KR101559288B1 - 센서전극 일체형 햅틱 액츄에이터와 이를 포함하는 착용형 장치 - Google Patents

센서전극 일체형 햅틱 액츄에이터와 이를 포함하는 착용형 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 센서전극 일체형 햅틱 액츄에이터와 이를 포함하는 착용형 장치를 개시한다. 본 발명에 따른 센서전극 일체형 햅틱 액츄에이터는. 도전성 재질의 피부접촉면을 포함하는 케이스; 상기 케이스의 내부에 설치되며, 전기적 신호를 이용하여 진동을 발생시키는 진동발생수단; 일단이 상기 진동발생수단에 전기적으로 연결되고, 상기 진동발생수단으로 구동신호를 전달하는 구동신호전송수단; 일단이 상기 케이스의 상기 피부접촉면과 전기적으로 연결되고, 상기 피부접촉면에서 검출된 생체신호를 외부로 전달하는 센서신호전송수단을 포함한다.
본 발명에 따르면, 하나의 액츄에이터가 햅틱 피드백과 생체신호 검출의 두 가지 기능을 발휘하므로 각각의 장치를 별개로 설치하는 경우에 비하여 착용형 장치의 제작비용을 크게 낮출 수 있다. 또한 본 발명에 따르면 제한된 크기를 갖는 착용형 장치에 보다 많은 개수의 햅틱 액츄에이터와 생체신호 감지센서를 장착할 수 있으며, 이를 통해 보다 다양한 촉각 피드백과 강화된 사용자 경험을 제공할 수 있게 된다.

Description

센서전극 일체형 햅틱 액츄에이터와 이를 포함하는 착용형 장치{Haptic actuator integrated with sensor electrode and wearable device comprising the same}
본 발명은 착용형 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 생체신호 감지용 센서전극이 일체로 구비된 햅틱 액츄에이터를 이용하여 다양한 촉각 피드백을 제공할 수 있고, 사용자의 생체신호를 이용하여 사용자에 대한 다양한 정보를 획득하거나 외부 전자기기를 제어할 수 있는 착용형 장치에 관한 것이다.
최근 휴대용 전자기기를 중심으로 햅틱 액츄에이터가 널리 사용되고 있으며, 햅틱 액츄에이터는 특정한 입력이나 설정된 프로그램에 따라 사용자에게 다양한 촉각 피드백을 제공함으로써 현실감을 높이고 사용자 경험(UX)을 강화시키는 역할을 한다.
예를 들어 휴대폰에서 통화 또는 메시지를 수신할 때 진동을 발생시키는 용도, 키패드 또는 터치스크린을 통해 메뉴를 선택할 때 촉각피드백을 발생시키는 용도, 게임 프로그램 실행 중에 특정한 촉각피드백을 발생시키는 용도 등에 햅틱 액츄에이터가 사용되고 있다.
이러한 햅틱 액츄에이터는 그 종류가 매우 다양한데, 일반적으로 편심 진동자를 모터로 회전시켜 진동을 발생시키는 편심 모터 액츄에이터(ERM: Eccentric Rotating Mass), 전자기력을 이용하여 스프링과 연결된 진동자를 왕복 운동시킴으로써 진동을 발생시키는 선형 공진 액츄에이터(LRA: Linear Resonant Actuator), 압전소자(piezo element)를 이용하는 압전소자 액츄에이터 등이 주로 사용되고 있다. 이 중에서 선형 공진 액츄에이터와 압전소자 액츄에이터가 편심 모터 액츄에이터에 비해 응답속도가 빠른 것으로 알려져 있고, 이로 인해 정교한 햅틱효과를 제공하는 용도에는 이들 액츄에이터가 주로 사용되고 있다.
그 밖에도 정전마찰(electrostatic friction) 또는 초음파표면마찰(ultrasonic surface friction)을 이용하는 햅틱 액츄에이터 등도 있다.
한편 휴대용 전자기기의 종류와 기능이 다양해짐에 따라 햅틱 액츄에이터의 활용범위도 갈수록 확대되고 있는 추세에 있고, 하나의 전자기기에 사용되는 햅틱 액츄에이터의 개수도 점차 증가하고 있다.
예를 들어 특허문헌 1은 손목 착용형 기기에 다수의 햅틱 액츄에이터를 설치하고 다양한 진동패턴을 발생시켜 운전자나 보행자에게 경로안내를 할 수 있는 네비게이션용 착용장치를 소개하고 있다.
또한 최근 들어 사용자의 근전도(EMG, Electromyographic), 뇌파, 안전도 등의 생체신호를 검출하는 센서를 착용형 장치에 장착하여 사용자의 건강상태, 운동강도 등을 확인하거나, 다른 전자기기의 동작을 제어하는 착용형 장치에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
예를 들어 특허문헌 2는 손동작에 따른 사용자의 근육변화를 이용하여 제어신호를 생성하는 손목 착용형 장치를 소개하고 있고, 특허문헌 3은 인체진동과 손동작에 따른 움직임을 이용하여 제어신호를 생성하는 손목 착용형 장치를 소개하고 있다.
이와 같이 착용형 장치의 사용범위가 점차 확대되고 다양화되는 추세를 감안하면 향후 생체신호 감지센서와 햅틱 액츄에이터를 복합적으로 활용하여 새로운 기능을 개발하거나 사용자 경험을 보다 강화시키는 방향으로 착용형 장치가 진화할 것으로 예상된다.
또한 종래보다 다양한 햅틱 효과를 제공하기 위하여 착용형 장치에 더 많은 개수의 햅틱 액츄에이터와 생체신호 감지센서가 설치될 것으로 예상된다.
그런데 착용형 장치는 사용자가 불편을 느끼지 않을 정도로 작고 가벼워야 하므로 그 크기가 제한적일 수밖에 없는데, 설치해야 할 센서와 액츄에이터의 개수가 많을수록 설치공간이 부족할 뿐만 아니라 설계자유도가 크게 제한되는 문제가 있다.
한국공개특허 제10-2009-0043773호(2009.05.07 공개) 한국공개특허 제10-2003-0040316호(2003.05.22 공개) 한국등록특허 제10-0793079호(2008.01.10 공고)
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 생체신호 감지용 센서전극이 일체로 구비된 햅틱 액츄에이터를 사용함으로써 착용형 장치에 보다 많은 개수의 햅틱 액츄에이터와 생체신호 감지센서를 장착할 수 있도록 하고, 이를 통해 보다 다양한 촉각 피드백과 강화된 사용자 경험을 제공할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 양상은. 도전성 재질의 피부접촉면을 포함하는 케이스; 상기 케이스의 내부에 설치되며, 전기적 신호를 이용하여 진동을 발생시키는 진동발생수단; 일단이 상기 진동발생수단에 전기적으로 연결되고, 상기 진동발생수단으로 구동신호를 전달하는 구동신호전송수단; 일단이 상기 케이스의 상기 피부접촉면과 전기적으로 연결되고, 상기 피부접촉면에서 검출된 생체신호를 외부로 전달하는 센서신호전송수단을 포함하는 센서전극 일체형 햅틱 엑츄에이터를 제공한다.
본 발명의 일 양상에 따른 센서전극 일체형 햅틱 엑츄에이터에서, 상기 케이스는, 일단이 개방된 통 형상의 상부케이스; 상기 상부케이스의 개방된 상기 일단에 결합되고 상기 피부접촉면을 구비하는 센서전극을 포함하고, 상기 센서신호전송수단은 상기 센서전극에 연결되는 것을 특징으로 하는 할 수 있다.
또한 본 발명의 일 양상에 따른 센서전극 일체형 햅틱 엑츄에이터에서, 상기 케이스는, 일단이 개방된 통 형상이며, 상기 피부접촉면을 구비하는 센서전극; 상기 센서전극의 개방된 일단에 결합되는 하부케이스를 포함하고, 상기 센서신호전송수단은 상기 센서전극에 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다른 양상은, 케이스; 생체신호 검출을 위해 상기 케이스의 외측에 결합되는 센서전극; 상기 케이스의 내부에 설치되며, 전기적 신호를 이용하여 진동을 발생시키는 진동발생수단; 일단이 상기 진동발생수단에 전기적으로 연결되고, 상기 진동발생수단으로 구동신호를 전달하는 구동신호전송수단; 일단이 상기 센서전극에 전기적으로 연결되고, 상기 센서전극에서 검출된 생체신호를 외부로 전달하는 센서신호전송수단을 포함하는 센서전극 일체형 햅틱 엑츄에이터를 제공한다.
본 발명의 다른 양상에 따른 센서전극 일체형 햅틱 엑츄에이터에서, 상기 케이스는 관통부를 구비하고, 상기 센서전극은 상기 관통부에 삽입 결합된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 양상 또는 다른 양상에 따른 센서전극 일체형 햅틱 엑츄에이터에서, 상기 케이스의 내부에는 검출된 생체신호를 증폭하고 노이즈를 제거하는 신호처리수단이 설치된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 본 발명의 일 양상 또는 다른 양상에 따른 센서전극 일체형 햅틱 엑츄에이터에서, 상기 진동발생수단은, 상기 상부케이스의 내부에 설치되고, 가장자리가 상기 상부케이스에 접촉하는 진동판; 상기 진동판에 결합된 영구자석; 상기 구동신호전송수단과 전기적으로 연결되어 상기 영구자석에 대해 전자기력을 인가하는 코일을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 본 발명의 일 양상 또는 다른 양상에 따른 센서전극 일체형 햅틱 엑츄에이터에서, 상기 진동발생수단은, 상기 상부케이스의 내부에 설치되는 진동판; 상기 진동판의 일면에 결합되고 상기 구동신호전송수단과 전기적으로 연결되는 압전소자를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상은, 사용자의 신체에 장착될 수 있는 착용수단; 상기 착용수단에 결합되는 것으로서, 도전성 재질의 피부접촉면을 포함하는 케이스와, 상기 케이스의 내부에 설치되며, 전기적 신호를 이용하여 진동을 발생시키는 진동발생수단과, 일단이 상기 진동발생수단에 전기적으로 연결되고, 상기 진동발생수단으로 구동신호를 전달하는 구동신호전송수단과, 일단이 상기 케이스의 상기 피부접촉면과 전기적으로 연결되고, 상기 피부접촉면에서 검출된 생체신호를 외부로 전달하는 센서신호전송수단을 포함하며, 상기 피부접촉면이 상기 착용수단의 외부로 노출되도록 설치된 센서전극 일체형 햅틱 엑츄에이터; 상기 구동신호전송수단을 통해 상기 센서전극 일체형 햅틱 드라이버로 전기적 신호를 인가하는 햅틱 드라이버; 상기 센서신호전송수단을 통해 전달된 생체신호로부터 신호패턴을 추출하는 신호분석수단을 포함하는 착용형 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 양상은, 사용자의 신체에 장착될 수 있는 착용수단; 상기 착용수단에 결합되는 것으로서, 케이스와, 생체신호 검출을 위해 상기 케이스의 외측에 결합되는 센서전극과, 상기 케이스의 내부에 설치되며, 전기적 신호를 이용하여 진동을 발생시키는 진동발생수단과, 일단이 상기 진동발생수단에 전기적으로 연결되고, 상기 진동발생수단으로 구동신호를 전달하는 구동신호전송수단과, 일단이 상기 센서전극에 전기적으로 연결되고, 상기 센서전극에서 검출된 생체신호를 외부로 전달하는 센서신호전송수단을 포함하며, 상기 센서전극이 상기 착용수단의 외부로 노출되도록 설치된 센서전극 일체형 햅틱 엑츄에이터; 상기 구동신호전송수단을 통해 상기 센서전극 일체형 햅틱 드라이버로 전기적 신호를 인가하는 햅틱 드라이버; 상기 센서신호전송수단을 통해 전달된 생체신호로부터 신호패턴을 추출하는 신호분석수단을 포함하는 착용형 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 착용형 장치는, 상기 신호분석수단에서 추출된 신호패턴과 등록된 제어신호패턴을 대비하여 제어신호를 생성하여 외부 전자기기로 송출하는 제어신호생성수단을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 착용형 장치에서, 상기 햅틱 드라이버는, 상기 일체형 햅틱 액츄에이터로부터 수신한 생체신호를 증폭하고 노이즈를 제거한 후 상기 신호분석수단으로 전송하는 신호처리수단을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 하나의 액츄에이터가 햅틱 피드백과 생체신호 검출의 두 가지 기능을 발휘하므로 각각의 장치를 별개로 설치하는 경우에 비하여 착용형 장치의 제작비용을 크게 낮출 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 제한된 크기를 갖는 착용형 장치에 보다 많은 개수의 햅틱 액츄에이터와 생체신호 감지센서를 장착할 수 있으며, 이를 통해 보다 다양한 촉각 피드백과 강화된 사용자 경험을 제공할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 착용형 장치의 개략 구성도
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 센서전극 일체형 선형 공진 햅틱 액츄에이터의 단면도
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 센서전극 일체형 압전소자 햅틱 액츄에이터의 단면도
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 센서전극 일체형 선형 공진 햅틱 액츄에이터의 단면도
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 센서전극 일체형 압전소자 햅틱 액츄에이터의 단면도
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 센서전극 일체형 선형 공진 햅틱 액츄에이터의 단면도
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 센서전극 일체형 압전소자 햅틱 액츄에이터의 단면도
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 센서전극 일체형 선형 공진 햅틱 액츄에이터의 변형예를 나타낸 단면도
도 9는 하부케이스에 하나의 센서전극이 장착된 모습을 나타낸 도면
도 10은 하부케이스에 2개의 센서전극이 장착된 모습을 나타낸 도면
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 착용형 장치를 손목에 장착한 상태를 나타낸 도면
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 착용형 장치로 외부 전자기기를 제어하는 모습을 도면
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 착용형 장치(100)는 도 1의 개략 구성도에 나타낸 바와 같이, 센서전극 일체형 햅틱 액츄에이터(이하, '일체형 액츄에이터'라 한다)(200), 햅틱드라이버(110), 신호분석수단(120), 제어신호생성수단(130), 저장수단(140), 통신수단(150), 입출력수단(160) 등을 포함할 수 있다. 또한 도면에는 나타내지 않았으나 전원공급용 배터리를 포함할 수 있다.
일체형 액츄에이터(200)는 햅틱피드백을 제공하는 햅틱 액츄에이터와 생체신호 감지용 센서전극(이하 '센서전극'이라 한다)이 일체로 형성된 것으로서, 구체적인 구성에 대해서는 후술하기로 한다.
햅틱드라이버(110)는 제어수단(170)으로부터 햅틱 피드백을 위한 소정의 제어신호가 수신되면 일체형 액츄에이터(200)의 구동에 필요한 전기적 신호로 변환하여 일체형 액츄에이터(200)의 동작을 제어하는 역할을 한다.
신호분석수단(120)은 센서전극에서 검출되는 전기적 신호를 분석하여 신호패턴을 추출한다.
도면에는 나타내지 않았으나, 본 발명에 따른 착용형 장치(100)는 일체형 액츄에이터(200)에서 검출된 전기적 생체신호를 증폭하고 노이즈를 제거한 후 신호분석수단(120)으로 전송하는 신호처리수단을 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 신호처리수단은 일체형 액츄에이터(200)의 내부에 설치될 수도 있고, 일체형 책츄에이터(200)와 신호분석수단(120)을 연결하는 센서신호전송수단(도 2의 292)의 중간에 설치될 수도 있다.
또한 도 1에서 점선으로 표시한 바와 같이, 햅틱 드라이버(110)의 내부에 이러한 신호처리수단을 설치하고, 일체형 액츄에이터(200)에서 검출된 생체신호가 햅틱 드라이버(110)로 전송되면, 햅틱 드라이버(110)의 내부에서 신호처리를 거쳐 신호분석수단(120)으로 생체신호를 전송하도록 구성할 수도 있다.
제어신호생성수단(130)은 신호분석수단(120)에서 추출된 신호패턴과 등록된 제어신호의 패턴을 비교하고, 추출된 신호패턴에 대응하는 제어신호를 생성하여 외부 전자기기로 송출하는 역할을 한다. 이러한 제어신호생성수단(130)은 착용형 장치(100)의 용도에 따라 생략될 수도 있다.
저장수단(140)에는 제어프로그램, 제어신호패턴 등이 저장된다. 그 밖에 사용자 인증신호패턴, 전자기기 인증신호패턴, 사용자지문, 보안등급정보, 전자기기별 식별정보 등이 저장될 수도 있다.
통신수단(150)은 착용형 장치(100)와 제어대상 기기간의 무선통신을 수행한다. 무선통신방식은 특별히 한정되지 않으며, 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 적외선데이터통신(IrDA), UWB(Ultra Wide Band), 근접장통신(NFC, Near Field Communication), 와이파이(WiFi) 등의 공지된 통신규격 중에서 제어대상 기기의 종류, 사용범위 등을 고려하여 적절히 선택될 수 있다.
입출력수단(160)은 버튼이나 터치인식수단과 같은 사용자 조작수단, 마이크 등의 음성입력수단, 사용자에게 소정의 정보를 시각 또는 청각적으로 제공하는 출력수단을 포함한다. 출력수단은 디스플레이, 발광LED, 스피커 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제어수단(170)은 상기 각 구성요소의 동작전반을 제어한다.
한편 상기 햅틱드라이버(110), 신호분석수단(120), 제어신호생성수단(130), 제어수단(170) 등의 구현 방식은 한정되지 않는다. 따라서 소프트웨어를 통해 구현될 수도 있고, 하드웨어(칩, 모듈, 회로 등)를 통해 구현될 수도 있고, 소프트웨어와 하드웨어의 결합을 통해 구현될 수도 있다.
또한 하나의 하드웨어(칩, 모듈 등) 및/또는 소프트웨어에 2 가지 이상의 기능이 통합될 수도 있다. 예를 들어 햅틱 드라이버(110)와 신호분석수단(120)이 하나의 칩으로 제작될 수도 있고, 햅틱 드라이버(110)와 전술한 신호처리수단이 하나의 칩으로 제작될 수도 있다. 또한 햅틱드라이버(110), 신호분석수단(120), 제어신호생성수단(130), 제어수단(170) 등이 하나의 칩으로 제작될 수도 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 착용형 장치(100)는 전술한 구성에 한정되지 않으며, 움직임감지센서(가속도센서, 자이로센서 등), 지문센서, 착용감지센서, 음성인식센서 등을 추가로 포함할 수 있다
이하에서는 일체형 액츄에이터(200)에 대해 설명한다. 다만, 액츄에이터의 종류와 구조가 매우 다양하기 때문에 본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여 선형 공진 액츄에이터와 압전소자 액츄에이터를 중심으로 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다. 그러나 본 발명이 적용될 수 있는 액츄에이터의 종류가 이에 한정되지 않음은 물론이다.
제1 실시예에 따른 일체형 액츄에이터
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 일체형 액츄에이터(200)의 구조를 예시한 단면도로서, 일체형 액츄에이터(200)의 케이스(211,212)를 생체신호 감지용 센서전극으로 사용하는 선형 공진 방식의 일체형 액츄에이터를 나타낸 것이다.
즉, 본 발명의 제1 실시예에서는 일체형 액츄에이터(200)의 케이스(211,212)의 일부를 사용자의 신체에 접촉시킨 상태에서 사용자의 움직임에 의해 근육표면에서 발생하는 근전도 신호를 검출한다. 그러나 생체신호의 종류가 이에 한정되는 것은 아니므로 심전도신호, 뇌파신호, 혈압신호, 맥박신호, 체온신호, 정맥인식신호 등을 검출하는 목적으로 사용될 수도 있다.
도면을 참조하여 구체적으로 살펴보면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 선형 공진 방식의 일체형 액츄에이터(200)는 일단이 개방된 통 형상의 상부케이스(211)와 상부케이스(211)의 개방된 일단에 결합되는 하부케이스(212)를 포함한다.
상부케이스(211) 또는 하부케이스(212) 중 적어도 하나는 도전성 재질이어야 하며, 도전성 재질의 케이스(211,212)는 사용자의 피부에 밀착되어 센서전극으로 사용될 수 있다. 이를 위해서 센서전극으로 사용되는 상부케이스(211) 또는 하부케이스(212)는 사용자의 피부에 접촉할 수 있는 도전성의 피부접촉면을 구비해야 한다.
본 명세서에서는 편의상 하부케이스(212)를 센서전극으로 활용하는 것으로 설명한다. 그러나 상부케이스(211)가 도전성 재질이면 상부케이스(211)의 상면 또는 측면을 사용자의 피부에 밀착시켜서 센서전극으로 활용할 수 있음은 물론이다.
상부케이스(211)의 내부에는 진동판(220)이 설치되고, 진동판(220)은 그 가장자리가 상부케이스(211)의 내벽에 둘레 방향으로 형성된 걸림턱(215)에 안착된다. 진동판(220)의 진폭을 고려하여 진동판(220)과 상부케이스(211)의 천정을 일정 거리 이상으로 이격시키는 것이 바람직하며, 이를 위하여 진동판(220)의 가장자리 상면과 상부케이스(211)의 사이에 간격유지를 위한 완충부재(280)를 설치할 수 있다.
이와 같이 진동판(220)의 가장자리가 상부케이스(211)의 걸림턱(215)에 안착 고정됨으로써 진동판(220)의 진동이 상부케이스(211)로 전달될 수 있게 된다.
진동판(220)의 하부에는 영구자석(230)과 영구자석(230)을 둘러싸는 요크(240)가 설치되며, 영구자석(230)과 요크(240)는 결합부재(222)에 의해 진동판(220)의 중앙부에 결합된다.
요크(240)의 외측에는 소정 무게를 갖는 진동자(250)가 장착되며, 진동자(250)는 진동판(220)의 진동을 증폭시키는 역할을 한다.
영구자석(230)의 하부에는 관통부를 갖는 솔레노이드형 코일(260)이 설치된다. 코일(260)은 그 하단이 하부케이스(212)의 상면에 장착된 기판(270)에 고정될 수도 있고, 도면에 나타낸 바와 같이 기판(270)의 관통부를 지나 하부케이스(212)에 고정될 수도 있다.
코일(260)은 햅틱 드라이버(110)에서 인가되는 전기적 신호에 따라 전자기력을 발생시켜 상부에 위치하는 영구자석(230)에 인력 또는 척력을 가하며, 이 과정에서 영구자석(230)에 연결된 진동판(220)이 진동하게 된다.
한편 코일(260)에는 햅틱드라이버(110)의 구동신호를 전달하는 구동신호전송수단(291)의 일단이 연결되고, 하부케이스(210)에는 검출신호를 신호분석수단(120)으로 전송하는 센서신호전송수단(292)의 일단이 연결된다.
구동신호전송수단(291)과 센서신호전송수단(292)은 전기적 신호의 전송경로에 해당하며 구체적인 구현방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어 케이블, 암수 커넥터, 회로패턴을 구비하는 연성재질 또는 경성재질의 기판 등을 선택 또는 조합하여 구현할 수 있다. 또한 상기 기판(270)에 형성된 회로패턴을 포함할 수도 있다.
도면에는 상부케이스(211)의 외측으로 돌출된 기판(270)에 케이블 형태의 구동신호전송수단(291)이 연결되고, 기판(270)의 회로패턴(도면에는 나타내지 않았음)을 통해 구동신호전송수단(291)과 코일(260)이 전기적으로 연결되는 것으로 나타내었다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니므로 케이블 형태의 구동신호전송수단(291)의 일단을 직접 코일(260)에 연결할 수도 있다.
또한 도면에는 센서전극의 역할을 하는 하부케이스(212)에 센서신호전송수단(292)이 직접 연결된 것으로 나타내었으나, 이에 한정되는 것은 아니므로 기판(270)에 형성된 회로패턴을 통해 간접적으로 하부케이스(292)와 케이블 형태의 센서신호전송수단(292)을 전기적으로 연결할 수도 있다.
상부케이스(211)의 천정에는 진동판(220)의 진동시 발생되는 공기압을 해소하기 위하여 관통공(216)을 형성하는 것이 바람직하다. 도면에는 나타내지 않았으나 하부케이스(212)와 기판(270)에도 이러한 용도의 관통공이 형성될 수 있다.
또한, 도면에는 나타내지 않았으나, 상부케이스(211)와 하부케이스(212)가 모두 도전성 재질인 경우에는 센서신호의 노이즈를 줄이기 위하여 상부케이스(211)와 하부케이스(212)를 절연패킹 등으로 절연시킬 수도 있다.
이와 같이 상부케이스(211) 또는 하부케이스(212)를 센서전극으로 활용하면 일체형 액츄에이터(200)가 햅틱 피드백과 생체신호 검출의 두 가지 기능을 발휘할 수 있으므로 각각의 장치를 별도로 설치하는 경우에 비하여 착용형 장치의 제작비용을 크게 낮출 수 있게 된다. 또한 종래에 비해 더 많은 개수의 액츄에이터와 센서전극을 훨씬 용이하게 설치할 수 있으므로 액츄에이터의 활용범위를 넓히고 액츄에이터와 센서전극을 복합적으로 활용함으로써 사용자에게 보다 다양한 경험을 제공할 수 있게 된다.
도 3은 압전소자를 이용하는 일체형 액츄에이터(200a)의 구조를 예시적으로 나타낸 단면도이다.
상부케이스(211) 또는 하부케이스(212)가 생체신호 검출용 센서전극으로 사용되는 점은 도 2와 동일하지만, 압전소자를 사용하므로 진동발생원리에 차이가 있다.
구체적으로 살펴보면, 상부케이스(211)의 내부에 설치된 진동판(220)의 저면에 압전소자(224)가 결합되고, 진동판(220)의 양측 가장자리에 설치된 브라켓(228)에 진동을 증폭시키는 진동자(250)가 결합된다. 압전소자(224)는 진동판(220)의 상면에 결합될 수도 있다.
압전소자(250)는 햅틱드라이버(110)에서 인가되는 전기적 신호에 따라 물리적 변형과 복원을 반복하며, 이 과정에서 압전소자(250)가 결합된 진동판(220)이 진동하게 된다.
진동판(220)은 연결부재(226)에 의해 하부케이스(212)에 연결될 수도 있고, 상부케이스(211)의 내벽에 연결될 수도 있다. 연결부재(226)는 진동판(220)의 진동을 케이스(211, 212)로 전달하는 역할을 한다.
상부케이스(211)의 천정에는 진동판(220)의 진동시 발생되는 공기압을 해소하기 위하여 관통공(216)을 형성하는 것이 바람직하다. 또한 도면에는 나타내지 않았으나 하부케이스(212)에도 이러한 용도의 관통공이 형성될 수 있다.
또한 상부케이스(211)의 천정 가장자리에는 진동자(250)의 충격에 대비하여 완충부재(280)를 장착할 수 있다.
구동신호전송수단(291)과 센서신호전송수단(292)은 전술한 바와 같이 각각 압전소자(224)와 하부케이스(212)에 직접 연결될 수 있고, 간접적으로 연결될 수도 있다.
압전소자(224)는 진동판(220)과 함께 진동하므로 기판(270)은 연성재질인 것이 바람직하다. 이 경우에도 연성 재질의 기판(270)에 압전소자(224)와 전기적으로 연결되는 회로패턴을 형성하고 상부케이스(211)의 일측으로 돌출된 기판(270)의 일단에서 대응하는 회로패턴에 구동신호전송수단(291)을 연결할 수도 있다.
한편 앞서 설명한 바와 같이 도 2 및 도 3의 경우에 상부케이스(211)가 도전성 재질인 경우에는 상부케이스(211) 전체를 센서전극으로 활용할 수 있으며, 이를 위해서는 상부케이스(211)를 센서신호전송수단(292)과 전기적으로 연결하면 된다.
제2 실시예에 따른 일체형 액츄에이터
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선형 공진 방식의 일체형 액츄에이터(200b)의 구조를 예시한 단면도이고, 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 압전소자를 이용하는 일체형 액츄에이터(200c)의 구조를 예시한 단면도이다.
본 발명의 제2 실시예는 액츄에이터의 하부케이스(212)를 그대로 센서전극으로 활용하지 않고 생체신호 검출에 최적화된 센서전극(210)을 별도로 준비하여 상부케이스(211)의 하단에 결합하는 점에서 제1 실시예와 차이가 있다.
즉, 제2 실시예에 따른 일체형 액츄에이터(200b,200c)는 일단이 개방된 통 형상의 상부케이스(211)와 상부케이스(211)의 개방된 일단에 결합되어 하부케이스의 역할도 수행하는 센서전극(210)을 포함하며, 센서전극(210)에는 센서신호전송수단(292)이 전기적으로 연결된다. 나머지 구성은 제1 실시예와 동일하므로 설명을 생략한다.
한편, 하부케이스를 최적화된 센서전극(210)으로 대체하는 것과는 반대로, 상부케이스(211)를 생체신호 검출에 최적화되고 일단이 개방된 통 형상의 센서전극으로 대체하고, 센서전극의 개방된 일단에 통상의 하부케이스(212)를 결합할 수도 있다.
제3 실시예에 따른 일체형 액츄에이터
제1 실시예에 따른 일체형 액츄에이터(200, 200a)는 상부케이스(211) 또는 하부케이스(212) 자체를 센서전극으로 활용하는 것이고, 제2 실시예에 따른 일체형 액츄에이터(200b, 200c)는 하부케이스(212)를 대신하여 최적화된 센서전극(210)을 장착한 것이다.
그러나 제3 실시예에 따른 일체형 액츄에이터는 도 6 내지 도 8에 나타낸 바와 같이 상부케이스(211)의 개방된 하단에 하부케이스(212)가 결합된 상태에서, 하부케이스(212)의 바깥면에 추가로 센서전극(210)을 결합한 점에 특징이 있다.
먼저 도 6은 선형 공진 방식의 일체형 액츄에이터(200d)를 나타낸 것으로서, 상부케이스(211)의 개방된 일단에 하부케이스(212)가 결합되고, 하부케이스(212)의 바깥면에 접착시트(217) 등을 이용하여 센서전극(210)이 결합된다. 이때 코일(260)은 하부케이스(212)에 고정될 수도 있고, 기판(270)에 고정될 수도 있다.
또한 도면에 나타낸 바와 같이 일체형 액츄에이터(200d)의 내부로 인입된 센서신호전송수단(292)의 단부를 하부케이스(212)에 형성된 관통공을 통해 센서전극(210)에 연결할 수도 있고, 일체형 액츄에이터(200d)의 외부에서 센서전극(210)과 센서신호전송수단(292)을 직접 연결할 수도 있다. 이 밖에도 기판(270)에 형성된 회로패턴을 이용하여 다양한 방법으로 센서전극(210)과 센서신호전송수단(292)을 전기적으로 연결할 수 있다.
도 7은 압전소자를 이용한 일체형 액츄에이터(200e)를 나타낸 것으로서, 상부케이스(211)의 개방된 하단에 하부케이스(212)가 결합되고, 하부케이스(212)의 바깥면에 접착시트(217) 등을 이용하여 센서전극(210)이 결합된다.
이 경우에도 일체형 액츄에이터(200e)의 외부에서 센서전극(210)과 센서신호전송수단(292)을 직접 연결할 수도 있고, 도면에 나타낸 바와 같이 일체형 액츄에이터(200e)의 내부로 인입된 센서신호전송수단(292)의 단부를 하부케이스(212)에 형성된 관통공을 통해 센서전극(210)에 연결할 수도 있다.
도 8은 제3 실시예의 변형예에 따른 일체형 액츄에이터(200f)를 나타낸 것으로서, 하부케이스(212)에 관통부를 형성하고 관통부에 센서전극(210)을 삽입하여 결합하는 방식이다. 이때 하부케이스(212)에 센서전극(210)이 가장자리가 안착되는 걸림턱(213)을 형성할 수도 있다. 이 경우에도 센서전극(210)과 센서신호전송수단(292)은 전술한 바와 같이 여러 방법을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
한편 제3시예에 따른 일체형 액츄에이터(200d, 200e, 200f)에서는 하부케이스(212)에 추가로 센서전극(210)이 결합되므로 도 9에 나타낸 바와 같이 하나의 센서전극(210)만을 결합할 수도 있고, 도 10에 나타낸 바와 같이 2개의 센서전극(210a, 210b)을 결합할 수도 있고, 더 많은 개수를 결합할 수도 있다.
도 10과 같이 하나의 일체형 액츄에이터(200)에 2개의 센서전극(210a, 210b)이 장착된 경우에는 이들을 한 쌍으로 하여 하나는 기준전극으로 활용하고 다른 하나는 측정전극으로 활용할 수도 있다.
이상에서는 제3실시예에 따른 일체형 액츄에이터(200d, 200e, 200f)에서 센서전극(210)이 하부케이스(212)의 바깥쪽에 결합되는 것으로 설명하였다. 그러나 센서전극(210)은 착용자의 신체와 접촉되는 부분에 장착되어야 하므로 일체형 액츄에이터(200d, 200e, 200f)의 구조에 따라서는 하부케이스(212)의 반대쪽에 해당하는 상부케이스(211)의 상면 또는 측면에 센서전극(210)을 장착할 수도 있다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 일체형 액츄에이터(200)가 착용형 장치(100)에 설치된 경우를 예시한 것으로서, 센서전극(210) 또는 센서전극으로 활용되는 케이스(211,212)의 피부접촉면이 사용자의 피부에 접촉하기 위해서는 손목(10) 등을 둘러싸는 착용수단(102)의 내측 표면에서 센서전극(210) 또는 케이스(211,212)의 피부접촉면이 약간 돌출되도록 설치되어야 한다. 이때 착용수단(102)의 종류는 특별히 제한되지 않는다.
이와 같이 다수의 일체형 액츄에이터(200)를 설치하면, 다양한 위치에서 사용자의 생체신호를 검출하여 이를 기반으로 다양한 상태정보를 획득할 수 있고, 사용자의 움직임을 기반으로 외부 전자기기를 제어할 수도 있으며, 다양한 피드백을 제공할 수도 있다.
도 12는 착용형 장치(100)의 사용상태를 예시한 것으로서, 사용자가 신체에 착용한 상태에서 사용자의 움직임에 따라 발생하는 생체신호(예, 근전도)를 이용하여 다양한 전자기기(20,30,40)의 동작을 제어하는 모습을 나타낸 것이다. 도면에는 착용형 장치(100)가 사용자의 손목에 착용되는 것으로 나타내었으나, 이는 예시에 불과한 것이므로 신체의 상지, 하지, 머리, 목 등 다른 부위에 착용될 수도 있다.
제어대상 전자기기의 종류는 제한되지 않으며, 예를 들어 컴퓨터 및 그 주변기기, 휴대폰, 태블릿PC, MP3플레이어, 전자수첩, PDA 등의 개인용 기기, TV, 에어컨, 오디오, 비디오, 냉장고, 세탁기, 청소기 등의 가전기기, 난방기기, 조명기기, 통신기기, 홈네트워크 기기, 전자식 도어락(door lock) 등이 포함될 수 있다. 또한 제어대상 전자기기에는 차량에 탑재되는 각종 장치나 편의설비, 재활치료용 의료기기 등이 포함될 수도 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고 다양한 형태로 변형 또는 수정되어 실시될 수 있다.
예를 들어 본 명세서에서는 선형 공진 방식의 일체형 액츄에이터와 압전소자를 이용하는 일체형 액츄에이터를 설명하였다. 그런데 햅틱 액츄에이터는 구동방식이나 제조업체에 따라 구체적인 형상이나 구조가 매우 다양하므로 본 발명의 범위가 도면에 나타낸 구조에 국한되지 않는다.
또한 액츄에이터의 종류도 선형공진 방식이나 압전소자 방식의 액츄에이터에 국한되지 않는다. 예를 들어 편심 모터 액츄에이터의 케이스 일측에 센서전극을 장착하거나 케이스 표면을 센서전극으로 활용하여 일체형 액츄에이터를 구성할 수도 있다. 이 밖에도 실제 적용 제품이나 용도에 따라 다양한 형태로 변형 또는 수정될 수 있다.
이와 같이 본 발명은 다양한 형태로 변형 또는 수정되어 실시될 수 있으며, 변형 또는 수정된 실시예라 하더라도 후술하는 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상을 포함한다면 본 발명의 권리범위에 속함은 물론이다.
100: 착용형 장치 102: 착용수단
110: 햅틱드라이버 120: 신호처리수단
130: 신호생성수단 140: 저장수단
150: 통신수단 160: 입출력수단
170: 제어수단 200: 센서전극 일체형 햅틱 액츄에이터
210: 센서전극 211: 상부케이스
212: 하부케이스 213, 215: 걸림턱
216: 관통공 217: 접착시트
220: 진동판 222: 결합부재
224: 압전소자 226: 연결부재
228: 브라켓 230: 영구자석
240: 요크 250: 진동자
260: 코일 270: 기판
280: 완충부재 291: 구동신호전송수단
292; 센서신호전송수단

Claims (13)

  1. 도전성 재질의 피부접촉면을 포함하는 케이스;
    상기 케이스의 내부에 설치되며, 전기적 신호를 이용하여 진동을 발생시키는 진동발생수단;
    일단이 상기 진동발생수단에 전기적으로 연결되고, 상기 진동발생수단으로 구동신호를 전달하는 구동신호전송수단;
    일단이 상기 케이스의 상기 피부접촉면과 전기적으로 연결되고, 상기 피부접촉면에서 검출된 생체신호를 외부로 전달하는 센서신호전송수단;
    검출된 생체신호를 증폭하고 노이즈를 제거하기 위하여 상기 케이스의 내부에 설치되는 신호처리수단
    을 포함하는 센서전극 일체형 햅틱 엑츄에이터
  2. 제1항에 있어서, 상기 케이스는,
    일단이 개방된 통 형상의 상부케이스;
    상기 상부케이스의 개방된 상기 일단에 결합되고 상기 피부접촉면을 구비하는 센서전극
    을 포함하고, 상기 센서신호전송수단은 상기 센서전극에 연결되는 것을 특징으로 하는 센서전극 일체형 햅틱 엑츄에이터
  3. 제1항에 있어서, 상기 케이스는,
    일단이 개방된 통 형상이며, 상기 피부접촉면을 구비하는 센서전극;
    상기 센서전극의 개방된 일단에 결합되는 하부케이스
    를 포함하고, 상기 센서신호전송수단은 상기 센서전극에 연결되는 것을 특징으로 하는 센서전극 일체형 햅틱 엑츄에이터
  4. 케이스;
    생체신호 검출을 위해 상기 케이스의 외측에 결합되는 센서전극;
    상기 케이스의 내부에 설치되며, 전기적 신호를 이용하여 진동을 발생시키는 진동발생수단;
    일단이 상기 진동발생수단에 전기적으로 연결되고, 상기 진동발생수단으로 구동신호를 전달하는 구동신호전송수단;
    일단이 상기 센서전극에 전기적으로 연결되고, 상기 센서전극에서 검출된 생체신호를 외부로 전달하는 센서신호전송수단;
    검출된 생체신호를 증폭하고 노이즈를 제거하기 위하여 상기 케이스의 내부에 설치되는 신호처리수단
    을 포함하는 센서전극 일체형 햅틱 엑츄에이터
  5. 제4항에 있어서,
    상기 케이스는 관통부를 구비하고, 상기 센서전극은 상기 관통부에 삽입 결합된 것을 특징으로 하는 센서전극 일체형 햅틱 엑츄에이터
  6. 삭제
  7. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 진동발생수단은,
    상기 케이스의 내부에 설치되고, 가장자리가 상기 케이스에 접촉하는 진동판;
    상기 진동판에 결합된 영구자석;
    상기 구동신호전송수단과 전기적으로 연결되어 상기 영구자석에 대해 전자기력을 인가하는 코일
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 센서전극 일체형 햅틱 엑츄에이터
  8. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 진동발생수단은,
    상기 케이스의 내부에 설치되는 진동판;
    상기 진동판의 일면에 결합되고 상기 구동신호전송수단과 전기적으로 연결되는 압전소자
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서전극 일체형 햅틱 엑츄에이터
  9. 사용자의 신체에 장착될 수 있는 착용수단;
    상기 착용수단에 결합되는 것으로서, 도전성 재질의 피부접촉면을 포함하는 케이스와, 상기 케이스의 내부에 설치되며, 전기적 신호를 이용하여 진동을 발생시키는 진동발생수단과, 일단이 상기 진동발생수단에 전기적으로 연결되고, 상기 진동발생수단으로 구동신호를 전달하는 구동신호전송수단과, 일단이 상기 케이스의 상기 피부접촉면과 전기적으로 연결되고, 상기 피부접촉면에서 검출된 생체신호를 외부로 전달하는 센서신호전송수단을 포함하며, 상기 피부접촉면이 상기 착용수단의 외부로 노출되도록 설치된 센서전극 일체형 햅틱 엑츄에이터;
    상기 구동신호전송수단을 통해 상기 센서전극 일체형 햅틱 드라이버로 전기적 신호를 인가하는 햅틱 드라이버;
    상기 센서신호전송수단을 통해 전달된 생체신호로부터 신호패턴을 추출하는 신호분석수단
    을 포함하는 착용형 장치
  10. 사용자의 신체에 장착할 수 있는 착용수단;
    상기 착용수단에 결합되는 것으로서, 케이스와, 생체신호 검출을 위해 상기 케이스의 외측에 결합되는 센서전극과, 상기 케이스의 내부에 설치되며, 전기적 신호를 이용하여 진동을 발생시키는 진동발생수단과, 일단이 상기 진동발생수단에 전기적으로 연결되고, 상기 진동발생수단으로 구동신호를 전달하는 구동신호전송수단과, 일단이 상기 센서전극에 전기적으로 연결되고, 상기 센서전극에서 검출된 생체신호를 외부로 전달하는 센서신호전송수단을 포함하며, 상기 센서전극이 상기 착용수단의 외부로 노출되도록 설치된 센서전극 일체형 햅틱 엑츄에이터;
    상기 구동신호전송수단을 통해 상기 센서전극 일체형 햅틱 드라이버로 전기적 신호를 인가하는 햅틱 드라이버;
    상기 센서신호전송수단을 통해 전달된 생체신호로부터 신호패턴을 추출하는 신호분석수단
    을 포함하는 착용형 장치
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 신호분석수단에서 추출된 신호패턴과 등록된 제어신호패턴을 대비하여 제어신호를 생성하여 외부 전자기기로 송출하는 제어신호생성수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 착용형 장치
  12. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 햅틱 드라이버는, 상기 일체형 햅틱 액츄에이터로부터 수신한 생체신호를 증폭하고 노이즈를 제거한 후 상기 신호분석수단으로 전송하는 신호처리수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 착용형 장치
  13. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 일체형 액츄에이터가 다수 개 설치되고, 상기 다수의 일체형 액츄에이터가 검출하는 생체신호는 근전도신호, 심전도신호, 뇌파신호, 혈압신호, 맥박신호, 체온신호 또는 정맥인식신호인 것을 특징으로 하는 착용형 장치
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170111091A (ko) * 2016-03-25 2017-10-12 주식회사 비햅틱스 촉각자극 제공 장치
KR101804453B1 (ko) * 2016-08-02 2017-12-04 주식회사 비햅틱스 촉각자극 제공 장치
US9864066B2 (en) 2013-04-01 2018-01-09 Fitbit, Inc. Portable biometric monitoring devices having location sensors
WO2018230949A1 (ko) * 2017-06-13 2018-12-20 주식회사 비햅틱스 촉각자극 제공 장치
US10830904B2 (en) 2012-06-22 2020-11-10 Fitbit, Inc. GPS power conservation using environmental data
US11234647B2 (en) 2018-08-01 2022-02-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Bio-information measuring apparatus and bio-information measuring method

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101978901B1 (ko) * 2015-10-30 2019-08-28 (주)나란 입력 장치의 원격 제어를 위한 장치 및 방법
CN108196677A (zh) * 2018-01-15 2018-06-22 上海交通大学 一种手势识别腕带
EP3620893A1 (en) * 2018-09-04 2020-03-11 Robert Bosch GmbH Haptic feedback transducer unit for a haptic feedback interface, haptic feedback interface and method for driving the same
US11715362B2 (en) 2021-07-02 2023-08-01 Google Llc Integrated sensing and actuation module for wristband enabling identification and/or compensation for band tightness

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010092071A (ja) * 2009-12-25 2010-04-22 Sony Corp 入力装置および撮像装置
JP2013121369A (ja) * 2011-12-09 2013-06-20 Sony Corp 入力装置及び校正方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030040316A (ko) 2003-04-25 2003-05-22 이용희 생체신호를 이용한 정보입력장치
US9060683B2 (en) * 2006-05-12 2015-06-23 Bao Tran Mobile wireless appliance
KR100793079B1 (ko) 2006-12-08 2008-01-10 한국전자통신연구원 손목착용형 사용자 명령 입력 장치 및 그 방법
KR20090043773A (ko) 2007-10-30 2009-05-07 최성준 입체 진동형 네비게이션 시스템 및 이를 이용한 이동체의주행경로 탐색방법
EP2542147A4 (en) * 2010-03-04 2014-01-22 Neumitra LLC DEVICES AND METHOD FOR TREATING PSYCHICAL INTERFERENCE
US20150130613A1 (en) * 2011-07-12 2015-05-14 Aliphcom Selectively available information storage and communications system
CN112869727B (zh) * 2013-03-16 2024-03-19 恩帕蒂卡有限责任公司 用于利用电流补偿进行皮电活动测量的装置
KR102414569B1 (ko) * 2014-09-02 2022-06-29 애플 인크. 웨어러블 전자 디바이스

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010092071A (ja) * 2009-12-25 2010-04-22 Sony Corp 入力装置および撮像装置
JP2013121369A (ja) * 2011-12-09 2013-06-20 Sony Corp 入力装置及び校正方法

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10830904B2 (en) 2012-06-22 2020-11-10 Fitbit, Inc. GPS power conservation using environmental data
US9864066B2 (en) 2013-04-01 2018-01-09 Fitbit, Inc. Portable biometric monitoring devices having location sensors
US10838073B2 (en) 2013-04-01 2020-11-17 Fitbit, Inc. Portable biometric monitoring devices having location sensors
KR20170111091A (ko) * 2016-03-25 2017-10-12 주식회사 비햅틱스 촉각자극 제공 장치
KR102200556B1 (ko) * 2016-03-25 2021-01-08 주식회사 비햅틱스 촉각자극 제공 장치
US11366524B2 (en) 2016-03-25 2022-06-21 Bhaptics Inc. System for modifying and providing tactile stimulation
KR101804453B1 (ko) * 2016-08-02 2017-12-04 주식회사 비햅틱스 촉각자극 제공 장치
WO2018026154A1 (ko) * 2016-08-02 2018-02-08 주식회사 비햅틱스 촉각자극 제공 장치
US10990178B2 (en) 2016-08-02 2021-04-27 Bhaptics Inc. Device for providing tactile stimulation
WO2018230949A1 (ko) * 2017-06-13 2018-12-20 주식회사 비햅틱스 촉각자극 제공 장치
US11234647B2 (en) 2018-08-01 2022-02-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Bio-information measuring apparatus and bio-information measuring method

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