KR100714037B1 - 키 입력 검출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 키 입력 검출 장치에 관한 것으로 특히 차량용 정보기기의 전원 스위치에 적합한 키 입력 검출 장치에 관한 것이다. 일 양상에 따른 키 입력 검출장치는 조작 스위치와, 조작 스위치의 스위칭에 따라 충방전되어 전압 값을 출력하는 충전부와, 충전부의 충방전 경로를 시정수가 큰 경로와 시정수가 작은 경로 중의 하나로 선택하는 스위칭부와, 충전부가 출력하는 전압 값에 따라 토글되며 그 자신의 출력값에 의해 상기 스위칭부의 스위칭 동작을 제어하는 플립플롭을 포함한다.

차량용 장치, 키, 네비게이션

Description

키 입력 검출장치 {Apparatus for Detecting Key Input}

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 키 입력 검출장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 키 입력 검출장치의 상세 회로도

<도면의주요부분에대한부호의설명>

100: 충전부 200: 스위칭부

300: 플립플롭 400: 키 누름 검출부

본 발명은 키 입력 검출 장치에 관한 것으로 특히 차량용 정보기기의 전원 스위치에 적합한 키 입력 검출 장치에 관한 것이다.

일반적으로 네비게이션과 같은 차량용 정보기기는 내부의 메인 마이크로프로세서에 의해 제어된다. 그렇지만 통상 전원 스위치는 별도의 전용 마이크로프로세서에 의해 검출된다. 이는 메인 마이크로프로세서는 스탠바이 상태에서도 전력 소모가 많아 차량에서는 전원키 입력을 검출하는데 사용될 수 없기 때문이다.

그러나 전원키 검출을 위해 별도로 전용 마이크로프로세서를 사용한다고 하더라도 여전히 전력 소모가 있으며, 또한 시동을 켜지 않은 상태에서 켜진 차량용 정보기기는 전자파에 의해 차량 내 타 기기에 오동작을 일으킬 위험이 있다. 나아가 현실적으로 마이크로프로세서는 가끔 에러를 일으켜 키 검출이 안 되는 경우가 있고 이 경우 강제로 이 전용의 마이크로프로세서를 리셋시켜야 하는 불편함이 있다.

또한 차량용 정보기기의 경우 운전중에 조작되기 때문에 조작 키 수를 줄여야 사용하기 편하다는 제한이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 보완하기 위하여 차량용 장치에 별도의 마이크로 프로세서를 사용하지 않는 전원 스위치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

추가적으로 본 발명은 일단 전원이 켜진 후에는 전원키를 타 기능키로 사용하는 것이 가능하여, 조작키의 수를 줄이는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 양상에 따른 키 입력 검출장치는 충전부의 출력 전압의 변화에 따라 저장값 즉 차량용 정보기기 전원의 온/오프 상태를 제어할 수 있다. 저장된 현재 값에 따라 충전부의 충방전 경로를 시정수가 큰 경로와 시정수가 작은 경로 중 하나로 선택한다. 선택된 충방전 경로에 따라 충전부의 출력 전압이 변화하는데 걸리는 시간에 차이가 있다. 즉 출력 전압에 변화를 주기 위해 스위치를 온 시켜야 할 시간에 차이가 있으므로 그 차이를 이용하 여 하나의 전원키에 롱 키 기능을 추가하여 전원을 켜고 끄는 기능을 모두 하도록 하는 것을 특징으로 한다.

이 같은 본 발명의 양상에 따라, 본 발명에 따른 키 입력 검출 장치는 전원 키 검출을 위한 별도의 마이크로프로세서의 사용을 줄일 수 있고, 마이크로 프로세서의 대기 상태에서 발생할 수 있는 배터리의 소모나 전자파에 의한 차량 내 타 기기의 오동작 가능성을 줄일 수 있는 효과가 있다. 또한 전원이 켜진 상태에서는 하나의 전원 키 입력에 따라서 여러 가지 동작을 수행하도록 함으로써 차량용 장치에 장착된 조작 키의 숫자도 줄일 수 있으므로, 차량용 장치의 복잡성이나 비용면에서도 용이한 효과가 있다.

전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 실행되는 바람직한 실시예들을 통하여 더욱 명백해 질 것이다. 이하에서는 본 발명을 이러한 실시예를 통하여 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 키 입력 검출장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다. 도시한 바와 같이, 일 양상에 따른 키 입력 검출장치는 조작 스위치와, 조작 스위치의 스위칭에 따라 충방전되어 전압 값을 출력하는 충전부와, 충전부의 충방전 경로를 시정수가 큰 경로와 시정수가 작은 경로 중의 하나로 선택하는 스위칭부와, 충전부가 출력하는 전압 값에 따라 토글되며 그 자신의 출력값에 의해 상기 스위칭부의 스위칭 동작을 제어하는 플립플롭을 포함한다.

조작 스위치(SW1)는 차량용 장치의 외부에 위치한 파워 키 일 수 있다. SW1 는 파워 키 입력에 의해 온/오프 상태로 제어될 수 있다. SW1의 일단은 접지 상태이고 타단은 충전부(100)와 키 누름 검출부(400)와 콜렉터 전원(Vcc)에 연결되어 있다. SW1이 온 상태가 되면 충전부가 접지와 연결되므로 충전부에서는 방전이 일어난다. 반대로 SW1이 오프 상태일 때에는 충전부는 콜렉터 전원에 의해 충전 상태가 된다.

충전부(100)는 충방전 경로로 시정수 (T=2*pi*R*C)가 큰 경로와 작은 경로를 모두 포함한다. 본 실시예에 있어서, 시정수가 큰 경로를 제 1 충방전경로 시정수가 작은 경로를 제 2 충방전 경로라 할 수 있다. 혹은 그 반대로 시정수가 작은 경로를 제 1 충방전경로 시정수가 큰 경로를 제 2 충방전 경로라 할 수도 있다. 시정수의 값은 충전부(100)에 포함된 저항의 저항값이나 콘덴서의 C값에 따라서 조절할 수 있다. 충전부(100)는 조작 스위치(SW1)의 상태에 따라 충전 혹은 방전된다. 충전부(100)에 포함된 콘덴서에 전하가 충전되었을 때에는 충전부(100)의 출력 전압값은 하이(High) 값이되고, SW1이온 상태가 됨으로써 충전부(100)의 콘덴서가 방전되면 출력 전압값은 로우(Low) 값이 된다. 충전부(100)의 충방전 상태에 따른 출력 전압값은 플립플롭(300)의 클록으로 인가된다.

스위칭부(200)는 일 실시예에 있어서 게이트 단자의 입력이 로우값 일때 온 상태가 되는 전자스위치이다. 스위칭부(200)의 게이트 단자는 플립플롭(300)의 출력을 입력받고, 게이트 단자에 입력된 값에 따라 스위칭부(200)는 온/오프 상태로 제어된다. 또한 스위칭부(200)의 온/오프 상태에 따라 충전부(100)는 충방전 경로를 시정수가 큰 경로와 작은 경로중 하나로 선택한다. 스위칭부(200)가 온 상태일때에는 충전부(100)에서 시정수가 작은 충방전 경로가 선택되고, 오프 상태일때에는 충전부(100)에서 시정수가 큰 충방전 경로가 선택된다.

플립플롭(300)은 충전부(100)에서 인가된 출력 전압값에 따라 토글되며, 이미 저장 되어있는 현재 값에 기초하여 출력값을 결정한다. 일 실시예에 있어서, 플립플롭(300)은 클록의 상승 모서리가 발생하는 시점에 입력 D의 값이 그대로 출력 Q로 전달되는 상승 에지 트리거 (Positive edge trigger)인 D플립플롭 (SN74LV74APWR)이다. 플립플롭(300)은 그 자신의 Q출력값에 의해 스위칭부(200)의 스위칭 동작을 제어할 수 있다. 또한 플립플롭(300)의 출력값은 차량용 장치의 전원 신호 공급 값일 수 있다. 즉 플립플롭(300)의 출력값이 '0'이면 차량용 장치의 전원은 오프 상태이고, 출력값이'1'이면 차량용 장치의 전원은 온 상태이다.

본 발명의 추가적인 양상에 따른 키 입력 검출 장치는 조작 스위치(SW1)의 타단에서 출력 전압값을 검출하는 키 누름 검출부(400)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 일 실시예에 있어서 키 누름 검출부(400)는 차량용 장치의 전체 동작을 제어하는 마이크로 프로세서이다. 또 다른 실시예에 있어서 별도의 기능을 수행하는 마이크로 프로세서 일 수도 있다.

도 1에서 SW1의 일단은 접지상태이므로 SW1이 온 상태가 되면 SW1는 쇼트(short) 되므로 SW1의 일단이나 타단은 모두 접지 상태가 된다. 따라서 키 입력이 있을 때에는 키 누름 검출부(400)에서는 '0' 값이 출력된다. 또한 SW1이 오프 상태일 때에는 SW1의 타단에 콜렉터 전압에서 저항 R에 걸린 전압을 뺀 만큼의 전압이 걸리게 된다. 따라서 본 발명의 양상에 따른 충전부(100)의 충전 전압값에 무관하게 단지 SW1의 온 또는 오프 상태에 따른 키 입력 검출이 가능하다. 따라서 본 발명에 있어서 차량용 장치가 온 상태일 때 키 누름 검출부(400)는 SW1의 타단의 전압값에 따라서 파워키 입력이 있는지를 판단할 수 있다. 그리고 검출된 키 입력 신호를 메인 마이크로프로세서에 인가하여 임의의 기능을 수행하도록 할 수 있다. 이와 같은 키 입력에 의해서 키 누름 검출부(400)에서 이루어지는 동작은 소프트웨어적으로 프로그램된 내용일 수 있다. 메인 마이크로프로세서를 키 입력 검출에 사용하지만 전원키가 아니고 기능키 이므로 본 발명의 목적을 훼손함이 없이 추가적으로 적용될 수 있다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 키 입력 검출장치의 상세 회로도이다.

충전부(100)는 SW1에 그 일단이 연결된 제 1저항(R1)과, 상기 제 1저항의 타단에 그 일단이 연결되고 그 타단이 콜렉터 전원(Vcc)에 연결된 제 2저항(R2)과, 상기 제 1저항의 타단에 그 일단이 연결된 제 3저항 (R3)과, 상기 제 3저항의 타단에 일단이 연결되고 그 타단은 접지된 상기 콘덴서(C1)를 포함한다. SW1가 오프 상태일 때에는 콜렉터 전원으로부터 C1에 연결된 접지로 전류가 흐르면서 충전부(100)의 C1에는 전하가 충전된다. 그러나 SW1이 온 상태가 되면 SW1의 일단이 접지와 연결되면서 충전부(100)의 C1은 방전된다.

일 실시예에 있어서, Q1은 제 1단자가 상기 제1저항에 연결되고 제 2단자가 상기 제 3저항과 연결되고 게이트 단자가 상기 플립플롭의 출력에 연결되는 전자스위치이다. 게이트 단자에 입력된 값에 따라서 Q1이 온 상태일 때, Q1은 쇼트되므로 양단이 Q1에 연결된 R3은 오픈 되는 효과가 있다. 따라서 충전부(100)의 충전 경로는 R2-C1이고, 방전 경로는 C1-R1으로 시정수가 매우 작은 경로로 형성된다. 반대로 Q1이 오프 상태일 때에는 충전부(100)의 충전 경로는 R2-R3-C1이고, 방전 경로는 C1-R3-R1으로 시정수가 매우 큰 경로로 형성된다. 바람직하게 일 실시예에 있어서, R3의 저항값은 R1이나 R2의 저항값보다 매우 큰 값이다.

플립플롭(300)은 출력

의 입력을 입력D로 인가함으로써 토글 될 때마다 출력 Q값이이 반전되도록 설계할 수 있다. 일 실시예에 있어서, U2A는 충전부(100)의 충방전 상태에 따른 출력 전압값에 따라 토글되며, 그 자신의 출력값에 의해 Q1의 동작을 제어한다.

본 발명에 있어서, 충전부(100)와 U2A 사이에 히스테리시스 특성을 갖는 게이트 소자(U1A)가 직렬로 더 연결된다. 일 실시예에 있어서 U1A는 히스테리시스 특성을 갖는 인버터 소자(SN74HCT14)이다. 히스테리시스 특성은 주로 입력 전압값에 대한 어떤 임계값에 대하여 출력전압 값이 결정될 때 임계값 근처의 입력값에 대하여 출력전압 값이 흔들리는 것을 막을 수 있다. 따라서 노이즈에 의한 레벨 변화를 막을 수 있다.

U2A의 출력값인 전원 공급 신호의 초기값은 '0'이라고 가정한다. 즉 차량용 장치의 전원은 꺼진 상태이다. Q1의 게이트에 U2A의 출력값인 '0'이 입력되므로 Q1은 온 상태가 된다. 이때에 SW1은 오프 상태이므로 이미 충전부(100)의 C1은 충전된 상태이고 충전부(100)의 출력 전압 값은 하이값 즉'1'이다.

전원 공급 신호가 '0'인 상태에서 SW1이 온 상태가 되면, 회로도에서 Q1이 있는 부분은 쇼트 되므로 R3는 오픈 상태가 된다. 따라서 충전부(100)에서는 시정수가 작은 경로로 방전이 일어난다. 따라서 짧은 순간동안 SW1를 온 시키더라도 충전부(100)의 C1은 방전될 수 있다. 이때에 방전됨에 따라 충전부(100)의 출력 전압값은 떨어진다. 따라서 U1A에는 '0'값이 입력되고 '1'로 반전되어 U2A의 클럭값으로 인가된다. U2A에서는 클럭으로 '1' 값이 인가되면 D의 입력값을 출력한다. 초기 Q값을 '0' 값으로 가정하였으므로 D로 입력된

의 값은 '1' 이다. 따라서 토글된 출력값 즉 출력 Q의 값은 '1'로 전환된다. 이와 같이 차량용 장치의 전원이 꺼진 상태에서는 짧은 SW1의 입력만 있어도 전원이 온 되는 효과가 있다.

전원 공급 신호가 '1' 인 경우에는 SW1가 짧은 시간 온 상태가 되어도 SW1의 타단은 접지되므로 SW1의 타단에 연결된 키 누름 검출부(400)는 키 누름을 검출할 수 있다. 키 누름 검출부(400)는 위 결과에 대해서 임의의 동작을 지정함으로써 차량용 장치의 전원이 켜져 있을 때에 임의의 기능키 역할을 할 수 있다.

전원 공급 신호가 '1' 값인 경우에 전자스위치는 오프 상태이다. 따라서 충전부(100)의 충방전 경로에서 Q1은 오픈 되므로 R3이 포함된 경로로 충방전이 일어나게 된다. 본 발명의 양상에 따른 R3의 저항값은 R1이나 R2의 저항값보다 상당히 크기 때문에 R3이 포함된 경로는 시정수가 상당히 커질 수 있다. 따라서 SW1이 온 상태가 되었다 하더라도 이미 전하가 충전되어 있는 C1이 방전하는데 걸리는 시간은 R3에 의해 시정수가 증가한 만큼 길어진다. 결국 전원이 켜진 상태 즉 전원 공급 신호가 '1' 값인 경우에는 Q1이 오프되고, 그 상태에서는 방전 경로에서 시정수가 매우 크므로 SW1을 오랜 시간 온 상태로 유지해야 충전부(100)에서 출력되는 값에 변화가 생긴다.

시정수보다 긴 시간만큼 SW1가 온 되면 충전부(100)의 C1이 방전되고 또 '0'값으로 떨어지게 되므로 U1A를 거친 U2A의 클록 입력값은 '1'상태가 된다. 이렇게 되면 입력으로 가해진

값 즉 '0'값이 Q의 출력으로 되면서 다시 차량용 장치의 전원은 꺼지게 되고 초기 상태가 된다. 차량용 장치의 전원이 오프 상태일 때 SW1를 누르면 전체 차량용 장치의 전원은 온 상태가 된다. 또한 전원이 온 상태일 때 SW1를 짧게 누르면 차량용 장치의 다른 동작을 제어할 수 있는 기능키로 동작하고, SW1를 길게 누르면 차량용 장치의 전원은 꺼지게 된다.

본 발명에 따른 키 입력 검출장치는 충전부에 시정수가 크거나 시정수가 작은 충방전 경로를 포함하고, 그 경로를 제어함으로써 스위치가 눌리는 시간에 따라서 차량용 장치의 전원 공급을 제어한다. 따라서 전원 키 검출을 위한 별도의 마이크로 프로세서를 없앨 수 있고, 마이크로 프로세서의 대기 상태에서 발생할 수 있는 배터리의 소모나 전자파에 의한 차량 내 타 기기의 오동작 가능성을 줄일 수 있는 효과가 있다. 또한 전원이 켜진 상태에서는 하나의 전원 키 입력에 따라서 여러 가지 동작을 수행하도록 함으로써 차량용 장치에 장착된 조작 키의 숫자도 줄일 수 있으므로, 차량용 장치의 복잡성이나 비용면에서도 용이한 효과가 있다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 중심으로 설명되었으나 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다. 따라서 본 발명은 이 같은 자명한 변형예를 포괄하도록 의도된 첨부된 특허청구범위에 의해 해석되어져야 한다.

Claims (5)

1. 조작 스위치와;

   상기 조작 스위치의 온/오프 동작에 따라 충전 또는 방전되되, 시정수가 서로 다른 제 1 충방전경로와 제 2 충방전경로를 포함하는 충전부와;

   상기 충전부에서 인가되는 전압값에 따라 로우 또는 하이 신호를 출력하는 플립플롭과 ;

   상기 플립플롭의 출력 신호에 따라 온/오프 되어 상기 충전부의 충방전경로를 제 1 충방전 경로와 제 2 충방전경로 중 어느 하나로 선택하는 스위칭부;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 키 입력 검출장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 충전부와 상기 플립플롭 사이에 직렬로 연결되고, 히스테리시스 특성을 갖는 게이트 소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 키 입력 검출장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 충전부가:

   상기 조작 스위치에 그 일단이 연결된 제 1저항과, 상기 제 1저항의 타단에 그 일단이 연결되고 그 타단이 콜렉터 전원(Vcc)에 연결된 제 2저항과, 상기 제 1저항의 타단에 그 일단이 연결된 제 3저항과, 상기 제 3저항의 타단에 일단이 연결 되고 그 타단은 접지된 콘덴서를 포함하는 것을 특징으로 하는 키 입력 검출장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 스위치의 타단에서 출력 전압값을 검출하는 키 누름 검출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 키 입력 검출장치.
5. 제 3항에 있어서, 상기 스위칭부는,

   제 1단자가 상기 제1저항에 연결되고 제 2단자가 상기 제 3저항과 연결되고 게이트 단자가 상기 플립플롭의 출력에 연결되는 것을 특징으로 하는 키 입력 검출장치.

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