KR101562306B1 - 촉감제시장치 및 촉감제시장치의 제어방법 - Google Patents

촉감제시장치 및 촉감제시장치의 제어방법 Download PDF

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Abstract

촉감 제시를 위하여 검출된 압하 하중을 표시하는 신호를 교환하는 듀얼 칩들에 의하여, 압하 하중에 기초한 애플리케이션 처리가 수행된다. 촉감제시장치는, 터치 센서, 촉감 제시를 위하여 상기 센서에 대한 압하 하중을 검출하기 위한 하중검출부, 상기 센서의 면을 진동시키기 위한 촉감제시부, 상기 촉감제시부의 구동을 제어하기 위한 제시제어부, 및 애플리케이션을 제어하기 위한 주제어부를 포함한다. 상기 주제어부는, 상기 센서의 출력에 기초하여 상기 면의 미리 결정된 영역에의 터치 유무를 판정하고, 터치되는 경우, 상기 제시제어부에 대하여 지시를 송신한다. 상기 제시제어부는, 상기 주제어부로부터 상기 지시를 수신하면, 상기 압하 하중을 검출하고, 상기 검출된 하중을 상기 주제어부에 송신한다. 상기 주제어부는, 상기 하중에 기초하여, 애플리케이션 처리를 수행하는 것을 특징으로 한다.

Description

촉감제시장치 및 촉감제시장치의 제어방법{TACTILE SENSATION PROVIDING APPARATUS AND CONTROL METHOD FOR TACTILE SENSATION PROVIDING APPARATUS}
본 출원은 일본특허출원 제2010-168581호(2010년 7월 27일 출원)의 우선권을 주장하는 것이며, 그 전문이 본 명세서에 인용참조된다.
본 발명은 터치 센서를 구비하는 촉감제시장치 및 상기 촉감제시장치의 제어방법에 관한 것이다.
최근, 휴대 전화나 게임기와 같은 휴대 기기, 전자계산기, 매표기와 같은 정보 기기, 전자레인지, TV 세트, 조명 기구와 같은 가전 제품, 산업용 기기(FA 기기) 및 이와 유사한 것에는, 조작자에 의한 입력 조작을 수신하기 위한 조작 유닛과 같은 입력 장치로서, 터치 패널이나 터치 스위치 또는 이와 유사한 것과 같은 터치 센서를 구비한 입력 장치가 널리 사용되고 있다.
상기 터치 센서에는, 저항막 방식, 정전 용량 방식, 및 광학식 및 이와 유사한 것과 같은 여러가지 방식이 알려져 있다. 하지만, 이들 방식의 터치 센서들은, 손가락이나 스타일러스 펜 등의 압하 수단(pressing means)(오브젝트)에 의한 터치 입력(입력 조작)을 수신하고, 푸쉬-버튼 스위치와는 달리, 상기 터치 센서 자체는, 터치되고 있을 때에 물리적으로 변위되지 않는다.
이와 같이, 예를 들면 상기 입력 장치가 상기 터치 센서의 미리 결정된 영역에의 미리 결정된 압하 하중 또는 그 이상을 인가하는 입력을 검출할 때, 조작자의 손 끝에 피드백으로서 촉감을 제시하기 위하여 상기 터치 센서를 진동시키는 입력 장치가 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
선행 기술문헌
특허 문헌
특허 문헌 1 : 일본 특허 공개평 제10-293644호
터치 센서를 진동시켜 촉감을 제시하는 기능은, 전용 프로세서, 압전소자 및 이와 유사한 것과 같은 칩으로 구현될 수도 있다. 예를 들면, 촉감 제시 기능을 가지지 않는 터치센서장치에 촉감 제시 기능을 구비한 칩을 조합시킴으로써, 다양한 터치센서장치에 촉감 제시 기능을 도입하고, 상기 터치센서장치들을 상기 촉감제시장치로서 기능시키는 것이 가능하게 된다. 이 경우, 상기 촉감제시장치는 듀얼 칩, 즉 애플리케이션, 터치 센서 및 이와 유사한 것의 장치 전체를 제어하는 칩; 및 촉감 제시를 제어하는 촉감 제시용 칩을 포함한다. 하지만, 종래 기술에 있어서는, 듀얼 칩을 구비한 촉감제시장치에 관한 검토가 행하여지지 않고 있다.
종래의 터치 센서는, 터치 입력의 위치 정보를 검출하지만, 터치 입력의 압하 하중의 검출은 행하지 않는다. 다른 한편으로, 상기 촉감 제시용 칩은, 미리 결정된 값과 동일한 또는 그 이상의 압하 하중이 있는 경우에 촉감의 제시를 제어하고, 예를 들면 압전소자를 이용하여 터치 입력의 압하 하중을 검출한다. 이에 따라, 애플리케이션 및 이와 유사한 것의 장치 전체를 제어하는 칩이, 압하 하중에 기초하여 애플리케이션 처리를 제어하기 위해서는, 상기 촉감 제시용 칩으로부터 압하 하중을 취득이 필요하다. 예를 들면, 상기 압하 하중에 대응하는 조작을 수행하기 위하여, 프레스 버튼(press button) 및 아이콘과 같은 애플리케이션의 사용자 인터페이스의 미리 결정된 영역(압하 하중 대응 영역(pressing load corresponding area))에 미리 결정된 압하 하중 또는 그 이상의 터치 입력이 가해지는 경우, 상기 터치 입력에 응답하여 적절한 애플리케이션 처리를 수행하는 것이 기대된다. 하지만, 상기 촉감 제시용 칩에 의해 검출되는 압하 하중은, 촉감 제시의 제어를 위해 검출된 정보로서의 역할을 하며, 또 다른 칩에 의한 애플리케이션 처리에의 응용은 검토되지 않고 있다.
따라서, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 본 발명의 목적은, 듀얼 칩들 간에 촉감을 제시하기 위하여 검출된 압하 하중을 표시하는 신호를 교환함으로써, 압하 하중에 기초하여 애플리케이션 처리를 수행할 수 있는 촉감제시장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1 양상에 따른 촉감제시장치는, 터치 센서; 촉감 제시를 위하여 상기 터치 센서에 대한 압하 하중을 검출하도록 구성된 하중검출부; 상기 터치 센서의 터치면을 진동시키도록 구성된 촉감제시부; 상기 촉감제시부의 구동을 제어하도록 구성된 촉감제시제어부; 및 애플리케이션을 제어하도록 구성된 주제어부를 포함하고, 상기 주제어부는, 상기 터치 센서의 출력에 기초하여 상기 터치면의 미리 결정된 영역에의 터치 유무를 판정하고, 상기 미리 결정된 영역이 터치되어 있는 경우에는, 상기 촉감제시제어부에 대하여 압하 하중 검출 지시를 송신하고, 상기 촉감제시제어부는, 상기 주제어부로부터 상기 압하 하중 검출 지시를 수신하면, 상기 압하 하중을 검출하고, 상기 검출된 압하 하중을 상기 주제어부에 송신하며, 상기 주제어부는, 상기 촉감제시제어부로부터 수신된 압하 하중에 기초하여, 애플리케이션 처리를 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2 양상은 상기 제1 양상에 따른 촉감제시장치로서, 상기 주제어부는, 상기 미리 결정된 영역이 터치되고, 상기 촉감제시제어부로부터 수신된 상기 압하 하중이 촉감을 제시하기 위한 기준을 충족시키는 경우, 촉감이 제공되도록 상기 촉감제시제어부의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 터치 센서, 촉감을 제시하기 위하여 상기 터치 센서에 대한 압하 하중을 검출하도록 구성된 하중검출부, 상기 터치 센서의 터치면을 진동시키도록 구성된 촉감제시부, 상기 촉감제시부의 구동을 제어하도록 구성된 촉감제시제어부, 애플리케이션을 제어하도록 구성된 주제어부를 포함하는 본 발명의 제3 양상에 따른 촉감제시장치의 제어방법이 제공된다. 상기 제어방법은, 상기 주제어부가, 상기 터치 센서의 출력에 기초하여 상기 터치면의 미리 결정된 영역에의 터치의 유무를 판정하고, 상기 미리 결정된 영역이 터치되는 경우에는, 상기 촉감제시제어부에 대하여 압하 하중 검출 지시를 송신하는 단계; 상기 촉감제시제어부가, 상기 주제어부로부터 상기 압하 하중 검출 지시를 수신하면, 상기 압하 하중을 검출하고, 상기 검출된 압하 하중을 상기 주제어부에 송신하는 단계; 및 상기 주제어부가, 상기 촉감제시제어부로부터 수신된 압하 하중에 기초하여, 상기 애플리케이션 처리를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 듀얼 칩들 간에 촉감 제시를 위해 검출된 압하 하중을 표시하는 신호를 교환하기 때문어, 압하 하중에 기초하여 애플리케이션 처리를 행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 촉감제시장치의 개략 구성을 나타내는 기능블록도;
도 2(a) 및 도 2(b)는 도 1에 나타낸 터치 센서의 지지 구조의 개략 구성의 2개의 예시를 나타내는 평면도;
도 3은 도 1에 나타낸 촉감제시장치의 호스트부(host unit) 및 햅틱부(haptic unit)의 동작예를 나타내는 시퀀스도;
도 4는 도 1에 나타낸 촉감제시장치의 호스트부 및 햅틱부의 동작예를 나타내는 시퀀스도; 및
도 5는 도 1에 나타낸 촉감제시장치의 호스트부 및 햅틱부의 동작예를 나타내는 시퀀스도이다.
이하, 본 발명의 실시예들에 대해서 도면들을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 촉감제시장치의 개략 구성을 나타내는 기능블록도이다. 상기 촉감제시장치는, 상기 촉감제시장치 전체의 동작을 제어하기 위한 호스트부(10), 촉감 제시를 제어하기 위한 햅틱부(20), 터치 센서 제어부(31), 터치 센서(32), 표시 제어부(41), 및 표시부(42)를 포함한다.
상기 호스트부(10)는 주제어부(11) 및 주기억부(12)를 포함한다. 상기 주제어부(11)는 CPU(중앙처리장치)와 같은 임의의 적절한 프로세서를 이용하여 구성되고, 애플리케이션 처리 및 사용자 인터페이스와 같은 촉감제시장치 전체의 동작을 제어한다. 여기서, 애플리케이션은 개별적인 애플리케이션뿐만 아니라, 오퍼레이팅 시스템이나 미들웨어(middleware)의 소프트웨어 처리도 포함한다. 상기 주기억부(12)는, 애플리케이션 프로그램 및 촉감 제시용 복수의 파라미터 테이블들을 저장한다. 상기 파라미터 테이블은 이하 상세하게 기술될 것이다.
상기 햅틱부(20)는, 촉감제시제어부(21), 압전소자(22), 및 기억부(23)를 포함한다. 상기 촉감제시제어부(21)는, 전용 프로세서(예를 들면, DSP(Digital Signal Processor))를 이용하여 구성된다. 상기 햅틱부(20)의 압전소자(22)는, 상기 터치 센서(32)의 터치면(32a)을 진동시키기 위한 촉감제시부 및 상기 터치 센서(32)에 대한 압하 하중을 검출하기 위한 하중검출부로서의 역할도 한다. 상기 압전소자(22)에 의해 검출되는 압하 하중은 상기 촉감제시제어부(21)에 공급된다. 상기 촉감제시제어부(21)는, 상기 압전소자(22)에 의해 검출되는 압하 하중에 기초하여, 상기 압전소자(22)의 구동을 제어한다. 상기 기억부(23)는, 촉감 제시용 복수의 파라미터 테이블들을 저장한다. 여기서, 상기 기억부(23)에 저장된 파라미터 테이블들은, 또한 상기 호스트부(10)의 주기억부(12)에도 저장된다. 즉, 상기 호스트부(10) 및 상기 햅틱부(20)는 공통의 촉감 제시용 파라미터 테이블들을 저장한다.
상기 촉감 제시용 파라미터 테이블은, 압하 단계의 수, 릴리스 단계의 수, 압하 임계값, 릴리스 임계값, 압하 진동 패턴, 릴리스 진동 패턴, 진동 세기, 캘리브레이션(calibration) 파라미터와 같은 다양한 파라미터들을 포함한다. 상기 압하 단계의 수로서, 손가락 또는 이와 유사한 것과 같은 오브젝트에 의한 터치 센서(32)의 압하 중에, 상기 오브젝트에 촉감(압하 촉감)을 제시하는 단계의 수(횟수)를 설정한다. 릴리스 단계의 수로서, 오브젝트가 터치 센서(32)로부터 릴리스 중에, 상기 오브젝트에 촉감(릴리스 촉감)을 제시하는 단계의 수를 설정한다. 상기 압하 임계값 및 릴리스 임계값으로서, 압하 단계 및 릴리스 단계에서의 하중 임계값을 각각 설정한다. 압하 진동 패턴 및 릴리스 진동 패턴으로서, 압하 촉감 및 릴리스 촉감을 제시하기 위하여 상기 압전소자(22)에 제공될 구동 신호의 패턴을 각각 설정한다. 상기 압하 진동 패턴이나 릴리스 진동 패턴에 기초하여, 푸쉬-버튼 스위치를 눌렀을 때에 얻어지는 클릭 촉감, 압하 촉감 및 이와 유사한 것이 제시된다. 진동 세기로서, 압하 진동 패턴 및 릴리스 진동 패턴 각각의 진동 세기를 설정한다. 캘리브레이션 파라미터로서, 각각의 촉감 제시 영역에 대한 진동 강도나 입력 감도를 설정한다.
상기 터치 센서(32)는, 손가락 및 이와 유사한 것과 같은 압하 수단(오브젝트)에 의해 상기 표시부(42)에 대한 터치 입력을 수신하고, 예컨대 저항막 방식, 정전 용량 방식, 광학식 및 이와 유사한 것과 같은 공지된 방식의 터치 패널, 터치 스위치 및 이와 유사한 것을 이용하여 구성된다. 상기 터치 센서(32)의 터치면(32a)(도 2 참조)에 대한 오브젝트의 입력 위치 정보는, 상기 터치 센서(32)의 출력에 기초하여 상기 터치 센서 제어부(31)에 의해 검출된다. 상기 터치 센서 제어부(31) 및 상기 호스트부(10)의 주제어부(11)는 서로 결합되어, 상기 터치 센서(32)에의 터치 입력이 있는 경우, 상기 터치 센서 제어부(31)는, 터치 입력의 위치 정보를 상기 호스트부(10)의 주제어부(11)에 공급한다.
상기 표시부(42)는, 상기 주제어부(11)에 의해 상기 표시 제어부(41)를 통해 제어된다. 이에 따라, 상기 표시부(42)는, 상기 애플리케이션에 기초한 사용자 인터페이스를 표시한다. 상기 표시부(42)는, 사용자 인터페이스에 있어서, 예를 들면 푸쉬-버튼 스위치(푸쉬 방식의 버튼 스위치) 및 이와 유사한 것과 같은 압하 하중 대응 영역을 표시한다. 상기 표시부(42)는, 예를 들면 액정 표시 패널, 유기 EL 표시 패널 및 이와 유사한 것을 이용하여 구성된다.
도 2(a) 및 2(b)는, 도 1에 나타낸 터치 센서(32)의 지지 구조의 개략 구성의 2개의 예시를 나타내는 평면도이다. 도 2(a)에 나타내는 지지 구조에 있어서, 상기 터치 센서(32)는 평면도에서 모양상 직사각형이고, 상기 터치 센서(32)의 이면측에 있는 네 코너들에서 지지 부재(50)를 통해 상기 표시부(42)(도 1 참조) 상에 만곡가능하게 지지된다. 또한 도면에서 점선으로 나타낸 표시부(42)의 표시 영역(42a) 외측의 상기 터치 센서(32)의 이면측에는, 스트립 모양의 압전소자(22a, 22b)들이 그 2개의 긴 변에 따라 그 중앙부에 부착되어 있다. 상기 압전소자(22a, 22b)들은 도 1의 압전소자(22)를 구성한다.
이에 따라, 상기 터치면(32a)이 압하될 때, 상기 터치 센서(32)가 약간 만곡된다. 상기 터치 센서(32)가 만곡됨에 따라, 상기 압전소자(22a, 22b)에 전하가 축적되어 전압이 발생한다. 또한, 상기 압전소자(22a, 22b)에 외부로부터 전압이 인가되면, 상기 압전소자(22a, 22b)들이 만곡되고, 상기 터치 센서(32)는 네 지점들에서 지지 부재(50)에 의해 지지되고 있는 동안 만곡진동한다.
도 2(b)에 나타내는 지지 구조에 있어서, 상기 터치 센서(32)는 평면도에서 모양상 직사각형이고, 상기 터치 센서(32)의 이면측에 있는 여섯 지점들, 즉 네 코너들 및 대향하는 2개의 긴 변의 각 중앙 지점에서 상기 지지 부재(50)를 통해 상기 표시부(42)(도 1 참조) 상에 만곡가능하게 지지된다. 또한, 상기 표시부(42)의 표시 영역(42a)의 외측에 있는 상기 터치 센서(32)의 이면측에는, 대향하는 2개의 짧은 변의 중앙부에서 도 1의 압전소자(22)를 구성하는 스트립 모양의 압전소자(22a, 22b)가 대응하는 변을 따라 부착되어 있다.
이에 따라, 도 2(a)의 경우와 마찬가지로, 상기 터치 센서(32)는 상기 터치면(32a)이 압하되면 약간 만곡한다. 상기 터치 센서(32)가 만곡되면, 상기 압전소자(22a, 22b)에 전하가 축적되어 전압이 발생한다. 또한, 상기 압전소자(22a, 22b)에 외부로부터 전압이 인가되면, 상기 압전소자(22a, 22b)가 만곡되고, 상기 터치 센서(32)는 상기 여섯 지점들에서 상기 지지 부재(50)에 의해 지지되고 있는 동안 만곡진동한다.
이하, 도 1에 나타낸 촉감제시장치의 호스트부(10) 및 햅틱부(20)의 동작예들에 대해서 설명한다. 도 3은 도 1에 나타내는 촉감제시장치의 호스트부(10) 및 햅틱부(20)의 동작예를 나타내는 시퀀스도이다.
상기 호스트부(10)의 주제어부(11)가 애플리케이션을 기동하면, 상기 표시부(42)는, 푸쉬 버튼 및 이와 유사한 것과 같은 압하 하중 대응 영역을 포함하는 사용자 인터페이스를 표시한다(단계 S101). 상기 표시부(42) 상에 지지되는 터치 센서(32)에 대하여 손가락 및 이와 유사한 것과 같은 오브젝트에 의해 입력이 이루어지면, 상기 주제어부(11)는 상기 터치 센서 제어부(31)로부터 입력 위치 정보를 취득하여 상기 오브젝트의 위치를 검출한다(단계 S102). 그리고, 상기 주제어부(11)는, 상기 오브젝트의 위치 검출 결과에 기초하여, 상기 오브젝트가 상기 터치면(32a)의 미리 결정된 영역(사용자 인터페이스의 압하 하중 대응 영역)에 대하여 입력하고 있는 지의 여부를 판정한다(단계 S103).
상기 햅틱부(20)에 있어서, 상기 촉감제시제어부(21)는, 정기적으로 상기 압전소자(22)의 출력 전압을 취득하여, 상기 터치 센서(32) 상의 압하 하중을 검출한다(단계 S201). 상기 촉감제시제어부(21)에 의해 검출되는 압하 하중은, 촉감제시를 위해 검출되는 정보로서의 역할을 한다. 하지만, 본 실시예에 따른 촉감제시제어부(21)는, 정기적으로 취득한 압하 하중을 상기 호스트부(10)의 주제어부(11)에 통지한다(단계 S202). 이에 따라, 상기 주제어부(11)가 압하 하중에 기초하여 애플리케이션 처리를 수행할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 주제어부(11)는 상기 촉감제시제어부(21)로부터 수신된 압하 하중에 기초하여 상기 애플리케이션에 대응하는 촉감을 제시한다. 이후, 사용자 인터페이스의 압하 하중 대응 영역들 가운데, 입력에 응답하여 촉감을 제시하기 위한 영역을 촉감 제시 영역이라고 칭한다. 오브젝트가 상기 터치면(32a)의 압하 하중 대응 영역(촉감 제시 영역)에 입력하고 있는 경우, 상기 호스트부(10)의 주제어부(11)는, 상기 촉감제시제어부(21)에 의해 통지된 압하 하중이 상기 촉감 제시 영역에 대응하는 파라미터에 설정되어 있는 압하 임계값(촉감을 제시하는 기준)을 충족하는 지의 여부를 판정한다(단계 S104). 상기 압하 하중이 압하 임계값을 충족시키면, 상기 주제어부(11)는 상기 햅틱부(20)의 촉감제시제어부(21)에 촉감 제시 지시를 송신한다(단계 S105). 상기 촉감 제시 지시는, 상기 촉감 제시 영역에 대응하는 파라미터 테이블을 특정하는 번호를 포함한다. 상기 주제어부(11)는, 애플리케이션 및 촉감 제시 영역에 기초하여 촉감 제시용 파라미터 테이블을 변경함으로써, 원하는 촉감이 제시되도록 상기 햅틱부(20)를 제어할 수 있다.
상기 햅틱부(20)의 촉감제시제어부(21)는, 상기 주제어부(11)로부터 촉감 제시 지시를 수신하면, 상기 압전소자(22)에 촉감 제시 지시에 의해 특정되는 파라미터 테이블에 설정되어 있는 압하 진동 패턴을 출력하여, 오브젝트에 대하여 촉감을 제시하게 된다(단계 S203).
이와 같이, 본 실시예에 의하면, 상기 촉감제시제어부(21)는, 촉감을 제시하기 위하여 검출된 압하 하중을 상기 주제어부(11)에 송신하고, 상기 주제어부(11)는, 상기 터치 센서(32)의 출력 및 상기 촉감제시제어부(21)로부터 수신된 압하 하중에 기초하여, 애플리케이션의 처리를 수행한다. 이에 따라, 듀얼 칩들을 구성하는 상기 호스트부(10) 및 상기 햅틱부(20)는, 그들 간에 촉감을 제시하기 위하여 검출된 압하 하중을 나타내는 신호를 교환함으로써, 상기 압하 하중에 기초한 애플리케이션 처리가 수행될 수 있다. 즉, 상기 주제어부(11)는, 압하 하중에 기초하여 애플리케이션의 사용자 인터페이스를 변경하거나, 압하 하중 대응 영역에 관련된 동작을 수행할 수 있다.
또한, 본 실시예에 의하면, 상기 주제어부(11)는, 촉감 제시 영역이 터치되어, 촉감제시제어부(21)로부터 수신된 압하 하중이 촉감을 제시하기 위한 기준을 충족시키면, 촉감을 제시하기 위하여 상기 촉감제시제어부(21)를 제어한다. 이에 따라, 듀얼 칩들을 구성하는 상기 호스트부(10) 및 상기 햅틱부(20)는, 그들 간에 촉감을 제시하기 위하여 검출된 압하 하중을 표시하는 신호를 교환함으로써, 애플리케이션에 기초하여 원하는 촉감을 제시하는 것이 가능하게 된다.
도 4는 도 1에 나타내는 촉감제시장치의 호스트부(10) 및 햅틱부(20)의 다른 동작예들을 나타내는 시퀀스도이다.
상기 호스트부(10)의 주제어부(11)가 애플리케이션을 기동하면, 상기 표시부(42)는, 푸쉬 버튼 및 이와 유사한 것과 같은 압하 하중 대응 영역을 포함하는 사용자 인터페이스를 표시한다(단계 S101). 상기 표시부(42) 상에 지지되어 있는 상기 터치 센서(32)에 대하여 손가락 및 이와 유사한 것과 같은 오브젝트에 의해 입력이 이루어지면, 상기 주제어부(11)는 상기 터치 센서 제어부(31)로부터 입력 위치 정보를 취득하여, 상기 오브젝트의 위치를 검출한다(단계 S102). 그리고, 상기 주제어부(11)는, 오브젝트의 위치 검출 결과에 기초하여, 상기 오브젝트가 상기 터치면(32a)의 미리 결정된 영역(사용자 인터페이스의 압하 하중 대응 영역)에 대하여 입력하고 있는 지의 여부를 판정한다(단계 S103). 오브젝트가 압하 하중 대응 영역에 대하여 입력하고 있는 경우, 상기 주제어부(11)는 상기 햅틱부(20)의 촉감제시제어부(21)에 압하 하중 검출 지시를 송신한다(단계 S106).
상기 주제어부(11)로부터 압하 하중 검출 지시를 수신하면, 상기 햅틱부(20)의 촉감제시제어부(21)는, 상기 압전소자(22)의 출력 전압을 취득하여, 상기 터치 센서(32)에 걸리는 압하 하중을 검출한다(단계 S201). 상기 촉감제시제어부(21)에 의해 검출된 압하 하중은, 촉감 제시를 제어하기 위하여 검출된 정보로서 역할을 한다. 하지만, 본 실시예에 따른 촉감제시제어부(21)는, 상기 취득한 압하 하중을 상기 호스트부(10)의 주제어부(11)에 통지한다(단계 S202). 이에 따라, 상기 주제어부(11)가 상기 압하 하중을 고려하여 애플리케이션 처리를 수행할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 주제어부(11)는, 상기 촉감제시제어부(21)로부터 수신된 압하 하중을 기초하여 애플리케이션에 대응하는 촉감을 제시하도록 제어한다. 상기 오브젝트가 터치면(32a)의 압하 하중 대응 영역(촉감 제시 영역)에 대하여 입력하고 있는 경우, 상기 호스트부(10)의 주제어부(11)는, 상기 촉감제시제어부(21)로부터 통지된 압하 하중이 상기 촉감 제시 영역에 대응하는 파라미터 테이블에 설정되어 있는 압하 임계값(촉감을 제시하기 위한 기준)을 충족시키는 지의 여부를 판정한다(단계 S104). 상기 압하 하중이 압하 임계값을 충족시키면, 상기 주제어부(11)는, 상기 햅틱부(20)의 촉감제시제어부(21)에 대하여 촉감 제시 지시를 송신한다(단계 S105). 상기 촉감 제시 지시는, 상기 촉감 제시 영역에 대응하는 파라미터 테이블을 특정하는 번호를 포함한다. 상기 주제어부(11)는, 애플리케이션 및 촉감 제시 영역에 기초하여 촉감 제시용 파라미터 테이블을 변경함으로써, 원하는 촉감을 제시하기 위하여 상기 햅틱부(20)를 제어할 수 있다.
상기 햅틱부(20)의 촉감제시제어부(21)는, 상기 주제어부(11)로부터 촉감 제시 지시를 수신하면, 상기 압전소자(22)에 대하여, 상기 촉감 제시 지시에 의해 특정되는 파라미터 테이블에 설정되어 있는 압하 진동 패턴을 출력하여, 상기 오브젝트에 대하여 촉감을 제시하도록 한다(단계 S203).
이와 같이, 본 실시예에 의하면, 압하 하중 대응 영역이 터치되어 있는 경우, 상기 주제어부(11)는 상기 촉감제시제어부(21)에 대하여 압하 하중 검출 지시를 송신한다. 상기 주제어부(11)로부터 압하 하중 검출 지시를 수신하면, 상기 촉감제시제어부(21)는 압하 하중을 검출하고, 상기 검출된 압하 하중을 상기 주제어부(11)에 송신한다. 상기 주제어부(11)는, 상기 촉감제시제어부(21)로부터 수신된 압하 하중에 기초하여, 애플리케이션의 처리를 수행한다. 이에 따라, 듀얼 칩들을 구성하는 상기 호스트부(10) 및 상기 햅틱부(20)는, 그들 간에 촉감을 제시하기 위하여 검출된 압하 하중을 표시하는 신호를 교환함으로써, 상기 압하 하중에 기초한 애플리케이션 처리를 수행할 수 있다. 즉, 상기 주제어부(11)는, 압하 하중에 기초하여 애플리케이션의 사용자 인터페이스를 변경하거나, 압하 하중 대응 영역에 관련된 동작들을 수행할 수도 있다. 특히, 상기 촉감제시제어부(21)는 상기 주제어부(11)로부터 압하 하중 검출 지시를 수신한 후에 압하 하중을 검출하기 때문에, 불필요한 압하 하중의 검출을 억제할 수도 있고, 상기 촉감제시장치 전체의 처리 부하 및 소비 전력을 저감시킬 수 있게 된다.
또한, 본 실시예에 의하면, 촉감 제시 영역이 터치되고, 상기 촉감제시제어부(21)로부터 수신된 압하 하중이 촉감을 제시하기 위한 기준을 충족시키는 경우, 상기 주제어부(11)는 촉감을 제시하기 위하여 상기 촉감제시제어부(21)를 제어한다. 이에 따라, 듀얼 칩들을 구성하는 상기 호스트부(10) 및 상기 햅틱부(20)는, 그들 간에 촉감을 제시하기 위하여 검출된 압하 하중을 표시하는 신호를 교환함으로써, 애플리케이션에 대응하는 원하는 촉감을 제시할 수 있다.
도 5는 도 1에 나타내는 촉감제시장치의 호스트부(10) 및 햅틱부(20)의 다른 동작예들를 나타내는 시퀀스도이다.
상기 호스트부(10)의 주제어부(11)가 압하 하중에 대응하는 동작을 수행하기 위한 애플리케이션을 기동하면, 상기 표시부(42)는, 푸쉬 버튼 및 이와 유사한 것과 같은 압하 하중 대응 영역을 포함하는 사용자 인터페이스를 표시한다(단계 S101). 그리고, 상기 주제어부(11)는 상기 촉감제시제어부(21)에 대하여 압하 하중 검출 지시를 송신한다(단계 S107).
상기 햅틱부(20)의 촉감제시제어부(21)는, 상기 주제어부(11)로부터 압하 하중 검출 지시를 수신하면, 압하 하중의 검출을 개시한다. 상기 촉감제시제어부(21)는, 정기적으로 압전소자(22)의 출력 전압을 취득하여, 상기 터치 센서(32)에 걸리는 압하 하중을 검출한다(단계 S201a 내지 S201c). 상기 촉감제시제어부(21)에 의해 검출되는 압하 하중은, 촉감 제시를 제어하기 위하여 검출된 정보로서의 역할을 한다. 하지만, 본 실시예에 따른 촉감제시제어부(21)는, 정기적으로 취득한 압하 하중을, 상기 호스트부(10)의 주제어부(11)에 통지한다(단계 S202a 내지 S202c). 이에 따라, 상기 주제어부(11)는, 압하 하중을 고려하여 애플리케이션 처리를 수행할 수 있다.
상기 호스트부(10)가 압하 하중에 대응하는 동작을 수행하기 위한 애플리케이션을 종료하면(단계 S108), 상기 주제어부(11)는, 상기 촉감제시제어부(21)에 대하여 압하 하중 정지 지시를 송신한다(단계 S109).
상기 햅틱부(20)의 촉감제시제어부(21)는, 상기 주제어부(11)로부터 압하 하중 정지 지시를 수신하면, 압하 하중의 검출을 정지시킨다(단계 S204).
이와 같이, 본 실시예에 의하면, 상기 주제어부(11)는, 압하 하중에 대응하는 동작을 수행하기 위한 애플리케이션 기동 시에 상기 촉감제시제어부(21)에 압하 하중 검출 지시를 송신하고, 상기 애플리케이션 종료 시에 상기 촉감제시제어부(21)에 압하 하중 정지 지시를 송신한다. 상기 촉감제시제어부(21)는, 상기 주제어부(11)로부터 압하 하중 검출 지시를 수신하면, 압하 하중의 검출을 개시하고, 상기 주제어부(11)로부터 압하 하중 정지 지시를 수신하면, 압하 하중의 검출을 정지한다. 이에 따라, 듀얼 칩들을 구성하는 상기 호스트부(10) 및 상기 햅틱부(20)는, 그들 간에 촉감 제시를 위하여 검출된 압하 하중을 표시하는 신호를 교환함으로써, 압하 하중에 기초하여 애플리케이션 처리를 수행할 수 있다. 즉, 상기 주제어부(11)는, 압하 하중에 기초하여 애플리케이션의 사용자 인터페이스를 변경하거나, 압하 하중 대응 영역에 관련된 동작들을 수행할 수 있다. 특히, 상기 촉감제시제어부(21)는 상기 주제어부(11)로부터 압하 하중 검출 지시를 수신한 후에 압하 하중을 검출하기 때문에, 불필요한 압하 하중의 검출을 억제할 수도 있고, 상기 촉감제시장치 전체의 처리 부하 및 소비 전력을 저감시킬 수도 있다. 또한, 압하 하중에 대응하는 동작을 수행하기 위한 애플리케이션이 폐쇄되면, 상기 촉감제시제어부(21)가 압하 하중의 검출을 정지시키기 때문에, 상기 촉감제시장치 전체의 처리 부하 및 소비 전력을 한층 더 저감시킬 수도 있다. 또한, 압하 하중의 검출의 개시 및 정지 간의 전환은, 애플리케이션의 기동 또는 종료에 의해서일 뿐만 아니라, 슬립 모드(sleep mode)에의 이행 및 해제와 같은 상기 촉감제시장치의 동작 상태의 전환에 의하여 수행될 수 있다는 점에 유의한다.
본 발명은 상기 실시예들에만 한정되는 것은 아니고, 수많은 변형 또는 변경이 가능하다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들면, 상기 주제어부(11)가 상기 햅틱부(20)의 기억부(23)에 저장되어 있지 않은 촉감 제시용 파라미터 테이블에 기초하여 상기 햅틱부(20)를 제어하고 싶은 상황도 가능하다. 이 경우, 상기 주제어부(11)는, 예를 들면 상기 촉감 제시용 파라미터 테이블을 포함하는 촉감 지시를 송신할 수 있다(S105). 상기 파라미터 테이블을 수신하면, 상기 촉감제시제어부(21)는, 상기 수신한 파라미터 테이블에 기초하여 상기 압전소자(22)를 구동하고, 상기 수신한 파라미터 테이블을 상기 기억부(23)에 저장할 수도 있다.
또한, 상기 실시예들에서는, 상기 압전소자(22)가 촉감제시부 및 하중검출부로서의 역할을 하지만, 촉감제시부 및 하중검출부가 별도로 제공될 수도 있다. 이 경우, 상기 촉감제시부는, 압전소자에 한하지 않고, 편심 모터, 솔레노이드 및 이와 유사한 것과 같은 알려진 다른 진동 수단을 이용하여 구성될 수 있다. 또한, 상기 터치 센서는 적층형 압전소자를 통해 지지될 수도 있다. 마찬가지로, 상기 하중검출부는, 압전소자에 한하지 않고, 변형 센서 및 이와 유사한 것과 같은 알려진 다른 하중 검출 수단을 이용하여 구성될 수 있다. 더욱이, 상기 하중검출부는 생략될 수 있다. 또한, 본 발명은 표시부를 포함하지 않고, 인쇄 또는 이와 유사한 것에 의해 그 위에 직접적으로 묘화되는 압하 하중 대응 영역을 구비한 터치 센서를 포함하는 촉감제시장치에도 적용가능하다.
또한, 본 발명에 따른 촉감제시장치는, 압전소자의 출력에 기초하여 검출되는 가압 하중이 촉감을 제시하기 위한 기준을 충족시키는 경우, 상기 압전소자를 구동한다. 여기서, "압전소자의 출력에 기초하여 검출되는 가압 하중이 촉감을 제시하기 위한 기준을 충족시키는 경우"는, "검출되는 가압 하중이 촉감을 제시하기 위한 기준값에 도달하는 경우", "검출되는 가압 하중이 촉감을 제시하기 위한 기준값을 초과하는 경우", 또는 "압전소자의 출력에 기초하여 촉감을 제시하기 위한 기준값이 검출되는 경우"일 수도 있다.
부호의 설명
10 호스트부
11 주제어부
12 주기억부
20 햅틱부
21 촉감제시제어부
22 압전소자
23 기억부
31 터치센서제어부
32 터치센서
41 표시제어부
42 표시부
50 지지부재

Claims (3)

  1. 촉감제시장치로서,
    터치 센서;
    촉감 제시를 위하여 상기 터치 센서에 대한 압하 하중을 검출하도록 구성된 하중검출부;
    상기 터치 센서의 터치면을 진동시키도록 구성된 촉감제시부;
    상기 촉감제시부의 구동을 제어하도록 구성된 촉감제시제어부; 및
    애플리케이션을 제어하도록 구성된 주제어부를 포함하고,
    상기 주제어부는, 상기 터치 센서의 출력에 기초하여 상기 터치면의 미리 결정된 영역에의 터치 유무를 판정하고, 상기 미리 결정된 영역이 터치되는 경우, 상기 촉감제시제어부에 대하여 압하 하중 검출 지시를 송신하고,
    상기 촉감제시제어부는, 상기 주제어부로부터 상기 압하 하중 검출 지시를 수신하면, 상기 압하 하중을 검출하고, 상기 검출된 압하 하중을 상기 주제어부에 송신하며, 그리고
    상기 주제어부는, 상기 촉감제시제어부로부터 수신된 압하 하중에 기초하여, 애플리케이션 처리를 수행하는, 촉감제시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 주제어부는, 상기 미리 결정된 영역이 터치되고, 상기 촉감제시제어부로부터 수신된 압하 하중이 촉감을 제시하기 위한 기준을 충족시키는 경우, 촉감이 제시되도록 상기 촉감제시제어부의 구동을 제어하는, 촉감제시장치.
  3. 터치 센서,
    촉감을 제시하기 위하여 상기 터치 센서에 대한 압하 하중을 검출하도록 구성된 하중검출부,
    상기 터치 센서의 터치면을 진동시키도록 구성된 촉감제시부,
    상기 촉감제시부의 구동을 제어하도록 구성된 촉감제시제어부, 및
    애플리케이션을 제어하도록 구성된 주제어부를 포함하는 촉감제시장치의 제어방법으로서,
    상기 주제어부가, 상기 터치 센서의 출력에 기초하여 상기 터치면의 미리 결정된 영역에의 터치 유무를 판정하고, 상기 미리 결정된 영역이 터치되는 경우에는, 상기 촉감제시제어부에 대하여 압하 하중 검출 지시를 송신하는 단계;
    상기 촉감제시제어부가, 상기 주제어부로부터 상기 압하 하중 검출 지시를 수신하면, 상기 압하 하중을 검출하고, 상기 검출된 압하 하중을 상기 주제어부에 송신하는 단계; 및
    상기 주제어부가, 상기 촉감제시제어부로부터 수신된 상기 압하 하중에 기초하여, 애플리케이션 처리를 수행하는 단계를 포함하는, 촉감제시장치의 제어방법.
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