KR100750159B1 - 터치 패드와 스위치를 이용한 입력 장치 및 입력 방법 - Google Patents

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Abstract

MP3 플레이어, PMP(portable multimedia player), 휴대폰 등과 같은 휴대용 소형 전자기기에서 터치 패드를 이용하여 보다 다양한 입력 기능을 제공하는 입력 장치 및 입력 방법을 개시한다. 본 발명에 따른 휴대용 전자기기의 입력 장치는, 접촉 압력을 감지하고 접촉 위치의 정보를 제공하는 터치 패드; 및 상기 터치 패드는 중심부 아래쪽에서 PCB 기판 상에 실장된 스위치;를 포함하며, 상기 터치 패드를 임계값 이하의 압력으로 누를 경우 접촉 위치 정보만이 제공되고, 임계값을 초과하는 압력으로 누를 경우 접촉 위치 정보의 제공과 함께 상기 스위치가 ON 되는 것을 특징으로 한다.

Description

터치 패드와 스위치를 이용한 입력 장치 및 입력 방법{Input device and input method using a touch pad and switch}
도 1은 5개의 택트 스위치(tact switch)를 이용하는 종래의 입력 장치를 개략적으로 도시한다.
도 2는 도 1에 도시된 입력 장치의 단면을 개략적으로 도시한다.
도 3은 터치 패드를 이용하는 본 발명에 따른 입력 장치의 단면을 개략적으로 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 입력 장치의 예시적인 구조를 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 5는 본 발명에 따른 입력 장치에서 사용하는 터치 패드의 상면을 예시적으로 5개의 영역으로 분할한 상태를 도시한다.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※
20.....입력 장치 21.....PCB 기판
22.....노브(knob) 23.....택트 스위치
24.....터치 패드 25.....위치 연산부
26.....제어부
본 발명은 터치 패드와 스위치를 이용한 입력 장치 및 입력 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 예컨대, MP3 플레이어, PMP(portable multimedia player), 휴대폰 등과 같은 휴대용 소형 전자기기에서 터치 패드를 이용하여 보다 다양한 입력 기능을 제공하는 입력 장치 및 입력 방법에 관한 것이다.
MP3 플레이어, PMP, 휴대폰 등과 같이 휴대가 가능한 소형 전자기기는 더욱 작아지면서도 더욱 많은 기능과 더욱 큰 저장용량을 가질 것이 요구되고 있다. 이와 함께, 휴대용 소형 전자기기의 여러 가지 기능을 선택하고, 사용자의 명령을 입력하기 위한 입력 장치 역시 보다 다양한 기능을 수행할 것이 요구되고 있다.
도 1 및 도 2는 현재 휴대용 소형 전자기기에서 일반적으로 사용되고 있는 입력 장치(10)를 개략적으로 도시하고 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 입력 장치(10)는 2개의 노브(knob)(11,12)와 상기 노브(11,12)의 아래에 배치된 5개의 택트 스위치(tact switch)(13a~13e)로 이루어진다. 2개의 노브는 둘레의 제 1 노브(11)와 가운데의 제 2 노브(12)로 구성된다. 제 1 노브(11)의 네 개의 변 아래에는 각각 택트 스위치(13a~13d)가 하나씩 배치되고, 제 2 노브(12)의 아래에는 하나의 택트 스위치(13e)가 배치된다. 상기 택트 스위치(13a~13e)는 전자기기의 PCB 기판(15)에 실장되어 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 입력 장치(10)는 메뉴 방식을 통해 휴대용 전자기기의 특정 기능을 선택하거나 또는 재생할 음악 또는 동영상 파일을 선택할 때, 메뉴 바(menu bar)를 상하좌우로 이동시키는 방향키의 기능을 하거나 선택된 기능을 수행할 수 있도록 하는 실행키의 기능을 할 수 있다. 예컨대, 메뉴바 또는 커서를 오른쪽으로 이동시키고자 하는 경우, 제 1 노브(11)의 오른쪽을 누르면, 택트 스위치(13c)가 ON 이 되고, 이를 전자기기의 제어부가 인식하게 된다. 또한, 왼쪽으로 이동시키고자 하는 경우에는, 제 1 노브(11)의 왼쪽을 누르면 택트 스위치(13a)가 ON 이 된다. 그리고, 현재 메뉴바에서 선택된 내용을 실행시키고자 하는 경우, 예컨대, 제 2 노브(12)를 누르면 상기 제 2 노브(12) 아래의 택트 스위치(13e)가 ON 이 되고, 이를 전자기기의 제어부가 인식하여 해당 기능을 수행하게 된다.
그런데, 상술한 종래의 입력 장치(10)의 경우, 단지 메뉴바 또는 커서의 이동과 선택으로 기능이 제한되어 있고, 2개의 노브와 5개의 택트 스위치를 사용하여야 하기 때문에 조립이 불편하고 공간활용에 제약이 있다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 단지 한 개의 택트 스위치만을 사용하면서도 종래에 비해 다양한 기능을 수행할 수 있는 휴대용 전자기기용 입력 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 한 유형에 따른 휴대용 전자기기의 입력 장치는, 접촉 압력을 감지하고 접촉 위치의 정보를 제공하는 터치 패드; 및 상기 터치 패드는 중심부 아래쪽에서 PCB 기판 상에 실장된 스위치;를 포함하며, 상기 터치 패드를 임계값 이하의 압력으로 누를 경우 접촉 위치 정보만이 제공되 고, 임계값을 초과하는 압력으로 누를 경우 접촉 위치 정보의 제공과 함께 상기 스위치가 ON 되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 입력 장치는, 상기 터치 패드의 접촉 위치를 계산하여 위치 정보를 제공하는 위치 연산부; 및 상기 위치 연산부에서 제공된 접촉 위치 정보와 스위치의 ON/OFF 정보로부터 입력 정보를 생성하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 터치 패드는 적어도 5 개의 가상의 영역으로 분할될 수 있다. 예컨대, 상기 터치 패드의 가상 영역은 중심부의 한 개의 영역과 둘레부의 네 개의 영역으로 분할될 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 스위치가 OFF 된 상태에서 터치 패드의 접촉 위치가 연속적으로 변하는 경우, 상기 제어부는 스크롤 기능을 수행할 수 있다.
또한, 상기 스위치가 ON 되는 경우, 제어부는 상기 터치 패드의 접촉 위치 정보에 따라 미리 정해진 특정 기능을 수행할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 스위치는, 예컨대, 택트 스위치일 수 있다.
본 발명의 다른 유형에 따른 휴대용 전자기기는 상술한 입력 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 또 다른 유형에 따른 휴대용 전자기기의 입력 방법은, 터치 패드 상의 접촉 위치 정보를 계산하는 단계; 터치 패드 하부의 스위치의 ON/OFF 여부를 판단하는 단계; 스위치가 ON 상태인 경우 상기 터치 패드의 접촉 위치 정보에 따라 미리 정해진 특정 기능을 수행하고, 스위치가 OFF이고 상기 터치 패드의 접촉 위치가 연속적으로 변하는 경우 스크롤 기능을 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
예컨대, 스위치가 ON 상태이고 상기 터치 패드의 접촉 위치가 상기 둘레부의 네 개의 영역 중 어느 하나이면 방향키의 기능을 할 수 있다.
또한, 스위치가 ON 상태이고 상기 터치 패드의 접촉 위치가 상기 중심부의 영역이면 실행키의 기능을 수행할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 양호한 실시예에 따른 휴대용 전자기기의 입력 장치 및 입력 방법에 대해 상세하게 설명한다.
도 3은 터치 패드를 이용하는 본 발명의 양호한 실시예에 따른 입력 장치의 단면을 개략적으로 도시한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 양호한 실시예에 따른 입력 장치는, 단지 하나의 노브(22)와 스위치(23)(예컨대, 택트 스위치)만을 구비한다. 노브(22)의 상면에는 터치 패드(24)가 부착되어 있으며, 스위치(23)는 노브(22) 하면의 PCB 기판(21) 위에 실장되어 있다. 터치 패드는 주로 노트북 컴퓨터 등에서 마우스 대용으로 사용하는 것으로, 작은 평판 내에 미세한 압력 감지기가 다수 형성되어 있다. 따라서, 손가락이나 펜 등을 이용하여 접촉하면 그 압력을 감지하고 접촉된 부분의 위치 정보를 인식할 수 있다. 상기 터치 패드(24)는, 예컨대, MP3 플레이어, PMP 또는 휴대폰과 같은 휴대용 전자기기의 케이스를 통해 외부로 노출되어 있다. 한편, 스위치(23)가 실장되어 있는 PCB 기판(21)은 휴대용 전자기기의 다른 부품이 함께 실장되어 있는 메인 기판일 수 있다.
또한, 도면에는 도시되어 있지 않지만, 상기 노브(22)는 상기 노브(22)의 하 면과 PCB 기판(21) 사이에 배치된, 예컨대, 스프링과 같은 탄성부재를 이용하여 탄성 바이어스 되어 있는 것이 바람직하다. 따라서, 사용자가 일정한 임계값 이상으로 터치 패드(24)를 누르면, 노브(22) 아래쪽으로 밀리면서 스위치(23)가 ON 된다. 그런 후, 상기 터치 패드(24)에서 손을 떼면, 노브(22)가 원래의 위치로 돌아면서 스위치(23)는 OFF 가 된다.
이러한 본 발명에 따르면, 스위치(23)가 OFF 되지 않도록 터치 패드(24)를 접촉하면, 예컨대, 메뉴바나 커서를 이동시키거나 스크롤 하는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 스위치(23)가 ON 이 되도록 임계값 이상으로 터치 패드(24)를 누르면, 스위치(23)가 ON 이 될 때의 터치 패드(24)의 접촉 위치 정보를 참고하여 미리 정의된 특정 기능을 수행하도록 동작할 수 있다.
도 4는 이러한 동작을 위한 본 발명에 따른 입력 장치(20)의 전체적인 구성를 예시적으로 도시하는 블록도이다. 먼저, 위치연산부(25)는 터치 패드(24) 내에 형성된 압력 감지기로부터 받은 데이터를 이용하여 터치 패드(24) 상의 접촉 위치 정보를 계산하는 역할을 한다. 상기 위치연산부(25)는, 예컨대, 휴대용 전자기기 내에 설치되어 상기 터치 패드(24)와 연동하는 소프트웨어일 수 있다. 상기 위치연산부(25)에서 접촉 위치 정보를 계산하는 방식으로는, 예컨대, 터치 패드(24)의 전체 접촉 영역에 대한 평균 좌표값을 구하는 방법을 사용할 수 있다. 또한, 터치 패드(24)의 두 지점 이상에서 접촉이 있는 경우, 가장 먼저 접촉한 부분만으로 위치 정보를 계산하고 나머지 접촉 부분은 무시하거나, 다수의 접촉 지점 좌표를 평균하여 접촉 위치 정보를 계산할 수도 있다. 이러한 위치 정보 계산 알고리즘은 이미 공지되어 있는 것이므로 상세한 설명은 생략한다.
위치연산부(25)에서 계산된 접촉 위치 정보는 제어부(26)에 제공된다. 제어부(26)는 상기 위치연산부(25)에서 제공된 접촉 위치 정보와 스위치(23)의 ON/OFF 정보를 종합하여 제어 신호를 생성하는 역할을 한다. 이러한 제어부(26)는, 예컨대, 휴대용 전자기기의 중앙처리장치 또는, 입력 장치(20) 전용의 별도의 장치와 연동하는 소프트웨어일 수 있다. 상기 제어부(26)에서 생성하는 제어 신호는, 입력 장치(20)의 제조 과정에서 미리 다양한 방식으로 정의될 수 있다.
예컨대, 스위치(23)가 OFF 된 상태에서 터치 패드(24)의 접촉 위치가 연속적으로 이동하는 경우, 상기 제어부(26)는 접촉 위치가 이동하는 방향으로 메뉴바 또는 커서를 이동시키거나, 휴대용 전자기기의 화면을 스크롤하는 기능을 수행하도록 설정될 수 있다.
또한, 임계값을 초과하는 압력으로 터치 패드(24)를 눌러 스위치(23)가 ON 이 되는 경우, 상기 제어부(26)는 터치 패드(24)의 접촉 위치 정보에 따라 미리 정해진 특정 기능을 수행하도록 설정될 수 있다. 예컨대, 도 1에 도시된 종래의 입력 장치와 같이 방향키 및 실행키의 기능을 수행할 수 있다. 이를 위해, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 터치 패드(24)의 상면은 적어도 5 개의 가상의 영역으로 분할될 수 있다. 즉, 가상 영역은 상기 터치 패드(24)의 중심부의 한 개의 영역(24e)과 상기 터치 패드(24)의 둘레부의 네 개의 영역(24a~24b)으로 분할될 수 있다. 이 경우, 예컨대, 터치 패드(24)의 좌측 영역(24c)을 접촉한 상태에서 임계값 이상의 압력으로 터치 패드(24)를 누르면, 스위치(23)는 ON 이 되고, 위치연산부(25)는 터치 패드(24)의 접촉 위치 정보를 제어부(26)에 제공한다. 그러면, 제어부(26)는 스위치(23)가 ON 되었음을 감지하고, 위치연산부(25)로부터 제공된 접촉 위치 정보에 따라 터치 패드(24)의 좌측 영역(24c)이 접촉되었음을 인식하여, 메뉴바 또는 커서를 좌측으로 이동하라는 신호를 생성한다. 마찬가지로, 우측이나 상하측의 이동도 동일한 방식으로 이루어진다. 또한, 터치 패드(24)의 중심 영역(24e)을 접촉한 상태에서 임계값 이상의 압력으로 상기 터치 패드(24)를 누르면, 제어부(26)는 현재의 화면에 선택되어 있는 메뉴를 실행하는 실행 명령을 생성할 수 있다.
이상에서는, 상기 스위치(23)가 ON 이 되면 방향키나 실행키의 기능을 수행하는 경우에 대해 예시적으로 설명하였으나, 제조시에 미리 설정된 내용에 따라 다른 기능을 수행하도록 하는 것도 가능하다.
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명의 양호한 실시예에 따른 입력 장치는, 종래의 기술과는 달리 단지 한 개의 스위치만을 사용하면서도 종래에 비해 다양한 입력 기능을 수행할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 입력 장치를 MP3 플레이어, PMP 또는 휴대폰 등과 같은 휴대용 전자기기의 입력 장치로서 사용하는 경우, 휴대용 전자기기 내부의 좁은 공간을 충분히 활용하면서도, 사용자의 편의성을 증대시킬 수 있다.

Claims (13)

  1. 휴대용 전자기기의 입력 장치에 있어서,
    접촉 압력을 감지하고 접촉 위치의 정보를 제공하는 터치 패드;
    상기 터치 패드의 아래쪽에서 PCB 기판 상에 실장된 스위치;
    상기 터치 패드의 접촉 위치를 계산하여 접촉 위치 정보를 제공하는 위치 연산부; 및
    상기 위치 연산부에서 제공된 접촉 위치 정보와 스위치의 ON/OFF 정보로부터 제어 신호를 생성하는 제어부;를 포함하며,
    상기 터치 패드를 임계값 이하의 압력으로 누를 경우 상기 위치 연산부에 의한 접촉 위치 정보만이 제어부로 제공되고, 임계값을 초과하는 압력으로 누를 경우 접촉 위치 정보의 제공과 함께 상기 스위치가 ON 되며,
    상기 제어부는 상기 터치 패드를 적어도 5개의 가상 영역으로 분할하여, 스위치가 ON 될 때의 접촉 위치에 있는 가상 영역에 대응하는 미리 정해진 특정 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 패드의 가상 영역은 중심부의 한 개의 영역과 둘레부의 네 개의 영역으로 분할된 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위치가 OFF 된 상태에서 터치 패드의 접촉 위치가 연속적으로 변하는 경우, 상기 제어부는 스크롤 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위치는 택트 스위치인 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  8. 제 1 항, 제 4 항, 제 5 항 또는 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 입력 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자기기.
  9. 위치 연산부가 터치 패드 상의 접촉 위치 정보를 계산하는 단계;
    제어부가 터치 패드 하부에 있는 스위치의 ON/OFF 여부를 판단하는 단계; 및
    스위치가 OFF이고 상기 터치 패드의 접촉 위치가 연속적으로 변하는 경우 상기 제어부는 스크롤 기능을 수행하며, 스위치가 ON 상태인 경우 상기 터치 패드의 접촉 위치 정보에 따라 미리 정해진 특정 기능을 수행하는 단계;를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 터치 패드를 적어도 5개의 가상 영역으로 분할하여, 스위치가 ON 될 때의 접촉 위치에 있는 가상 영역에 대응하는 미리 정해진 특정 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자기기의 입력 방법.
  10. 삭제
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 터치 패드의 가상 영역은 중심부의 한 개의 영역과 둘레부의 네 개의 영역으로 분할된 것을 특징으로 하는 입력 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    스위치가 ON 상태이고 상기 터치 패드의 접촉 위치가 상기 둘레부의 네 개의 영역 중 어느 하나이면 방향키의 기능을 하는 것을 특징으로 하는 입력 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    스위치가 ON 상태이고 상기 터치 패드의 접촉 위치가 상기 중심부의 영역이면 실행키의 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 입력 방법.
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