KR101488912B1 - 모바일 디바이스들을 위한 동적 탭핑 힘 피드백 - Google Patents

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Abstract

원격 사용자로부터 디바이스에서 수신된 메시지에 대하여 사용자에게 경보를 발하고 그리고 메시지의 콘텐츠, 콘텍스트, 또는 타입을 전달하기 위한 동력 피드백이 디바이스에 제공된다. 동력 피드백을 생성하는 것은, 모션 유도 디바이스 내부에서 탭핑을 생성하기 위해 매스를 가속시키고 감속시키는 모션 유도 디바이스를 활성화시키는 것을 포함할 수 있다. 탭핑의 진폭 및 주파수는 수신된 메시지들의 상이한 타입들, 콘텍스트들, 또는 콘텐츠에 대하여 사용자에게 경보를 발하기 위해 탭들의 시퀀스들을 생성하도록 구성될 수 있다. 추가적으로, 다수의 모션 유도 디바이스들은 다차원들에 따라 동력 피드백을 생성하기 위해 디바이스 내에 포함될 수 있다. 지리적 방향들을 사용자에게 제공함에 있어서 다차원의 동력 피드백이 사용될 수 있다.

Description

모바일 디바이스들을 위한 동적 탭핑 힘 피드백{DYNAMIC TAPPING FORCE FEEDBACK FOR MOBILE DEVICES}
본 개시물은 모션 유도에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 무선 디바이스들에서의 모션 유도에 관한 것이다.
모바일 디바이스들, 이를 테면, 오디오 플레이어들 및 셀룰러 전화들은 종종 무선 디바이스의 상태들에 대한 사용자 피드백을 제공하기 위해 진동 디바이스들을 포함한다. 예를 들어, 착신되는 호가 울리고 있는 경우 셀룰러 전화가 진동할 수 있다. 전통적으로 진동 모터들은, 매스(mass)가 고정점을 중심으로 회전되는, 회전하는 편심 매스 모터들이다. 진동 모터들은 통상적으로 동작 동안 많은 전류를 인출하는데, 이는 배터리로부터 전원을 공급받는 모바일 디바이스들의 경우에는 바람직하지 않다. 추가적으로, 진동 모터들은 햅틱 대역폭을 갖는다. 모바일 디바이스들은, 예를 들어, 배터리 충전이 낮음 및 호의 착신과 같은 여러 종류의 피드백을 사용자에게 제공할 수 있다. 진동 모터들의 제한된 대역폭은, 모바일 디바이스들이 진동 모터를 통해 사용자에게 상이한 경보들을 제공하는 것을 억제한다.
이와 같이, 모바일 디바이스들의 사용자에게 동적 피드백을 제공하기 위한 저 전력 통지 디바이스가 필요하다.
본 개시물의 일 양상에서, 방법은 디바이스의 로컬 사용자에게 전달할 원격 사용자로부터 수신된 메시지의 타입, 콘텐츠, 및 콘텍스트를 결정하는 단계를 포함한다. 이 방법은 또한, 메시지의 타입, 콘텐츠 또는 콘텍스트에 따라, 제 1 방향의 동력(dynamic force) 피드백을 로컬 사용자에게 제공하는 단계를 포함한다.
다른 양상에서, 방법은 디바이스의 사용자에게 전달할 메시지의 타입, 콘텐츠, 및/또는 콘텍스트를 결정하는 단계를 포함한다. 이 방법은 또한, 메시지의 타입, 콘텐츠 또는 콘텍스트에 따라, 제 1 방향의 동력 피드백을 사용자에게 제공하는 단계를 포함한다. 동력 피드백은 사용자를 지리적으로 안내하기 위한 방향을 제공한다.
다른 양상에서, 디바이스는 매스를 가진 제 1 모션 유도 디바이스; 및 제어기를 포함한다. 제어기는 디바이스에 동력 피드백을 제공하기 위해 제 1 모션 유도 디바이스의 매스를 동작시키도록 구성된다. 동력 피드백은 원격 사용자로부터 수신된 메시지의 타입, 콘텐츠 및/또는 콘텍스트를 전달한다.
또 다른 양상에서, 디바이스는 모션을 유도하기 위한 수단 및 동작시키기 위한 수단을 포함한다. 동작시키기 위한 수단은 디바이스에 동력 피드백을 제공하도록 모션 유도 수단을 동작시키기 위한 것이다. 동력 피드백은 원격 사용자로부터 수신된 메시지의 타입, 콘텐츠, 및/또는 콘텍스트를 전달한다.
추가적인 양상에서, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 프로그램을 유형적으로 저장한다. 매체는, 디바이스의 로컬 사용자에게 전달할 원격 사용자로부터 수신된 메시지의 타입, 콘텐츠 및/또는 콘텍스트를 결정하는 메시징 코드 세그먼트를 포함한다. 매체는 또한, 수신된 메시지의 타입, 콘텐츠 및/또는 콘텍스트에 따라, 제 1 방향을 따르는 동력 피드백을 로컬 사용자에게 지시하는 힘 피드백 코드 세그먼트를 포함한다.
앞서 말한 것은 다음의 상세한 설명이 더 양호하게 이해될 수 있도록 본 개시물의 특징들 및 기술적 이점들을 다소 광범위하게 약술하였다. 본 개시물의 청구항들의 주제를 형성하는 추가적인 특징들 및 이점들을 아래에 설명할 것이다. 개시된 개념 및 구체적인 실시형태들이 본 개시물의 동일한 목적들을 수행하기 위해 다른 구조들을 변형하거나 또는 설계하기 위한 근거로서 용이하게 이용될 수 있다는 것이 당업자들에 의해 인식되어야 한다. 또한, 첨부되는 청구항들에 설명되는 바와 같이, 이러한 동등한 구성들이 본 개시물의 기술을 벗어나지 않는다는 것이 당업자들에 의해 인지되어야 한다. 본 개시물의 조직 및 동작 방법 둘 모두에 관하여, 본 개시물의 특징인 것으로 여겨지는 신규한 특징들은 추가적인 목적들 및 이점들과 함께, 첨부한 도면들과 관련하여 고려될 때 다음의 설명으로부터 더 양호하게 이해될 것이다. 그러나, 도면들 각각은 단지 예시 및 설명을 목적으로 제공되며 본 개시물의 범위(limits)에 대한 정의로서 의도되지 않는다는 것이 명백하게 이해될 것이다.
본 개시물의 더욱 완전한 이해를 위해서, 이제, 첨부된 도면들과 함께 취해진 다음의 설명에 대한 참조가 이루어진다.
도 1은 본 개시물의 힘 유도 기술들을 포함하는(incorporating) 휴대용 디바이스의 예시적인 실시형태를 도시한다.
도 1a는 본 개시물에 따른 휴대용 개인 내비게이션 디바이스에 관한 본 개시물의 예시적인 실시형태를 도시한다.
도 2는 본 개시물에 따른 모션 유도 기술들을 이용하여 촉각적으로 지각가능한 물리적 임펄스들을 생성하기 위한 메커니즘의 예시적인 실시형태를 도시한다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 도 2의 메커니즘에 대한 예시적인 전류, 변위 및 속도 프로파일들을 도시한다.
도 4a, 도 4b 및 도 4c는 도 2의 메커니즘에 대한 대안적인 예시적인 전류, 변위 및 속도 프로파일들을 도시한다.
도 5는 능동(active) 구간들 동안 원하는 전류 프로파일을 생성하고 수동(passive) 구간들 동안 전류 프로파일로부터 에너지 수집을 교대로 할 수 있는 에너지원 및 전류 제어 블록의 예시적인 실시형태들을 도시한다.
도 6a 및 도 6b는 도 5에 도시된 능력들을 포함하는 메커니즘을 동작시키기 위한 방법들의 예시적인 실시형태들을 도시한다.
도 7은 본 개시물에 따른 방향성 임펄스들을 생성하기 위한 메커니즘의 대안적인 예시적인 실시형태를 도시한다.
도 8a는 일 실시형태에 따른, 동적 피드백을 제공하기 위한 모바일 디바이스를 도시하는 도면이다.
도 8b는 일 실시형태에 따른, 다수의 방향들로 동적 피드백을 제공하기 위한 모바일 디바이스를 도시하는 도면이다.
도 8c는 일 실시형태에 따른, 동적 피드백을 제공하고 모바일 디바이스 주위의 환경을 감지하기 위한 모바일 디바이스를 도시하는 도면이다.
도 8d는 일 실시형태에 따른, 동적 피드백을 제공하고 모바일 디바이스 상의 압력을 감지하기 위한 모바일 디바이스를 도시하는 도면이다.
도 9a 및 도 9b는 일 실시형태에 따른, 동적 피드백을 제공하기 위한 모바일 디바이스의 동작을 도시하는 흐름도들이다.
도 10은 일 실시형태에 따른, 동적 피드백 및 방향들을 제공하기 위한 모바일 디바이스를 도시하는 도면이다.
도 11은 본 개시물의 실시형태가 유익하게 사용될 수 있는 예시적인 무선 통신 시스템을 도시하는 다이어그램이다.
도 1은 본 개시물의 힘 유도 기술들을 포함하는 휴대용 디바이스(100)의 예시적인 실시형태를 도시한다. 도 1에서, 모바일 전화기로서 휴대용 디바이스(100)가 도시된다. 당업자는, 본 개시물의 휴대용 디바이스가 모바일 전화기일 필요는 없으며, 일반적으로, 임의의 타입의 휴대용 디바이스, 예를 들어, 개인 휴대 정보 단말(PDA), 개인 내비게이션 디바이스, 스마트 전화기 등일 수 있다는 것을 인식할 것이다. 이러한 대안적인 예시적인 실시형태들은 본 개시물의 범위 내에 있는 것으로 고려된다.
본 개시물에 따르면, 휴대용 디바이스(100)는, 휴대용 디바이스(100)의 사용자(도 1에 도시되지 않음)에게 촉각적으로 그리고/또는 운동감각적으로 지각가능한 힘 임펄스를 생성하도록 구성가능하다. 이러한 물리적 임펄스들은, 다른 시각적 또는 청각적 표시들이 예를 들어, 환경의 물리적 제약들 또는 사용자의 물리적인 장애들로 인해 보다 덜 효율적인 경우에 유용할 수 있다. 도 1에서, 휴대용 디바이스(100)는, 예를 들어, 사용자가 촉각적으로 지각가능한 하나 또는 그 초과의 선명한 물리적 임펄스들(110) 또는 "노크들"을 휴대용 디바이스(100)의 왼쪽 측면에 생성할 수 있다. 비슷하게, 휴대용 디바이스는 휴대용 디바이스(100)의 오른쪽 측면에 유사한 노크들(120)을 생성할 수 있다. 예시적인 실시형태에서, 왼쪽 노크(110)는 휴대용 디바이스(100)의 사용자에게 왼쪽 방향을 시그널링할 수 있는 반면, 오른쪽 노크(120)는 오른쪽 방향을 시그널링할 수 있다. 대안적인 예시적인 실시형태들에서, 휴대용 디바이스(100)의 오른쪽, 위, 아래(bottom), 앞, 뒤 또는 임의의 국부적인 부분에 대한 방향성 임펄스들은 유사하게 생성되고 사용자에게 유사하게 느껴질 수 있다는 것이 인식될 것이다.
도 1a는 본 개시물에 따른 휴대용 개인 내비게이션 디바이스(100A)의 본 개시물의 예시적인 실시형태를 도시한다. 도 1a는 단지 예시의 목적으로 도시되며, 본 개시물의 범위를 내비게이션 디바이스들로 제한하는 것으로 의도되지 않는다는 것을 주목한다. 도 1a에서, 디바이스(100A)는, 사용자(101A)의 현재 위치와 관련하여 사용자(101A)에 의해 명시된 타겟 위치를 결정하는 개인 내비게이션 디바이스로서 구성된다. 내비게이션 디바이스에 의한 현재 및 타겟 위치들의 결정은 본 기술에서 알려져 있으며, 예를 들어, 글로벌 위치확인 시스템(GPS)으로부터의 위성 신호들을 사용할 수 있다는 것이 인식될 것이다. 사용자(101A)를 타겟 위치로 안내하기 위해서, 디바이스(100A)는, 도 1a에 120A로 도시된 바와 같이, 디바이스(100A)의 일 측면에 대해 하나 또는 그 초과의 노크들 또는 방향성 임펄스들을 생성할 수 있다. 도 1a에 도시된 예시적인 실시형태에서, 사용자가 타겟 위치에 도달하기 위해서 왼쪽으로 진행해야 한다는 것을 나타내기 위해 노크들(120A)이 디바이스(100A)의 왼쪽 측면에 생성된다.
도 2는 본 개시물에 따른 힘 유도 기술들을 이용하여 촉각적으로 지각가능한 물리적 임펄스들을 생성하기 위한 메커니즘의 예시적인 실시형태(200)를 도시한다. 도 2에서, 메커니즘(200)의 컴포넌트들이 상부에 장착될 수 있는 샤시(201)가 제공된다. 샤시(201)는, 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 휴대용 디바이스(100)의 물리적 샤시일 수 있다. 대안으로, 샤시(201)는 휴대용 디바이스(100)의 별개의 샤시 상에 차례로 장착될 수 있다.
샤시(201)는, 도 2에 중공 튜브(hollow tube)로 나타내어지는 고정된 기계적 지지체(210)에 결합된다. 튜브(210)는 세로축(250)(또한 본원에서 "제 1 축"으로도 나타내어짐)을 따라 중공상태이다. 북극(N) 및 남극(S)을 갖는 자기 엘리먼트(220)가 튜브(210) 내부에 존재할 수 있다. 예시적인 실시형태에서, 튜브(210) 내부는 진공을 포함할 수 있고, 자기 엘리먼트(220)는 축(250)을 따라 이동하도록 제한될 수 있다. 도 2에서, 변수 x는, 축(250)을 따르는, 튜브(210)의 중심과 관련한 자기 엘리먼트(220)의 중심의 순(net) 가로방향 변위를 나타낼 수 있으며, 튜브(210)의 중심은 x=0에 해당한다. 당업자는, 세로축(250)은 설명의 목적으로만 도시되고, 본 개시물의 범위를 제한하려는 의도가 아니라는 것을 인식할 것이다. 예를 들어, 대안적인 예시적인 실시형태들에서, 세로축의 중심은 튜브(210) 상의 어떠한 임의적인 포인트를 기준으로 삼을 수 있다.
예시적인 실시형태에서, 튜브(210)의 내부는, 저마찰 재료, 예를 들어, PTFE 또는 "Teflon"으로 라이닝되거나, 또는 윤활제로 라이닝될 수 있다. 튜브(210) 둘레에 권선되어 있는 것은 전기 전도성의 권선된 코일들의 하나 또는 그 초과의 세트들이며, 이 중 3개의 코일들(240, 241, 242)이며, 이 3개의 코일들이 도 2에서 횡단면으로 도시된다. 제 1 코일(240)의 설명이 이하에 주어진다; 비슷한 설명이 코일들(241, 242)에 적용될 수 있고, 대안적인 예시적 실시형태들에서 임의의 다른 수의 코일들에 적용될 수 있다는 것을 인식하게 될 것이다.
제 1 코일(240)이 튜브(210) 둘레에 적어도 한 번 감겨지고, 바람직하게는 다수회 감겨진다. 제 1 코일(240)의 제 1(240.1) 및 제 2(240.2) 단부들은 전류 제어 블록(218)에 결합된다. 전류 흐름이 도 2에 도시되며, 240(a)은 횡단면의 평면 안으로 들어가는 전류 흐름을 나타내고, 240(b)은 횡단면의 평면 밖으로 나오는 전류 흐름을 나타낸다. 블록(218)은 제 1 코일(240)을 통과하여 흐르는 전류를 제어한다. 코일들(241 및 242)은 유사하게 블록(218)에 결합된 단부들을 가지며, 블록(218)에 의해 생성된 전류를 지원할 수 있다. 블록(218)은 차례로 에너지원(215)에 결합된다. 에너지원(215)은, 코일들(240, 241, 242) 중 임의의 코일을 통과하여 전류 제어 블록(218)을 통과하는 전류의 생성으로 인해 에너지를 공급할 수 있다. 특정 예시적 실시형태들에서, 에너지원(215)은 또한, 예를 들어, 이하 도 5를 참고로 하여 추가로 설명되는 바와 같이, 코일들(240, 241, 242)로부터 생성된 에너지를 저장할 수 있다.
도 3a, 3b, 및 도 3c는 각각, 도 2의 메커니즘(200)에 대한 예시적인 전류, 변위 및 속도 프로파일들을 도시한다. 특히, 도 3a는 코일들(240, 241, 242) 중 하나 또는 그 초과의 것을 통과하는 전류대 시간(t)의 플롯을 도시하며, 시간(t)은 수평 축을 따라 왼쪽에서 오른쪽으로 시간의 진행을 나타낸다. 전류, 힘, 및 가속도는 서로에 대해 비례하게 될 것으로 예상되고, 이들은 간략함을 위해 하나의 수직축 상에 도시됨이 인식될 것이다. 도 3b 및 도 3c에서, 자기 엘리먼트(220)의 변위 및 속도 각각은 시간(t)에 대하여 플롯팅되며, 대응하는 전류는 도 3a에 도시된 바와 같다는 것을 가정한다. 도 3a, 3b 및 3c는 단지 예시의 목적으로만 도시되고, 본 개시물의 범위를, 나타낸 임의의 특정 전류, 변위 또는 속도 프로파일들로 제한하는 것으로 의도되지 않는다는 것을 인식할 것이다.
"초기" 시간에 대응하도록 t=t1에 임의적으로 고정하고, 자기 엘리먼트(220)가 초기에 x=x1에 위치된다는 것을 도 3b로부터 알 수 있으며, 이는 튜브(210)의 중심 x=0의 왼쪽에 놓인다. 더욱이, 도 3c는, 자기 엘리먼트(220)가 초기에, 시간 t=t1에서 음(negative)의 속도(즉, 음의 x 방향으로, 도 2와 관련하여 튜브의 왼쪽으로)로 이동하고 있다는 것을 나타낸다.
도 3a의 전류 프로파일을 참고하면, 시간 t=t1부터 t=t5까지, 양의 전류가 코일에 존재하고, 전류 제어 블록(218)에 의해 생성될 수 있다. t=t1과 t=t5 사이에 존재하는 바와 같이 코일을 통과하는 순 전류는 튜브(210)에 자기장을 발생시킬 것이고, 이로써 자기 엘리먼트(220) 상에서 힘과 이에 대응하는 양의 가속도를 발생시킨다는 것을 인식하게 될 것이다. 결과적으로, 자기 엘리먼트(220)의 속도는 도 3c에서 증가하는 것으로 보이는 반면, 자기 엘리먼트(220)의 변위는 도 3b에 나타난 바와 같이 변하는 것으로 나타난다. 특히, 도 3b에서, 자기 엘리먼트(220)가 t=t1에서 x=x1으로부터 t=t3에서 x=x3의 맨왼쪽 극단까지 이동한다는 것을 알 수 있고, 이때, 자기 엘리먼트(220)는 방향을 뒤바꾸어 t=t3에서 시작하여 양의 x 방향으로 이동하기 시작하고, t=t5까지 양의 x 방향으로 계속해서 가속화된다. 시간 t=t1 내지 t=t5 동안, 자기 엘리먼트(220)는 코일에서의 양의 전류에 응답하여 양의 x 방향으로 가속화되고 있는 것으로 이해될 수 있다.
시간 t=t5부터 t=t8까지, 예를 들어, 전류 제어 블록(218)에 의해 명령되는 바와 같이, 반대 극성의 전류가 인가된다. 전류에 있어서의 이러한 변화는 튜브(210)에 존재하는 자기장에 있어서 대응하는 변화를 동반할 것이다. 거기에 응답하여, 자기 엘리먼트(220)는, x=x1으로부터 도 3b의 t=t7에서 x=x7의 맨오른쪽 극단까지 오른쪽으로 계속해서 이동하는 동안, t=t5부터 t=t8까지 음의 가속도를 경험한다는 것을 도 3c에서 알 수 있다. t=t7에서, 자기 엘리먼트(220)는 방향을 뒤바꾸고, 음의 x 방향에서 인가되는 계속된 힘으로 인해 음의 x 방향으로 이동하기 시작한다. t=t7으로부터 t=t8까지, 자기 엘리먼트는, 이것이 t=t8에서 x=x1으로 한 번 더 복귀할 때까지 음의 x 방향으로 계속해서 이동한다.
나타낸 예시적인 실시형태에서, t=t6부터 t=t8까지 음의 가속도의 크기(magnitude)는 t=t2부터 t=t4까지의 가속도의 크기보다 더 작으며, 이것에 의해 사용자로 하여금 양의 x 방향에서 순 방향성 임펄스(net directional impulse)를 느끼게 한다. 일반적으로, 일 방향의 자기 엘리먼트의 최대 가속도가 다른 방향의 자기 엘리먼트의 최대 가속도보다 더 큰 경우, 이러한 방향성 임펄스가 생성될 것이라는 것을 인식하게 될 것이다. 더욱이, 도 3a에서 t=t1부터 t=t8까지의 파형은, 하나의 사이클을 형성하는 것으로 간주될 수 있고, 원한다면 주기적인 일련의 방향성 임펄스들을 생성하기 위해 다수의 사이클들에 걸쳐 반복될 수 있다는 것을 인식하게 될 것이다.
코일들(240, 241 및 242) 중 단지 하나의 코일에 대한 예시적인 전류 프로파일이 도 3a에 도시되지만, 당업자는, 메커니즘(200)의 경우 코일들(240, 241 및 242) 모두의 독립적인 전류 프로파일들을 동시에 제어함으로써 합성 전류 프로파일이 생성될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 예를 들어, 다수의 코일들이 도 2a에 도시된 바와 같이 튜브(210)의 축을 따라 분포될 수 있고, 순서대로 독립적으로 스위치되어 튜브(210)의 축에 대한 자기 엘리먼트(220)의 변위 프로파일의 더 미세한 제어를 가능하게 한다. 대안적인 예시적 실시형태들에서, 도 2에 도시된 3개의 코일들보다 더 적거나 또는 그보다 더 많은 코일이 용이하게 수용될 수 있다는 것이 추가로 인식될 것이다. 이러한 대안적인 예시적 실시형태들은 본 개시물의 범위 내에 있는 것으로 고려된다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c로부터, 특정 시간 구간 동안 전류 프로파일을 능동적으로 제어함으로써, 자기 엘리먼트(220)의 변위 프로파일이 이러한 시간 구간 동안 상응하게 제어될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 역으로, 능동 전류 제어로 인한 것이 아닌 자기 엘리먼트(220)의 변위에 있어서의 변화들(예를 들어, 사용자 움직임, 혼잡 등으로 인한 자기 엘리먼트(220)의 움직임)은 패러데이의 유도 법칙에 따라 코일 또는 코일들에서 전류들을 유도할 수 있다. 예시적인 실시형태에서, 이러한 다른 물리적 힘들로 인한 자기 엘리먼트(220)의 움직임에 의해 생성된 코일(들)에서의 전류는, 이하 추가로 설명되는 바와 같이, 에너지를 위해 수집된다(harvested).
도 4a, 도 4b 및 도 4c는, 도 2의 메커니즘(200)에 대한 대안적인 예시적 전류, 변위, 및 속도 프로파일들을 도시한다. 다시, 도 4a, 도 4b, 및 도 4c는 단지 예시의 목적으로 도시되며, 본 개시물의 범위를 도시된 임의의 특정 전류 및/또는 변위 프로파일들로 제한하도록 의도되지 않는다.
도 4a, 도 4b 및 도 4c에서, 시간 t=T1'부터 t=T2'까지, 도시된 코일을 통과하는 전류는 전류 제어 블록(218)에 의해 능동적으로 제어되고, 다른 힘들로 인해 자기 엘리먼트(220)에 의해 생성된 전류는 무시되도 될 정도인 것으로 가정된다. 이 시간 구간은 또한 "능동" 구간으로 나타내어진다. 능동 구간 동안, 도 4b에 도시된 바와 같은 자기 엘리먼트(220)의 변위 프로파일에서의 변화들은, 전류 제어 블록(218)에 의한 전류의 능동적인 생성에 의해 주로 야기된다.
시간 t=T2'부터 t=T3'까지, 나타내어진 코일을 통과하는 전류는 전류 제어 블록(218)에 의해 능동적으로 제어되지 않고, 자기 엘리먼트(220) 상의 다른 힘들은 나타내어진 코일 전류에서 변화들을 야기하는 것으로 가정된다. 이 시간 구간은 또한 "수동" 구간으로 나타내어진다. 수동 구간 동안, 도 4a에 도시된 바와 같은 자기 엘리먼트(220)의 전류 프로파일은 도 4b에 도시된 바와 같은 자기 엘리먼트(220)의 변위 프로파일에서의 변화들에 의해 야기된다.
예시적인 실시형태에서, 수동 구간 동안 코일 전류에서의 변화들은, 예를 들어, 도 5와 관련하여 추가로 설명되는 바와 같이 전류 제어 블록(218)의 수집 매커니즘(harvesting mechanism)을 이용하여 에너지를 위해 수집될 수 있다.
도 5는 전류 제어 블록(218.1) 및 에너지원(215.1)의 예시적인 실시형태들을 도시하며, 전류 제어 블록(218.1) 및 에너지원(215.1) 둘 모두는 능동 구간들 동안에는 원하는 전류 프로파일을 생성할 뿐만 아니라 수동 구간들 동안에는 전류로부터 에너지 수집하는 것 둘 모두를 할 수 있다.
도 5에서, 블록(218.1)은 코일(240)의 단부들(240.1 및 240.2)을, 능동 구간들 동안에는 능동 전류 생성 블록(510)에 또는 수동 구간들 동안에는 수집 회로(520)에 선택적으로 결합시키는 듀얼-단자 스위칭 엘리먼트(501)를 포함한다. 수집 회로(520)는, 수동 구간들 동안에는 자기 엘리먼트(220)의 운동 에너지로부터 전기 에너지를 수집하고, 재충전가능한 에너지원(215.1)을 수집된 전기 에너지로 충전하도록 구성될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 스위칭 엘리먼트(501)는 제 1 코일(240)에 대한 단부들(240.1 및 240.2)만을 스위칭하는 것으로 도시되었지만, 본 개시물에 따라, 스위칭 엘리먼트는 추가적인 코일들(241, 242)뿐만 아니라 명시적으로 나타내어지지 않은 다른 코일들을 또한 용이하게 수용할 수 있다는 것을 인식하게 될 것이다.
도 5의 스위칭 엘리먼트(501)를 나타내는 심볼은 스위칭 엘리먼트(501)의 기능을 예시하기 위해 사용될 뿐이고, 본 개시물의 범위를 스위칭 엘리먼트의 임의의 특정 구현으로 제한하려고 의도하지 않는다는 것을 인식하게 될 것이다. 당업자는, 이러한 스위칭 엘리먼트가 예를 들어, 트랜지스터들 및/또는 다른 회로 엘리먼트들 등을 이용하여 기계적으로 또는 전기적으로 구현될 수 있는 여러 가지 방법들이 있다는 것을 인식할 것이다. 이러한 예시적인 실시형태들은 본 개시물의 범위 내에 있는 것으로 고려된다.
능동 전류 생성 블록(510)은 능동 구간들 동안 코일(240)에 대한 원하는 전류 프로파일의 디지털 표현(512a)을 생성하기 위한 논리 제어 유닛(512)을 포함한다. 디지털 표현(512a)은 가변 전류 제어 블록(514)에 연결되고, 이는 원하는 전류의 디지털 표현(512a)을 아날로그 전류(514a)로 변환할 수 있고, 이 아날로그 전류는 나중에 코일(240)로 제공된다. 능동 구간들 동안, 전력이 재충전가능한 에너지원(215.1)으로부터 도출되어 가변 전류 제어 블록(514)에 의해 제어된 회로소자를 통과하고 코일(240)을 아날로그 전류(514a)로 구동시킨다.
예시적인 실시형태에서, 가변 전류 제어 블록(514)은, 예를 들어, 전류의 단기 평균 값이 원하는 평균 전류에 해당하는 전류를 생성하기 위한 펄스-폭 변조 회로를 이용하여 구현될 수 있다. 대안적인 예시적인 실시형태들에서, 가변 전류 제어 블록(514)은 또한 예를 들어, 디지털-아날로그 변환기(DAC)를 포함할 수 있다. 당업자는, 디지털식으로 명시된 프로파일에 따라 아날로그 전류를 생성하기 위한 복수의 기술들이 존재하고, 이러한 예시적인 실시형태들은 본 개시물의 범위 내에 있는 것으로 고려될 수 있다는 것을 인식할 것이다.
수동 구간들 동안, 수집 회로(520)는 코일로부터 전기 에너지를 수집한다. 도 5에서, 충전 회로는, 출력 전압을 생성하기 위해 코일(240)로부터 전류를 정류하는 정류기(522)를 포함하는 것으로 도시된다. 예시적인 실시형태에서, 정류기(522)는 양의 전류 및 음의 전류 둘 모두를 정류할 수 있는 본 기술에 알려진 양방향 정류기일 수 있다. 출력 전압(522a)은 에너지원(215.1)을 충전하는 데에 사용될 수 있다. 따라서 수동 구간들 동안, 에너지가 재충전가능한 에너지원(215.1)에 공급된다. 에너지원(215.1)은 본 기술에 알려진 임의의 재충전가능한 에너지원, 예를 들어, 재충전가능한 배터리, 커패시터 등일 수 있다.
대안적인 예시적인 실시형태들에서, 수집 회로(520)는 설명된 기능들을 실시하기 위해 당업자에게 알려진 임의의 구조들을 이용하여 구현될 수 있다는 것을 인식하게 될 것이다. 예를 들어, 수집 회로(520)는 대안으로, 에너지원(215.1)에 대한 출력 전압을 생성하기 위해 본 기술에 알려진 전압 업-컨버터를 포함할 수 있다. 이러한 대안적인 예시적인 실시형태들은 본 개시물의 범위 내에 있는 것으로 고려된다.
재충전가능한 에너지원(215.1)이 또한, 방향성 힘 임펄스들을 생성하기 위한 메커니즘(200) 이외에 휴대용 디바이스(100)의 모듈들에 에너지를 공급하기 위해 사용될 수 있다는 것을 추가로 인식하게 될 것이다. 전류 제어 블록(218.1) 및 재충전가능한 에너지원(215.1)이 힘 임펄스 생성 메커니즘(200)에서 사용되는 예시적인 실시형태에서, 메커니즘(200)은 방향성 임펄스 생성뿐만 아니라 에너지 수집 둘 모두의 이점들을 제공하는데, 이는 휴대용 디바이스(100)의 전체 배터리 수명을 유리하게 연장시킬 수 있다.
도 5는 단지 예시의 목적으로 나타내어졌고, 본 개시물의 범위를, 나타낸 블록들의 임의의 특정 구현들로 제한하도록 의도하지 않는다는 것을 주목한다. 예를 들어, 대안적인 예시적인 실시형태들에서, 메커니즘(200)은 도 5에 도시된 예시적인 실시형태의 에너지 수집 능력들을 포함할 필요가 없다. 이러한 대안적인 예시적인 실시형태들은 본 개시물의 범위 내에 있는 것으로 고려된다.
도 6a 및 도 6b는 본 개시물에 따른 방법들의 예시적인 실시형태들을 도시한다.
도 6a에서, 블록 610a에서, 방법(600A)은 고정된 지지체를 둘러싸는 적어도 하나의 코일에서 전류를 생성하는 단계를 포함한다. 예시적인 실시형태에서, 이 지지체는 지지체의 제 1 축을 따라 이동가능한 자기 엘리먼트에 결합된다. 전류는, 자기 엘리먼트로 하여금 제 1 축을 따라 이동하게 할 수 있는데, 적어도 하나의 사이클 동안, 제 1 축을 따르는 일 방향에서의 자기 엘리먼트의 최대 가속도가 제 1 축을 따르는 다른 방향에서의 자기 엘리먼트의 최대 가속도보다 더 크다.
블록 620A에서, 이 방법은, 적어도 하나의 코일에서 전류를 생성하지 않을 경우 적어도 하나의 코일로부터 에너지를 수집하는 단계를 포함한다.
블록 630A에서, 이 방법은 재충전가능한 에너지원에 수집된 에너지를 저장하는 단계를 포함한다.
도 6b에서, 블록 610b에서, 방법(600B)은, 능동 구간 동안, 고정된 지지체를 둘러싸는 적어도 하나의 코일에서 전류를 생성하는 단계를 포함한다. 예시적인 실시형태에서, 지지체는 지지체의 제 1 축을 따라 이동가능한 자기 엘리먼트에 결합되고, 전류는 자기 엘리먼트로 하여금 제 1 축을 따라 이동하게 한다.
블록 620B에서, 수동 구간 동안, 방법은 적어도 하나의 코일로부터 에너지를 수집하는 단계 및 수집된 에너지를 재충전가능한 에너지원에 저장하는 단계를 포함한다.
도 7은 본 개시물에 따른 방향성 임펄스들을 생성하기 위한 메커니즘의 대안적인 예시적인 실시형태(700)를 도시한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 하나 또는 그 초과의 보조 자석들(720, 730)이 튜브(210)의 단부들에 제공될 수 있다. 예를 들어, 보조 자석(720)은 튜브(210)의 일 단부에 물리적으로 고정될 수 있고, 보조 자석(730)은 다른 단부에 물리적으로 고정될 수 있다. 보조 자석(720)의 극성은, 이것이 자기 엘리먼트(220)의 더 가까운 단부를 밀어내도록 선택될 수 있고, 보조 자석(730)의 경우에도 유사하다. 예를 들어, 보조 자석(720)의 북극(N)이 자기 엘리먼트(220)의 북극(N)을 향하게 배향되는 한편, 보조 자석(730)의 남극(S)은 자기 엘리먼트(220)의 남극(S)을 향하게 배향된다. 이 방식에서, 자기 엘리먼트(220)가 보조 자석(720)에 접근할 때마다, 자석(220)과, 자기 엘리먼트(220)를 그의 최초 위치를 향해 다시 미는 자석(720) 사이에 척력이 생성될 것이다.
도 7은, 하나 또는 그 초과의 바이어싱 스프링들(710a, 710b)이 제공될 수 있다는 것을 추가적으로 도시한다. 바이어싱 스프링(710a)의 일 단부가 자기 엘리먼트(220)에 부착되는 반면, 다른 단부는 튜브의 일 단부에, 예를 들어, 자석(730)의 일 단부에 부착된다. 유사하게, 바이어싱 스프링(710b)의 일 단부가 자기 엘리먼트(220)에 부착되는 반면, 다른 단부는 튜브의 다른 단부에, 예를 들어, 자석(720)의 일 단부에 부착된다. 바이어싱 스프링들(710a, 710b)은, 자기 엘리먼트(220)가 변위될 때마다 자기 엘리먼트(220)를 최초 위치로 다시 끌어당기고 미는 힘들을 생성할 수 있다는 것이 인식될 것이다.
대안적인 예시적인 실시형태에서, 자기 엘리먼트(220)를 중심을 향해 바이어싱하기 위해 튜브(210)의 중심에 하나의 자석이 제공될 수 있다. 예를 들어, 튜브(210)의 중심(예를 들어, 도 2에 따르면 x=0) 근처에서 튜브(210)의 둘레 주위로 원형 자석이 래핑(wrapp)될 수 있다. 이러한 대안적인 예시적인 실시형태들은 본 개시물의 범위 내에 있는 것으로 고려된다.
도 7에서 설명된 바와 같이 하나 또는 그 초과의 바이어싱 스프링들 및/또는 하나 또는 그 초과의 보조 자석들을 제공함으로써, 메커니즘(700)은 자석을 그의 최초 위치로 다시 가져가기 위해서 코일들(240, 241 및 242) 내에서 전류를 보다 적게 생성하도록 전류 제어 블록(218)에 요청할 수 있으며, 이는 전력 소모 및/또는 제어 방법의 복잡성을 감소시킨다.
특정 예시적 실시형태들에서, 하나 또는 그 초과의 보조 자석들이 하나 또는 그 초과의 바이어싱 스프링들과 함께 사용될 필요가 없고, 어느 한 특징이 다른 특징들에 독립적으로 포함될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 대안적인 예시적인 실시형태들에서, 자기 엘리먼트(220)는 특히, 자기 엘리먼트(220)의 총 질량을 증가시키기 위해 비-자성 매스(미도시)를 포함할 수 있으며, 따라서, 생성된 방향성 힘 임펄스가 사용자에 의해 더욱 명확하게 느껴질 수 있다. 예를 들어, 이러한 비-자성 매스는 휴대용 디바이스(100)의 배터리일 수 있다. 대안적인 예시적인 실시형태들에서, 2개 이상의 자기 엘리먼트(220)가 또한 포함될 수 있다. 이러한 대안적인 예시적인 실시형태들은 본 개시물의 범위 내에 있는 것으로 고려된다.
상술된 모션 유도 기술들 및 메커니즘들은 예를 들어, 모바일 디바이스들에서 사용될 수 있다. 도 8a는 일 실시형태에 따른 동적 피드백을 제공하기 위한 모바일 디바이스를 도시하는 도면이다. 모바일 디바이스(800)는 디스플레이(802) 및 입력 디바이스(804)를 포함한다. 일 실시형태에 따르면, 모바일 디바이스(800)는 셀룰러 전화기이고 입력 디바이스(804)는 키패드이다. 입력 디바이스(804)는 또한 트랙킹 패드, 트랙 볼, 커서 키들, 또는 다른 입력 디바이스들일 수 있다. 추가적으로, 디스플레이(802)는 접촉 감지형일 수 있다.
모바일 디바이스(800)는 모션 유도 디바이스(810)를 포함한다. 일 실시형태에 따르면, 모션 유도 디바이스(810)는, 모션을 생성하도록 모션 유도 디바이스(810) 내부에서 가속되는 매스(812)를 포함한다. 매스(812)는 모션 유도 디바이스(810)에서 오브젝트(미도시)를 탭핑할 수 있다. 일 실시형태에 따르면, 매스(812)는 대략 1/16 내지 1/2 온스(ounce) 사이이다. 오브젝트 및 매스(812)의 재료에 따라, 잡음이 발생될 수 있다. 예를 들어, 매스(812)가 자석이고 오브젝트가 금속성인 경우, 매스(812)가 오브젝트를 탭핑할 경우 청취가능한 사운드가 생성된다.
일 실시형태에 따르면, 매스(812)의 가속도를 제어하기 위해 모바일 디바이스(800)에서의 세팅이 이용가능하다. 예를 들어, 모션 유도 디바이스(810)는, 오브젝트를 탭핑하기 위해 매스(812)를 가속시키도록 구성될 수 있다. 모션 유도 디바이스(810)가 사일런트 모드용으로 구성되는 경우, 매스(812)는, 오브젝트를 탭핑하는 것을 방지하기 위해 가속되고 감속될 수 있다.
일 실시형태에서, 모션 유도 디바이스(810)는, 수신된 메시지들의 콘텍스트, 콘텐츠, 또는 타입을 모바일 디바이스(800)의 사용자에게 전달하기 위해 모바일 디바이스(800)에 의해 제어된다. 수신된 메시지들은, 예를 들어, 단문 메시징(short text messaging)(SMS) 서비스 메시지들, MMS(multimedia messaging service) 메시지들, 이메일 메시지들, 음성 메일 메시지들, 부재중 전화들에 대한 메시지들, 및 내비게이션의 경우 방향들을 포함하는 메시지들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 모바일 디바이스(800)는, 동력 피드백을 제공함으로써 메시지들의 상이한 콘텍스트들을 사용자에게 통지하기 위해 모션 유도 디바이스(810)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 탭핑 주파수는 대략 0에서 25 Hertz까지 변할 수 있다. 일 실시형태에 따르면 경보가 더욱 긴급해질수록, 탭핑 주파수가 증가한다. 예를 들어, 인입하는 호가 모바일 디바이스(800)에 도달하는 경우, 첫 번째 울리는 소리는 5 Hz이고, 두 번째 울리는 소리는 10 Hz이고, 세 번째 울리는 소리는 15 Hz이다.
추가적으로, 모션 유도 디바이스(810)에 의한 탭핑의 진폭은 모바일 디바이스(800)에 의해 변할 수 있다. 예를 들어, 모션 유도 디바이스(810)에 의한 매스(812)의 가속도는 증가되거나 또는 감소될 수 있다. 일 실시형태에 따르면, 경보가 더 긴급해질수록 탭핑 진폭이 증가한다.
모바일 디바이스(800)는, 사용자에게 정보를 전달하기 위해 모션 유도 디바이스(810)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 모션 유도 디바이스(810)는 메시지들의 상이한 시퀀스들을 사용자에게 탭핑하도록 제어될 수 있다. 일 실시형태에 따르면, 탭핑 시퀀스는 사용자 관찰(viewing) 디스플레이(802) 없이도 착신호의 발신자(또는 착신호의 발신자들의 그룹)를 식별하도록 정의된다. 예를 들어, 5회의 탭 시퀀스는 가족 구성원이 전화를 하고 있다는 것을 나타낼 수 있고 3회의 탭 시퀀스는 동료가 전화를 하고 있다는 것을 나타낼 수 있다. 다른 실시형태에 따르면, 탭핑 시퀀스는 모바일 디바이스(800)에서 수신된 메시지 타입을 식별하기 위해 정의된다. 예를 들어, 단문 메시지 서비스(SMS) 메시지가 수신되는 경우, 모션 유도 디바이스(810)는 2회의 짧은 탭들 다음에 긴 탭을 실시하도록 활성화되지만, 이메일 메시지가 수신되는 경우, 모션 유도 디바이스(810)는 2회의 긴 탭들 다음에 짧은 탭을 실시하도록 활성화된다.
모바일 디바이스(800)는 모션 유도 디바이스(810)를 제어하여 콘텐츠를 사용자에게 전달할 수 있다. 예를 들어, 모션 유도 디바이스(810)는, 수신된 메시지를 전달하기 위해 상이한 시퀀스들, 상이한 진폭들, 또는 상이한 주파수들로 탭핑하도록 제어될 수 있다. 일 실시형태에 따르면, 낮은 진폭을 가진 짧은 탭들의 시퀀스는 "목적지에 안전하게 도달했음"을 나타내는 메시지일 수 있다. 대안으로, 큰 진폭을 가진 긴 탭들의 시퀀스는 "길을 잃음, 방향들이 필요함"을 나타내는 메시지일 수 있다. 이들 메시지들은, 예를 들어, 부모님을 안심시키기 위해 어린이들로부터 부모에게 전송될 수 있다. 부모 관찰 디스플레이(802) 없이도 정보를 전달하는 것은 부모의 편의를 증가시킨다.
모션 유도 디바이스(810)에 의해 제공된 동적 피드백은 사용자가 디스플레이(802)를 보지 않아도 사용자에게 정보를 제공한다. 매우 다양한 정보, 이를 테면, 예를 들어, 호의 착신, 발신자 id, 발신자 그룹, 메시지의 인입, 메시지 타입, 배터리 충전이 낮음, 일정표 리마인더, 음악 플레이어 통지들, 및 위치 추정(position location)(예를 들어, GPS) 방향이 모션 유도 디바이스에 의해 전달될 수 있다. 이러한 경보들 및 추가적인 경보들 각각은 디스플레이(802) 및 입력 디바이스(804)와의 상호작용들을 통해 모바일 디바이스(800) 상의 소프트웨어를 통해 구성될 수 있다. 추가적으로, 모션 유도 디바이스(810)는 매스(812)의 가속을 실시하기 위해 제한된 양의 전력을 소모할 수 있다.
모바일 디바이스(800)의 동력 피드백은 다차원들에서 적용될 수 있다. 도 8b는 일 실시형태에 따라 다수의 방향들에서 동적 피드백을 제공하기 위한 모바일 디바이스를 도시하는 도면이다. 모바일 디바이스(800)는 또한 매스(822)를 가진 제 2 모션 유도 디바이스(820)를 포함할 수 있다. 모션 유도 디바이스(820)는 모션 유도 디바이스(810)와 동일하거나 또는 모션 유도 디바이스(810)와는 상이할 수 있다. 일 실시형태에 따르면, 모션 유도 디바이스(820)는 모션 유도 디바이스(810)에 대해 대략 90도 각도로 배향된다. 이 배열에서, 모바일 디바이스(800)는 다차원들에서 사용자에게 동적 피드백을 제공할 수 있다. 단지 2개의 모션 유도 디바이스들만이 예시되었지만, 모바일 디바이스(800)는 추가적인 유도 디바이스들을 포함할 수 있다.
모바일 디바이스(800)는 모바일 디바이스(800)의 상이한 지시들에 따라 상이한 경보들을 제공하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 2회의 수평 탭들의 경우 사용자는 인입하는 이메일 메시지를 통지받을 수 있고, 2회의 수직 탭들의 경우 사용자는 인입하는 텍스트 메시지를 통지받을 수 있다. 일 실시형태에 따르면, 다수 차원의 동력 피드백은 지리적 방향들로 배향된 힘 피드백을 제공함으로써 사용자를 안내한다. 다른 실시형태에 따르면, 모바일 디바이스(800)는 동력 피드백을 제공하기 위해 모션 유도 디바이스들(810, 820) 둘 모두를 활성화시킨다. 예를 들어, 내비게이션에서, 사용자는, 모션 유도 디바이스들(810, 820) 둘 모두를 활성화시킴으로써 위와 왼쪽으로 갈 것을 지시받을 수 있다.
모바일 디바이스(800)는, 모바일 디바이스(800)가 위치되는 환경에 따라 모션 유도 디바이스(810) 및 모션 유도 디바이스(820)를 통해 동적 피드백을 탭핑하는 것을 제공하도록 구성될 수 있다. 도 8c는 일 실시형태에 따라 동적 피드백을 제공하고 모바일 디바이스 주위의 환경을 감지하기 위한 모바일 디바이스를 도시하는 도면이다. 모바일 디바이스(800)는 센서(830)를 포함하는데, 이를 테면, 예를 들어, 가속도계, 나침반, 경사계, 카메라, 열 감지기, 터치 센서, 근접 센서, 또는 압력 센서를 포함한다. 일 실시형태에 따르면, 센서(830)는 모바일 디바이스(800)의 배향을 결정하기 위한 가속도계이다. 센서(830)는, 사용자에게 제공할 동적 피드백을 선택할 경우 모바일 디바이스(800)로 다른 정보를 제공할 수 있다. 다른 실시형태에 따르면, 센서(830)는, 방향 안내를 위해 동적 피드백을 제공할 경우 사용자의 지리적인 배향을 결정하기 위한 나침반이다. 다른 실시형태에 따르면, 센서(830)는, 모바일 디바이스(800)가 사용자의 주머니에 위치되었는지를 결정하기 위한 온도계이다. 온도계는 모바일 디바이스의 측면이 사용자를 향하고 있는지에 대한 정보를 모바일 디바이스(800)에 제공할 수 있다. 다른 실시형태에 따르면, 센서(830)는 사용자가 모바일 디바이스(800)와 근접하게 있는지 여부를 검출하기 위한 근접 센서이다. 예를 들어, 모바일 디바이스(800)가 사용자의 귀 가까이에서 유지되고 있는 경우, 모션 유도 디바이스들(810, 820)의 진폭이 감소될 수 있다.
도 9a는 일 실시형태에 따라 다차원들에서 동적 피드백을 제공하기 위한 모바일 디바이스의 동작을 도시하는 흐름도이다. 블록 905에서, 모바일 디바이스(800)로 하여금 사용자에게 경보를 발하는 이벤트가 발생한다. 모바일 디바이스(800)는, 사용자가 동력 피드백을 통해 경보를 받게 하는 특정 이벤트들로 소프트웨어를 통해 구성될 수 있다. 블록 910에서, 모바일 디바이스(800)는 모바일 디바이스(800)의 배향을 결정하기 위해 센서(830)에게 질의한다. 모바일 디바이스가 대략 수평으로 배향되는 경우, 모바일 디바이스(800)는 모션 유도 디바이스(810)를 통한 동적 피드백을 제공하기 위해 블록 915로 진행한다. 모바일 디바이스가 대략 수직으로 배향되는 경우, 모바일 디바이스(800)는 모션 유도 센서(820)를 통해 동적 피드백을 제공하기 위해 블록 920으로 진행한다.
동적 피드백을 사용자에게 제공하기 위한 추가적인 정보가 모바일 디바이스(800)로 제공될 수 있다. 도 8d는 일 실시형태에 따라 동적 피드백을 제공하고 모바일 디바이스 상의 압력을 감지하기 위한 모바일 디바이스를 도시하는 도면이다. 모바일 디바이스(800)는 압력 센서(832)를 포함한다. 일 실시형태에 따르면, 압력 센서(832)는 사용자가 얼마나 강하게 모바일 디바이스(800)를 쥐고 있는지를 결정한다. 모바일 디바이스(800)는, 압력 센서(832)로부터의 정보에 기초하여 모션 유도 디바이스(810) 및 모션 유도 디바이스(820)를 통해 제공된 탭핑의 진폭 및/또는 주파수를 변경시킬 수 있다. 예를 들어, 사용자가 모바일 디바이스(800)를 강하게 움켜잡고 있는 경우, 모션 유도 디바이스(810) 및 모션 유도 디바이스(820)의 탭핑의 진폭이 증가된다.
도 9b는 동적 피드백을 제공하기 위한 모바일 디바이스의 동작을 다른 실시형태로 예시하는 흐름도이다. 블록 925에서, 원격 사용자로부터 수신된 메시지의 타입, 콘텐츠, 및/또는 콘텍스트가 결정되어 디바이스의 로컬 사용자에게 전달된다. 블록 930에서 메시지의 타입, 콘텐츠 또는 콘텍스트에 따라 동력 피드백이 제공된다.
동적 피드백이 내비게이션 디바이스들에 제공될 수 있다. 도 10은 일 실시형태에 따라 동적 피드백 및 방향지시(direction)들을 제공하기 위한 모바일 디바이스를 도시하는 도면이다. 내비게이션 디바이스(1000)는 디스플레이(1002)를 포함한다. 디스플레이(1002)는 시각적 방향들 또는 지도들을 보여줄 수 있다. 일 실시형태에 따르면, 내비게이션 디바이스(1000)는 글로벌 위치확인 시스템(GPS) 디바이스이다.
내비게이션 디바이스(1000)는 또한, 매스(1012)를 포함하는 모션 유도 디바이스(1010) 및 매스(1022)를 포함하는 모션 유도 디바이스(1020)를 포함한다. 일 실시형태에 따르면, 모션 유도 디바이스(1010)는 모션 유도 디바이스(1020)에 대해 대략적으로 직교하게 배향된다.
방향지시들이, 디스플레이(1002)를 통해 내비게이션 디바이스(1000)로 입력될 수 있거나 또는 내비게이션 디바이스(1000)로 다운로드될 수 있다. 사용자에게 지시들이 제공됨에 따라, 동적 피드백이 모션 유도 디바이스들(1010, 1020)을 통해 제공될 수 있다. 예를 들어, 사용자에 대한 현재 방향지시가 오른쪽으로 돌아가는 것인 경우, 모션 유도 디바이스(1010)는 오른쪽을 탭핑할 수 있다. 대안으로, 사용자에 대한 현재 방향지시가 왼쪽으로 돌아가는 것인 경우, 모션 유도 디바이스(1010)는 왼쪽을 탭핑할 수 있다. 사용자에 대한 현재 방향지시가 돌아서는 것인 경우, 모션 유도 디바이스(1020)는 아래를 탭핑할 수 있다. 일 실시형태에 따르면, 모션 유도 디바이스들(1010, 1020)에 의해 제공된 탭핑의 진폭 또는 주파수는, 방향지시가 실행되어야하는 위치에 사용자가 접근함에 따라 증가한다. 예를 들어, 사용자가 오른쪽으로 돌아가야 하는 교차지점에 사용자가 접근함에 따라, 모션 유도 디바이스들(1010, 1020)의 탭핑 진폭이 증가한다.
일 실시형태에 따르면, 내비게이션 디바이스(1000)는 보행자 내비게이션용으로 사용된다. 예를 들어, 도시를 걷고 있는 사용자가, 내비게이션 디바이스(1000)에 방향지시들을 프로그래밍한 후 그 사용자의 주머니 안에 내비게이션 디바이스(1000)를 넣는다. 사용자가 도시를 걸을 때, 사용자는 어느 방향을 걷는지를 나타내는 탭핑을 내비게이션 디바이스(1000)로부터 수신한다. 일 실시형태에 따르면, 내비게이션 디바이스(1000)는, 내비게이션 디바이스(1000)의 배향을 결정하고 적절한 모션 유도 디바이스들(1010, 1020)을 활성화시키기 위한 센서를 포함한다. 다른 실시형태에 따르면, 내비게이션 디바이스(1000)는 내비게이션 디바이스(1000) 내에 임베딩된 위치 추정 수신기로부터 배향을 결정한다.
동적 피드백은 장애 보조를 제공할 경우 유용할 수 있다. 예를 들어, 내비게이션 디바이스(1000)로부터의 동적 피드백은 맹인을 안내하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시형태에 따르면, 동적 피드백은 지팡이, 벨트 또는 손목 시계에 포함될 수 있다.
모바일 디바이스들 내에 동적 피드백을 제공하는 것은 사용자가 모바일 디바이스의 디스플레이를 보지않아도 사용자에게 정보를 제공함으로써 사용자의 경험을 개선한다. 예를 들어, 방향들, 호 통지, 발신자 id, 및 인입하는 메시지 타입이 모션 유도 디바이스들에 의해 제공되는 탭들의 시퀀스에 의해 사용자에게 전달될 수 있다. 추가적으로, 모션 유도 디바이스들에 의해 제공된 탭핑은 사용자의 주의를 끌기 위해 보다 자연스럽고 인간 같은(human-like) 방법이다. 이와 같이, 탭핑은, 진동과는 대조적으로, 모바일 디바이스 상에 발생하는 이벤트에 대해 사용자의 주의를 지시할 가능성이 더 높다.
도 11은 본 개시물의 실시형태가 유리하게 사용될 수 있는 예시적인 무선 통신 시스템(1100)을 도시한다. 예시의 목적으로, 도 11은 3개의 원격 유닛들(1120, 1130, 및 1150) 및 2개의 기지국들(1140)을 도시한다. 무선 통신 시스템들은 더 많은 원격 유닛들 및 기지국들을 가질 수 있다는 것이 인지될 것이다. 원격 유닛들(1120, 1130, 및 1150)은 상기 논의된 바와 같은 실시형태들인 모션 유도 디바이스들(1125A, 1125C 및 1125B)을 각각 포함한다. 도 11은 기지국들(1140)로부터 원격 유닛들(1120, 1130 및 1150)로의 순방향 링크 신호들(1180) 및 원격 유닛들(1120, 1130 및 1150)로부터 기지국들(1140)로의 역방향 링크 신호들(1190)을 도시한다.
도 11에서, 원격 유닛(1120)은 모바일 전화로 도시되고, 원격 유닛(1130)은 휴대용 컴퓨터로 도시되고, 원격 유닛(1150)은 무선 로컬 루프 시스템 내 컴퓨터로 도시된다. 예를 들어, 원격 유닛들은 휴대 전화들, 모바일 전화들, 컴퓨터들, 셋톱 박스들, 음악 플레이어들, 비디오 플레이어들, 엔터테인먼트 유닛들, 휴대용 개인 통신 시스템(PCS) 유닛들, 개인 데이터 보조기들과 같은 휴대용 데이터 유닛들, 또는 계측(meter reading) 장비와 같은 고정 위치 데이터 유닛들일 수 있다. 도 11은 본 개시물의 교시들에 따른 원격 유닛들을 도시하지만, 본 개시물은 이러한 예시적인 도시된 유닛들로 제한되지 않는다. 본 개시물은 적층된 IC들을 포함하는 임의의 디바이스에서 적합하게 사용될 수 있다.
당업자들은 정보 및 신호들이 임의의 다양한 서로 다른 기술들 및 기법들을 사용하여 표현될 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 상기 설명 전체에 걸쳐 참조될 수 있는 데이터, 명령들, 커맨드들, 정보, 신호들, 비트들, 심볼들, 및 칩들은 전압들, 전류들, 전자기파들, 자기장들 또는 자기 입자들, 광 필드들 또는 광 입자들, 또는 이들의 임의의 조합으로 표현될 수 있다.
당업자들은 본 명세서에 개시된 예시적인 실시형태와 관련하여 설명되는 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 회로들, 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이 둘의 조합들로서 구현될 수도 있음을 추가로 인식할 것이다. 하드웨어와 소프트웨어의 이러한 상호호환성을 명확하게 예시하기 위해, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들, 및 단계들이 일반적으로 이들의 기능적 관점에서 상술되었다. 이러한 기능이 하드웨어로 구현되는지, 또는 소프트웨어로 구현되는지 여부는 특정 애플리케이션 및 전체 시스템에 대해 부과된 설계 제한들에 의존한다. 당업자들은 설명된 기능을 각각의 특정 애플리케이션에 대해 다양한 방식들로 구현할 수 있지만, 이러한 구현 결정들이 본 개시물의 예시적인 실시형태의 범위를 벗어나게 하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
본 명세서에 개시된 예시적인 실시형태들과 관련하여 설명되는 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 및 회로들이 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 주문형 집적회로(ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA) 또는 다른 프로그래머블 논리 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들 또는 본 명세서에 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 이들의 임의의 조합으로 구현 또는 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수 있지만, 대안적으로, 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 머신일 수 있다. 프로세서는 또한 컴퓨팅 디바이스들의 조합, 예를 들어 DSP와 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 결합된 하나 또는 그 초과의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 이러한 구성으로서 구현될 수 있다.
여기에 개시된 예시적인 실시형태들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 직접 하드웨어로, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로, 또는 이 둘의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM(Random Access Memory), 플래시 메모리, ROM(Read Only Memory), EPROM(Electrically Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 레지스터들, 하드디스크, 착탈식 디스크, CD-ROM, 또는 본 기술에 공지된 임의의 다른 형태의 저장 매체로서 상주할 수 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서와 결합되어, 프로세서는 저장 매체로부터 정보를 판독하며 저장 매체에 정보를 기록할 수 있다. 대안적으로, 저장 매체는 프로세서에 통합될 수 있다. 프로세서 및 저장 매체는 주문형 집적 회로(ASIC)에 상주할 수 있다. ASIC은 사용자 단말에 상주할 수 있다. 대안적으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말에서 별도의 컴포넌트들로서 상주할 수 있다.
하나 또는 그 초과의 예시적인 실시형태들에서, 설명된 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의의 결합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어로 구현된다면, 이 기능들은 컴퓨터 판독 가능 매체 상에 하나 또는 그 초과의 명령들 또는 코드로서 저장되거나 또는 이들을 통해 전송될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 한 장소에서 다른 장소로 컴퓨터 프로그램의 이송을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함하는 통신 매체 및 컴퓨터 저장 매체 모두를 포함한다. 저장 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용가능한 매체일 수 있다. 한정이 아닌 예시로, 이러한 컴퓨터 판독 가능 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광 디스크 저장소, 자기 디스크 저장소 또는 다른 자기 저장 디바이스들, 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 원하는 프로그램 코드를 전달 또는 저장하는데 사용될 수 있으며 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 또한, 임의의 접속이 컴퓨터 판독 가능 매체로 적절히 지칭된다. 예를 들어, 소프트웨어가 동축 케이블, 광섬유 케이블, 꼬임 쌍선, DSL(digital subscriber line), 또는 적외선, 라디오 및 마이크로파와 같은 무선 기술들을 이용하여 웹사이트, 서버 또는 다른 원격 소스로부터 전송된다면, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 꼬임 쌍선, DSL, 또는 적외선, 라디오 및 마이크로파와 같은 무선 기술들이 매체의 정의에 포함된다. 여기서 사용된 것과 같은 디스크(disk) 및 디스크(disc)는 콤팩트 디스크(CD: Compact Disc), 레이저 디스크(laser disc), 광 디스크(optical disc), 디지털 다기능 디스크(DVD: Digital Versatile Disc), 플로피 디스크(floppy disk) 및 블루레이 디스크(blu-ray disc)를 포함하며, 디스크(disk)들은 보통 데이터를 자기적으로 재생하는 반면, 디스크(disc)들은 데이터를 레이저들을 이용하여 광학적으로 재생한다. 상기한 것들의 결합들 또한 컴퓨터 판독 가능 매체의 범위 내에 포함되어야 한다.
본 개시물 및 그의 이점들이 상세하게 설명되었지만, 첨부된 청구항들에 의해 정의된 바와 같이 본 개시물의 기술로부터 벗어나지 않고 다양한 변경들, 치환들 및 변화들이 본원에서 이루어질 수 있다는 것을 이해해야 한다. 또한, 본 출원의 범위는 본 명세서에 설명된 프로세스, 머신, 제조, 물질의 조성, 수단, 방법들 및 단계들의 특정 실시형태들로 제한되도록 의도되지 않는다. 본원에 기술된 대응하는 실시형태들과 실질적으로 동일한 기능을 실시하거나 또는 실질적으로 동일한 결과를 달성하는 현존하거나 또는 향후에 개발될 프로세스들, 머신들, 제조, 물질의 조성들, 수단, 방법들, 또는 단계들이 본 개시물에 따라 사용될 수 있다는 것을 당업자는 본 개시물로부터 용이하게 인식할 것이다. 따라서, 첨부된 청구항들은 그들의 범위 내에 이러한 프로세스들, 머신들, 제조, 물질의 조성들, 수단, 방법들 또는 단계들을 포함하도록 의도된다.

Claims (20)

  1. 무선 디바이스에서 모션을 유도하기 위한 방법으로서,
    상기 무선 디바이스의 로컬 사용자에게 전달할 원격 사용자로부터 수신된 메시지의 타입, 콘텐츠, 및 콘텍스트 중 적어도 하나를 포함하는 제 1 파라미터들을 결정하는 단계;
    상기 무선 디바이스의 배향 및 상기 무선 디바이스의 상기 로컬 사용자에 대한 근접도를 포함하는 제 2 파라미터들을 결정하는 단계; 및
    검출된 상기 제 1 파라미터들 및 검출된 상기 제 2 파라미터들에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 로컬 사용자에게 동력(dynamic force) 피드백을 제공하는 단계
    를 포함하고, 상기 동력 피드백은 비-진동 물리적 임펄스를 포함하는,
    무선 디바이스에서 모션을 유도하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 동력 피드백을 제공하는 단계는 상기 무선 디바이스의 상기 로컬 사용자를 탭핑(tapping)하는 단계를 포함하는,
    무선 디바이스에서 모션을 유도하기 위한 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    수신된 메시지의 제 1 타입의 경우 제 1 진폭의 동력 피드백을 제공하는 단계; 및
    수신된 메시지의 제 2 타입의 경우 제 2 진폭의 동력 피드백을 제공하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제 2 진폭은 상기 제 1 진폭과 상이한,
    무선 디바이스에서 모션을 유도하기 위한 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 수신된 메시지의 제 1 타입은 전화 호이고 그리고 상기 수신된 메시지의 제 2 타입은 단문 메시지 서비스(SMS) 메시지인,
    무선 디바이스에서 모션을 유도하기 위한 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 파라미터들이 수신된 메시지의 제 1 타입에 대한 것인 경우, 제 1 주파수의 동력 피드백을 제공하는 단계; 및
    상기 제 1 파라미터들이 수신된 메시지의 제 2 타입에 대한 것인 경우, 제 2 주파수의 동력 피드백을 제공하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제 2 주파수는 상기 제 1 주파수와는 상이한,
    무선 디바이스에서 모션을 유도하기 위한 방법.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선 디바이스의 근접도에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 로컬 사용자에게 제3 방향으로 동력 피드백을 제공하는 단계를 더 포함하는,
    무선 디바이스에서 모션을 유도하기 위한 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    동력 피드백을 제공하는 단계는 청취가능한 사운드를 생성하지 않는,
    무선 디바이스에서 모션을 유도하기 위한 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신된 메시지의 긴급성(urgency)에 따라 상기 동력 피드백의 진폭 및 주파수 중 적어도 하나를 증가시키는 단계를 더 포함하는,
    무선 디바이스에서 모션을 유도하기 위한 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선 디바이스는 셋톱 박스, 음악 플레이어, 비디오 플레이어, 엔터테인먼트 유닛, 내비게이션 디바이스, 통신 디바이스, 개인 휴대 정보 단말(PDA), 고정 위치 데이터 유닛, 및 컴퓨터 중 적어도 하나인,
    무선 디바이스에서 모션을 유도하기 위한 방법.
  11. 무선 디바이스에서 모션을 유도하기 위한 방법으로서,
    상기 무선 디바이스의 로컬 사용자에게 전달할 원격 사용자로부터 수신된 메시지의 타입, 콘텐츠, 및 콘텍스트 중 적어도 하나를 포함하는 제 1 파라미터들을 결정하는 단계;
    상기 무선 디바이스의 배향 및 상기 무선 디바이스의 상기 로컬 사용자에 대한 근접도를 포함하는 제 2 파라미터들을 결정하는 단계; 및
    검출된 상기 제 1 파라미터들 및 검출된 상기 제 2 파라미터들에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 로컬 사용자에게 동력 피드백을 제공하는 단계
    를 포함하고, 상기 동력 피드백은 상기 로컬 사용자를 지리적으로 안내하기 위한 방향을 제공하고, 상기 동력 피드백은 비-진동 물리적 임펄스를 포함하는,
    무선 디바이스에서 모션을 유도하기 위한 방법
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 파라미터들이 상기 무선 디바이스의 제 1 배향을 위한 것일 경우, 상기 동력 피드백은 제 1 모션 유도 디바이스를 통한 제 1 방향이거나, 또는
    상기 제 2 파라미터들이 제 2 배향을 위한 것일 경우, 상기 동력 피드백은 제 2 모션 유도 디바이스를 통한 제 2 방향이고,
    상기 제 2 방향은 상기 제 1 방향과 실질적으로 수직인,
    무선 디바이스에서 모션을 유도하기 위한 방법
  13. 무선 디바이스로서,
    매스(mass)를 가진 제 1 모션 유도 디바이스;
    매스를 가진 제 2 모션 유도 디바이스; 및
    상기 무선 디바이스에서 동력 피드백을 제공하기 위해 상기 제 1 모션 유도 디바이스의 상기 매스를 동작시키도록 구성된 제어기
    를 포함하고, 상기 동력 피드백은 비-진동 물리적 임펄스를 포함하고, 상기 동력 피드백은:
    상기 무선 디바이스의 로컬 사용자에게 전달할 메시지의 타입, 콘텐츠, 및 콘텍스트 중 적어도 하나를 포함하는 제 1 파라미터들; 및
    적어도 상기 무선 디바이스의 배향 및 상기 무선 디바이스의 상기 로컬 사용자에 대한 근접도를 포함하는 제 2 파라미터들
    에 적어도 부분적으로 기초하여 전달되는, 무선 디바이스.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 2 모션 유도 디바이스는 상기 제 1 모션 유도 디바이스에 대해 직교하게 배향되는, 무선 디바이스.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 무선 디바이스는 셋톱 박스, 음악 플레이어, 비디오 플레이어, 엔터테인먼트 유닛, 내비게이션 디바이스, 통신 디바이스, 개인 휴대 정보 단말(PDA), 고정 위치 데이터 유닛, 및 컴퓨터 중 적어도 하나인, 무선 디바이스.
  16. 무선 디바이스로서,
    모션을 유도하기 위한 수단; 및
    상기 무선 디바이스에서 동력 피드백을 제공하기 위해 상기 모션을 유도하기 위한 수단을 동작시키기 위한 수단을 포함하고, 상기 동력 피드백은 비-진동 물리적 임펄스를 포함하고, 상기 동력 피드백은:
    상기 무선 디바이스의 로컬 사용자에게 전달할 메시지의 타입, 콘텐츠, 및 콘텍스트 중 적어도 하나를 포함하는 제 1 파라미터들; 및
    상기 무선 디바이스의 배향 및 상기 무선 디바이스의 상기 로컬 사용자에 대한 근접도를 포함하는 제 2 파라미터들
    에 적어도 부분적으로 기초하여 전달되는, 무선 디바이스.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 무선 디바이스는 셋톱 박스, 음악 플레이어, 비디오 플레이어, 엔터테인먼트 유닛, 내비게이션 디바이스, 통신 디바이스, 개인 휴대 정보 단말(PDA), 고정 위치 데이터 유닛, 및 컴퓨터 중 적어도 하나인, 무선 디바이스.
  18. 컴퓨터 프로그램을 유형적으로 저장하는 컴퓨터 판독가능 매체로서,
    무선 디바이스의 로컬 사용자에게 전달할 원격 사용자로부터 수신된 메시지의 타입, 콘텐츠, 및 콘텍스트 중 적어도 하나를 포함하는 제 1 파라미터들을 결정하고, 상기 무선 디바이스의 배향 및 상기 무선 디바이스의 상기 로컬 사용자에 대한 근접도를 포함하는 제 2 파라미터들을 결정하는 메시징 코드 세그먼트; 및
    검출된 상기 제 1 파라미터들 및 검출된 상기 제 2 파라미터들에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 로컬 사용자에 대한 동력 피드백을 제어하는 힘 피드백 코드 세그먼트
    를 포함하고, 상기 동력 피드백은 비-진동 물리적 임펄스를 포함하는,
    컴퓨터 프로그램을 유형적으로 저장하는 컴퓨터 판독가능 매체.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 힘 피드백 코드 세그먼트는 상기 무선 디바이스의 근접도에 기초하여 동력 피드백을 추가적으로 제어하는,
    컴퓨터 프로그램을 유형적으로 저장하는 컴퓨터 판독가능 매체.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 무선 디바이스의 상기 로컬 사용자를 탭핑하도록 상기 무선 디바이스를 제어하기 위한 탭핑 코드 세그먼트를 더 포함하는, 컴퓨터 프로그램을 유형적으로 저장하는 컴퓨터 판독가능 매체.
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