CN110366715A - 智能机器用触觉模式提供装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能机器用触觉模式提供装置，更详细而言，涉及一种下述的智能机器用触觉模式提供装置，其在为了使用智能机器的视觉障碍者而将在智能机器上显示的视觉信息转换成触觉信息而提供的装置的构成中，构成为在装置内的收容部收纳智能机器，并通过具备于所述收容部的上部而紧贴在所述智能机器的触摸屏上的电感应板，将与在收纳的智能机器上显示的视觉信息相匹配的电刺激模式提供给使用者，在智能机器的触摸屏上感知使用者的触摸位置，通过电感应板向使用者提供与在相应位置显示的视觉信息相匹配的触觉模式，从而使用者通过用手指扫描紧贴在智能机器的触摸屏上的电感应板的过程，可以将在智能机器上显示的多样的视觉信息转换为以触觉模式体现的触觉信息而接收。

Description

智能机器用触觉模式提供装置

技术领域

本发明涉及一种智能机器用触觉模式提供装置，更详细而言，涉及一种下述的智能机器用触觉模式提供装置，其在为了使用智能机器的视觉障碍者而将在智能机器上显示的视觉信息转换成触觉信息而提供的装置的构成中，构成为在装置内的收容部收纳智能机器，并通过具备于所述收容部的上部而紧贴在所述智能机器的触摸屏上的电感应板，将与在收纳的智能机器上显示的视觉信息相匹配的电刺激模式提供给使用者，在智能机器的触摸屏上感知使用者的触摸位置，通过电感应板向使用者提供与在相应位置显示的视觉信息相匹配的触觉模式，从而使用者通过用手指扫描紧贴在智能机器的触摸屏上的电感应板的过程，可以将在智能机器上显示的多样的视觉信息转换为以触觉模式体现的触觉信息而接收。

背景技术

最近，电脑、移动通讯终端、PDA、PMP等各种电子装置以及便携式电子装置的普及度增加。这些电子装置的使用可以决定是否能够接触到数字信息，导致新的形态的数字鸿沟，由于现有的通常的电子装置是以身体上没有缺陷的非障碍者为基准进行设计的，因此，障碍者难以接触到。

另外，随着最近智能手机的兴起，对智能机器的关心也呈现出剧增的趋势，但智能机器基本上利用触摸屏同时提供输入和输出，因此，无法看到触摸屏的显示画面的视觉障碍者对使用智能机器感到很大的不便。视觉障碍者为了获得在智能机器上显示的内容，如韩国授权专利第747,724号所示，需要使用将在智能机器上显示的信息全部以语音接收、或者利用文本-转-语音(text to speech)程序等的屏幕阅读器(screen reader)而仅将在智能机器上显示的文本信息通过听觉获得的方法。

因此，在智能机器上显示的信息当中，视觉障碍者无法获得难以用语音表达的符号、图表、图形等图像的视觉信息，只能限制性地获得文本信息，从而存在掌握信息上有缺陷的问题。

为了解决这些问题，在韩国授权专利第1,221,513号中公开了图形触觉电子板，其在电脑或嵌入式系统中通过UART接收视觉信息，并根据控制命令使分别以多重排列构成的多个超声波电机的针突出，向视觉障碍者以触觉信息传递视觉信息。

但是，在使用如上所述的使多个超声波电机的针突出的方式时，存在下述的问题：很难将以多重排列构成的多个超声波电机小型集成化，因此很难将装置小型化及轻量化，并为了获得足够的发动力，需要高电压，因此电耗率高，携带使用不太方便。

另外，还存在下述的问题：为了与便携式智能机器一起使用，除了智能机器以外，还要单独携带，因此，从使用者的立场来看，一直要单独携带而觉得麻烦、不方便。

发明内容

本发明旨在解决上述的现有技术中存在的问题。即，本发明的目的在于，提供一种下述的智能机器用触觉模式提供装置，其在为了使用智能机器的视觉障碍者而将在智能机器上显示的视觉信息转换成触觉信息而提供的装置的构成中，构成为在装置内的收容部收纳智能机器，并通过具备于所述收容部的上部而紧贴在所述智能机器的触摸屏上的电感应板，将与在收纳的智能机器上显示的视觉信息相匹配的电刺激模式提供给使用者，在智能机器的触摸屏上感知使用者的触摸位置，通过电感应板向使用者提供与在相应位置显示的视觉信息相匹配的触觉模式，从而使用者通过用手指扫描紧贴在智能机器的触摸屏上的电感应板的过程，可以将在智能机器上显示的多样的视觉信息转换为以触觉模式体现的触觉信息而接收。

作为为了达到上述目的的技术思想的本发明提供一种智能机器用触觉模式提供装置，其与智能机器联动地将在智能机器上显示的视觉信息转换成触觉信息而提供，其特征在于，包括：本体部，其形成收纳智能机器的收容部；电感应板，其附着在所述收容部收容的智能机器的触摸屏上，向使用者提供触觉模式；以及盖子部，其由框架形态形成，在所述收容部的上部与所述本体部结合而支撑并固定所述收容部收纳的智能机器，在使用者通过自己的身体要素扫描附着在所述触摸屏上的所述电感应板的过程中，从所述智能机器接收与在通过所述智能机器的触摸屏感知的使用者的触摸位置上显示的视觉信息相匹配的触觉模式信息，产生根据接收的触觉模式信息的电信号而通过所述电感应板提供为触觉信息。

发明的效果

根据本发明的智能机器用触觉模式提供装置，通过利用使用者的手指扫描智能机器的显示屏的过程，可以将在智能机器上显示的多样的视觉信息以触觉模式接收，尤其是，即使在使用没有单独内置触觉功能的现有的一般智能机器时，也可以安装本发明的智能机器用触觉模式提供装置，可以容易地将在智能机器上显示的多样的视觉信息以触觉模式接收。

附图说明

图1是表示根据本发明的一个实施例的智能机器用触觉模式提供装置的构成图。

图2是表示图1所示的本体部的内部构成的框图。

图3是表示图1所示的电感应板的构成图。

图4是表示图1所示的各个构成要素相结合安装的状态的示例图。

图5是表示在根据本发明的一个实施例的电感应板中提供的触觉质感的实施例的图。

具体实施方式

本发明可以追加多种变更，且可以具有多种方式，将特定实施例例示于图中，并在下面进行详细说明。

但是，这并非为了将本发明限定于特定的公开方式，应理解为包括本发明的思想和技术范围所包含的所有变更、等同物以及替代物。第一、第二等术语可以用于说明多种构成要素，但所述构成要素不应限于所述术语。所述术语仅用作将一个构成要素与其他构成要素区分的目的。例如，在不脱离本发明的权利范围的前提下，第一构成要素可以被命名为第二构成要素，类似地，第二构成要素也可以被命名为第一构成要素。

本申请中使用的术语仅用于说明特定的实施例，并非意图限定本发明。除非上下文中有明确的不同定义，单数的表达方式包括复数的表达方式。本申请中，“包括”或“具有”等术语用于指定说明书中记载的特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或这些组合的存在，而不能被理解为提前排除一个或一个以上的其他特征或数字、步骤、动作、构成要素、部件或这些组合的存在或附加可能性。

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。。

图1是根据本发明的一个实施例的智能机器用触觉模式提供装置的外部构成图，图2是图1所示的本体部的内部构成图，图3是图1所示的电感应板的构成图。

如图1所示，根据本发明的一个实施例的智能机器用触觉模式提供装置包括：本体部100，其收纳智能机器200并生成电刺激模式；电感应板300，其附着在所述智能机器200的触摸屏210上，向使用者提供电刺激模式；以及盖子部400，其与所述本体部100结合而支撑并固定收纳在本体部中的智能机器200，并将在本体部100生成的电刺激模式传递到所述电感应板300。

由此，在智能机器的触摸屏上接触使用者的手指而感知触摸位置，将与在触摸位置显示的视觉信息相匹配的触觉模式通过电感应板传递到接触的使用者手指，使用者用手指扫描附着在智能机器的触摸屏上的电感应板，并根据移动轨迹，提供与在相应位置显示的视觉信息相匹配的触觉模式。借此，使用者可以通过提供的各种触觉模式的组合，将触摸屏显示的图像信息以触觉来识别。

另外，在使用没有内置触觉功能的一般智能机器时，也可以安装本发明的智能机器用触觉模式提供装置，可以容易地将在智能机器显示的多样的视觉信息以触觉模式接收。

进一步具体说明此过程的话，首先，在智能机器用触觉模式提供装置的本体部100形成上部开放的收容部110，以便收纳智能机器200。所述收容部110可以根据适用对象智能机器的体型由多种大小和形状形成，并形成为各种按钮或充电端子等露出在外部。

在本体部100的内部，如图2所示，具备：通信部140，其与智能机器进行有线/无线通信；触觉模式生成部150，其产生与使用者触摸的触摸屏坐标上显示的视觉信息相匹配的电刺激模式；以及电源部160，其供应电源。在本体部100的外部一侧具有连接端子120，其将在触觉模式生成部150生成的电刺激模式信号传递到盖子部300。

本发明的通信部140，起到通过有线或无线通信与智能机器进行发送和接收数据的作用，为此，在本体部的一侧，可以具备与智能机器有线连接的通信端子(未图示)，此外，可以具备用于无线通信的蓝牙模块或NFC模块等的近距离无线通信模块。

电源部160具备用于供应触觉模式提供装置的驱动所需的电源的电池，在本体部的一侧形成用于向在内部具备的电池供应电源的电源端口(未图示)，可以使用有线方式来供应电源或也可使用充电方式。另外，根据本发明的触觉模式提供装置构成为，在与智能机器连接的情况下，由智能机器供应电源而被驱动或可以对在本体部内部具备的电池进行充电。

本发明的触觉模式生成部150，生成根据电信号的触觉模式，适用于本发明的触觉模式生成技术是如由SENSEG申请的韩国公开专利第2010-0076968号所示的最近开发使用的技术，通过附着在触摸屏上的电感应板300，根据使用者触摸部分的位置产生电信号，向接触的使用者的身体部位提供一定的电刺激模式。

此时，产生的电刺激模式可根据电信号的电压、电流、波长及频率、波形等参数的变形而进行多种变形，根据所产生的静电波形，手指所感受到的触感(haptic)变成粗糙的感觉、柔软的感觉等，可以实现多样的触觉模式。因此，在使用者用自己的手指扫描触摸屏时，通过附着在触摸屏的上表面上的电感应板300，根据使用者用手指扫描智能机器触摸屏的移动轨迹，提供与在相应位置上显示的视觉信息相匹配的各个触觉模式，由此，使用者通过提供的多样的触觉模式的组合，可以将在触摸屏显示的图像信息以触觉来识别。

另外，在本体部的正面可以追加具备操作按钮部130，其通过已设置在智能机器中的专用应用软件可以控制智能机器。所述操作按钮部130可以由物理按钮结构形成，并构成为使用者通过手指的触感区分识别并按压构成按钮部的各个按钮，并提供使触摸屏上显示的画面停止的功能或使停止的画面开始的功能以及画面的回放、跳跃功能等。

盖子部400以框架形态形成，构成为可与本体部100结合，所述盖子部400和本体部100可以通过多种紧固方式结合。例如，在盖子部400的下端形成凸出嵌合部，在本体部100的上端形成凸出凹槽部，从而盖子部400可以嵌合在本体部100上。

盖子部400具备衔接端子(未图示)，其位于与在本体部的外部一侧具备的连接端子120相对应的位置，接收在本体部的触觉模式生成部150中生成的电刺激模式信号，具备与所述衔接端子电连接的连接电极(未图示)，将通过衔接端子传递的电刺激模式信号传递到电感应板300。

由此，在盖子部400被安装在本体部100时，盖子部400与本体部100结合而支撑并固定在本体部1004收纳的智能机器200，同时在盖子部具备的衔接端子与在本体部的外部一侧具备的连接端子120相连接，接收在本体部的触觉模式生成部中生成的电刺激模式信号，并通过连接电极再将其传递到电感应板。

电感应板300由具有绝缘体的导电性电极构成而附着在智能机器200的触摸屏210上，起到下述的作用：如果使用者的手指接触到附着了电感应板的触摸屏表面而由触摸屏感知，则根据形成使用者的触摸的部分的位置将与其相应的电刺激传递到接触的使用者的手指上。

本发明的电感应板300，如图3所示，通过层叠具有带电层320和绝缘层310这两个特性的薄膜而形成，绝缘层310位于带电层320上部。本发明的带电层320的大小是上、下、左、右都大于绝缘层310一定长度以上的大小，带电层的面积比绝缘层的面积大一定程度，带电层在电感应板的四个棱角露出在上部，露出的带电层与在盖子部400的下部具备的连接电极接触，将盖子部400通过衔接端子接收的电刺激模式信号通过连接电极传递到带电层320，从而可以在电感应板300上产生触觉模式。并且，使带电层的露出的边缘由盖子部的框架全部盖住，不会暴露给使用者。

适用于本发明的智能机器200可包括具有触摸屏210、且可使用有线/无线通信的所有电子通信机器，例如，智能手机、平板电脑、PDA(掌上电脑)、导航仪等。即，如果在智能机器200的触摸屏210上感知使用者的手指等的身体要素的接触，则智能机器200对其进行感知，将与触摸位置上显示的视觉信息相匹配的触觉模式信息传递到本体部100，本体部100根据接收到的触觉模式信息产生电刺激模式，通过电感应板300将触觉模式传递到使用者的手指上，在使用者用手指扫描智能机器200的附着了电感应板的触摸屏210时，根据使用者扫描的移动轨迹，提供与在相应位置上显示的视觉信息相匹配的各个触觉模式，从而使用者可以通过提供的各种触觉模式的组合，将在触摸屏上显示的图像信息以触觉来识别。

为此，在适用于本发明的智能机器中，需要具备专用应用软件，其将在画面上显示的视觉信息转换成触觉模式信息。在此，使用者可以事先在应用软件商店下载并设置将在画面上显示的视觉信息转换成触觉模式的专用应用软件，或者，当智能机器安装在触觉模式提供装置时，触觉模式提供装置内置的专用应用软件可以自动地下载并设置在智能机器中。为此，在本发明的本体部内部可以具备已储存有专用应用软件的存储器。

下面，说明本发明的智能机器用触觉模式提供装置的动作原理。

图4是表示图1所示的各个构成要素相结合而安装的状态的示例图。

如图4所示，在本发明中，电感应板300附着在触摸屏上的智能机器被收纳在本体部100中，在本体部100的上部安装盖子部400，从而智能机器和触觉模式提供装置一体地构成。

首先，如果使用者的手指接触到附着了电感应板300的智能机器的触摸屏，则智能机器将与在使用者的手指接触的位置上显示的视觉信息相匹配的触觉模式信息通过有线/无线通信传递到本体部100。

本体部100根据从智能机器接收的触觉模式信息，对电信号的电压、电流、波长及频率、波形等参数进行变形而产生电刺激模式信号，并将其输出到连接端子。输出到连接端子的电刺激模式信号，通过在盖子部400具备的衔接端子传递到盖子部，盖子部400通过连接电极将电刺激模式信号传递到沿着电感应板的边缘露出的带电层。由此，在电感应板产生触觉模式，向接触到触摸屏的使用者的身体部位提供触觉模式。

即，附着了电感应板300的智能机器被收纳在本体部100中，在本体部的上部安装盖子部400，在本体部的外部一侧形成的连接端子与在盖子部具备的衔接端子相连接，从而盖子部从本体部接收电刺激模式信号，与衔接端子电连接的连接电极与沿着电感应板的边缘露出的带电层接触，盖子部从本体部接收的电刺激模式信号被传递到电感应板的带电层。

因此，在使用者的手指接触到附着了电感应板的智能机器的触摸屏时，本体部产生电信号，以便产生与在使用者的手指接触的位置上显示的视觉信息相匹配的触觉模式，所产生的电信号通过电感应板向使用者的手指提供电刺激，此时，根据电信号的电压、电流、波长及频率、波形等的变形，如图5所示，可以提供细腻的感觉、柔软的感觉、凹凸不平的感觉、粗糙的感觉等各不相同的触觉质感。

由此，在附着了电感应板的智能机器的触摸屏上感知使用者的触摸位置，根据触摸位置提供多种触觉模式，在使用者用自己的手指扫描触摸屏时，通过附着在触摸屏上面的电感应板产生与使用者的扫描位置相应的各个触觉模式，使用者通过触觉可以感知各不相同的触觉质感，通过多种触觉质感的组合可以识别在触摸屏上显示的图像，由此可以以触觉模式接收在智能机器上显示的多样的视觉信息。例如，在显示地图图像时，对建筑物、街道、区域都分别提供各不相同的触觉模式，使用者通过利用自己的手指的画面扫描，感知根据地图图像的位置而各不相同的触觉模式的区别，从而可以识别在智能机器上显示的地图图像信息。

根据本发明的触觉模式提供装置，将在智能机器上显示的文字、符号、图案、图像等多种视觉信息都可以转换成触觉模式提供，但根据使用者的设定和用途，可以构成为将在智能机器上显示的视觉信息中的文字和符号信息以语音提供，而只将图案和图像信息转换成触觉模式提供。

上面说明的本发明不限于前述的实施例和附图，本发明所属技术领域中的一般的技术人员可以明白在不脱离本发明的技术思想的范围内可以实施各种置换、变形和变更。

在产业上利用的可能性

本发明通过利用使用者的手指扫描智能机器的显示屏的过程，可以将在智能机器上显示的多样的视觉信息以触觉模式接收，尤其是，即使在使用没有单独内置触觉功能的现有的一般智能机器时，也可以安装本发明的智能机器用触觉模式提供装置，可以容易地将在智能机器上显示的多样的视觉信息以触觉模式接收。

Claims (8)

1.一种智能机器用触觉模式提供装置，其与智能机器联动地将在智能机器上显示的视觉信息转换成触觉信息而提供，其特征在于，包括：

本体部，其形成收纳智能机器的收容部；

电感应板，其附着在所述收容部收容的智能机器的触摸屏上，向使用者提供触觉模式；以及

盖子部，其由框架形态形成，在所述收容部的上部与所述本体部结合而支撑并固定所述收容部收纳的智能机器，

在使用者通过自己的身体要素扫描附着在所述触摸屏上的所述电感应板的过程中，从所述智能机器接收与在通过所述智能机器的触摸屏感知的使用者的触摸位置上显示的视觉信息相匹配的触觉模式信息，产生根据接收的触觉模式信息的电信号而通过所述电感应板提供为触觉信息。

2.根据权利要求1所述的智能机器用触觉模式提供装置，其特征在于，所述本体部具备：

通信部，其与智能机器进行有线或无线通信；以及

触觉模式生成部，其产生根据触觉模式信息的电信号，

通过所述通信部从智能机器接收触觉模式信息，通过所述触觉模式生成部产生根据接收的触觉模式信息的电信号。

3.根据权利要求1所述的智能机器用触觉模式提供装置，其特征在于，所述本体部具备：

内置的充电用电池。

4.根据权利要求2所述的智能机器用触觉模式提供装置，其特征在于，

在所述本体部的收容部一侧具备连接端子，其用于传递在所述触觉模式生成部产生的电信号，所述盖子部具备衔接端子，其位于与所述本体部具备的连接端子相对应的位置，从所述触觉模式生成部产生的电信号，通过所述连接端子传递到所述衔接端子，

所述电感应板，通过层叠具有带电层和绝缘层这两个特性的薄膜而形成，绝缘层位于带电层的上部，带电层的面积比绝缘层的面积大一定程度，带电层在电感应板的四个棱角露出在上部，

在所述盖子部的下部，具备与所述衔接端子电连接的连接电极，其与露出的所述带电层接触，

从所述触觉模式生成部产生的电信号通过所述连接电极传递到所述电感应板的带电层。

5.根据权利要求2所述的智能机器用触觉模式提供装置，其特征在于，所述本体部还具备：

存储器，其内置有将在触摸屏上显示的视觉信息转换成与此相匹配的触觉模式信息的专用应用软件。

6.根据权利要求2所述的智能机器用触觉模式提供装置，其特征在于，

所述触觉模式生成部通过电信号的电压、电流、波长、频率或波形的变形，体现触觉模式。

7.根据权利要求1所述的智能机器用触觉模式提供装置，其特征在于，在所述本体部的正面具备：

操作按钮部，其控制在所述智能机器上显示的显示功能。

8.根据权利要求7所述的智能机器用触觉模式提供装置，其特征在于，所述操作按钮部包括；

使所述智能机器的触摸屏上显示的画面停止的停止功能按钮、使停止的画面开始的开始功能按钮、以及画面的回放和跳跃功能按钮。