KR100981279B1 - Indirect Haptic Feedback Add On and Indirect Haptic Feedback System Including the Device and Method for Providing Haptic Feedback - Google Patents
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Abstract
본 발명은 호스트 PC에 간접햅틱피드백을 제공하는 간접햅틱 피드백 애드온장치 및 그 애드온 장치를 구비한 간접햅틱피드백 시스템 및 그 간접햅틱피드백 시스템을 이용한 햅틱피드백 제공방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는 호스트 PC에 간접햅틱 피드백을 제공하기 위한 애드온 장치에 있어서, 전기적 신호를 인가받아 물리적 진동을 일으키는 햅틱피드백 모듈; 호스트 PC에서 입력신호를 받아 전기적 신호를 햅틱피드백 모듈에 전달하는 전기회로수단; 및 호스트 PC에 강체결합을 하여 햅틱피드백 모듈에서 생성된 촉각정보를 호스트 PC에 전달하는 커넥터;를 포함하여 호스트 PC에 입력신호를 받아 햅틱피드백 모듈이 진동함으로써 커넥터와 강체결합된 호스트 PC에 간접햅틱 피드백을 제공하는 것을 특징으로 하는 간접햅틱 피드백 애드온 장치이다.
애드온 장치, 햅틱피드백 모듈, 커넥터, 강체결합, 호스트 PC, 응용프로그램
The present invention relates to an indirect haptic feedback add-on apparatus for providing an indirect haptic feedback to a host PC, an indirect haptic feedback system having the add-on apparatus, and a haptic feedback providing method using the indirect haptic feedback system. More specifically, an add-on device for providing indirect haptic feedback to a host PC, the add-on device comprising: a haptic feedback module configured to receive an electrical signal and cause physical vibration; Electrical circuit means for receiving an input signal from a host PC and delivering an electrical signal to a haptic feedback module; And a connector that rigidly couples to the host PC and delivers the tactile information generated by the haptic feedback module to the host PC. Indirect haptic feedback add-on device characterized in that to provide feedback.
Add-on Devices, Haptic Feedback Modules, Connectors, Rigid Couplings, Host PCs, Applications
Description
본 발명은 호스트 PC에 간접햅틱 피드백을 제공하는 간접햅틱 피드백 애드온장치 및 그 애드온 장치를 구비한 간접햅틱 피드백 시스템 및 그 간접햅틱피드백 시스템을 이용한 햅틱피드백 제공방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는 전기적 신호를 받아 진동을 일으키는 햅틱피드백 모듈을 구비한 애드온 장치가 호스트 PC에 강체결합함으로써 애드온 장치의 진동이 호스트 PC에 전달되어 사용자에게 간접햅틱피드백을 제공하는 애드온장치 및 햅틱피드백 시스템 및 햅틱피드백 제공방법이다.The present invention relates to an indirect haptic feedback add-on device for providing indirect haptic feedback to a host PC, an indirect haptic feedback system having the add-on device, and a haptic feedback providing method using the indirect haptic feedback system. More specifically, an add-on device and a haptic feedback system, in which an add-on device having a haptic feedback module that generates vibration by receiving an electrical signal is rigidly coupled to a host PC so that vibration of the add-on device is transmitted to the host PC to provide an indirect haptic feedback to a user. And a haptic feedback method.
햅틱피드백(Haptic feedback)이란 물체를 만질 때, 사람의 손가락 또는 스타일러스 펜 등으로 느낄 수 있는 촉각적 감각으로서, 피부가 물체 표면에 닿아서 느끼는 촉감 피드백과 관절과 근육의 움직임이 방해될 때 느껴지는 근감각 피드백을 포괄하는 개념이다. 본 명세서에서 햅틱피드백이란 이러한 포괄적 개념으로 사용된 다.Haptic feedback is a tactile sensation that can be felt when a person touches an object with a human finger or a stylus pen.The haptic feedback is the tactile feedback that the skin touches the surface of the object and the muscles when the movement of joints and muscles is disturbed. The concept encompasses sensory feedback. Haptic feedback is used herein as such a generic concept.
햅틱피드백을 이용한 햅틱피드백 시스템은 가상의 물체(예, 윈도우 화면의 버튼 표시)를 사람이 만졌을 때, 실제의 물체(예, 버튼)를 만지는 것과 같은 응답성으로 동작특성(버튼을 누를때의 촉감)을 재생하는 것이 가장 이상적이다. 이러한 햅틱피드백 시스템의 성능 향상을 위하여 지금까지 휴대폰의 진동을 주는 것과 같은 모터와 링크 메카니즘을 이용하는 장비 등이 사용되었다.Haptic feedback system using haptic feedback is the same responsiveness as touching a real object (e.g. button) when a person touches a virtual object (e.g. button display on window screen). Is ideal to play). In order to improve the performance of the haptic feedback system, a device using a motor and a link mechanism such as giving a vibration of a mobile phone has been used.
햅틱피드백 중 간접햅틱피드백(indirect haptic feedback)은 구동이 일어나는 구동자(actuator)를 사용자가 직접 접촉하여 햅틱 피드백을 제공받는 것이 아닌 이에 연결된 구조물 등으로 촉각정보를 전달하는 방식을 말한다. Indirect haptic feedback among haptic feedbacks refers to a method of delivering tactile information to a structure connected to the user, instead of being provided with haptic feedback by directly contacting an actuator in which a driving occurs.
현재 햅틱피드백을 제공하는 시스템은 시스템 자체를 새롭게 제작하여야 한다. 그러나 기존의 제품에 대해 햅틱피드백 모듈을 결합하거나 시스템을 손쉽게 개조하여 기존의 제품에 간접햅틱 피드백을 제공할 수 있는 장치 및 제공방법이 요구되었다. Currently, a system that provides haptic feedback has to be rebuilt. However, there is a need for an apparatus and a method for providing indirect haptic feedback to an existing product by combining a haptic feedback module or easily modifying a system for an existing product.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 햅틱피드백 모듈을 구비한 애드온 장치가 호스트 PC에 강체결합함으로써 호스트 PC사용자에게 간접햅틱 피드백을 제공하게 된다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and the add-on device having the haptic feedback module is rigidly coupled to the host PC to provide indirect haptic feedback to the host PC user.
또한, 본 발명은 햅틱시스템이 아닌 장치에 전기적 신호를 인가하면 물리적 진동을 일으키는 기존의 햅틱피드백 모듈을 포함하는 애드온 장치를 강체결합함으로써 광범위한 호스트 PC에 대해 햅틱피드백을 제공할 수 있게 된다.In addition, the present invention can provide a haptic feedback for a wide range of host PCs by rigidly coupling an add-on device including a conventional haptic feedback module that generates physical vibration when an electrical signal is applied to a device other than the haptic system.
본 발명은 양자의 결합에 대해 기술적 특징이 있는 것으로 햅틱피드백 모듈의 종류와 호스트 PC간에 강체결합과 전기적연결이 가능하다면 어떠한 종류라도 사용자에게 햅틱피드백을 제공할 수 있다. The present invention has a technical feature with respect to the combination of both, if any kind of rigid coupling and electrical connection between the type of the haptic feedback module and the host PC can provide any type of haptic feedback to the user.
본 발명의 그 밖에 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 관련되어 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명확해질 것이다. Other objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments in conjunction with the accompanying drawings.
상기와 같은 본 발명의 목적은, 커넥터 연결부를 구비하고, 상기 커넥터 연결부에 근접한 부분에 인가수단을 구비하는 호스트 PC에 간접햅틱 피드백을 제공하기 위한 애드온 장치에 있어서,
전기적 신호를 인가받아 물리적 진동을 일으키는 햅틱피드백 모듈; 호스트 PC에서 입력신호를 받아 전기적 신호를 햅틱피드백 모듈에 전달하는 전기회로수단; 및 호스트 PC에 구비된 커넥터 연결부와 형상맞춤에 의해 강체결합되어 햅틱피드백 모듈에서 생성된 촉각정보를 호스트 PC에 전달하는 커넥터;를 포함하여 호스트 PC로부터 입력신호를 받아 햅틱피드백 모듈이 진동함으로써 커넥터와 강체결합된 호스트 PC의 커넥터 연결부와 근접한 부분에 구비된 인가수단에 접촉한 사용자에게 간접햅틱 피드백을 제공하는 것을 특징으로 하는 간접햅틱 피드백 애드온 장치.로서 달성될 수 있다. An object of the present invention as described above, in the add-on device for providing indirect haptic feedback to the host PC having a connector connecting portion, the application means in the portion proximate to the connector connecting portion,
A haptic feedback module receiving an electrical signal to cause physical vibration; Electrical circuit means for receiving an input signal from a host PC and delivering an electrical signal to a haptic feedback module; And a connector rigidly coupled to the connector connection part provided in the host PC to deliver the tactile information generated by the haptic feedback module to the host PC. The haptic feedback module vibrates upon receiving an input signal from the host PC. It can be achieved as an indirect haptic feedback add-on device, characterized in that to provide an indirect haptic feedback to the user in contact with the application means provided in the vicinity of the connector connection of the rigid host PC.
애드온 장치는, 호스트 PC에 강체결합 및 전기적 결합이 되어 호스트 PC에서 입력신호가 전기회로수단에 의해 햅틱피드백 모듈에 전달되어 햅틱피드백이 진동함으로써 애드온 장치의 커넥터와 결합된 호스트 PC의 커넥터 연결부의 근접한 부분에 접촉한 사용자에게 간접햅틱 피드백을 제공하게 되는 것을 특징으로 할 수 있다.The add-on device is rigidly coupled and electrically coupled to the host PC so that an input signal from the host PC is transmitted to the haptic feedback module by the electric circuit means, and the haptic feedback vibrates so that the connector connection of the host PC coupled with the connector of the add-on device is close. The indirect haptic feedback may be provided to the user who has touched the part.
햅틱피드백 모듈은, 호스트 PC의 입력신호를 전기회로수단에 의해 전기적 신호로 전달받아 진동을 일으키며, 그리고, 진동모터, 피에조 액츄에이터 또는 솔레노이드 액츄에이터인 것을 특징으로 할 수 있다.The haptic feedback module generates vibration by receiving an input signal of the host PC as an electrical signal by an electric circuit means, and may be a vibration motor, a piezo actuator or a solenoid actuator.
햅틱피드백 모듈은 복수 개인 것을 특징으로 할 수 있다.The haptic feedback module may be characterized by a plurality of individuals.
전기회로수단는, 햅틱피드백 모듈의 구조에 따라 형성되어 호스트 PC와 애드온 장치를 전기적으로 연결하며, 호스트 PC의 입력신호를 받아 전기적 신호를 햅틱피드백 모듈에 전달하는 것을 특징으로 할 수 있다.The electrical circuit means may be formed according to the structure of the haptic feedback module to electrically connect the host PC and the add-on device, and may receive an input signal from the host PC and transmit an electrical signal to the haptic feedback module.
전기회로수단는, 호스트 PC의 입력신호를 받아 전기적 신호로 연산하는 마이크로 프로세서; 및 마이크로 프로세서와 연결되어 전기적 신호를 받아 햅틱피드백 모듈과 결합되어 전기적 신호를 전달하는 일랙트로닉 드라이버;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The electric circuit means may include a microprocessor which receives an input signal from a host PC and converts the signal into an electrical signal; And an electronic driver connected to the microprocessor to receive an electrical signal and coupled to the haptic feedback module to transmit the electrical signal.
커넥터는, 애드온 장치를 호스트 PC와 연결 또는 분리하며 애드온 장치가 호스트 PC에 강체결합되어 햅틱피드백 모듈의 진동이 호스트 PC에 간접햅틱 피드백을 제공하게 되는 것을 특징으로 할 수 있다.The connector may be characterized in that the add-on device is connected to or separated from the host PC and the add-on device is rigidly coupled to the host PC such that vibration of the haptic feedback module provides indirect haptic feedback to the host PC.
커넥터는 USB 커넥터인 것을 특징으로 할 수 있다.The connector may be a USB connector.
애드온 장치는, 호스트 PC에서 전원을 인가받거나 전원수단을 더 포함하여 전원을 공급받는 것을 특징으 할 수 있다.The add-on device may be characterized by receiving power from the host PC or supplying power by further including a power supply means.
본 발명의 또 다른 목적은, 애드온 장치를 이용한 간접햅틱 피드백 시스템에 있어서, 애드온 장치의 커넥터와 구조적으로 형상맞춤되어 강체결합이 가능하도록 하는 커넥터연결부; 및 입력수단 및 애드온 장치가 결합되는 경우 입력수단의 입력에 따른 입력신호를 출력하는 응용프로그램;을 구비한 호스트 PC를 포함하여 애드온 장치와 호스트 PC가 형상맞춤되어 결합함으로써 애드온 장치의 진동에 의해 호스트 PC의 커넥터연결부에 근접한 부분에 접촉한 사용자에게 간접햅틱 피드백을 제공하게 되는 것을 특징으로 하는 애드온 장치를 이용한 간접햅틱 피드백 제공시스템.으로 달성될 수 있다.Still another object of the present invention is an indirect haptic feedback system using an add-on device, comprising: a connector connector configured to structurally fit with a connector of an add-on device to enable rigid coupling; And an application program for outputting an input signal according to the input of the input means when the input means and the add-on device are coupled to each other. Indirect haptic feedback providing system using an add-on device, characterized in that to provide indirect haptic feedback to the user in contact with the portion close to the connector connector of the PC.
응용프로그램은, 애드온 장치가 호스트 PC에 결합하는 경우 애드온 장치와 연동하여 호스트 PC의 입력신호가 애드온 장치에 전달되는 것을 특징으로 할 수 있다.When the add-on device is coupled to the host PC, the application program may be characterized in that an input signal of the host PC is transmitted to the add-on device in association with the add-on device.
호스트 PC에 제공되는 간접햅틱 피드백의 응답주기는 0초과에서 10ms미만인 것을 특징으로 할 수 있다.The response period of the indirect haptic feedback provided to the host PC may be characterized in that less than 10ms in more than zero.
호스트 PC의 커넥터 연결부가 복수 개가 구비되어, 복수개의 애드온 장치가 각각 호스트 PC에 강체결합되어 각각의 애드온 장치가 호스트 PC에 피드백을 제공하는 것을 특징으로 할 수 있다.A plurality of connector connecting portions of the host PC are provided, and the plurality of add-on devices are rigidly coupled to the host PC, respectively, so that each add-on device provides feedback to the host PC.
또 다른 카테고리로서 본 발명의 목적은, 애드온 장치를 구비한 간접햅틱 피드백 제공시스템을 이용한 햅틱피드백 제공방법에 있어서, 사용자에 의해 호스트 PC의 커넥터연결부와 애드온 장치의 커넥터를 형상맞춤시켜 결합시켜 호스트 PC와 애드온 장치가 강체결합되는 단계; 호스트 PC에 응용프로그램이 시작되는 단계; 응용프로그램의 실행으로 호스트 PC의 입력신호가 애드온 장치에 전송되는 단계; 입력신호를 받은 애드온 장치는 전기회로수단에 의해 입력신호에 대한 전기적 신호가 햅틱피드백 모듈에 전송되는 단계; 및 햅틱피드백 모듈이 전기적 신호를 전송받아 진동함으로써 애드온 장치와 강체결합된 호스트 PC의 커넥터 연결부에 근접한 부분에 접촉한 사용자에게 간접햅틱 피드백을 제공하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 애드온 장치를 구비한 간접햅틱 피드백 제공시스템을 이용한 햅틱피드백 제공방법으로 달성될 수 있다.As another category, an object of the present invention is to provide a haptic feedback providing method using an indirect haptic feedback providing system having an add-on device. Rigid and the add-on device; Starting an application program on the host PC; Transmitting an input signal of a host PC to an add-on device by executing an application program; The add-on device receiving the input signal is an electrical circuit means for transmitting the electrical signal to the haptic feedback module by the electric circuit means; And providing an indirect haptic feedback to a user who comes into contact with a portion proximate to the connector connection portion of the host PC rigidly coupled to the add-on device by vibrating an electrical signal by the haptic feedback module. It can be achieved by a haptic feedback providing method using an indirect haptic feedback providing system.
햅틱피드백 모듈은, 진동모터, 피에조 액츄에이터 또는 솔레노이드 액츄에이터인 것을 특징으로 할 수 있다.The haptic feedback module may be a vibration motor, a piezo actuator or a solenoid actuator.
햅틱피드백 모듈에 전송단계 및 피드백 제공단계에서, 애드온 장치에 복수의 햅틱피드백 모듈이 전기회로수단에 연결되어 전기적 신호가 각각의 햅틱피드백 모듈에 전송되고, 전기적 신호를 받은 각각의 햅틱피드백 모듈이 진동하여 애드온 장치와 강체결합된 호스트 PC에 간접햅틱 피드백을 제공하는 것을 특징으로 할 수 있다.In the step of transmitting to the haptic feedback module and providing feedback, a plurality of haptic feedback modules are connected to the electrical circuit means to the add-on device so that an electrical signal is transmitted to each haptic feedback module, and each haptic feedback module receiving the electrical signal vibrates. By providing an indirect haptic feedback to the host PC rigidly coupled to the add-on device.
커넥터는 USB커넥터이고, 커넥터 연결부는 USB포드인 것을 특징으로 할 수 있다.The connector may be a USB connector, and the connector connection portion may be a USB pod.
피드백 제공단계에서, 호스트 PC에 제공되는 간접햅틱피드백의 응답속도는 0초과에서 10ms미만인 것을 특징으로 할 수 있다.In the feedback providing step, the response speed of the indirect haptic feedback provided to the host PC may be characterized in that less than 10ms in more than zero.
강체결합단계에서, 커넥터연결부는 복수개가 구비되어, 복수의 애드온 장치 각각이 호스트 PC에 강체결합되는 단계인 것을 특징으로 할 수 있다.In the rigid coupling step, a plurality of connector connecting portion is provided, it may be characterized in that each of the plurality of add-on devices are rigidly coupled to the host PC.
따라서, 상기 설명한 바와 같은 본 발명의 일실시예에 의하면, 햅틱피드백 모듈을 구비한 애드온 장치가 호스트 PC에 강체결합함으로써 호스트 PC의 사용자에게 간접햅틱 피드백을 얻게 하는 효과를 가진다. Therefore, according to one embodiment of the present invention as described above, the add-on device having a haptic feedback module is rigidly coupled to the host PC has the effect of obtaining indirect haptic feedback to the user of the host PC.
애드온 장치와 호스트 PC와의 강체결합으로 햅틱 피드백을 제공하므로 호스트 PC는 애드온 장치를 강체결합할 수 있는 커넥터 연결부 및 애드온 장치와 전기적으로 연결되어 입력신호를 애드온 장치에 출력할 수 있는 응용프로그램을 구비한다면 종류에 제한이 없다는 장점이 있다.Rigid coupling between the add-on device and the host PC provides haptic feedback, so that the host PC has a connector connection that can rigidly couple the add-on device and an application that is electrically connected to the add-on device to output the input signal to the add-on device. The advantage is that there is no limit to the kind.
따라서, 햅틱피드백 시스템이 아닌 통상의 전자기기에 애드온 장치를 강체결합하거나 시스템을 개조하여 사용자가 햅틱 피드백을 경제적으로 손쉽게 제공받을 수 있다는 장점이 있다. 이러한, 애드온 장치는 통상의 호스트 PC에 복수의 커넥터연결부를 구비할 수 있어 복수의 애드온 장치를 강체결합할 수 있는 효과가 있다. 복수의 애드온 장치 각각은 호스트 PC에 입력신호로부터 전기적 신호가 인가되어 각각이 호스트 PC에 간접햅틱 피드백을 제공하므로 사용자는 다양한 햅틱피드백을 제공받을 수 있는 장점이 있다. Accordingly, there is an advantage in that the user can easily receive haptic feedback economically by rigidly coupling the add-on device to the electronic device other than the haptic feedback system or modifying the system. Such an add-on device can be provided with a plurality of connector connecting portion in a normal host PC has the effect of rigidly coupling a plurality of add-on devices. Each of the plurality of add-on devices is provided with an electrical signal from the input signal to the host PC to provide an indirect haptic feedback to the host PC has the advantage that the user can be provided with a variety of haptic feedback.
비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어 졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 특허 청구 범위에 속함은 자명하다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it will be readily apparent to those skilled in the art that various other modifications and variations are possible without departing from the spirit and scope of the present invention. Are all within the scope of the appended claims.
(애드온 장치의 구성) ( Configuration of add-on devices)
이하에서는 본 발명인 간접햅틱 피드백을 제공하는 애드온 장치(200)에 대해 설명하도록 한다. 우선, 도 1은 본 발명인 간접햅틱 피드백을 제공하는 애드온 장치(200)가 노트북에 강체결합된 사시도를 도시한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 사용자가 통상적으로 사용하는 호스트 PC(100) 중 하나인 노트북의 USB포트에 애드온 장치(200)의 USB 커넥터(210)가 결합되어 있다. 따라서, 애드온 장치(200)와 호스트 PC(100)가 강체 결합을 하게 되고, 애드온 장치(200)에 햅틱피드백 모듈(230)의 진동이 일어남으로써 강체결합된 호스트 PC(100) 역시 진동함으로써 호스트 PC(100)를 사용하는 사용자에게 간접햅틱 피드백을 제공하게 된다.Hereinafter, the add-on
본 발명에서 사용되는 호스트 PC(100)는 복수의 홈 형상의 커넥터연결부(120)를 구비하고, 바람직하게는 소형에 해당하는 노트북, 넷북, 스마트폰, 핸드폰 등과 같은 형태로 커넥터 연결부와 근접한 위치에 키보드, 키패드 등의 인가수단이 구비된 것으로 한정된다. 강체결합은 통상 에드온 장치(200)의 커넥터(210)는 돌출부의 형상으로 구비되고, 호스트 PC(100)의 커넥터 연결부(120)는 홈 형상으로 구비되어 커넥터(210)와 커넥터 연결부(120)가 형상 맞춤됨으로써 가능해진다. 본 발명의 기술적 사상은 애드온 장치(200)와 호스트 PC(100)가 커넥터(210)와 커넥터 연결부(120)가 형상맞춤되어 결합된다는 것 자체이므로 강체결합을 위한 커넥터(210)의 길이와 폭 그리고, 커넥터 연결부(120)의 길이와 폭의 변화 등은 당해 기술분야에 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 판단할 수 있는 범위 내에서 모두 본 발명의 권리범위에 속함은 자명하다.
본 발명의 명세서의 강체결합의 의미는 후에 설명될 애드온 장치(200)에 구비된 햅틱피드백 모듈에 의한 애드온 장치(200)의 진동이 호스트 PC(100)의 커넥터 연결부(120)에 근접한 부분에 위치한 인가수단에 접촉한 사용자가 진동이 느껴질 정도로 결합된 것을 의미한다. 명세서에 표현된 근접한 부분이란, 애드온 장치(200)의 진동에 의해 사용자가 간접햅틱 피드백을 느낄 수 있을 정도의 거리 내의 영역을 의미한다.
이러한 강체결합은 애드온 장치(200)의 커넥터(210)와 호스트 PC(100)의 커넥터 연결부(120)가 견고하게 형상 맞춤됨으로써 가능해 진다. 또한, 본 발명의 간접피드백 시스템은 애드온 장치(200)와 호스트 PC(100)를 강체결합시키기 위해 별도의 결합 수단을 더 포함할 수도 있다. 예를 들어, 결합수단은 애드온 장치(200)의 커넥터(210)가 위치하는 부분에 추가적으로 복수의 돌출부를 구비한 삽입부재가 호스트 PC에 별도로 구비된 복수의 홈들 각각에 형상맞춤되어 결합되는 방식으로 구비될 수 있다. 이러한 결합수단은 당해 기술분야에 통상의 지식을 가진 자가 자명하게 판단할 수 있는 범위 내에서 애드온 장치(200)와 호스트 PC 간의 결합력을 증가 시켜줄 수 있는 다양한 수단으로 구비될 수 있다.
사용자의 요구에 따라 애드온 장치를 호스트 PC에 견고하게 결합하여 애드온 장치가 움직일 때 호스트 PC도 동일한 움직임을 가질 수 있도록 한다. 또한, 사용자의 요구에 따라 애드온 장치를 호스트 PC에서 분리할 수 있다. The host PC 100 used in the present invention is provided with a plurality of groove-
The rigid coupling of the specification of the present invention means that the vibration of the add-on
Such rigid coupling is possible by tightly fitting the
Depending on the user's needs, the add-on device is tightly coupled to the host PC so that the host PC can have the same movement when the add-on device moves. In addition, the add-on device can be detached from the host PC according to the user's request.
도 2는 호스트 PC(100)에 강체결합된 애드온 장치(200)의 블록도를 도시한 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 호스트 PC(100)는 커넥터 연결부(120)를 구비하고 있다. 그리고, 애드온 장치(200)는 커넥터 연결부(120)와 견고하게 결합되고 분리 가능한 커넥터(210)를 구비하고 있다. 애드온 장치(200)가 호스트 PC(100)에 강체 결합되었을 때 호스트 PC(100)와 애드온 장치(200)를 전기적으로 연결하는 전기회로수단(220)를 포함한다. 2 illustrates a block diagram of the add-on
전기회로수단(220)는 애드온 장치(200)가 호스트 PC(100)에 결합되었을 때 호스트 PC(100)의 입력신호를 커넥터(210)를 통해 전송받아 입력신호의 전기적 신호를 햅틱피드백 모듈(230)에 전송하게 된다. 햅틱피드백 모듈(230)은 전기적 신호를 받아 촉각정보를 형성하게 된다. 즉, 입체적인 움직임을 발생하게 된다. 따라서, 햅틱피드백 모듈(230)의 진동에 따라 애드온 장치(200)도 같이 움직이며 애드온 장치(200)와 강체결합된 호스트 PC(100) 역시 진동하게 됨으로써 호스트 PC(100) 사용자에게 간접햅틱 피드백을 제공하게 된다. 호스트 PC(100)를 진동시킨다는 의미는 외형적으로 소형의 호스트 PC(100) 전체를 진동시킨다는 것이 아니고, 애드온 장치(200)가 결합된 부분과 근접한 위치에 미세한 진동을 일으켜 애드온 장치(200)가 결합된 부분과 근접한 위치에 구비되는 키보드 등에 접촉한 사용자에게 햅틱 피드백을 전달할 수 있을 정도를 의미한다. 근접한 부분이란, 애드온 장치(200)의 진동에 의해 사용자가 간접햅틱 피드백을 느낄 수 있을 정도의 거리 내의 영역을 의미한다. The
햅틱피드백 모듈(230)은 전기적 신호를 받아 입체적인 움직임을 하는 것이므로 애드온 장치(200) 역시 움직이게 하는 것이라면 어떠한 종류라도 가능하다. 그러나, 이러한 힙틱 피드백 모듈(230)은 애드온 장치(200)가 호스트 PC(100)에 결합하여, 애드온 장치(200)가 결합된 호스트 PC(100) 부분과 근접한 위치에 구비되는 키보드, 터치패드 등에 접촉한 사용자에게 햅틱 피드백을 느낄 수 있을 정도는 되어야 한다. 근접한 부분이란, 애드온 장치(200)의 진동에 의해 사용자가 간접햅틱 피드백을 느낄 수 있을 정도의 거리 내의 영역을 의미한다. 본 발명의 특징은 애드온 장치(200)와 호스트 PC(100)가 강체결합되어 호스트 PC(100) 사용자에게 간접햅틱 피드백을 제공함에 있다. 햅틱피드백 모듈(230)은 일반적으로 진동모터, 피에조 엑츄에이터(250) 또는 솔레노이드 엑츄에이터(240) 등을 사용하게 된다. Since the
그리고, 햅틱피드백 모듈(230)의 진동으로 호스트 PC(100)에 간접햅틱 피드백이 제공될 때, 촉각자극의 전달거리는 호스트 PC(100)의 커넥터 연결부(120)에서 호스트 PC(100)에 접촉한 사용자의 포인팅 오브젝트(예:손가락)와의 거리가 될 것이다. 따라서 전달거리가 커질수록(즉, 손가락이 호스트 PC(100)표면에 접촉된 부분이 커넥터 연결부(120)와 멀어질수록) 반응시간 및 반응의 크기가 작게 될 것이다. 그러나 통상의 호스트 PC(100)의 크기와 애드온 장치(200)가 견고하게 호스트 PC(100)에 강체결합되어 있는 것을 고려하면 이러한 미세한 변화는 사용자에게 햅틱 피드백을 제공하는 목적에 크게 영향을 미치지 않아 무시될 수 있을 것이다.In addition, when indirect haptic feedback is provided to the
(( 애드온Add-on 장치를 구비한 With device 햅틱피드백Haptic Feedback 시스템) system)
이하에서는 본 발명인 애드온 장치(200)를 구비한 햅틱피드백 시스템에 대해 설명하도록 한다. 먼저, 도 3은 애드온 장치(200)가 호스트 PC(100)에 강체결합된 햅틱피드백 시스템의 블록도를 도시한 것이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 커넥터 연결부(120)와 응용프로그램(110)을 구비한 호스트 PC(100)에 애드온 장치(200)가 강체결합될 수 있다. Hereinafter, the haptic feedback system including the add-on
커넥터연결부(120)는 복수 개가 구비될 수 있다. 커넥터연결부(120)의 구체적인 예로 USB포트, serial 포트, IEEE1394 등을 들 수 있다. 각각의 커넥터연결부(120)에 커넥터(210)를 가지는 애드온 장치(200) 복수 개가 결합될 수 있다. 각각의 애드온 장치(200)는 호스트 PC(100)에 간접햅틱 피드백을 제공하게 된다. 즉, 하나의 애드온 장치(100)로 호스트 PC에 접촉한 사용자에게 햅틱 피드백을 느껴지게 하기 어려운 경우, 복수의 애드온 장치(100)를 결합시켜 복수의 애드온 장치(100)의 진동에 의해 사용자에게 햅택 피드백을 제공시킬 수 있다. The
도 3에 도시된 바와 같이, 애드온 장치(200)의 커넥터(210)가 호스트 PC(100)의 커넥터연결부(120)에 연결되어 애드온 장치(200)와 호스트 PC(100)가 강체결합하게 된다. 그리고 서로가 전기적으로 연결되게 된다. 전기적연결이 일어나면 호스트 PC(100)에서 애드온 장치(200)를 인식하여 응용프로그램(110)이 시작된다. 응용프로그램(110)은 호스트 PC(100)에서 입력신호를 출력하게 하고 출력된 입력신호는 애드온 장치(200)에 전송된다. As shown in FIG. 3, the
입력신호는 전기회로수단(220)에 의해 전기적 신호로 햅택피드백 모듈(230)에 인가된다. 전기회로수단(220)는 마이크로 프로세서(221)에서 입력신호를 햅틱피드백 모듈(230)을 반응시킬 수 있는 전기적 신호로 연산한다. 전기적 신호는 일랙 트로닉 드라이버(222)에 의해 햅틱피드백 모듈(230)에 전송된다. 일랙트로닉 드라이버(222)에 연결된 햅틱피드백 모듈(230)은 복수개로 구비될 수 있다. 전기적 신호를 받은 햅틱피드백 모듈(230) 각각은 입체적인 움직임을 발생한다. The input signal is applied to the
햅틱피드백 모듈(230)은 앞서 설명한 것과 같이, 전기적 신호에 반응을 하여 입체적 움직임을 발생하는 것이면 종류에 제한은 없다. 일반적으로 진동모터, 피에조 액츄에이터(250) 또는 솔레노이드 엑츄에이터(240) 등을 사용한다. 그리고, 애드온 장치(200)의 경우 전원을 공급받기 위해 별도의 전원수단을 포함할 수도 있으나 호스트 PC(100)와 전기적으로 연결됨으로 별도의 전원수단 없이 작동될 수 있다. As described above, the
도 4는 솔레노이드 엑츄에이터(240)로 된 햅틱피드백 모듈(230)의 측면도를 도시한 것이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 자석(242)이 부착된 상판(241)과 코일(244)이 부착된 하판(243)으로 구비된다. 솔레노이드 엑츄에이터(240)에 전기가 인가되는 경우 자기력이 발생하여 상하로 움직이게 되어 애드온 장치(200)가 진동하게 된다. 4 shows a side view of
애드온 장치(200)가 진동함으로써 강체결합된 호스트 PC(100) 또한 진동하게 된다. 도 5는 솔레노이드 엑츄에이터(240)로 된 햅틱피드백 모듈(230)을 이용한 애드온 장치(200)에서 호스트 PC(100) 표면에 진동크기를 측정한 그래프이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 응답주기가 10msec이하임을 알 수 있다. 느린 응답속도는 다양한 응용프로그램(110)의 활용에 걸림돌이 되나 본 발명은 빠른 응답속도를 가짐으로써 다양한 응용프로그램(110)과 연동하여 활용될 수 있다. As the add-on
도 6은 피에조 액츄에이터(250)를 이용하여 구성한 햅틱피드백 모듈(230)의 측면도를 도시한 것이다. 전기적 신호에 의해 상하 굽힘 움직임을 발생시키게 된다. 피에조 액츄에이터(250)의 진동으로 애드온 장치(200)가 진동하며 애드온 장치(200)와 강체결합된 호스트 PC(100)에 간접햅틱 피드백이 제공된다. 도 7은 피에조 액츄에이터(250)를 이용하여 구성한 햅틱피드백 모듈(230)이 진동함으로써 호스트 PC(100)표면이 진동하는 크기를 도시한 그래프이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 10ms(msec)이하의 응답 주기를 가짐으로 다양한 응용프로그램(110)과 연동하여 활용될 수 있다.6 illustrates a side view of the
(( 애드온Add-on 장치를 구비한 With device 햅틱피드백Haptic Feedback 시스템 이용한 System 햅틱피드백Haptic Feedback 제공방법) How to Provide
이하에서는 본 발명인 애드온장치(200)를 구비한 간접햅틱 피드백 제공시스템을 이용한 햅틱피드백 제공방법을 설명하도록 한다. 먼저, 도 8은 애드온 장치(200)를 구비한 간접햅틱 피드백 제공시스템을 이용한 햅틱피드백 제공방법의 흐름도를 도시한 것이다. Hereinafter, a haptic feedback providing method using an indirect haptic feedback providing system having an add-on
호스트 PC(100)의 커넥터연결부(120)에 애드온 장치(200) 커넥터(210)를 연결하여 호스트 PC(100)에 애드온 장치(200)가 강체결합 된다(S10). 앞서 설명한 것처럼 호스트 PC(100)는 복수의 커넥터연결부(120)를 구비할 수 있다. 구체적인 예로 커넥터(210)는 USB커넥터, 커넥터연결부(120)는 USB포트를 들 수 있다. 따라서, 각각의 커넥터연결부(120)에 복수의 애드온 장치(200)가 강체결합 가능하다. 이러한 강체결합은 애드온 장치(200)의 커넥터(210)와 호스트 PC(100)의 커넥터 연결부(120)가 견고하게 형상 맞춤됨으로써 가능해 진다. 또한, 본 발명의 간접피드백 시스템은 애드온 장치(200)와 호스트 PC(100)를 강체결합시키기 위해 별도의 결합 수단을 더 포함할 수도 있다. 예를 들어, 결합수단은 애드온 장치(200)의 커넥터(210)가 위치하는 부분에 추가적으로 복수의 돌출부를 구비한 삽입부재가 호스트 PC에 별도로 구비된 복수의 홈들 각각에 형상 맞춤되어 결합되는 방식으로 구비될 수 있다. 이러한 결합수단은 당해 기술분야에 통상의 지식을 가진 자가 자명하게 판단할 수 있는 범위 내에서 애드온 장치(200)와 호스트 PC 간의 결합력을 증가시켜줄 수 있는 다양한 수단으로 구비될 수 있다. The add-on
그리고, 애드온 장치(200)가 결합되면 호스트 PC(100)가 인식하여 호스트 PC(100)에 응용프로그램(110)이 시작된다(S20). 응용프로그램(110)이 시작되면 사용자가 호스트 PC(100)를 사용함에 따라 응용프로그램(110)에 따른 입력신호가 발생하게 된다. 그리고, 호스트 PC(100)의 입력신호가 애드온 장치(200)로 전송되게 된다(S30). 호스트 PC(100)와 애드온 장치(200)는 전기적으로 결합되어 있으므로 입력신호를 받은 애드온 장치(200)는 전기회로수단(220)에 의해 입력신호에 대한 전기적 신호가 햅틱피드백 모듈(230)에 전송되게 된다(S40).When the add-on
전기회로수단(220)는 햅틱피드백 모듈(230)과 커넥터(210)를 전기적으로 연결하는 것으로 구체적인 햅틱피드백 모듈(230)의 구성에 따라 달라질 수 있다. 구체적인 예로 마이크로 프로세서(221)에서 입력신호를 받아 전기적 신호를 일랙트로닉 드라이버(222)에 전송하고, 일랙트로닉 드라이버(222)는 햅틱피드백 모듈(230)에 전기적 신호를 전송한다. 햅틱피드백 모듈(230)은 복수로 구비될 수 있고, 일랙트로닉 드라이버(222)는 각각의 햅틱피드백 모듈(230)에 전기적 신호를 전송한다. The
햅틱피드백 모듈(230)이 전기적 신호를 전송받아 진동함으로써 애드온 장치(200)와 강체결합된 호스트 PC(100)에 간접햅틱 피드백을 제공하게 된다(S50). 햅틱피드백 모듈(230)은 전기적 신호를 받아 입체적인 움직임을 발생하는 것으로 진동모터, 피에조 액츄에이터(250) 또는 솔레노이드 액츄에이터(240) 등을 사용한다. 그리고, 앞서 설명한 바와 같이, 호스트 PC(100)가 제공받는 간접햅틱 피드백의 응답주기가 10ms미만이므로 다양한 응용프로그램(110)과 연동하여 사용될 수 있다. The
호스트 PC(100)에 입력신호가 계속 존재하면 호스트 PC(100) 사용자는 계속 실시간으로 햅틱피드백을 제공받게 된다(S60). 이러한 햅틱피드백은 애드온 장치(200)가 호스트 PC(100)에서 분리될 때까지 계속된다(S70).If the input signal continues to exist in the
도 1은 애드온 장치가 노트북 USB 포트에 강체결합된 사시도,1 is a perspective view of an add-on device rigidly coupled to a notebook USB port;
도 2는 호스트 PC에 강체결합된 애드온 장치의 블록도,2 is a block diagram of an add-on device rigidly coupled to a host PC;
도 3은 복수의 애드온 장치가 호스트 PC에 강체결합된 간접햅틱 피드백 시스템의 블록도,3 is a block diagram of an indirect haptic feedback system in which a plurality of add-on devices are rigidly coupled to a host PC;
도 4는 햅틱피드백 모듈인 솔레노이드 액츄에이터의 측면도,4 is a side view of the haptic feedback module solenoid actuator,
도 5는 햅틱피드백 모듈이 솔레노이드 액츄에이터로 된 간접햅틱 피드백 시스템에서 호스트 PC표면의 햅틱피드백 시간-강도 그래프,5 is a haptic feedback time-intensity graph of a host PC surface in an indirect haptic feedback system in which the haptic feedback module is a solenoid actuator;
도 6은 햅틱피드백 모듈인 피에조 액츄에이터의 측면도,6 is a side view of a piezo actuator that is a haptic feedback module,
도 7은 햅틱피드백 모듈이 피에조 액츄에이터로 된 간접햅틱 피드백 시스템에서 호스트 PC표면의 햅틱피드백 시간-강도 그래프,7 is a haptic feedback time-intensity graph of a host PC surface in an indirect haptic feedback system in which the haptic feedback module is a piezo actuator;
도 8은 애드온 장치를 구비한 간접햅틱 피드백 제공시스템을 이용한 햅틱피드백 제공방법의 흐름도를 도시한 것이다. 8 is a flowchart illustrating a haptic feedback providing method using an indirect haptic feedback providing system having an add-on device.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100:호스트 PC100: host PC
110:응용프로그램110: Application
120:커넥터 연결부120: Connector connection
200:애드온 장치200: an add-on device
210:커넥터210: connector
220:전기회로수단220: electric circuit means
221:마이크로 프로세서221: microprocessor
222:일랙트로닉 드라이버222: Electronic Driver
230:햅틱피드백 모듈230: Haptic feedback module
240:솔레노이드 액츄에이터240: solenoid actuator
241:상판241: tops
242:자석242: magnet
243:하판243: bottom plate
244:코일244: coil
250:피에조 액츄에이터250: piezo actuator
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2008
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KR20100070128A (en) | 2010-06-25 |
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