KR100960970B1

KR100960970B1 - 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치

Info

Publication number: KR100960970B1
Application number: KR1020080067996A
Authority: KR
Inventors: 권동수; 양태헌; 김승찬
Original assignee: 한국과학기술원
Priority date: 2008-07-14
Filing date: 2008-07-14
Publication date: 2010-06-03
Also published as: KR20100007383A

Abstract

본 발명은 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치에 관한 것으로서, 전기에너지를 운동에너지로 변환하는 운동변환수단과, 상기 운동변환수단으로부터 변환된 운동에너지를 전달받아 왕복 운동하는 왕복운동수단을 포함하는 액추에이터; 상기 왕복운동수단이 왕복운동 시 상기 왕복운동수단의 일부분과 선택적으로 부딪쳐 충격량을 발생함에 따라 사용자에게 햅틱 피드백을 전달하는 충격전달수단;을 포함하여 구성될 수 있으며, 상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 사용자가 전자장치를 사용하는 경우에 사용자의 조작에 따라 사용자의 피부에 직접적으로 접촉되어 피부를 자극함에 따라 사용자의 조작 사실 및 전자장치의 알람 사실을 충격량을 통해 촉감적으로 느낄 수 있다.

충격량, 햅틱, 피드백, 연결핀, 진동, 전자장치

Description

충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치{Electronic apparatus with module providing haptic feedback using impulse}

본 발명은 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치에 관한 것으로서, 특히 사용자가 전자장치를 사용하는 경우에 사용자의 조작에 따라 사용자의 피부에 직접적으로 접촉되어 진동함으로써, 사용자의 조작 사실을 촉감적으로 느낄 수 있는 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치에 관한 것이다.

휴대폰으로 결제를 하고, TV를 시청하고, 인터넷을 사용하는 등의 모습은 우리 주변에서 쉽게 찾아 볼 수 있다.

한편, 장소의 제한 없이 인터넷을 쉽게 접속할 수 있게 됨에 따라, 사용자들은 더 이상 제한된 데스크탑 컴퓨터에만 의존하지 않고, PDA, 핸드폰 등의 모바일장치를 통해 언제, 어디에서나 원하는 정보를 얻으려 하고 있다.

이러한 사실은 시공간적 한계를 뛰어 넘어 모든 곳에 정보가 편재되어 있는 '유비쿼터스(Ubiquitous) 시대'로 접어들고 있음을 보여준다.

이와 같은 유비쿼터스 시대에 대응할 수 있는 유비쿼터스 장치(또는 U-단말기)를 개발하는 것은 유비쿼터스 네트워크(Ubiquitous Network), 즉, 언제 어디서 나 컴퓨터에 연결될 수 있는 네트워킹 환경을 이용한 사회시스템의 보급을 촉진하는 원동력이 될 수 있으며, 국민의 대다수가 사회시스템의 시장이 더욱 용이하게 출현할 수 있도록 한다.

유비쿼터스 네트워크 환경을 통해 전달된 다양한 정보를 모바일장치에서 사용자에게 효과적으로 전달하기 위해선 사람의 오감을 통해 전달하여야 하지만, 우리가 이제까지 접할 수 있는 모바일장치는 인간의 다섯 가지 감각 중 주로 시각과 청각에 의존해왔다.

하지만 최근 들어 시각, 청각과 함께 또 하나의 매우 중요한 감각인 촉감을 전달하는 기술에 대한 연구가 활발해지고 있으며, 이러한 촉감을 이용하는 장치를 햅틱장치라고 한다.

햅틱장치(Haptic Device)는 가상현실, 시뮬레이션(Simulation), 착용용 컴퓨터(Wearable Computers), 로보틱스(Robotics), 의료용 등 다양한 분야에 활용되고 있으며, 햅틱인터페이스(Haptic Interface)라고도 한다.

이러한 햅틱장치는 근육, 관절에 물리적인 힘을 전달해 주는 역감장치(Force Feedback Device)와, 피부에 접촉되어 있는 기계수용체(Mechano Receptor)를 통하여 질감, 온도, 압력, 진동, 통증 등과 같은 피부 자극을 전달하는 촉감장치(또는 촉감제시장치(Tactile Display))로 구분된다.

여기서, 촉감장치는 피부 자극에 의하여 사용자에게 실제 물체의 질감과 같은 사실적인 힘(Realistic Force)을 구현하는 촉감기술(Tactile Technology)을 구비하는 것이 중요하다.

최근 들어, 전자장치, 예컨대, 핸드폰과 같은 전자장치는 SKT사의 "3G+"나 KTF사의 "SHOW"와 같이 청각적인 정보뿐만 아니라 시각적인 정보까지 전달하게 되었으며, 이처럼 시각적인 정보를 전달하기 때문에 사용자들은 좀더 커다란 디스플레이를 요구하게 되었고, 이에 따라 "프라다폰" 등과 같이 조작 버튼이 없이 전면이 터치스크린 형태로 구성되는 핸드폰으로 바뀌어 가고 있다.

종래의 핸드폰과 같은 전자장치에 구비된 조작 버튼이 없어짐에 따라 사용자들은 터치스크린만을 이용하여 핸드폰을 조작하게 되었고, 이에 따른 단점으로는 사용자가 터치스크린을 조작 시 자신이 터치스크린을 터치하여 조작이 제대로 이루어졌는지를 인식하기 힘들게 되었고, 이로 인한 터치스크린의 오조작 발생률이 높아지게 되었다.

상술한 바와 같은 단점을 극복하기 위해 터치스크린이 터치되어 조작이 이루어진 경우에 진동모터가 구동되어 진동을 발생하거나 터치스크린 화면 자체가 떨림 동작하는 등의 접근이 시도되고 있다.

그러나 터치스크린의 조작 시 진동모터가 구동되어 진동을 발생하는 경우에는 사용자로 하여금 진동 느낌이 깔끔하지 못하고, 핸드폰 전체가 흔들리게 되므로, 이로 인한 또 다른 오조작을 일으킬 수 있다는 문제점이 있다.

또한, 터치스크린의 조작 시 터치스크린 화면 자체가 떨리는 것은 사용자로 하여금 핸드폰을 조작하는데 있어 혼란을 일으킬 수 있고, 화면이 떨림으로 인한 눈의 피로감이 증대되는 문제점이 있다.

상기 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 전자장치의 일부분에 구비되어 사용자의 피부에 직접적으로 접촉되어 진동되는 햅틱 피드백 제공 장치를 제공함으로써, 사용자가 전자장치를 사용하는 경우에 사용자의 조작에 따라 사용자의 피부에 직접적으로 접촉되어 피부를 자극함에 따라 사용자의 조작 사실 및 전자장치의 알람 사실을 충격량을 통해 촉감적으로 느낄 수 있는 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치를 제공하는 것이다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치는, 전기에너지를 운동에너지로 변환하는 운동변환수단과, 상기 운동변환수단으로부터 변환된 운동에너지를 전달받아 왕복 운동하는 왕복운동수단을 포함하는 액추에이터; 상기 왕복운동수단이 왕복운동 시 상기 왕복운동수단의 일부분과 선택적으로 부딪쳐 충격량을 발생함에 따라 사용자에게 햅틱 피드백을 전달하는 충격전달수단;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 액추에이터는, AC모터, DC모터, 서보모터, 솔레노이드 액추에이터, 피에조 액추에이터, 초음파 액추에이터, 세라믹 액추에이터, 전기활성폴리머 액추에이터, 형상기억합금 액추에이터(shape memory alloy) 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로 구성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 액추에이터의 왕복운동수단은, 상기 햅틱 피드백 제공 모듈의 내측에 왕복운동 가능하게 설치되되, 상기 충격전달수단 측으로 운동 시 선단이 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하고, 후단에는 영구자석이 구비된 다수의 연결핀;을 포함하여 구성되고, 상기 액추에이터의 운동변환수단은, 상기 햅틱 피드백 제공 장치의 내측에 설치되되, 전류 미인가 시 상기 연결핀의 영구자석이 근접 또는 부착되어 상기 연결핀이 몰입되게 하고, 전류 인가 시 상기 연결핀의 영구자석과 척력을 발생하는 극성을 가짐에 따라 상기 영구자석을 밀어내어 상기 연결핀의 선단이 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생시키게 하는 다수의 전자기력발생수단; 및 상기 다수의 연결핀과 고정적으로 관통되고, 상기 고정적으로 관통된 연결핀들의 몰입 시 탄성변형되어 탄성 에너지를 갖는 탄성수단;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 충격전달수단은, 플레이트형상으로서, 상기 왕복운동수단의 일부분과 선택적으로 부딪히는 충격포인트부와, 상기 충격포인트부의 주위에 탄성변형을 위한 충격탄성슬롯이 형성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 충격전달수단은, 상기 충격탄성슬롯의 형성에 의하여 상기 충격포인트부의 주위에 일점 지지되는 충격탄성변형부가 형성되고, 상기 충격포인트부를 중심으로 상기 충격탄성변형부가 등간격을 이루도록 형성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 다수의 연결핀에 구비된 각각의 영구자석 간의 자력간섭을 방지하기 위해 상기 다수의 전자기력발생수단과 상기 탄성수단의 사이에 장착된 세퍼레이터;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 탄성수단은, 플레이트형상으로서, 상기 다수의 연결핀과 고정적 관통을 위한 고정홀이 형성되고, 상기 고정홀의 주위에 탄성변형을 위한 슬롯이 형성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 탄성수단과 상기 세퍼레이터 사이에는 간격의 유지를 위한 스페이서가 개재된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 각각의 탄성수단은, 상기 슬롯의 형성에 의하여 상기 고정홀의 주위에 일점 지지되는 탄성변형부가 형성되고, 상기 각각의 고정홀을 중심으로 상기 탄성변형부가 등간격을 이루도록 형성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 연결핀은, 격자형으로 4개가 구비된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치는 정보입력수단이 구비되되, 상기 정보입력수단을 통해 정보를 입력 시 상기 4개의 연결핀 중 적어도 하나가 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 정보입력수단은 회전형 메뉴선택수단으로 구성되되, 상기 회전형 메뉴선택수단의 회전방향에 대응하여, 상기 4개의 연결핀이 순차적으로 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 정보입력수단은 인덱스형 메뉴선택수단으로 구성되되, 상기 인덱스형 메뉴선택수단의 메뉴 간의 이동시마다 대응하여, 상기 4개의 연결핀 중 적어도 하나가 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 정보입력수단은 방향형 메뉴선택수단으로 구성되되, 상기 방향형 메뉴선택수단의 선택된 메뉴 방향에 대응하여, 상기 4개의 연결핀 중 상기 선택된 메뉴 방향에 대응되는 연결핀이 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치는 복수 종의 알람을 발생하는 알람수단이 구비되되, 상기 4개의 연결핀은 상기 복수 종의 알람마다 각각 다른 빠르기로 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치는 복수 종의 알람을 발생하는 알람수단이 구비되되, 상기 4개의 연결핀은 상기 복수 종의 알람마다 각각 다른 위치의 연결핀이 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치는 네비게이션수단이 구비되되, 상기 4개의 연결핀 중 상기 네비게이션수단에서 표시되는 진로방향에 대응되는 연결핀이 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치는 음악플레이수단이 구비되되, 상기 음악플레이수단에 의해 플레이되는 음악의 비트에 대응하여 상기 4개의 연결핀이 동시에 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동하거나 상기 4개의 연결핀이 개별적으로 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하 도록 진동하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 액추에이터의 왕복운동수단은, 상기 햅틱 피드백 제공 모듈의 내측에 왕복운동 가능하게 설치되되, 상기 충격전달수단 측으로 운동 시 선단이 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하고, 후단에는 영구자석이 구비된 다수의 연결핀;을 포함하여 구성되고, 상기 액추에이터의 운동변환수단은, 상기 햅틱 피드백 제공 모듈의 내측에 설치되되, 전류 미인가 시 상기 연결핀의 영구자석이 근접 또는 부착되어 상기 연결핀이 몰입되게 하고, 전류 인가 시 상기 연결핀의 영구자석과 척력을 발생하는 극성을 가짐에 따라 상기 영구자석을 밀어내어 상기 연결핀의 선단이 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생시키게 하는 다수의 전자기력발생수단; 및 상기 다수의 연결핀 중 일부와 고정적으로 관통되고, 상기 다수의 연결핀 중 나머지와 유동적으로 관통되며, 상기 고정적으로 관통된 연결핀들의 몰입 시 탄성변형되어 탄성 에너지를 갖는 탄성수단;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 탄성수단은, 플레이트형상으로서, 상기 다수의 연결핀 중 일부와 고정적 관통을 위한 고정홀과, 상기 다수의 연결핀 중 나머지와 유동적 관통을 위한 유동부가 형성되고, 상기 고정홀의 주위에 탄성변형을 위한 슬롯이 형성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 탄성수단은, 복수개가 적층되고, 상기 복수개의 탄성수단들 사이에는 간격의 유지를 위한 스페이서가 각각 개재된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 연결핀은, 격자형으로 9개가 구비된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치는 정보입력수단이 구비되되, 상기 정보입력수단을 통해 정보를 입력 시 상기 9개의 연결핀 중 적어도 하나가 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 정보입력수단은 회전형 메뉴선택수단으로 구성되되, 상기 회전형 메뉴선택수단의 회전방향에 대응하여, 상기 9개의 연결핀 중 외곽측의 8개의 연결핀이 순차적으로 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 정보입력수단은 인덱스형 메뉴선택수단으로 구성되되, 상기 인덱스형 메뉴선택수단의 메뉴 간의 이동시마다 대응하여, 상기 9개의 연결핀 중 적어도 하나가 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 정보입력수단은 방향형 메뉴선택수단으로 구성되되, 상기 방향형 메뉴선택수단의 선택된 메뉴 방향에 대응하여, 상기 9개의 연결핀 중 상기 선택 된 메뉴 방향에 대응되는 연결핀이 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치는 복수 종의 알람을 발생하는 알람수단이 구비되되, 상기 9개의 연결핀은 상기 복수 종의 알람마다 각각 다른 빠르기로 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치는 복수 종의 알람을 발생하는 알람수단이 구비되되, 상기 9개의 연결핀은 상기 복수 종의 알람마다 각각 다른 위치의 연결핀이 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치는 네비게이션수단이 구비되되, 상기 9개의 연결핀 중 상기 네비게이션수단에서 표시되는 진로방향에 대응되는 연결핀이 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치는 음악플레이수단이 구비되되, 상기 음악플레이수단에 의해 플레이되는 음악의 비트에 대응하여 상기 9개의 연결핀이 동시에 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동하거나 상기 9개의 연결핀이 개별적으로 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치는 문자표시수단이 구비되되, 상기 문자표시수단에 의해 표시되는 문자의 내용에 대응하여 순차적으로 상기 9개의 연결핀이 점자형태로 표현되도록 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 정보입력수단은 숫자입력수단으로 구성되되, 상기 숫자입력수단으로 입력되는 숫자에 대응되어 상기 9개의 연결핀이 점자형태로 표현되도록 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치는 핸드폰이며, 통화 도중에 전화가 걸려오거나 문자가 도착하는 경우에 상기 연결핀이 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치의 네비게이션수단에 표시되는 진로를 벗어난 경우에, 상기 9개의 연결핀 중 일부 또는 전체가 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동함에 따라 네비게이션수단에 표시되는 진로를 벗어났다는 사실을 촉감적으로 알리는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치의 네비게이션수단을 통해 표시되는 목적지에 가까워질수록 상기 연결핀이 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동되는 빠르기가 증가하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치는 통신수단이 구비되되, 상기 통신수단을 통한 통신정보는 상기 9개의 연결핀이 점자형태로 표현되도록 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 통신수단은 RFID 방식을 이용하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 또다른 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치는, 전기에너지를 운동에너지로 변환하는 운동변환수단과, 상기 운동변환수단으로부터 변환된 운동에너지를 전달받아 왕복 운동하는 왕복운동수단을 포함하는 액추에이터; 상기 왕복운동수단이 왕복운동 시 상기 운동변환수단의 일부분과 선택적으로 부딪쳐 충격량을 발생함에 따라 사용자에게 햅틱 피드백을 전달하는 충격전달수단;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 액추에이터의 왕복운동수단은, 상기 햅틱 피드백 제공 모듈의 내측에 왕복운동 가능하게 설치되되, 후단에 영구자석이 구비된 다수의 연결핀;을 포함하여 구성되고, 상기 액추에이터의 운동변환수단은, 상기 햅틱 피드백 제공 모듈의 내측에 설치되되, 전류 미인가 시 상기 연결핀의 영구자석이 부착되게 하고 전류 인가 시 상기 연결핀의 영구자석과 척력을 발생하는 극성을 가짐에 따라 상기 영구자석을 밀어내게 하여 상기 연결핀을 왕복운동시키는 다수의 전자기력발생수단; 및 상기 다수의 연결핀과 고정적으로 관통되고 상기 고정적으로 관통된 연결핀들이 상기 전자기력발생수단에 부착된 경우에 탄성변형되어 탄성 에너지를 갖는 탄성수단;을 포함하여 구성되며, 상기 충격전달수단은, 상기 왕복운동수단 및 상기 운동변환수단을 내측에 수용하되, 상기 전자기력발생수단이 내측 일면에 고정장착된 케이싱을 포함하여 구성되어, 상기 연결핀이 상기 전자기력발생수단에 부착되거나 상기 전자기력발생수단으로부터 밀려나도록 왕복운동함에 따라 상기 연결핀과 상기 전자기력발생수단이 선택적으로 부딪쳐 충격량을 발생함에 따라 그 충격량이 상기 케이싱을 통해 사용자에게 햅틱 피드백을 전달하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 충격전달케이싱은 상기 전자기력발생수단이 고정설치되는 고정판과, 상기 고정판의 상측에 결합되어 테두리를 감싸는 측면케이싱과, 상기 측면케이싱의 상측을 폐쇄하는 충격전달덮개를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 전자장치의 일부분에 구비되어 사용자의 피부에 직접적으로 접촉되어 진동되는 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치를 제공함으로써, 사용자가 전자장치를 사용하는 경우에 사용자의 조작에 따라 사용자의 피부에 직접적으로 접촉되어 피부를 자극함에 따라 사용자의 조작 사실 및 전자장치의 알람 사실을 충격량을 통해 촉감적으로 느낄 수 있다.

본 발명은 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치로서, 상기 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈은, 크게, 액추에이터와 충격전달수단으로 구성되며, 상기 액추에이터는 전기에너지를 운동에너지로 변환하는 운동변환수단과 상기 운동변환수단으로부터 변환된 운동에너지를 전달받아 왕복 운동하는 왕복운동수단을 포함하고, 상기 충격전달수단은 상기 왕복운동수단이 왕복운동 시 상기 왕복운동수단의 일부분과 선택적으로 부딪쳐 충격량을 발생함에 따라 사용자에게 햅틱 피드백을 전달하도록 구성된다.

<제1실시예의 구성>

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 전자장치의 전면을 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 전자장치의 후면을 나타내는 사시도이며, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 전자장치의 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈을 나타내는 사시도이다.

제1실시예의 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈(20, 이하, "햅틱피드백모듈"이라고 통칭함)이 구비된 전자장치(10)는, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 전면케이싱(12)의 하측 부분에 상기 햅틱피드백모듈(20)이 구비된다. 여기서, 햅틱피드백모듈(20)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 후면케이싱(14)의 상측 부분에도 구비될 수 있으며, 이외에도 전면케이싱(12) 또는 후면케이싱(14)의 임의의 위치에 구비될 수 있음은 물론이다.

제1실시예의 전자장치(10)에 구비된 햅틱피드백모듈(20), 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 크게, 액추에이터(100)와 충격전달수단(200)을 포함하여 구성되며, 상기 액추에이터(100)는 전기에너지를 운동에너지로 변환하는 운동변환수단(110)과 상기 운동변환수단(110)으로부터 변환된 운동에너지를 전달받아 왕복 운동하는 왕복운동수단(160)을 포함하고, 상기 충격전달수단(200)은 상기 왕복운동수단(160)이 왕복운동 시 상기 왕복운동수단(160)의 일부분과 선택적으로 부딪쳐 충격량을 발생함에 따라 사용자에게 햅틱 피드백을 전달하도록 구성된다.

상기 액추에이터(100)는 AC모터, DC모터, 서보모터, 솔레노이드 액추에이터, 피에조 액추에이터, 초음파 액추에이터, 세라믹 액추에이터, 전기활성폴리머 액추에이터, 형상기억합금 액추에이터(shape memory alloy) 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로 구성될 수 있으며, 이 외에도 상기 왕복운동수단(160)을 왕복운동시킬 수 있다면 선택하여 사용할 수 있다.

한편, 상기 액추에이터(100)의 왕복운동수단(160)은, 상기 햅틱피드백모듈(20)의 내측에 왕복운동 가능하게 설치되되, 상기 충격전달수단(200) 측으로 운동 시 선단이 상기 충격전달수단(200)과 부딪쳐 충격량을 발생하고, 후단에는 영구자석(164)이 구비된 다수의 연결핀(162);을 포함하여 구성되고, 상기 액추에이터(100)의 운동변환수단(110)은, 상기 햅틱피드백모듈(20)의 내측에 설치되되, 전류 미인가 시 상기 연결핀(162)의 영구자석(164)이 근접 또는 부착되어 상기 연결핀(162)이 몰입되게 하고, 전류 인가 시 상기 연결핀(162)의 영구자석(164)과 척력을 발생하는 극성을 가짐에 따라 상기 영구자석(164)을 밀어내어 상기 연결핀(162)의 선단이 상기 충격전달수단(200)과 부딪쳐 충격량을 발생시키게 하는 다수의 전자기력발생수단(112); 및 상기 다수의 연결핀(162)과 고정적으로 관통되고, 상기 고정적으로 관통된 연결핀(162)들의 몰입 시 탄성변형되어 탄성 에너지를 갖는 탄성수단(114);을 포함하여 구성된다.

상술한 바와 같이, 제1실시예의 전자장치(10)에 구비된 햅틱피드백모듈(20)은, 충격전달수단(200), 연결핀(162), 전자기력발생수단(112), 탄성수단(114)뿐만 아니라 다수의 연결핀(162)에 구비된 각각의 영구자석(164) 간의 자력간섭을 방지하기 위해 각 전자기력발생수단(112)과 탄성수단(114)의 사이에 장착된 세퍼레이터(400)를 포함하여 구성되며, 이하에서는, 햅틱피드백모듈(20)의 각 구성요소에 대하여 상세하게 설명하도록 한다.

먼저, 상기 충격전달수단(200)에 대하여 설명하도록 한다.

충격전달수단(200)은 액추에이터(100)의 운동변환수단(110)에 의해 전기에너지로부터 변환된 운동에너지를 전달받아 왕복 운동하는 왕복운동수단(160), 즉, 후단에 영구자석(164)이 구비된 연결핀(162)과 부딪쳐 충격량을 발생함에 따라 사용자에게 햅틱 피드백을 전달하는 부분이다.

상기 충격전달수단(200)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 플레이트형상으로서, 상기 왕복운동수단(160)의 일부분과 선택적으로 부딪히도록 격자형으로 형성된 4개의 충격포인트부(210)와, 상기 충격포인트부(210)의 주위에 탄성변형을 위한 4개의 충격탄성슬롯(220)이 형성되고, 상기 충격탄성슬롯(220)의 형성에 의하여 상기 충격포인트부(210)의 주위에 일점 지지되는 4개의 충격탄성변형부(230)가 형성되며, 상기 충격포인트부(210)를 중심으로 상기 충격탄성변형부(230)가 등간격을 이루도록 형성된다.

상술한 바와 같은 충격전달수단(200)은, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 제1실시예의 전자장치(10)의 전면케이싱(12)의 표면측 상에 위치하게 된다. 따라서, 전자기력발생수단(112)에 의해 연결핀(162)이 왕복운동함에 따라 연결핀(162)의 선단이 충격전달수단(200)의 충격포인트부(210)와 선택적으로 부딪히게 되어 충격량이 발생하게 되며, 이렇게 발생된 충격량이 충격전달수단(200)을 통해 사용자가 햅틱 피드백을 전달받을 수 있게 된다.

이와 같은, 충격전달수단(200)을 이용한 햅틱 피드백 전달 방식은, 전면케이싱(12) 또는 후면케이싱(14)의 표면측에 터치핀이 직접적으로 돌출되어 햅틱 피드 백을 전달하는 방식의 문제점을 해결하고자 한 것으로, 상세하게는, 케이싱(12, 14)의 표면측으로 돌출된 터치핀에 외력, 특히, 터치핀의 측방향으로의 외력이 가해지는 경우에 터치핀의 상하 위치가 틀어지게 되어 장치 자체의 고장이 유발되기 쉬운 문제점을 해결한 것이다.

즉, 케이싱(12, 14)의 표면측으로 터치핀이 돌출되는 방식이 아닌, 연결핀(162)이 충격전달수단(200)과 부딪쳐 충격량을 발생시켜 햅틱 피드백을 전달하는 방식은 연결핀(162)에 측방향으로의 외력이 가해지는 어려운 구조이므로, 연결핀(162)의 상하 위치가 틀어지지 않고 유지될 수 있는 것이다.

다음으로, 상기 연결핀(162)과 영구자석(164)이 구비된 왕복운동수단(160)에 대하여 설명하도록 한다.

연결핀(162)은 전자장치(10)의 외곽을 구성하는 전면케이싱(12)의 하부 내측에 구비되어 있으며, 후술하게 될 액추에이터(100)의 작동에 의해 왕복운동 시 상기 충격전달수단(200)의 충격포인트부(210)에 연결핀(162)의 선단이 선택적으로 부딪쳐 충격량을 발생할 수 있도록 장착된다.

즉, 상기 연결핀(162)은 전면케이싱(12)의 표면측 상에 위치된 충격전달수단(200)의 충격포인트부(210)에 부딪치는 방향 또는 그 반대 방향을 향하도록 왕복운동하게 되며, 이처럼 왕복운동함에 따라 충격포인트부(210)에 선택적으로 부딪쳐 충격량을 발생시킴에 따라 그 충격량이 충격전달수단(200)을 통해 사용자의 피부에 전달되어 사용자는 햅틱 피드백을 느낄 수 있게 되는 것이다.

한편, 연결핀(162)의 후단에는 전자기력발생수단(112)과 연동을 위한 영구자 석(164)이 구비된다.

도 6의 좌측에 도시된 바와 같이, 연결핀(162)의 선단이 하방으로 운동하여 전자기력발생수단(112)에 부착된 상태에서는 연결핀(162)의 선단이 제1위치(P1)에 위치하게 되고, 도 6의 우측에 도시된 바와 같이, 연결핀(162)의 선단이 상방으로 운동된 상태에서는 연결핀(162)의 선단이 제2위치(P2)에 위치하게 된다.

이때, 연결핀(162)의 선단이 제1위치(P1) 또는 제2위치(P2)로 위치되는 것은 후술하게 될 전자기력발생수단(112)과 탄성수단(114)에 의해 이루어지며, 이러한 연결핀(162)의 동작에 대해서는 전자기력발생수단(112)과 탄성수단(114)에 대한 설명 시 함께하도록 한다.

한편, 제1실시예의 전자장치(10)의 햅틱피드백모듈(20)의 구성 중 연결핀(162)은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 격자형으로 4개가 구비된다.

상술한 바와 같이, 연결핀(162)은 케이싱(12, 14)의 내측에 구비되어 충격전달수단(200)과 선택적으로 부딪쳐 충격량을 발생시키도록 왕복운동함에 따라 발생된 충격량이 충격전달수단(200)을 통해 사용자의 피부에 전달되어 사용자로 하여금 햅틱 피드백을 느끼도록 할 수 있다.

다음으로, 상기 전자기력발생수단(112)에 대하여 설명하도록 한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 전자기력발생수단(112)은 연결핀(162)이 제1위치(P1)와 제2위치(P2) 사이에서 운동되게 하는 구성요소로서, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 전면케이싱(12)의 내측에 장착되되, 각 전자기력발생수단(112)이 고정될 수 있도록 전자장치(10)의 내부에 구비된 고정판(250)의 상면에 고정설치되어 장착되며, 전자장치(10)로부터 전류를 인가받을 수 있도록 구성된다.

도 6의 좌측에 도시된 바와 같이, 전자기력발생수단(112)에 전류를 인가하지 않은 경우에는, 연결핀(162)의 후단에 구비된 영구자석(164)과 근접한 전자기력발생수단(112)의 상단으로 연결핀(162)의 영구자석(164)이 부착된다.

한편, 도 6의 우측에 도시된 바와 같이, 전자기력발생수단(112)에 전류를 인가하는 경우에는, 연결핀(162)의 후단에 구비된 영구자석(164)과 척력을 발생하는 극성이 전자기력발생수단(112) 자체에 발생되고, 이에 따라 연결핀(162)의 후단에 구비된 영구자석(164)과 전자기력발생수단(112)의 상단과의 척력에 의해 연결핀(162)이 제1위치(P1)에서 제2위치(P2)로 이동하게 된다.

즉, 전자기력발생수단(112)에 전류 미인가 시 연결핀(162)의 영구자석(164)이 전자기력발생수단(112)에 부착되어 연결핀(162)이 몰입되고, 전류 인가 시 연결핀(162)이 충격전달수단(200) 측으로 돌출되어 충격전달수단(200)의 충격포인트부(210)에 부딪치게 되며, 그 결과 충격량이 발생하게 되는 것이다.

한편, 제1실시예의 전자장치(10)의 구성 중 전자기력발생수단(112)은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 연결핀(162)과 대응하여 격자형으로 4개가 구비된다.

상술한 바와 같이, 전자기력발생수단(112)은 전면케이싱(12)의 하부 내측에 구비되어 연결핀(162)이 충격전달수단(200)과 선택적으로 부딪쳐 충격량이 발생되도록 왕복운동시키게 된다.

다음으로, 탄성수단(114)에 대하여 설명하도록 한다.

탄성수단(114)은 연결핀(162)의 영구자석(164)이 전자기력발생수단(112)에 부착됨에 따라 연결핀(162)이 몰입된 경우에 탄성변형되어 탄성 에너지(elastic energy)를 갖는 구성요소로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 충격전달수단(200)과 전자기력발생수단(112)의 사이에 장착된다.

탄성수단(114)은 플레이트형상으로서, 각각의 연결핀(162)과 고정적 관통을 위한 고정홀(114a1)이 형성되고, 이 고정홀(114a1)의 주위에 탄성변형을 위한 슬롯(114a3)이 형성되며, 이 슬롯(114a3)의 형성에 의하여 고정홀(114a1)의 주위에 일점 지지되는 탄성변형부(114a4)가 형성된다. 이때, 탄성변형부(114a4)는 등간격을 이루도록 형성되는 것이 바람직하다. 한편, 탄성수단(114)은 합성고무, 탄성력을 갖는 플라스틱, 스프링 판 등으로 제조될 수 있다.

예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, 4개의 연결핀(162)이 구비된 경우, 탄성수단(114)은 4개의 연결핀(162)이 각각 고정적으로 관통되는 4개의 고정홀(114a1)이 형성되고, 각 고정홀(114a1)의 주위에 탄성변형을 위한 슬롯(114a3)이 나선형으로 형성되며, 이러한 슬롯(114a3)의 형성에 의하여 고정홀(114a1)의 주위에 일점 지지되는 탄성변형부(114a4)가 형성되고, 각각의 고정홀(114a1)을 중심으로 탄성변형부(114a4)가 등간격을 이루도록 형성된다.

이와 같은 탄성수단(114)은 고정홀(114a1)의 위치 및 갯수, 슬롯(114a3)의 형성 형태 등을 다르게 하여 다양한 형상으로 형성될 수 있음은 물론이다.

상술한 바와 같이, 탄성수단(114)은 충격전달수단(200)과 전자기력발생수단(112)의 사이에 장착되어, 전자기력발생수단(112)과 함께 연결핀(162)의 작동을 보조하는 역할을 하게 된다.

다음으로, 상기 세퍼레이터(400)에 대하여 설명하도록 한다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 세퍼레이터(400)는 각각의 연결핀(162)의 후단에 구비된 각각의 영구자석(164)끼리의 자력간섭을 최소화하기 위한 구성요소로서, 전자기력발생수단(112)과 탄성수단(114)의 사이에 위치되며, 각 연결핀(162)의 영구자석(164)이 격리되어 위치될 수 있도록 다수의 관통홀(400h)이 구비된다. 세퍼레이터(400)에 구비된 관통홀(400h)의 크기는 연결핀(162)의 영구자석(164)의 단면보다 크고, 전자기력발생수단(112)의 단면보다 크지 않도록 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 제1실시예의 전자장치(10)의 구성 중 세퍼레이터(400)에 형성된 관통홀(400h)은, 연결핀(162)의 영구자석(164)이 위치된 부분과 대응하여 격자형으로 4개가 구비된다.

또한, 상기 탄성수단(114)과 상기 세퍼레이터(400) 사이에는 간격의 유지를 위해 탄성수단(114)의 가장자리를 지지하는 링 형태 스페이서(350)가 개재되며, 스페이서(350)는 탄성수단(114)의 탄성변형부(114a4)의 탄성변형을 허용할 수 있는 두께를 갖는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이, 세퍼레이터(400)는 각 연결핀(162)의 후단에 구비된 각 영구자석(164)끼리의 자력간섭을 최소화하여, 영구자석(164)끼리의 자력으로 인한 오작동을 방지할 수 있다.

다음으로, 상술한 바와 같이, 충격전달수단(200), 연결핀(162)과 영구자석(164)이 구비된 왕복운동수단(160), 전자기력발생수단(112), 탄성수단(114), 세 퍼레이터(400)를 포함하여 구성된 햅틱피드백모듈(20)의 작동에 대하여 설명하도록 한다.

전자장치(10)를 통해 전자기력발생수단(112)에 전류가 인가되던 전류가 차단되면, 연결핀(162)들의 후단에 구비된 영구자석(164)이 전자기력발생수단(112)에 부착됨에 따라 전면케이싱(12)의 내측으로 연결핀(162)이 몰입하게 된다.

이때, 연결핀(162)의 상단이 제2위치(P2)에서 제1위치(P1)로 위치되어 몰입됨에 따라 각 연결핀(162)과 고정적으로 관통된 탄성수단(114)들이 도 6의 좌측과 같이 탄성변형되어 탄성 에너지를 보유한다.

전자장치(10)를 통해 전자기력발생수단(112)에 전류가 인가되면, 전자기력발생수단(112)은 연결핀(162)의 후단에 구비된 영구자석(164)과 척력을 방생하는 극성을 갖도록 자화된다.

즉, 연결핀(162)의 후단에 구비된 영구자석(164)이 N극의 자력을 발생하는 경우, 전자기력발생수단(112)은 N극을 갖도록 자화된다.

전자기력발생수단(112)과 연결핀(162)의 후단에 구비된 영구자석(164) 간의 상호자력작용, 즉 척력에 의하여 연결핀(162)의 선단이 제1위치(P1)에서 제2위치(P2)로 위치되어 연결핀(162)의 선단이 충격전달수단(200) 측으로 돌출되어 충격전달수단(200)의 충격포인트부(210)에 부딪치게 되어 충격량이 발생하게 된다.

이때, 연결핀(162)의 직선운동과 연동되어 탄성수단(114)의 탄성변형부(114a4)는 탄성 에너지에 의하여 복원되면서 연결핀(162)의 운동력을 증폭시킨다.

이와 같이, 전자기력발생수단(112)과 연결핀(162)의 후단에 구비된 영구자석(164) 사이의 척력과 탄성수단(114)의 탄성 에너지에 의하여 연결핀(162)의 운동력이 증폭되므로, 전자기력발생수단(112)의 저전력 구동이 가능하다.

또한, 전자기력발생수단(112)의 저전력 구동에 의해서도 연결핀(162)의 고출력이 가능하므로, 햅틱피드백모듈(20)을 간편하게 소형화할 수 있다.

연결핀(162)의 선단이 제2위치(P2)에 도달되면, 연결핀(162)의 선단은 충격전달수단(200)의 충격포인트부(210)에 부딪쳐서 충격량을 발생시키게 되고, 이러한 충격량이 충격전달수단(200)을 통해 사용자의 피부에 전달되며, 사용자는 충격전달수단(200)에 의한 피부의 자극으로부터 햅틱 피드백을 느낄 수 있다.

이하, 상술한 바와 같이 구성된 제1실시예의 햅틱피드백모듈(20)이 구비된 전자장치(10)에 따른 각각의 적용예에 대하여 설명하도록 한다.

<제1실시예의 적용예 1 : 정보입력수단이 구비된 전자장치>

도 7에 도시된 바와 같이, 전자장치(10)에 정보입력수단(30)이 구비된 경우에는, 상기 정보입력수단(30)을 통해 전자장치(10)에 정보가 입력되면, 햅틱피드백모듈(20)의 연결핀(162)이 왕복운동함에 따라 연결핀(162)의 선단이 충격전달수단(200)의 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생하게 된다.

예컨대, 전자장치(10)의 전면에 숫자 정보를 입력할 수 있는 정보입력수단(30)이 구비되어 있다면, 이러한 정보입력수단(30)을 통해 사용자가 숫자가 입력하는 경우에 햅틱피드백모듈(20)의 연결핀(162)이 왕복운동함에 따라 연결핀(162) 의 선단이 충격전달수단(200)의 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생함에 따라 사용자는 충격전달수단(200)을 통해 숫자가 입력되었다는 사실을 촉감적으로 인식할 수 있게 된다. 즉, 사용자의 피부가 자극됨에 따라 숫자 정보가 입력되었다는 것을 확인시켜 줄 수 있다.

이때, 사용자가 숫자를 입력할 시 4개의 연결핀(162) 중 적어도 하나가 충격전달수단(200)의 충격포인트부(210)에 부딪쳐 충격량을 발생할 수 있으며, 바람직하게는 4개의 연결핀(162) 모두가 충격전달수단(200)의 충격포인트부(210)에 부딪쳐 충격량을 발생하게 된다.

<제1실시예의 적용예 2 : 회전형 메뉴선택수단이 구비된 전자장치>

도 8에 도시된 바와 같이, 전자장치(10)의 정보입력수단이 회전형 메뉴선택수단(32), 즉, 회전함에 따라 메뉴 간 이동을 시키거나 볼륨조절을 위한 회전형 메뉴선택수단(32)인 경우에는, 상기 회전형 메뉴선택수단(32)을 통해 메뉴 간 이동 시 회전형 메뉴선택수단(32)의 회전방향에 대응하여 순차적으로 연결핀(162)이 왕복운동함에 따라 연결핀(162)의 선단이 충격전달수단(200)의 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생하게 되도록 한다.

예컨대, 전자장치(10)의 회전형 메뉴선택수단(32)을 시계방향으로 회전시켜 메뉴 간 이동을 시키면, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 4개의 연결핀(162) 중 상좌측에 위치된 연결핀(162)이 가장 먼저 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생하고, 순차적으로 상우측, 하우측, 하좌측에 위치된 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생하는 것이다.

또한, 전자장치(10)의 회전형 메뉴선택수단(32)을 반시계방향으로 회전시켜 메뉴 간 이동을 시키면, 상좌측, 하좌측, 하우측, 상우측에 위치된 연결핀(162)이 순차적으로 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생하게 된다.

이처럼 회전형 메뉴선택수단(32)의 회전방향에 대응하여 순차적으로 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생하므로, 사용자는 충격전달수단(200)을 통해 회전형 메뉴선택수단(32)에 의해 메뉴 간 이동을 촉감적으로 느낄 수 있게 된다.

<제1실시예의 적용예 3 : 인덱스형 메뉴선택수단이 구비된 전자장치>

도 8에 도시된 바와 같이, 전자장치(10)의 정보입력수단이 인덱스형 메뉴선택수단(34), 즉, 상하 방향키와 같은 메뉴 이동수단에 의해 메뉴 간 이동을 시키는 인덱스형 메뉴선택수단(34)인 경우에는, 상기 인덱스형 메뉴선택수단(34)을 통해 메뉴 간 이동 시 인덱스형 메뉴선택수단(34)의 메뉴 이동시마다 대응하여 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생하게 되도록 한다.

예컨대, 전자장치(10)의 인덱스형 메뉴선택수단(34)을 통해 "1.DISPLAY→2.SOUNDS", "2.SOUNDS→3.CONTENTS", "3.CONTENTS→4.SETTING" 과 같이 하측방향으로의 메뉴이동 시에는 4개의 연결핀(162) 중 하측의 연결핀(162) 2개가 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생함으로써, 하측방향으로 메뉴가 이동됨을 느낄 수 있게 된다.

또한, "4.SETTING→3.CONTENTS", "3.CONTENTS→2.SOUNDS", "2.SOUNDS→1.DISPLAY" 와 같이 상측방향으로의 메뉴이동 시에는, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 4개의 연결핀(162) 중 상측의 연결핀(162) 2개가 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생함으로써, 상측방향으로 메뉴가 이동됨을 느낄 수 있게 된다.

<제1실시예의 적용예 4 : 방향형 메뉴선택수단이 구비된 전자장치>

도 8에 도시된 바와 같이, 전자장치(10)의 정보입력수단이 방향형 메뉴선택수단(36), 즉, 우상측, 우하측, 좌상측, 좌하측 방향으로 각각 이동됨에 따라 메뉴를 선택할 수 있는 방향형 메뉴선택수단(36)인 경우에는, 상기 방향형 메뉴선택수단(36)을 통해 메뉴선택 시 대응되는 방향에 위치된 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생하게 되도록 한다.

예컨대, 방향형 메뉴선택수단(36)을 좌상측 또는 우하측의 방향으로 이동하여 메뉴를 선택하는 경우에는, 도 8의 (c)에 도시된 바와 같이, 4개의 연결핀(162) 중 좌상측 또는 우하측에 위치된 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생함으로써, 선택한 메뉴의 방향을 촉감적으로 느낄 수 있게 된다.

또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 전자장치(10)를 통해 사진과 같은 자료를 보는 경우에, 사진을 좌우방향(도 9의 (a)) 또는 상하방향(도 9의 (b)) 또는 대각선방향(도 9의 (c))으로 넘길 때 그에 해당하는 방향의 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생함에 따라 사용자로 하여금 사진을 넘기는 느낌을 촉감적으로 느낄 수 있게 된다.

<제1실시예의 적용예 5 : 알람수단이 구비된 전자장치>

전자장치(10)에 복수 종의 알람을 발생하는 알람수단(40)이 구비된 경우에는, 상기 알람수단(40)에서 알리는 알람의 종류에 맞도록 각각 다른 형태로 연결 핀(162)이 충격전달수단(200)의 충격포인트부(210)에 부딪쳐 충격량을 발생하도록 한다.

예컨대, 핸드폰과 같은 전자장치(10)에 있어서, 상기 알람수단(40)은 전화가 오는 경우, 설정한 시간에 알람을 울리는 경우, 문자메시지가 도착한 경우 등을 알리게 되며, 전화가 오는 경우에는 4개의 연결핀(162)이 모두 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생(도 10의 (a))하도록 하고, 설정한 시간에 알람이 울리는 경우에는 좌측 2개의 연결핀(162)과 우측 2개의 연결핀(162)이 교대로 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생(도 10의 (b))하도록 하고, 문자메시지가 도착한 경우에는 4개의 연결핀(162)이 순차적으로 회전하는 방향으로 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생(도 10의 (c))하도록 할 수 있으며, 이에 따라 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생하는 것만으로도 전화가 오는 것인지 설정시간에 알람이 울리는 것인지 문자메시지가 도착한 것인지를 촉감적으로 인식할 수 있게 된다.

또한, 전화가 오는 경우에 있어서, 걸려오는 전화의 종류에 따라 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪치는 빠르기를 설정할 수도 있다.

즉, 중요한 사람의 전화번호를 핸드폰에 저장 시에는 연결핀(162)의 빠르기가 빠르게 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생하도록 입력하고, 중요도가 낮은 사람의 전화번호를 핸드폰에 저장 시에는 연결핀(162)의 빠르기가 느리게 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생하도록 입력하며, 중요한 사람으로부터 전화가 온 경우에는 연결핀(162)이 빠르게 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발 생함에 따라 중요한 전화라는 사실을 촉감적으로 인식할 수 있고, 중요도가 낮은 사람으로부터 전화가 온 경우에는 연결핀(162)이 느리게 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생함에 따라 중요도가 낮은 전화라는 사실을 촉감적으로 인식할 수 있게 된다.

한편, 통화 중 다른 사람에게 전화가 걸려오거나 문자가 도착하는 경우에도, 진동이나 "삑"과 같은 알람음으로 알려주는 것을 대신하여, 4개의 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생함에 따라 통화 중에도 다른 사람에게 전화가 걸려오거나 문자가 도착한 사실을 촉감적으로 인식할 수 있다.

<제1실시예의 적용예 6 : 네비게이션수단이 구비된 전자장치>

도 11에 도시된 바와 같이, 전자장치(10)에 걸어다니면서 사용할 수 있는 네비게이션수단(워킹 네비게이션)이 구비된 경우에는, 상기 네비게이션수단에 표시되는 진로의 방향에 대응하여 햅틱피드백모듈(20)의 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생되도록 한다.

예컨대, 네비게이션수단에 표시되는 진로의 방향이 서쪽인 경우에는 좌측 2개의 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생(도 11의 (a))하고, 동쪽인 경우에는 우측 2개의 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생(도 11의 (b))하며, 북서쪽인 경우에는 좌상측의 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생(도 11의 (c))하고, 북동쪽인 경우에는 우상측의 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생(도 11의 (d))하며, 남서쪽인 경우에는 좌하측의 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발 생(도 11의 (e))하고, 남동쪽인 경우에는 우하측의 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생(도 11의 (f))하며, 전진을 표시하는 경우에는 상측 2개의 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생(도 11의 (g))하고, 후진을 표시하는 경우에는 하측 2개의 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생(도 11의 (h))하도록 하는 것이다.

이처럼 네비게이션수단에 표시되는 진로의 방향이 충격전달수단(200)을 통해 사용자에게 촉감적으로 전달될 수 있으므로, 시각장애인 또는 청각장애인이 길을 걸어갈 때 또는 소음이 심한 길을 걸어갈 때 사용자는 충격전달수단(200)을 통해 진로의 방향을 촉감적으로 느낄 수 있다. 이때, 네이게이션수단에 표시되는 사용자의 진로방향에 가까워질수록 빠른 속도로 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생하는 것이 바람직하다.

<제1실시예의 적용예 7 : 음악플레이수단이 구비된 전자장치>

전자장치(10)에 MP3와 같은 음악데이터를 플레이할 수 있는 음악플레이수단이 구비된 경우에는, 상기 음악플레이수단에서 플레이되는 음악의 비트에 대응하여 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생되도록 한다.

예컨대, 빠른 비트의 음악이 플레이되는 경우에는 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생하는 속도를 빠르게 하고, 느린 비트의 음악이 플레이되는 경우에는 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생하는 속도를 느리게 하여, 사용자로 하여금 음악의 비트를 느낄 수 있도록 한다.

<제2실시예의 구성>

도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 전자장치의 충격량을 이용한 햅틱피드백모듈을 나타내는 사시도이고, 도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 전자장치의 충격량을 이용한 햅틱피드백모듈을 나타내는 분해사시도이다.

제2실시예의 전자장치(10)에 구비되는 햅틱피드백모듈(20)은, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 크게 충격전달수단(200), 연결핀(162), 전자기력발생수단(112), 탄성수단(114), 세퍼레이터(400)를 포함하여 구성되며, 제1실시예의 전자장치(10)에 구비된 햅틱피드백모듈(20)과 마찬가지로 전면케이싱(12)의 하부에 구비되는 것이 바람직하지만, 후면케이싱(14)의 상부 이외에도 전면케이싱(12) 또는 후면케이싱(14)의 임의의 위치에 구비될 수 있음은 물론이다.

한편, 제1실시예의 전자장치(10)는 연결핀(162)이 4개가 구비된 경우이고, 제2실시예의 전자장치(10)는 연결핀(162)이 9개가 구비된 경우로서, 제2실시예에 있어서 연결핀(162), 전자기력발생수단(112), 탄성수단(114), 세퍼레이터(400)는 기본적인 형상과 기능은 제1실시예와 동일하므로, 각각에 대한 상세한 설명은 생략하고, 제2실시예에 있어서 연결핀(162)이 9개 구비됨에 따른 제1실시예와의 차이점을 위주로 설명하도록 한다.

제2실시예의 전자장치(10)에 구비된 햅틱피드백모듈(20)은 9개의 연결핀(162)이 구비되고, 각각의 연결핀(162)에 대응되도록 9개의 전자기력발생수단(112)이 구비되며, 각 연결핀(162)의 후단에 구비된 각 영구자석(164)끼리의 자력간섭을 방지하기 위한 세퍼레이터(400)에는 9개의 관통홀(400h)이 구비된다.

또한, 9개의 연결핀(162)과 대응되도록 충격전달수단(200)이 형성되며, 상세하게는, 도 14에 도시된 바와 같이, 제2실시예에 구비된 충격전달수단(200)은 플레이트형상으로서, 왕복운동수단(160)인 연결핀(162)의 선단과 선택적으로 부딪히도록 격자형으로 형성된 9개의 충격포인트부(210)와, 상기 충격포인트부(210)의 주위에 탄성변형을 위한 9개의 충격탄성슬롯(220)이 형성되고, 상기 충격탄성슬롯(220)의 형성에 의하여 상기 충격포인트부(210)의 주위에 일점 지지되는 9개의 충격탄성변형부(230)가 형성되며, 상기 충격포인트부(210)를 중심으로 상기 충격탄성변형부(230)가 등간격을 이루도록 형성된다.

한편, 제2실시예의 전자장치(10)의 구성 중 탄성수단(114)은 4개의 탄성플레이트가 적층된 구조로 이루어지며, 상세하게는, 도 15에 도시된 바와 같이 제1탄성플레이트, 제2탄성플레이트, 제3탄성플레이트, 제4탄성플레이트로 구성될 수 있다.

제1탄성플레이트는 코너 위치에 4개의 고정홀(114a1)이 형성되고, 각 고정홀(114a1)의 주위에 탄성변형을 위한 슬롯(114a3)이 나선형으로 형성되며, 이러한 슬롯(114a3)의 형성에 의하여 고정홀(114a1)의 주위에 일점 지지되는 탄성변형부(114a4)가 형성되고, 각각의 고정홀(114a1)을 중심으로 탄성변형부(114a4)가 등간격을 이루도록 형성된다. 또한, 제1탄성플레이트의 고정홀(114a1)에 고정되지 않은 연결핀(162)의 유동될 수 있는 유동부(114a2)가 구비된다.

제2탄성플레이트는 상하 위치에 2개의 고정홀(114a1)이 형성되고, 각 고정홀(114a1)의 주위에 탄성변형을 위한 슬롯(114a3)이 나선형으로 형성되며, 이러한 슬롯(114a3)의 형성에 의하여 고정홀(114a1)의 주위에 일점 지지되는 탄성변형 부(114a4)가 형성되고, 각각의 고정홀(114a1)을 중심으로 탄성변형부(114a4)가 등간격을 이루도록 형성된다. 또한, 제2탄성플레이트의 고정홀(114a1)에 고정되지 않은 연결핀(162)의 유동될 수 있는 유동부(114a2)가 구비된다.

제3탄성플레이트는 좌우 위치에 2개의 고정홀(114a1)이 형성되고, 각 고정홀(114a1)의 주위에 탄성변형을 위한 슬롯(114a3)이 나선형으로 형성되며, 이러한 슬롯(114a3)의 형성에 의하여 고정홀(114a1)의 주위에 일점 지지되는 탄성변형부(114a4)가 형성되고, 각각의 고정홀(114a1)을 중심으로 탄성변형부(114a4)가 등간격을 이루도록 형성된다. 또한, 제2탄성플레이트의 고정홀(114a1)에 고정되지 않은 연결핀(162)의 유동될 수 있는 유동부(114a2)가 구비된다.

제4탄성플레이트는 중앙 위치에 1개의 고정홀(114a1)이 형성되고, 각 고정홀(114a1)의 주위에 탄성변형을 위한 슬롯(114a3)이 나선형으로 형성되며, 이러한 슬롯(114a3)의 형성에 의하여 고정홀(114a1)의 주위에 일점 지지되는 탄성변형부(114a4)가 형성되고, 각각의 고정홀(114a1)을 중심으로 탄성변형부(114a4)가 등간격을 이루도록 형성된다. 또한, 제2탄성플레이트의 고정홀(114a1)에 고정되지 않은 연결핀(162)의 유동될 수 있는 유동부(114a2)가 구비된다.

한편, 제1탄성플레이트, 제2탄성플레이트, 제3탄성플레이트, 제4탄성플레이트의 사이에는 간격의 유지를 위한 스페이서(350)가 각각 개재되어 있고, 제4탄성플레이트와 세퍼레이터(400)의 사이에도 스페이서(350)가 개재되어 있다.

이하, 상술한 바와 같이 구성된 제2실시예의 햅틱피드백모듈(20)이 구비된 전자장치(10)에 따른 각각의 적용예에 대하여 설명하도록 한다.

<제2실시예의 적용예 1 : 정보입력수단이 구비된 전자장치>

도 16에 도시된 바와 같이, 전자장치(10)에 정보입력수단(30)이 구비된 경우에는, 상기 정보입력수단(30)을 통해 전자장치(10)에 정보가 입력되면, 햅틱피드백모듈(20)의 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생하도록 한다.

이때, 사용자가 숫자를 입력할 시 9개의 연결핀(162) 중 적어도 하나가 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생할 수 있으며, 바람직하게는 9개의 연결핀(162) 모두가 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생하게 된다. 이에 따라, 제1실시예의 경우보다 더욱 섬세한 촉감을 느낄 수 있다.

<제2실시예의 적용예 2 : 회전형 메뉴선택수단이 구비된 전자장치>

도 17에 도시된 바와 같이, 전자장치(10)의 정보입력수단이 회전형 메뉴선택수단(32), 즉, 회전함에 따라 메뉴 간 이동을 시키거나 볼륨조절을 위한 회전형 메뉴선택수단(32)인 경우에는, 상기 회전형 메뉴선택수단(32)을 통해 메뉴 간 이동 시 회전형 메뉴선택수단(32)의 회전방향에 대응하여 순차적으로 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생하게 되도록 한다.

예컨대, 전자장치(10)의 회전형 메뉴선택수단(32)을 시계방향으로 회전시켜 메뉴 간 이동을 시키면, 도 17의 (a)에 도시된 바와 같이, 9개의 연결핀(162) 중 외곽측의 연결핀(162)이 순차적으로 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생하며, 상세하게는, 상좌측, 상중측, 상우측, 중우측, 하우측, 하중측, 하좌측, 중좌측의 순서로 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생하는 것이다.

또한, 전자장치(10)의 회전형 메뉴선택수단(32)을 반시계방향으로 회전시켜 메뉴 간 이동을 시키면, 상좌측, 중좌측, 하좌측, 하중측, 하우측, 중우측, 상우측, 상중측의 순서로 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생하게 된다.

이처럼 회전형 메뉴선택수단(32)의 회전방향에 대응하여 순차적으로 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생하므로, 사용자는 회전형 메뉴선택수단(32)에 의해 메뉴 간 이동을 촉감적으로 느낄 수 있으며, 제1실시예의 경우보다 더욱 섬세한 촉감을 느낄 수 있다.

<제2실시예의 적용예 3 : 인덱스형 메뉴선택수단이 구비된 전자장치>

도 17에 도시된 바와 같이, 전자장치(10)의 정보입력수단이 인덱스형 메뉴선택수단(34), 즉, 상하 방향키와 같은 메뉴 이동수단에 의해 메뉴 간 이동을 시키는 인덱스형 메뉴선택수단(34)인 경우에는, 상기 인덱스형 메뉴선택수단(34)을 통해 메뉴 간 이동 시 인덱스형 메뉴선택수단(34)의 메뉴 이동시마다 대응하여 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생하게 되도록 한다.

예컨대, 전자장치(10)의 인덱스형 메뉴선택수단(34)을 통해 "1.DISPLAY→2.SOUNDS", "2.SOUNDS→3.CONTENTS", "3.CONTENTS→4.SETTING" 과 같이 하측방향으로의 메뉴이동 시에는 9개의 연결핀(162) 중 하측의 연결핀(162) 3개가 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생함으로써, 하측방향으로 메뉴가 이동됨을 느낄 수 있게 된다.

또한, "4.SETTING→3.CONTENTS", "3.CONTENTS→2.SOUNDS", "2.SOUNDS→1.DISPLAY" 와 같이 상측방향으로의 메뉴이동 시에는, 도 17의 (b)에 도시된 바와 같이, 9개의 연결핀(162) 중 상측의 연결핀(162) 3개가 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생함으로써, 상측방향으로 메뉴가 이동됨을 느낄 수 있게 된다.

<제2실시예의 적용예 4 : 방향형 메뉴선택수단이 구비된 전자장치>

도 18에 도시된 바와 같이, 전자장치(10)에 정보입력수단(30)이 방향형 메뉴선택수단(36), 즉, 우상측, 우하측, 좌상측, 좌하측 방향으로 각각 이동됨에 따라 메뉴를 선택할 수 있는 방향형 메뉴선택수단(36)인 경우에는, 상기 방향형 메뉴선택수단(36)을 통해 메뉴선택 시 대응되는 방향에 위치된 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생하게 되도록 한다.

예컨대, 방향형 메뉴선택수단(36)을 좌상측 또는 우하측의 방향으로 이동하여 메뉴를 선택하는 경우에는, 도 18에 도시된 바와 같이, 9개의 연결핀(162) 중 해당되는 방향에 위치된 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생함으로써, 선택한 메뉴의 방향을 촉감적으로 느낄 수 있게 되며, 제1실시예의 경우보다 더욱 섬세한 촉감을 느낄 수 있다.

<제2실시예의 적용예 5 : 알람수단이 구비된 전자장치>

전자장치(10)에 복수 종의 알람을 발생하는 알람수단(40)이 구비된 경우에는, 상기 알람수단(40)에서 알리는 알람의 종류에 맞도록 각각 다른 형태로 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생되도록 한다.

즉, 제1실시예와 같이, 알람의 종류에 따라 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생하는 연결핀(162)의 위치 또는 순서를 다르게 하여 각 알람을 촉감적으로 인식할 수 있으며, 상세한 설명은 생략하도록 한다.

<제2실시예의 적용예 6 : 네비게이션수단이 구비된 전자장치>

도 19에 도시된 바와 같이, 전자장치(10)에 걸어다니면서 사용할 수 있는 네비게이션수단(50, 워킹 네비게이션)이 구비된 경우에는, 상기 네비게이션수단에 표시되는 진로의 방향에 대응하여 햅틱피드백모듈(20)의 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생하도록 한다.

예컨대, 네비게이션수단에 표시되는 진로의 방향이 서쪽인 경우에는 중좌측의 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생(도 19의 (a))하고, 동쪽인 경우에는 중우측의 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생(도 19의 (b))하며, 북서쪽인 경우에는 좌상측의 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생(도 19의 (c))하고, 북동쪽인 경우에는 우상측의 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생(도 19의 (d))하며, 남서쪽인 경우에는 좌하측의 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생(도 19의 (e))하고, 남동쪽인 경우에는 우하측의 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생(도 19의 (f))하며, 전진을 표시하는 경우에는 상측 3개의 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생(도 19의 (g))하고, 후진을 표시하는 경우에는 하측 3개의 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생(도 19의 (h))하도록 하는 것이다.

상술한 바와 같이, 네비게이션수단에 표시되는 진로의 방향에 대응하여 햅틱피드백모듈(20)의 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생하는 것 이외에도, 진로의 방향에 대응하여 올바르게 가고 있는지를 실시간으로 체크해 경로를 벗어날 때 좌측 3개의 연결핀(162) 또는 우측 3개의 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생(도 19의 (i), (j))함에 따라 사용자에게 추가적으로 알려줄 수 있다.

예를 들어, GPS를 통해 받은 정보를 이용하여 출발지점과 도착지점 및 현재지점의 정보를 분석하여 일정시간 이전의 위치와 현재 위치 사이의 연결선이 경로상에 있는지 판단하여 경로를 벗어나는지의 여부를 판단할 수 있다.

RFID가 연속해서 깔려 있는 인도가 있는 경우, 이 라인을 따라 걸을 때 네비게이션수단이 구비된 전자장치(10)가 RFID와 실시간으로 정보를 주고 받아 시각장애인에게 가야 하는 방향을 알려줄 수 있다.

이에 따라 제1실시예의 경우보다 더욱 섬세하게 방향을 표현할 수 있으며, 이때, 네이게이션수단에 표시되는 사용자의 진로방향에 가까워질수록 빠른 속도로 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생하는 것이 바람직하다.

한편, 네비게이션수단이 구비된 전자장치(10)는, 1. 재난 시 대피경로를 안내하는 기능, 2. 공공시설을 지날 때 알려주는 기능 및 원하는 공공시설로 가는 최단 경로를 알려주는 기능, 3. 거리명 및 거리의 모양형태를 알려주는 기능, 4. 보행보조시설에 대한 정보를 제공, 5. 길의 상태정보를 알려주는 기능 등으로 활용될 수 있다.

1. 재난 시 대피경로를 안내하는 기능

;재난의 발생시 또는 시각장애인이 전자장치(10)에 마련된 특정버튼을 누르면, 사용자가 있는 현재의 위치에서 비상구 또는 대피소 등으로 가는 대피 경로를 안내할 수 있다.

2. 공공시설을 지날 때 알려주는 기능 및 원하는 공공시설로 가는 최단 경로를 알려주는 기능

;대중교통수단 이용 시 - 지하철역, 버스정류장, 택시정류장, 기차역, 버스터미널, 공항 등의 대중교통을 이용 시 원하는 정류소로 가는 최단경로로 가도록 하여주고, 정류소에서 원하는 교통수단이 오면 알려준다. 예를 들어, 860번 버스를 타고 싶다고 전자장치(10)에 입력하면, 860번 버스가 정차하는 버스정류장으로 안내하고, 버스정류장에 도착하면 버스정류장에 설치되어 있는 RFID 통신장치와 통신을 하여 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생하는 것을 통해 점자형태 또는 아이콘으로 사용자에게 알려준다. 그리고 버스장류장에 버스가 도착하면 버스정류장의 RFID 통신장치가 버스의 번호를 확인하고, 확인된 버스의 번호와 사용자의 전자장치(10)에 입력된 버스 번호와 일치하면 사용자에게 알려준다. 또한, 버스운전자에게도 이 버스를 타려는 시각장애인이 있는지 여부를 알려주게 된다.

;공공 시설물 이용 시 - 화장실, 공중전화, 공원, 체육관, 도서관, 학교 등의 공공시설물의 정보가 입력되어 있어 그 근처를 지날 때나 공공시설물의 위치 정보를 알려주고, 그 시설물을 이용하기 원할 때 음성 또는 버튼 등으로 사용하기 원함을 전자장치(10)에 입력하면, 전자장치(10)의 네비게이션수단을 통해 안내될 수 있도록 한다.

3. 거리명 및 거리의 모양형태를 알려주는 기능

;현재 위치하고 있는 거리명을 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생하는 것을 통해 점자형태로 알려주어 시각장애인으로 하여금 자신이 원하는 곳에 있는지를 알려준다. 또한, 삼거리, 사거리 등의 정보도 같이 주어 거리의 생김새에 대한 정보를 미리를 알게 하여 주어서 안전하게 보행을 하도록 돕는다.

4. 보행보조시설에 대한 정보를 제공

;횡단보도, 에스컬레이터, 엘리베이터, 무빙워크(Moving Walk), 계단, 지하도, 터널 등의 보행보조시설물에 다다르면 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생하는 것을 통해 점자형태로 어떤 시설물이 앞에 있는지 알려줌으로 안전사고를 방지하고, 시각장애인도 보행보조시설물을 편리하게 사용할 수 있게 한다. 예를 들어, 횡단보도에 도착하였을 때 횡단보도에 설치되어 있는 RFID 통신장치와 통신을 하여 시,청각장애인에게 횡단보도에 도착하였다는 것을 알려주고, 시,청각장애인이 인도를 벗어나 도로에 서있으면 빠른 속도로 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생시켜 경고를 주고, 신호등이 파란불이 되었을 때 촉감으로 알려주어 안전하게 길을 건널 수 있게 하여 주며, 횡단보도를 벗어나려 하면 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생하는 것을 통해 똑바로 걷도록 안내한다(예를 들어, 횡단보도에 도착하면 횡단보도라고 장애인에게 점자 또는 아이콘으로 알려주고, 파란불이 되면 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생하는 것을 통해 전진신호 또는 동그라미를 그려주어 길을 건널 수 있게 해줌. 또한 파란색신호가 점점 꺼져가서 길을 빨리 건너야 할 때 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪치는 빠르기를 빠르게 하여 길을 빨리 건너야 한다는 것을 알려줌). 기존의 장치는 횡단보도에 음향신호기가 달려있어 파란불이 되면 소리로 알려주지만 시,청각장애인의 경우 이것을 들을 수 없고, 시각장애인이 횡단보도를 건널 때 시각장애인은 똑바로 걷기가 힘들기 때문에 음향신호기만으로 안전하게 횡단보도를 건널 수 없어 시각장애인의 안전이 보장되지 않는다. 다른 예로, 기존에는 에스컬레이터, 엘리베이터, 무빙워크(Moving Walk, 계단, 에 다가가면 미리 점자로 알려주어 사고를 방지한다.

5. 길의 상태정보를 알려주는 기능

;시각장애인에게 보행하고 있는 길의 상태가 안전보행을 위해 굉장히 중요하다. 현재 자신이 도로에 서있는지 인도에 서있는지 알려주는 것, 보도블럭의 둔턱이 있는 것을 알려주는 것, 노면의 상태(울퉁불퉁, 미끄러운 등)을 알려주는 것, 언덕길 또는 내리막길 또는 커브길 등을 알려주는 것 등의 길의 상태정보를 알려주는 일은 시각장애인이 안전하게 보행을 하는데 굉장히 중요한 것이다. 이런 길의 정보를 센서(초음파센서, 적외선센서 등), 카메라를 통한 이미지 프로세싱(Image Processing) 등을 통해 감지하여 시각장애인에게 전자장치(10)의 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생하는 것을 통해 촉감적으로 알려줄 수 있다.

;노면의 상태 - 연결핀(162)이 충격전달수단(200)의 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생시키는 빠르기를 달리하여 사람의 손가락을 자극하면 사람은 주파수를 높일수록 거칠다고 느낀다. 그러므로 연결핀(162)이 충격전달수단(200)의 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생시키는 빠르기의 변화를 통해 노면의 상태(울퉁불퉁한지, 미끄러운지 등)정보를 알려줄 수 있다.

;길 위의 보도블럭 같은 둔턱 - 일부분의 연결핀(162)이 느리게 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량이 발생되도록 하면, 사용자로 하여금 돌기 또는 둔턱을 만지는 느낌을 느끼므로, 이렇게 시각장애인의 손가락을 자극하여 둔턱의 느낌을 주어서 보도블럭 등의 둔턱이 길 위에 있음을 알려준다.

;현재의 위치가 도로인지 인도인지 알려주기 - 카메라로 받은 정보를 이미지 프로세싱을 통해 색상을 구별하면 보행하고 있는 시각장애인이 도로 위에 있는지 인도 위에 있는지 알 수 있다. 시각장애인은 도로와 인도를 보도블럭의 둔턱으로 구분하는데 이 둔턱이 낮은 경우 도로 위에서 인도라고 착각하고 걸을 수 있어 굉장히 위험하므로 이 기능이 중요하다.

<제2실시예의 적용예 7 : 음악플레이수단이 구비된 전자장치>

전자장치(10)에 MP3와 같은 음악데이터를 플레이할 수 있는 음악플레이수단이 구비된 경우에는, 상기 음악플레이수단에서 플레이되는 음악의 비트에 대응하여 연결핀(162)이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생하도록 하며, 그 방법은 제1실시예와 동일하므로 설명을 생략하도록 한다.

<제2실시예의 적용예 8 : 문자표시수단문자표시수단치>

도 20에 도시된 바와 같이, 전자장치(10)에 문자표시수단이 구비된 경우에는, 상기 문자표시수단에 의해 표시되는 문자의 내용에 대응하여 연결핀(162)들이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생, 즉, 순차적으로 문자의 내용이 점자형 태로 표현되도록 충격량을 발생하도록 한다.

즉, 문자표시수단에 "안녕하세요 만나서 반갑습니다 감사합니다" 와 같은 내용이 표시된다면, 9개의 연결핀(162) 중 "안"에 대응되는 연결핀(162)들이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생하고, 다음으로 "녕"에 대응되는 연결핀(162)들이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생하며, 다음으로 "하"에 대응되는 연결핀(162)들이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생하고, …, 최종적으로 "다"에 대응되는 연결핀(162)들이 충격포인트부(210)와 부딪쳐 충격량을 발생한다.

따라서, 사용자는 문자표시수단에 표시된 문자의 내용을 보지 않더라도, 충격전달수단(200)을 통해 점자형태로 문자의 내용을 촉감적으로 인식할 수 있게 된다.

또한, 시각장애인들이 정보입력수단(30)을 통해 숫자를 입력하는 경우에, 시각장애인의 특성상 시각장애인이 입력하고자 하는 숫자를 맞게 입력하는지 여부를 알 수 있도록, 정보입력수단(30)을 통해 입력되는 숫자에 대응되도록 점자형태로 시각장애인에게 촉감적으로 전달할 수 있다.

<제3실시예의 구성>

도 21은 본 발명의 제3실시예에 따른 전자장치의 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈을 나타내는 분해사시도이고, 도 22는 본 발명의 제3실시예에 따른 전자장치의 연결핀 및 충격전달수단 간의 작동을 나타내는 구성도이다.

제3실시예의 전자장치(10)에 구비되는 햅틱피드백모듈(20)은, 도 21에 도시 된 바와 같이, 크게 충격전달수단, 연결핀(162) 및 영구자석(164)이 구비된 왕복운동수단(160), 전자기력발생수단(112), 탄성수단(114), 세퍼레이터(400)를 포함하여 구성된다.

한편, 제3실시예의 햅틱피드백모듈(20)은 제2실시예와 비교할 때, 충격전달수단을 제외한 나머지 구성을 동일하므로, 제2실시예와 다른 구성 요소인 충격전달수단과 이 충격전달수단의 작동을 위주로 설명하도록 한다.

제3실시예의 전자장치(10)에 구비된 햅틱피드백모듈(20)은 9개의 연결핀(162)이 구비되고, 각각의 연결핀(162)에 대응되도록 9개의 전자기력발생수단(112)이 구비되며, 각 연결핀(162)의 후단에 구비된 각 영구자석(164)끼리의 자력간섭을 방지하기 위한 세퍼레이터(400)에는 9개의 관통홀(400h)이 구비된다.

또한, 9개의 연결핀(162)과 대응되도록 충격전달수단이 형성되며, 상세하게는, 도 21에 도시된 바와 같이, 제3실시예에 구비된 충격전달수단은 왕복운동수단(160) 및 운동변환수단(110)을 내측에 수용하되, 상기 전자기력발생수단(112)이 내측 일면에 고정장착된 충격전달케이싱(200', 200'', 250')을 포함하여 구성된다.

상기 충격전달케이싱(200', 200'', 250')은 전자기력발생수단(112)이 고정설치되는 고정판(250')과, 이 고정판(250')의 상측에 결합되어 테두리를 감싸는 측면케이싱(200'')과, 이 측면케이싱(200'')의 상측을 폐쇄하는 충격전달덮개(200')를 포함하여 구성된다. 이때, 상기 고정판(250'), 측면케이싱(200''), 충격전달덮개(200')는 모두 일체형이 되도록 결합되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 구성된 충격전달케이싱은, 도 21에 도시된 바와 같이, 연 결핀(162)이 전자기력발생수단(112)에 부착되거나 연결핀(162)이 전자기력발생수단(112)으로부터 밀려나도록 왕복운동하는 경우에, 상기 연결핀(162)과 상기 전자기력발생수단(112)이 선택적으로 부딪쳐 충격량을 발생함에 따라 그 충격량이 전자기력발생수단(112)을 매개로하여 고정판(250')에 전달되고, 고정판(250')에 전달된 충격량이 측면케이싱(200'')을 통해 충격전달덮개(200')로 전달됨에 따라 사용자가 충격전달덮개(200')를 통해 충격량을 전달받을 수 있도록 한다. 즉, 도 21의 가장 우측에 도시된 바와 같이, "① ⇒ ② ⇒ ③"의 순서로 충격량이 전달되는 것이다.

상술한 바와 같이 구성된 충격전달케이싱을 통한 충격량 전달 방식은, 전자기력발생수단(112)에 의해 왕복운동되는 연결핀(162)의 작동 갯수를 다르게 하여 충격량의 크기를 서로 다르게 함으로써, 햅틱피드백을 여러가지 경우로 나누어 전달할 수 있다. 상세하게는, 하나의 연결핀(162)이 왕복운동하여 충격량을 발생한 경우, 두개의 연결핀(162)이 왕복운동하여 충격량을 발생한 경우, …, 9개의 연결핀(162)이 왕복운동하여 충격량을 발생한 경우와 같이 충격량의 크기별로 9 단계 나눌 수 있다.

이처럼 충격량의 크기별로 9단계로 나누어 햅틱피드백을 사용자에게 전달할 수 있으므로, 이를 이용한 다양한 어플리케이션이 가능하다.

예를 들면, 전자장치(10)에 구비된 정보입력수단을 통해서 사용자가 정보를 입력하는 경우에, 정보입력 시 적어도 하나의 연결핀(162)이 왕복운동하여 충격량을 발생하도록 하여 정보가 입력된 사실을 사용자에게 촉감적으로 전달할 수 있고, 전자장치(10)에 구비된 알람수단을 통해서 사용자에가 알람을 전달하는 경우에, 전 화가 오는 경우, 설정한 시간에 알람을 울리는 경우, 문자메시지가 도착한 경우에 따라 왕복운동하는 연결핀(162)의 갯수를 다르게 하여 각각의 경우를 구분할 수 있다.

즉, 전화가 오는 경우에는 9개의 연결핀(162)이 왕복운동을 하여 충격량을 발생시키고,설정한 시간에 알람을 울리는 경우에는 5개의 연결핀(162)이 왕복운동을 하여 충격량을 발생시키며, 문자메시지가 도착한 경우에는 2~3개의 연결핀(162)이 왕복운동을 하여 충격량을 발생시키도록 하면, 사용자는 각각의 경우를 충격량을 크기에 따라 구분하여 느낄 수 있는 것이다.

또 다른 예로는, 음악플레이수단이 구비된 전자장치(10)가 있으며, 음악플레이수단에서 플레이되는 음악의 비트에 따라 왕복운동하는 연결핀(162)의 갯수를 다르게 하여 충격량을 전달하면 음악의 비트를 느낄 수 있게 된다.

제1실시예, 제2실시예 및 제3실시예에 기재된 바와 같은 햅틱피드백모듈(20)이 구비된 전자장치(10) 이외에도, 본 발명의 햅틱피드백모듈(20)이 구비된 전자장치(10)는 여러 분야에 걸쳐서 적용될 수 있으며, 일예로 RFID기술에의 적용을 들 수 있다.

RFID(Radio Frequency Identification)란, 소형 반도체 칩을 이용해 사물의 정보와 주변 환경정보를 전송, 처리하는 비접촉식 인식시스템으로서, 비접촉식으로 인식할 수 있는 거리에 있는 장치에서 무선신호로 데이터를 얻는 시스템을 의미한다.

;RFID기술에의 적용한 예1 - 블라인드 쇼핑(blind shopping)

시각장애인은 혼자서 대형 슈퍼마켓, 편의점, 서점, 백화점 등의 장소에서 물건을 고르기 쉽지 않다. 왜냐하면 이러한 장소에서는 눈으로 보고 물건을 비교해서 사야하는 곳이기 때문이다. 물건을 하나하나 다 만져보고 이것이 무엇인지 확인하고 사는 일은 결코 쉬운 일이 아니다. 햅틱피드백모듈(20)이 구비된 전자장치(10)는 여기서도 굉장히 유용하다. 예를 들어, 물건들이 진열되어 있는 진열대에 그 물건에 해당하는 고유의 IC태그가 부착되어 있다. 시각장애인은 물건을 고를 때 하나하나 만져 볼 필요 없이 전자장치(10)에 장착된 카메라로 IC태그를 비추면 상품에 대한 정보(상품의 종류, 이름, 가격, 용량, 유통기한 등)를 전자장치(10)의 충격전달수단(200)을 통해 점자형태로 얻을 수 있다. 또한, 비슷한 여러 물건들 중 하나를 골라야 할 때는 전자장치(10)에 장착된 카메라로 여러 물건의 IC태그를 순서대로 비추면, 전자장치(10)는 자동적으로 가격, 용량, 사람들이 많이 구매한 정도 등을 기초로 하여 충격전달수단(200)을 통해 점자형태로 가장 좋은 물건을 알려준다. 이러한 방법으로 시각장애인도 쇼핑을 할 수 있다.

;RFID기술에의 적용한 예2 - 전자장치(10)를 이용한 결제

지하철 및 버스 등의 대중교통 이용 시 RFID통신장치가 내장된 패널에 전자장치(10)를 가져다 대면 '삑' 소리가 나며 결제가 이루어진다. 이것은 결제가 제대로 되었다는 확인을 해주기 위해 소리로서 알려 주는 것이다. 하지만 소리를 잘 듣지 못하는 사람이나 청각장애인, 또는 시끄러운 상황 속에서는 결제의 확인을 알려주는 '삑' 소리를 듣기 어렵다. 그래서 '삑' 소리와 함께 전자장치(10)에서 충격전 달수단(200)을 통해 촉감적인 정보를 줌으로 결제가 제대로 되었는지의 확인을 제대로 할 수 있다. 이것은 물건을 살 때도 마찬가지이다. 전자장치(10)로 물건을 샀을 때 결제의 확인을 위해 청각적인 피드백과 함께 촉각적인 피드백을 함께 전달 또는 촉각적인 피드백만 전달함으로써 결제의 확인수단으로 사용될 수 있다.

;RFID기술에의 적용한 예3 - 시간과 날씨를 알려주는 기능

사람들은 외부에 있을 때, 보행을 할 때, 대중교통 수단을 이용할 때, 수업 또는 회의 중 일 때 등 거의 항상 시간을 확인한다. 이때 자신이 가지고 있는 핸드폰 또는 손목시계를 이용하여 확인한다. 하지만 시각장애인은 손목시계를 사용할 수 없으며, 핸드폰을 통해 음성으로 시간을 알 수 있다 하더라도, 시끄러운 공간 또는 조용한 매너를 지켜야 할 곳 등에서는 시간을 확인할 수 없다. 그래서 전자장치(10)에 마련된 특정버튼을 누르면 전자장치(10)에 장착된 충격전달수단(200)을 통해 점자형태로 시간을 알려 줄 수 있다. 또한, 전자장치(10)의 충격전달수단(200)을 통해 점자형태로 날씨를 알려줄 수 있다. 특정버튼을 누르면 전자장치(10)가 기상청에서 날씨 정보를 받아와 시각장애인에게 기온, 눈/비 등의 정보를 충격전달수단(200)을 통해 점자형태로 표현해 줄 수 있다.

상술한 바와 같이, 제1실시예, 제2실시예, 제3실시예, RFID기술에의 적용 이외에도 본 발명의 촉각모듈이 구비된 전자장치(10)는 촉감적인 데이터를 사용자에게 전달하고자 하는 전자장치(10)에 모두 적용될 수 있음은 물론이다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 전자장치의 전면을 나타내는 사시도.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 전자장치의 후면을 나타내는 사시도.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 전자장치의 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈을 나타내는 사시도.

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 전자장치의 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈을 나타내는 분해사시도.

도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 전자장치의 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈의 충격전달수단을 나타내는 평면도.

도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 전자장치의 연결핀 및 충격전달수단 간의 작동을 설명하기 위한 도면.

도 7 내지 도 11은 본 발명의 제1실시예에 따른 전자장치의 동작을 설명하기 위한 개략도.

도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 전자장치의 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈을 나타내는 사시도.

도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 전자장치의 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈을 나타내는 분해사시도.

도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 전자장치의 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈의 충격전달수단을 나타내는 평면도.

도 15는 본 발명의 제2실시예에 따른 전자장치의 탄성수단을 나타내는 평면 도.

도 16 내지 도 20은 본 발명의 제2실시예에 따른 전자장치의 동작을 설명하기 위한 개략도.

도 21은 본 발명의 제3실시예에 따른 전자장치의 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈을 나타내는 분해사시도.

도 22는 본 발명의 제3실시예에 따른 전자장치의 연결핀 및 충격전달수단 간의 작동을 나타내는 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10:전자장치

20:충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈

100:액추에이터

110:운동변환수단

112:전자기력발생수단

114:탄성수단

114a1:고정홀

114a2:유동부

114a3:슬롯

114a4:탄성변형부

160:왕복운동수단

162:연결핀

164:영구자석

200:충격전달수단

210:충격포인트부

220:충격탄성슬롯

230:충격탄성변형부

400:세퍼레이터

Claims

전기에너지를 운동에너지로 변환하는 운동변환수단과, 상기 운동변환수단으로부터 변환된 운동에너지를 전달받아 왕복 운동하는 왕복운동수단을 포함하는 액추에이터;

상기 왕복운동수단이 왕복운동 시 상기 왕복운동수단의 일부분과 선택적으로 부딪쳐 충격량을 발생함에 따라 사용자에게 햅틱 피드백을 전달하는 충격전달수단;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치.
제1항에 있어서,

상기 액추에이터는,

AC모터, DC모터, 서보모터, 솔레노이드 액추에이터, 피에조 액추에이터, 초음파 액추에이터, 세라믹 액추에이터, 전기활성폴리머 액추에이터, 형상기억합금 액추에이터(shape memory alloy) 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로 구성된 것을 특징으로 하는 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치.
제1항에 있어서,

상기 액추에이터의 왕복운동수단은,

상기 햅틱 피드백 제공 모듈의 내측에 왕복운동 가능하게 설치되되, 상기 충 격전달수단 측으로 운동 시 선단이 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하고, 후단에는 영구자석이 구비된 다수의 연결핀;을 포함하여 구성되고,

상기 액추에이터의 운동변환수단은,

상기 햅틱 피드백 제공 모듈의 내측에 설치되되, 전류 미인가 시 상기 연결핀의 영구자석이 근접 또는 부착되어 상기 연결핀이 몰입되게 하고, 전류 인가 시 상기 연결핀의 영구자석과 척력을 발생하는 극성을 가짐에 따라 상기 영구자석을 밀어내어 상기 연결핀의 선단이 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생시키게 하는 다수의 전자기력발생수단; 및 상기 다수의 연결핀과 고정적으로 관통되고, 상기 고정적으로 관통된 연결핀들의 몰입 시 탄성변형되어 탄성 에너지를 갖는 탄성수단;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치.
제1항에 있어서,

상기 충격전달수단은,

플레이트형상으로서, 상기 왕복운동수단의 일부분과 선택적으로 부딪히는 충격포인트부와, 상기 충격포인트부의 주위에 탄성변형을 위한 충격탄성슬롯이 형성된 것을 특징으로 하는 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치.
제4항에 있어서,

상기 충격전달수단은, 상기 충격탄성슬롯의 형성에 의하여 상기 충격포인트부의 주위에 일점 지지되는 충격탄성변형부가 형성되고, 상기 충격포인트부를 중심으로 상기 충격탄성변형부가 등간격을 이루도록 형성된 것을 특징으로 하는 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치.
제3항에 있어서,

상기 다수의 연결핀에 구비된 각각의 영구자석 간의 자력간섭을 방지하기 위해 상기 다수의 전자기력발생수단과 상기 탄성수단의 사이에 장착된 세퍼레이터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치.
제3항에 있어서,

상기 탄성수단은, 플레이트형상으로서, 상기 다수의 연결핀과 고정적 관통을 위한 고정홀이 형성되고, 상기 고정홀의 주위에 탄성변형을 위한 슬롯이 형성된 것을 특징으로 하는 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치.
제6항에 있어서,

상기 탄성수단과 상기 세퍼레이터 사이에는 간격의 유지를 위한 스페이서가 개재된 것을 특징으로 하는 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치.
제7항에 있어서,

상기 각각의 탄성수단은, 상기 슬롯의 형성에 의하여 상기 고정홀의 주위에 일점 지지되는 탄성변형부가 형성되고, 상기 각각의 고정홀을 중심으로 상기 탄성변형부가 등간격을 이루도록 형성된 것을 특징으로 하는 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치.
제3항에 있어서,

상기 연결핀은, 격자형으로 4개가 구비된 것을 특징으로 하는 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치.
제10항에 있어서,

상기 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치는 정보입력수단이 구비되되, 상기 정보입력수단을 통해 정보를 입력 시 상기 4개의 연결핀 중 적어도 하나가 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동하는 것을 특징으로 하는 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치.
제11항에 있어서,

상기 정보입력수단은 회전형 메뉴선택수단으로 구성되되, 상기 회전형 메뉴선택수단의 회전방향에 대응하여, 상기 4개의 연결핀이 순차적으로 상기 충격전달 수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동하는 것을 특징으로 하는 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치.
제11항에 있어서,

상기 정보입력수단은 인덱스형 메뉴선택수단으로 구성되되, 상기 인덱스형 메뉴선택수단의 메뉴 간의 이동시마다 대응하여, 상기 4개의 연결핀 중 적어도 하나가 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동하는 것을 특징으로 하는 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치.
제11항에 있어서,

상기 정보입력수단은 방향형 메뉴선택수단으로 구성되되, 상기 방향형 메뉴선택수단의 선택된 메뉴 방향에 대응하여, 상기 4개의 연결핀 중 상기 선택된 메뉴 방향에 대응되는 연결핀이 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동하는 것을 특징으로 하는 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치.
제10항에 있어서,

상기 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치는 복수 종의 알람을 발생하는 알람수단이 구비되되, 상기 4개의 연결핀은 상기 복수 종의 알람마다 각각 다른 빠르기로 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동하는 것을 특징으 로 하는 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치.
제10항에 있어서,

상기 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치는 복수 종의 알람을 발생하는 알람수단이 구비되되, 상기 4개의 연결핀은 상기 복수 종의 알람마다 각각 다른 위치의 연결핀이 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동하는 것을 특징으로 하는 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치.
제10항에 있어서,

상기 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치는 네비게이션수단이 구비되되, 상기 4개의 연결핀 중 상기 네비게이션수단에서 표시되는 진로방향에 대응되는 연결핀이 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동하는 것을 특징으로 하는 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치.
제10항에 있어서,

상기 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치는 음악플레이수단이 구비되되, 상기 음악플레이수단에 의해 플레이되는 음악의 비트에 대응하여 상기 4개의 연결핀이 동시에 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동하거나 상기 4개의 연결핀이 개별적으로 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동하는 것을 특징으로 하는 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전 자장치.
제1항에 있어서,

상기 액추에이터의 왕복운동수단은,

상기 햅틱 피드백 제공 모듈의 내측에 왕복운동 가능하게 설치되되, 상기 충격전달수단 측으로 운동 시 선단이 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하고, 후단에는 영구자석이 구비된 다수의 연결핀;을 포함하여 구성되고,

상기 액추에이터의 운동변환수단은,

상기 햅틱 피드백 제공 모듈의 내측에 설치되되, 전류 미인가 시 상기 연결핀의 영구자석이 근접 또는 부착되어 상기 연결핀이 몰입되게 하고, 전류 인가 시 상기 연결핀의 영구자석과 척력을 발생하는 극성을 가짐에 따라 상기 영구자석을 밀어내어 상기 연결핀의 선단이 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생시키게 하는 다수의 전자기력발생수단; 및 상기 다수의 연결핀 중 일부와 고정적으로 관통되고, 상기 다수의 연결핀 중 나머지와 유동적으로 관통되며, 상기 고정적으로 관통된 연결핀들의 몰입 시 탄성변형되어 탄성 에너지를 갖는 탄성수단;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치.
제19항에 있어서,

상기 다수의 연결핀에 구비된 각각의 영구자석 간의 자력간섭을 방지하기 위 해 상기 다수의 전자기력발생수단과 상기 탄성수단의 사이에 장착된 세퍼레이터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치.
제19항에 있어서,

상기 탄성수단은, 플레이트형상으로서, 상기 다수의 연결핀 중 일부와 고정적 관통을 위한 고정홀과, 상기 다수의 연결핀 중 나머지와 유동적 관통을 위한 유동부가 형성되고, 상기 고정홀의 주위에 탄성변형을 위한 슬롯이 형성된 것을 특징으로 하는 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치.
제21항에 있어서,

상기 탄성수단은, 복수개가 적층되고, 상기 복수개의 탄성수단들 사이에는 간격의 유지를 위한 스페이서가 각각 개재된 것을 특징으로 하는 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치.
제21항에 있어서,

상기 각각의 탄성수단은, 상기 슬롯의 형성에 의하여 상기 고정홀의 주위에 일점 지지되는 탄성변형부가 형성되고, 상기 각각의 고정홀을 중심으로 상기 탄성변형부가 등간격을 이루도록 형성된 것을 특징으로 하는 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치.
제19항에 있어서,

상기 연결핀은, 격자형으로 9개가 구비된 것을 특징으로 하는 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치.
제24항에 있어서,

상기 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치는 정보입력수단이 구비되되, 상기 정보입력수단을 통해 정보를 입력 시 상기 9개의 연결핀 중 적어도 하나가 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동하는 것을 특징으로 하는 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치.
제25항에 있어서,

상기 정보입력수단은 회전형 메뉴선택수단으로 구성되되, 상기 회전형 메뉴선택수단의 회전방향에 대응하여, 상기 9개의 연결핀 중 외곽측의 8개의 연결핀이 순차적으로 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동하는 것을 특징으로 하는 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치.
제25항에 있어서,

상기 정보입력수단은 인덱스형 메뉴선택수단으로 구성되되, 상기 인덱스형 메뉴선택수단의 메뉴 간의 이동시마다 대응하여, 상기 9개의 연결핀 중 적어도 하 나가 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동하는 것을 특징으로 하는 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치.
제25항에 있어서,

상기 정보입력수단은 방향형 메뉴선택수단으로 구성되되, 상기 방향형 메뉴선택수단의 선택된 메뉴 방향에 대응하여, 상기 9개의 연결핀 중 상기 선택된 메뉴 방향에 대응되는 연결핀이 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동하는 것을 특징으로 하는 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치.
제24항에 있어서,

상기 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치는 복수 종의 알람을 발생하는 알람수단이 구비되되, 상기 9개의 연결핀은 상기 복수 종의 알람마다 각각 다른 빠르기로 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동하는 것을 특징으로 하는 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치.
제24항에 있어서,

상기 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치는 복수 종의 알람을 발생하는 알람수단이 구비되되, 상기 9개의 연결핀은 상기 복수 종의 알람마다 각각 다른 위치의 연결핀이 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동하는 것을 특징으로 하는 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치.
제24항에 있어서,

상기 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치는 네비게이션수단이 구비되되, 상기 9개의 연결핀 중 상기 네비게이션수단에서 표시되는 진로방향에 대응되는 연결핀이 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동하는 것을 특징으로 하는 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치.
제24항에 있어서,

상기 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치는 음악플레이수단이 구비되되, 상기 음악플레이수단에 의해 플레이되는 음악의 비트에 대응하여 상기 9개의 연결핀이 동시에 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동하거나 상기 9개의 연결핀이 개별적으로 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동하는 것을 특징으로 하는 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치.
제24항에 있어서,

상기 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치는 문자표시수단이 구비되되, 상기 문자표시수단에 의해 표시되는 문자의 내용에 대응하여 순차적으로 상기 9개의 연결핀이 점자형태로 표현되도록 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하 도록 진동하는 것을 특징으로 하는 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치.
제25항에 있어서,

상기 정보입력수단은 숫자입력수단으로 구성되되, 상기 숫자입력수단으로 입력되는 숫자에 대응되어 상기 9개의 연결핀이 점자형태로 표현되도록 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동하는 것을 특징으로 하는 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치.
제24항에 있어서,

상기 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치는 핸드폰이며, 통화 도중에 전화가 걸려오거나 문자가 도착하는 경우에 상기 연결핀이 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동하는 것을 특징으로 하는 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치.
제31항에 있어서,

상기 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치의 네비게이션수단에 표시되는 진로를 벗어난 경우에, 상기 9개의 연결핀 중 일부 또는 전체가 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동함에 따라 네비게이션수단에 표시되는 진로를 벗어났다는 사실을 촉감적으로 알리는 것을 특징으로 하는 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치.
제31항에 있어서,

상기 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치의 네비게이션수단을 통해 표시되는 목적지에 가까워질수록 상기 연결핀이 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동되는 빠르기가 증가하는 것을 특징으로 하는 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치.
제24항에 있어서,

상기 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치는 통신수단이 구비되되, 상기 통신수단을 통한 통신정보는 상기 9개의 연결핀이 점자형태로 표현되도록 상기 충격전달수단과 부딪쳐 충격량을 발생하도록 진동하는 것을 특징으로 하는 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치.
제38항에 있어서,

상기 통신수단은 RFID 방식을 이용하는 것을 특징으로 하는 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치.
전기에너지를 운동에너지로 변환하는 운동변환수단과, 상기 운동변환수단으로부터 변환된 운동에너지를 전달받아 왕복 운동하는 왕복운동수단을 포함하는 액 추에이터;

상기 왕복운동수단이 왕복운동 시 상기 운동변환수단의 일부분과 선택적으로 부딪쳐 충격량을 발생함에 따라 사용자에게 햅틱 피드백을 전달하는 충격전달수단;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치.
제40항에 있어서,

상기 액추에이터의 왕복운동수단은,

상기 햅틱 피드백 제공 모듈의 내측에 왕복운동 가능하게 설치되되, 후단에 영구자석이 구비된 다수의 연결핀;을 포함하여 구성되고,

상기 액추에이터의 운동변환수단은,

상기 햅틱 피드백 제공 모듈의 내측에 설치되되, 전류 미인가 시 상기 연결핀의 영구자석이 부착되게 하고 전류 인가 시 상기 연결핀의 영구자석과 척력을 발생하는 극성을 가짐에 따라 상기 영구자석을 밀어내게 하여 상기 연결핀을 왕복운동시키는 다수의 전자기력발생수단; 및 상기 다수의 연결핀과 고정적으로 관통되고 상기 고정적으로 관통된 연결핀들이 상기 전자기력발생수단에 부착된 경우에 탄성변형되어 탄성 에너지를 갖는 탄성수단;을 포함하여 구성되며,

상기 충격전달수단은,

상기 왕복운동수단 및 상기 운동변환수단을 내측에 수용하되, 상기 전자기력발생수단이 내측 일면에 고정장착된 충격전달케이싱을 포함하여 구성되어,

상기 연결핀이 상기 전자기력발생수단에 부착되거나 상기 전자기력발생수단으로부터 밀려나도록 왕복운동함에 따라 상기 연결핀과 상기 전자기력발생수단이 선택적으로 부딪쳐 충격량을 발생함에 따라 그 충격량이 상기 충격전달케이싱을 통해 사용자에게 햅틱 피드백을 전달하는 것을 특징으로 하는 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치.
제41항에 있어서,

상기 충격전달케이싱은 상기 전자기력발생수단이 고정설치되는 고정판과, 상기 고정판의 상측에 결합되어 테두리를 감싸는 측면케이싱과, 상기 측면케이싱의 상측을 폐쇄하는 충격전달덮개를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 충격량을 이용한 햅틱 피드백 제공 모듈이 구비된 전자장치.