KR100715446B1

KR100715446B1 - 외장형 유에스비 방식 키보드 입력 문자 보조 표시장치

Info

Publication number: KR100715446B1
Application number: KR1020050087865A
Authority: KR
Inventors: 노준택; 서대화; 이기선; 윤종열
Original assignee: (주)휴먼정보통신
Priority date: 2005-09-21
Filing date: 2005-09-21
Publication date: 2007-05-07
Also published as: KR20070033568A

Abstract

본 발명은 일반적인 컴퓨터에 키보드 작업시 숙달되지않은 컴퓨터 사용자나 노인층의 경우는 키보드 자판을 보지않고 화면만 보면서 빠른 키보드 문자 입력 작업이 어려워 대개 각 입력 글자를 하나씩 입력하며 일일이 키보드와 모니터 화면을 확인하면서 문자를 입력해야하므로 문자 입력시간이 상당히 길어지게 되며 또한 특히 노인층의 컴퓨터 사용도 증대되고 있는데 약 시력으로 인해 큰 문자로의 보조표시장치가 필요하기도 하다. 이러한 요구에 따라 본 발명은 컴퓨터의 유에스비 연결장치에 접속하여 사용할 수 있는 이동가능하고 위치선정이 자유로운 유에스비 방식의 키보드 키 입력 문자 보조 표시장치에 관한 것이다. 더불어 간이 계산기 기능, 작업자 환경의 온도, 습도 표시등이 가능케 하였고 최근의 유에스비 제품(메모리스틱, 외장형 하드, MP3, 디지털 카메라, 휴대폰) 등으로 확대가 증가 되고 있어 외장형 유에스비 허브기능을 부설하여 사용자의 제품 확장성을 고려한 것을 특징으로 하는 발명이다.

문자표시, 유에스비, 키보드, 외장형, 허브

Description

외장형 유에스비 방식 키보드 입력 문자 보조 표시장치{USB type character Display device by Keyboard data entry}

도 1 본 발명의 시스템 구성도

도 2 본 발명의 전체 블록다이어그램

도 3 본 발명의 실시 예

도 4 본 발명의 컴퓨터 측 키 감시 소프트웨어의 흐름도

도 5 본 발명의 키보드 입력 문자 표시 장치의 흐름도

본 발명은 기존의 일반적 컴퓨터의 키보드와 디스플레이장치 간의 배치구성이 거의 90도 즉 키보드는 평면상태이고 디스플레이장치는 평면에 90도 각도로 세워져 있으므로 인해 문자입력시 숙달된 사람이 아니라면 화면만 보고 컴퓨터자판을 입력하기는 어려운 상황이다. 따라서 본 발명은 이러한 불편을 해소하고 더불어 노약자 등 약시를 가진 사용자도 별도의 문자입력에 따른 보조 표시장치를 구비함으로써 효과적인 문자 입력작업이 가능토록 하기 위한 발명이며 이 분야의 종래기술로는 컴퓨터의 키보드 상단에 별도의 표시장치를 두어 키보드와 일체형으로 한 장 치가 있으나 키보드의 가격대나 국가별 폰트지원관계 그리고 소형화되고 있는 컴퓨터에 공간적 제약이 따름으로 본 발명에서는 유에스비 표준 통신라인을 이용해 별도의 보조 문자표시장치를 구비함으로써 고정위치를 어디든 할 수 있고 또한 휴대할 수도 있도록 하여 장소에 구애받지않고 간단한 설치에 의해 사용 가능토록 한 효율적 문자입력을 위한 보조 표시장치이다.

상기한 바와 같이 키보드 자판 입력에 따른 실시간 문자 표시기능을 구현하기 위해 유에스비 방식의 표준화된 통신 포트를 이용하여 전원공급과 아울러 컴퓨터의 키보드 입력정보를 유에스비 데이터 라인을 경유해 인식하여 별도의 문자표시용 표시장치에 입력문자를 표시하게 하는 것이다. 이러한 키 입력에 따른 문자표시는 하드웨어적으로는 플러그인(자동 장치인식)기능과 더불어 키 입력정보의 변환 및 별도 표시장치로의 문자재현에 따른 소프트웨어적인 데이터처리도 필요하다. 그리고 유에스비 제품이 메모리스틱, 외장형 하드, MP3, 디지털 카메라, 휴대폰 등으로 확대가 증가하고 있어 본 발명에서는 외장형 유에스비 허브기능을 부설하여 사용자의 제품 확장성에 고려한 시스템 구성을 하였다.

도 1은 본 발명의 전체 시스템 구성도를 나타내는 것으로 컴퓨터 본체(110)의 유에스비쪽과 본 발명의 키보드 입력 문자 표시 정치(100)와 연결구성되어 있고 키보드(120)는 유에스비 잭 혹은 컴퓨터 표준인터페이스인 PS/2 잭과 연결 구성되게 되어있다. 사용자가 컴퓨터의 키보드(120)에 키 입력을 하여 문자를 입력하면 본 발명의 장치인 키보드 입력 문자 표시 장치(100)의 액정 디스플레이장치에 키보드입력 문자와 동기화한 문자가 표시되게 한 구조로 되어 있으며 이러한 문자표시장치는 키보드(120)를 중심으로 하여 키보드의 상측에 기구 적으로 결합하여 고정 사용할 수도 있으며 사용자의 작업환경에 따라 키보드(120)의 좌측 혹은 우측 어디든 작업하기 편한 장소에 설비하여 사용할 수 있도록 하였다. 또한, 본 발명의 키보드 입력 문자 표시 장치(100)에는 유에스비 허브기능을 부설하여 컴퓨터(110)의 본체로부터 유에스비 케이블 하나만 연결구성하여 유에스비 입력형 키보드인 경우 바로 체결 사용할 수 있도록 고려하였으며 기타의 유에스비 자치류도 본 발명의 키보드 입력 문자 표시 장치(100)의 유에스비 허브 잭에 연결해 사용 가능토록 하였다.

도 2는 본 발명의 전체 블록다이어그램을 나타내는 것으로 그 구성을 보면 컴퓨터 본체와 연결될 유에스비 잭(10)과 컴퓨터의 유에스비 통신 포맷의 데이터를 시리얼 데이터로 변환하여 다음 단 문자표시용 마이크로프로세서(50)에 전해주기 위한 유에스비/시리얼 데이터 변환용 제어장치(20), 문자를 액정표시장치에 표시하는 기능을 주로 하는 마이크로프로세서(50)를 주요 구성으로 하고 있다. 본 시스템의 동작구조를 살펴보면 먼저 유에스비 잭(10)이 컴퓨터(110)의 유에스비 측과 연결 구성되어 호스트(컴퓨터) 측의 유에스비 데이터(D+, D-)가 슬레이브 측에 해당하는 유에스비/시리얼 변환용 제어장치(20)에 유에스비 통신 연결상태로 된다. 이때 호스트(컴퓨터) 측의 유에스비 데이터는 유에스비/시리얼 변환용 제어장치(20)에서 시리얼(TX, RX)형태의 데이터 포맷으로 실시간 변환되어져 다음 단 표시제어 용 마이크로프로세스(50) 측으로 시리얼 데이터 포맷으로 전달된다. 호스트(컴퓨터) 측으로부터 받은 시리얼 문자표시용 데이터는 표시제어용 마이크로프로세스(50)에서 외부 표시장치(70)로 문자(폰트)를 실시간 표시하게 된다. 본 발명의 키보드입력 외부 문자표시를 구성하기 위해 키보드(120)로 부터 입력된 문자정보는 외부 표시장치(70)에 적합한 폰트나 규격으로 변환하여 컴퓨터(120) 내의 가상 메모리로 데이터를 보낸 후 가상메모리의 저장 표시정보를 유에스비 데이터 포맷으로 바꾸어 보내게 된다. 이렇게 처리된 유에스비 데이터가 본 발명의 키보드 입력 문자 표시 장치(100) 측으로 전달되게 되는 것이다. 또한, 통상의 유에스비 장치는 하나의 포트에 여러 기기를 동시에 연결사용할 경우가 많음으로 호스트(컴퓨터) 측의 유에스비 포트의 전력의 효율적 사용을 위해 유에스비/시리얼 변환용 제어장치(20)에서 전원 제어용 포트(PC)를 전원 스위칭장치(30)에 연결구성하여 표시제어용 마이크로프로세스(50)와 외부 표시장치(70) 측에 전원을 제어할 수 있도록 하였다. 즉 별도의 전원 제어 스위치(22)를 구비하여 본 발명 키보드 입력 문자 표시 장치(100)를 사용할 때만 전체 전원을 사용토록 고려하였다. 본 발명에서는 이러한 키보드(120)의 입력에 의한 외부 문자 표시기능 이외에도 컴퓨터 작업자의 작업환경상태 특히 주변 온도나 습도 등을 본 발명의 외부 표시장치에 부가적으로 표시할 수 있도록 하기 위해 온도센서(54)와 습도센서(56)를 구비하였고 이러한 아날로그 센서의 출력을 표시제어용 마이크로프로세스(50)에 충분한 신호 증폭을 위해 아날로그 증폭장치(53, 55)를 각 센서의 출력 측에 각각 부설하였다. 이러한 증폭기의 출력은 표시제어용 마이크로프로세스(50)의 아날로그/디지털 변환부(51, 52)에 각 각 입력 되도록 하였고 이렇게 변환된 센서정보는 호스터(컴퓨터)측으로 전달되어 센서(온도, 습도) 값을 산출하여 외부 표시장치(70)의 일부 영역에 부가적으로 표시할 수 있도록 하였다. 또한, 본 발명의 키보드 입력 문자 표시 장치(100)의 동작상태를 표시해주기 위해 별도의 LED 표시장치(57)도 구비하였다.

도 3은 본 발명의 실시 예로 본 발명이 유에스비 포트를 이용한다는 것에 착안하여 최근 유에스비 적용제품(메모리스틱, 외장형 하드, MP3, 디지털 카메라, 휴대폰… )의 사용이 증가하고 있어 이에 본 발명에서는 외장형 유에스비 허브기능을 부설하여 사용자의 제품 확장성에 고려한 실시 예이다. 도 2와 전체적인 구성은 기본적으로 동일하나 유에스비잭(10)의 후단에 유에스비 허브 콘트롤러(40)을 부설하여 호스트 측 데이터 라인(D-, D+)은 유에스비 잭(10)의 데이터라인과 연결구성하고 슬레이브에 해당하는 제 1 포트(D1-, D1+)는 본 발명의 유에스비/시리얼 변환용 제어장치(20)의 유에스비 데이터 라인 측에 연결하고 나머지 슬레이브(D2-, D2+, D3-, D3+, D4-, D4+) 데이터 라인은 외부 유에스비 기기를 연결해 사용할 수 있도록 유에스비 입력 포트(41, 42, 43)를 부설하였다. 적용 키보드(120)가 유에스비 방식이라면 컴퓨터(110) 본체로부터 유에스비 연결선을 하나만 빼와도 사용할 수 있는 장점도 있다.

도 4는 본 발명의 컴퓨터 측 키 모니터링 소프트웨어의 흐름도를 나타내는 것으로 호스트(컴퓨터) 측과 슬레이버(본 발명)간 양자 간의 하드웨어적 연결이 정상화된 후 컴퓨터 측의 키 모니터링 소프트웨어는 예를 들어 Word-Sheet가(MS-WORD, 한글 또는 인터넷 주소 입력 및 검색 창) 현재 구동되고 있는지를 검사(91) 한다. 해당 워드프로세서가 구동되고 있으면 입력되는 키를 스캔(키보드 입력:91)하여 현재의 모드가 문자 출력모드 이면(92), 입력된 키가 한글인지 영문인지를 확인(93)한 후 LCD 창에 디스플레이될 문자에 맞는 폰트를 추출하고(94), LCD 표시창 영역 크기 만큼 가상의 Stack Memory를 할당(95)하여 디스플레이 정보를 저장한다. 가상 메모리는 키보드 입력 문자 표시 장치(100)에 부착된 표시장치(70)에서 표시되는 것과 같은 모양과 형태를 유지한다. 일단 가상 메모리에 저장된 디스플레이 정보는 유에스비를 통하여 키보드 입력 문자 표시 장치(100)로 문자 출력 명령어와 함께 전송되며(96) 이때 키 모니터링 소프트웨어는 본 발명의 키보드 입력 문자 표시 장치(100)가 유에스비에 연결되어 있는지를 확인하여 연결이 되어 있는 경우에만 전송을 시작한다. 유에스비 채널은 고속으로 다량의 데이터를 전송할 수 있기 때문에 다음 키 입력이 있기 전에 가상 메모리의 내용을 한번에 전송할 수 있다. 일단 전송을 완료하고 나면 키보드 입력 문자 표시 장치(100)로부터 디스플레이 정보를 정상적으로 수신했다는 신호가 오기를 기다렸다가(97) 키보드 입력 스캔(91) 지점으로 회귀한다.

본 발명의 키보드 입력 문자 표시 장치(100)는 그래픽 전용 LCD로 내부에 한글이나 영문 폰트를 내장하고 있지 않고 가상 메모리에서 표현된 그대로를 전송받아서 디스플레이하기 때문에 폰트의 디자인을 바꾸기 위해서 본 발명의 키보드 입력 문자 표시 장치(100)의 내부 펌웨어를 수정할 필요를 없앴다.

키보드 입력이 있을 때 현재의 모드가 계산기 모드(98)이면 키 입력이 계산기 수행에 필요한 숫자와 연산자에 한해서만 응답하며 계산 기능을 수행(99)한 뒤에 계산 기능용 폰트를 생성한 후 가상 메모리에 저장하고 전송하는 과정을 수행한다.

키 모니터링 소프트웨어는 키보드 입력 문자 표시 장치(100)로 가상 메모리의 내용을 전송할 뿐만 아니라 키보드 입력 문자 표시 장치(100)에서 보내오는 데이터를 수신하기 위한 프로세스를 따로 구동(130)시켜서 불특정 시간에 입력되는 데이터를 처리할 수 있다. 온도값(101)을 디스플레이할 때도 키보드 입력 문자 표시 장치(100) 내부의 폰트를 이용하지 않고 컴퓨터(110)에서 내려보낸 폰트를 이용한다. 키보드 입력 문자 표시 장치(100)의 센서(54, 56)로 부터 읽은 온도 값을 아스키 코드로 변환하여 USB(D-, D+)를 통하여 온도 값임을 알리는 헤더 문자와 함께 보내면 컴퓨터(110)에서 이를 해석하여 가상 메모리의 내용을 채워서 다시 표시 장치로 전송한다. 그리고 키보드 입력 문자 표시 장치(100)에 부착된 키가 눌려지면 키 버튼 누름이란 명령어(102)와 함께 어느 키가 눌려 졌는가에 대한 정보를 보내오게 되며 이때 눌려진 키가 문자 확대/축소(103) 키 이면 16 x 16 문자체와 32 x 32 문자체 변환 작업을 거쳐 가상 메모리를 다시 구성한 후 전송을 한다. 32 x 32 문자체는 LCD 전체(160 x 32 dot)에 한글 5자가 표시되어 시력이 아주 나쁜 경우라도 입력 글자를 아주 잘 볼 수 있다. 눌려진 키가 계산기 기능(104) 키인 경우는 간단한 사칙 연산을 모니터에서 보는 것보다 아주 크게 확대해서 볼 수 있는 기능이다.

가상메모리는 키 모니터링 소프트웨어에서 LCD의 표시창(예 128 x 32 dot) 영역 Size 만큼 Stack Memory를 할당하여 디스플레이 정보를 저장한다. 이는 외장디스플레이(LCD:70)에 (디스플레이 표시 방법 등의) 다양한 포맷 제공이 목적이다. 이러 한 키 모니터링 소프트웨어는 본 발명의 장치와 더불어 컴퓨터용 운용 소프트웨어로 제공된다. 그리고 키 모니터링 소프트웨어에 대한 업그레이드는 인터넷을 통하 여 쉽게 다운받을 수 있다.

도 5는 본 발명의 키보드 입력 문자 표시 장치의 흐름도를 나타내는 것으로 본 발명의 키보드 입력 문자 표시 장치(100)는 내부에 128 바이트 유에스비 Rx FIFO가 있고 데이터가 입력되면 인터럽트가 발생하는 구조로 되어있어 일시에 많은 양의 데이터가 입력되더라도 무리 없이 처리할 수 있다. 일단 유에스비 Rx FIFO인터럽트가 발생하면(111) 처음 2 바이트 값을 읽어서(112) 문자 출력 명령어(113)이면 축소 문자인 경우에는 해당 라인의 바이트 수(320 바이트)만큼 읽어서 LCD에 디스플레이하고 완료 코드를 컴퓨터로 전송하며 확대 문자인 경우에는 640 바이트를 읽어서 LCD에 디스플레이하고 완료 코드를 컴퓨터로 전송한다. 바이트를 읽을 때 약 50ms 내에 정해진 바이트 수가 오지 않으면 통신 에러 상태로 기록되고 에러 코드를 컴퓨터로 전송한다. 그리고 명령어가 LED On/Off(116)인 경우에는 해당 LED에 대한 On/Off 동작(117)을 수행하고 완료 코드를 전송한다.

이와는 별도로 키보드 입력 문자 표시 장치는 키가 눌러질 때마다 인터럽트가 발생하여(118) 눌려진 키 값을 확인한 후(119) USB를 통하여 컴퓨터로 전송한다. 그리고 1초마다 발생하는 타이머 인터럽트(121)에 의하여 내장된 온도/습도 측정 센서의 값을 읽은 후 온도/습도 값을 산출하는(122) 과정을 거쳐서 역시 유에스비를 통하여 컴퓨터로 전송한다.

본 발명은 일반적인 컴퓨터에 키보드 작업시 숙달되지않은 컴퓨터 사용자나 노인층의 경우는 키보드 자판을 보지않고 화면만 보면서 빠른 키보드 문자 입력 작업이 어려워 대개 각 입력 글자를 하나씩 입력하며 일일이 키보드와 모니터 화면을 확인하면서 문자를 입력해야 하므로 문자 입력시간이 상당히 길어지게 되며 또한 특히 노년층의 컴퓨터 사용도 증대되고 있는데 신체적 사유로 인해 큰 문자표시가 가능한 보조표시장치가 필요하기도 하다. 이러한 요구에 따라 본 발명은 컴퓨터의 유에스비 연결장치에 접속하여 사용할 수 있음과 동시에 이동가능하고 위치선정이 자유로운 유에스비 방식의 키보드 키 입력 문자 보조 표시장치에 관한 것이다. 더불어 최근의 유에스비 제품(메모리스틱, 외장형 하드, MP3, 디지털 카메라, 휴대폰)등으로 확대가 증가 되고 있어 본 발명의 키보드 입력 문자 표시 장치에 외장형 유에스비 허브기능을 부설하여 사용자의 제품 확장성을 고려하였다. 또한, 간이 계산기 기능, 작업자 환경의 온도, 습도 표시등이 가능케 한 발명이다.

Claims

컴퓨터의 표준 입출력 장치인 유에스비 잭에 연결 구성하여 사용할 수 있는 보조 표시장치에 있어서, 호스트(컴퓨터) 측의 유에스비측과 연결 구성하기 위한 유에스비 잭과; 상기한 유에스 잭으로부터의 유에스비(D-, D+) 포맷의 데이터를 시리얼(TX, RX) 포맷으로 변환하기 위한 유에스비/시리얼 변환장치와; 시리얼형태로 변환된 외부 문자표시용 데이터를 입력으로 하여 외부 디스플레이장치에 호스트(컴퓨터)측으로부터 받은 문자표시정보를 표시하기 위한 제어장치와; 상기한 외부 문자 표시를 위한 제어장치로부터의 제어를 받아 문자를 표시하기 위한 보조 표시장치를 주요구성으로 하는 외장형 유에스비 방식 키보드 입력 문자 보조 표시장치.
삭제
청구항 1항에 있어 외부의 유에스비장치들을 연결 사용할 수 있도록 하기 위해 유에스비 잭과 유에스비/시리얼 변환장치 사이에 유에스비 허브장치를 연결 구성한 것을 특징으로 하는 외장형 유에스비 방식 키보드 입력 문자 보조 표시장치.