 감지되면 상기 키 입력이 감지되지 않을 때까지 대기하는 단계와, b4) 상기 b3) 단계에서, 상기 키 입력이 감지되지 않으면 키 업 이벤트를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 a) 단계는, a1) 특정영역의 키 입력에 의한 압력 센서의 센서 값을 각각 입력받는 단계를 더 포함하고, 상기 b) 단계는, b1) 상기 압력 센서의 모든 센서 값이 제3임계값 이상인지 판단하여 상기 모든 센서 값이 제3임계값 이상이면 키 다운 이벤트 5를 생성하는 단계와, b2) 상기 b1)의 판단 단계에서, 상기 모든 센서 값이 제3임계값 이상이 아니면, 센서 값이 0보다 큰 압력 센서가 3개 이상인지 판단하여, 상기 센서 값이 0보다 큰 압력 센서가 3개 이상이면 키 다운 이벤트가 생성되지 않는 단계와, b3) 상기 b2)의 판단 단계에서, 상기 센서 값이 0보다 큰 압력 센서가 3개 이상이 아니면 제1 압력센서 및 제2 압력센서의 센서 값이 제2임계값 이상인지 판단하여, 상기 제1 압력센서 및 제2 압력센서의 센서 값이 제2임계값 이상이면 키 다운 이벤트2를 생성하는 단계와, b4) 상기 b3)의 판단 단계에서, 상기 제1 압력센서 및 제2 압력센서의 센서 값이 제2임계값 이상이 아니면, 제2 압력센서 및 제4 압력센서의 센서 값이 제2임계값 이상인지 판단하여, 상기 제2 압력센서 및 제4 압력센서의 센서 값이 제2임계값 이상이면 키 다운 이벤트6을 생성하는 단계와, b5) 상기 b4)의 판단 단계에서, 상기 제2 압력센서 및 제4 압력센서의 센서 값이 제2임계값 이상이 아니면 제1 압력센서 및 제3 압력센서의 센서 값이 제2임계값 이상인지 판단하여, 상기 제1 압력센서 및 제3 압력센서의 센서 값이 제2임계값 이상이면 키 다운 이벤트4를 생성하는 단계와, b6) 상기 b5)의 판단 단계에서, 상기 제1 압력센서 및 제3 압력센서의 센서 값이 제2임계값 이상이 아니면 제3 압력센서 및 제4 압력센서의 센서 값이 제2임계값 이상인지 판단하여, 상기 제3 압력센서 및 제4 압력센서의 센서 값이 제2임계값 이상이면 키 다운 이벤트8을 생성하는 단계와, b7) 상기 b6)의 판단 단계에서, 상기 제3 압력센서 및 제4 압력센서의 센서 값이 제2임계값 이상이 아니면 제1 압력센서의 센서 값이 제1임계값 이상인지 판단하여, 상기 제1 압력센서의 센서 값이 제1임계값 이상이면 키 다운 이벤트1을 생성하는 단계와, b8) 상기 b7)의 판단 단계에서, 상기 제1 압력센서의 센서 값이 제1임계값 이상이 아니면 제2 압력센서의 센서 값이 제1임계값 이상인지 판단하여, 상기 제2 압력센서의 센서 값이 제1임계값 이상이면 키 다운 이벤트3을 생성하는 단계와, b9) 상기 b8)의 판단 단계에서, 상기 제2 압력센서의 센서 값이 제1임계값 이상이 아니면 제3 압력센서의 센서 값이 제1임계값 이상인지 판단하여, 상기 제3 압력센서의 센서 값이 제1임계값 이상이면 키 다운 이벤트7을 생성하는 단계와, b10) 상기 b9)의 판단 단계에서, 상기 제3 압력센서의 센서 값이 제1임계값 이상이 아니면 제4 압력센서의 센서 값이 제1임계값 이상인지 판단하여, 상기 제4 압력센서의 센서 값이 제1임계값 이상이면 키 다운 이벤트9를 생성하는 단계와, b11) 상기 b10)의 판단 단계에서, 상기 제4 압력센서의 센서 값이 제1임계값 이상이 아니면 키 업 이벤트를 생성하는 단계를 포함하고, 상기 제1 임계값은 상기 제2 임계값보다 크며 상기 제2 임계값은 상기 제3 임계값보다 클 수도 있다. 상기 키 다운 이벤트를 생성하면 상기 제1, 제2 및 제3 임계값을 초기값보다 낮게 설정하는 단계와, 상기 b11) 단계에서, 상기 키 업 이벤트를 생성하면 상기 제1, 제2 및 제3 임계값을 상기 초기값으로 재설정하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 상기 a) 단계는, a1) 특정영역의 키 입력에 의한 적어도 둘 이상의 표식의 변위를 카메라 모듈에 의해 2차원 좌표로 감지하는 단계를 더 포함하고, 상기 b) 단계는, b1) 상기 표식의 변위를 입력노드로 하여 신경망에 의해 상기 각 입력노드에 따른 출력노드를 설정하는 단계와, b2) 상기 설정된 출력노드에 따라 상기 키 입력에 해당하는 키 이벤트를 각각 생성하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
본 발명에 의하면, 정보기기용 키패드의 구현에 있어서 독립적인 여러 버튼을 하나의 사각형 형상으로 형성함으로써, 소형 또는 휴대용 정보기기에서 작은 면적으로 입력장치를 구현할 수 있으며, 사각형의 각 특정 영역이 가지는 상이한 촉각적 피드백을 이용하여 시각에 의하지 않고 감지되는 촉각 정보만으로 문자, 숫자 또는 특수 문자를 입력할 수 있는 효과가 있다.
또한, 실질적으로 사각형 형상의 입력장치를 통해서 정보기기의 디자인 시에 최대한의 자유도를 부여할 수 있을 것으로 기대된다.
더 나아가, 콘솔 게임패드 또는 울트라 모발일 개인용 컴퓨터에서 게임패드의 방향 키 또는 버튼을 대체할 수 있으며, 보다 적은 면적의 키패드를 적용할 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다.
도 2는 본 발명에 의한 정보기기용 입력장치의 입력원리를 상술하기 위한 개략적인 개념도이다.
본 발명에 의한 정보기기용 입력장치는 덮개부(210), 감지부(미도시) 및 키 이벤트 생성부(미도시)를 포함한다.
덮개부(210)는 실질적으로 사각형 형상을 이루고 있으며, 사용자에 의해 원하는 문자, 숫자 또는 특수문자 입력을 받는다.
감지부는 덮개부 하부에 접촉하여 각각 형성되며 사용자에 의한 덮개부의 특정영역 입력을 감지한다. 예컨대, 사용자가 덮개부의 특정영역을 누르면 감지부는 특정영역의 입력을 감지하게 된다.
키 이벤트 생성부는 감지부에 의해 감지된 특정영역의 조합에 의해 키 이벤트를 생성한다.
구체적으로 예시된 사각형 형상의 덮개부(210)에서, 사용자가 좌측 상단 영역(점선으로 표시된 원형 영역)을 누르면 감지부에 의해 감지되고, 키 이벤트 생성부에 의해 상응하는 키 이벤트를 생성하여 3X3 키패드의 위치1에 할당된 문자, 숫 자 또는 특수문자를 디스플레이하게 된다. 사용자가 상단 중간 영역을 누르면 감지부에 의해 감지되고, 키 이벤트 생성부에 의해 상응하는 키 이벤트를 생성하여 3X3 키패드의 위치2에 할당된 문자, 숫자 또는 특수문자를 디스플레이하게 된다. 사용자가 우측 상단 영역을 누르면 감지부에 의해 감지되고, 키 이벤트 생성부에 의해 상응하는 키 이벤트를 생성하여 3X3 키패드의 위치3에 할당된 문자, 숫자 또는 특수문자를 디스플레이하게 된다. 사용자가 좌측 중간 영역을 누르면 감지부에 의해 감지되고, 키 이벤트 생성부에 의해 상응하는 키 이벤트를 생성하여 3X3 키패드의 위치4에 할당된 문자, 숫자 또는 특수문자를 디스플레이하게 된다. 사용자가 중심 영역을 누르면 감지부에 의해 감지되고, 키 이벤트 생성부에 의해 상응하는 키 이벤트를 생성하여 3X3 키패드의 위치5에 할당된 문자, 숫자 또는 특수문자를 디스플레이하게 된다. 사용자가 우측 중간 영역을 누르면 감지부에 의해 감지되고, 키 이벤트 생성부에 의해 상응하는 키 이벤트를 생성하여 3X3 키패드의 위치6에 할당된 문자, 숫자 또는 특수문자를 디스플레이하게 된다. 사용자가 좌측 하단 영역을 누르면 감지부에 의해 감지되고, 키 이벤트 생성부에 의해 상응하는 키 이벤트를 생성하여 3X3 키패드의 위치7에 할당된 문자, 숫자 또는 특수문자를 디스플레이하게 된다. 사용자가 하단 중간 영역을 누르면 감지부에 의해 감지되고, 키 이벤트 생성부에 의해 상응하는 키 이벤트를 생성하여 3X3 키패드의 위치8에 할당된 문자, 숫자 또는 특수문자를 디스플레이하게 된다. 마지막으로, 동일하게, 사용자가 우측 하단 영역을 누르면 감지부에 의해 감지되고, 키 이벤트 생성부에 의해 상응하는 키 이벤트를 생성하여 3X3 키패드의 위치9에 할당된 문자, 숫자 또는 특수문자를 디스플레이하게 된다.
상술한 바와 같이, 사각형 형상의 덮개부의 4개의 꼭지점, 4개의 변 및 1개의 면을 포함하는 사각형의 9가지 기하학적 요소에 의해서 3X3 키패드의 사용자 입력을 받게 되므로 비교적 작은 면적으로 정보기기용 입력장치를 구현할 수 있다.
도 3a는 도 2의 제1 실시예에 의한 버튼 스위치를 이용한 정보기기용 입력장치의 개략적인 평면도 및 측면도이다.
제1 실시예에 의한 정보기기용 입력장치는 덮개부(310), 감지부(320) 및 키 이벤트 생성부(미도시)를 포함한다.
덮개부(310)는 실질적으로 사각형의 판 형상을 이루며, 일정한 탄성을 가진 물질을 포함한다. 덮개부(310)는 감지부(320) 상부에 접촉하여 형성되어 사용자에 의해 원하는 문자, 숫자 또는 특수문자 입력을 받는다.
제1 실시예에서의 감지부(320)는 적어도 둘 이상, 예컨대 4개의 버튼 스위치로 이루어진다. 버튼 스위치는 덮개부(310)를 통한 사용자의 입력에 따라 바이너리(binary) 값, 즉 0 또는 1을 출력한다. 예컨대, 사용자에 의해 덮개부(310)의 특정영역이 눌려지면 특정영역 하부에 형성된 버튼 스위치는 1의 값을 출력하게 된다.
한편, 감지부(320)는 덮개부(310)와 접촉하는 영역에 고무와 유사한 탄성을 지닌 물질로 이루어진 액추에이터(actuator)(322)를 더 포함한다. 이에 따라, 덮개부(310)의 움직임은 액추에이터(322)에 의해서 일정한 자유도를 가지는 것이 바람직하다.
키 이벤트 생성부는 버튼 스위치의 각각의 입력을 조합하여 이 조합에 해당하는 키 이벤트를 생성한다. 즉, 키 이벤트 생성부는 실질적으로 1의 값을 출력한 버튼 스위치를 조합하여 키 이벤트를 생성한다. 예컨대, 덮개부(310)를 통한 사용자 입력에 따라 1개, 2개 또는 4개의 버튼 스위치가 눌려지게 되면, 키 이벤트 생성부는 버튼 스위치 중 1의 값을 출력한 버튼 스위치를 조합하여 이에 상응하는 키 이벤트를 생성하게 된다.
다음의 표 1에 버튼 스위치의 조합 및 이에 상응하는 서로 다른 9가지의 키 이벤트가 예시되어 있다.
눌려진 버튼 스위치의 조합 키 이벤트
1 1
1 + 2 2
2 3
1 + 3 4
1 + 2 + 3 + 4 5
2 + 4 6
3 7
3 + 4 8
4 9
한가지 경우의 키 이벤트를 예를 들면, 버튼 스위치1 및 버튼 스위치2가 일정시간동안 눌려지면 키 이벤트 생성부는 키 이벤트2를 생성하게된다. 한편, 버튼 스위치의 조합 및 이에 상응하는 서로 다른 9가지의 키 이벤트는 특별히 표1에 제한되지 않는다.
도 3b는 도 3a의 정보기기용 입력장치를 이용한 입력방법을 구현하기 위한 개략적인 흐름도이다.
우선, 일정시간 동안 덮개부의 특정영역에 해당하는 키 입력 또는 버튼 스위치 입력이 적어도 하나 이상 감지되는지 판단한다(350). 예컨대, 표 1에 예시된 바와 같이 키 이벤트 2, 4, 5, 6, 8에서는 2개 이상의 버튼 스위치의 조합에 의해 키 이벤트가 생성되는데, 동시에 2개 이상의 버튼 스위치가 눌려질 수 없으므로, 키 이벤트 생성에 필요한 모든 버튼 스위치가 눌려질 때까지 실질적으로 50ms 동안 대기하는 것이 바람직하다.
이후, 일정시간 동안 키 입력이 감지되면, 감지된 키 입력에 해당하는 특정영역 또는 버튼 스위치의 조합에 의해 키 다운 이벤트를 생성한다(354).
이후, 키 입력이 계속하여 감지되는지 판단한다(356).
이후, 키 입력이 감지되지 않으면, 키 업 이벤트를 생성한다(358). 한편, 키 입력이 계속하여 감지되면, 키 입력이 감지되지 않을 때까지 대기한다.
추가로, 생성된 키 다운 이벤트에 해당하는 문자, 숫자 및 특수문자를 디스플레이할 수 있다.
도 4a는 도 2의 제2 실시예에 의한 압력센서를 이용한 정보기기용 입력장치의 개략적인 평면도 및 측면도이고, 도 4b는 도 4a의 정보기기용 입력장치의 입력방법을 구현하기 위한 개략적인 흐름도이다.
도 4a 및 4b를 참조하면, 본 실시예에 의한 정보기기용 입력장치는 덮개부(410), 감지부(420) 및 키 이벤트 생성부(미도시)를 포함한다.
덮개부(410)는 실질적으로 사각형의 판 형상을 이루며, 일정한 탄성을 가진 물질을 포함한다. 또한, 덮개부(410)는 감지부(420) 상부에 접촉하여 형성되어 사용자의 입력에 의해 원하는 문자, 숫자 또는 특수문자를 입력받는다.
감지부(420)는 사용자의 입력에 따라 아날로그 출력이 가능한 적어도 둘 이상의 압력 센서(420a,420b,420c,420d)로 이루어진다.
키 이벤트 생성부는 적어도 둘 이상의 압력 센서, 예컨대 4개의 압력 센서(420a,420b,420c,420d) 및 키 인식 알고리즘에 의해 서로 다른 9가지의 키 이벤트를 구분하여 생성할 수 있다.
본 실시예에 의한 키 인식 알고리즘에서, 서로 다른 제1임계값, 제2임계값 및 제3임계값이 설정되고, 그 크기는 제1임계값이 제2임계값보다 크고, 제2임계값은 제3임계값보다 크게 정의된다. 키 이벤트 생성부는 압력 센서(420a,420b,420c,420d) 각각의 출력값을 제1임계값, 제2임계값 및 제3임계값과 비교하여 비교 조건에 따라 서로 다른 9가지의 키 이벤트를 생성한다.
도 4b를 참조하여 키 인식 알고리즘, 즉 정보기기용 입력장치의 입력방법을 설명하면 다음과 같다.
우선, 덮개부(410) 특정영역의 키 입력에 의한 압력 센서(420a,420b,420c,420d)의 출력 값을 각각 입력받는다.
이후, 각 특정영역의 압력 센서(420a,420b,420c,420d)의 출력 값을 서로 다른 제1임계값, 제2임계값 및 제3임계값과 각각 비교한다. 구체적으로, 모든 센서 값이 제3임계값 이상인지 판단하여(450), 모든 센서 값이 제3임계값 이상이면 키 다운 이벤트 5를 생성한다(451).
이후, 모든 센서 값이 제3임계값 이상이 아니면, 센서 값이 0보다 큰 압력 센서가 3개 이상인지 판단하여(452), 센서 값이 0보다 큰 압력 센서가 3개 이상이면 키 다운 이벤트가 생성되지 않는다(453).
이후, 센서 값이 0보다 큰 압력 센서가 3개 이상이 아니면 제1 압력센서(420a) 및 제2 압력센서(420b)의 센서 값이 제2임계값 이상인지 판단하여(454), 제1 압력센서(420a) 및 제2 압력센서(420b)의 센서 값이 제2임계값 이상이면 키 다운 이벤트2를 생성한다(455).
이후, 제1 압력센서(420a) 및 제2 압력센서(420b)의 센서 값이 제2임계값 이상이 아니면, 제2 압력센서(420b) 및 제4 압력센서(420d)의 센서 값이 제2임계값 이상인지 판단하여(456), 제2 압력센서(420b) 및 제4 압력센서(420d)의 센서 값이 제2임계값 이상이면 키 다운 이벤트6을 생성한다(457).
이후, 제2 압력센서(420b) 및 제4 압력센서(420d)의 센서 값이 제2임계값 이상이 아니면 제1 압력센서(420a) 및 제3 압력센서(420c)의 센서 값이 제2임계값 이상인지 판단하여(458), 제1 압력센서(420a) 및 제3 압력센서(420c)의 센서 값이 제2임계값 이상이면 키 다운 이벤트4를 생성한다(459).
이후, 제1 압력센서(420a) 및 제3 압력센서(420c)의 센서 값이 제2임계값 이상이 아니면 제3 압력센서(420c) 및 제4 압력센서(420d)의 센서 값이 제2임계값 이상인지 판단하여(460), 제3 압력센서(420c) 및 제4 압력센서(420d)의 센서 값이 제2임계값이상이면 키 다운 이벤트8을 생성한다(461).
이후, 제3 압력센서(420c) 및 제4 압력센서(420d)의 센서 값이 제2임계값 이상이 아니면 제1 압력센서(420a)의 센서 값이 제1임계값 이상인지 판단하여(462), 제1 압력센서(420a)의 센서 값이 제1임계값 이상이면 키 다운 이벤트1을 생성한다(463).
이후, 제1 압력센서(420a)의 센서 값이 제1임계값 이상이 아니면 제2 압력센서(420b)의 센서 값이 제1임계값 이상인지 판단하여(464), 제2 압력센서(420b)의 센서 값이 제1임계값 이상이면 키 다운 이벤트3을 생성한다(465).
이후, 제2 압력센서(420b)의 센서 값이 제1임계값 이상이 아니면 제3 압력센서(420c)의 센서 값이 제1임계값 이상인지 판단하여(466), 제3 압력센서(420c)의 센서 값이 제1임계값 이상이면 키 다운 이벤트7을 생성한다(467).
이후, 제3 압력센서(420c)의 센서 값이 제1임계값 이상이 아니면 제4 압력센서(420d)의 센서 값이 제1임계값 이상인지 판단하여(468), 제4 압력센서(420d)의 센서 값이 제1임계값 이상이면 키 다운 이벤트9를 생성한다(469).
이후, 제4 압력센서(420d)의 센서 값이 제1임계값 이상이 아니면 키 업 이벤트를 생성한다(470).
한편, 압력센서의 출력 값이 임계값에 근사한 값이면, 압력센서의 센서 노이즈 또는 미세한 힘의 변화에 의해 임계값과 비교 판단시에 의도하지 않은 에러가 발생할 수 있다. 따라서, 이러한 에러를 제거하기 위해서, 키 다운 이벤트가 생성되면 제1임계값, 제2임계값 및 제3임계값을 약간씩 낮게 설정하고 키 업 이벤트 생성 이후에는 다시 원래의 제1임계값, 제2임계값 및 제3임계값으로 설정하는 것이 바람직하다. 즉, 센서 노이즈 또는 미세한 힘의 변화에 의해 의도하지 않은 키 다운 이벤트 또는 키 업 이벤트가 반복적으로 생성되는 것을 방지한다.
도 5a는 도 2의 제3 실시예에 의한 압력센서를 이용한 정보기기용 입력장치의 개략적인 평면도이고, 도 5b는 도 5a의 정보기기용 입력장치의 입력에 따른 표식 패턴의 변화를 나타내는 개략적인 측면도이다. 도 5c는 도 5a의 정보기기용 입력장치의 입력에 따른 표식 패턴의 변화를 나타내는 개략적인 평면도이다.
본 실시예에 의한 정보기기용 입력장치는 덮개부(510), 카메라 모듈(520), 표식(530) 및 키 이벤트 생성부(미도시)를 포함한다.
덮개부(510)는 실질적으로 사각형의 형상을 이루며, 투명하고 일정한 탄성을 가진 물질, 예컨대 실리콘 재질을 포함한다. 또한, 덮개부(510)는 카메라 모듈(520) 상부에 형성되어 사용자의 입력을 받는다.
카메라 모듈(520)은 덮개부(510)에 3X3 배열로 배열된 표식의 무게중심 위치 또는 변위를 감지한다. 사용자가 탄성을 가진 덮개부(510)의 특정영역을 누르면 표식(530)의 무게중심 위치(xi,yi)(2차원 좌표)가 변하게 되며(도 5b참조), 카메라 모듈(520)은 표식(530)의 변위를 감지하여 인식한다.
키 이벤트 생성부는 카메라 모듈(520)에 의해 감지된 각 표식(530)의 변위를 입력노드로 하여 각 입력 노드에 따른 출력노드를 연산하여 키 이벤트를 생성하는 신경망을 포함한다. 본 실시예에서의 신경망은 입력노드, 즉 표식(530)의 각 변위{(x1,y1) 내지 (x9,y9)}, 1개의 내부층(hidden layer) 및 9개의 출력노드로 이루어진 시그모이드 뉴런 네트워크(sigmoidal neuron network)를 포함한다. 예를 들어, 표식(530)의 변위가 카메라 모듈(520)에 의해 감지되지 않으면 신경망은 0에 가까운 출력노드 값으로 설정하게 된다. 또한, 덮개부(510)의 특정영역의 표식(530)을 누르면 표식(530)의 무게 중심 위치가 변화게 되어, 신경망은 이에 대응하는 출력노드의 값이 1에 가까운 값으로 설정하게 되며 이 출력 노드 값이 특정 임계값보다 크게 되면 이에 대응하는 키 다운 이벤트가 생성된다. 한편, 사용자의 애매한 입력을 배제하기 위하여 9개의 출력노드 중 하나만 뚜렷이 높은 값을 가질 때만 키 다운 이벤트를 생성하는 것이 바람직하다.
도 5d는 도 5a의 정보기기용 입력장치의 입력방법을 구현하기 위한 개략적인 흐름도이다.
우선, 특정영역의 키 입력에 의한 적어도 둘 이상의 표식의 변위를 카메라 모듈에 의해 2차원 좌표로 감지한다(550).
이후, 표식의 변위를 입력노드로 하여 신경망에 의해 각 입력노드에 따른 출력노드를 설정한다(552).
이후, 설정된 출력노드에 따라 키 입력에 해당하는 키 이벤트를 각각 생성한다(554).
이후, 키 이벤트에 따른 문자, 숫자 및 특수 문자를 디스플레이한다(556).
도 6은 도 2의 정보기기용 입력장치에 적용가능한 덮개부를 개략적으로 구현한 구조도이다.
덮개부(610)는 사용자가 특정영역을 누를 때보다 정확히 누를 수 있도록 가이드하는 돌출부(620)를 포함할 수 있다. 또한, 도시된 바와 같이, 돌출부(620)는 사용자의 입력을 받는 특정 영역에 일정 높이로 돌출되어 사각형 영역의 가장자리를 따라 형성되는 것이 바람직하다.
전술한 본 발명에 따른 정보기기용 입력장치 및 이의 입력방법에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.
도 1은 종래의 휴대폰 입력장치용 키패드의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 의한 정보기기용 입력장치의 입력원리를 상술하기 위한 개략적인 개념도이다.
도 3a는 도 2의 제1 실시예에 의한 버튼 스위치를 이용한 정보기기용 입력장치의 개략적인 평면도 및 측면도이다.
도 3b는 도 3a의 정보기기용 입력장치의 입력방법을 구현하기 위한 개략적인 흐름도이다.
도 4a는 도 2의 제2 실시예에 의한 압력센서를 이용한 정보기기용 입력장치의 개략적인 평면도 및 측면도이다.
도 4b는 도 4a의 정보기기용 입력장치의 입력방법을 구현하기 위한 개략적인 흐름도이다.
도 5a는 도 2의 제3 실시예에 의한 압력센서를 이용한 정보기기용 입력장치의 개략적인 평면도이다.
도 5b는 도 5a의 정보기기용 입력장치의 입력에 따른 표식 패턴의 변화를 나타내는 개략적인 측면도이다.
도 5c는 도 5a의 정보기기용 입력장치의 입력에 따른 표식 패턴의 변화를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 5d는 도 5a의 정보기기용 입력장치의 입력방법을 구현하기 위한 개략적인 흐름도이다.
도 6은 도 2의 정보기기용 입력장치에 적용가능한 덮개부를 개략적으로 구현한 구조도이다.

Claims (12)

  1. 실질적인 사각형 형상의 덮개부와,
    상기 덮개부 하부에 각각 형성되며 상기 덮개부의 특정영역 입력을 감지하는 적어도 둘 이상의 감지부와,
    상기 감지부에 의해 감지된 특정영역의 조합에 의해 상기 특정영역 입력에 상응하는 키 이벤트를 생성하는 키 이벤트 생성부를 포함하는 정보기기용 입력장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 감지부는 적어도 둘 이상의 버튼 스위치이고, 상기 키 이벤트 생성부는 상기 버튼 스위치의 입력을 조합하여 상기 특정영역 입력에 해당하는 키 이벤트를 생성하는 것을 특징으로 하는 정보기기용 입력장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 감지부는 적어도 둘 이상의 압력 센서이고, 상기 키 이벤트 생성부는 상기 압력 센서의 출력값을 특정 임계값과 각각 비교하여 상기 특정 임계값 이상을 출력하는 압력 센서를 조합하여 키 이벤트를 생성하는 것을 특징으로 하는 정보기기용 입력장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 키 이벤트 생성부는 상기 압력 센서의 출력값을 제1, 제2 또는 제3 임계값과 비교하여 상기 제1, 제2 또는 제3 임계값 이상을 출력하는 압력 센서를 조합하여 상기 특정영역 입력에 해당하는 키 이벤트를 생성하고,
    상기 제1 임계값은 상기 제2 임계값보다 크며 상기 제2 임계값은 상기 제3 임계값보다 큰 것을 특징으로 하는 정보기기용 입력장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 사각형 형상의 덮개부 하부에 제1 내지 제4 감지부가 실질적으로 2행 2열의 행렬 형태로 형성되며,
    상기 덮개부의 좌측 상단 영역에 가해지는 압력이 상기 제1 감지부에 의해 감지되면, 상기 키 이벤트 생성부는 상기 좌측 상단 영역에 상응하는 제1 위치에 할당된 키이벤트를 생성하며,
    상기 덮개부의 상단 중간 영역에 가해지는 압력이 상기 제1 및 제2 감지부에 의해 감지되면, 상기 키 이벤트 생성부는 상기 상단 중간 영역에 상응하는 제2 위치에 할당된 키이벤트를 생성하며,
    상기 덮개부의 우측 상단 영역에 가해지는 압력이 상기 제2 감지부에 의해 감지되면, 상기 키 이벤트 생성부는 상기 우측 상단 영역에 상응하는 제3 위치에 할당된 키이벤트를 생성하며,
    상기 덮개부의 좌측 중간 영역에 가해지는 압력이 상기 제 1 및 제3 감지부 에 의해 감지되면, 상기 키 이벤트 생성부는 상기 좌측 중간 영역에 상응하는 제4 위치에 할당된 키이벤트를 생성하며,
    상기 덮개부의 중심 영역에 가해지는 압력이 상기 제1 내지 제4 감지부에 의해 감지되면, 상기 키 이벤트 생성부는 상기 중심 영역에 상응하는 제5 위치에 할당된 키이벤트를 생성하며,
    상기 덮개부의 우측 중간 영역에 가해지는 압력이 상기 제2 및 제4 감지부에 의해 감지되면, 상기 키 이벤트 생성부는 상기 우측 중간 영역에 상응하는 제6 위치에 할당된 키이벤트를 생성하며,
    상기 덮개부의 좌측 하단 영역에 가해지는 압력이 상기 제4 감지부에 의해 감지되면, 상기 키 이벤트 생성부는 상기 좌측 하단 영역에 상응하는 제7 위치에 할당된 키이벤트를 생성하며,
    상기 덮개부의 하단 중간 영역에 가해지는 압력이 상기 제3 및 제4 감지부에 의해 감지되면, 상기 키 이벤트 생성부는 상기 상단 중간 영역에 상응하는 제8 위치에 할당된 키이벤트를 생성하며,
    상기 덮개부의 우측 하단 영역에 가해지는 압력이 상기 제4 감지부에 의해 감지되면, 상기 키 이벤트 생성부는 상기 우측 하단 영역에 상응하는 제9 위치에 할당된 키이벤트를 생성하는 것을 특징으로 하는 정보기기용 입력장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 덮개부는 적어도 둘 이상의 표식을 포함하며, 상기 감지부는 상기 표식 의 변위를 감지하는 카메라 모듈이고, 상기 키 이벤트 생성부는 상기 카메라 모듈에 의해 감지된 각 표식의 변위를 입력노드로 하여 상기 각 입력 노드에 따른 출력노드를 설정하여 상기 출력노드에 상응하는 키 이벤트를 생성하는 신경망을 포함하는 것을 특징으로 하는 정보기기용 입력장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 덮개부에는 사용자의 입력을 받는 특정 영역에 일정 높이로 돌출된 돌출부가 사각형 영역의 가장자리를 따라 적어도 둘 이상 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 정보기기용 입력장치.
  8. a) 적어도 둘 이상의 감지부 상부에 형성된 덮개부의 특정영역에서 키 입력이 적어도 하나 이상 감지되는지 판단하는 단계와,
    b) 상기 감지된 특정영역의 키 입력을 조합하여 상기 키 입력에 상응하는 키 이벤트를 생성하는 단계와,
    c) 상기 키 이벤트에 해당하는 문자, 숫자 및 특수문자를 디스플레이하는 단계를 포함하는 정보기기용 입력장치의 입력방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 a) 단계는,
    a1) 일정시간 동안 네 개의 버튼 스위치 상부에 형성된 특정영역의 키 입력 이 적어도 하나 이상 감지되는지 판단하는 단계를 더 포함하고,
    상기 b) 단계는,
    b1) 상기 특정영역의 키 입력이 감지되면, 상기 감지된 키 입력에 해당하는 특정영역의 미리설정된 조합에 의해 키 다운 이벤트를 생성하는 단계와,
    b2) 상기 키 입력이 계속하여 감지되는지 판단하는 단계와,
    b3) 상기 b2) 단계에서, 상기 키 입력이 계속하여 감지되면 상기 키 입력이 감지되지 않을 때까지 대기하는 단계와,
    b4) 상기 b3) 단계에서, 상기 키 입력이 감지되지 않으면 키 업 이벤트를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정보기기용 입력장치의 입력방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 a) 단계는,
    a1) 특정영역의 키 입력에 의한 압력 센서의 센서 값을 각각 입력받는 단계를 더 포함하고,
    상기 b) 단계는,
    b1) 상기 압력 센서의 모든 센서 값이 제3임계값 이상인지 판단하여 상기 모든 센서 값이 제3임계값 이상이면 키 다운 이벤트 5를 생성하는 단계와,
    b2) 상기 b1)의 판단 단계에서, 상기 모든 센서 값이 제3임계값 이상이 아니면, 센서 값이 0보다 큰 압력 센서가 3개 이상인지 판단하여, 상기 센서 값이 0보다 큰 압력 센서가 3개 이상이면 키 다운 이벤트가 생성되지 않는 단계와,
    b3) 상기 b2)의 판단 단계에서, 상기 센서 값이 0보다 큰 압력 센서가 3개 이상이 아니면 제1 압력센서 및 제2 압력센서의 센서 값이 제2임계값 이상인지 판단하여, 상기 제1 압력센서 및 제2 압력센서의 센서 값이 제2임계값 이상이면 키 다운 이벤트2를 생성하는 단계와,
    b4) 상기 b3)의 판단 단계에서, 상기 제1 압력센서 및 제2 압력센서의 센서 값이 제2임계값 이상이 아니면, 제2 압력센서 및 제4 압력센서의 센서 값이 제2임계값 이상인지 판단하여, 상기 제2 압력센서 및 제4 압력센서의 센서 값이 제2임계값 이상이면 키 다운 이벤트6을 생성하는 단계와,
    b5) 상기 b4)의 판단 단계에서, 상기 제2 압력센서 및 제4 압력센서의 센서 값이 제2임계값 이상이 아니면 제1 압력센서 및 제3 압력센서의 센서 값이 제2임계값 이상인지 판단하여, 상기 제1 압력센서 및 제3 압력센서의 센서 값이 제2임계값 이상이면 키 다운 이벤트4를 생성하는 단계와,
    b6) 상기 b5)의 판단 단계에서, 상기 제1 압력센서 및 제3 압력센서의 센서 값이 제2임계값 이상이 아니면 제3 압력센서 및 제4 압력센서의 센서 값이 제2임계값 이상인지 판단하여, 상기 제3 압력센서 및 제4 압력센서의 센서 값이 제2임계값 이상이면 키 다운 이벤트8을 생성하는 단계와,
    b7) 상기 b6)의 판단 단계에서, 상기 제3 압력센서 및 제4 압력센서의 센서 값이 제2임계값 이상이 아니면 제1 압력센서의 센서 값이 제1임계값 이상인지 판단하여, 상기 제1 압력센서의 센서 값이 제1임계값 이상이면 키 다운 이벤트1을 생성하는 단계와,
    b8) 상기 b7)의 판단 단계에서, 상기 제1 압력센서의 센서 값이 제1임계값 이상이 아니면 제2 압력센서의 센서 값이 제1임계값 이상인지 판단하여, 상기 제2 압력센서의 센서 값이 제1임계값 이상이면 키 다운 이벤트3을 생성하는 단계와,
    b9) 상기 b8)의 판단 단계에서, 상기 제2 압력센서의 센서 값이 제1임계값 이상이 아니면 제3 압력센서의 센서 값이 제1임계값 이상인지 판단하여, 상기 제3 압력센서의 센서 값이 제1임계값 이상이면 키 다운 이벤트7을 생성하는 단계와,
    b10) 상기 b9)의 판단 단계에서, 상기 제3 압력센서의 센서 값이 제1임계값 이상이 아니면 제4 압력센서의 센서 값이 제1임계값 이상인지 판단하여, 상기 제4 압력센서의 센서 값이 제1임계값 이상이면 키 다운 이벤트9를 생성하는 단계와,
    b11) 상기 b10)의 판단 단계에서, 상기 제4 압력센서의 센서 값이 제1임계값 이상이 아니면 키 업 이벤트를 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 임계값은 상기 제2 임계값보다 크며 상기 제2 임계값은 상기 제3 임계값보다 큰 것을 특징으로 하는 정보기기용 입력장치의 입력방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 키 다운 이벤트를 생성하면 상기 제1, 제2 및 제3 임계값을 초기값보다 낮게 설정하는 단계와,
    상기 b11) 단계에서, 상기 키 업 이벤트를 생성하면 상기 제1, 제2 및 제3 임계값을 상기 초기값으로 재설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정보기기용 입력장치의 입력방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 a) 단계는,
    a1) 특정영역의 키 입력에 의한 적어도 둘 이상의 표식의 변위를 카메라 모듈에 의해 2차원 좌표로 감지하는 단계를 더 포함하고,
    상기 b) 단계는,
    b1) 상기 표식의 변위를 입력노드로 하여 신경망에 의해 상기 각 입력노드에 따른 출력노드를 설정하는 단계와,
    b2) 상기 설정된 출력노드에 따라 상기 키 입력에 해당하는 키 이벤트를 각각 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정보기기용 입력장치의 입력방법.
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Effective date: 20101215

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