KR101097826B1 - Haptic device using sensors and rheological fluid, electronic device therewith and haptic providing method using thereof - Google Patents

Haptic device using sensors and rheological fluid, electronic device therewith and haptic providing method using thereof Download PDF

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Abstract

본 발명은 햅틱 제공에 관한 것으로, 보다 상세하게는 센서와 유변유체를 이용한 햅틱 장치, 이를 갖는 전자기기 및 이를 이용한 햅틱 제공방법에 관한 것이다. 이를 위해, 적어도 일방향의 힘 또는 상기 힘에 의한 변형을 감지하는 감지수단; 감지수단과 인접하고, 내부에 유변유체가 충진되어 소정의 유연성을 갖는 유체관(200); 및 감지수단의 출력신호에 기초하여 유체관(200)에 전기를 인가함으로서 유체관(200)의 강성을 변화시키는 제어부(180);를 포함하여, 유체관(200)의 강성 변화를 사용자가 인지하도록 한다.The present invention relates to haptic provision, and more particularly, to a haptic device using a sensor and a rheological fluid, an electronic device having the same, and a haptic provision method using the same. To this end, the sensing means for detecting the deformation of the force or at least one direction; A fluid pipe 200 adjacent to the sensing means and filled with a rheological fluid, and having a predetermined flexibility; And a controller 180 for changing the rigidity of the fluid tube 200 by applying electricity to the fluid tube 200 based on the output signal of the sensing means. Do it.

햅틱, 유변유체, 전기, 자기, 유체관, 피드백, 힘센서, 변형감지부 Haptic, Rheological Fluid, Electric, Magnetic, Fluid Pipe, Feedback, Force Sensor, Strain Detector

Description

센서와 유변유체를 이용한 햅틱 장치, 이를 갖는 전자기기 및 이를 이용한 햅틱 제공방법{Haptic device using sensors and rheological fluid, electronic device therewith and haptic providing method using thereof} Haptic device using sensors and rheological fluid, electronic device having same and haptic providing method using same

본 발명은 햅틱 제공에 관한 것으로, 보다 상세하게는 센서와 유변유체를 이용한 햅틱 장치, 이를 갖는 전자기기 및 이를 이용한 햅틱 제공방법에 관한 것이다.The present invention relates to haptic provision, and more particularly, to a haptic device using a sensor and a rheological fluid, an electronic device having the same, and a haptic provision method using the same.

일반적으로 햅틱(haptic)이란 물체를 만질때, 사람의 핑커팁(손가락 끝 또는 스타일러스 펜)으로 느낄 수 있는 촉각적 감각으로서, 피부가 물체 표면에 닿아서 느끼는 촉감 피드백(Tactile feedback)과 관절과 근육의 움직임이 방해될 때 느껴지는 근감각 힘 피드백(Kinesthetic force feedback)을 포괄하는 개념이다. 본 명세서에서 "햅틱"이란 이러한 개념으로 사용된다. In general, haptic is a tactile sensation that can be felt by a human's pinker tip (fingertip or stylus pen) when touching an object. It is a concept that encompasses kinesthetic force feedback that is felt when movement is disturbed. As used herein, "haptic" is used with this concept.

이러한 햅틱을 이용한 햅틱 피드백은 가상의 물체(예를 들어, 윈도우 화면의 버튼 표시)를 사람이 만졌을 때, 실제의 물체(실제의 버튼)을 만지는 것과 같은 응답성으로 동적 특성(버튼을 누를 때 손가락으로 전달되는 진동, 촉감과 동작음 등)을 재생할 수 있는 것이 가장 이상적이라 할 수 있다. 이러한 햅틱 피드백의 성능 향상을 위하여 지금까지는 모터와 링크 메카니즘을 이용한 메카트로닉스 장비 등이 사용되었다. This haptic feedback using haptics is a dynamic response (such as touching a real object (actual button) when a person touches a virtual object (for example, displaying a button on a window screen) when the user presses a button). It can be said that it is ideal to be able to reproduce vibrations, tactile feelings, and motion sounds transmitted to the human body. To improve the performance of the haptic feedback, mechatronics equipment using a motor and a link mechanism has been used.

그러나, 이러한 기계적인 햅틱 피드백은 무게가 많이 나가고, 복잡한 링크 구조를 가질 뿐만 아니라 소형화가 어렵고, 관성으로 인한 신속한 응답 속도를 구현하기 어려웠다.However, such mechanical haptic feedback is not only heavy, has a complicated link structure, it is difficult to miniaturize, and it is difficult to realize a rapid response speed due to inertia.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 최근에는 유변유체 또는 전기활성 폴리머 등 스마트 물질(smart material)을 이용한 연구가 활발히 진행되고 있다.Recently, researches using smart materials such as rheological fluids or electroactive polymers have been actively conducted to solve these problems.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 전자기기를 움켜쥐거나 비틀거나 당길 때 사용자에게 적절한 햅틱 피드백을 제공할 수 있는 센서와 유변유체를 이용한 햅틱 장치, 이를 갖는 전자기기 및 이를 이용한 햅틱 제공방법을 제공하는 것이다. Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention, the haptic using a sensor and a rheological fluid that can provide a suitable haptic feedback to the user when grabbing, twisting or pulling the electronic device An apparatus, an electronic device having the same, and a haptic providing method using the same are provided.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부 도면들과 관련되어 설명되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명확해질 것이다.Other objects, specific advantages and novel features of the invention will become more apparent from the following detailed description and the preferred embodiments described in conjunction with the accompanying drawings.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 적어도 일방향의 힘 또는 상기 힘에 의한 변형을 감지하는 감지수단;An object of the present invention as described above, the sensing means for detecting the deformation of the force or at least one direction;

감지수단에 인접하고, 내부에 유변유체가 충진되어 소정의 유연성을 갖는 유체관(200); 및A fluid pipe 200 adjacent to the sensing means and filled with a rheological fluid therein and having a predetermined flexibility; And

감지수단의 출력신호에 기초하여 유체관(200)에 전기를 인가함으로서 유체관(200)의 강성을 변화시키는 제어부(180);를 포함하여,And a controller 180 for changing the rigidity of the fluid tube 200 by applying electricity to the fluid tube 200 based on the output signal of the sensing means.

유체관(200)의 강성 변화를 사용자가 인지하도록 하는 것을 특징으로 하는 센서와 유변유체를 이용한 햅틱 장치에 의해 달성될 수 있다.It can be achieved by a haptic device using a sensor and a rheological fluid, characterized in that the user to recognize the change in the rigidity of the fluid pipe 200.

그리고, 감지수단은 길이부재이고, 감지수단과 유체관(200)은 평행하게 인접한 것이 바람직하다.The sensing means is a length member, and the sensing means and the fluid pipe 200 are preferably adjacent to each other in parallel.

뿐만 아니라, 제어부(180)는 감지수단의 출력강도에 비례하여 전기를 인가하는 것이 더욱 바람직하다.In addition, it is more preferable that the controller 180 applies electricity in proportion to the output intensity of the sensing means.

아울러, 감지수단중 힘을 감지하는 것은 힘센서(150)이고, 힘에 의한 변형을 감지하는 것은 힘센서(150)와 인접한 변형감지부(130)일 수 있다.In addition, the force sensing unit of the sensing means is a force sensor 150, the sensing deformation by the force may be the deformation sensor 130 adjacent to the force sensor 150.

그리고, 제어부(180)는 힘센서(150)의 출력신호와 변형감지부(130)의 출력신호에 기초하여 유체관(200)에 전기를 인가할 수 있다.The controller 180 may apply electricity to the fluid pipe 200 based on the output signal of the force sensor 150 and the output signal of the deformation detection unit 130.

또한, 변형감지부(130)는 벤딩센서일 수 있다.In addition, the deformation detection unit 130 may be a bending sensor.

아울러, 유체관(200) 내부의 유변유체는 자기유변유체(220) 또는 전기유변유체(240)이다. 선택적으로 유변유체는 자기유변유체(220)이고, 그리고 자기유변유체(220)에 자기장을 인가하기 위하여 유체관(200)의 주위에 코일(230)이 권취된 것이 바람직하다. 또 다른 선택으로서, 유변유체는 전기유변유체(240)이고, 그리고 유체관(200)의 일측에는 전기유변유체(240)와 전기적으로 연결되는 전극(252)이 구비되어 있는 것이 가장 바람직하다.In addition, the rheological fluid inside the fluid pipe 200 is a magnetorheological fluid 220 or an electric rheological fluid 240. Optionally, the rheological fluid is a magnetorheological fluid 220, and a coil 230 is preferably wound around the fluid pipe 200 to apply a magnetic field to the magnetorheological fluid 220. As another option, the rheology fluid is the electro-fluidic fluid 240, and one side of the fluid pipe 200 is most preferably provided with an electrode 252 electrically connected to the electro-fluidic fluid 240.

그리고, 벤딩센서의 출력신호는 벤딩의 정도, 벤딩의 위치 및 벤딩의 방향에 관한 출력신호들중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다.The output signal of the bending sensor preferably includes at least one of output signals relating to the degree of bending, the position of the bending, and the direction of the bending.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 적어도 일방향의 힘 또는 상기 힘에 의한 변형을 감지하도록 전자기기의 적어도 일측에 구비되는 감지수단;An object of the present invention as described above, the sensing means provided on at least one side of the electronic device to detect the force in at least one direction or the deformation by the force;

감지수단과 인접하고, 내부에 유변유체가 충진되어 소정의 유연성을 갖는 유체관(200); 및A fluid pipe 200 adjacent to the sensing means and filled with a rheological fluid, and having a predetermined flexibility; And

감지수단의 출력신호에 기초하여 유체관(200)에 전기를 인가함으로서 유체 관(200)의 강성을 변화시키는 제어부(180);를 포함하여,And a controller 180 for changing the rigidity of the fluid tube 200 by applying electricity to the fluid tube 200 based on the output signal of the sensing means.

사용자가 전자기기의 일측에 힘을 가했을 때 유체관(200)의 강성 변화를 사용자가 인지하도록 하는 것을 특징으로 하는 센서와 유변유체를 이용한 햅틱 장치를 갖는 전자기기에 의해서도 달성될 수 있다.When the user applies a force to one side of the electronic device can also be achieved by the electronic device having a sensor and a haptic device using the rheology fluid, characterized in that the user to recognize the change in the rigidity of the fluid pipe (200).

그리고, 감지수단과 유체관(200)은 전자기기의 양측에 구비될 수 있고, 이러한 전자기기는 휴대폰, PDA, PMP, 네비게이션, 노트북, 모바일 PC, 타블렛 PC, MP3 플레이어중 어느 하나이다.And, the sensing means and the fluid pipe 200 may be provided on both sides of the electronic device, such electronic device is any one of a mobile phone, PDA, PMP, navigation, notebook, mobile PC, tablet PC, MP3 player.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 본 발명의 또 다른 카테로리로서, 사용자가 전자기기의 일측에 구비된 감지수단에 힘을 가했을 때 감지수단이 힘 또는 상기 힘에 의한 변형에 감지하여 출력신호를 출력하는 단계;An object of the present invention as described above, as another category of the present invention, when the user applies a force to the sensing means provided on one side of the electronic device, the sensing means detects the force or deformation caused by the force to output the output signal Outputting;

제어부(180)가 감지수단의 출력신호에 기초하여 유변유체가 충진된 유체관(200)에 전기를 인가하는 단계(S300);The controller 180 applying electricity to the fluid pipe 200 filled with the rheological fluid based on the output signal of the sensing means (S300);

전기가 인가된 유체관(200)내의 유변유체의 점성이 증가하여 유체관(200)의 강성이 증가하는 단계(S400); 및Increasing the viscosity of the rheological fluid in the fluid pipe 200 to which electricity is applied to increase the rigidity of the fluid pipe 200 (S400); And

유체관(200)의 강성이 전자기기의 일측을 통해 사용자에게 전달되어 인지하도록 하는 단계(S500);를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서와 유변유체를 이용한 햅틱 장치의 햅틱 제공방법에 의해 달성될 수 있다.The stiffness of the fluid pipe 200 is transmitted to the user through one side of the electronic device to be recognized (S500); can be achieved by the haptic providing method of the haptic device using the sensor and the rheology fluid, comprising a. have.

그리고, 감지수단의 출력신호는 힘의 크기, 힘의 위치, 변형의 크기, 변형의 위치, 변형의 방향중 하나 이상을 포함하는 출력신호이고, 제어부(180)가 유체관(200)에 인가하는 전기는 감지수단의 출력신호에 비례하는 전압 또는 전류이다.And, the output signal of the sensing means is an output signal including at least one of the magnitude of the force, the position of the force, the magnitude of the deformation, the position of the deformation, the direction of deformation, the control unit 180 is applied to the fluid pipe 200 Electricity is a voltage or current proportional to the output signal of the sensing means.

또한, 감지수단의 신호 출력단계는, 변형감지부(130)가 사용자의 힘에 의한 변형을 감지하여 출력하는 단계(S100); 및 변형감지부(130)에 인접한 힘센서(150)가 사용자의 힘을 감지하여 출력하는 힘센서 출력단계(S120)를 더 포함하고, 그리고, 전기 인가단계(S300)는 제어부(180)가 변형감지부(130)와 힘센서(150)의 출력신호에 기초하여 유체관(200)에 전기를 인가하는 것이 가장 바람직하다.In addition, the signal output step of the sensing means, the deformation detection unit 130 detects and outputs the deformation caused by the user's force (S100); And a force sensor output step S120 for detecting and outputting a force of the user by the force sensor 150 adjacent to the deformation detecting unit 130, and the electric applying step S300 may include deformation of the controller 180. It is most preferable to apply electricity to the fluid pipe 200 based on the output signal of the sensing unit 130 and the force sensor 150.

그리고, 전기 인가단계(S300)는 제어부(180)가 변형감지부(130)의 출력신호와 힘센서(150)의 출력신호의 조합에 기초하여 비틀림 모멘트가 가해졌는지 여부를 판단하는 단계(S220)를 더 포함하는 것이 바람직하다.In operation S300, the controller 180 determines whether a torsion moment is applied based on a combination of the output signal of the deformation detection unit 130 and the output signal of the force sensor 150 (S220). It is preferable to further include.

따라서, 상기 설명한 바와 같은 본 발명의 일실시예에 의하면, 전자기기를 움켜쥐거나 비틀거나 당길 때 사용자에게 적절한 햅틱 피드백을 제공할 수 있다. 이로 인해, 사용자가 휴대폰, PDA, PMP, 네비게이션, 노트북, 모바일 PC, 타블렛 PC, MP3 플레이어 등과 같은 전자기기를 보다 다양한 형태로 사용할 수 있고, 사용시 생동감있는 햅틱 느낌을 받을 수 있다.Thus, according to one embodiment of the present invention as described above, it is possible to provide the user with a suitable haptic feedback when grabbing, twisting or pulling the electronic device. As a result, users can use electronic devices such as mobile phones, PDAs, PMPs, navigation, notebooks, mobile PCs, tablet PCs, MP3 players, and the like in a variety of forms, and have a lively haptic feeling when used.

이러한 햅틱의 제공은 운영체계, 응용 소프트웨어 혹은 게임, 통신, 채팅 등에서 사용자에게 보다 큰 흥미를 유발하고, 다양한 반작용 느낌을 제공할 수 있다. The provision of the haptic may induce greater interest to the user in operating systems, application software or games, communication, chat, and the like, and may provide various reaction feelings.

비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로 부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 특허청구의 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 can be made without departing from the spirit and scope of the invention. It is obvious that all modifications fall within the scope of the appended claims.

(구성)(Configuration)

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 센서와 유변유체를 이용한 햅틱 장치와 이를 갖는 전자기기의 구성에 관하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a configuration of a haptic device using a sensor and a rheological fluid and an electronic device having the same according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 센서와 유변유체를 이용한 햅틱 장치가 장착된 휴대형 전자기기(100)의 외관 사시도이고, 도 3은 도 1에 도시된 휴대형 전자기기를 손(10)으로 잡고 힘을 가하는 사용상태도이다. 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 전자기기(100)의 전면에는 LCD와 같은 표시부(120)가 구비된다. 전자기기(100)는 대략 얇은 직육면체 형상이고, 길이방향을 따라 양측의 내부에는 유체관(200)이 위치한다. 이러한 전자기기(100)의 일예로는 휴대폰, PDA, PMP, 네비게이션, MP3 플레이어, 모바일 PC 등이 될 수 있고, 노트북, 타블렛 PC 등의 주변기기가 될 수도 있다. 이러한 전자기기(100)는 한손으로 쥘 수 있는 크기이고, 이 때, 양측에서 손(10)으로 힘(110)을 가할 수 있다. 전자기기(100)의 양측으로 가해지는 힘(110)은 마우스의 클릭 이벤트를 대신할 수도 있고, 혹은 게임에서 동작 입력으로 사용될 수 있고, 혹은 사용자에 의해 정의되는 키입력으로 사용될 수 있다. 1 is a perspective view of a portable electronic device 100 equipped with a haptic device using a sensor and a rheological fluid according to the present invention, and FIG. 3 is a portable electronic device shown in FIG. State of use. As illustrated in FIGS. 1 and 3, a display unit 120 such as an LCD is provided on the front surface of the electronic device 100. The electronic device 100 has a substantially thin rectangular parallelepiped shape, and the fluid pipe 200 is positioned inside both sides along the longitudinal direction. An example of such an electronic device 100 may be a mobile phone, a PDA, a PMP, a navigation, an MP3 player, a mobile PC, or the like, or a peripheral device such as a notebook or a tablet PC. The electronic device 100 is sizeable to be held by one hand, and at this time, the force 110 may be applied to the hand 10 from both sides. The force 110 applied to both sides of the electronic device 100 may replace a mouse click event, or may be used as a motion input in a game, or may be used as a key input defined by a user.

도 2a는 도 1중 A-A 방향에 따른 단면도의 제 1 실시예이다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 본체부(140)의 양측에는 햅틱부(170)가 구비되어 있다. 햅틱부(170)의 외면은 고무, 실리콘, 합성수지재 등과 같이 유연부(135)가 둘러싸여 있다. 유연부(135)의 내부에는 유체관(200)이 구비되고, 유체관(200)의 내부에는 유변유체가 충진되어 있다. FIG. 2A is a first embodiment of a cross-sectional view taken along the direction A-A of FIG. 1. As shown in FIG. 2A, the haptic unit 170 is provided at both sides of the main body unit 140. The outer surface of the haptic portion 170 is surrounded by a flexible portion 135, such as rubber, silicone, synthetic resin. The fluid pipe 200 is provided in the flexible part 135, and a fluid fluid is filled in the fluid pipe 200.

감지수단은 변형감지부(130)와 힘센서(150)로 구성된다. 변형감지부(130)는 본체부(140)와 유체관(200) 사이에 끼워져 있다. 변형감지부(130)는 길이부재인 벤딩센서가 대표적으로서, 길고 얇은 띠 형상을 갖추고 있으며 유체관(200)을 따라 위치한다. 변형감지부(130)는 유연부(135)내의 어느 위치에 구비되더라도 무방하며, 유연부(135)와 유체관(200) 사이에 구비될 수도 있다. 이러한 변형감지부(130)는 외부의 힘(110)에 의해 벤딩(굽힘)이 일어났을 때, 벤딩의 정도(많이 구부려졌는가 혹은 적게 구부려졌는가 여부), 벤딩의 위치(센서의 길이방향을 따라 어느 위치에 벤딩이 일어났는지), 벤딩의 방향(오목하게 벤딩되었는지 볼록하게 벤딩되었는지) 등을 전기적 신호(저항이나 전압치)로 출력하는 소자이다. The sensing means is composed of a deformation detection unit 130 and the force sensor 150. The deformation detection unit 130 is sandwiched between the main body unit 140 and the fluid pipe 200. The deformation detection unit 130 is a bending sensor, which is a length member, typically, has a long thin band shape and is located along the fluid pipe 200. The deformation detecting unit 130 may be provided at any position within the flexible unit 135, and may be provided between the flexible unit 135 and the fluid pipe 200. When the bending (bending) occurs by the external force 110, the deformation detection unit 130 is the degree of bending (whether much bent or less bent), the position of the bend (which along the longitudinal direction of the sensor) It is an element that outputs an electrical signal (resistance or voltage value), such as whether a bending occurs at a position, a bending direction (whether concave or convex).

도 2b는 도 1중 A-A 방향에 따른 단면도의 제 2 실시예이다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 햅틱부(170)의 내부에는 변형감지부(130)외에 힘센서(150)가 더 구비되어 있다. 힘센서(150)는 외부에서 가해지는 힘(110)의 정도(큰 압축력인가 혹은 작은 압축력인가 여부)를 전기적 신호(저항이나 전압치)로 출력하는 소자이다. 이러한 힘센서(150)는 유연부(135)와 유체관(200) 사이에 길이방향으로 복수개로 나열되어 구비되어 힘(110)이 가해지는 위치도 감지하여 출력할 수 있다. 이러한 힘센서(150)는 유연부(135) 내의 어느 위치에 설치되더라도 무방하다. 따라서, 외부에 힘(110)이 인가되면, 힘센서(150)는 유연부(135)가 압축되고, 압축된 유연부(135)에 의해 유체관(200)의 변형으로 힘센서(150)에 압축력이 인가되게 된다. 따라서, 힘센서(150)는 외부에서 인가된 힘(110)에 의한 압축력의 위치와 압축력의 정도를 전기적 신호로 출력하게 된다. 힘센서(150)의 대표적인 예로는 FSR(Force Sensor Resistor) 등이 인터링크 일렉트로닉스사의 모델번호 402에 의해 공개되어 있다. 힘센서(150)는 외부에서 가해지는 힘(110)이 증가함에 따라 저항이 감소하는 특성으로 구성된다. FIG. 2B is a second embodiment of a sectional view along the A-A direction in FIG. 1. As shown in FIG. 2B, the force sensor 150 is further provided inside the haptic unit 170 in addition to the deformation detecting unit 130. The force sensor 150 is an element that outputs an electric signal (resistance or voltage value) of the degree (whether a large compressive force or a small compressive force) of the force 110 applied from the outside. The force sensor 150 is arranged in a plurality in the longitudinal direction between the flexible part 135 and the fluid pipe 200 may also detect and output the position to which the force 110 is applied. The force sensor 150 may be installed at any position in the flexible part 135. Therefore, when the force 110 is applied to the outside, the force sensor 150 is compressed to the flexible portion 135, the compressed flexible portion 135 by the deformation of the fluid tube 200 to the force sensor 150 by the deformation. Compression force is applied. Therefore, the force sensor 150 outputs the position of the compressive force and the degree of the compressive force by the force 110 applied from the outside as an electrical signal. As a representative example of the force sensor 150, a Force Sensor Resistor (FSR) or the like is disclosed by Model No. 402 of Interlink Electronics. The force sensor 150 is composed of a characteristic that the resistance decreases as the force 110 applied from the outside increases.

도 4는 본 발명에 사용되는 변형감지부(130)의 사시도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 변형감지부(130)는 외부의 힘(110)에 의해 벤딩(굽힘)이 일어났을 때, 벤딩의 정도, 위치, 방향 등을 전기적 신호(전압인 경우 0.85 V ~ 2.5 V)로 출력하는 소자이다. 보다 구체적으로, 변형감지부(130)는 일측에 한쌍의 전극(132)이 구비되어 있고, 길이방향을 따라 복수의 센서부(134)가 배열되어 있고, 그리고, 센서부(134)의 일면에는 굽힘을 허용하고 복원하며 배선을 유지하기 위한 유연기판(137)이 구비된다. 각각의 센서부(134)는 사각 형상이고 그 내부에는 스트레인 게이지가 구비되어 있다. 힘센서(150) 역시 전기적인 구성은 변형 감지부(130)와 유사한 형태로 구비될 수 있다. 따라서, 인가되는 압축력의 정도 및 위치에 대한 전기적 신호를 출력하게 된다. 앞서 설명한 바와 같이, 복수의 힘센서(150)가 길이방향으로 구비된 경우, 전자기기에 인가된 힘(110)에 의한 압축력의 위치와 그 힘센서(150)가 받은 압축력의 정도를 전기적 신호로 출력하게 된다. 앞서 설명한 바와 같이, 일측에 한쌍의 전극이 구비되어 있고, 길이방향을 따라 복수의 힘센서(150)가 유리기판에 배열될 수 있다.4 is a perspective view of the deformation detection unit 130 used in the present invention. As illustrated in FIG. 4, when the bending (bending) occurs due to an external force 110, the deformation detection unit 130 may measure the degree, position, direction, etc. of the bending by an electrical signal (0.85 V in the case of voltage). It is a device outputting at 2.5 V). More specifically, the deformation detection unit 130 is provided with a pair of electrodes 132 on one side, a plurality of sensor units 134 are arranged along the longitudinal direction, and on one surface of the sensor unit 134 A flexible substrate 137 is provided to allow bending, restore bending, and maintain wiring. Each sensor unit 134 has a rectangular shape and a strain gauge is provided therein. The force sensor 150 may also be provided in an electrical configuration similar to that of the deformation detector 130. Therefore, the electrical signal for the degree and position of the applied compressive force is output. As described above, when the plurality of force sensors 150 are provided in the longitudinal direction, the position of the compression force by the force 110 applied to the electronic device and the degree of the compression force received by the force sensor 150 as an electrical signal. Will print. As described above, a pair of electrodes are provided on one side, and a plurality of force sensors 150 may be arranged on the glass substrate along the longitudinal direction.

도 5는 본 발명에 따른 햅틱 장치가 장착된 휴대형 전자기기(예: 모바일 PC)에 비틀림 모멘트(300)가 인가되는 상태의 사용상태도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 휴대형 전자기기(100A)의 양측에 구비된 햅틱부(170)를 양손으로 각각 잡고 비틀면 비틀림 모멘트(300)가 가해진다. 이 때, 비틀림의 변위량은 탄성범위내에서 매우 미소하며, 변형감지부(130)의 출력신호와 힘센서(150)의 출력신호를 조합하여 비틀림이 입력된 것을 감지하게 된다. 도 5의 사용양태로서, 양측의 햅틱부(170)를 동시에 구부리거나 움켜쥐거나 하는 등의 동작 입력이 가능하고, 이에 따른 햅틱 반응을 사용자가 감지할 수 있다. 5 is a state diagram in which the torsion moment 300 is applied to a portable electronic device (eg, a mobile PC) equipped with a haptic device according to the present invention. As shown in FIG. 5, the torsion moment 300 is applied when the haptic portions 170 provided on both sides of the portable electronic device 100A are held with both hands and twisted. At this time, the amount of displacement of the torsion is very small within the elastic range, and detects that the torsion is input by combining the output signal of the deformation detection unit 130 and the output signal of the force sensor 150. As the use mode of FIG. 5, an operation input such as bending or grasping the haptic units 170 on both sides is possible, and the user can sense the haptic response.

도 6은 본 발명에 따른 햅틱장치의 개략적인 블럭도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 변형감지부(130)의 출력신호와 힘센서(150)의 출력신호는 제어부(180)로 입력된다. 제어부(180)는 입력된 출력신호들에 기초하여 압축력이 작용했는지, 벤딩이 작용했는지 혹은 비틀림이 작용했는지 여부를 판단하고, 그 힘(110)의 정도(전압치 혹은 저항치)도 판단한다. 제어부(180)는 판단된 결과에 기초하여 햅틱부(170)로 인가할 전기 신호의 정도(전압치 혹은 전류치)를 결정하게 된다. 6 is a schematic block diagram of a haptic device according to the present invention. As shown in FIG. 6, the output signal of the deformation detection unit 130 and the output signal of the force sensor 150 are input to the controller 180. The controller 180 determines whether a compression force, a bending action, or a torsion action is applied based on the input output signals, and also determines the degree (voltage value or resistance value) of the force 110. The controller 180 determines the degree (voltage value or current value) of an electrical signal to be applied to the haptic unit 170 based on the determined result.

제어부(180)의 내부에는 PWM신호발생부(미도시)가 포함되어 있다. PWM신호발생부(미도시)는 햅틱부(170)로 인가되는 전원을 가변 펄스 폭의 형태로 출력할 수 있도록 펄스를 생성한다. 이러한 펄스의 폭과 형태에 따라 유체관(200) 내부의 점성도 고저를 반복하게 되고, 따라서, 사용자의 손(10)을 통해 특정 패턴의 진동(예를 들어, 드르륵 드르륵)을 느낄 수 있다. Inside the controller 180, a PWM signal generator (not shown) is included. The PWM signal generator (not shown) generates a pulse to output the power applied to the haptic unit 170 in the form of a variable pulse width. According to the width and shape of the pulse, the viscosity of the inside of the fluid tube 200 is repeated, and thus, a user can feel a vibration of a specific pattern (for example, drooping) through the user's hand 10.

도 7은 도 1에 적용될 수 있는 자기유변유체를 충진한 유체관(200A)의 단면도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 유체관(200A)의 내부에는 인가되는 전류(혹은 전압)에 따라 점성이 증가하는 자기유변유체(220)가 충진되어 있다. 이러한 유체관(200A) 자체는 내부 유체의 점성 변화에 따른 강성 변화를 반력이나 촉감으로 전달해야 하기 때문에 매우 유연한 재질(예 : 합성수지재, 고무, 실리콘 등)로 성형한다. 이러한 유체관(200)의 내경은 약 0.2 mm ~ 10 mm 정도이고, 길이는 5 cm ~ 20 cm 정도가 가능하다. 7 is a cross-sectional view of a fluid tube 200A filled with a magnetorheological fluid that may be applied to FIG. 1. As shown in FIG. 7, a magnetorheological fluid 220 having a viscosity increased according to an applied current (or voltage) is filled in the fluid pipe 200A. The fluid pipe 200A itself is formed of a very flexible material (eg, synthetic resin, rubber, silicone, etc.) because the rigidity change due to the change in viscosity of the internal fluid must be transmitted to reaction force or touch. The inner diameter of the fluid tube 200 is about 0.2 mm ~ 10 mm, the length is 5 cm ~ 20 cm is possible.

유체관(200A)은 양단이 폐쇄된 중공관(210)의 형태이고, 내부에는 자기유변유체(220)가 충진되어 있다. 또한, 중공관(210)의 외면에는 코일(230)이 촘촘하게 권취되어 자기장을 생성한다. The fluid pipe 200A is in the form of a hollow tube 210 with both ends closed, and a magnetorheological fluid 220 is filled therein. In addition, the coil 230 is wound around the outer surface of the hollow tube 210 to generate a magnetic field.

자기유변유체(220)(Magneto-Rheological Fluid, MRF)는 자기장에 따라 점성이 변하는 유체이다. 즉, 자기유변유체(220)는 자기장이 없을 때는 낮은 점성상태이다가 자기장에 인가되었을 때 딱딱하게 굳은 것과 같은 높은 점성상태로 변하게 된다. 즉, 자기유변유체(220)가 고점성상태가 되었을 때, 전자기기에 접촉한 사용자는 유체관(200A)의 강성이 증가되는 촉감을 느끼게 된다(재질의 강성이 실제로 변하는 것은 아니고, 접촉하고 있는 사용자가 느끼기에 강성이 변화되는 촉감을 느끼게 된다는 것이다.). 즉, 자기유변유체(220)는 인가된 자기장의 영향하에 입자들이 자기장 방향으로 사슬모양의 구조로 배열하기 때문에 점도가 급격히 증가하는 것이다. 자기유변유체(220)는 인가되는 자기장의 세기에 비례하여 점도가 증가하는 것이다. 자기유변유체(220)는 높은 인장성과 낮은 점성, 강성, 안정성 및 넓은 온도 편차 등의 장점을 가지고 있어서 햅틱 분야에 적용이 적합하다. Magnetorheological fluid 220 (Magneto-Rheological Fluid, MRF) is a fluid that changes in viscosity depending on the magnetic field. That is, the magnetorheological fluid 220 is in a low viscous state when there is no magnetic field is changed to a high viscous state such as hardened when applied to the magnetic field. That is, when the magnetorheological fluid 220 is in a high viscosity state, the user who contacts the electronic device feels that the rigidity of the fluid pipe 200A is increased (the stiffness of the material is not actually changed, but is in contact with it). The user feels that the stiffness is changed). That is, the magnetorheological fluid 220 has a sharp increase in viscosity since particles are arranged in a chain-like structure in the direction of the magnetic field under the influence of an applied magnetic field. The magnetorheological fluid 220 is to increase the viscosity in proportion to the intensity of the magnetic field applied. The magnetorheological fluid 220 has advantages such as high tensile strength, low viscosity, stiffness, stability, and wide temperature variation, and thus is suitable for haptic applications.

코일(230)은 중공관(210)의 외면에 촘촘하고 균일하게 감겨진다. 따라서, 코일(230)에 전류를 인가하면 자기장이 형성되어 자기유변유체(220)의 점성이 증가하게 된다. The coil 230 is wound tightly and uniformly on the outer surface of the hollow tube 210. Accordingly, when a current is applied to the coil 230, a magnetic field is formed to increase the viscosity of the magnetorheological fluid 220.

도 8은 도 1에 적용될 수 있는 전기유변유체를 충진한 유체관(200B)의 단면도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 유체관(200B)은 양단이 폐쇄된 중공관(210)의 형태이고, 내부에는 전기유변유체(240)가 충진되어 있다. 또한, 중공관(210)의 일단에는 한쌍의 전극(252)이 구비된다. 전극(252)은 중공관(210)을 통해 전기유변유체(240)와 접해 있다. FIG. 8 is a cross-sectional view of a fluid pipe 200B filled with an electrorheological fluid that may be applied to FIG. 1. As shown in FIG. 8, the fluid pipe 200B is in the form of a hollow tube 210 with both ends closed, and an electrofluidic fluid 240 is filled therein. In addition, one end of the hollow tube 210 is provided with a pair of electrodes 252. The electrode 252 is in contact with the electrorheological fluid 240 through the hollow tube 210.

전기유변유체(240)(Electro-Rheological Fluid, ERF)는 전기장에 따라 점성이 변하는 유체이다. 즉, 전기유변유체(240)는 절연성의 유체에 분극성이 강한 미립자를 분산시킨 현탁액으로서, 전기장이 없을 때는 낮은 점성상태이다가 전기장에 인가되었을 때 딱딱하게 굳은 것과 같은 높은 점성상태로 변하게 된다. 즉, 전기유변유체(240)가 고점성상태가 되었을 때, 사용자는 유체관(200B)의 강성이 증가되는 촉감을 느끼게 된다(유체관이 유연한 재질로 되어 있는 것이고, 실제로 강성계수가 달라진다는 의미가 아니고, 전자기기에 접촉한 사용자가 물렁한 느낌에서 딱딱한 느낌의 촉감을 받기 때문에 강성이 증가하는 것으로 느끼게 된다는 의미이다). 즉, 전기유변유체(240)는 인가된 전기장의 영향하에 입자들이 전기장 방향으로 사슬모양의 구조로 배열하기 때문에 점도가 급격히 증가하는 것이다. 전기유변유체(240)는 인가되는 전기장의 세기에 비례하여 점도가 증가하는 것이다. 전기유변유체(240)는 높은 인장성과 낮은 점성, 강성, 안정성 및 넓은 온도 편차 등의 장점을 가지고 있어서 햅틱 분야에 적용이 적합하다. Electro-rheumatic fluid 240 (Electro-Rheological Fluid, ERF) is a fluid that changes in viscosity depending on the electric field. In other words, the electrofluidic fluid 240 is a suspension in which fine particles having high polarization are dispersed in an insulating fluid. The electric rheological fluid 240 is in a low viscosity state in the absence of an electric field and is changed into a high viscosity state such as hardened when applied to the electric field. That is, when the electrofluidic fluid 240 is in a high viscosity state, the user feels that the rigidity of the fluid pipe 200B is increased (the fluid pipe is made of a flexible material, and the rigidity coefficient is actually changed. Rather, it means that the user who comes into contact with the electronic device feels that the stiffness is increased because the user feels the soft feeling from the soft feeling). That is, since the rheological fluid 240 arranges the particles in a chain-like structure in the direction of the electric field under the influence of the applied electric field, the viscosity increases rapidly. The rheological fluid 240 is to increase the viscosity in proportion to the intensity of the electric field applied. Electro-fluidic fluid 240 has the advantages of high tensile and low viscosity, stiffness, stability and wide temperature range is suitable for haptic applications.

이러한 전기유변유체(240)의 개략적인 성분은 전도성 입자로서 폴리아닐린/타이타늄 다이옥사이드 복합재로 구성된다. 즉, 전기유변유체(240)는, 전도성 고분자인 폴리아닐린과 유전상수가 높은 타이타늄 다이옥사이드의 유·무기 복합 화합물을 비전도성 용매에 분산시켜서 제조한다. 이 경우, 분극 정도가 높아 전기유변효과를 증대시키며, 전도성 입자로 유·무기 입자를 사용하므로 온도나 외부 환경의 장애요인없이 작동할 수 있는 이점이 있다. 보다 구체적으로는, 전기유변유체(240)는 전도성입자로서 TiO2 입자의 양이 폴리아닐린에 대하여 15 ~ 35 중량% 첨가되어 이루어진 폴리아닐린/TiO2 유·무기 복합재이다.A schematic component of this electrofluidic fluid 240 is composed of polyaniline / titanium dioxide composite as conductive particles. That is, the electro-fluidic fluid 240 is prepared by dispersing an organic-inorganic composite compound of polyaniline, which is a conductive polymer, and titanium dioxide having a high dielectric constant, in a non-conductive solvent. In this case, the degree of polarization increases the electric rheological effect, and since the use of organic and inorganic particles as the conductive particles, there is an advantage that can operate without obstacles of temperature or external environment. More specifically, the rheology fluid 240 is a polyaniline / TiO 2 organic-inorganic composite in which the amount of TiO 2 particles is 15 to 35% by weight based on polyaniline as conductive particles.

(( 햅틱Haptic 제공방법) How to Provide

이하에서는 상기와 같은 구성을 갖는 센서와 유변유체를 이용한 햅틱 장치 및 이를 갖는 전자기기를 이용한 햅틱 제공방법에 관하여 설명하도록 한다. 도 9는 센서와 유변유체를 이용한 햅틱 장치를 이용한 햅틱 제공방법의 흐름도이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 사용자가 손(10)으로 전자기기(100, 100A)의 양측에 구비된 변형감지부(130)에 힘(110)을 가하면(S50) 변형감지부(130)가 출력신호를 출력한다(S100). 이 때, 변형감지부(130)는 힘(110)에 의한 벤딩의 정도, 위치, 방향 등에 비례하는 각각의 전압치를 출력하게 된다. Hereinafter, a haptic device using a sensor and a rheological fluid having the above configuration and a haptic providing method using an electronic device having the same will be described. 9 is a flowchart illustrating a haptic providing method using a haptic device using a sensor and a rheological fluid. As shown in FIG. 9, when the user applies a force 110 to the deformation detection unit 130 provided at both sides of the electronic device 100, 100A with the hand 10 (S50), the deformation detection unit 130 is provided. Output the output signal (S100). At this time, the deformation detection unit 130 outputs respective voltage values proportional to the degree, position, direction, and the like of bending by the force 110.

이와 동시에 변형감지부(130)에 인접한 힘센서(150)가 사용자의 힘(110)을 감지하여 압축력의 위치와 정도를 전기적 신호로 출력한다(S120).At the same time, the force sensor 150 adjacent to the deformation detection unit 130 senses the user's force 110 and outputs the position and degree of the compressive force as an electrical signal (S120).

그 다음, 제어부(180)는 변형감지부(130)의 출력신호(벤딩의 정도, 위치, 방향)와 힘센서(150)의 출력신호(압축력의 정도, 압축 위치)에 기초하여 굽힘이 작용했는지 비틀림이 작용했는지 혹은 움켜짐이 작용했는지 여부를 판단하게 된다. 예를 들어, 힘센서(150)에 의한 압축 위치가 여러 곳이고 벤딩 위치가 한 곳이라면 비틀림이 작용한 것을 판단한다. 그러나, 이러한 신호의 조합의 기기의 크기나 센서의 위치 등에 따라 달라질 수 있기 때문에 제작된 전자기기(100)에 굽힘이나 비틀림을 실제로 가해 출력되는 신호를 패턴화하여 메모리에 내장시키는 것이 바람직하다. Next, the controller 180 determines whether bending is applied based on the output signal (degree of bending, position, direction) of the deformation detection unit 130 and the output signal (degree of compression force, compression position) of the force sensor 150. Judgment is made as to whether torsion or grabbing is applied. For example, if the compression position by the force sensor 150 is several places and the bending position is one place, it is determined that the torsion is applied. However, since the combination of these signals may vary depending on the size of the device or the position of the sensor, it is preferable to apply the bending or torsion to the manufactured electronic device 100 to pattern the output signal and to embed the signal in the memory.

그 다음, 제어부(180)는 가해진 힘(110)이나 모멘트(300)의 크기에 비례하는 전기신호를 유변유체가 충진된 유체관(200)에 인가한다(S300). 유체관(200A)이 도 7과 같은 자기유변유체(220)를 가질 경우, 코일(230)에 전류를 인가하여 중공관(210) 내부에 자기장이 형성되도록 한다. 인가되는 전기는 제어부(180) 내의 PWM신호발생부에 의해 펄스 신호로 인가될 수도 있다. 그러면, 자기유변유체(220)가 자기장에 따라 점성이 증가하여 고점성이 된 유체관(200A)은 강성이 증가하여 딱딱해지게 된다(S400). 그러면 손(10)에서는 물렁한 느낌에서 딱딱한 느낌으로 변하는 촉감을 감지하게 된다(S500). 강성의 증가로 인하여 누르는 손(10)이 반력에 의해 다소 후퇴하기도 한다. Next, the controller 180 applies an electrical signal proportional to the applied force 110 or the magnitude of the moment 300 to the fluid pipe 200 filled with the rheological fluid (S300). When the fluid pipe 200A has the magnetorheological fluid 220 as shown in FIG. 7, a current is applied to the coil 230 to form a magnetic field inside the hollow tube 210. The electricity applied may be applied as a pulse signal by the PWM signal generator in the controller 180. Then, the magnetorheological fluid 220 becomes highly viscous according to the magnetic field, and the fluid tube 200A, which becomes highly viscous, becomes rigid due to increased rigidity (S400). Then, the hand 10 senses a touch that changes from a soft feeling to a hard feeling (S500). Due to the increase in rigidity, the pressing hand 10 may be somewhat retracted by the reaction force.

유체관(200B)이 도 8과 같은 전기유변유체(240)를 가질 경우, 전극(252)에 직류를 인가하여 중공관(210) 내부에 전기장이 형성되도록 한다. 인가되는 전기는 제어부(180) 내의 PWM신호발생부에 의해 펄스 신호로 인가될 수도 있다. 그러면, 전기유변유체(240)가 전기장에 따라 점성이 증가하고, 고점성이 된 유체관(200B)은 강성이 증가하여 딱딱해진다(S400). 그러면 손(10)에서는 물렁한 느낌에서 딱딱한 느낌으로 변하는 촉감을 감지하게 된다(S500).When the fluid pipe 200B has the electrofluidic fluid 240 as shown in FIG. 8, a direct current is applied to the electrode 252 so that an electric field is formed inside the hollow pipe 210. The electricity applied may be applied as a pulse signal by the PWM signal generator in the controller 180. Then, the viscosity of the electrofluidic fluid 240 increases with the electric field, and the fluid tube 200B, which has become highly viscous, increases in rigidity and becomes hard (S400). Then, the hand 10 senses a touch that changes from a soft feeling to a hard feeling (S500).

도 1은 본 발명에 따른 센서와 유변유체를 이용한 햅틱 장치가 장착된 휴대형 전자기기의 외관 사시도,1 is an external perspective view of a portable electronic device equipped with a haptic device using a sensor and a rheological fluid according to the present invention;

도 2a는 도 1중 A-A 방향에 따른 단면도의 제 1 실시예,Figure 2a is a first embodiment of a cross-sectional view taken along the A-A direction in Figure 1,

도 2b는 도 1중 A-A 방향에 따른 단면도의 제 2 실시예,FIG. 2B is a second embodiment of a sectional view taken along the direction A-A of FIG. 1;

도 3은 도 1에 도시된 휴대형 전자기기를 손으로 잡고 힘을 가하는 사용상태도,3 is a use state of applying a force by holding the portable electronic device shown in Figure 1 by hand,

도 4는 본 발명에 사용되는 변형감지부(130)의 사시도,4 is a perspective view of the deformation detection unit 130 used in the present invention,

도 5는 본 발명에 따른 햅틱 장치가 장착된 휴대형 전자기기(예 : 모바일 PC)에 비틀림 모멘트가 인가되는 상태의 사용상태도,5 is a state of use in a state where a torsional moment is applied to a portable electronic device (for example, mobile PC) equipped with a haptic device according to the present invention,

도 6은 본 발명에 따른 햅틱장치의 개략적인 블럭도,6 is a schematic block diagram of a haptic device according to the present invention;

도 7은 도 1에 적용될 수 있는 자기유변유체를 충진한 유체관(200A)의 단면도,FIG. 7 is a cross-sectional view of a fluid tube 200A filled with a magnetorheological fluid that may be applied to FIG. 1.

도 8은 도 1에 적용될 수 있는 전기유변유체를 충진한 유체관(200B)의 단면도,8 is a cross-sectional view of a fluid pipe 200B filled with an electro-fluidic fluid that can be applied to FIG. 1;

도 9는 센서와 유변유체를 이용한 햅틱 장치를 이용한 햅틱 제공방법의 흐름도이다.9 is a flowchart illustrating a haptic providing method using a haptic device using a sensor and a rheological fluid.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 : 손,10: hand,

100, 100A : 휴대형 전자기기,100, 100A: portable electronic device,

110 : 힘,110: power,

120 : 표시부,120: display unit,

130 : 변형감지부,130: deformation detection unit,

132 : 전극,132: electrode,

134 : 센서부,134: sensor unit,

137 : 유연기판,137: flexible substrate,

135 : 유연부,135: flexible part,

140 : 본체부,140: main body,

150 : 힘센서,150: force sensor,

170 : 햅틱부,170: the haptic part,

200, 200A, 200B : 유체관,200, 200A, 200B: fluid pipe,

210 : 중공관,210: hollow tube,

220 : 자기유변유체,220: magnetorheological fluid,

230 : 코일,230: coil,

240 : 전기유변유체,240: the electric rheological fluid,

252 : 전극,252: electrode,

300 : 비틀림 모멘트.300: torsional moment.

Claims (17)

적어도 일방향의 힘 또는 상기 힘에 의한 변형을 감지하는 감지수단;Sensing means for sensing a force in at least one direction or deformation caused by the force; 상기 감지수단에 인접하고, 내부에 유변유체가 충진되어 소정의 유연성을 갖는 유체관(200); 및A fluid pipe 200 adjacent to the sensing means and having a fluid filled therein, the fluid fluid having a predetermined flexibility; And 상기 감지수단의 출력강도에 비례하여 상기 유체관(200)에 전기를 인가함으로서 상기 유변유체의 점성을 변화시키는 제어부(180);를 포함하고,And a controller 180 for changing the viscosity of the rheological fluid by applying electricity to the fluid pipe 200 in proportion to the output intensity of the sensing means. 상기 감지수단 중 상기 힘을 감지하는 것은 힘센서(150)이고, 상기 힘에 의한 변형을 감지하는 것은 상기 힘센서(150)와 인접한 변형감지부(130)이며, 상기 감지수단과 상기 유체관(200)은 평행하게 인접하고, 상기 유변유체의 점성 변화를 사용자가 인지하도록 하는 것을 특징으로 하는 센서와 유변유체를 이용한 햅틱 장치. The sensing means for sensing the force is a force sensor 150, the sensing of deformation by the force is a deformation detection unit 130 adjacent to the force sensor 150, the sensing means and the fluid pipe ( 200) are adjacent in parallel, the haptic device using a sensor and a rheological fluid, characterized in that the user to recognize the change in viscosity of the rheological fluid. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어부(180)는 상기 힘센서(150)의 출력신호와 상기 변형감지부(130)의 출력신호에 기초하여 상기 유체관(200)에 전기를 인가하는 것을 특징으로 하는 센서와 유변유체를 이용한 햅틱 장치.The controller 180 applies electricity to the fluid pipe 200 based on the output signal of the force sensor 150 and the output signal of the deformation detection unit 130. Haptic device. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 변형감지부(130)는 벤딩센서인 것을 특징으로 하는 센서와 유변유체를 이용한 햅틱 장치.The deformation detection unit 130 is a haptic device using a sensor and a rheological fluid, characterized in that the bending sensor. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유체관(200) 내부의 유변유체는 자기유변유체(220) 또는 전기유변유체(240)인 것을 특징으로 하는 센서와 유변유체를 이용한 햅틱 장치. Rheological fluid in the fluid pipe 200 is a haptic device using a sensor and a rheological fluid, characterized in that the magnetorheological fluid 220 or an electrical fluid fluid 240. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 유변유체는 자기유변유체(220)이고, 그리고The rheological fluid is a magnetorheological fluid 220, and 상기 자기유변유체(220)에 자기장을 인가하기 위하여 상기 유체관(200)의 주위에 코일(230)이 권취된 것을 특징으로 하는 센서와 유변유체를 이용한 햅틱 장 치. Haptic device using a sensor and a rheological fluid, characterized in that the coil 230 is wound around the fluid pipe 200 to apply a magnetic field to the magnetorheological fluid 220. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 유변유체는 전기유변유체(240)이고, 그리고The rheology fluid is an electric rheology fluid 240, and 상기 유체관(200)의 일측에는 상기 전기유변유체(240)와 전기적으로 연결되는 전극(252)이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 센서와 유변유체를 이용한 햅틱 장치. One side of the fluid pipe 200 is a haptic device using a sensor and a rheological fluid, characterized in that the electrode 252 is electrically connected to the electro-fluidic fluid 240 is provided. 청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 10 was abandoned upon payment of a setup registration fee. 제 6 항에 있어서, The method of claim 6, 상기 벤딩센서의 출력신호는 벤딩의 정도, 벤딩의 위치 및 벤딩의 방향에 관한 출력신호들중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서와 유변유체를 이용한 햅틱 장치. The output signal of the bending sensor is a haptic device using a sensor and a rheological fluid, characterized in that it comprises at least one of the output signal relating to the degree of bending, the position of the bending and the direction of the bending. 적어도 일방향의 힘 또는 상기 힘에 의한 변형을 감지하도록 전자기기의 적어도 일측에 구비되는 감지수단;Sensing means provided on at least one side of the electronic device to detect at least one direction of force or deformation caused by the force; 상기 감지수단과 인접하고, 내부에 유변유체가 충진되고 소정의 유연성을 갖는 유체관(200); 및A fluid tube 200 adjacent to the sensing means and filled with a rheological fluid therein and having a predetermined flexibility; And 상기 감지수단의 출력신호에 기초하여 상기 유체관(200)에 전기를 인가함으로서 상기 유변유체의 점성을 변화시키는 제어부(180);를 포함하며,And a controller 180 for changing the viscosity of the rheological fluid by applying electricity to the fluid pipe 200 based on the output signal of the sensing means. 상기 감지수단과 상기 유체관(200)은 상기 전자기기의 양측에 구비되며, 사용자가 상기 전자기기의 일측에 힘을 가했을 때 상기 유변유체의 점성 변화를 상기 사용자가 인지하도록 하는 것을 특징으로 하는 센서와 유변유체를 이용한 햅틱 장치를 갖는 전자기기.The sensing means and the fluid pipe 200 are provided on both sides of the electronic device, the user characterized in that the user recognizes the change in viscosity of the rheological fluid when the user applies a force to one side of the electronic device And an electronic device having a haptic device using a rheological fluid. 삭제delete 청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 13 was abandoned upon payment of a registration fee. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 전자기기는 휴대폰, PDA, PMP, 네비게이션, 노트북, 모바일 PC, 타블렛 PC, MP3 플레이어중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 센서와 유변유체를 이용한 햅틱 장치를 갖는 전자기기.The electronic device has a sensor and a haptic device using a rheology fluid, characterized in that any one of a mobile phone, PDA, PMP, navigation, notebook, mobile PC, tablet PC, MP3 player. 사용자가 전자기기의 일측에 구비된 감지수단에 힘을 가했을 때 상기 감지수단이 상기 힘 또는 상기 힘에 의한 변형에 감지하여 출력신호를 출력하는 단계;Outputting an output signal by sensing the force or deformation caused by the force when the user applies a force to the sensing means provided on one side of the electronic device; 제어부(180)가 상기 감지수단의 출력신호에 기초하여 유변유체가 충진된 유체관(200)에 전기를 인가하는 단계(S300);The controller 180 applying electricity to the fluid pipe 200 filled with the rheological fluid based on the output signal of the sensing means (S300); 전기가 인가된 유체관(200)내의 상기 유변유체의 점성이 증가하여 상기 유체관(200)의 강성이 증가하는 단계(S400); 및Increasing the viscosity of the rheological fluid in the fluid pipe (200) to which electricity is applied (S400) to increase the rigidity of the fluid pipe (200); And 상기 유체관(200)의 강성 변화가 상기 전자기기의 일측을 통해 상기 사용자에게 전달되어 인지하도록 하는 단계(S500);를 포함하며,It includes; and the step (S500) so that the change in the rigidity of the fluid pipe 200 is delivered to the user through one side of the electronic device to recognize it; 상기 감지수단의 출력신호는 힘의 크기, 힘의 위치, 변형의 크기, 변형의 위치, 변형의 방향중 하나 이상을 포함하는 출력신호이고, 상기 제어부(180)가 상기 유체관(200)에 인가하는 전기는 상기 감지수단의 출력신호에 비례하는 전압 또는 전류인 것을 특징으로 하는 센서와 유변유체를 이용한 햅틱 장치의 햅틱 제공방법.The output signal of the sensing means is an output signal including at least one of the magnitude of the force, the position of the force, the magnitude of the deformation, the position of the deformation, the direction of the deformation, and the controller 180 is applied to the fluid pipe 200. The electricity is a haptic providing method of the haptic device using a sensor and a rheological fluid, characterized in that the voltage or current proportional to the output signal of the sensing means. 삭제delete 제 14 항에 있어서, The method of claim 14, 상기 감지수단의 신호 출력단계는,The signal output step of the sensing means, 변형감지부(130)가 상기 사용자의 힘에 의한 변형을 감지하여 출력하는 단계(S100); 및Deformation detection unit 130 detects and outputs the deformation caused by the user's force (S100); And 상기 변형감지부(130)에 인접한 힘센서(150)가 상기 사용자의 힘을 감지하여 출력하는 힘센서 출력단계(S120)를 더 포함하고, 그리고,The force sensor 150 adjacent to the deformation detection unit 130 further includes a force sensor output step (S120) for detecting and outputting the force of the user, and 상기 전기 인가단계(S300)는 상기 제어부(180)가 상기 변형감지부(130)와 상기 힘센서(150)의 출력신호에 기초하여 상기 유체관(200)에 전기를 인가하는 것을 특징으로 하는 센서와 유변유체를 이용한 햅틱 장치의 햅틱 제공방법.In the electrical application step (S300), the control unit 180 applies electricity to the fluid pipe 200 based on the output signal of the deformation detection unit 130 and the force sensor 150 Haptic providing method of the haptic device using a rheology fluid. 제 16 항에 있어서, The method of claim 16, 상기 전기 인가단계(S300)는The electrical application step (S300) is 상기 제어부(180)가 상기 변형감지부(130)의 출력신호와 상기 힘센서(150)의 출력신호의 조합에 기초하여 비틀림 모멘트가 가해졌는지 여부를 판단하는 단계(S200)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 센서와 유변유체를 이용한 햅틱 장치의 햅틱 제공방법.And determining, by the controller 180, whether a torsion moment is applied based on the combination of the output signal of the deformation detection unit 130 and the output signal of the force sensor 150 (S200). Haptic providing method of the haptic device using the sensor and the rheological fluid.
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