KR101161962B1 - 햅틱 피드백 디바이스 및 이의 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 햅틱 피드백 디바이스는 진동이 요구되는 햅틱 디바이스로 제공되는 터치 패널; 및 상기 터치 패널의 터치면에 제공되는 터치압이 최대 임계 터치압 미만인 경우 상기 터치압에 대향하는 구동력을 상기 터치면 방향으로 제공하여 상기 터치 패널의 위치변화가 없도록 하며, 상기 터치압이 상기 최대 임계 터치압 이상으로 가압되면 상기 구동력이 정지되어 상기 터치 패널이 상기 터치압에 대응하여 위치변화를 일으키도록 상기 터치 패널의 터치면의 반대의 면에 구비되는 액츄에이터;를 포함할 수 있다.

Description

햅틱 피드백 디바이스 및 이의 제어방법{Haptic feedback device and method for controlling thereof}
본 발명은 햅틱 피드백 디바이스 및 이의 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실제 버튼의 돔스위치를 누르는 것과 같은 느낌을 전달하는 햅틱 피드백 디바이스 및 이의 제어방법에 관한 것이다.
최근 전자장치를 간편하게 사용하려는 사용자의 요구에 따라 전자 제품을 터치하여 입력하는 터치 방식의 디바이스 사용이 보편화되고 있다.
현재, 햅틱 피드백 디바이스란, 터치하여 입력하는 개념 이외에도 인터페이스에 사용자의 직관적 경험을 반영하고 터치에 대한 피드백을 좀 더 다양화하는 개념이 포함된다.
이때, 햅틱 피드백 디바이스는 공간 절약이 가능하고 조작성 향상과 간편성을 이룰 수 있고, 사양 변경이 간편하며 이용자 인식이 높다는 점 이외에도 IT기기와의 연동성이 용이하다는 많은 장점이 있다.
이와 같은 장점으로 인해 햅틱 피드백 디바이스는 컴퓨터, 교통, 서비스, 의료, 모바일 등에서 사용되는 전자장치에 폭 넓게 이용되고 있다.
일반적으로, 햅틱 피드백 디바이스는 사용자가 손가락으로 터치 패널을 누를 때 진동을 가하여 사용자에게 햅틱 느낌을 전달하고 있다.
이를 위하여, 진동 모터, 피에조 구동기 등을 이용하여 진동 햅틱을 구현하고 있으나, 이러한 진동 방식은 단순한 진동 피드백 또는 진동 전달일 뿐이고, 사용자에게 고급스러운 클릭감을 전달하기에는 여전히 부족하다는 문제가 있다.
따라서, 사용자가 터치 패널에 제공하는 터치압에 대하여 진정한 클릭 느낌, 즉, 일반적인 돔스위치와 같은 느낌을 전달할 수 있는 햅틱 피드백 디바이스에 대한 연구가 시급한 실정이다.
본 발명의 목적은 햅틱 디바이스에 진동을 제공하는 액츄에이터의 구동력을 제어하여 클릭감을 향상시키는 햅틱 피드백 디바이스 및 이의 제어방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 햅틱 피드백 디바이스는 진동이 요구되는 햅틱 디바이스로 제공되는 터치 패널; 및 상기 터치 패널의 터치면에 제공되는 터치압이 최대 임계 터치압 미만인 경우 상기 터치압에 대향하는 구동력을 상기 터치면 방향으로 제공하여 상기 터치 패널의 위치변화가 없도록 하며, 상기 터치압이 상기 최대 임계 터치압 이상으로 가압되면 상기 구동력이 정지되어 상기 터치 패널이 상기 터치압에 대응하여 위치변화를 일으키도록 상기 터치 패널의 터치면의 반대의 면에 구비되는 액츄에이터;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 햅틱 피드백 디바이스의 상기 액츄에이터는 상기 터치압이 상기 최대 임계 터치압 미만인 경우 상기 터치압과 대응되는 반대방향의 구동력을 발생시켜 상기 터치 패널의 위치변화가 없도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 햅틱 피드백 디바이스의 상기 액츄에이터는 상기 터치압이 상기 최대 임계 터치압 이상인 경우 상기 구동력이 정지되어 상기 터치 패널을 상기 터치압 방향으로 하강시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 햅틱 피드백 디바이스는 진동이 요구되는 햅틱 디바이스로 제공되며, 터치면에 최대 임계 터치압 이상의 터치압이 제공되어 상기 터치압 방향으로 변형된 터치 패널; 및 상기 터치 패널의 상기 터치압이 감소되는 경우 상기 터치압에 대응하여 상기 터치압 방향으로 구동력이 제공되어 상기 터치 패널을 변형된 상태로 유지시키며, 상기 터치압이 최소 임계 터치압 이하가 되는 경우 상기 구동력이 정지되어 상기 터치 패널을 원래의 위치로 복귀시키도록 상기 터치 패널의 터치면의 반대의 면에 구비되는 액츄에이터;를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 햅틱 피드백 디바이스의 상기 액츄에이터는 상기 터치압이 상기 최소 임계 터치압을 초과하는 경우 상기 터치압과 대응하여 상기 터치압 방향으로 구동력을 발생시켜 상기 터치 패널이 변형된 상태로 유지시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 햅틱 피드백 디바이스의 상기 액츄에이터는 상기 터치압이 상기 최소 임계 터치압 이하인 경우 상기 구동력이 정지되어 상기 터치 패널을 상기 터치압의 반대방향으로 상승시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 햅틱 피드백 디바이스의 제어방법은 진동이 요구되는 햅틱 디바이스로 제공되는 터치 패널의 터치면에 최대 임계 터치압 미만의 터치압이 제공되는 단계; 상기 터치면의 반대의 면에 구비되는 액츄에이터가 상기 터치압에 대향하는 구동력을 상기 터치면 방향으로 제공하여 상기 터치 패널의 위치 변화가 없도록 하는 단계; 및 및 상기 터치압이 상기 최대 임계 터치압 이상으로 가압되면 상기 액츄에이터의 구동력이 정지되어 상기 터치 패널이 상기 터치압에 대응하여 위치변화를 일으키는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 햅틱 피드백 디바이스 제어방법의 상기 액츄에이터는 상기 터치압이 상기 최대 임계 터치압 미만인 경우 상기 터치압과 대응되는 반대방향의 구동력을 발생시켜 상기 터치 패널의 위치변화가 없도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 햅틱 피드백 디바이스 제어방법의 상기 액츄에이터는 상기 터치압이 상기 최대 임계 터치압 이상인 경우 상기 구동력이 정지되어 상기 터치 패널을 상기 터치압 방향으로 하강시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 햅틱 피드백 디바이스 제어방법은 진동이 요구되는 햅틱 디바이스로 제공되는 터치 패널의 터치면에 최대 임계 터치압 이상의 터치압이 제공되어 상기 터치 패널이 상기 터치압 방향으로 변형되는 단계; 상기 터치면의 반대의 면에 구비되는 액츄에이터가 상기 터치압이 감소하여 최소 임계 터치압에 도달하기 전까지 상기 터치압에 대향하는 구동력을 상기 터치압 방향으로 제공하여 상기 터치 패널을 변형된 상태로 유지시키는 단계; 및 상기 터치압이 상기 최소 임계 터치압 이하가 되면 상기 액츄에이터의 구동력이 정지되어 변형된 상기 터치 패널을 원래의 위치로 복귀시키는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 햅틱 피드백 디바이스 제어방법의 상기 액츄에이터는 상기 터치압이 상기 최소 임계 터치압을 초과하는 경우 상기 터치압과 대응하여 상기 터치압 방향으로 구동력을 발생시켜 상기 터치 패널이 변형된 상태로 유지시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 햅틱 피드백 디바이스 제어방법의 상기 액츄에이터는 상기 터치압이 상기 최소 임계 터치압 이하인 경우 상기 구동력이 정지되어 상기 터치 패널을 상기 터치압의 반대방향으로 상승시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 햅틱 피드백 디바이스 및 이의 제어방법에 의하면, 햅틱 피드백 디바이스를 사용하는 사용자에게 돔스위치같은 클릭감을 제공할 수 있다.
또한, 터치 패널의 최대 임계 터치압 조정으로 다양한 종류의 클릭감을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치인 이동통신 단말기의 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 단말기 케이스에 햅틱 피드백 디바이스가 장착된 모습을 도시한 개략 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 햅틱 피드백 디바이스를 도시한 개략 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 햅틱 피드백 디바이스를 도시한 개략 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 햅틱 피드백 디바이스의 터치 패널에 터치압이 작용하는 모습을 도시한 개략 단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 다른 햅틱 피드백 디바이스의 터치 패널에 작용하는 터치압과 최대 임계 터치압이 같을 때의 모습을 도시한 개략 단면도.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 햅틱 피드백 디바이스의 터치 패널에 터치압이 작용하는 모습을 도시한 개략 단면도.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 햅틱 피드백 디바이스의 터치 패널에 작용하는 터치압과 최소 임계 터치압이 같을 때의 모습을 도시한 개략 단면도.
도 9는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 햅틱 피드백 디바이스 제어방법의 플로우 차트.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시 형태를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시 형태에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시 형태를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시 형태의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치인 이동통신 단말기의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 단말기 케이스에 햅틱 피드백 디바이스가 장착된 모습을 도시한 개략 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 햅틱 피드백 디바이스를 도시한 개략 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치인 이동통신 단말기(100)는 케이스(140) 및 햅틱 피드백 디바이스(130)를 포함할 수 있다.
상기 케이스(140)는 전면 케이스(10)와 후면 케이스(80)로 이루어질 수 있으며, 상기 전면 케이스(10)와 상기 후면 케이스(80)가 결합되어 내부공간이 형성될 수 있다.
상기 내부공간에는 햅틱 피드백 디바이스(130)가 장착될 수 있으며, 상기 햅틱 피드백 디바이스(130)는 햅틱 피드백 액츄에이터(120)를 포함하며, 상기 햅틱 피드백 액츄에이터(120)는 회로기판(70)에 실장된 제어부(60)에 의해 작동될 수 있다.
여기서, 상기 햅틱 피드백 디바이스(130)는 햅틱 디바이스(110) 및 햅틱 피드백 액츄에이터(120)를 포함할 수 있다.
햅틱 디바이스(110)는 진동을 필요로 하는 기구물로서, 외부의 접촉 압력에 따라 반응이 필요한 전자 장치인 이동통신 단말기(100)의 내부 구성물이다.
상기 햅틱 디바이스(110)는 이동통신 단말기(100)의 디스플레이 패널(30)뿐 만 아니라, 접촉에 따라 전동이 필요한 입력장치, 예를 들어 OA기기, 자판기, 티켓 발급기 등에서도 이용될 수 있다.
본 실시예의 전자장치인 이동통신 단말기(100)는 상기 햅틱 디바이스(110)로써 영상을 제공하는 디스플레이 패널(30)과 외부로부터 직접 압력이 가해지는 터치 패널(20)을 포함할 수 있다. 즉, 상기 터치 패널(20)의 터치면(25)에 터치압이 가해져 상기 터치압이 변하게 되면, 상기 햅틱 디바이스(110) 자체가 상기 터치압에 대해서 햅틱 반응한다.
여기서, 상기 터치 패널(20)은 외부 필름층, ITO(Indium－Tin Oxide) 필름층 및 베이스 필름층을 적층하여 이루어질 수 있으며, 상기 디스플레이 패널(30)은 상기 터치 패널(20) 저면에 배치되며, 상기 이동통신 단말기(100)의 전면에 제공되는 빛을 발광하게 된다.
이때, 상기 디스플레이 패널(30)은 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma display panel), EL(Electrolumine scenece) 중에서 하나를 선택적으로 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 사상을 이해하는 당업자의 수준에서 변경가능함을 밝혀둔다.
상기 햅틱 피드백 액츄에이터(120)는 진동 플레이트(40)와 액츄에이터(50)를 포함할 수 있다. 또한, 햅틱 피드백 디바이스(130)는 터치압이 가해지는 상기 터치 패널(20)을 포함하는 햅틱 디바이스(110)와 상기 햅틱 디바이스(110)를 진동하게 하는 햅틱 피드백 액츄에이터(120)를 포함할 수 있는 개념이다.
상기 진동 플레이트(40)는 상기 액츄에이터(50)에서 발생하는 진동을 상기 디스플레이 패널(30)로 전달할 수 있으며, 상기 액츄에이터(50)가 직접적으로 상기 디스플레이 패널(30)에 부착되어 디스플레이 패널(30)을 진동하게 할 수 있으나, 진동에 대한 충격 완화 또는 진동의 증폭을 위해 상기 진동 플레이트(40)는 필요에 따라 선택되어 사용될 수 있다.
즉, 상기 햅틱 피드백 액츄에이터(120)를 구성하는 진동 플레이트(40)는 선택사항일 수 있다.
여기서, 상기 진동 플레이트(40)는 충격 완화용 재질을 사출하여 얻을 수 있으나 이에 한정하지 않으며, 상기 액츄에이터(50)와의 상호 작용을 고려하여 두께를 변경할 수 있다.
상기 진동 플레이트(40)는 상기 디스플레이 패널(30)의 직사각형 형상의 에지부를 따라 얇은 스트립으로 형성되어 배치될 수 있다.
여기서, 방향을 정의하면, 직사각형 형상의 디스플레이 패널(30)의 긴변을 길이방향으로, 짧은 변을 폭 방향으로 정의하기로 한다.
구체적으로, 상기 진동 플레이트(40)는 상기 햅틱 디바이스(110)인 디스플레이 패널(30)의 길이 방향의 에지부에서 다수의 분지 라인(42, 44)을 가질 수 있으며, 상기 다수의 분지 라인(42, 44) 사이에 슬릿(46)이 형성될 수 있다.
이때, 상기 분지 라인(42, 44)은 거의 동일한 폭을 이룰 수 있으며, 상기 분지 라인(42, 44)과 거의 동일한 폭을 가지는 바(bar) 형상의 액츄에이터(50)가 접착 배치될 수 있다. 이때, 상기 액츄에이터(50)는 상기 분지 라인(42, 44)에 병렬로 평행하게 배치될 수 있다.
다만, 상기 액츄에이터(50)의 상기 진동 플레이트(40)에의 접착 위치는 상기 분지라인(42, 44)의 중앙부에 한정하지 않으며 일부에 치우치게 형성되거나, 각각의 분지라인(42, 44) 상에 복수개 형성되어도 무방함을 밝혀둔다.
여기서, 상기 액츄에이터(50)의 동작 및 상기 터치 패널(20)의 위치 변화에 대해서는 도 4 내지 도 8을 참조하여 후술하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 햅틱 피드백 디바이스를 도시한 개략 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 햅틱 피드백 디바이스의 터치 패널에 터치압이 작용하는 모습을 도시한 개략 단면도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 다른 햅틱 피드백 디바이스의 터치 패널에 작용하는 터치압과 최대 임계 터치압이 같을 때의 모습을 도시한 개략 단면도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 햅틱 피드백 디바이스(130)는 터치압이 가해지는 상기 터치 패널(20)을 포함하는 햅틱 디바이스(110)와 상기 햅틱 디바이스(110)를 진동하게 하는 햅틱 피드백 액츄에이터(120)를 포함할 수 있다.
물론, 상기 언급한 바와 같이 상기 햅틱 피드백 디바이스(130)에는 디스플레이 패널(30)도 포함하는 개념이나, 이하에서는 상기 터치 패널(20)과 액츄에이터(50)를 중심으로 설명하기로 한다.
상기 햅틱 피드백 디바이스(130)를 구성하는 상기 액츄에이터(50)는 회로기판(70)에 실장된 제어부(60)에 의해 작동할 수 있으며, 상기 터치 패널(20)의 터치면(25)에는 사용자의 터치압(150)이 제공된다.
도 5와 같이 터치 패널(20)을 구비하는 햅틱 디바이스(110)에 상기 터치압(150)이 제공되며, 상기 터치압(150)은 상기 제어부(60)에 전송이 된다.
상기 제어부(60)는 액츄에이터(50)의 구동 여부를 결정하는 최대 임계 터치압(160)을 미리 설정해 놓고 있으며, 상기 제어부(60)는 상기 터치압(150)과 상기 최대 임계 터치압(160)의 크기를 비교하게 된다.
여기서, 상기 터치압(150), 상기 최대 임계 터치압(160) 및 후술할 최소 임계 터치압(180)의 크기는 도면상에서 화살표의 길이로 표현하기로 한다.
따라서, 상기 터치압(150)과 상기 최대 임계 터치압(160)의 크기 비교 결과 상기 터치압(150)의 크기가 상기 최대 임계 터치압(160)의 크기보다 작은 경우 상기 제어부(60)의 신호에 의해 상기 액츄에이터(50)는 구동력(170)을 발생시키게 된다.
즉, 상기 최대 임계 터치압(160)보다 작은 상기 터치압(150)이 상기 터치 패널(20)에 작용하는 경우 상기 터치압(150)에 의해 상기 터치 패널(20)은 상기 터치압(150) 방향으로 굴곡(점선)될 수 밖에 없다.
그러나, 상기 터치 패널(20)이 굴곡되는 것을 방지하기 위해 상기 제어부(60)는 상기 액츄에이터(50)에 구동 신호를 전송하게 되며, 상기 구동 신호에 의해 상기 액츄에이터(50)는 상기 터치압(150)에 대향하는 구동력(170)을 상기 터치 패널(20)의 터치면(25) 방향으로 제공되어 상기 터치 패널(20)은 상기 터치압(150)에도 불구하고 위치변화가 없게 되는 것이다.
따라서, 상기 터치압(150)이 점점 강해져 상기 최대 임계 터치압(160)에 도달하기 전까지는 상기 액츄에이터(50)가 상기 터치압(150)에 대응하는 구동력을 상기 터치 패널(20)에 제공하므로 상기 터치압(150)을 제공하는 사용자는 상기 터치압(150)에도 불구하고 상기 터치 패널(20)로부터 아무런 느낌을 받지 못하게 된다.
여기서, 도 6과 같이 사용자의 터치압(150)이 상기 최대 임계 터치압(160)과 크거나 같아지는 경우 상기 액츄에이터(50)는 더이상 구동력을 발생시키지 아니하고 정지하게 된다.
즉, 상기 터치압(150)이 상기 최대 임계 터치압(160)과 크거나 같아지는 경우 상기 제어부(60)는 상기 액츄에이터(50)의 작동을 멈추게 하는 신호를 전송하게 된다.
상기 신호를 전송받은 상기 액츄에이터(50)는 상기 터치압(150)에 대응하고 상기 터치면(25) 방향으로 제공하던 구동력(170)을 멈추고, 그에 대한 반응으로 상기 터치 패널(20)은 상기 터치압(150)에 반응하여 상기 터치압(150) 방향으로 하강하게 된다.
따라서, 상기 터치압(150)이 상기 최대 임계 터치압(160)에 도달하기 전까지는 상기 액츄에이터(50)의 구동력에 의해 상기 터치 패널(20)은 전혀 변형되지 아니하고, 상기 최대 임계 터치압(160)에 도달하는 순간 상기 터치 패널(20)은 상기 터치압(150)에 반응하므로 터치압(150)을 제공하는 사용자는 실제 버튼을 누르는 것과 같은 클릭감을 제공받을 수 있다.
또한, 상기 제어부(60)가 상기 최대 임계 터치압(160)을 가변적으로 저장하여 터치압(150)을 제공하는 사용자는 다양한 종류의 버튼 클릭감을 제공받을 수도 있다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 햅틱 피드백 디바이스의 터치 패널에 터치압이 작용하는 모습을 도시한 개략 단면도이고, 도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 햅틱 피드백 디바이스의 터치 패널에 작용하는 터치압과 최소 임계 터치압이 같을 때의 모습을 도시한 개략 단면도이다.
도 7은 터치압(150)이 최대 임계 터치압(160)에 도달하여 터치 패널(20)이 하강한 이후의 터치압(150)이 작용하는 모습을 도시한 단면도로서, 상기 터치 패널(20)은 상기 터치압(150) 방향으로 하강되어 있다.
즉, 사용자가 상기 터치 패널(20)을 클릭하여 클릭감을 느낀 후 상기 터치 패널(20)과의 터치압(150)을 감소시키고, 결국에는 상기 터치 패널(20)과의 접촉은 사라지게 된다.
이때, 상기 터치압(150)은 상기 최대 임계 터치압(160)에 도달한 후 점점 감소하게 되며, 상기 제어부(60)는 상기 터치압(150)과 최소 임계 터치압(180)을 비교하게 된다.
따라서, 비교 결과 상기 터치압(150)의 크기가 상기 최소 임계 터치압(180)의 크기를 초과하는 경우 상기 제어부(60)는 상기 액츄에이터(50)에 구동 신호를 인가하게 되며, 상기 액츄에이터(50)는 상기 터치압(150)에 대응하여 상기 터치압(150) 방향으로 구동력(170)을 제공하게 된다.
즉, 상기 터치압(150)이 상기 최소 임계 터치압(180)을 초과하는 경우 상기 터치압(150)과 대응하여 상기 터치압(150) 방향으로 구동력을 발생시켜 상기 터치 패널(20)이 변형된 상태로 유지시키게 되는 것이다.
상기 터치압(150)이 점점 감소되어 상기 최소 임계 터치압(180) 이하가 되는 경우에는 도 8과 같이 상기 액츄에이터(50)는 더이상 구동력을 발생시키지 아니하고 정지하게 된다.
즉, 상기 터치압(150)이 상기 최소 임계 터치압(180) 이하가 되는 경우 상기 제어부(60)는 상기 액츄에이터(50)의 작동을 멈추게 하는 신호를 전송하게 된다.
상기 신호를 전송받은 상기 액츄에이터(50)는 상기 터치압(150)에 대응하고 상기 터치압(150) 방향으로 제공하던 구동력(170)을 멈추고, 그에 대한 반응으로 상기 터치 패널(20)은 원래의 위치로 복귀하게 된다.
따라서, 상기 터치압(150)이 상기 최소 임계 터치압(180)에 도달하기 전까지는 상기 액츄에이터(50)의 구동력에 의해 상기 터치 패널(20)은 변형되지 아니하고, 상기 최소 임계 터치압(180)에 도달하는 순간 상기 터치 패널(20)은 상승하여 원래의 위치로 복귀되는 것이다.
그러므로, 터치압(150)을 제공하는 사용자는 상기 터치 패널(20)의 상승 효과로 힘 증가를 느끼면서 버튼이 업되는 느낌을 받을 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 햅틱 피드백 디바이스 제어방법의 플로우 차트로 도 9를 참조하여 햅틱 피드백 디바이스(130)의 제어방법을 살펴보기로 한다.
먼저, 사용자가 터치 패널(20)을 접촉하여 터치압(150)을 발생(S10)시키면 제어부(60)는 상기 터치압(150)을 인식하고 미리 저장해 놓은 최대 임계 터치압(160)과 비교하는 단계(S20)를 거치게 된다.
비교 결과, 상기 터치압(150)이 상기 최대 임계 터치압(160)보다 작게 되면 상기 제어부(60)는 액츄에이터(50)에 구동 신호를 인가하게 된다.
따라서, 상기 액츄에이터(50)는 구동 신호에 따라 상기 터치압(150)에 대응하는 구동력을 발생(S30)시키게 된다.
이후에 상기 터치압(150)이 상기 최대 임계 터치압(160)에 도달하게 되면 구동력(170)을 발생하던 상기 액츄에이터(50)는 정지(S40)하게 되고, 그에 따라 상기 터치 패널(20)은 상기 터치압(150)에 반응하여 상기 터치압(150) 방향으로 하강하게 된다.
따라서, 터치압(150)을 제공하던 사용자는 버튼 클릭감을 느끼게 되고 점점 터치압(150)을 감소시키는 과정을 거치게 된다.
이때, 상기 제어부(60)는 상기 터치압(150)과 미리 저장해 놓은 최소 임계 터치압(180)을 비교(S50)하게 되고, 상기 터치압(150)이 상기 최소 임계 터치압(180)보다 큰 경우 정지되었던 상기 액츄에이터(50)는 다시 구동력을 발생(S60)시키게 된다.
따라서, 상기 액츄에이터(50)의 구동력으로 상기 터치 패널(20)은 하강된 상태로 유지하게 되는 것이다.
이후에 상기 터치압(150)이 상기 최소 임계 터치압(180)에 도달하게 되면 상기 액츄에이터(50)는 구동력을 정지(S70)하게 되고, 상기 터치 패널(20)은 원래의 상태로 복귀되어 사용자는 버튼이 업되는 느낌을 받을 수 있다.
이상의 실시예를 통해, 제어부(60)에 미리 설정해 놓은 최대 임계 터치압(160)과 최소 임계 터치압(180)에 의해 액츄에이터(50)의 구동여부를 결정하므로 터치압을 제공하는 사용자는 돔스위치를 누르는 것과 같은 버튼 클릭감을 느낄 수 있다.
또한, 상기 제어부(60)는 상기 최대 임계 터치압(160)을 가변적으로 저장하는 것이 가능하므로 터치압을 제공하는 사용자는 다양한 종류의 버튼 클릭감을 제공받을 수 있다.
20: 터치 패널 30: 디스플레이 패널
40: 진동 플레이트 50: 액츄에이터
110: 햅틱 디바이스 120: 햅틱 피드백 액츄에이터
130: 햅틱 피드백 디바이스 150: 터치압
160: 최대 임계 터치압 170: 액츄에이터 구동력
180: 최소 임계 터치압

Claims (12)

  1. 진동이 요구되는 햅틱 디바이스로 제공되는 터치 패널; 및
    상기 터치 패널의 터치면에 제공되는 터치압이 최대 임계 터치압 미만인 경우 상기 터치압에 대향하는 구동력을 상기 터치면 방향으로 제공하여 상기 터치 패널의 위치변화가 없도록 하며,
    상기 터치압이 상기 최대 임계 터치압 이상으로 가압되면 상기 구동력이 정지되어 상기 터치 패널이 상기 터치압에 대응하여 위치변화를 일으키도록 상기 터치 패널의 터치면의 반대의 면에 구비되는 액츄에이터;를 포함하는 햅틱 피드백 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 액츄에이터는 상기 터치압이 상기 최대 임계 터치압 미만인 경우 상기 터치압과 대응되는 반대방향의 구동력을 발생시켜 상기 터치 패널의 위치변화가 없도록 하는 것을 특징으로 하는 햅틱 피드백 디바이스.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 액츄에이터는 상기 터치압이 상기 최대 임계 터치압 이상인 경우 상기 구동력이 정지되어 상기 터치 패널을 상기 터치압 방향으로 하강시키는 것을 특징으로 하는 햅틱 피드백 디바이스.
  4. 진동이 요구되는 햅틱 디바이스로 제공되며, 터치면에 최대 임계 터치압 이상의 터치압이 제공되어 상기 터치압 방향으로 변형된 터치 패널; 및
    상기 터치 패널의 상기 터치압이 감소되는 경우 상기 터치압에 대응하여 상기 터치압 방향으로 구동력이 제공되어 상기 터치 패널을 변형된 상태로 유지시키며, 상기 터치압이 최소 임계 터치압 이하가 되는 경우 상기 구동력이 정지되어 상기 터치 패널을 원래의 위치로 복귀시키도록 상기 터치 패널의 터치면의 반대의 면에 구비되는 액츄에이터;를 포함하는 햅틱 피드백 디바이스.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 액츄에이터는 상기 터치압이 상기 최소 임계 터치압을 초과하는 경우 상기 터치압과 대응하여 상기 터치압 방향으로 구동력을 발생시켜 상기 터치 패널이 변형된 상태로 유지시키는 것을 특징으로 하는 햅틱 피드백 디바이스.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 액츄에이터는 상기 터치압이 상기 최소 임계 터치압 이하인 경우 상기 구동력이 정지되어 상기 터치 패널을 상기 터치압의 반대방향으로 상승시키는 것을 특징으로 하는 햅틱 피드백 디바이스.
  7. 진동이 요구되는 햅틱 디바이스로 제공되는 터치 패널의 터치면에 최대 임계 터치압 미만의 터치압이 제공되는 단계;
    상기 터치면의 반대의 면에 구비되는 액츄에이터가 상기 터치압에 대향하는 구동력을 상기 터치면 방향으로 제공하여 상기 터치 패널의 위치 변화가 없도록 하는 단계; 및
    상기 터치압이 상기 최대 임계 터치압 이상으로 가압되면 상기 액츄에이터의 구동력이 정지되어 상기 터치 패널이 상기 터치압에 대응하여 위치변화를 일으키는 단계;를 포함하는 햅틱 피드백 디바이스 제어방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 액츄에이터는 상기 터치압이 상기 최대 임계 터치압 미만인 경우 상기 터치압과 대응되는 반대방향의 구동력을 발생시켜 상기 터치 패널의 위치변화가 없도록 하는 것을 특징으로 하는 햅틱 피드백 디바이스 제어방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 액츄에이터는 상기 터치압이 상기 최대 임계 터치압 이상인 경우 상기 구동력이 정지되어 상기 터치 패널을 상기 터치압 방향으로 하강시키는 것을 특징으로 하는 햅틱 피드백 디바이스 제어방법.
  10. 진동이 요구되는 햅틱 디바이스로 제공되는 터치 패널의 터치면에 최대 임계 터치압 이상의 터치압이 제공되어 상기 터치 패널이 상기 터치압 방향으로 변형되는 단계;
    상기 터치면의 반대의 면에 구비되는 액츄에이터가 상기 터치압이 감소하여 최소 임계 터치압에 도달하기 전까지 상기 터치압에 대향하는 구동력을 상기 터치압 방향으로 제공하여 상기 터치 패널을 변형된 상태로 유지시키는 단계; 및
    상기 터치압이 상기 최소 임계 터치압 이하가 되면 상기 액츄에이터의 구동력이 정지되어 변형된 상기 터치 패널을 원래의 위치로 복귀시키는 단계;를 포함하는 햅틱 피드백 디바이스 제어방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 액츄에이터는 상기 터치압이 상기 최소 임계 터치압을 초과하는 경우 상기 터치압과 대응하여 상기 터치압 방향으로 구동력을 발생시켜 상기 터치 패널이 변형된 상태로 유지시키는 것을 특징으로 하는 햅틱 피드백 디바이스 제어방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 액츄에이터는 상기 터치압이 상기 최소 임계 터치압 이하인 경우 상기 구동력이 정지되어 상기 터치 패널을 상기 터치압의 반대방향으로 상승시키는 것을 특징으로 하는 햅틱 피드백 디바이스 제어방법.
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