KR101379292B1 - Method using the same and recording medium thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 촉각 생성 장치 및 기록매체에 관한 것이다. The present invention relates to a touch-generating device and the recording medium. 본 발명의 일예와 관련된 촉각 생성 장치는 사용자의 터치를 입력 받기 위한 제 1 기판, 상기 제 1 기판의 전체 영역 중 적어도 일부인 제 1 영역에 대한 상기 터치를 센싱하는 촉각센서, 상기 촉각센서가 상기 터치를 센싱한 경우, 상기 제 1 영역에 대한 변환인자를 감지하고, 촉각 피드백을 출력하기 위한 전기신호를 제어변수에 따라 출력하는 제어부와 상기 전기신호에 대응하여, 상기 촉각 피드백의 출력을 위한 트리거(trigger) 신호를 출력하는 액츄에이터(actuator)를 포함하되, 상기 제어부는 상기 터치에 따른 정전기력의 변화를 이용하여 상기 촉각 피드백이 상기 제 1 영역에 대해서만 출력되도록 제어하고, 상기 변환인자는 상기 터치에 따른 정전용량의 변화 및 저항의 변화 중 적어도 하나를 이용하여 감지되는 상기 제 1 영역에 대한 위치 인자 및 Tactile generating apparatus related to the aspect of this invention is a tactile sensor for sensing the touch of the first substrate, at least a part a first area of ​​the total area of ​​the first substrate for receiving the user's touch, and the touch sensor the touch If the sensing, to detect the conversion factor for the first region, corresponding to the control unit and the electrical signal output according to an electric signal for outputting tactile feedback to the control variable, a trigger for the output of the haptic feedback ( trigger) comprising an actuator (actuator) for outputting a signal, wherein the control unit is the haptic feedback using a change in the electrostatic force according to the touch, and controlled so as to be output only to the first area, wherein the conversion factor according to the touch location parameters and on the first region is detected using at least one of a change in the resistance change and the capacitance (force) 인자일 수 있다. It may be (force) factor.

Description

촉각 생성 방법 및 그 기록매체{METHOD USING THE SAME AND RECORDING MEDIUM THEREOF} How tactile generation and the recording medium {METHOD USING THE SAME AND RECORDING MEDIUM THEREOF}

본 발명은 촉각 생성 장치 및 기록매체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 진동감각 또는 저항감을 생성하는 근감각 발생모듈을 이용하여 촉각 피드백을 사용자에게 전달하기 위한 촉각 생성 장치 및 촉각 생성 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a touch-generating device, and a haptic generation method for transmitting and, more particularly, a haptic feedback using kinesthetic generation module for generating a vibration feeling or resistance related to a touch-generating device and the recording medium to the user.

일반적으로 촉감이란 물체를 만질 때 사람의 손가락 또는 스타일러스 펜으로 느낄 수 있는 촉각적 감각으로서, 피부가 물체 표면에 닿아서 느끼는 촉감 피드백과 관절과 근육의 움직임이 방해될 때 느껴지는 근감각 피드백을 포괄하는 개념이다. In general, the touch is a tactile sensation when touching an object to feel with your fingers or a stylus pen of man, the skin to cover the kinesthetic feedback is felt when it interferes with the movement of the tactile feedback and joints and muscles feel touches the surface of the object concept.

사람의 감각수용기로서, 기계적 자극의 수용기로는 고주파의 진동을 감지하는 파치니언 소체(Pacinian corpuscle), 저주파의 진동을 감지하는 마이스너 소체(Meissner's corpuscle), 국부적으로 누르는 압력을 감지하는 메르켈 디스크(Merkel's disc)와 피부를 눌려주는 스트레치를 감지하는 루피니 엔딩(Ruffini's ending) 등이 있다. As sense receptors in the human, by a mechanical stimulus receptors tha nieon body (Pacinian corpuscle) to detect a high frequency vibration, Meissner corpuscle to detect the low frequency vibration (Meissner's corpuscle), Merkel's disk, which detects the pressure presses locally (Merkel's Rupee to detect a stretch that disc) and pressed the skin you have such endings (Ruffini's ending).

이러한 감각수용기를 자극하기 위한 다양한 촉감 제시장치들로, 피에조 액추에이터, 솔레노이드 액추에이터, DC/AC 모터, 서버모터, 초음파 액추에이터, 형상기억합금세라믹 액추에이터, 전기활성폴리머 액추에이터등 다양한 액추에이터 등이 있다. In various tactile display to stimulate the sense of this receptor, a piezo actuator, solenoid actuator, DC / AC motor, servo motor, ultrasonic actuators, shape memory alloy, a ceramic actuator, various actuators such as actuators, such as electroactive polymers.

촉감 제시장치의 대표적인 예로는 모바일디바이스에서 터치스크린의 입력에 따라 진동모터로 진동을 발생시켜 고주파/저주파의 진동을 감지하는 파치니언/마이스너 소체를 자극하는 장치가 있다. A typical example of the tactile device is a device that stimulates the tha nieon / Meissner corpuscle for detecting the vibration of the high frequency / low frequency to generate the vibration in the vibration motor according to an input of a touch screen on the mobile device.

한편, 진동모터(진동발생 모듈)는 휴대용 기기에 적용되어 소정의 감각을 전달하는 장치로서, 종래의 기술은 사용자가 손가락으로 터치 패널을 터치하면 그에 대한 반응으로 진동감각만을 출력하는 방식이었다. On the other hand, the vibration motor (vibration generation module) is a device that is applied to the portable device passes a certain sense, the prior art was a way that when a user touches the touch panel with a finger output only the vibration sense in response thereto.

이러한 종래의 진동발생 모듈은 피부감각만을 자극하는 것으로 실제 물체를 만지는 것과는 달라 현실감이 떨어진다. Such conventional vibration generating modules are inferior in reality different from that touching a real object to stimulate only the skin feeling.

사람은 손/팔의 관절을 이용하여 일정 이상의 압력으로 물체를 누르면서 문지르게 되는데 이때, 사람은 물체의 강성도 등을 느껴 같은 거칠기를 갖는 물질이라도 눌리는 정도에 따라 다른 거칠기를 인지하게 된다. From there is something is rubbed while pressing the object to the predetermined pressure or more by using a joint of the hand / arm At this time, the person is aware of the other according to the degree of roughness depressed, even materials having a roughness, such as felt or the like stiffness of the object.

이처럼 사람이 근감각을 이용하여 물체의 강성도 등을 느끼는 것은 감각수용에 있어서 중요하지만, 종래의 진동발생 모듈은 단순한 진동만을 출력하는 방식으로 사용자의 다양한 감각의 욕구(촉각 피드백)를 만족시키는데 한계가 있었다. Thus it person feels like the stiffness of an object using kinesthetic important for the organoleptic However, the conventional vibration generating module to satisfy the needs of a variety of sense of the user in such a manner as to output a simple Vibrate (haptic feedback) limits the there was.

따라서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서는 휴대용 기기에서도 단순하게 피부에 진동감각만을 출력하는 것에 국한하지 않고 사람의 피부에서 느껴지는 촉감과 근육에서 느껴지는 근감각을 동시에 자극하여 물체의 강성도 및 재질감 등을 복합적이고도 다양하게 느낄 수 있게 하는 촉각 생성 장치의 개발이 요구되는 실정이다. Thus, jeokyigodo the present invention has been described in the field of composite and the like, without limited to those for outputting only the vibration sense in the simple skin in the portable device to stimulate the muscle sensory feel in skin and muscle is felt on the skin of the person at the same time the rigidity, and a texture of the object belonging to a situation, the development of haptic device that allows users to create a variety of experience required.

또한, 일반적으로 촉감 제시장치는 사용자에 의해 접촉된 국부적인 부분만을 진동시키는 것이 아니라 전체 영역을 진동시킴으로써, 사용자에게 촉감 피드백을 제공하였다. Further, generally tactile device was not to vibrate only the localized portion touched by the user by vibrating the entire area, provide the user with tactile feedback.

그러나 전체 영역의 진동은 대형 태블릿 컴퓨터, 플렉서블 디스플레이 모듈 등에 적용이 어렵고, 사용자에게 현식적인 촉감을 제공하는 것도 어렵다는 문제점이 있으므로, 국부적인 영역에 대한 촉감 피드백만을 사용자에게 제공하는 방법이 요구되는 실정이다. However, vibration of the entire area is difficult to apply such a large tablet computer, a flexible display module, it is also difficult to provide an expression of feeling to the user, a situation requiring a way to provide only tactile feedback to the localized area to the user .

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 전기신호를 근감각과 촉감을 동시에 제공하는 장치에 입력함으로써 다양한 촉각 피드백을 사용자에게 전달하는데 그 목적이 있다. The present invention been made in view of solving the conventional problems described above, an object of the present invention is to pass a different tactile feedback to the user by the input device to provide an electrical signal at the same time kinesthetic and texture.

또한, 본 발명은 정전기력을 이용하여 국부적인 영역에 대한 촉각 피드백을 사용자에게 제공하는 것에 그 목적이 있다. In addition, the present invention using an electrostatic force it is an object to provide a tactile feedback to the localized area to the user.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. On the other hand, SUMMARY OF THE INVENTION In the present invention are not limited to the technical problem mentioned above, in another aspect not covered will be apparent to those of ordinary skill in the art from the following description It will be appreciated.

상술한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일예와 관련된 촉각 생성 장치는 사용자의 터치를 입력 받기 위한 제 1 기판, 상기 제 1 기판의 전체 영역 중 적어도 일부인 제 1 영역에 대한 상기 터치를 센싱하는 촉각센서, 상기 촉각센서가 상기 터치를 센싱한 경우, 상기 제 1 영역에 대한 변환인자를 감지하고, 촉각 피드백을 출력하기 위한 전기신호를 제어변수에 따라 출력하는 제어부와 상기 전기신호에 대응하여, 상기 촉각 피드백의 출력을 위한 트리거(trigger) 신호를 출력하는 액츄에이터(actuator)를 포함하되, 상기 제어부는 상기 터치에 따른 정전기력의 변화를 이용하여 상기 촉각 피드백이 상기 제 1 영역에 대해서만 출력되도록 제어하고, 상기 변환인자는 상기 터치에 따른 정전용량의 변화 및 저항의 변화 중 적어도 하나를 이용하여 감지되는 상기 제 A first substrate, a tactile sensor for sensing the touch for at least a part a first area of ​​the total area of ​​the first substrate to receive tactile generating apparatus related to the example of the present invention enter the user's touch for realizing the above-mentioned problems , when the the touch sensor senses the touch, in response to the control unit and the electrical signals to detect the conversion factor for the first area, and outputting in response to the control variable for the electric signal for outputting tactile feedback, wherein the tactile comprising: an actuator (actuator) for outputting a trigger (trigger) signals for the output of the feedback, wherein the controller controls such that the tactile feedback, using the change in the electrostatic force according to the touch output only for the first area, wherein the conversion factor is detected using at least one of a change in the resistance change and the electrostatic capacitance according to the second touch 1 영역에 대한 위치 인자 및 힘(force) 인자일 수 있다. Position and the power factor for the first region may be (force) factor.

한편, 상술한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일예와 관련된 촉각 생성 장치는 사용자로부터 복수의 터치를 입력 받기 위한 제 1 기판, 상기 제 1 기판의 전체 영역 중 적어도 일부인 제 1 영역에 대한 상기 복수의 터치를 센싱하는 촉각센서, 상기 촉각센서가 상기 복수의 터치를 센싱한 경우, 상기 제 1 영역에 대한 변환인자를 감지하고, 복수의 촉각 피드백을 출력하기 위한 복수의 전기신호를 제어변수에 따라 출력하는 제어부와 상기 복수의 전기신호에 대응하여, 상기 복수의 촉각 피드백의 출력을 위한 트리거(trigger) 신호를 출력하는 액츄에이터(actuator)를 포함하되, 상기 제어부는 상기 복수의 터치에 따른 정전기력의 변화를 이용하여 상기 복수의 촉각 피드백이 제 1 영역에 대해서만 출력되도록 제어하고, 상기 변환인자는 상기 복수의 터치에 따 On the other hand, the above-mentioned problems achieved to for the touch-generating device related to an example of the invention for the first substrate, at least a part a first area of ​​the total area of ​​the first substrate for receiving a plurality of touch from the user, the plurality of the touch sensor for sensing a touch, when the the touch sensor senses the plurality of touch, the sense of the conversion factor for the first area, and output in accordance with a plurality of electric signal for outputting a plurality of tactile feedback to the control variables in response to the controller and the plurality of electrical signals, comprising: an actuator (actuator) for outputting a trigger (trigger) signals for the outputs of the plurality of tactile feedback, wherein the controller changes the electrostatic force according to the touch of the plurality of and used to control such that output only for the plurality of tactile feedback the first region, the conversion factor according to the touch of the plurality 정전용량의 변화 및 저항의 변화 중 적어도 하나를 이용하여 감지되는 상기 제 1 영역에 대한 위치 인자 및 힘(force) 인자일 수 있다. Position and the power factor for the first region is detected using at least one of a change in the change of the capacitance and resistance may be (force) factor.

한편, 상술한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일예와 관련된 촉각 생성 장치의 제어방법은 제 1 기판의 전체 영역 중 적어도 일부인 제 1 영역에 대한 상기 터치를 센싱하는 단계, 상기 제 1 영역에 대한 변환인자를 감지하고, 촉각 피드백을 출력하기 위한 전기신호를 제어변수에 따라 출력하는 단계와 상기 전기신호에 대응하여, 상기 촉각 피드백의 출력을 위한 트리거(trigger) 신호를 출력하는 단계를 포함하되, 상기 촉각 피드백은 상기 터치에 따른 정전기력의 변화를 이용하여 상기 제 1 영역에 대해서만 출력되고, 상기 변환인자는 상기 터치에 따른 정전용량의 변화 및 저항의 변화 중 적어도 하나를 이용하여 감지되는 상기 제 1 영역에 대한 위치 인자 및 힘(force) 인자일 수 있다. On the other hand, the above-described method of controlling the touch-generating device related to an example of the present invention for realizing the problem is converted to the phase, said first zone for sensing the touch for at least a part a first area of ​​the total area of ​​the first substrate by detecting the factor, and the corresponding electrical signal for outputting tactile feedback on the phase and the electrical signal output in response to the control variable, comprising: a step of outputting a trigger (trigger) signal to the output of the tactile feedback, the tactile feedback is output only to the first area by using the change in the electrostatic force according to the touch, the conversion factor is the first region is detected using at least one of a change in the change, and the resistance of the capacitance according to the touch position and the power factor for a may be (force) factor.

한편, 상술한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일예와 관련된 촉각 생성 장치의 제어방법은 제 1 기판의 전체 영역 중 적어도 일부인 제 1 영역에 대한 상기 복수의 터치를 센싱하는 단계, 상기 제 1 영역에 대한 변환인자를 감지하고, 복수의 촉각 피드백을 출력하기 위한 복수의 전기신호를 제어변수에 따라 출력하는 단계와 상기 복수의 전기신호에 대응하여, 상기 복수의 촉각 피드백의 출력을 위한 트리거(trigger) 신호를 출력하는 단계를 포함하되, 상기 복수의 촉각 피드백은 상기 복수의 터치에 따른 정전기력의 변화를 이용하여 상기 제 1 영역에 대해서만 출력되고, 상기 변환인자는 상기 복수의 터치에 따른 정전용량의 변화 및 저항의 변화 중 적어도 하나를 이용하여 감지되는 상기 제 1 영역에 대한 위치 인자 및 힘(force) 인자일 수 있다. On the other hand, in the control method of the touch-generating device related to an example of the invention includes the steps of sensing a touch of said plurality of at least a part a first area of ​​the total area of ​​the first substrate, the first area for realizing the above-described problems for detecting the conversion factors and, in response to a plurality of electric signal for outputting a plurality of tactile feedback to the electric signal stage with the plurality of outputs according to the control variable, the trigger (trigger) for the output of said plurality of tactile feedback comprising the step of outputting a signal, the tactile feedback of the plurality is an output only for the first area by using the change in the electrostatic force according to the touch of the plurality, the conversion factor is the change in capacitance according to the touch of the plurality and it is detected using at least one of a position change of the resistance factor and the power for the first area may be (force) factor.

한편, 상술한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일예와 관련된 촉각을 생성하는 방법을 수행하기 위하여 디지털 처리 장치에 의해 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있고, 상기 디지털 처리 장치에 의해 판독될 수 있는 기록매체에 있어서, 상기 촉각을 생성하는 방법은, 제 1 기판의 전체 영역 중 적어도 일부인 제 1 영역에 대한 상기 터치를 센싱하는 단계, 상기 제 1 영역에 대한 변환인자를 감지하고, 촉각 피드백을 출력하기 위한 전기신호를 제어변수에 따라 출력하는 단계와 상기 전기신호에 대응하여, 상기 촉각 피드백의 출력을 위한 트리거(trigger) 신호를 출력하는 단계를 포함하되, 상기 촉각 피드백은 상기 터치에 따른 정전기력의 변화를 이용하여 상기 제 1 영역에 대해서만 출력되고, 상기 변환인자는 상기 터치에 따 On the other hand, it is implemented as a program of instructions executable by a digital processing apparatus tangible to perform a method of generating a tactile related to one example of the present invention for realizing the above-mentioned problem and, to be read by the digital processing unit in the recording medium, a method for generating the sense of touch, the method comprising: sensing the touch for at least a part a first area of ​​the total area of ​​the substrate, detecting the conversion factor for the first area, the tactile feedback in response to an electric signal for outputting the phase and the electrical signal output in response to the control variable a, comprising the step of outputting a trigger (trigger) signal to the output of the tactile feedback, wherein the tactile feedback according to the touch using the change in the electrostatic force is output only to the first area, wherein the conversion factor according to the touch 정전용량의 변화 및 저항의 변화 중 적어도 하나를 이용하여 감지되는 상기 제 1 영역에 대한 위치 인자 및 힘(force) 인자일 수 있다. Position and the power factor for the first region is detected using at least one of a change in the change of the capacitance and resistance may be (force) factor.

한편, 상술한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일예와 관련된 촉각을 생성하는 방법을 수행하기 위하여 디지털 처리 장치에 의해 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있고, 상기 디지털 처리 장치에 의해 판독될 수 있는 기록매체에 있어서, 상기 촉각을 생성하는 방법은, 제 1 기판의 전체 영역 중 적어도 일부인 제 1 영역에 대한 상기 복수의 터치를 센싱하는 단계, 상기 제 1 영역에 대한 변환인자를 감지하고, 복수의 촉각 피드백을 출력하기 위한 복수의 전기신호를 제어변수에 따라 출력하는 단계와 상기 복수의 전기신호에 대응하여, 상기 복수의 촉각 피드백의 출력을 위한 트리거(trigger) 신호를 출력하는 단계를 포함하되, 상기 복수의 촉각 피드백은 상기 복수의 터치에 따른 정전기력의 변화를 이용하여 상기 제 1 영역에 On the other hand, it is implemented as a program of instructions executable by a digital processing apparatus tangible to perform a method of generating a tactile related to one example of the present invention for realizing the above-mentioned problem and, to be read by the digital processing unit in the recording medium, the method for generating the sense of touch, the method comprising: sensing a touch of said plurality for the entire region is at least a part a first area of ​​the first substrate, detecting the conversion factor for the first region, and the step of outputting along the plurality of the electric signal for outputting a plurality of tactile feedback to a control variable corresponding to the plurality of electrical signals, comprising the step of outputting a trigger (trigger) signals for the outputs of the plurality of tactile feedback but, in the haptic feedback to the plurality of the first areas using the change in the electrostatic force according to the touch of the plurality 해서만 출력되고, 상기 변환인자는 상기 복수의 터치에 따른 정전용량의 변화 및 저항의 변화 중 적어도 하나를 이용하여 감지되는 상기 제 1 영역에 대한 위치 인자 및 힘(force) 인자일 수 있다. Only being output by the conversion factor may be a position parameter and the power (force) parameters for said first area is detected using at least one of a change in the resistance change and the capacitance of the touch of the plurality.

본 발명은 전기신호를 근감각과 촉감을 동시에 제공하는 장치에 입력함으로써 다양한 촉각 피드백을 사용자에게 전달할 수 있다. The invention can pass the various tactile feedback to a user by the input device to provide an electrical signal at the same time kinesthetic and texture.

또한, 본 발명은 정전기력을 이용하여 국부적인 영역에 대한 촉각 피드백을 사용자에게 제공할 수 있다. In addition, the present invention using an electrostatic force may provide tactile feedback to the localized area to the user.

한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. Meanwhile, the effect obtained in the present invention is not limited to the effects mentioned above, are not mentioned other effects are to be clearly understood to those of ordinary skill in the art from the following description It will be.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다. A view of the following appended to this specification are intended to illustrate the preferred embodiment of the invention, the components which serve to further understand the technical features of the present invention together with the description of the invention, the invention is only to details set forth in those figures is limited shall not be interpreted.
도 1은 본 발명에 따른 촉각생성장치의 구성을 나타낸 구성도이다. 1 is a structural diagram showing a structure of the touch-generating device according to the invention.
도 2는 본 발명에 따른 촉각생성수단의 일례를 나타내는 도면이다. Figure 2 is a diagram showing an example of a haptic generation means according to the invention.
도 3은 본 발명에 따른 촉각생성수단의 다른 일례를 나타내는 도면이다. 3 is a circuit diagram showing another example of the sense of touch generation means according to the invention.
도 4는 본 발명에 따른 촉각 생성 장치의 다른 일례를 나타내는 구성도이다. Figure 4 is a block diagram showing another example of the touch-generating device according to the invention.
도 5는 본 발명에 따른 전기신호의 파형종류, 진폭크기 및 주파수의 일례를 나타낸 도면이다. 5 is a view showing an example of waveform type, amplitude and frequency of the electric signal in accordance with the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 파형종류, 진폭크기 및 주파수에 따라 촉각 피드백이 형성되는 일례를 나타내는 도면이다. 6 is a view showing an example the tactile feedback that is formed according to the waveform type, amplitude and frequency in accordance with the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 저항력이 단계별로 발생되는 일례를 나타내는 도면이다. 7 is a view resistant in accordance with the present invention showing an exemplary generated in steps.
도 8은 본 발명에 따른 휴대용 기기의 구성을 나타낸 구성도이다. 8 is a structural diagram showing a structure of a portable device according to the present invention.
도 9는 본 발명에 따른 휴대용 기기에 촉각 생성 장치가 결합한 사시도이다. Figure 9 is a perspective view that combines a touch-generating device for a portable equipment according to the present invention.
도 10a 내지 도 10c는 다양한 기법을 이용하여 촉각 피드백을 사용자에게 제공하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. Figure 10a to Figure 10c is a view illustrating a method for providing tactile feedback to the user using various techniques.
도 11은 본 발명에 따라, 정전기력을 이용하여 촉각 피드백이 생성되는 일례를 나타내는 도면이다. 11 is a view in accordance with the present invention, showing an example in which the tactile feedback by using an electrostatic force generated.
도 12는 본 발명과 관련하여, 촉각센서를 이용한 촉각 피드백 장치의 결합 구조의 일례를 나타내는 도면이다. 12 is a view showing an example of a coupling structure of a haptic feedback device in accordance with the present invention, by using the touch sensor.
도 13은 본 발명과 관련하여, 접촉저항방식 촉각센서를 이용한 촉각 피드백 장치의 결합 구조의 일례를 나타내는 도면이다. 13 is a view in accordance with the present invention, showing an example of the coupling structure of the tactile feedback device using a contact resistance system touch sensor.
도 14는 본 발명의 촉각생성장치의 일례에 대한 저면도이다. Figure 14 is a bottom view of an example of a haptic generation apparatus according to the present invention;
도 15는 본 발명의 촉각 생성 방법을 순차적으로 나타낸 순서도이다. 15 is a flow chart illustrating a haptic generation method of the invention sequentially.
도 16a 내지 도 16d는 촉각생성장치를 이용하여 개발될 수 있는 촉각제시 시스템의 일례를 나타낸 도면이다. Figure 16a to Figure 16d is a diagram showing an example of presenting a tactile system which can be developed using the apparatus for generating haptic.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 대해서 설명한다. With reference to the drawings, a description will be given of an embodiment of the present invention. 또한, 이하에 설명하는 일실시예는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하지 않으며, 본 실시 형태에서 설명되는 구성 전체가 본 발명의 해결 수단으로서 필수적이라고는 할 수 없다. Further, one embodiment that is described in the following examples is not unduly limited to the context of the present invention defined in the claims, the entire configuration will be described in this embodiment can not have to be essential as solving means of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 촉각생성장치의 구성을 나타낸 구성도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 촉각생성수단을 자세하게 나타낸 구성도이다. 1 is a structural diagram showing the structure of the touch-generating device according to the invention, Fig. 2 and Fig. 3 is a block diagram showing in detail a sense of touch generation means in accordance with the present invention.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 촉각생성 장치는 대략적으로 제어수단(200) 및 근감각 발생모듈(300)로 구성될 수 있다. As shown in Figure 1 to Figure 3, the touch-generating device according to the present invention can be roughly composed of control means 200 and kinesthetic generation module 300. 여기서 근감각 발생모듈(300)은 촉각생성수단과 혼용하여 사용될 수 있고, 이하에서는 설명의 편의를 위해 근감각 발생모듈(300)로 용어를 통일시켜 설명한다. The kinesthetic generation module 300 may be used interchangeably with the sense of touch generation means, the following description by the term unification in kinesthetic generation module 300 for convenience of description.

근감각 발생모듈(300)은 더 자세하게는 자기장발생수단(301) 또는 전기장발생수단(303)과 플랜져(305)로 구성될 수도 있다. Kinesthetic generation module 300 in further detail may be of a magnetic-field generating unit 301 or electric field generating means 303 and Flanger 305.

이하에서는, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 촉각 생성 장치의 구성을 설명한다. In the following, with reference to Figures 1 to 3, will be described a configuration of the touch-generating device according to the invention.

본 발명에 따른 근감각 발생모듈(300)은 후술할 제어수단(200)의 제어신호에 기초하여 촉각 피드백을 생성하고, 촉각 피드백을 사용자의 외력(Fin)에 대응하여 제공하게 된다. Kinesthetic generation module 300 according to the present invention is provided to generate haptic feedback based on the control signal from the later-described control unit 200, corresponding tactile feedback to a user of an external force (Fin).

상술한 촉각은 근감각 또는 촉감일 수 있다. The above-described touch may be a kinesthetic or tactile. 또한, 촉각 피드백은 사용자에게 저항력을 주는 것으로서, 저항력은 전단력 또는 강성도가 변하는 것일 수 있다. In addition, the tactile feedback as to the resistance to the user, resistance may be to a shear force, or varying the stiffness.

한편, 근감각 발생모듈(300)의 구성은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 대략적으로 자기장발생수단(301) 또는 전기장발생수단(303)과 플랜져(305)로 구성될 수 있다. On the other hand, the configuration of the kinesthetic generation module 300 may be composed of, approximately the magnetic-field generating unit 301 or electric field generating means 303 and the flange becomes 305, as shown in Figs.

이때, 자기장발생수단(301)을 이용하는 근감각 발생모듈(300)은 자기유변유체와 자기장을 이용하여 저항력을 생성하게 된다. At this time, the kinesthetic generation module 300 using a magnetic field generating means 301 is to generate a resistance using a magnetorheological fluid as magnetic field.

구체적으로, 자기장발생수단(301)은 제어수단(200)의 제어신호에 따라 자기장의 세기가 다르게 발생되며, 이렇게 생성된 자기장을 자기유변유체에 인가하게 된다. Specifically, the magnetic-field generating unit 301 is generating a magnetic field strength depends on the control signal of the control means 200, is applied to the thus generated magnetic field to the magnetorheological fluid.

이때, 인가된 자기장은 자기유변유체의 저항력 즉, 전단력 또는 강성도를 변하게 한다. At this time, the applied magnetic field changes the resistance that is, the shear force or stiffness of the magnetorheological fluid.

따라서 사용자는 다양한 촉각 피드백을 받을 수 있다. Thus, the user can receive a variety of tactile feedback.

또한, 자기장을 생성하기 위하여 솔레노이드 코어(도면 미도시) 및 솔레노이드 코일(도면 미도시)이 사용될 수도 있다. In addition, a solenoid core (on the drawing not shown) and a solenoid coil (drawing not shown) may be used to produce a magnetic field.

한편, 자기장의 세기를 변화시키기 위해서는 아날로그 전압이 필요하게 된다. On the other hand, when the analog voltage is required in order to change the strength of the magnetic field.

따라서 제어수단(200)에 포함되어 있는 마이크로 프로세서(도면 미도시)에서 나오는 PWM(Pulse Width Modulation) 신호를 이용하여 DAC(Digital to Analog Converter)(도면 미도시)를 제어하게 되며, DAC에서 출력되는 아날로그 전압을 촉각 생성 장치에 인가함으로써 자기장의 세기를 변화시킬 수 있다. Therefore, by using the PWM (Pulse Width Modulation) signal from the microprocessor (not shown) that is included in the control means 200 and control the (not shown), DAC (Digital to Analog Converter), which is output from the DAC by applying the apparatus for generating haptic the analog voltage can change the strength of the magnetic field.

또한, 전기장발생수단(303)을 이용하는 근감각 발생모듈(300)은 전기유변유체와 전기장을 이용하여 저항력을 생성하게 된다. Further, kinesthetic generation module 300 using an electric field generating means 303 is generated by using the electrical resistance rheological fluid with an electric field.

구체적으로, 전기장발생수단(303)은 제어수단(200)의 제어신호에 따라 전기장의 세기가 다르게 발생하며, 이렇게 생성된 전기장을 전기유변유체에 인가하게 된다. Specifically, the electric field generating means 303 generates the intensity of the electric field depends on the control signal of the control means 200, is applied to the thus generated electric field to the electro rheological fluid.

이때, 인가된 전기장은 전기유변유체의 저항력 즉, 전단력 또는 강성도를 변하게 한다. At this time, the applied electric field will change the resistance of the electro-rheological fluid that is, the shear force or stiffness.

따라서 사용자는 다양한 촉각 피드백을 받을 수 있다. Thus, the user can receive a variety of tactile feedback. 이때 전기장을 생성하기 위하여는 전극, 즉 +극과 -극이 사용된다. At this time, the electrode, that is, + pole and to generate an electric field - the electrode is used.

한편, 전기장의 세기를 변화시키기 위해, 수 kV의 아날로그 전압이 필요하다. On the other hand, to change the intensity of the electric field, the number of analog voltage kV is required.

이러한 아날로그 전압을 얻기 위하여, 마이크로 프로세서(도면 미도시)에서 나오는 PWM 신호를 이용하여 DAC(도면 미도시)를 제어하게 된다. In order to obtain these analog voltages, by using the PWM signal from the microprocessor (not shown) it is controlled (on the drawing not shown) DAC.

DAC에서 출력되는 아날로그 전압을 DC-DC 컨버터(도면 미도시)에 입력하여 아날로그 전압을 증폭시킨 후 이를 촉각 생성 장치에 인가함으로써 전기장의 세기를 변화시킬 수 있다. Then by entering the analog voltage outputted from the DAC to the DC-DC converter (not shown) to amplify the analog voltage by applying it to the touch-generating device can vary the intensity of the electric field.

한편, 도 4는 본 발명에 따른 촉각 생성 장치의 다른 일례를 나타내는 구성도이다. On the other hand, Figure 4 is a block diagram showing another example of the touch-generating device according to the invention.

도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 촉각 생성 장치는 대략 센서수단(100), 제어수단(200) 및 근감각 발생모듈(300)로 구성될 수도 있다. Fig. Haptic generation apparatus according to the present invention as shown in Figure 4 may be of substantially the sensing means 100, control means 200 and kinesthetic generation module 300.

근감각 발생모듈(300)은 전술한 것과 같이, 자기장발생수단(도면 미도시) 또는 전기장발생수단(도면 미도시) 및 가제어성 유변유체를 구비함으로써 촉각 피드백을 생성할 수 있다. Kinesthetic generation module 300 may create a tactile feedback provided by the magnetic field generating means (not shown) or an electric field generating means (not shown) and controllability rheological fluid as described above.

이때 촉각은 근감각 또는 촉감을 의미하며 근감각은 저항감으로 나타낼 수 있고, 진동감각은 촉감으로 나타낼 수 있다. The tactile means kinesthetic or tactile and kinesthetic may represent the resistance, vibration sensation can be represented by the skin.

본 발명에 따른 근감각 발생모듈(300)은 진동감각 또는 저항감을 생성하였으나 본 발명에 따르면 이러한 진동감각 또는 저항감 외에 추가적으로 촉각 피드백을 생성할 수 있다. Kinesthetic generation module 300 according to the present invention, but produce a vibration or a sense resistance may generate additional tactile feedback sensation or in addition to such a vibration resistance, according to the present invention. 이하에서는 도 4 내지 도 7을 참조하여, 본 발명에 따른 촉각 생성 장치의 구성 및 기능을 설명한다. Hereinafter, with reference to figures 4 to 7, the explanation of the construction and function of the touch-generating device according to the invention.

본 발명에 따른 센서수단(100)은 도 4에 도시된 바와 같이 근감각 발생모듈(300)에 구비되는 이동수단(도면 미도시)에 가해지는 힘(Fin)이나 또는 가해진 힘(Fin)에 의해 이동수단이 눌려진 깊이(위치, 변위)인 변환인자를 측정한다. By sensor means (100) is moving unit power (Fin) or or applied force (Fin) to be applied to the (not shown) provided in the kinesthetic generating module 300 as shown in Figure 4 according to the invention the measurement is made on a conversion factor moving means is depressed depth (position displacement).

이때, 이동수단은 근감각 발생모듈에서는 플랜져일 수 있다. At this time, the moving means may plan jyeoil the kinesthetic generation module.

따라서 센서수단(100)은 힘(Fin)을 측정하기 위한 센서 또는 위치를 측정하기 위한 센서를 근감각 발생모듈(300)에 구비하여야 한다. Therefore, the sensor unit 100 is to be provided in the kinesthetic generation module 300, a sensor for measuring the position sensor or to measure the strength (Fin).

상술한 변환인자외에 속도를 변환인자에 포함할 수도 있으나 이때는 위치(변위)를 미분하면 된다. In addition to the above-mentioned conversion factor it may comprise a speed conversion factor, but that case is when differentiating the position (displacement).

본 발명에 따른 제어수단(200)은 사용자로부터 선택된 어플리케이션 정보 또는 센서수단(100)의 출력신호에 기초하여 촉각 피드백을 제공하기 위한 전기신호를 제어변수에 따라 근감각 발생모듈(300)에 출력한다. Control means 200 according to the present invention outputs the kinesthetic generation module 300 according to an electrical signal for providing a tactile feedback based on an output signal of the application information, or the sensor unit 100 is selected by the user to the control variables .

이때 어플리케이션 정보는 휴대용 기기에서 실행되는 어플의 종류 또는 휴대용 기기에서 실행되는 프로그램의 종류 등이고, 휴대용 기기는 휴대폰, 노트북, 콘솔게임기 등을 포함할 수 있다. The application information is the type or the like of a program executed in the type of application or portable device that runs on the portable device, the portable device may include a mobile phone, a laptop, a console game machine or the like.

또한, 제어변수는 도 5에 도시된 바와 같이 파형의 종류, 진폭크기, 또는 주파수 중 어느 하나이거나 도 5에 도시된 바와 같이 이들을 조합한 것이다. In addition, the control parameter is a combination of these, as shown in Figure 5, or the one of the type of waveform, the amplitude, or frequency, as shown in FIG.

따라서, 제어수단(200)은 사용자가 선택한 어플리케이션의 종류 또는 센서수단(100)에서 측정한 힘(Fin)이나 위치(변위)에 따라 다양하게 상술한 제어변수를 조합하여 전기신호를 출력한다. Thus, the control means 200 outputs an electrical signal to the user and a combination of the above-described various control variables based on a force (Fin) and position (displacement) measured at a sensor type, or means 100 for the selected application. 이때 출력되는 전기신호는 촉각 피드백을 생성하기 위하여 주기적 전기신호인 것이 바람직하다. The electrical signal output is preferably in a periodic electric signal in order to generate tactile feedback.

한편, 도 6은 본 발명에 따른 파형종류, 진폭크기 및 주파수에 따라 촉각 피드백이 형성되는 일례를 나타내는 도면이다. On the other hand, Figure 6 is a view showing an example the tactile feedback that is formed according to the waveform type, amplitude and frequency in accordance with the present invention.

상술한 제어변수에 따라 촉각 피드백은 형성될 수 있다. Haptic feedback in accordance with the above control variables can be formed.

도 6에 도시된 것과 같이, 플랜져를 일정한 속도로 누르면서 진폭의 크기가 2v인 사인파를 근감각 발생모듈에 인가하였을 때 소정의 촉각 피드백이 형성될 수 있다. As shown in Figure 6, a predetermined tactile feedback may be formed when hold down the sense Flanger at a constant speed near the size of the amplitude of the sine wave is 2v hayeoteul the generation module.

또한, 주파수가 동일하지만(직류) 진폭의 크기를 서로 달리하여 근감각 발생모듈(300)에 전기신호를 인가함으로써, 촉각 피드백을 형성할 수도 있다. In addition, the frequency is the same, but the (direct current) to each other, unlike the size of the amplitude and by applying an electrical signal to the kinesthetic generation module 300, may form a tactile feedback.

한편, 제어수단(200)은 MCU, MPU, DSP 등을 사용하여 구현할 수 있으며, 또한 FPGA 또는 ASIC 등의 로직 설계에 의해서도 동일하게 구현할 수 있다. On the other hand, the control unit 200 may be implemented using, for example, MCU, MPU, DSP, may also be implemented in the same manner by the logic design, such as FPGA or ASIC.

이러한 제어수단(200)은 근감각 발생모듈(300)에 포함되어 구성될 수도 있으며, 필요에 따라 근감각 발생모듈(300)과 별개로 구성될 수도 있다. The control means 200 may also be configured to include kinesthetic generation module 300 may be configured as needed, separately from the kinesthetic generation module 300.

본 발명에 따른 근감각 발생모듈(300)은 제어수단(200)에서 출력되는 다양한 형태의 전기신호(파형형태, 진폭크기, 주파수 중 선택된 어느 하나 또는 이들의 조합)에 대응하여 촉각 피드백을 생성함으로써 사용자에게 이를 전달한다. Kinesthetic generation module 300 in accordance with the present invention by generating a haptic feedback in response to various types of electrical signal (waveform shape, amplitude, any one or a combination of the selected frequency) to be output from the control means 200 It delivers it to the user.

이때, 촉각 피드백은 플랜져에 힘(Fin)이 가해지는 반대 방향으로 촉감 또는 근감각을 사용자에게 전달한다. In this case, the tactile feedback is passed in the opposite direction in which force is applied (Fin) to the flange becomes a soft or near-sense to the user.

상술한 바와 같이 이러한 근감각 발생모듈(300)은 종래에는 진동감각 또는 저항감만을 사용자에게 전달하였으나 본 발명에 따르면 촉각 피드백을 생성할 수 있다. The kinesthetic generation module 300 as described above, conventionally, but passes only a vibration feeling or resistance to the user may generate a haptic feedback according to the present invention.

또한, 촉각 피드백은 사용자에게 저항력을 전달하며, 저항력은 전단력 또는 강성도가 변하는 것일 수 있다. In addition, the tactile feedback to the user and passes the resistance, resistivity is the shear force or stiffness can be varied.

한편, 근감각 발생모듈(300)은 대략적으로 자기장발생수단(도면 미도시) 또는 전기장발생수단(도면 미도시), 플랜져(도면 미도시), 및 가제어성 유변유체(전기유변유체 또는 자기유변유체)로 구성하는 것이 바람직하다. On the other hand, kinesthetic generation module 300 is approximately the magnetic field generating means (not shown) or an electric field generating means (not shown), Flanger (not shown), and controllability rheological fluid (electric rheological fluids or magnetorheological it is preferable that the fluid).

이때, 자기장발생수단을 이용하는 근감각 발생모듈(300)은 자기유변유체와 자기장을 이용하여 저항력을 생성하게 된다. At this time, the kinesthetic generation module 300 using a magnetic field generating means and generates a resistance using a magnetorheological fluid as magnetic field. 구체적으로 자기장발생수단은 제어수단(200)의 전기신호에 따라 자기장의 세기가 다르게 발생하며 이렇게 생성된 자기장을 자기유변유체에 인가하게 된다. Specifically, the magnetic field generation means generates a magnetic field strength depends on the electric signal of the control means 200 and are applied to the generated magnetic field, so the magnetorheological fluid.

인가된 자기장은 자기유변유체의 저항력(댐핑력) 즉, 전단력 또는 강성도를 변하게 한다. The applied magnetic field changes the resistance (damping force), i.e., a shear force or stiffness of the magnetorheological fluid. 따라서 사용자는 다양한 촉각 피드백을 받을 수 있다. Thus, the user can receive a variety of tactile feedback. 이때 자기장을 생성하기 위하여 솔레노이드 코어(도면 미도시) 및 솔레노이드 코일(도면 미도시)이 사용될 수 있다. At this time, there is a solenoid core (on the drawing not shown) and a solenoid coil (drawing not shown) may be used to produce a magnetic field.

한편, 자기장의 세기를 변화시키기 위해서는 아날로그 전압이 필요하게 된다. On the other hand, when the analog voltage is required in order to change the strength of the magnetic field. 따라서 제어수단(200)을 구현한 CPU(도면 미도시)에서 나오는 PWM(Pulse Width Modulation) 신호를 이용하여 DAC(Digital to Analog Converter)(도면 미도시)를 제어하게 되며, DAC에서 출력되는 아날로그 전압을 근감각 발생모듈(300)에 인가함으로써 자기장의 세기를 변화시킬 수 있다. Therefore, by using the PWM (Pulse Width Modulation) signals from the CPU (not shown) that implements the control means 200 and control the (not shown), DAC (Digital to Analog Converter), an analog voltage outputted from the DAC by applying the kinesthetic generation module 300 may change the strength of the magnetic field.

또한, 전기장발생수단을 이용하는 근감각 발생모듈(300)은 전기유변유체와 전기장을 이용하여 저항력을 생성하게 된다. Further, kinesthetic generation module 300 using an electric field generating means is generated by using an electric resistance and electric rheological fluids. 구체적으로, 전기장발생수단은 제어수단(200)의 전기신호에 따라 전기장의 세기가 다르게 발생하며 이렇게 생성된 전기장을 전기유변유체에 인가하게 된다. Specifically, the electric field generating means is applied to the intensity of the electric field generated, and thus different from the electric field generated in accordance with the electric signals of the control means 200 to the electric rheological fluids.

인가된 전기장은 전기유변유체의 저항력 즉, 전단력 또는 강성도를 변하게 한다. The applied electric field will change the resistance of the electro-rheological fluid that is, the shear force or stiffness. 따라서 사용자는 다양한 촉각 피드백을 받을 수 있다. Thus, the user can receive a variety of tactile feedback. 이때 전기장을 생성하기 위하여는 전극(+극과 -극)이 사용된다. At this time, the polarity (plus and minus) to produce an electric field is used.

한편, 전기장의 세기를 변화시키기 위해, 수 kV의 아날로그 전압이 필요하다. On the other hand, to change the intensity of the electric field, the number of analog voltage kV is required. 이러한 아날로그 전압을 얻기 위하여, CPU에서 나오는 PWM 신호를 이용하여 DAC(도면 미도시)를 제어하게 된다. In order to obtain such an analog voltage, thereby controlling the (not not shown) DAC using the PWM signals from the CPU. DAC에서 출력되는 아날로그 전압을 DC-DC 컨버터(도면 미도시)에 입력하여 아날로그 전압을 증폭시킨 후 이를 근감각 발생모듈(300)에 인가함으로써 전기장의 세기를 변화시킬 수 있다. Then by entering the analog voltage outputted from the DAC to the DC-DC converter (not shown) to amplify the analog voltage by applying it to the kinesthetic generation module 300 may change the intensity of the electric field.

한편, 촉각 피드백은 상술한 전기신호의 제어변수를 선택하거나 조합함으로써 제공되거나 또는 다음과 같은 방식에 의해 제공될 수 있다. On the other hand, the tactile feedback may be provided to or provided by the following manner: by selecting a control parameter in the above-mentioned electrical signal, or combination thereof.

도 7은 본 발명에 따른 저항력이 단계별로 발생되는 일례를 나타내는 도면이다. 7 is a view resistant in accordance with the present invention showing an exemplary generated in steps.

도 7에 도시된 것과 같이, 저항력을 온 또는 오프하는 방식, 저항력을 연속적으로 발생시키는 방식, 또는 저항력을 단계별로 발생시키는 방식을 사용하여 사용자에게 촉각 피드백을 전달하게 된다. As shown in Figure 7, is to use the method for generating a method for turning on or off the resistance, methods for generating a resistance to the continuous or step-by-step transfer resistance to the user tactile feedback.

상세하게는, 저항력을 온/오프 하는 방식은 저항력의 세기가 있거나 없는 방법으로 구현할 수 있다. Specifically, the method of on-resistance / off can be implemented in a way with or without the resistance strength. 이러한 방식은 휴대용 기기의 상태정보, 휴대용 기기의 통화요금 정보, 또는 휴대용 기기의 작업 중요도에 따른 정보일 경우 사용하는 것이 바람직하다. This approach is preferably used when the information of the state information, job information, the importance of the call charge of the portable device, or portable devices, in portable devices.

또한, 휴대용 기기의 상태정보는 일예로서 부재중 전화, 안테나 수신전파 강도, 배터리 잔류량, 또는 가용 메모리의 상태일 수 있다. In addition, the state information of the portable device may be a missed call, the antenna receiving field intensity, the state of the battery remaining amount, or the available memory as an example.

또한, 통화요금 정보는 요금이 비싼 기능(예를 들어, 유료정보, 국제전화)을 사용할 때 일 수 있다. In addition, the call charge information may be expensive when you use this function (for example, pay-per-view information, international calls) charges.

또한, 휴대용 기기에 포함된 카메라 또는 일반 카메라로 사진을 찍을 때에 있어서 초점 정도에 따라 이용될 수도 있을 것이다. In addition, it could be used in accordance with the degree of focus when taking pictures with a camera or a still camera included in a portable device.

한편, 저항력을 단계별로 발생시키는 방식은 저항력을 단계별로 제공하게 된다. Meanwhile, the method for generating a resistance to a step-by-step is to provide resistance to a step-by-step. 이러한 방식은 일예로서 게임시에 캐릭터, 비행기, 또는 자동차의 속도를 제어할 때 사용되며, 휴대용 기기의 화면을 보지 않고 특정 버튼을 제어하는 경우에 유용하다. This approach is used to control a character, an airplane, or a vehicle speed at the time of the game as an example, it is useful for controlling a specific button without looking at the screen of a handheld device. 또한, 상술한 휴대용 기기의 상태(예를 들어, 잠금상태)를 알려줄 때도 또한 이용 가능하다. Further, it is also useful to tell when the state of the above-described portable equipment (e.g., lock state).

한편, 저항력을 연속적으로 발생시키는 방식은 저항력을 연속적으로 제공한다. Meanwhile, the method for generating resistance in a row provides a resistance continuously. 이러한 방식은 특정버튼을 누를 때 누르는 느낌을 다양하게 제공할 수 있다. This approach can provide a variety of pressing feeling when you press a certain button. 특히 일예로서 레이싱 게임시 언덕, 내리막길, 또는 노면상태에 따라 버튼을 누르는 느낌을 다양하게 제공할 때 사용하는 것이 바람직하다. In particular, it is preferred to use to provide a variety of sense of touch of a button according to the racing game during hill descent, or the road surface as an example.

저항력을 연속적으로 발생시키는 방식을 좀더 상세히 설명하면 누르는 힘(Fin)에 비해 상대적으로 저항력이 증가하거나, 저항력이 증가하다가 떨어질 수 있으며, 또는 이러한 증감을 반복할 수도 있다. Referring to the method for generating resistance in a row in more detail relative to the resistance is increased as compared to pressing force (Fin), or may be may fall while resistance is increased, or repeat the increase or decrease. 또한, 저항력이 일정하다가 갑자기 떨어지거나, 저항력이 일정하다가 서서히 떨어질 수도 있다. In addition, while resistance is constant or sudden falls, it may gradually fall while resistance is constant. 한편으로는 최초에 일정 저항력이 작용하고 있다가 서서히 떨어지는 느낌을 전달할 수도 있다. On the one hand, there is a certain resistance is applied to the first pass may feel gradually falling.

상술한 촉각 생성 장치는 다양한 촉각 피드백을 필요로 하는 휴대용 기기에 포함되어 구성될 수 있다. A touch-generating device described above may be configured to include mobile devices that require a variety of haptic feedback. 이러한 휴대용기기는 상술한 촉각 생성 장치를 사용함으로써 같은 조작을 위해 메뉴를 클릭해야 하는 횟수를 줄일 수 있으며 다양한 촉각을 사용자에게 전달할 수 있다. Such a portable device is to reduce the number of times that need to click on the menu for the operations, such as by using a touch-generating device described above, and can be transmitted to a variety of touch to the user.

도 8은 본 발명에 따른 휴대용 기기의 구성을 나타낸 구성도이다 8 is a structural diagram showing a structure of a portable device according to the invention

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 휴대용 기기(20)는 대략 촉각생성장치(10)와 휴대용기기(20)의 내부 구성인 마이크로프로세서(400) 및 디스플레이(500)로 구성될 수 있다. 8, the portable device 20 according to the present invention may be of a substantially haptic generation device 10 and the microprocessor 400 and the display 500, the internal structure of the portable device 20 .

본 발명에 따른 촉각 생성 장치(10)는 앞서 설명한 바와 동일하므로 이에 갈음하고, 이러한 촉각 생성 장치(10)는 이하 설명할 휴대용 기기(20)에 포함되어 본 발명의 일실시예를 실시하게 된다. Touch-generating device 10 according to the present invention and the same, in lieu thereto described above, such a sense of touch generation apparatus 10 is included in the portable device 20 to be described below is carried out with an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 메모리(도면 미도시)는 어플리케이션을 저장하는 수단으로서, 각종 휴대용 기기(20)에서 실행되는 어플리케이션 프로그램이 저장된다. (When not shown) memory in accordance with the present invention is a means for storing an application, the application program to be run on a variety of portable devices 20 is stored. 또한, 필요에 따라 촉각 생성 장치(10)에서 사용되는 프로그램이 저장될 수도 있다. It may also be a program that is used in the sense of touch generation apparatus 10, as needed storage.

한편, 메모리는 EEPROM 또는 플래쉬메모리나 MCU, MPU, DSP 등에 내장된 내부 메모리를 이용하여 구현할 수 있다. On the other hand, the memory may be implemented using an internal memory incorporated in an EEPROM or a flash memory or MCU, MPU, DSP. 이 경우 메모리는 후술할 마이크로프로세서(400)와 별개로 구현하거나 또는 마이크로프로세서(400)에 그 기능이 포함되어 구현될 수도 있다. In this case, the memory may be implemented that contains the functionality to implement independent of the microprocessor 400, which will be described later, or the microprocessor 400.

본 발명에 따른 마이크로프로세서(400)는 상술한 메모리에 저장된 어플리케이션을 실행하며, 실행되는 어플리케이션에 따라서 제어수단(200)에 어플리케이션 정보를 출력한다. The microprocessor 400 in accordance with the present invention executes an application stored in the above memory, and outputs the application data according to the control means (200) for running applications.

어플리케이션 정보는 휴대용 기기(20)에서 실행되는 다양한 종류의 실행 프로그램, 앱, 또는 터치버튼에 관한 정보이다. Application information is information relating to various types of executable program that runs on the portable device 20, app, or touch button. 제어수단(200)은 어플리케이션 정보에 따라 다양한 방식의 촉각 피드백을 생성하기 때문에 마이크로프로세서(400)로부터 이러한 정보를 필요에 따라 받을 수 있다. Control means 200 may be necessary for the information from the microprocessor 400, by generating a haptic feedback in various ways, depending on the application information.

한편, 마이크로프로세서(400)는 플랜져의 위치 또는 플랜져에 가해지는 힘(Fin)을 인식하는 센서수단(100)으로부터 직접 신호를 입력받아 상술한 제어변수를 조절함으로써 다양한 전기신호를 출력할 수도 있다. On the other hand, the microprocessor 400 can output a range of electrical signal by controlling the above-mentioned controlled variable receives the signal directly from the sensor means (100) for recognizing the power (Fin) to be applied to the location or Flanger of Flanger have.

따라서, 제어수단(200)과 마이크로프로세서는(400)는 본 발명을 실시하기 위하여 별개로 구현될 필요는 없으며, 제어수단(200) 또는 마이크로프로세서(400) 어느 쪽이든 하나로 통합되어 구현될 수도 있다. Thus, the control means 200 and the microprocessor 400 may be implemented is integrated as one need not be implemented separately in order to practice the invention, the control means 200 or microprocessor 400 either.

따라서, 마이크로프로세서(400)는 MCU, MPU, DSP 등을 사용하여 구현할 수 있으며, 또한 FPGA 또는 ASIC 등의 로직 설계에 의해서도 동일하게 구현을 할 수 있다. Therefore, the microprocessor 400 may be implemented using, for example, MCU, MPU, DSP, may also be implemented in the same manner by the logic design, such as FPGA or ASIC. 이러한 마이크로프로세서(400)는 근감각 발생모듈(300)에 포함되어 구성될 수도 있으며, 필요에 따라 근감각 발생모듈(300)과 별개로 휴대용기기(20)에 포함되어 구현될 수도 있다. The microprocessor 400 may be near, and generating a sense may be constructed are included in the module 300, the implementation is contained in kinesthetic generation module and the portable device as a separate 300 (20), if necessary.

본 발명에 따른 디스플레이(500)는 어플리케이션이 실행되는 상태를 보여주는 수단이다. Display 500 according to the present invention is a means for showing the state in which the application is running. 이러한 디스플레이(500)는 본 발명에 있어서 디스플레이(500) 없이 구현될 수도 있다. Such a display 500 may be implemented without the display 500 according to the present invention. 예를 들어 본 발명에 따른 휴대용 기기(20)가 스마트폰 또는 태블릿피씨 등인 경우 디스플레이(500)가 필요하나, 콘솔게임기 등의 게임시 사용되는 조이스틱 또는 키보드의 경우에는 필요에 따라 디스플레이(500) 없이 구현될 수도 있다. For example, without the portable device 20 is a smart phone or tablet when PC or the like display 500 need one, in the case of a joystick or a keyboard to be used during the game, such as the console game machine display (500) as necessary according to the invention It may be implemented.

한편, 상술한 기능을 갖는 디스플레이(500)는 LCD, OLED, 또는 LED 등을 사용하여 구현할 수도 있으나, 이러한 구성에 한정되지 않으며 어플리케이션이 실행되는 상태를 보여줄 수 있는 수단이면 어느 것이나 본 발명의 일실시예를 수행하게 된다. On the other hand, the display 500 having the above-described functions, but also implemented by using the LCD, OLED, or LED, etc., is not limited to this arrangement if the means to show a state in which the application is running Any of one embodiment of the present invention e. is performed.

한편, 도 9는 본 발명에 따른 휴대용 기기에 촉각 생성 장치가 결합한 사시도이다. On the other hand, Figure 9 is a perspective view that combines a touch-generating device for a portable equipment according to the present invention.

도 9에 도시된 바와 같이, 상술한 기능을 갖는 촉각 생성 장치(10)가 포함된 휴대용 기기(20)는 스마트폰, PDA, 노트북, 태블릿피씨 등에 적용 가능하다. The portable device 20 includes the touch-generating device 10 having the above function, as shown in Figure 9 can be applied to smart phone, PDA, notebook, tablet PC. 또한, 콘솔게임기, 키보드, 조이스틱, 리모콘, 또는 스타일러스 펜 등에 응용되어 촉각 피드백을 사용자에게 전달할 수 있다. In addition, the consoles, keyboards, joysticks, remote control, or a stylus pen or the like is applied tactile feedback can be delivered to the user.

이때 도 9에 도시된 바와 같이 휴대폰에 트랙 볼(30)의 형태로 구현할 수 있고, 키보드 또는 마우스에 트랙 볼(30)이 부착되는 형태로 구현할 수 있다. The 9 can be implemented in the form of the track ball 30 in the cellular phone, as shown in, it can be implemented in the form that the track ball 30 in the keyboard or mouse is attached. 또한, 콘솔게임기의 조이스틱 버튼 또는 리모콘의 버튼에 구현할 수 있다. In addition, it is possible to implement a button or a joystick button on the remote control unit of the game machine console.

다만 도 9에 나타난 촉각 생성 장치(10)가 휴대용기기(20)에 장착된 위치는 휴대용 기기(20)에 따라 다양한 위치로 변경될 수 있다. However, the position attached to the touch-generating device 10 is a portable device 20 shown in FIG. 9 may be changed to various positions, depending on the portable device (20).

한편, 도 10a 내지 도 10c는 다양한 기법을 이용하여 촉각 피드백을 사용자에게 제공하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. On the other hand, Figure 10a to Figure 10c is a view illustrating a method for providing tactile feedback to the user using various techniques.

도 10a를 참조하면, Vibrotactile-based display의 일례(1010)가 도시되어 있다. Referring to Figure 10a, there is an example 1010 of Vibrotactile-based display is shown. 즉, 진동을 이용한 촉각 피드백을 사용자에게 제공하는 방법이 제시되어 있다. That is, a method for providing tactile feedback to the user with vibrations are shown.

Vibrotactile-based display의 경우, 사용자에게 효율적으로 촉각 피드백을 제공할 수는 있으나 중량이 지나치게 무겁고, 높은 가격이 요구되며, 전력 소모가 크다는 문제점이 존재한다. For Vibrotactile-based display, can provide the user with tactile feedback efficiently, but the weight is too heavy, and require high price, there is a power greater problems.

더 나아가 진동 피드백을 발생시키는 경우, 사용자에 의해 터치된 국부적인 부분을 진동시키는 것이 아니라, 전체 영역을 진동시킴으로써 진동 피드백을 발생시키게 되므로, 대면적 대형 태블릿 또는 플렉서블 디스플레이에 적용되기는 어렵다는 문제점이 있었다. If for further generating a vibration feedback, rather than to vibrate the localized portion touched by the user, because by vibrating the entire area thereby generating a vibration feedback, there was a difficult Although applied to a large area large tablet, or a flexible display.

한편, 도 10b를 참조하면, Electrocutaneous-based display의 일례(1020)가 도시되어 있다. On the other hand, there is shown a Referring to Figure 10b, an example 1020 of Electrocutaneous-based display. 이는 전자적인 촉감을 기초로 촉각 피드백을 사용자에게 제공하는 방법이다. This is a method of providing tactile feedback to the user based on the electronic touch.

Electrocutaneous-based display의 경우, 적은 중량으로도 구현 가능하고, 가격도 Vibrotactile-based display 비해 저렴하다는 장점이 존재한다. For Electrocutaneous-based display, can also be implemented with less weight and price, there is an advantage that inexpensive compared Vibrotactile-based display.

또한, 촉각 피드백을 발생시키는 경우, 전체 영역이 아닌 일부 영역에 적용될 수 있다는 장점이 있으나 정확한 일부 영역 지점에 촉각 피드백을 발생시키기 어렵다는 문제점이 존재한다. In the case of generating a tactile feedback, but there is the advantage that can be applied to some areas and not the entire area is difficult to generate a haptic feedback to correct a partial area point problem.

더 나아가, 예상치 않은 미세 전류로 인해 발생되는 전기적 자극으로 인해 사용자의 고통을 야기하거나 발적(redness)를 유발할 수도 있다는 문제점이 존재한다. This further, there may cause a trickle current to cause or erythema (redness) of the user's pain caused by electrical stimulation caused an unexpected problem exists.

따라서 본 발명에서는 정전기력을 이용한 투명 촉각 피드백 구조를 이용하여, 전체영역이 아닌 일부 영역을 통해서만 사용자에게 촉각 피드백을 제공할 수 있는 방법을 제공하고자 한다. Therefore, in the present invention to provide a method that by using a transparent tactile feedback structure using an electrostatic force, to provide tactile feedback to the user through a partial region rather than the entire area.

도 10c는 본 발명에서 제안하고자 하는, Electrostatic-based display의 일례(1030)를 도시한 것이다. Figure 10c shows an example 1030 of, Electrostatic-based display to be proposed by the present invention.

도 10c를 참조하면, 본 발명에 따른 정전기력을 이용한 투명 촉각 피드백 구조(1030)는 기본적으로 유전체(1031), 전극(1032) 및 기판(1033)을 포함할 수 있다. Referring to Figure 10c, a transparent tactile feedback structure (1030) using an electrostatic force according to the present invention may basically comprise a dielectric 1031, an electrode 1032 and the substrate 1033.

여기서 전극(1032)은 ITO, 카본나노튜브(CNT), 그래핀, 금속 나노 와이어, 고분자 전도체(PEDOT), 투명전도성 산화물(TCO) 등을 포함할 수 있다. The electrode 1032 may include ITO, carbon nano tube (CNT), graphene, metal nanowires, conductive polymer (PEDOT), a transparent conductive oxide (TCO) and the like.

정전기력을 이용한 본 발명의 구체적인 구현 방법은 도 11을 참조하여 설명한다. How the specific implementation of the present invention using an electrostatic force will be described with reference to FIG.

사용자에 의해 터치될 수 있는 수단은 손가락, 펜 등을 포함하고, 이하에서는 설명의 편의를 위해 상기 수단을 포인터라고 호칭한다. Means that can be touched by a user is referred to as the pointer means in the following, comprises a finger, pen or the like for convenience of description. 또한, 포인터는 사용자의 손가락인 것으로 가정한다. Further, the pointer is assumed to be a user's finger.

도 11은 본 발명에 따라, 정전기력을 이용하여 촉각 피드백이 생성되는 일례를 나타내는 도면이다. 11 is a view in accordance with the present invention, showing an example in which the tactile feedback by using an electrostatic force generated.

도 11을 참조하면, 사용자는 손가락(1036)을 이용하여 터치를 입력하고 있다. 11, the user using a finger 1036 and a touch input.

이때, 손가락(1036)의 위아래의 누르는 힘보다 손가락(1036)의 움직임에 의해서 발생되는 정전기력에 따른 마찰력이 가장 민감하게 변화될 수 있다. At this time, the frictional force of the electrostatic force generated by the movement of the finger (1036) than the pressing force of the top and bottom of the fingers 1036 may be most sensitive to change.

사용자의 손가락(1036)에 의한 누르는 힘을 The pressing force by the user's finger 1036

Figure 112012054298847-pat00001
라고 하고, 사용자의 손가락(1036)의 이동에 의해 발생되는 정전기력을 Called, and an electrostatic force generated by the movement of the user's finger 1036
Figure 112012054298847-pat00002
라고 가정한다. Assume that.

이때, 사용자의 손가락(1036)의 이동에 의해 발생되는 정전기력 At this time, the electrostatic force generated by the movement of the user's finger 1036

Figure 112012054298847-pat00003
는 하기의 수학식 1과 같이 구해질 수 있다. It can be obtained as shown in Equation 1 below.

Figure 112012054298847-pat00004

여기서, here,

Figure 112012054298847-pat00005
는 정전기력이고, And the electrostatic force,
Figure 112012054298847-pat00006
는 진공상태의 유전율이며, Is the dielectric constant of vacuum,
Figure 112012054298847-pat00007
는 유전상수이고, And the dielectric constant,
Figure 112012054298847-pat00008
는 상기 전극이 배치된 영역이며, And the area of ​​the electrodes are provided,
Figure 112012054298847-pat00009
는 상기 전극에 인가된 전압이고, Is the voltage applied to the electrodes,
Figure 112012054298847-pat00010
는 상기 전극과 입력된 터치 간의 간격을 나타낸다. Represents the distance between the electrode and the input touch.

또한, 사용자의 손가락(1036)에 의한 누르는 힘을 Further, the pressing force of the user's finger 1036

Figure 112012054298847-pat00011
와 사용자의 손가락(1036)의 이동에 의해 발생되는 정전기력 And an electrostatic force generated by the movement of the user's finger 1036
Figure 112012054298847-pat00012
에 의해 발생되는 마찰력은 하기의 수학식 2와 같이 구해질 수 있다. Frictional forces generated by the can be obtained as shown in Equation 2 below.

Figure 112012054298847-pat00013

수학식 2에서 In equation (2)

Figure 112012054298847-pat00014
는 발생된 전체 마찰력을 의미하고, And refers to the total friction occurs,
Figure 112012054298847-pat00015
는 누르는 힘에 의해 발생된 마찰력을 의미하며, Is refers to a frictional force generated by the pressing force,
Figure 112012054298847-pat00016
는 정전기력에 의해 발생된 마찰력을 의미한다. Refers to a frictional force generated by the electrostatic force.

이때, At this time,

Figure 112012054298847-pat00017
의 값은 The value of
Figure 112012054298847-pat00018
에 비해 현저히 작으므로, 무시될 수 있고, 결국 전체 마찰력은 Since a significantly smaller compared, it can be ignored, and eventually the entire friction force
Figure 112012054298847-pat00019
에 의해 결정된다. To be determined by.

따라서 사용자의 손가락(1036)의 이동에 의해 발생된 정전기력에 대응하여, 촉각 피드백을 생성하는 경우, 전체 영역이 아닌 국부적인 영역에서 정확한 피드백의 제공이 가능해질 수 있다. Thus, if in response to the electrostatic force generated by the movement of the user's finger 1036, for generating haptic feedback, provides for precise feedback in a localized area rather than the entire area may be possible.

도 11을 참조하면, 사용자의 손가락(1034)은 유전체(1031)과 접촉되어 이동될 수 있고, 이러한 이동에 대응하여 전극(1032)에서는 정전기력(1035)이 발생된다. 11, the user's finger 1034 may be moved in contact with the dielectric 1031, in response to such movement the electrode 1032 is an electrostatic force 1035 is generated.

이때, 정전기력(1035)의 발생을 위해 전극(1032)에는 교류전압(1037)이 가해질 수 있다. In this case, for the generation of electrostatic forces 1035, the electrode 1032 may be applied an AC voltage (1037).

여기서 교류전압(1037)은 50V~5kV의 범위를 가질 수 있고, 주파수는 10Hz~1kHz의 범위를 가질 수 있으며, 파형은 구형파 또는 정현파가 될 수 있다. The alternating voltage 1037 may have a range of 50V ~ 5kV, the frequency may have a range of 10Hz ~ 1kHz, the waveform may be a square wave or a sine wave. 일반적으로는 500V의 교류전압이 가해질 수 있다. In general, it may be applied an AC voltage of 500V.

또한, 유전체(1031) 및 전극(1032)의 하단에는 기판(1033)이 연결될 수 있다. In addition, the lower end of the dielectric 1031 and the electrode 1032 may be coupled to the substrate 1033.

또한, 발생된 정전기력(1035)에 따른 마찰력(1036)을 이용하여 국부적인 촉각 피드백의 제공이 가능해진다. Further, by using the frictional force 1036 due to the generated electrostatic force, 1035, it is possible to provide localized haptic feedback.

제 1 실시예 First Embodiment

도 12는 본 발명과 관련하여, 촉각센서를 이용한 촉각 피드백 장치의 결합구조의 일례를 나타내는 도면이다. 12 is a view showing an example of a coupling structure of a haptic feedback device in accordance with the present invention, by using the touch sensor.

도 12를 참조하면, 촉각 생성 장치의 가장 상단에는 상부기판(1210)이 배치될 수 있다. Referring to Figure 12, in the top of the touch-generating device may be an upper substrate 1210 is placed.

여기서, 상부기판(1210)은 유전체로서, 두께가 1mm 이내가 되는 것이 바람직하며, 글래스(Glass), 강화 고분자 기판, 폴리이미드(PI) 필름 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. Here, the upper substrate 1210 is a dielectric, and preferably is less than 1mm in thickness and may include a glass (Glass), reinforced polymer substrate, at least one of a polyimide (PI) film.

그 하단에는 촉각 피드백 전극(1230)이 배치되고, 상부기판(1210)과 촉각 피드백 전극(1230) 사이에는 접착제(1220)로 연결된다. The lower end being arranged such that tactile feedback electrode 1230 is provided between the upper substrate 1210 and the tactile feedback electrode 1230 is connected with an adhesive 1220. 여기서 접착제(1220)는 고분자 접착제, OCA 등이 이용될 수 있다. The adhesive 1220 can be used a polymer adhesive, OCA and the like.

또한, 전극(1032)은 ITO, 카본나노튜브(CNT), 그래핀, 금속 나노 와이어, 고분자 전도체(PEDOT), 투명전도성 산화물(TCO) 등을 포함할 수 있다. In addition, the electrode 1032 may include ITO, carbon nano tube (CNT), graphene, metal nanowires, conductive polymer (PEDOT), a transparent conductive oxide (TCO) and the like.

또한, 촉각 피드백 전극(1230) 및 접착제(1220)는 필름(1270)과 연결된다. In addition, the tactile feedback electrode 1230 and the adhesive 1220 is connected to the film (1270).

상기 필름(1270)은 접착제(1220)를 이용하여 하부기판(1250)과 연결된다. The film 1270 is connected to the lower substrate 1250 with an adhesive 1220.

여기서 하부기판(1250)은 LCD, OLED, OLED 기반 플렉서블 디스플레이, 전자 종이 등이 될 수 있다. The lower substrate 1250 may be an LCD, OLED, OLED-based flexible displays, electronic paper.

또한, 하부기판(1250)은 접착제(1220)를 이용하여 필름(1270)과 연결되고, 상기 필름(1270)은 제 1 위치측정용 전극(1240)과 연결된다. In addition, the lower substrate 1250 are connected to film 1270 by adhesive 1220, the film 1270 is connected to the first position for the measuring electrode (1240).

또한, 제 1 위치측정용 전극(1240)은 유전체(1280)과 연결된다. In addition, the first electrode 1240, the position measurement is associated with a dielectric (1280).

상기 유전체(1280)은 제 2 위치측정용 전극(1260)과 연결되고, 상기 유전체(1280) 및 제 2 위치측정용 전극(1260)은 필름(1270)과 다시 연결된다. The dielectric 1280 has a second location and connected to the measuring electrode 1260, the dielectric material (1280) and a second position for the measuring electrode 1260 is connected again with the film (1270).

여기서 필름(1270), 제 1 위치측정용 전극(1240), 유전체(1280), 제 2 위치측정용 전극(1260) 및 필름(1270)은 촉각센서(1290)을 구성할 수 있다. The film 1270, the first position electrode 1240 for measurement, the dielectric (1280), a second position measuring electrode 1260 and the film 1270 may configure the touch sensor 1290.

따라서 촉각센서(1290)을 이용하여, 정확하게 사용자의 손가락의 위치 및 힘을 측정할 수 있고, 측정된 위치 및 힘 정보에 대응하는 촉각 피드백을 사용자에게 제공할 수 있다. Therefore, by using the touch sensor 1290, it is possible to accurately measure the position and strength of the user's finger, it is possible to provide a tactile feedback corresponding to the measured position and force information to the user.

또한, 멀티터치를 한번에 인식하고, 인식된 결과를 이용하여 촉각 피드백을 제공할 수도 있다. Also, it recognizes multi-touch at a time, and may provide a tactile feedback, using the recognition result.

즉, 복수의 손가락을 통해 인식되는 위치 정보를 이용하여 복수의 촉각 피드백 정보를 제공하는 것이 가능하다. That is, it is possible to provide a plurality of haptic feedback information using the location information recognized through the plurality of fingers.

제 2 실시예 Second Embodiment

도 13은 본 발명과 관련하여, 접촉저항방식 촉각센서를 이용한 촉각피드백 장치에 대한 결합구조의 일례를 나타내는 도면이다. 13 is a view in accordance with the present invention, showing an example of the coupling structure of the tactile feedback device using a contact resistance system touch sensor.

도 13을 참조하면, 촉각 생성 장치의 가장 상단에는 상부기판(1210)이 배치될 수 있다. 13, is the top of the touch-generating device may be an upper substrate 1210 is placed.

그 하단에는 촉각 피드백 전극(1230)이 배치되고, 상부기판(1210)과 촉각 피드백 전극(1230) 사이에는 접착제(1220)로 연결된다. The lower end being arranged such that tactile feedback electrode 1230 is provided between the upper substrate 1210 and the tactile feedback electrode 1230 is connected with an adhesive 1220. 또한, 촉각 피드백 전극(1230) 및 접착제(1220)는 필름(1270)과 연결된다. In addition, the tactile feedback electrode 1230 and the adhesive 1220 is connected to the film (1270).

상기 필름(1270)은 접착제(1220)를 이용하여 디스플레이부(1310)과 연결된다. The film 1270 is connected to the display portion 1310 using an adhesive 1220.

또한, 디스플레이부(1310)는 접착제(1220)를 이용하여 필름(1270)과 연결되고, 상기 필름(1270)은 제 1 위치측정용 전극(1240)과 연결된다. In addition, a display portion 1310 are connected to film 1270 by adhesive 1220, the film 1270 is connected to the first position for the measuring electrode (1240).

또한, 제 1 위치측정용 전극(1240)은 저항체(1320)과 연결된다. In addition, the first electrode 1240, the position measurement is associated with a resistor 1320.

도 12와 달리 유전체(1280) 대신 저항체(1320)가 포함되므로, 접촉저항 방식의 촉각 센서 기반 촉각 피드백 제공이 가능해진다. Figure 12 because, unlike the dielectric (1280), instead of including a resistor 1320, it is possible to provide a tactile sensor-based haptic feedback in the contact resistance method.

상기 저항체(1320)은 제 2 위치측정용 전극(1260)과 연결되고, 상기 저항체(1320) 및 제 2 위치측정용 전극(1260)은 필름(1270)과 다시 연결된다. The resistor 1320, the second position being associated with a measuring electrode 1260 for the resistor 1320 and the second electrode 1260 for the position location is connected again with the film (1270).

여기서 필름(1270), 제 1 위치측정용 전극(1240), 저항체(1320), 제 2 위치측정용 전극(1260) 및 필름(1270)은 촉각센서(1290)을 구성할 수 있다. The film 1270, the first position electrode 1240, a resistor 1320 for measurement, a second position measuring electrode 1260 and the film 1270 can be configured for a touch sensor (1290).

따라서 촉각센서(1290)을 이용하여, 정확하게 사용자의 손가락의 위치 및 힘을 측정할 수 있고, 측정된 위치 및 힘 정보에 대응하는 촉각 피드백을 사용자에게 제공할 수 있다. Therefore, by using the touch sensor 1290, it is possible to accurately measure the position and strength of the user's finger, it is possible to provide a tactile feedback corresponding to the measured position and force information to the user. 전술한 것과 같이, 도 13의 구조에서는 도 12와 달리 유전체(1280) 대신 저항체(1320)가 포함되므로, 접촉저항 방식의 촉각 센서 기반 촉각 피드백 제공이 가능해진다. As described above, also in the structure 13 because it includes a dielectric (1280) instead of the resistor 1320, unlike Fig. 12, it is possible to provide a tactile sensor-based haptic feedback in the contact resistance method.

한편, 도 12 및 도 13을 통해 설명한 하부기판(1270)은 LCD, OLED, OLED 기반 플렉시블 디스플레이, 전자종이 등을 포함할 수 있다. On the other hand, Fig. 12 and the lower substrate 1270 described with reference to Figure 13 may include LCD, OLED, OLED-based flexible displays, electronic paper and the like.

또한, 유전체 기반 상부기판(1210)은 사용자의 촉감을 고려하여 두께 1 mm 이내로 제작되는 것이 더 바람직하고, Glass, 강화 고분자 기판, PI 필름 등을 포함할 수 있다. Also, the dielectric-based top substrate 1210, in consideration of the user's skin and is more preferably manufactured to within 1 mm thickness, can comprise a Glass, reinforced polymer substrate, PI film, and the like.

또한, 투명전극은 ITO, 카본나노튜브(CNT), 그래핀, 금속 나노 와이어, 고분자 전도체(PEDOT), 투명전도성 산화물(TCO) 등을 포함할 수 있다. The transparent electrode may include ITO, carbon nano tube (CNT), graphene, metal nanowires, conductive polymer (PEDOT), a transparent conductive oxide (TCO) and the like.

또한, 도 13에서는 전술한 것과 같이, 저항체(1320)는 전도성 나노입자와 투명 고분자로 이루어진 복합체의 형태로 구현될 수 있다. In Figure 13, as described above, resistor 1320 may be implemented in the form of a composite made of a conductive nano-particles and the transparent polymer.

또한, 안정적인 정전용량의 변화를 인식하기 위해, 촉각피드백용 투명전극에는 50V ~ 5kV의 피크전압을 가지면서 10 Hz ~ 1k Hz의 정현파 또는 구형파가 인가되는 것이 바람직하다. It is also desirable to recognize the change of stable capacitance, the transparent electrode for tactile feedback to which the sine wave or a square wave while maintaining the peak voltages of 50V ~ 5kV 10 Hz ~ 1k Hz.

또한, 촉각피드백용 투명전극(1230) 간 거리를 1 mm ~ 10 mm 로 하는 것이 바람직하고, 촉각피드백용 단일 투명전극(1230) 면적은 1 mm^2 ~ 10 mm^2 을 가지도록 하는 것이 바람직하다. In addition, the tactile feedback for the transparent electrode 1230 between the desirable to the distance to 1 mm ~ 10 mm, and one for the tactile feedback the transparent electrode 1230, the area is preferably to have a 2 1 mm ^ 2 ~ 10 mm ^ Do.

도 14는 본 발명의 촉각생성장치의 일례에 대한 저면도이다. Figure 14 is a bottom view of an example of a haptic generation apparatus according to the present invention;

도 14를 참조하면, 촉각센서(1290)을 이용하여, 정확하게 사용자의 손가락의 위치 및 힘을 측정할 수 있고, 측정된 위치 및 힘 정보에 대응하는 촉각 피드백을 사용자에게 제공할 수 있다. Referring to Figure 14, by using the touch sensor 1290, it is possible to accurately measure the position and strength of the user's finger, it is possible to provide a tactile feedback corresponding to the measured position and force information to the user. 또한, 복수의 촉각 피드백 전극(1230)이 소정의 이격 거리를 가지고 배치되어 있다. In addition, a plurality of tactile feedback electrode 1230 are arranged with a predetermined spacing distance.

도 15는 본 발명의 촉각 생성 방법을 순차적으로 나타낸 순서도이다. 15 is a flow chart illustrating a haptic generation method of the invention sequentially.

즉, 도 15에는 전술한 구성을 가지는 촉각 생성 장치(20)에 의하여 수행될 수 있는 촉각 생성 방법의 일례가 도시되어 있다. That is, FIG 15 shows an example of the haptic generation method is shown that can be performed by a touch-generating device 20 having the aforementioned configuration.

먼저, 센서수단(100)이 변환인자인 제 1 영역에 대한 터치 입력과 관련된 정전용량의 변화를 감지하는 단계(S1510)를 수행한다. First, following the steps and sensor means (100) for sensing a change in capacitance associated with the touch input to the first region of the conversion factor (S1510).

다음으로, 감지된 정전용량의 변화를 이용하여 터치 입력과 관련된 포인터의 위치 및 힘을 측정하는 단계(S1520)를 수행한다. Next, using the change in the sensed capacitance is executed a step (S1520) of measuring the position and force of the pointer associated with the touch input.

전술한 것과 같이, 본 발명에 적용되는 포인터는 사용자의 손가락이 될 수 있다. As described above, a pointer to be applied to the present invention may be a user's finger.

여기서 센서수단(100)이 감지한 정전용량의 변화에 따라 제어수단(200)은 다양한 전기신호를 생성한다. The control means 200 according to the change of the capacitance sensor unit 100 is detected, it generates a variety of electrical signals.

즉, 센서수단(100)에 의해 측정된 포인터의 위치에 대응하여, 촉각 피드백을 제공하기 위한 전기 신호가 생성되는 단계(S1530)가 수행된다. That is, in response to the position of the pointer measured by the sensor means (100), a step (S1530) that the electrical signal is generated is carried out to provide the tactile feedback.

단, 도 15에서는 측정된 포인터의 위치만을 이용하여 전기 신호가 생성되는 것으로 가정하여 설명하였으나, 이는 본 발명의 단순한 일례에 불과하고, 전술한 실시예 2와 같이 위치 및 힘을 함께 이용하여 전기 신호가 생성될 수도 있다. However, although FIG. 15, described on the assumption that by using only the position of the measurement point is an electrical signal is generated, which electrical signals to use with the position and the force as shown in Example 2 only, and the above-mentioned simple example of the invention that may be generated.

세부적으로 제어수단(200)이 변환인자의 종류를 분석하는 단계로서, 변환인자의 종류는 정전용량의 변화에 따른 제어수단(200)이 플랜져에 가하는 힘(Fin) 또는 플랜져의 눌려진 깊이(위치,변위) 중 어느 하나가 될 수도 있다. A step of fine-control means (200) analyzes the types of conversion factors, the type of the conversion factor is deeply depressed in the power (Fin) or Flanger applied to the Flanger control means 200 according to the change of the electrostatic capacity ( It may be any one of position, displacement).

이때, 제어수단(200)은 변환인자의 종류를 분석하여 이들 중 어느 하나를 선택할 것인지 또는 조합하여 선택할 것인지 판단한다. At this time, the control means 200 determines whether to choose whether to select any one of these analyzes the type of the conversion factor, or a combination. 즉 힘(Fin)과 위치(position) 모두를 선택하여 조합할 것인지 아니면 이들 중 어느 하나만을 선택할 것인지 판단한다. In other words it is determined force (Fin) and the location (position) whether to select or whether to combine all to select any one of them.

제어수단(200)은 분석된 상기 변환인자의 종류에 따라 전기신호의 파형종류, 전기신호의 진폭크기, 및 전기신호의 주파수 중 적어도 어느 하나를 선택하거나 조합하여 주기적 전기신호를 출력한다. Control means (200) depending on the type of analysis the conversion factor to select at least one of a frequency of the amplitude size, and the electric signal of the waveform type, an electrical signal of the electrical signal, or a combination, and outputs the periodic electrical signal. 주기적 전기신호가 근감각 발생모듈(300)에 입력됨으로써 사용자에게 다양한 촉각 피드백을 전달한다. Are fed into the periodic electrical signal is kinesthetic generation module 300 and transmits to the user a variety of haptic feedback.

다만, 제어수단(200)은 상술한 센서수단(100)으로부터 신호에 기초하거나 또는 휴대용 기기(20)에서 실행되는 어플리케이션 정보 또는 터치버튼의 종류에 대응하여 전기신호를 생성함으로써 촉각 피드백을 전달할 수도 있다. However, the control means 200 may pass a tactile feedback by generating an electrical signal corresponding to the type of application data or touch button that is running on the basis or the portable device 20 to the signal from the above sensor means (100) .

일예로서, 어플리케이션 정보 또는 터치버튼의 종류에 대응하는 전기신호는 사용자에게 전달되는 저항력을 온/오프하는 방법, 저항력을 연속적으로 발생시키는 방법, 또는 저항력을 단계별로 발생시키는 방법 중 어느 하나의 방법을 사용함으로써 생성된다. As an example, the application information or the electric signal corresponding to the type of touch buttons is how on-resistance that is delivered to the user / off, the method of any one of a method for generating a method for generating resistance in a row, or resistance to a step-by-step The use is generated.

이러한 촉각 피드백 방법을 결정하기 위해서는 휴대용 기기(20)에서 실행되고 있는 어플리케이션이 어떤 프로그램이냐에 따라서 달라지므로 제어수단(200)이 실행되고 있는 어플리케이션 정보를 입력받으며 이에 따라 촉각 피드백 방법이 달라질 수도 있다. In order to determine such a tactile feedback method may vary receive input the application information in the application running on the portable device 20 becomes different depending on whether any program control means (200) is running this tactile feedback method in accordance.

마지막으로, 생성된 전기 신호에 대응하여, 국부적인 영역에만 촉각 피드백을 출력하는 단계(S1540)가 수행될 수 있다. Finally, in response to the generated electrical signal, a step (S1540) for outputting tactile feedback only a localized area can be performed.

전술한 것과 같이, 사용자의 손가락의 이동에 따라 발생되는 정전용량의 변화는 미세하더라도 감지가 가능하고, 이에 대응하여 국부적인 영역에만 촉각 피드백을 출력하는 것이 가능하다. As described above, the change in capacitance caused by the movement of the user's finger is capable of, even if the fine sensing is possible, and outputs a corresponding tactile feedback only a localized area it.

여기서 촉각 피드백의 전달은 근감각 발생모듈에 구비된 자기유변유체 또는 전기유변유체의 물성의 변화에 따라 저항력이 변화되며, 이러한 저항력이 플랜져에 전달된다. The transmission of a haptic feedback resistance is changed according to the change in the physical properties of the magnetorheological fluid or electric rheological fluids comprising a kinesthetic generation module, this resistance is transmitted to the Flanger. 플랜져는 사용자의 힘(Fin)에 대응하는 부분으로서 사용자에게 저항력의 변화를 전달할 수 있다. Flanger is a portion corresponding to a user of the force (Fin) may deliver to the user a change in resistance.

상술한 촉각 제공방법에 있어서, 제어수단(200)이 모든 기능을 수행하나, 필요에 따라 마이크로프로세서(400)가 그 기능을 분담할 수 있으며, 또는 이러한 기능들이 마이크로프로세서(400)에 의해 수행될 수도 있다. In providing the above-described tactile methods, the control means 200, and the one performs all the functions, the microprocessor (400) as needed to share the function, or these functions can be performed by the microprocessor 400 may.

또한, 도 16a 내지 도 16d는 촉각생성장치를 이용하여 개발될 수 있는 촉각제시 시스템의 일례를 나타낸 도면이다. Further, it Figures 16a to Figure 16d is a diagram showing an example of presenting a tactile system which can be developed using the apparatus for generating haptic.

도 16a 및 도 16b는 본 발명의 내용이 적용된 촉각제시 시스템의 구조를 구체적으로 도시한 것이다. Figure 16a and 16b is one specifically showing the structure of a tactile presentation system applied the teachings of the present invention.

또한, 도 16c를 참조하면, 전체 영역 중 촉각 피드백을 제공할 수 있는 복수의 일부 영역(1610, 1620, 1630)이 시스템에 포함될 수 있다. Also, Referring to Figure 16c, it can be included in a plurality of part areas that can provide tactile feedback of the total area (1610, 1620, 1630) system.

또한, 도 16d에 도시된 것과 같이, 사용자의 손가락(1034)이 제 1 영역(1610)을 터치하는 경우, 제 1 영역(1610)에 국한되어, 정전용량의 변화에 따른 촉각 피드백이 사용자에게 제공될 수 있을 것이다. Furthermore, as that shown in 16d, if the user's finger 1034 touches the first zone 1610, a is limited to the first region 1610, providing a tactile feedback according to the change in capacitance user It could be.

한편, 본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. On the other hand, the invention can also be embodied as computer readable code on a computer-readable recording medium. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. The computer-readable recording medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 케리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. Examples of the computer-readable recording medium include ROM, RAM, CD-ROM, a magnetic tape, a floppy disc, optical data storage devices, and it is implemented in the form of carrier waves (such as data transmission through the Internet) It includes. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. Further, the computer-readable recording medium is distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion. 그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다. Then, the functional (functional) programs, codes, and code segments for accomplishing the present invention can be easily construed by programmers skilled in the art to which the invention pertains.

상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다. The embodiments are configured, in whole or in part of each of the embodiments so that various modifications may be made optionally in combination with the apparatus and method described as above is not to be applied to be limited to the configurations and methods of the embodiments described above, It may be.

Claims (21)

  1. 사용자의 터치를 입력 받기 위한 제 1 기판; A first substrate for receiving a user's touch;
    상기 제 1 기판의 전체 영역 중 적어도 일부인 제 1 영역에 대한 상기 터치를 센싱하는 촉각센서; A tactile sensor for sensing the touch of the first region is at least part of the total area of ​​the first substrate;
    상기 촉각센서가 상기 터치를 센싱한 경우, 상기 제 1 영역에 대한 변환인자를 감지하고, 촉각 피드백을 출력하기 위한 전기신호를 제어변수에 따라 출력하는 제어부; A control unit for the case that the touch sensor senses the touch, sensing a conversion factor for the first area, and outputting a variable according to a control electric signal for outputting tactile feedback; And
    상기 전기신호에 대응하여, 상기 촉각 피드백의 출력을 위한 트리거(trigger) 신호를 출력하는 액츄에이터(actuator)를 포함하되, In response to the electric signal, comprising: an actuator (actuator) for outputting a trigger (trigger) signal to the output of the tactile feedback,
    상기 제어부는 상기 터치에 따른 정전기력의 변화를 이용하여 상기 촉각 피드백이 상기 제 1 영역에 대해서만 출력되도록 제어하고, The control unit is controlled so that the tactile feedback and output for only the first region by using a change in the electrostatic force according to the touch,
    상기 변환인자는 상기 터치에 따른 정전용량의 변화 및 저항의 변화 중 적어도 하나를 이용하여 감지되는 상기 제 1 영역에 대한 위치 인자 및 힘(force) 인자인 것을 특징으로 하는, 촉각 생성 장치. The conversion factor, touch-generating device, characterized in that the position parameter and the power (force) parameters for said first area is detected using at least one of a change in the resistance change and the electrostatic capacitance according to the touch.
  2. 제 1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 정전기력을 발생시키기 위한 전극을 더 포함하고, Further comprising electrodes for generating the electrostatic force,
    상기 정전기력은 하기의 수학식을 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는, 촉각 생성 장치. The electrostatic force, touch-generating device, characterized in that it is determined using the equation below.
    수학식 Equation
    Figure 112012054298847-pat00020

    여기서, here,
    Figure 112012054298847-pat00021
    는 정전기력이고, And the electrostatic force,
    Figure 112012054298847-pat00022
    는 진공상태의 유전율이며, Is the dielectric constant of vacuum,
    Figure 112012054298847-pat00023
    는 유전상수이고, And the dielectric constant,
    Figure 112012054298847-pat00024
    는 상기 전극이 배치된 영역이며, And the area of ​​the electrodes are provided,
    Figure 112012054298847-pat00025
    는 상기 전극에 인가된 전압이고, Is the voltage applied to the electrodes,
    Figure 112012054298847-pat00026
    는 상기 전극과 입력된 터치 간의 간격을 나타낸다. Represents the distance between the electrode and the input touch.
  3. 제 2항에 있어서, 3. The method of claim 2,
    상기 전극은 ITO(Indium Tin Oxid), 카본나노튜브, 그래핀, 금속나노 와이어, 고분자 전도체(PEDOT), 투명전도성 산화물(TCO) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 촉각 생성 장치. The electrode is ITO (Indium Tin Oxid), carbon nanotubes, graphene, metal nanowires, conductive polymer (PEDOT), a transparent conductive oxide (TCO) of, touch-generating device, comprising a step of including at least one.
  4. 제 2항에 있어서, 3. The method of claim 2,
    제 2 기판을 더 포함하고, Claim and further comprising a second substrate,
    상기 전극 및 액츄에이터는 상기 제 2 기판의 상면에 소정의 형태로 배치되고, 상기 촉각센서는 상기 제 2 기판의 하면에 소정의 형태로 배치되며, The electrode and the actuator is arranged in a predetermined shape on the upper surface of the second substrate, the touch sensor is disposed in a predetermined shape on a bottom surface of the second substrate,
    상기 제 2 기판은 LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light-Emitting Diode), OLED 기반 플렉서블(flexible) 디스플레이 및 전자종이를 포함하는 것을 특징으로 하는, 촉각 생성 장치. The second substrate is a LCD (Liquid Crystal Display), OLED (Organic Light-Emitting Diode), OLED-based flexible (flexible) display and, touch-generating device characterized in that comprises an electronic paper.
  5. 제 2항에 있어서, 3. The method of claim 2,
    상기 전극에 인가된 전압은 정현파 또는 구형파인 교류전압이고, 상기 교류전압의 피크 전압은 100V 이상 5KV 이하이며, 상기 교류전압의 주파수는 50Hz 이상 500 Hz 이하인 것을 특징으로 하는, 촉각 생성 장치. The voltage applied to the electrode is sinusoidal or square wave of the AC voltage, and the peak voltage of the AC voltage is less than 100V 5KV,, haptic generation frequency of the alternating voltage is characterized in that not more than 50Hz at least 500 Hz devices.
  6. 제 1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 제 1 기판의 두께는 1mm 이내이고, 상기 제 1 기판은 글래스(Glass), 강화 고분자 기판, 폴리이미드(PI) 필름 중 적어도 하나를 포함하는, 촉각 생성 장치. The thickness of the first substrate is less than 1mm, the first substrate, generating haptic device that includes a glass (Glass), reinforced polymer substrate, at least one of a polyimide (PI) film.
  7. 제 1 항에 있어서, According to claim 1,
    상기 제어변수는 상기 전기신호의 파형종류, 전기신호의 진폭크기 및 전기신호의 주파수 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 촉각 생성 장치. The control variable, touch-generating device, characterized in that at least one of the frequency of the amplitude size and the electric signal of the waveform type, an electrical signal of the electrical signal.
  8. 제 7항에 있어서, The method of claim 7,
    상기 제어부는 상기 제어변수 중 적어도 두 개 이상을 조합하여 상기 전기신호를 출력하는 것을 특징으로 하는, 촉각 생성 장치. Wherein the control unit generates a haptic device that outputs said electric signal by combining at least two or more of the control variables.
  9. 제 1 항에 있어서, According to claim 1,
    상기 촉각 피드백은 촉감 피드백 및 근감각 피드백 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 촉각 피드백은 상기 근감각 발생모듈에 구비된 유변유체의 댐핑력 변화에 의해 생성되고, 상기 근감각 피드백은 저항력인 것을 특징으로 하는, 촉각 생성 장치. Wherein the tactile feedback comprises at least one of a tactile feedback and kinesthetic feedback, the haptic feedback is generated by the damping force change of the rheological fluid provided at the kinesthetic generation module, the kinesthetic feedback is characterized in that the resistance , haptic generation apparatus.
  10. 사용자로부터 복수의 터치를 입력 받기 위한 제 1 기판; A first substrate for receiving a plurality of touch from a user;
    상기 제 1 기판의 전체 영역 중 적어도 일부인 제 1 영역에 대한 상기 복수의 터치를 센싱하는 촉각센서; Touch sensor for sensing a touch of said plurality is at least part of the first area of ​​the total area of ​​the first substrate;
    상기 촉각센서가 상기 복수의 터치를 센싱한 경우, 상기 제 1 영역에 대한 변환인자를 감지하고, 복수의 촉각 피드백을 출력하기 위한 복수의 전기신호를 제어변수에 따라 출력하는 제어부; The sense of touch if the sensor senses the plurality of touch, the control unit for detecting a conversion factor for the first area, and output in accordance with a plurality of electric signal for outputting a plurality of tactile feedback to the control variable; And
    상기 복수의 전기신호에 대응하여, 상기 복수의 촉각 피드백의 출력을 위한 트리거(trigger) 신호를 출력하는 액츄에이터(actuator)를 포함하되, In response to the plurality of electrical signals, comprising: an actuator (actuator) for outputting a trigger (trigger) signals for the outputs of the plurality of tactile feedback,
    상기 제어부는 상기 복수의 터치에 따른 정전기력의 변화를 이용하여 상기 복수의 촉각 피드백이 제 1 영역에 대해서만 출력되도록 제어하고, Wherein the controller controls such that the plurality of haptic feedback output only to the first area by using the change in the electrostatic force according to the touch of said plurality,
    상기 변환인자는 상기 복수의 터치에 따른 정전용량의 변화 및 저항의 변화 중 적어도 하나를 이용하여 감지되는 상기 제 1 영역에 대한 위치 인자 및 힘(force) 인자인 것을 특징으로 하는, 촉각 생성 장치. The conversion factor, touch-generating device, characterized in that the position parameter and the power (force) parameters for said first area is detected using at least one of a change in the change, and the resistance of the capacitance of the touch of the plurality.
  11. 제 10항에 있어서, 11. The method of claim 10,
    상기 정전기력을 발생시키기 위한 전극을 더 포함하고, Further comprising electrodes for generating the electrostatic force,
    상기 정전기력은 하기의 수학식을 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는, 촉각 생성 장치. The electrostatic force, touch-generating device, characterized in that it is determined using the equation below.
    수학식 Equation
    Figure 112012054298847-pat00027

    여기서, here,
    Figure 112012054298847-pat00028
    는 정전기력이고, And the electrostatic force,
    Figure 112012054298847-pat00029
    는 진공상태의 유전율이며, Is the dielectric constant of vacuum,
    Figure 112012054298847-pat00030
    는 유전상수이고, And the dielectric constant,
    Figure 112012054298847-pat00031
    는 상기 전극이 배치된 영역이며, And the area of ​​the electrodes are provided,
    Figure 112012054298847-pat00032
    는 상기 전극에 인가된 전압이고, Is the voltage applied to the electrodes,
    Figure 112012054298847-pat00033
    는 상기 전극과 입력된 터치 간의 간격을 나타낸다. Represents the distance between the electrode and the input touch.
  12. 제 11항에 있어서, 12. The method of claim 11,
    상기 전극은 ITO(Indium Tin Oxid), 카본나노튜브, 그래핀, 금속나노 와이어, 고분자 전도체(PEDOT), 투명전도성 산화물(TCO) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 촉각 생성 장치. The electrode is ITO (Indium Tin Oxid), carbon nanotubes, graphene, metal nanowires, conductive polymer (PEDOT), a transparent conductive oxide (TCO) of, touch-generating device, comprising a step of including at least one.
  13. 제 11항에 있어서, 12. The method of claim 11,
    제 2 기판을 더 포함하고, Claim and further comprising a second substrate,
    상기 전극 및 액츄에이터는 상기 제 2 기판의 상면에 소정의 형태로 배치되고, 상기 촉각센서는 상기 제 2 기판의 하면에 소정의 형태로 배치되며, The electrode and the actuator is arranged in a predetermined shape on the upper surface of the second substrate, the touch sensor is disposed in a predetermined shape on a bottom surface of the second substrate,
    상기 제 2 기판은 LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light-Emitting Diode), OLED 기반 플렉서블(flexible) 디스플레이 및 전자종이를 포함하는 것을 특징으로 하는, 촉각 생성 장치. The second substrate is a LCD (Liquid Crystal Display), OLED (Organic Light-Emitting Diode), OLED-based flexible (flexible) display and, touch-generating device characterized in that comprises an electronic paper.
  14. 제 1 기판의 전체 영역 중 적어도 일부인 제 1 영역에 대한 터치를 센싱하는 단계; The method comprising: sensing a touch on at least a part of the first region the total area of ​​the first substrate;
    상기 제 1 영역에 대한 변환인자를 감지하고, 촉각 피드백을 출력하기 위한 전기신호를 제어변수에 따라 출력하는 단계; Sensing a conversion factor for the first area, and outputting a variable according to a control electric signal for outputting tactile feedback; And
    상기 전기신호에 대응하여, 상기 촉각 피드백의 출력을 위한 트리거(trigger) 신호를 출력하는 단계를 포함하되, Comprising the step of: in response to the electric signal, and outputs a trigger (trigger) signal to the output of the tactile feedback,
    상기 촉각 피드백은 상기 터치에 따른 정전기력의 변화를 이용하여 상기 제 1 영역에 대해서만 출력되고, The tactile feedback is to use the change in the electrostatic force according to the touch output only for the first area,
    상기 변환인자는 상기 터치에 따른 정전용량의 변화 및 저항의 변화 중 적어도 하나를 이용하여 감지되는 상기 제 1 영역에 대한 위치 인자 및 힘(force) 인자인 것을 특징으로 하는, 촉각 생성 장치의 제어방법. The conversion factor is the control method of the position parameter and the force characterized in that the (force) parameters for said first area is detected using at least one of a change in the change, and the resistance of the capacitance according to the touch, touch-generating device .
  15. 제 14항에 있어서, 15. The method of claim 14,
    상기 정전기력은 전극을 이용하여 발생되고, The electrostatic force is generated using the electrode,
    상기 정전기력은 하기의 수학식을 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는, 촉각 생성 장치의 제어방법. The control method for an electrostatic force, touch-generating device, characterized in that it is determined using the equation below.
    수학식 Equation
    Figure 112012054298847-pat00034

    여기서, here,
    Figure 112012054298847-pat00035
    는 정전기력이고, And the electrostatic force,
    Figure 112012054298847-pat00036
    는 진공상태의 유전율이며, Is the dielectric constant of vacuum,
    Figure 112012054298847-pat00037
    는 유전상수이고, And the dielectric constant,
    Figure 112012054298847-pat00038
    는 상기 전극이 배치된 영역이며, And the area of ​​the electrodes are provided,
    Figure 112012054298847-pat00039
    는 상기 전극에 인가된 전압이고, Is the voltage applied to the electrodes,
    Figure 112012054298847-pat00040
    는 상기 전극과 입력된 터치 간의 간격을 나타낸다. Represents the distance between the electrode and the input touch.
  16. 제 1 기판의 전체 영역 중 적어도 일부인 제 1 영역에 대한 복수의 터치를 센싱하는 단계; Comprising the steps of: sensing a plurality of touch for at least a part of the first region the total area of ​​the first substrate;
    상기 제 1 영역에 대한 변환인자를 감지하고, 복수의 촉각 피드백을 출력하기 위한 복수의 전기신호를 제어변수에 따라 출력하는 단계; Sensing a conversion factor for the first area, and output in accordance with a plurality of electric signal for outputting a plurality of tactile feedback to the control variable; And
    상기 복수의 전기신호에 대응하여, 상기 복수의 촉각 피드백의 출력을 위한 트리거(trigger) 신호를 출력하는 단계를 포함하되, In response to the plurality of electrical signals, comprising: a step of outputting a trigger (trigger) signals for the outputs of the plurality of tactile feedback,
    상기 복수의 촉각 피드백은 상기 복수의 터치에 따른 정전기력의 변화를 이용하여 상기 제 1 영역에 대해서만 출력되고, Said plurality of haptic feedback is output only to the first area by using the change in the electrostatic force according to the touch of said plurality,
    상기 변환인자는 상기 복수의 터치에 따른 정전용량의 변화 및 저항의 변화 중 적어도 하나를 이용하여 감지되는 상기 제 1 영역에 대한 위치 인자 및 힘(force) 인자인 것을 특징으로 하는, 촉각 생성 장치의 제어방법. The conversion factor for, touch-generating device, characterized in that the position parameter and the power (force) parameters for said first area is detected using at least one of a change in the change, and the resistance of the capacitance of the touch of the plurality A control method.
  17. 제 16항에 있어서, 17. The method of claim 16,
    상기 정전기력은 전극을 이용하여 발생되고, The electrostatic force is generated using the electrode,
    상기 정전기력은 하기의 수학식을 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는, 촉각 생성 장치의 제어방법. The control method for an electrostatic force, touch-generating device, characterized in that it is determined using the equation below.
    수학식 Equation
    Figure 112012054298847-pat00041

    여기서, here,
    Figure 112012054298847-pat00042
    는 정전기력이고, And the electrostatic force,
    Figure 112012054298847-pat00043
    는 진공상태의 유전율이며, Is the dielectric constant of vacuum,
    Figure 112012054298847-pat00044
    는 유전상수이고, And the dielectric constant,
    Figure 112012054298847-pat00045
    는 상기 전극이 배치된 영역이며, And the area of ​​the electrodes are provided,
    Figure 112012054298847-pat00046
    는 상기 전극에 인가된 전압이고, Is the voltage applied to the electrodes,
    Figure 112012054298847-pat00047
    는 상기 전극과 입력된 터치 간의 간격을 나타낸다. Represents the distance between the electrode and the input touch.
  18. 촉각을 생성하는 방법을 수행하기 위하여 디지털 처리 장치에 의해 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있고, 상기 디지털 처리 장치에 의해 판독될 수 있는 기록매체에 있어서, A recording medium having a program of instructions executable by a digital processing apparatus and tangibly implemented, can be read by the digital processing apparatus to perform a method of generating a haptic,
    상기 촉각을 생성하는 방법은, Method for generating the haptic is
    제 1 기판의 전체 영역 중 적어도 일부인 제 1 영역에 대한 터치를 센싱하는 단계; The method comprising: sensing a touch on at least a part of the first region the total area of ​​the first substrate;
    상기 제 1 영역에 대한 변환인자를 감지하고, 촉각 피드백을 출력하기 위한 전기신호를 제어변수에 따라 출력하는 단계; Sensing a conversion factor for the first area, and outputting a variable according to a control electric signal for outputting tactile feedback; And
    상기 전기신호에 대응하여, 상기 촉각 피드백의 출력을 위한 트리거(trigger) 신호를 출력하는 단계를 포함하되, Comprising the step of: in response to the electric signal, and outputs a trigger (trigger) signal to the output of the tactile feedback,
    상기 촉각 피드백은 상기 터치에 따른 정전기력의 변화를 이용하여 상기 제 1 영역에 대해서만 출력되고, The tactile feedback is to use the change in the electrostatic force according to the touch output only for the first area,
    상기 변환인자는 상기 터치에 따른 정전용량의 변화 및 저항의 변화 중 적어도 하나를 이용하여 감지되는 상기 제 1 영역에 대한 위치 인자 및 힘(force) 인자인 것을 특징으로 하는, 기록매체. The conversion factor is the location parameter and the power (force), the recording medium characterized in that the factor for the first region is detected using at least one of a change in the resistance change and the electrostatic capacitance according to the touch.
  19. 제 18항에 있어서, 19. The method of claim 18,
    상기 정전기력은 전극을 이용하여 발생되고, The electrostatic force is generated using the electrode,
    상기 정전기력은 하기의 수학식을 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는, 기록매체. The electrostatic force, characterized in that it is determined using the equation below, the recording medium.
    수학식 Equation
    Figure 112012054298847-pat00048

    여기서, here,
    Figure 112012054298847-pat00049
    는 정전기력이고, And the electrostatic force,
    Figure 112012054298847-pat00050
    는 진공상태의 유전율이며, Is the dielectric constant of vacuum,
    Figure 112012054298847-pat00051
    는 유전상수이고, And the dielectric constant,
    Figure 112012054298847-pat00052
    는 상기 전극이 배치된 영역이며, And the area of ​​the electrodes are provided,
    Figure 112012054298847-pat00053
    는 상기 전극에 인가된 전압이고, Is the voltage applied to the electrodes,
    Figure 112012054298847-pat00054
    는 상기 전극과 입력된 터치 간의 간격을 나타낸다. Represents the distance between the electrode and the input touch.
  20. 촉각을 생성하는 방법을 수행하기 위하여 디지털 처리 장치에 의해 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있고, 상기 디지털 처리 장치에 의해 판독될 수 있는 기록매체에 있어서, A recording medium having a program of instructions executable by a digital processing apparatus and tangibly implemented, can be read by the digital processing apparatus to perform a method of generating a haptic,
    상기 촉각을 생성하는 방법은, Method for generating the haptic is
    제 1 기판의 전체 영역 중 적어도 일부인 제 1 영역에 대한 복수의 터치를 센싱하는 단계; Comprising the steps of: sensing a plurality of touch for at least a part of the first region the total area of ​​the first substrate;
    상기 제 1 영역에 대한 변환인자를 감지하고, 복수의 촉각 피드백을 출력하기 위한 복수의 전기신호를 제어변수에 따라 출력하는 단계; Sensing a conversion factor for the first area, and output in accordance with a plurality of electric signal for outputting a plurality of tactile feedback to the control variable; And
    상기 복수의 전기신호에 대응하여, 상기 복수의 촉각 피드백의 출력을 위한 트리거(trigger) 신호를 출력하는 단계를 포함하되, In response to the plurality of electrical signals, comprising: a step of outputting a trigger (trigger) signals for the outputs of the plurality of tactile feedback,
    상기 복수의 촉각 피드백은 상기 복수의 터치에 따른 정전기력의 변화를 이용하여 상기 제 1 영역에 대해서만 출력되고, Said plurality of haptic feedback is output only to the first area by using the change in the electrostatic force according to the touch of said plurality,
    상기 변환인자는 상기 복수의 터치에 따른 정전용량의 변화 및 저항의 변화 중 적어도 하나를 이용하여 감지되는 상기 제 1 영역에 대한 위치 인자 및 힘(force) 인자인 것을 특징으로 하는, 기록매체. The conversion factor is the location parameter and the power (force), the recording medium characterized in that the factor for the first region is detected using at least one of a change in the resistance change and the capacitance of the touch of the plurality.
  21. 제 20항에 있어서, 21. The method of claim 20,
    상기 정전기력은 전극을 이용하여 발생되고, The electrostatic force is generated using the electrode,
    상기 정전기력은 하기의 수학식을 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는, 기록매체. The electrostatic force, characterized in that it is determined using the equation below, the recording medium.
    수학식 Equation
    Figure 112012054298847-pat00055

    여기서, here,
    Figure 112012054298847-pat00056
    는 정전기력이고, And the electrostatic force,
    Figure 112012054298847-pat00057
    는 진공상태의 유전율이며, Is the dielectric constant of vacuum,
    Figure 112012054298847-pat00058
    는 유전상수이고, And the dielectric constant,
    Figure 112012054298847-pat00059
    는 상기 전극이 배치된 영역이며, And the area of ​​the electrodes are provided,
    Figure 112012054298847-pat00060
    는 상기 전극에 인가된 전압이고, Is the voltage applied to the electrodes,
    Figure 112012054298847-pat00061
    는 상기 전극과 입력된 터치 간의 간격을 나타낸다. Represents the distance between the electrode and the input touch.
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US20110141052A1 (en) 2009-12-10 2011-06-16 Jeffrey Traer Bernstein Touch pad with force sensors and actuator feedback

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