KR101167641B1 - 키패드 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

터치 입력과 누름 입력이 함께 가능한 복수의 2단 스위치를 열과 행 단위의 직렬 어레이 형태로 구성함으로써 제어부와 2단스위치 간의 연결이 열과 행 단위의 직렬 어레이 별로 이루어져 제어부와 2단 스위치들 간의 연결 배선을 줄일 수 있어 키패드 어셈블리의 설계를 단순화할 수 있고 키패드 어셈블리의 사이즈를 소형화할 수 있는 키패드 어셈블리를 개시한다.

Description

키패드 어셈블리{KEYPAD ASSEMBLY}
본 발명은 키패드 어셈블리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터치와 누름을 함께 감지하여 작동하는 2단 스위치를 이용하여 키를 구성한 키패드 어셈블리에 관한 것이다.
일반적으로, 키패드 어셈블리는 전자기기에서 데이터 입력수단으로 사용된다.
키패드 어셈블리에 사용되는 기계적 접점 스위치인 돔 스위치는 사용자의 누름을 감지하고, 정전용량센서는 사용자의 터치를 감지한다.
하지만, 기존에는 돔 스위치와 정전용량센서는 각각 한 개의 지점에서 한 가지의 입력 밖에 받아들일 수 없다.
최근에는 키패드 어셈블리의 버튼 수를 줄이는 추세에 있으므로 하나의 스위치에 터치와 누름 이 두 가지 입력을 받아들 수 있다면 키패드 어셈블리의 버튼 수를 대폭 줄일 수 있어 키패드 어셈블리를 더욱 소형화할 수 있다.
따라서 기존에는 돔 스위치와 정전용량센서를 결합하여 하나의 스위치에 두 가지 입력이 가능한 2단 스위치를 구현하고 이를 이용하여 키패드 어셈블리를 구성함으로써 2단 스위치가 하나의 지점에서 두 가지의 입력을 받아들일 수 있어 키패드 어셈블리의 크기를 소형화할 수 있고 스위치의 기능을 청각적이나 시각적으로 사전에 알 수 있기 때문에 시력이 불편한 사람이나 운전할 때와 같이 시야를 어느 곳에 고정시키고 스위치를 조작해야 하는 경우 키 조작을 편리하게 할 수 있다.
그러나 기존 키패드 어셈블리의 경우 2단 스위치가 최소한 하나의 키 버튼을 구성하기 때문에 2단 스위치로부터 신호를 입력받는 제어부에 각 2단 스위치가 독립적으로 연결되어 있다.
따라서 기존에는 제어부와 2단 스위치들 간의 연결이 독립적으로 이루어지기 때문에 제어부와 2단 스위치들 간에 배선이 많아져 설계가 복잡하고 키패드 어셈블리의 크기를 소형화하는 데 한계가 있다.
본 발명의 일 측면은 제어부와 2단 스위치들 간의 연결 배선을 줄이도록 터치 입력과 누름 입력이 함께 가능한 복수의 2단 스위치를 열과 행 단위의 직렬 어레이 형태로 구성하는 키패드 어셈블리를 제공한다.
이를 위해 본 발명의 일 측면에 따른 키패드 어셈블리는 정전용량센서와 돔 스위치가 결합되어 하나의 스위치에 두 가지 입력이 가능한 2단 스위치가 열 방향으로 직렬 어레이 연결되고 상기 정전용량센서와 돔 스위치의 출력신호를 함께 출력하는 복수의 제1 스위치그룹과, 상기 2단 스위치가 행 방향으로 직렬 어레이 연결되고, 상기 정전용량센서와 돔 스위치의 출력신호를 함께 출력하는 복수의 제2 스위치그룹과, 상기 복수의 제1 스위치그룹과 제1 스위치그룹별로 연결되고 상기 복수의 제2 스위치그룹과 제2 스위치그룹별로 연결되고, 상기 복수의 제1 스위치그룹 및 상기 복수의 제2 스위치그룹의 출력 신호 변화에 따라 사용자에 의해 터치되거나 가압된 2단 스위치가 속한 행과 열을 판단하고, 상기 판단된 행과 열에 대응하는 키 신호를 출력하는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 키패드 어셈블리에서 하나의 키 버튼은 상기 복수의 제1 스위치그룹 중 적어도 하나의 2단 스위치 및 상기 복수의 제2 스위치그룹 중 적어도 하나의 2단 스위치에 의해 구현되는 것을 포함한다.
또한, 상기 사용자에 의해 터치되거나 가압되는 영역 내에 상기 복수의 제1 스위치그룹 중 적어도 하나의 2단 스위치 및 상기 복수의 제2 스위치그룹 중 적어도 하나의 2단 스위치가 위치하도록 마련된 것을 포함한다.
또한, 상기 2단 스위치는 기판과, 상기 기판 상에 설치되는 도전성 돔형 누름판과, 상기 기판과 상기 도전성 돔형 누름판의 접촉 사이에 개재되는 제1 도전성 패턴과, 상기 도전성 돔형 누름판이 들 떠 있는 곳에 위치하도록 상기 기판 상에 설치되는 제2 도전성 패턴과, 정전용량센서 감지선을 통하여 상기 제1 도전성 패턴과 연결되는 정전용량센서와, 상기 제1 도전성 패턴과 연결되는 돔 스위치 출력선을 포함하고, 상기 제어부는 상기 돔 스위치 출력선과 상기 정전용량센서 감지선을 시분할하여 사용하고, 상기 도전성 돔형 누름판에 인체 등의 접촉이 발생하면 상기 정전용량센서에 의한 정전용량 스위치가 동작하고, 상기 도전성 돔형 누름판에 압력이 가해져서 상기 도전성 돔형 누름판과 상기 제2 도전성 패턴이 접촉하면 상기 돔 스위치가 동작하는 것을 포함한다.
또한, 상기 정전용량 스위치가 상기 기계적 접점 스위치의 기능을 시각적이나 청각적으로 알려주는 것을 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 키패드 어셈블리는 정전용량센서와 돔 스위치가 결합되어 하나의 스위치에 두 가지 입력이 가능한 2단 스위치가 열 방향으로 직렬 어레이 연결되고 상기 정전용량센서와 돔 스위치의 출력신호를 함께 출력하는 복수의 제1 스위치그룹과, 상기 2단 스위치가 행 방향으로 직렬 어레이 연결되고, 상기 정전용량센서와 돔 스위치의 출력신호를 함께 출력하는 복수의 제2 스위치그룹과, 상기 복수의 제1 스위치그룹 및 상기 복수의 제2 스위치그룹의 출력 신호 변화에 따라 사용자에 의해 터치되거나 가압된 2단 스위치가 속한 행과 열을 판단하고, 상기 판단된 행과 열에 대응하는 키 신호를 출력하는 제어부를 포함하고, 상기 2단 스위치는 기판과, 상기 기판 상에 설치되는 도전성 돔형 누름판과, 상기 기판과 상기 도전성 돔형 누름판의 접촉 사이에 개재되는 제1 도전성 패턴과, 상기 도전성 돔형 누름판이 들 떠 있는 곳에 위치하도록 상기 기판 상에 설치되는 제2 도전성 패턴과, 상기 도전성 돔형 누름판에 발생된 터치를 감지하는 정전용량센서를 포함하고, 상기 제어부는 정전용량센서에 의해 터치가 감지되면 상기 2단 스위치를 정전용량센서에 의한 정전용량 스위치로 동작시키고, 상기 도전성 돔형 누름판에 압력이 가해져서 상기 도전성 돔형 누름판과 상기 제2 도전성 패턴이 접촉하면 상기 2단 스위치를 상기 돔형 스위치로 동작시키는 것을 포함한다.
이상에서 설명한 본 발명의 일실시예에 따르면, 터치 입력과 누름 입력이 함께 가능한 복수의 2단 스위치를 열과 행 단위의 직렬 어레이 형태로 구성함으로써 제어부와 2단 스위치 간의 연결이 열과 행 단위의 직렬 어레이 별로 이루어지기 때문에 제어부와 2단 스위치들 간의 연결 배선을 줄일 수 있어 키패드 어셈블리의 설계를 단순화할 수 있고 키패드 어셈블리의 크기를 소형화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 키패드 어셈블리가 적용되는 휴대용 전자기기의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 키패드 어셈블리를 구성하는 2단 스위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 키패드 어셈블리의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 키패드 어셈블리에서 복수 개의 2단 스위치가 열과 행 단위로 그룹화 된 모습을 보인 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 키패드 어셈블리에서 사용자의 임의의 터치 입력에 따른 행과 열을 판단하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 키패드 어셈블리에서 사용자의 다른 터치 입력에 따른 행과 열을 판단하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 키패드 어셈블리에서 2단 스위치의 열과 행 별로 그에 대응하는 키 신호값을 보인 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 키패드 어셈블리가 적용되는 휴대용 전자기기를 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 키패드 어셈블리가 적용되는 휴대용 전자기기는 본체(1)를 포함한다.
이 본체(1)에는 사용자로부터 명령을 입력받을 수 있도록 다수의 키 버튼을 가진 키패드 어셈블리(10)와, 이 키패드 어셈블리(10)에 입력된 사용자의 명령을 해당하는 키 신호를 TV 등의 외부 디스플레이 장치(2)에 송신하는 송신장치(20)가 마련된다.
키패드 어셈블리(10)는 모드 전환에 따라 사용자가 손가락으로 터치하여 입력할 수도 있고 사용자가 터치된 손가락에 압력을 더욱 가해서 입력할 수도 있다.
예를 들면, 사용자가 키 버튼을 가볍게 터치만 한 경우에는 동작 모드를 터치 모드로 전환하고 사용자에 의해 터치된 키 버튼에 해당하는 키 신호를 출력한다. 또한, 사용자가 키 버튼을 터치한 상태에서 강하게 누른 경우에는 동작 모드를 가압 모드로 전환하고 사용자에 의해 가압된 키 버튼에 해당하는 키 신호를 출력한다.
또한, 키패드 어셈블리(10)에서 각 키 버튼은 돔 스위치와 정전용량센서를 결합하여 하나의 스위치에 두 가지 입력이 가능한 2단 스위치로 이루어진다. 이때, 2단 스위치 1개 혹은 여러 개가 1개의 키 버튼을 구성할 수 있다.
따라서 사용자가 키패드 어셈블리(10)상의 임의의 키 버튼을 터치 입력하면 키패드 어셈블리는 동작 모드를 터치 모드로 전환하고, 터치 입력된 키 버튼에 해당하는 키 신호를 출력한다. 그러면, 휴대용 전자기기는 이 키 신호를 근거로 하여 송신장치(20)를 통해 디스플레이 장치(2)에 해당 키 신호를 무선 송신함으로써 디스플레이 장치(2)에 해당 키 신호에 대응되는 키 데이터가 표시되게 한다.
디스플레이 장치(2)에 해당 키 데이터가 표시됨에 따라 사용자가 터치된 키 버튼을 강하게 누르면 키패드 어셈블리는 동작 모드를 터치 모드로부터 가압 모드로 전환하고, 눌려진 키 버튼에 해당하는 키 신호를 출력한다. 그러면, 휴대용 전자기기는 이 키 신호를 근거로 하여 송신장치(20)를 통해 디스플레이 장치(2)에 해당 키 신호를 무선 송신함으로써 디스플레이 장치(2)에 해당 키 신호에 대응되는 키 데이터가 표시되게 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 키패드 어셈블리를 구성하는 2단 스위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 2단 스위치(10)는 인쇄회로기판(PCB 기판)(100)을 포함한다.
PCB 기판(100) 상에는 도전성 PCB 패턴(110, 120)이 형성되어 있으며, 제1 PCB 패턴(110)은 도전성 돔형 누름판(130)과 PCB 기판(100)의 접촉 사이에 개재되며, 제2 PCB 패턴(120)은 도전성 돔형 누름판(130)이 들떠 있는 곳에 위치한다. 도전성 돔형 누름판(130) 상에는 스위치 고정판(140)이 덮여 있다. 스위치 고정판(140) 상에는 도광판(150) 및 케이스(160)가 설치된다.
또한, 2단 스위치(10)는 정전용량센서(170)와 제어부(180)를 포함한다.
도전성 돔형 누름판(130)은 돔 스위치의 누름판 역할을 함과 동시에 정전용량센서(170)의 감지단자 역할을 함께 한다. 즉, 사용자가 케이스(160)에 접촉하면 도전성 돔형 누름판(130), 제1 PCB 패턴(110) 및 정전용량센서감지선(H)을 통하여 정전용량센서(170)에 전기적 신호가 입력된다.
제어부(180)는 정전용량센서(170)로부터 출력된 신호에 따라 사용자의 터치 입력을 감지하고, 터치 입력된 키 버튼에 해당하는 키 신호를 출력한다.
또한, 제어부(180)는 제1 PCB 패턴(110)과 제2 PCB 패턴(120)로부터 신호를 입력받을 수 있도록 연결되어 있다. 따라서 사용자가 도전성 돔형 누름판(130)의 접촉 이후에 더 큰 힘, 즉 압력을 가하면 도전성 돔형 누름판(130)이 제2 PCB 패턴(120)과 접촉하게 되고, 이로 인해 돔 스위치 출력선(G)과 돔 스위치 입력선(K)이 서로 연결되어 돔 스위치가 동작하게 되는데, 제어부(180)를 이를 감지하고, 돔 스위치 작동에 따른 키 신호를 출력한다.
한편, 도전성 돔형 누름판(130)이 정전용량센서(170)의 감지단자로 사용하기 때문에 돔 스위치 출력선(G)과 정전용량센서 감지선(H)은 시분할하여 사용해야 한다. 이렇게 시분할하여 사용할 경우 돔 스위치 출력선(G)과 정전용량센서 감지선(H)은 인에이블(enable)될 경우 각각의 신호를 갖게 되고, 디스에이블(disable)될 경우에는 하이 임피던스(high impedance)가 되어야 한다. 이때, J는 정전용량센서 출력선이고, J는 정전용량센서 인에이블선이고, M는 도전성 돔형 누름판(130)에 접촉이 이루어졌을 경우 출력되는 신호이고, L는 도전성 돔형 누름판(130)이 더욱 눌려졌을 경우 출력되는 신호이다.
상기한 구성을 가진 2단 스위치는 돔 스위치 위에 용량센서의 감지단자가 위치하기 때문에 하나의 스위치에서 2가지 인식 즉, 접촉에 의한 정전용량센서 인식과 압력에 의한 기계적 접점방식 스위치 인식을 할 수 있게 된다.
이렇듯 2단 스위치를 구성함으로써 하나의 입력키에 두 가지 입력을 할 수 있기 때문에 적은 면적과 버튼수로 종래와 동일한 기능을 수행할 수 있게 되어 키패드 어셈블리의 사이즈가 작아진다는 장점이 있다.
그리고 정전용량센서의 감지단자에 접촉이 이루어졌을 때 음성이나 소리로써 스위치의 기능을 알려준다면 시력이 불편한 사람이나, 시야를 어느 곳에 고정시키고 스위치를 조작해야 할 경우(예: 자동차 운전자)에 키 조작을 편리하게 할 수 있다는 장점이 있다. 즉, 2단 스위치의 정전용량센서 감지단자에 접촉이 이루어지면 음성신호나 소리로써 해당 스위치의 기능을 알려주고, 사용자는 이를 듣고 바로 그 스위치에 압력을 가하여 돔 스위치를 동작시키면, 시력이 불편한 사람의 경우나, 스위치 작동시 스위치를 보지 못하고 작동해야 할 경우에도 스위치의 기능을 소리로서 듣고 조작할 수 있게 된다.
또한, 정전용량센서 감지단자에 접촉이 이루어졌을 경우 LED나 기타의 발광장치로 스위치의 기능을 알려준다면 어두운 환경에서 스위치를 조작해야 할 경우 키 조작을 편리하게 할 수 있다.
상술한 바와 같이, 기존에는 제어부에 각 2단 스위치가 독립적으로 연결되기 때문에 제어부와 2단 스위치들 간에 배선이 많아져 설계가 복잡하고 제조비용이 많이 소요될 뿐만 아니라 키패드 어셈블리의 크기를 소형화하는 데 한계가 있다.
따라서 본 발명의 일실시예에서는 복수의 2단 스위치를 열과 행 단위로 직렬 어레이 형태로 구성함으로써 제어부와 2단 스위치들 간의 연결 배선을 줄인다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 키패드 어셈블리의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 키패드 어셈블리는 복수의 제1 스위치그룹(R_1, R_2, R_3)과, 복수의 제2 스위칭그룹(C_1, C_2, C_3)과, 전반적인 제어를 수행하는 제어부(180)를 포함한다.
복수의 제1 스위치그룹(R_1, R_2, ... R_n)에서 각 제1 스위치그룹은 정전용량센서와 돔 스위치가 결합되어 하나의 스위치에 두 가지 입력이 가능한 2단 스위치가 열 방향으로 직렬 어레이를 구성한다.
제1 열 제1 스위칭그룹(R_1)은 여러 개의 2단 스위치(r_1)가 직렬 연결된다. 특히 각 2단 스위치(r_1)는 제1 PCB 패턴(110)끼리 연결되어 있다.
제2 열 제1 스위칭그룹(R_2)은 여러 개의 2단 스위치(r_2)가 직렬 연결된다. 특히 각 2단 스위치(r_2)는 제1 PCB 패턴(110)끼리 연결되어 있다.
제n 열 제1 스위칭그룹(R_n)은 여러 개의 2단 스위치(r_n)가 직렬 연결된다. 특히 각 2단 스위치(r_n)는 제1 PCB 패턴(110)끼리 연결되어 있다.
또한, 각 제1 스위치그룹은 정전용량센서와 돔 스위치의 출력신호를 함께 출력한다. 도시되진 않았지만, 제어부(180)는 각 2단 스위치(10)의 제2 PCB 패턴(120)과 전기적으로 연결되어 있다.
또한, 각 제1 스위치그룹은 제어부(180)에 각각 독립적으로 연결된다.
한편, 복수의 제2 스위칭그룹(C_1, C_2, ... C_n)에서 각 제2 스위치그룹은 정전용량센서와 돔 스위치가 결합되어 하나의 스위치에 두 가지 입력이 가능한 2단 스위치가 행 방향으로 직렬 어레이를 구성한다.
제1 행 제2 스위칭그룹(C_1)은 여러 개의 2단 스위치(c_1)가 직렬 연결된다. 특히 각 2단 스위치(c_1)는 제1 PCB 패턴(110)끼리 연결되어 있다.
제2 행 제2 스위칭그룹(C_2)은 여러 개의 2단 스위치(c_2)가 직렬 연결된다. 특히 각 2단 스위치(c_2)는 제1 PCB 패턴(110)끼리 연결되어 있다.
제n 행 제2 스위칭그룹(C_n)은 여러 개의 2단 스위치(c_n)가 직렬 연결된다. 특히 각 2단 스위치(c_n)는 제1 PCB 패턴(110)끼리 연결되어 있다.
또한, 각 제2 스위치그룹은 정전용량센서와 돔 스위치의 출력신호를 함께 출력한다. 도시되진 않았지만, 제어부(180)는 각 2단 스위치(10)의 제2 PCB 패턴(120)과 전기적으로 연결되어 있다.
또한, 각 제2 스위치그룹은 제어부(180)에 각각 독립적으로 연결된다.
한편, 제어부(180)는 복수의 제1 스위치그룹(R_1, R_2, ... R_n) 및 복수의 제2 스위치그룹(C_1, C_2, ... C_n)의 출력 신호 변화에 따라 사용자에 의해 터치된 2단 스위치가 속한 행과 열을 판단하고, 판단된 행과 열에 대응하는 키 신호를 출력한다.
또한, 제어부(180)는 복수의 제1 스위치그룹(R_1, R_2, ... R_n) 및 복수의 제2 스위치그룹(C_1, C_2, ... C_n)의 출력 신호 변화에 따라 사용자에 의해 가압된 2단 스위치가 속한 행과 열을 판단하고, 판단된 행과 열에 대응하는 키 신호를 출력한다.
이를 위해 제어부(180)는 사용자가 키 버튼을 터치만 한 경우에는 동작 모드를 터치 모드로 전환하고 사용자에 의해 터치된 2단 스위치가 속한 행과 열을 판단하고, 판단된 행과 열에 대응하는 키 버튼을 판단하고, 판단된 키 버튼에 해당하는 키 신호를 출력한다.
또한, 제어부(180)는 사용자가 키 버튼을 터치한 상태에서 강하게 누른 경우에는 동작 모드를 가압 모드로 전환하고 사용자에 의해 가압된 2단 스위치가 속한 행과 열을 판단하고, 판단된 행과 열에 대응하는 키 버튼을 판단하고, 판단된 키 버튼에 해당하는 키 신호를 출력한다. 이때, 사용자에 의해 터치된 키 버튼을 알고 있으므로 별도의 행과 열을 판단하는 과정이 없이 사용자에 의해 터치된 키 버튼에 대응하는 가압식 키 버튼을 판단하고 판단된 가입식 키 버튼에 해당하는 키 신호를 출력하는 것도 가능하다.
따라서 제어부(180)는 각 2단 스위치(10)가 독립적으로 연결되는 것이 아니라, 각 제2 스위치그룹(C_1)(C_2)(C_3)와 각 제1 스위치그룹(R_1)(R_2)(R_3)별로 독립적으로 연결되기 때문에 제어부(180)와 2단 스위치들 간의 연결 배선을 대폭 줄일 수 있어 키패드 어셈블리의 설계를 단순화할 수 있고 키패드 어셈블리의 사이즈를 소형화할 수 있다.
이하에서는 제어부(180)가 복수의 제1 스위치그룹(R_1, R_2, ... R_n) 및 복수의 제2 스위치그룹(C_1, C_2, ... C_n)의 출력 신호 변화에 따라 사용자에 의해 터치된 2단 스위치가 속한 행과 열을 판단하고, 판단된 행과 열에 대응하는 키 신호를 출력하는 과정을 설명한다.
도 4는 도 3에 도시된 키패드 어셈블리를 단순화한 것으로, 4개의 2단 스위치(r_1, r_2, r_3)로 각각 열 방향으로 직렬 어레이를 구성한 3개의 제1 스위치그룹(R_1, R_2, R_3)과, 3개의 2단 스위치(c_1, c_3, c_3)가 각각 행 방향으로 직렬 어레이를 구성한 4개의 제2 스위치그룹(C_1, C_2, C_3, C_4)을 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 같이, 제1 스위치그룹(R_1, R_2, R_3)은 서로 간에 일정한 간격으로 배치되어 있고, 제2 스위치그룹(C_1, C_2, C_3, C_4)도 서로 간에 일정한 간격으로 배치되어 있다.
이때, 한 개의 키 버튼을 구현할 수 있는 2단 스위치는 제1 스위치그룹(R_1, R_2, R_3) 중에서는 1개 또는 복수 개의 2단 스위치를 포함함과 함께 제2 스위치그룹(C_1, C_2, C_3, C_4) 중에서 적어도 1개의 2단 스위치를 포함해야 한다. 즉, 키 버튼의 좌표를 알 수 있도록 열 방향으로 배치된 2단 스위치와 행 방향으로 배치된 2단 스위치를 모두 포함해야 한다. 이러한 조건을 만족시키기 위해서는 한 개의 키 버튼에 대응되는 열 방향의 2단 스위치와 행 방향의 2단 스위치가 사용자가 터치하는 최소한의 영역 내에 포함될 수 있도록 인근에 배치되어야 한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 키패드 어셈블리에서 사용자의 임의의 터치 입력에 따른 행과 열을 판단하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 사용자가 터치하거나 가압한 영역(T)에 속한 제1 스위치그룹(R_1)의 2단 스위치가 r_1 이고, 제2 스위치그룹(C_1)의 2단 스위치가 c_1이라면, 제어부(180)는 3개의 제1 스위치그룹(R_1, R_2, R_3)에 대하여 순차적으로 각 신호를 입력받아 체크하면 사용자에 의해 터치된 2단 스위치의 변화로 인해 출력 신호가 변화하는 제1 스위치그룹을 판단할 수 있다. 이러한 방식으로 제1 열 제1 스위치그룹(R_1)에 터치된 것을 인식할 수 있다.
또한, 제어부(180)는 동일한 방식으로 4개의 제2 스위치그룹(C_1, C_2, C_3,C_4)에 대하여 순차적으로 각 신호를 입력받아 체크하면 사용자에 의해 터치된 2단 스위치의 변화로 인해 출력 신호가 변화하는 제2 스위치그룹을 판단할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 키패드 어셈블리에서 사용자의 다른 터치 입력에 따른 행과 열을 판단하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 도 5와 동일한 방식으로, 사용자가 터치하거나 가압한 영역(T)에 속한 제1 스위치그룹(R_1)의 2단 스위치가 r_1 이고, 제2 스위치그룹(C_4)의 2단 스위치가 c_4임을 인식할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 키패드 어셈블리에서 2단 스위치의 열과 행 별로 그에 대응하는 키 신호값을 보인 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 도 5 및 도 6에서와 같이 제어부(180)는 사용자가 터치한 영역에 속한 2단 스위치의 행과 열을 판단하면, 판단된 행과 열에 대응하는 값을 찾아 그에 대응하는 키 신호를 출력한다.
예를 들면, 도 5에서 판단된 열과 행이 r_1과 c_1 이므로, 도 7의 표에서 그에 해당하는 키 신호값인 "Q"를 출력한다.
또한, 도 6에서 판단된 열과 행이 r_1과 c_4 이므로, 도 7의 표에서 그에 해당하는 키 신호값인 "R"를 출력한다.
이상에서와 같이, 본 발명의 일실시예에서는 복수의 2단 스위치를 열과 행 단위로 직렬 어레이 형태로 구성함으로써 제어부와 2단 스위치 간의 연결이 열과 행 단위의 직렬 어레이 별로 이루어지기 때문에 제어부와 2단 스위치들 간의 연결 배선을 줄일 수 있어 키패드 어셈블리의 설계를 단순화할 수 있고 키패드 어셈블리의 크기를 소형화할 수 있다.
100 : PCB 기판 110 : 제1 PCB 패턴
120 : 제2 PCB 패턴 130 : 도전성 돔형 누름판
140 : 스위치 고정판 150 : 도광판
160 : 케이스 170 : 정전용량센서
180 : 제어부

Claims (6)

  1. 정전용량센서와 돔 스위치가 결합되어 하나의 스위치에 두 가지 입력이 가능한 2단 스위치가 열 방향으로 직렬 어레이 연결되고 상기 정전용량센서와 돔 스위치의 출력신호를 함께 출력하는 복수의 제1 스위치그룹;
    상기 2단 스위치가 행 방향으로 직렬 어레이 연결되고, 상기 정전용량센서와 돔 스위치의 출력신호를 함께 출력하는 복수의 제2 스위치그룹;
    상기 복수의 제1 스위치그룹 및 상기 복수의 제2 스위치그룹의 출력 신호 변화에 따라 사용자에 의해 터치되거나 가압된 2단 스위치가 속한 행과 열을 판단하고, 상기 판단된 행과 열에 대응하는 키 신호를 출력하는 제어부;를 포함하고,
    상기 복수의 제1 스위치그룹 각각은 상기 제어부에 독립적으로 연결되고, 상기 복수의 제2 스위치그룹 각각은 상기 제어부에 독립적으로 연결되는 키패드 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 키패드 어셈블리에서 하나의 키 버튼은 상기 복수의 제1 스위치그룹 중 적어도 하나의 2단 스위치 및 상기 복수의 제2 스위치그룹 중 적어도 하나의 2단 스위치에 의해 구현되는 것을 포함하는 키패드 어셈블리.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 사용자에 의해 터치되거나 가압되는 영역 내에 상기 복수의 제1 스위치그룹 중 적어도 하나의 2단 스위치 및 상기 복수의 제2 스위치그룹 중 적어도 하나의 2단 스위치가 위치하도록 마련된 것을 포함하는 키패드 어셈블리.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 2단 스위치는 기판과, 상기 기판 상에 설치되는 도전성 돔형 누름판과, 상기 기판과 상기 도전성 돔형 누름판의 접촉 사이에 개재되는 제1 도전성 패턴과, 상기 도전성 돔형 누름판이 들 떠 있는 곳에 위치하도록 상기 기판 상에 설치되는 제2 도전성 패턴과, 정전용량센서 감지선을 통하여 상기 제1 도전성 패턴과 연결되는 정전용량센서와, 상기 제1 도전성 패턴과 연결되는 돔 스위치 출력선을 포함하고,
    상기 제어부는 상기 돔 스위치 출력선과 상기 정전용량센서 감지선을 시분할하여 사용하고,
    상기 도전성 돔형 누름판에 인체 등의 접촉이 발생하면 상기 정전용량센서에 의한 정전용량 스위치가 동작하고, 상기 도전성 돔형 누름판에 압력이 가해져서 상기 도전성 돔형 누름판과 상기 제2 도전성 패턴이 접촉하면 상기 돔 스위치가 동작하는 것을 포함하는 키패드 어셈블리.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 정전용량 스위치가 동작할 때 시각적이나 청각적으로 알려주는 것을 더 포함하는 키패드 어셈블리.
  6. 정전용량센서와 돔 스위치가 결합되어 하나의 스위치에 두 가지 입력이 가능한 2단 스위치가 열 방향으로 직렬 어레이 연결되고 상기 정전용량센서와 돔 스위치의 출력신호를 함께 출력하는 복수의 제1 스위치그룹;
    상기 2단 스위치가 행 방향으로 직렬 어레이 연결되고, 상기 정전용량센서와 돔 스위치의 출력신호를 함께 출력하는 복수의 제2 스위치그룹;
    상기 복수의 제1 스위치그룹 및 상기 복수의 제2 스위치그룹의 출력 신호 변화에 따라 사용자에 의해 터치되거나 가압된 2단 스위치가 속한 행과 열을 판단하고, 상기 판단된 행과 열에 대응하는 키 신호를 출력하는 제어부를 포함하고,
    상기 2단 스위치는 기판과, 상기 기판 상에 설치되는 도전성 돔형 누름판과, 상기 기판과 상기 도전성 돔형 누름판의 접촉 사이에 개재되는 제1 도전성 패턴과, 상기 도전성 돔형 누름판이 들 떠 있는 곳에 위치하도록 상기 기판 상에 설치되는 제2 도전성 패턴과, 상기 도전성 돔형 누름판에 발생된 터치를 감지하는 정전용량센서를 포함하고,
    상기 제어부는 정전용량센서에 의해 터치가 감지되면 상기 2단 스위치를 정전용량센서에 의한 정전용량 스위치로 동작시키고, 상기 도전성 돔형 누름판에 압력이 가해져서 상기 도전성 돔형 누름판과 상기 제2 도전성 패턴이 접촉하면 상기 2단 스위치를 상기 돔형 스위치로 동작시키는 것을 포함하는 키패드 어셈블리.
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