KR101597912B1

KR101597912B1 - 브레일 디스플레이, 이를 포함하는 전자 기기 및 이의 제어 방법

Info

Publication number: KR101597912B1
Application number: KR1020140179429A
Authority: KR
Inventors: 김주윤; 성기광; 이진호; 주재성; 쳉 타이터스
Original assignee: 김주윤
Priority date: 2014-10-30
Filing date: 2014-12-12
Publication date: 2016-03-03
Also published as: KR101597913B1; US10909882B2; US20170352291A1; KR101597931B1; CN109643501A; KR101597911B1

Abstract

본 발명은 브레일 디스플레이, 이를 포함하는 전자 기기 및 이의 제어 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 양상에 따른 브레일 디스플레이는 미리 정해진 배열에 따라 수직 방향으로 관통 홀들이 형성된 베이스; 상기 베이스의 상면으로 돌출되어 점자 요소 중 ‘돌기있음’에 대응되는 온 위치와 상기 관통 홀 내로 수납되어 상기 점자 요소 중 ‘돌기없음’에 대응되는 오프 위치 사이에서 상하 이동이 가능하도록 상기 관통 홀들에 각각 삽입되는 핀들; 및 상기 핀에 대한 터치 입력을 감지하는 센서;를 포함할 수 있다.

Description

브레일 디스플레이, 이를 포함하는 전자 기기 및 이의 제어 방법{BRAIL DISPLAY ELECTRONIC DEVICE HAVING THE SAME AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}

본 발명은 브레일 디스플레이, 이를 포함하는 전자 기기 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.

최근 스마트 폰을 비롯하여 스마트 와치, 스마트 안경 등의 스마트 기기의 발전이 괄목할만한 성장을 이루어 일상 생활에서 대중에게 편리한 환경을 제공하고 있다. 그러나, 대부분의 스마트 기기는 시각적인 사용자 인터페이스(GUI: Graphical User Interface)에 기반하고 있어 시작 장애자의 경우에는 마우스 포인터나 터치 위치의 파악이 어려워 이러한 스마트 기기를 활용하기 어려운 상황이다. 따라서, 시각 장애자들이 이러한 스마트 기기를 이용하기 위해서 소리나 촉각을 이용하여 정보를 전달할 수 있는 사용자 환경이 절실한 상황이다.

이러한 요구에 발맞추어 브레일 디스플레이, 즉 점자 표시기에 대한 연구 개발이 지속적으로 이루어져 왔다. 그런데 종래의 브레일 디스플레이는 디스플레이된 점자를 사용자가 지독하였는지 감지하지 못해 표시하는 점자를 단순히 일정 시간 간격으로 변경하고 있어 때때로 시각 장애자가 점자를 다 읽지 못했는데도 점자를 변경하거나 또는 점자를 완독하였는데도 다음 점자가 표시될 때까지 불필요하게 기다려야 하는 등의 문제점이 있었다.

본 발명의 일 과제는 사용자의 지독 여부를 판별하여 점자 표시를 적절하게 변경하는 브레일 디스플레이, 이를 포함하는 전자 기기 및 이의 제어 방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 양상에 따르면, 미리 정해진 배열에 따라 수직 방향으로 관통 홀들이 형성된 베이스; 상기 베이스의 상면으로 돌출되어 점자 요소 중 ‘돌기있음’에 대응되는 온 위치와 상기 관통 홀 내로 수납되어 상기 점자 요소 중 ‘돌기없음’에 대응되는 오프 위치 사이에서 상하 이동이 가능하도록 상기 관통 홀들에 각각 삽입되는 핀들; 및 상기 핀에 대한 터치 입력을 감지하는 센서;를 포함하는 브레일 디스플레이가 제공될 수 있다.

본 발명의 다른 양상에 따르면, 상술한 브레일 디스플레이를 포함하는 전자 기기가 제공될 수 있다.

본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 텍스트 정보를 변환하여 표현하고자 하는 점자를 획득하는 단계; 베이스의 미리 정해진 배열에 따라 수직 방향으로 관통 홀들에 삽입되어 상기 베이스의 상면으로 돌출되어 점자 요소 중 ‘돌기있음’을 표시하는 온 위치와 상기 관통 홀 내로 수납되어 상기 점자 요소 중 ‘돌기없음’을 표시하는 오프 위치 사이에서 상하 이동이 가능하도록 제공되는 핀들을 상기 표현하고자 하는 점자에 따라 승강시키는 단계; 상기 핀에 대한 터치 입력을 감지하는 단계; 및 상기 터치 입력의 감지 여부에 기초하여 상기 표현하고자 하는 점자를 갱신하는 단계;를 포함하는 브레일 디스플레이 제어 방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 과제의 해결 수단이 상술한 해결 수단들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 해결 수단들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 의하면, 점자를 표시하는 핀이 사용자의 손가락에 의해 눌리는 것을 감지할 수 있어, 즉 온 위치의 핀에 대한 사용자의 터치 여부를 감지하여 이에 따라 브레일 디스플레이가 점자의 지독 여부를 판별하여 점자 변경 등을 수행할 수 있다.

본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 브레일 디스플레이의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 브레일 디스플레이의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 브레일 디스플레이의 분해 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 핀 덮개의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 변형예에 따른 브레일 디스플레이의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 오프 위치의 핀을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 온 위치의 핀을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 터치 위치의 핀을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 핀의 높이 별 상태를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 브레일 디스플레이 제어 방법의 순서도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 전자 기기의 블록도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 시계 타입의 전자 기기의 사시도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 브레일 디스플레이의 지독 과정에 관한 도면이다.

본 명세서에 기재된 실시예는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 명확히 설명하기 위한 것이므로, 본 발명이 본 명세서에 기재된 실시예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 본 발명의 사상을 벗어나지 아니하는 수정예 또는 변형예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하여 가능한 현재 널리 사용되고 있는 일반적인 용어를 선택하였으나 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 의도, 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 다만, 이와 달리 특정한 용어를 임의의 의미로 정의하여 사용하는 경우에는 그 용어의 의미에 관하여 별도로 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가진 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 한다.

본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명을 용이하게 설명하기 위한 것으로 도면에 도시된 형상은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 필요에 따라 과장되어 표시된 것일 수 있으므로 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.

본 명세서에서 본 발명에 관련된 공지의 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 이에 관한 자세한 설명은 필요에 따라 생략하기로 한다.

또 상기 센서는, 상기 핀의 수직 위치에 기초하여 상기 터치 입력을 감지할 수 있다.

또 상기 센서는, 상기 핀의 수직 위치가 상기 온 위치와 상기 오프 위치 사이의 터치 위치에 대응되는지에 기초하여 상기 터치 입력을 감지할 수 있다.

또 상기 센서는, 상기 온 위치로 상승된 핀에 대한 상기 터치 입력을 감지할 수 있다.

또 상기 센서는, 상기 핀의 수직 위치가 상기 온 위치보다 낮은지에 기초하여 상기 터치 입력을 감지할 수 있다.

또 상기 브레일 디스플레이는, 상기 표현하고자 하는 점자에 따라 상기 핀들의 승강을 제어하되 상기 터치 입력의 감지 여부에 기초하여 상기 표현하고자 하는 점자를 갱신하는 제어 모듈;을 더 포함할 수 있다.

또 상기 제어 모듈은, 상기 온 위치로 상승된 모든 핀에 대하여 상기 터치 입력이 감지된 경우에 상기 표현하고자 하는 점자를 갱신할 수 있다.

또 상기 핀들은, 미리 정해진 개수의 핀들로 구성되어 각각 점자 한 문자를 표시하는 복수의 핀 그룹을 이루고, 상기 제어 모듈은, 상기 복수의 핀 그룹 중 지독 순서 상 마지막 핀 그룹에 속하는 핀들 중 상기 온 위치로 상승된 모든 핀에 대하여 상기 터치 입력이 감지된 경우에 상기 표현하고자 하는 점자를 갱신할 수 있다.

또 상기 제어 모듈은, 미리 정해진 개수의 핀들로 구성되어 점자 한 문자를 표시하는 핀 그룹에 속하는 핀들 중 상기 온 위치로 상승된 모든 핀에 대하여 상기 터치 입력이 감지된 경우에 상기 핀 그룹에 대하여 상기 표현하고자 하는 점자를 갱신할 수 있다.

또 상기 핀들은, 미리 정해진 개수의 핀들로 구성되어 각각 점자 한 문자를 표시하는 복수의 핀 그룹을 이루고, 상기 제어 모듈은, 제1 핀 그룹에 속하는 핀들 중 적어도 하나의 핀에 대한 터치 입력이 감지된 경우에 지독 순서 상 상기 제1 핀 그룹에 앞선 제2 핀 그룹에 대하여 상기 표현하고자 하는 점자를 갱신할 수 있다.

또 상기 제어 모듈은, 미리 설정된 갱신 간격을 더 고려하여 상기 표현하고자 하는 점자를 갱신할 수 있다.

또 상기 제어 모듈은, 상기 터치 입력이 감지된 경우 또는 상기 미리 설정된 갱신 간격이 도과된 경우에 상기 표현하고자 하는 점자를 갱신할 수 있다.

또 상기 베이스는, 수직 방향으로 분극된 자석으로 제공되고, 상기 브레일 디스플레이는, 상기 핀들 각각에 감겨 설치되고 전류를 인가받아 상기 자석과 상호 작용하여 상기 핀들을 승강시키는 코일들; 및 상기 베이스의 하면에 제공되고, 상기 코일들에 전기적으로 연결되는 도선 및 상기 도선을 단속하는 스위칭 회로를 포함하는 회로 기판;를 더 포함하고 상기 제어 모듈은, 상기 표현하고자 하는 점자에 따라 상기 스위칭 회로를 제어할 수 있다.

또 상기 제어 모듈은, 텍스트 정보를 변환하여 상기 표현하고자 하는 점자를 획득할 수 있다.

또 상기 브레일 디스플레이는, 외부로부터 상기 텍스트 정보를 수신하는 통신 모듈; 또는 상기 텍스트 정보가 저장된 메모리;를 더 포함할 수 있다.

또 상기 텍스트 정보는, 시각 정보, 문자 메시지 및 지리 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또 상기 전자 기기는, 시계 형태로 제공될 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 브레일 디스플레이(1000)에 관하여 설명한다.

브레일 디스플레이(1000)란 핀(1200)의 승강을 이용하여 점자를 표시하는 장치이다. 점자란 시각 장애자용 문자로서, 일정한 방식으로 배열된 지점에 돌기의 유무를 조합하는 방식으로 문자를 표현한다. 일반적으로 점자는 가로 2열과 세로 3열의 6개의 점자 요소로 구성되며 각각의 점자 요소에 ‘돌기있음’과 ‘돌기없음’을 조합함으로써 문자를 표현한다. 브레일 디스플레이(1000)는 미리 정해진 배열에 따라 배치된 핀(1200)을 상승시켜 ‘돌기있음’을 표현하고, 핀(1200)을 하강시켜 ‘돌기없음’을 표시하며, 이러한 핀(1200)의 승강을 동적으로 조절함으로써 원하는 점자를 표시할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 브레일 디스플레이(1000)의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 브레일 디스플레이(1000)의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 브레일 디스플레이(1000)의 분해 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 브레일 디스플레이(1000)는 베이스(1100), 핀(1200), 코일(1280), 상부 커버(1300), 기판(1400), 스프링(1440), 센서(1460) 및 하부 커버(1500)를 포함할 수 있다.

베이스(1100)는 판상 현태로 제공될 수 있다. 구체적으로 베이스(1100)는 서로 마주보는 한 쌍의 주면(柱面)인 상면과 하면 그리고, 이들을 연결하는 측면들로 구성될 수 있다. 일 예로, 브레일 디스플레이(1000)는 상면, 하면과 네 측면을 가지는 사각 판상 형태로 제공될 수 있다.

이러한 베이스(1100)는 영구 자석으로 제공될 수 있다. 여기서, 베이스(1100)가 되는 자석은 판의 두께 방향(이하 ‘수직 방향’이라고 함)에 따라 분극될 수 있다. 예를 들어, 베이스(1100)는 상부(1102)가 N극이고 하부(1104)가 S극이거나 반대로 상부(1102)가 S극이고 하부(1104)가 N극일 수 있다. 이때 분극의 기준선은 수직 방향에 따라 베이스(1100)의 중심선을 따라 형성될 수 있다.

베이스(1100)에는 복수의 관통 홀(1120)이 형성될 수 있다. 관통 홀(1120)은 베이스(1100)를 수직 방향으로 관통할 수 있다. 즉, 관통 홀(1120)은 베이스(1100)의 상면으로부터 하면까지 천공된 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 관통 홀(1120)은 수직한 방향을 중심선으로 하는 원통 기둥 형태로 형성될 수 있다. 물론, 관통 홀(1120)의 형상은 필요에 따라 다각 기둥이나 타원 기둥의 형태로 적절히 변경되는 것도 가능하다. 이러한 관통 홀(1120)에는 후술할 핀(1200)들이 각각 수납될 수 있다.

관통 홀(1120)은 베이스(1100)에 미리 정해진 배열에 따라 적절한 배치로 배열될 수 있다. 일반적으로 점자 한 문자를 표현하기 위해서는 가로 2열과 세로 3열의 6개의 점자 요소가 필요하므로 관통 홀(1120)은 가로 2열과 세로 3열이 하나의 관통 홀(1120) 그룹을 이루도록 형성될 수 있다. 이때 관통 홀(1120)의 가로 방향 간격과 세로 방향 간격은 점자를 지독하기에 적당한 거리로 정해질 수 있다. 브레일 디스플레이(1000)가 동시에 여러 문자를 표현하기 위하여 브레일 디스플레이(1000)는 다수의 관통 홀(1120) 그룹이 배치될 수 있다. 각각의 관통 홀(1120) 그룹 간의 간격은 사용자가 점자를 지독할 때 점자 각각을 구분하기 용이하도록 하나의 관통 홀(1120) 그룹에 속하는 관통 홀(1120)들의 간격보다는 크게 정해질 수 있다. 일 예로, 시간을 시와 분으로 표시하기 위해서는 베이스(1100)에는 네 문자를 표현하기 위한 네 개의 관통 홀(1120) 그룹이 마련될 수 있다.

물론, 관통 홀(1120)의 배열이 상술한 예에 한정되는 것은 아니다. 만약 브레일 디스플레이(1000)가 지도나 화살표 등의 기호를 점자를 통해 표현하고자 하는 경우에는 그에 따라 적절히 관통 홀(1120)을 배열할 수도 있다.

핀(1200)은 베이스(1100)의 관통 홀(1120)에 삽입될 수 있다. 이러한 핀(1200)은 관통 홀(1120)에서 상하로 승강이 가능하도록 제공될 수 있다. 핀(1200)이 상승하여 그 상단이 관통 홀(1120) 밖으로 돌출되면, 즉 베이스(1100)의 상면으로 드러나면 점자 요소 중 ‘돌기있음’을 표현할 수 있다. 또 핀(1200)이 하강하여 핀(1200)이 관통 홀(1120) 내로 수납되면, 즉 베이스(1100)의 상면으로 드러나지 않으면 점자 요소 중 ‘돌기없음’을 표현할 수 있다. 따라서, 브레일 디스플레이(1000)는 이러한 핀(1200)의 승강을 조절함으로써 점자를 표시하게 되는 것이다.

핀(1200)은 몸체(1220)와 돌출부(1240)를 포함할 수 있다. 여기서, 몸체(1220)에는 후술할 코일(1280)이 감겨 코일(1280)에 전류가 인가되면 전자석으로 작동하여 베이스(1100)의 자극과 상호작용하여 핀(1200)을 승강시키는 역할을 한다. 따라서, 몸체(1220)는 금속성 소재로 마련되는 것이 바람직하다. 또 돌출부(1240)는 핀(1200)의 승강에 따라 베이스(1100)의 상부로 돌출되어 점자 요소 중 ‘돌기있음’을 표현할 수 있다.

몸체(1220)는 수직 방향의 기둥 형태로 마련되며, 돌출부(1240)는 몸체(1220)의 상면으로부터 상방으로 연장될 수 있다. 여기서, 몸체(1220)는 그 직경이 관통 홀(1120)과 실질적으로 동일하거나 조금 작고, 또 후술할 상부 커버(1300)보다는 큰 기둥 형상(예를 들어, 원 기둥)으로 제공될 수 있다. 또 돌출부(1240)는 몸체(1220)보다 더 작고, 또 후술할 상부 커버(1300)의 개구(1320)보다도 작은 직경의 기둥 형태(마찬가지로 원 기둥)로 마련될 수 있다. 이러한 구조에 따라 핀(1200)이 상승하게 되면 몸체(1220)는 상부 커버(1300)의 개구(1320)를 통과하지 못하는 반면, 핀(1200)의 돌출부(1240)는 개구(1320)를 통과하게 되어 핀(1200)의 상단이 안정적으로 베이스(1100)의 상부로 돌출될 수 있다.

또 몸체(1220)에는 코일(1280) 홈(1260)이 마련될 수 있다. 코일(1280) 홈(1260)은 몸체(1220)로부터 함몰된 형태로 형성될 수 있다. 이러한 코일(1280) 홈(1260)에는 코일(1280)이 감겨 코일(1280)이 몸체(1220)에 설치되도록 할 수 있다. 또 코일(1280) 홈(1260)이 몸체(1220)로부터 함몰된 형태를 취하므로 코일(1280) 홈(1260)의 상단과 하단에 턱이 형성되어 코일(1280) 홈(1260)에 감긴 코일(1280)이 고정될 수 있다. 한편, 후술하겠지만 코일(1280) 홈(1260)의 수직 방향 길이는 핀(1200)의 승강을 위하여 베이스(1100)의 두께보다 작은 길이일 수 있다.

한편, 돌출부(1240)는 그 상단이 곡면인 형태로 제공될 수 있다. 핀(1200)이 상승하여 베이스(1100) 외부로 돌출된 경우 사용자는 돌출부(1240)의 상단을 지독하게 되는데, 돌출부(1240)의 상단이 곡면 형태로 마련됨에 따라 사용자의 촉감을 부드럽게 될 수 있다.

코일(1280)은 몸체(1220)의 코일(1280) 홈(1260)에 감길 수 있다. 코일(1280)은 후술할 기판(1400)의 도선(1420)에 연결되어 전류를 인가받을 수 있다. 코일(1280)에 전류가 인가되면 몸체(1220)가 전자석으로 동작하게 되며, 이에 따라 베이스(1100)의 자성과 전자석인 몸체(1220)가 상호 작용하여 핀(1200)이 상승 또는 하강할 수 있다. 예를 들어, 코일(1280)에 순방향 전류가 인가된 경우에는 몸체(1220)의 상부가 N극, 하부가 S극이 되며, 역방향 전류가 인가된 경우에는 몸체(1220)의 상부가 S극, 하부가 N극이 될 수 있다. 물론 반대 예로, 코일(1280)에 순방향 전류가 인가된 경우에는 몸체(1220)의 상부가 S극, 하부가 N극이 되며, 역방향 전류가 인가된 경우에는 몸체(1220)의 상부가 N극, 하부가 S극이 되는 것도 가능하다.

이와 같이 코일(1280)이 핀(1200)을 승강시키기 위해서 코일(1280)은 그 수직 방향의 길이가 베이스(1100)의 두께와는 상이하게 제공될 수 있다.

상부 커버(1300)는 베이스(1100)의 상면를 덮도록 마련될 수 있다. 예를 들어, 상부 커버(1300)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 그 하부가 개방된 박스 형태로 제공되어, 상부 커버(1300)의 상면(1302)이 베이스(1100)의 상면을 덮고, 상부 커버(1300)의 측벽(1304)이 베이스(1100)의 측면을 덮을 수 있다. 이러한 상부 커버(1300)의 측벽(1304)의 하단부에는 체결 홀(1306)이 형성되어 후술할 하부 커버(1500)에 나사 등의 체결 부재(1520) 등으로 결합될 수 있으며, 이에 따라 상부 커버(1300)와 하부 커버(1500)는 그 내부에 브레일 디스플레이(1000)의 다른 구성요소들을 수용하는 케이싱 또는 하우징의 기능을 수행할 수도 있다. 한편, 상술한 것과 달리 상부 커버(1300)가 단순히 베이스(1100)의 상면만을 덮는 시트 형태로 제공되는 것도 가능하다.

이러한 상부 커버(1300)에는 관통 홀(1120)에 대응되는 위치에 개구(1320)가 형성될 수 있다. 개구(1320)는 관통 홀(1120)보다는 작은 직경을 가지도록 마련될 수 있다. 또 개구(1320)는 핀(1200)에 대한 설명에서 상술한 것과 같이 핀(1200)의 몸체(1220)보다는 작은 직경으로 마련되며, 핀(1200)의 돌출부(1240)보다는 큰 직경으로 마련될 수 있다. 이에 따라 핀(1200)의 상승 시 개구(1320)는 핀(1200) 전체가 베이스(1100) 외부로 튀어나가는 것을 방지하고 돌출부(1240)만 통과시켜 핀(1200)의 상단만이 베이스(1100)의 상부로 돌출되는 것을 허용할 수 있다.

또 상부 커버(1300)의 개구(1320)에는 핀 덮개(1340)가 제공될 수 있다. 예를 들어, 핀 덮개(1340)는 개구(1320)의 주변을 덮도록 상부 커버(1300)에 부착될 수 있다. 이에 따라 핀 덮개(1340)는 개구(1320)를 덮어 베이스(1100)의 내부로 이물질이 들어가는 것을 방지할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 핀 덮개(1340)의 단면도이다.

도 4를 참조하면, 덮개는 핀(1200)의 상승 시 돌출부(1240)가 베이스(1100)의 상면으로 돌출되는 것을 방해해서는 안되므로 충분한 탄성을 가지는 탄성 소재로 마련될 수 있다. 추가적으로 핀 덮개(1340)에는 핀(1200)의 상승에 따라 유연하게 변형될 수 있도록 특정한 형태의 홈(1340a)이나 도 4의 (b)에 도시된 것과 같이 주름(1340b)이 마련될 수 있다. 예를 들어, 핀 덮개(1340)의 하면에는 도 4의 (a)에 도시된 것과 같이 홈이 형성되어 있어 핀(1200)의 상승에 따라 핀 덮개(1340)의 중앙부가 위로 늘어나는 것이 용이하도록 할 수 있다.

한편, 이상에서는 핀 덮개(1340)가 각 개구(1320) 별로 설치되는 것으로 설명하였으나, 이와 달리 핀 덮개(1340)는 한 장의 유연한 재질의 시트류로 제공되어 상부 커버(1300) 전체를 덮도록 마련되는 것도 가능하다.

기판(1400)은 연성 인쇄 회로 기판(FPCB: Flexible Printed Circuit Board) 형태로 제공될 수 있다. FPCB 형태의 기판(1400)은 베이스(1100)의 하부에 배치될 수 있다. 이러한 기판(1400)에는 도선(1420), 스위칭 회로(1430) 및 스프링(1440)이 설치될 수 있다.

도선(1420)은 코일(1280)에 전기적으로 연결되어 코일(1280)에 전류를 인가할 수 있다. 코일(1280)에 전류가 인가되면 해당 코일(1280)이 감긴 핀(1200)이 승강될 수 있다. 도선(1420)은 배터리(미도시) 또는 외부 전력원으로부터 전원을 받아 이를 코일(1280)에 전달할 수 있다. 한편, 코일(1280)에 전류가 인가되어 핀(1200)이 승강하는 경우에 도선(1420)이 핀(1200)의 이동을 방해하지 않도록 도선(1420)은 충분한 여유분을 가지는 길이로 제공될 수 있다.

스위칭 회로(1430)는 도선(1420)의 연결과 단락을 조정할 수 있다. 즉, 스위칭 회로(1430)는 도선(1420)을 단속하여 코일(1280)에 전류 인가를 조정할 수 있다. 스위칭 회로(1430)의 제어에 따라 도선(1420)이 단속되면 코일(1280)의 전류 인가 여부가 결정되어 핀(1200)의 승강에 따라 표현하고자 하는 점자를 표시할 수 있게 된다.

스프링(1440)은 기판(1400)에 설치되어 핀(1200)의 몸체(1220)의 하단부에 연결될 수 있다. 이러한 스프링(1440)은 핀(1200)에 외력이 작용하지 않는 경우에 핀(1200)이 베이스(1100)의 내부에 수납되도록 할 수 있다. 이 상태에서 코일(1280)에 전류가 인가되면 핀(1200)은 스프링(1440)은 탄성력을 이기고 상승하여 그 상단이 베이스(1100)의 상면으로 돌출되게 될 수 있다. 또 핀(1200)의 상단이 돌출된 상태에서 코일(1280)에 전류 공급이 종료되면 핀(1200)은 스프링(1440)의 탄성력에 의해 다시 베이스(1100)의 내부로 수납될 수 있다.

센서(1460)는 베이스(1100)의 상부로 돌출된 핀(1200), 즉 ‘돌기있음’을 표시하도록 상승한 핀(1200)에 대한 사용자의 터치 입력을 감지할 수 있다. 일 예로 센서(1460)는 핀(1200)의 수직 위치에 기초하여 핀(1200)의 터치 여부를 감지할 수 있다. 이러한 센서(1460)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 기판(1400)의 상면에 설치되어 핀(1200)의 하면까지의 거리를 감지하는 거리 센서일 수 있다. 이러한 센서(1460)의 대표적인 예로는 적외선 센서가 있을 수 있으며, 센서(1460)는 이외에도 다양한 기계식, 전자식 센서로 마련될 수 있다.

구체적으로 센서(1460)는 핀(1200)이 수직 방향 상의 위치를 감지할 수 있다. 핀(1200)은 스프링(1440)에 의해 베이스(1100)의 내부로 수납되어 ‘돌기없음’을 표시하는 위치(이하 ‘오프 위치’라고 함)와 코일(1280)에 전류가 인가되어 핀(1200)의 상단이 베이스(1100)의 상부로 돌출되어 ‘돌기있음’을 표시하는 위치(이하 ‘온 위치’라고 함) 사이를 이동할 수 있다. 온 위치의 핀(1200)이 사용자에 의해 지독되면, 핀(1200)은 사용자의 손가락이 누르는 압력에 의해 여전히 핀(1200)의 상단이 베이스(1100)의 상부로 돌출된 상태를 유지하면서도 온 위치보다는 하강한 위치(이하 ‘터치 위치’라고 함)에 위치할 수 있다. 센서(1460)는 이러한 핀(1200)의 위치를 감지하여 핀(1200)이 온 위치, 오프 위치, 터치 위치 중 어느 위치에 위치하고 있는지를 감지할 수 있다. 이에 따라 센서(1460)가 온 위치의 핀(1200)이 사용자에 의해 터치, 즉 지독되었는지 여부를 감지할 수 있는 것이다.

하부 커버(1500)는 베이스(1100)의 하면를 덮도록 마련될 수 있다. 베이스(1100)에 기판(1400)이 제공되는 경우에는 기판(1400)의 하부에 하부 커버(1500)가 마련될 수 잇다. 하부 커버(1500)에는 체결 홀(1306)이 형성될 수 잇다. 이러한 체결 홀(1306)은 상부 커버(1300)의 측벽 하단부에 형성된 체결 홈(1506)에 대응되는 위치에 형성될 수 있으며, 이를 통해 나사 체결로 상부 커버(1300)와 하부 커버(1500)가 체결될 수 있다.

한편, 브레일 디스플레이(1000)에는 제어 모듈(1600), 통신 모듈(1700) 및 메모리(1800)가 더 포함될 수 있다. 다만, 이들 제어 모듈(1600), 통신 모듈(1700) 및 메모리(1800)는 후술할 브레일 디스플레이(1000)를 포함하는 전자 기기(100)에 브레일 디스플레이(1000)와 별도로 구비될 수 있다.

제어 모듈(1600)은 각종 정보의 처리 및 연산, 저장을 수행하는 전자 회로 또는 전자 칩 등의 하드웨어 형태, 이에 따라 구동되는 각종 프로그램이나 어플리케이션 등의 소프트웨어 형태 및 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다.

이러한 제어 모듈(1600)은 표현하고자 하는 점자에 따라 스위칭 회로(1430)를 제어하여 핀(1200)을 승강시켜 점자를 표시할 수 있다. 구체적으로 제어 모듈(1600)은 텍스트 정보를 점자로 변환하고, 변환된 점자를 표현하기 위하여 각 점자 요소의 ‘돌기있음’과 ‘돌기없음’을 결정하고, 이에 따라 스위칭 회로(1430)에 제어 신호를 송출하여 스위칭 회로(1430)가 도선(1420)을 단속하여 각 해당 점자 요소에 대응되는 핀(1200)에 설치된 코일(1280)에 전류를 정방향 또는 역방향의 전류를 인가하거나 또는 비인가함으로써 핀(1200)의 승강을 조정하도록 하여 점자를 표시할 수 있다. 여기서, 텍스트 정보는 시각 정보, 문자 메시지, 지리 정보 등을 포함할 수 있다. 물론, 텍스트 정보는 이외에도 점자를 통해 표시될 수 있는 다양한 형태의 정보를 모두 포함하는 포괄적인 개념으로 해석되어야 한다. 즉, 텍스트 정보는 숫자나 알파벳이나 히라가나, 한글 등의 문자는 물론, 그 외의 다양한 기호나 그림 등을 모두 포함할 수 있다. 이러한 텍스트 정보는 제어 모듈(1600)에서 자체적으로 산출되거나 또는 메모리(1800)나 통신 모듈(1700)로부터 제어 모듈(1600)에 전송될 수 있다. 예를 들어, 문자 메시지는 통신 모듈(1700)을 통해 제어 모듈(1600)로 전달될 수 있고, 시각 정보는 제어 모듈(1600) 내의 카운터에 의해 산출될 수 있다.

또 제어 모듈(1600)은 표시한 점자를 지독했는지 여부를 판단하여 지독되면 표현하고자 하는 점자를 갱신하여 다음 점자를 표시할 수 있다. 이때 제어 모듈(1600)은 센서(1460)에서 감지된 핀(1200)에 대한 터치 여부에 기초하여 점자의 지독 여부를 판단할 수 있다. 구체적으로 제어 모듈(1600)은 점자를 표시하기 위하여 온 위치로 승강된 핀(1200)에 대한 사용자의 터치를 센서(1460)가 감지하면 이에 따라 점자의 지독 여부를 결정할 수 있다.

통신 모듈(1700)은 외부 기기와 통신을 수행할 수 있다. 다시 말해 통신 모듈(1700)은 외부 기기로부터 정보를 수신하거나 또는 외부 기기로 정보를 송출할 수 있다. 여기서, 수신되는 정보는 텍스트 정보일 수 있다. 통신 모듈(1700)은 텍스트 정보가 수신되면 이를 제어 모듈(1600)에 제공할 수 있다. 구체적인 예로 통신 모듈(1700)은 셀 망을 통해 문자 메시지를 수신하여 이를 텍스트 정보로써 제어 모듈(1600)에 제공할 수 있다. 이러한 통신 모듈(1700)은 3G나 4G의 기지국 통신, 와이파이(Wi-Fi)나 블루투스(Bluetooth) 또는 직비(Zigbee)와 같은 근거리 통신, GPS 신호를 수신하는 GPS 통신, 가시광 통신 등의 무선 통신을 수행할 수 있다. 경우에 따라서, 통신 모듈(1700)은 유선 LAN이나 썬더버드나 USB를 통해 유선 통신을 수행할 수도 있다.

메모리(1800)는 각종 정보를 저장할 수 있다. 이러한 메모리(1800)에는 텍스트 정보가 저장될 수 있다. 이러한 텍스트 정보는 이북이나 이메일, 각종 문서 파일 등에 해당할 수 있다. 제어 모듈(1600)은 메모리(1800)에 기억된 텍스트 정보를 로딩하여 점자 표시를 할 수 있다. 메모리(1800)는 램이나 롬, 플래쉬 메모리 등 다양한 형태의 정보를 저장하는 매체로 제공될 수 있다.

한편, 상술한 브레일 디스플레이(1000)에서 핀(1200)은 코일(1280)이 베이전류를 인가받아 전자석으로 동작할 때 베이스(1100)의 영구 자석과 상호작용하여 승강될 수 있는데 이때 이러한 상호 작용을 강화하기 위하여 베이스(1100)의 상면과 하면에 각각 상면 플레이트(1920)와 하면 플레이트(1940)이 추가될 수 있다.

도 5는 본 발명의 변형예에 따른 브레일 디스플레이(1000)의 단면도이다.

이러한 상면 플레이트(1920)와 하면 플레이트(1940)는 베이스(1100)의 상하면에 각각 부착되어 자석의 위아래에 배치됨에 따라 코일에서 발생하는 자기력선을 집중시켜줌으로써 핀(1200)이 보다 원활하게 승강될 수 있도록 해준다.

물론, 상면 플레이트(1920)와 하면 플레이트(1940)에는 각각 관통 홀(1120)에 대응되는 홀이 천공되어 있을 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 브레일 디스플레이(1000)에서 핀(1200)의 승강 동작에 관하여 설명하기로 한다.

상술한 바와 같이 브레일 디스플레이(1000)는 핀(1200)의 승강을 이용하여 점자를 표시하는데, 여기서, 핀(1200)은 그 상단이 베이스(1100)의 상부로 돌출되어 점자 요소 중 ‘돌기있음’으로 지독되는 온 위치와 그 전체가 관통 홀(1120)에 수납되도록 하강되어 점자 요소 중 ‘돌기없음’으로 지독되는 오프 위치 간을 이동할 수 있다

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 오프 위치의 핀(1200)을 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 핀(1200)은 오프 위치에 배치될 수 있다. 이에 따라 핀(1200)은 ‘돌기없음’을 표시할 수 있다.

코일(1280)에 전류가 흐르지 않는 경우에는 핀(1200)이 베이스(1100)의 자석으로부터 외력을 받지 않는 상태가 되며, 이 상태에서 핀(1200)에는 스프링(1440)의 탄성력만이 작용하게 된다. 따라서, 스프링(1440)이 탄성 변형이 없는 상태에서 핀(1200)의 전부가 관통 홀(1120)에 수납되도록 설계하여 코일(1280)에 전류가 흐르지 않는 경우에는 핀(1200)이 베이스(1100) 외부로 돌출되지 않는 오프 위치에 배치되게 된다. 필요에 따라서는 브레일 디스플레이(1000)에서 스프링(1440)을 생략하고, 코일(1280)에 전류가 인가되지 않는 경우에 핀(1200)의 자중에 의해 핀(1200)이 관통 홀(1120) 내부로 수납되어 오프 위치에 배치되도록 하는 것도 가능하다. 또는 스프링(1440)을 생략하더라도 연성 재질로 제공되는 기판(1400)의 복원력이나 도선(1420)의 복원력으로 인하여 코일(1280)에 전류가 인가되지 않는 경우에 핀(1200)이 오프 위치에 배치되도록 하는 것도 가능하다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 온 위치의 핀(1200)을 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 핀(1200)은 온 위치에 배치될 수 있다. 이에 따라 핀(1200)은 ‘돌기있음’을 표시할 수 있다.

코일(1280)에 전류가 인가되면 온 위치에 배치될 수 있다. 코일(1280)에 전류가 인가되면 핀(1200)의 몸체(1220)가 전자석으로 동작하게 된다. 이때 인가되는 전류의 방향은 핀(1200)의 몸체(1220)의 상부와 하부의 극성의 순서가 베이스(1100)의 상부(1102)와 하부(1104)의 극성의 순서와 반대가 되도록 하는 방향(이하 ‘순방향’이라고 함)일 수 있다. 예를 들어, 베이스(1100)에서 그 상부(1102)가 N극, 그 하부(1104)가 S극인 경우, 순방향 전류는 핀(1200)의 몸체(1220)의 상부가 S극, 하부가 N극이 되도록 할 수 있다. 마찬가지로 베이스(1100)의 상부(1102)가 S극, 하부(1104)가 N극인 경우, 순방향 전류는 핀(1200)의 몸체(1220)의 상부가 N극, 하부가 S극이 되도록 할 수 있다. 이와 같이 순방향 전류가 인가되면 코일(1280) 홈(1260)의 상부는 베이스(1100)의 상부(1102)로부터 인력을 받고 베이스(1100)의 하부(1104)로부터는 척력을 받게 된다. 마찬가지로 코일(1280) 홈(1260)의 하부는 베이스(1100)의 하부(1104)로부터 인력을 받고 베이스(1100)의 상부(1102)로부터 척력을 받게 된다. 이에 따라 핀(1200)은 수직 방향 상 코일(1280) 홈(1260)의 중심이 베이스(1100)의 중심과 동일 선상에 위치하는 방향으로 이동하게 된다. 물론, 이때 핀(1200)에 인가되는 전류는 스프링(1440)의 탄성력을 이기고 핀(1200)을 이동시키기에 충분한 크기를 가져야 한다.

여기서, 코일(1280)과 코일(1280)이 감긴 몸체(1220)의 코일(1280) 홈(1260)은 그 수직 방향의 길이가 베이스(1100)의 두께보다 짧으며, 오프 위치에서는 코일(1280) 홈(1260)의 수직 방향 상의 중심이 베이스(1100)의 중심보다 낮은 상태에 있으므로, 코일(1280)에 순방향의 전류가 인가되면 핀(1200)은 수직 방향 상 코일(1280) 홈(1260)의 중심과 베이스(1100)의 중심이 동일한 높이가 될 때까지 상승하게 된다. 이와 같이 핀(1200)이 상승하면, 핀(1200)의 몸체(1220)의 상면으로부터 연장되는 돌출부(1240)가 개구(1320)를 통과하여 베이스(1100)의 상부로 돌출되게 되어 점자의 돌기를 표시하게 된다. 이와 같이 핀(1200)이 상승하는 경우에는 탄성을 가진 핀 덮개(1340)가 핀(1200)에 의해 탄성 변형할 수 있다.

이?, 개구(1320)는 몸체(1220)보다 작은 크기로 뚫려 있으므로, 큰 전류가 인가되어 핀(1200)이 과도한 속도로 상승하더라도 핀(1200)의 몸체(1220)가 개구(1320)를 통과하지 못하여 핀(1200)이 관통 홀(1120)로부터 이탈되는 것이 방지될 수 있다. 물론, 핀(1200)의 하면을 설치된 스프링(1440), 개구(1320)를 덮고 있는 핀 덮개(1340), 그리고 코일(1280)에 연결된 도선(1420)과 이에 연결된 연성 인쇄 회로 기판(1400) 역시 핀(1200)이 이탈하는 것을 방지하는 기능을 일부 수행하기도 한다.

이와 같이 온 위치의 핀(1200)에 대하여 코일(1280)의 전류를 차단하면 핀(1200)은 스프링(1440)의 탄성력에 의해 다시 도 5에 도시된 바와 같이 핀(1200)이 오프 위치로 이동하게 된다. 이때 필요에 따라 단순히 코일(1280)에서 전류를 차단하는 대신 코일(1280)에 순방향의 반대 방향(이하 ‘역방향’이라고 함)의 전류를 인가하여 핀(1200)이 빠른 속도로 하강하도록 하는 것도 가능하다. 역방향의 전류가 인가되면 코일(1280) 홈(1260)의 상부는 베이스(1100)의 상부(1102)로부터 척력을 받고 베이스(1100)의 하부(1104)로부터는 인력을 받게 되며, 코일(1280) 홈(1260)의 하부는 베이스(1100)의 하부(1104)로부터 척력을 받고 베이스(1100)의 상부(1102)로부터 인력을 받게 되므로 핀(1200)이 온 위치로부터 벗어나는 방향으로 이동하게 되는데, 스프링(1440)에 의한 탄성력에 의해 상승하지 않고 하강하게 될 수 있다. 이처럼 역방향 전류를 이용하여 핀(1200)을 하강시킬 때에는 핀(1200)이 오프 위치까지 이동하는 동안 지속적으로 전류를 인가하거나 또는 순간적으로 짧은 시간 동안만 역방향 전류를 인가하여도 무방하다.

한편, 이상에서는 베이스(1100)가 자석으로 제공되고, 핀(1200)에 코일(1280)이 감겨 코일(1280)에 인가되는 전류에 따라 핀(1200)의 몸체(1220)가 전자석으로 동작하여 핀(1200)이 승하강하는 것으로 설명하였으나, 이와 달리 베이스(1100)에 코일(1280)이 설치되고, 핀(1200)이 자석으로 제공되어 베이스(1100)에 베이스(1100)에 설치된 코일(1280)에 대한 전류의 인가 여부와 인가되는 전류의 방향에 따라 핀(1200)의 승하강을 제어하는 것도 가능하다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 브레일 디스플레이(1000)에서 핀(1200)에 대한 사용자의 터치 입력을 감지하는 동작에 관하여 설명하기로 한다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 터치 위치의 핀(1200)을 도시한 도면이다.

다시 도 7에 도시된 바와 같이 핀(1200)이 온 위치로 배치되어 ‘돌기있음’을 표현하고 있을 때 사용자는 손가락으로 이를 터치하여 그 촉감으로 ‘돌기있음’ 상태의 점자 요소를 지독할 수 있다. 이러한 과정에서 도 8에 도시된 바와 같이 사용자의 손가락이 베이스(1100)의 상부로 돌출된 핀(1200)에 압력을 가하게 되므로 핀(1200)은 온 위치로부터 미리 정해진 거리만큼 하강하게 된다. 이하에서는 이와 같이 사용자의 터치에 의해 온 위치의 핀(1200)이 일정 거리만큼 하강된 위치를 ‘터치 위치’라고 하기로 한다. 이때 핀(1200)이 사용자에 의해 지독되는 과정에서 일부 하강하더라도 여전히 ‘돌기있음’을 표현하는 것이 바람직한데, 일반적으로 사용자가 핀(1200)을 터치하는 압력을 고려하여 핀(1200)을 상승시키도록 코일(1280)에 인가되는 순방향 전류의 크기를 적절하게 조정하면 온 위치에 배치된 핀(1200)이 터치되더라도 그 상단이 여전히 베이스(1100)의 상부로 돌출되어 ‘돌기있음’을 표시하면서도 온 위치로부터 미리 정해진 거리만큼 하강하게 되는 것이 가능하다. 따라서, 터치 위치는 온 위치보다는 낮지만, 핀(1200)의 상단이 베이스(1100)의 상부로 돌출된 상태를 유지하고 있는 위치인 것이 바람직할 수 있다.

이와 같이 핀(1200)이 온 위치로부터 사용자의 터치 압력에 의해 하강하면 센서(1460)가 이를 감지할 수 있다. 여기서, 센서(1460)는 기판(1400)에 설치되어 핀(1200)의 하면까지의 거리, 즉 핀(1200)의 높이 내지 수직 위치를 측정하고, 이에 기초하여 핀(1200)에 대한 터치를 감지할 수 있다.

구체적으로 센서(1460)는 핀(1200)의 수직 위치가 온 위치까지의 거리보다 작고 오프 위치까지의 거리보다 큰지 여부에 따라 터치를 감지할 수 있다. 다시 말해, 센서(1460)에는 온 위치와 오프 위치 사이의 터치 위치가 설정되어 있어 센서(1460)는 측정한 거리가 터치 위치의 범위에 포함되는지에 따라 터치를 감지할 수 있다.

이와 달리 센서(1460)는 핀(1200)의 수직 위치가 온 위치까지의 거리보다 작은지 여부만에 따라 터치를 감지할 수도 있다. 핀(1200)에 대한 사용자의 터치는 ‘돌기있음’을 표현하기 위해 베이스(1100)의 상부로 돌출된 핀(1200)에 대해서만 이루어지므로 센서(1460)는 온 위치로 승강된 핀(1200)이 하강하면 이를 터치로 감지할 수 있다. 다시 말해 센서(1460)는 온 위치로 이동되도록 코일(1280)에 전류를 인가받은 핀(1200)에 대해서 그 핀(1200)의 수직 위치가 온 위치보다 작은지에 따라 터치를 감지할 수 있다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 핀(1200)의 높이 별 상태를 도시한 도면이다.

도 9를 참조하면, 먼저 핀(1200)은 전류가 인가되지 않은 상태에서 자중과 스프링(1440)의 탄성력에 의해 오프 위치에 배치될 수 있다. 핀(1200)은 브레일 디스플레이(1000)의 비동작 상태 또는 점자 요소 중 ‘돌기없음’을 표현할 때 이러한 오프 위치에 배치될 수 있다. 이러한 상태에서 제어 모듈(1600)은 해당 핀(1200)의 코일(1280)에 연결된 도선(1420)의 단속 여부에 따라 핀(1200)이 오프 위치에 있는지를 알 수 있다.

핀(1200)에 전류가 되면 핀(1200)은 상승하여 그 상단이 베이스(1100)로부터 돌출되는 온 위치로 이동하여 ‘돌기있음’을 표현하도록 배치될 수 있다. 이러한 상태에서 제어 모듈(1600)은 해당 핀(1200)의 코일(1280)에 연결된 도선(1420)이 연결되고, 코일(1280)에 대한 순방향 전류의 인가 여부에 따라 핀(1200)이 온 위치에 있는지를 알 수 있다.

이러한 상태에서 핀(1200)에 대한 사용자의 터치가 입력되면, 그 터치 압력에 의해 핀(1200)이 터치 위치로 하강하게 된다. 도 9에서는 터치 위치가 일정한 높이로 도시되어 있으나, 터치 위치는 일정한 범위로 정의되는 것도 가능하다. 제어 모듈(1600)은 센서(1460)의 측정 결과에 따라 터치 여부를 판단할 수 있다. 구체적으로 제어 모듈(1600)은 센서(1460)에서 측정된 거리가 터치 위치에 해당하는 범위에 있으면 해당 핀(1200)에 대한 터치가 있는 것으로 판단할 수 있다. 또는 제어 모듈(1600)은 센서(1460)의 측정 결과와 스위칭 회로(1430)의 단속 상태를 함께 고려하여 터치 여부를 판단할 수도 있다. 이때 제어 모듈(1600)은 핀(1200)의 온 위치로 상승한 핀(1200)인지 여부를 스위칭 회로(1430)의 단속 상태에 따라 먼저 판단하고, 상승한 핀(1200)에 대해서 센서(1460)가 감지한 거리가 온 위치까지의 거리와 상이한 경우(작은 경우) 터치 입력이 있는 것으로 판단할 수 있다.

터치 입력을 받으면 다음 점자를 표시하기 위하여 핀(1200)을 하강시킬 수 있는데, 스위칭 회로(1430)가 코일(1280)로 가는 전류를 차단하면 핀(1200)이 오프 위치로 하강하게 된다. 이때 빠른 하강을 위해 일시적으로 역방향 전류를 코일(1280)에 인가할 수도 있을 것이다.

이상에서는 센서(1460)가 핀(1200)의 수직 위치를 이용하여 터치를 감지하는 것으로 설명하였으나 센서(1460)는 이와 상이한 다양한 방식으로 터치를 감지할 수 있다. 예를 들어, 관통 홀(1120)의 특정 높이에 핀(1200)이 터치 위치에 있을 때만 연결되는 접촉식 센서(1460)를 배치하거나 또는 손가락 터치 시 발생하는 정전 용량 또는 저항값의 변화를 이용하여 터치를 감지하는 것도 가능하다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 브레일 디스플레이(1000)의 제어 방법에 관하여 설명한다.

도 10은 브레일 디스플레이(1000)의 제어 방법의 순서도이다.

도 10을 참조하면, 브레일 디스플레이(1000)의 제어 방법은, 텍스트 정보를 획득하는 단계(S110), 텍스트 정보를 점자로 변환하는 단계(S120), 표현하고자 하는 점자에 따라 핀(1200)을 승강시키는 단계(S130), 핀(1200)에 대한 터치 입력을 감지하는 단계(S140), 터치 입력에 따라 지독 여부를 판단하는 단계(S150) 및 표현하고자 하는 점자를 갱신하는 단계(S160)을 포함할 수 있다.

이하에서는 상술한 각 단계에 관하여 보다 구체적으로 설명한다. 또 각 단계의 설명에서 별도의 언급이 없으면 제어 모듈(1600)에 의해 수행되는 것으로 해석될 수 있다.

제어 모듈(1600)이 텍스트 정보를 획득할 수 있다(S110). 이러한 텍스트 정보는 통신 모듈(1700)을 통해 외부 기기로부터 수신되거나 메모리(1800)에 저장되어 있는 정보일 수 있다. 또는 시각 정보 등의 경우에는 제어 모듈(1600)이 텍스트 정보를 생성할 수도 있다. 제어 모듈(1600)은 획득한 텍스트 정보를 점자로 변환할 수 있다(S120). 점자 변환은 각 텍스트 문자 단위로 수행될 수 있으며, 점자 규약에 따라 ‘돌기있음’과 ‘돌기없음’의 조합으로 변환될 수 있다.

제어 모듈(1600)은 이처럼 변환된 점자 중 표현하고자 하는 점자에 따라 핀(1200)을 승강시킬 수 있다(S130). 제어 모듈(1600)은 스위칭 회로(1430)를 단속하여 ‘돌기있음’에 대응되는 핀(1200)에 감긴 코일(1280)에 순방향 전류를 인가하여 핀(1200)을 상승시키고, ‘돌기없음’에 대응되는 핀(1200)에 감긴 코일(1280)에는 전류를 인가하지 않거나 역방향 전류를 인가하여 핀(1200)이 상승되지 않도록 함으로써 점자를 표시할 수 있다.

핀(1200)의 승강에 따라 점자가 표시되면 센서(1460)가 핀(1200)에 대한 터치 입력을 감지할 수 있다(S140). 터치 입력은 온 위치에 대한 핀(1200)에 대해서만 이루어질 수 있는데, 센서(1460)는 온 위치의 핀(1200)의 수직 위치를 이용하여 핀(1200)이 터치된 것인지를 감지할 수 있다.

핀(1200)에 대한 터치를 감지하면 제어 모듈(1600)은 이를 이용하여 점자의 지독 여부를 판단할 수 있다(S150). 점자 한 자를 표현하기 위해 다수의 핀(1200), 예를 들어, 가로 2열, 세로 3열의 6개의 핀(1200))으로 구성된 핀 그룹에 속하는 핀(1200)에 대한 터치 여부에 따라 지독 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 특정 핀 그룹에 속하는 핀(1200)들 중 온 위치의 핀(1200)들 모두에 대해 터치 입력이 감지되면 제어 모듈(1600)은 특정 핀 그룹에 대하여 사용자가 지독한 것으로 판단할 수 있다. 다른 예로, 특정 핀 그룹에 속하는 핀(1200)들 중 온 위치의 어느 하나의 핀(1200)에 대한 터치가 감지되면 지독 순서 상 사용자가 그 특정 핀 그룹의 이전 핀 그룹이 표시하는 점자에 대하여 지독한 것으로 판단할 수 있다.

제어 모듈(1600)은 이러한 지독 여부에 따라 표현하고자 하는 점자를 갱신할 수 있다(S160).

예를 들어, 제어 모듈(1600)은 현재 브레일 디스플레이(1000) 표시하고 있는 모든 점자에 대한 지독이 완료되면 일괄적으로 브레일 디스플레이(1000)의 모든 핀(1200)들에 대하여 표현하고자 하는 점자를 갱신할 수 있다. 또는 표시되는 점자 중 지독 순서 상 마지막에 오는 점자에 대한 지독이 완료되면 브레일 디스플레이(1000)의 전체 점자를 갱신할 수도 있다. 이는 브레일 디스플레이(1000)가 점자 10자를 한 화면으로 표시하는 경우에 10자에 전체에 대한 지독이 모두 완료되면 그 다음으로 표현하고자 하는 새로운 10자를 다시 표시하는 방식이다.

다른 예로 브레일 디스플레이(1000)는 핀 그룹 단위로 점자를 갱신할 수도 있다. 특정 핀 그룹에 대한 지독이 완료되면 해당 핀 그룹을 통해 표현하고자 하는 점자를 갱신할 수 있다. 또 다른 예로 특정 점자 개수의 단위로 점자를 갱신할 수도 있다. 예를 들면, 브레일 디스플레이(1000)에 핀 그룹이 가로 5열, 세로 2열 배치되는 경우, 점자의 갱신은 가로 열 단위로 수행될 수도 있다. 이때는 가로열의 모든 점자에 대한 지독이 완료되거나 또는 다른 가로열에 대한 지독이 시작되면 갱신을 수행할 수 있다.

한편, 제어 모듈(1600)이 점자를 갱신할 때에는 갱신 시간을 더 고려하여 점자를 갱신할 수 있다. 여기서, 점자의 갱신 시간은 미리 설정된 시간 단위로 사용자로부터의 지독이 없더라도 해당 갱신 시간이 경과하면 점자가 자동으로 갱신되어 나갈 수 있다. 예를 들면, 갱신 시간이 30초로 설정되어 있는 경우 브레일 디스플레이(1000)는 점자에 대한 지독이 완료된 때 또는 30초가 경과한 때 중 어느 한 때에 점자의 갱신을 수행할 수가 있다.

또 점자의 갱신이 지독의 완료와 동시에 즉시 수행되는 것도 가능하지만 일정한 인터벌을 두고 갱신되는 것도 가능하다. 예를 들어, 브레일 디스플레이(1000)는 점자 지독이 완료된 시점으로부터 2초 가량의 시간 간격을 두고 표현하고자 하는 점자를 갱신할 수가 있다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 전자 기기(100)에 관하여 설명한다

본 발명의 실시예에 따른 전자 기기(100)는 각종 정보를 브레일 디스플레이(1000)를 통해 점자로써 표현하는 장치이다. 여기서, 브레일 디스플레이(1000)는 각종 정보를 점자 형태로 표시할 수 있으며, 사용자는 브레일 디스플레이(1000)를 지독하여 표시되는 정보를 전달받게 된다. 표시되는 정보의 대표적인 예로는 시간 정보가 있을 수 있다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 전자 기기(100)의 블록도이다.

도 11을 참조하면, 전자 기기(100)는 브레일 디스플레이(1000), 제어 모듈(1600), 통신 모듈(1700) 및 메모리(1800)를 포함할 수 있다. 상술한 브레일 디스플레이(1000)에서는 브레일 디스플레이(1000)의 내부에 제어 모듈(1600), 통신 모듈(1700) 그리고 메모리(1800)가 포함되는 것으로 설명하였는데, 전자 기기(100)에서는 이러한 제어 모듈(1600), 통신 모듈(1700), 메모리(1800)가 브레일 디스플레이(1000)와 별도로 존재할 수 있다. 각각의 구성 요소에 대한 설명은 브레일 디스플레이(1000)에 관한 부분에서 설명한 바 있으므로 생략하기로 한다.

이러한 전자 기기(100)는 스마트 폰이나 스마트 시계를 비롯한 다양한 휴대용 장치의 형태로 구현될 수 있다.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 시계 타입의 전자 기기(100)의 사시도이다. 도 12를 참조하면, 전자 기기(100)는 브레일 디스플레이(1000), 시계 줄(120), 버튼부(140) 및 스피커(미도시)를 포함할 수 있다. 이러한 형태의 전자 기기(100)는 시계 줄(120)을 이용해 일반적인 시계와 유사하게 사용자의 손목에 착용될 수 있다. 버튼부(140)는 브레일 디스플레이(1000)의 각종 동작을 제어하는 사용자 입력을 받을 수 있다. 예를 들어, 사용자는 버튼부(140)의 특정 버튼을 누름으로써 브레일 디스플레이(1000)의 동작 속도를 제어하거나 스피커(미도시)의 볼륨을 조정하거나 또는 전자 기기(100)의 동작 모드를 시간 표시 모드에서 날짜 표시 모드로 변환하는 등의 동작을 제어할 수 있다. 물론, 이외에도 버튼부(140)에는 필요에 따라 적절한 기능을 할당할 수 있다.

스피커(미도시)는 소리를 출력할 수 있다. 예? 들어, 사용자가 특정 시간에 알람 설정을 해놓은 경우 또는 외부로부터 문자 메시지가 수신된 경우에는 스피커(미도시)에서 이를 알리는 소리가 출력될 수 있다. 한편, 필요에 따라서는 전자 기기(100)에 스피커(미도시) 대신 진동 모듈(미도시)이 추가되어 진동을 통해 사용자에게 알람을 줄 수도 있다.

다만, 도 12에서는 전자 기기(100)가 스마트 시계의 형태를 취한 것으로 도시하였으나, 전자 기기(100)의 형태가 이에 한정되는 것은 아니다.

도 13은 본 발명의 실시예에 따른 브레일 디스플레이(1000)의 지독 과정에 관한 도면이다.

일반적으로 사용자는 브레일 디스플레이(1000)로부터 점자를 지독할 때 손가락을 이용하여 브레일 디스플레이(1000)의 핀(1200)을 좌로부터 우로 지독하면서 점자를 인식할 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예에 따른 브레일 디스플레이(1000)를 이용하면 사용자가 도 13에 도시된 바와 같이 관통 홀(1120)ㅇ의 위에 손가락을 각각 올려놓은 상태에서 핀(1200)이 승강하는 것에 의해 점자를 인식하고, 또 핀(1200)이 다음 점자를 표시하기 위하여 그 승강이 갱신되면 사용자가 별도로 손가락을 이동시키지 않고도 점자를 지속적으로 읽어낼 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 이상에서 설명한 본 발명의 실시예들은 서로 별개로 또는 조합되어 구현되는 것도 가능하다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 전자 기기 1000: 브레일 디스플레이
1100: 베이스 1120: 관통 홀
1200: 핀 1320: 개구
1340: 핀 덮개 1280: 코일
1300: 상부 커버 1440: 스프링
1460: 센서 1400: 기판
1600: 제어 모듈 1700: 통신 모듈

Claims

미리 정해진 배열에 따라 수직 방향으로 관통 홀들이 형성된 베이스;
상기 베이스의 상면으로 돌출되어 점자 요소 중 ‘돌기있음’에 대응되는 온 위치와 상기 관통 홀 내로 수납되어 상기 점자 요소 중 ‘돌기없음’에 대응되는 오프 위치 사이에서 상하 이동이 가능하도록 상기 관통 홀들에 각각 삽입되는 핀들;-상기 핀들은, 미리 정해진 개수의 핀들로 구성되어 각각 점자 한 문자를 표시하는 복수의 핀 그룹을 이룸-
상기 핀에 대한 터치 입력을 감지하는 센서; 및
상기 표현하고자 하는 점자에 따라 상기 핀들의 승강을 제어하되 상기 터치 입력의 감지 여부에 기초하여 상기 표현하고자 하는 점자를 갱신하는 제어 모듈;을 포함하되,
상기 제어 모듈은, 상기 온 위치로 상승된 모든 핀에 대하여 상기 터치 입력이 감지된 경우에 상기 표현하고자 하는 점자를 갱신하거나, 상기 복수의 핀 그룹 중 지독 순서 상 마지막 핀 그룹에 속하는 핀들 중 상기 온 위치로 상승된 모든 핀에 대하여 상기 터치 입력이 감지된 경우에 상기 표현하고자 하는 점자를 갱신하거나, 상기 핀 그룹에 속하는 핀들 중 상기 온 위치로 상승된 모든 핀에 대하여 상기 터치 입력이 감지된 경우에 상기 핀 그룹에 대하여 상기 표현하고자 하는 점자를 갱신하거나, 제1 핀 그룹에 속하는 핀들 중 적어도 하나의 핀에 대한 터치 입력이 감지된 경우에 지독 순서 상 상기 제1 핀 그룹에 앞선 제2 핀 그룹에 대하여 상기 표현하고자 하는 점자를 갱신하거나 또는 미리 설정된 갱신 간격을 더 고려하여 상기 표현하고자 하는 점자를 갱신하는
브레일 디스플레이.
제1 항에 있어서,
상기 센서는, 상기 핀의 수직 위치에 기초하여 상기 터치 입력을 감지하는
브레일 디스플레이.
제2 항에 있어서,
상기 센서는, 상기 핀의 수직 위치가 상기 온 위치와 상기 오프 위치 사이의 터치 위치에 대응되는지에 기초하여 상기 터치 입력을 감지하는
브레일 디스플레이.
제2 항에 있어서,
상기 센서는, 상기 온 위치로 상승된 핀에 대한 상기 터치 입력을 감지하는
브레일 디스플레이.
제4 항에 있어서,
상기 센서는, 상기 핀의 수직 위치가 상기 온 위치보다 낮은지에 기초하여 상기 터치 입력을 감지하는
브레일 디스플레이.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
제1 항에 있어서,
상기 베이스는, 수직 방향으로 분극된 자석으로 제공되고,
상기 브레일 디스플레이는, 상기 핀들 각각에 감겨 설치되고 전류를 인가받아 상기 자석과 상호 작용하여 상기 핀들을 승강시키는 코일들; 및 상기 베이스의 하면에 제공되고, 상기 코일들에 전기적으로 연결되는 도선 및 상기 도선을 단속하는 스위칭 회로를 포함하는 회로 기판;를 더 포함하고,
상기 제어 모듈은, 상기 표현하고자 하는 점자에 따라 상기 스위칭 회로를 제어하는
브레일 디스플레이.
제1 항에 있어서,
상기 제어 모듈은, 텍스트 정보를 변환하여 상기 표현하고자 하는 점자를 획득하는
브레일 디스플레이.
제14 항에 있어서,
상기 브레일 디스플레이는, 외부로부터 상기 텍스트 정보를 수신하는 통신 모듈; 또는 상기 텍스트 정보가 저장된 메모리;를 더 포함하는
브레일 디스플레이.
제14 항에 있어서,
상기 텍스트 정보는, 시각 정보, 문자 메시지 및 지리 정보 중 적어도 하나를 포함하는
브레일 디스플레이.
제1 항 내지 제5 항, 제13 항 내지 제16 항 중 어느 한 항의 브레일 디스플레이를 포함하는 전자 기기.
제17 항에 있어서,
상기 전자 기기는, 시계 형태로 제공되는
전자 기기.
텍스트 정보를 변환하여 표현하고자 하는 점자를 획득하는 단계;
베이스의 미리 정해진 배열에 따라 수직 방향으로 관통 홀들에 삽입되어 상기 베이스의 상면으로 돌출되어 점자 요소 중 ‘돌기있음’을 표시하는 온 위치와 상기 관통 홀 내로 수납되어 상기 점자 요소 중 ‘돌기없음’을 표시하는 오프 위치 사이에서 상하 이동이 가능하도록 제공되는 핀들을 상기 표현하고자 하는 점자에 따라 승강시키는 단계;-상기 핀들은, 미리 정해진 개수의 핀들로 구성되어 각각 점자 한 문자를 표시하는 복수의 핀 그룹을 이룸-
상기 핀에 대한 터치 입력을 감지하는 단계; 및
상기 온 위치로 상승된 모든 핀에 대하여 상기 터치 입력이 감지된 경우에 상기 표현하고자 하는 점자를 갱신하거나, 상기 복수의 핀 그룹 중 지독 순서 상 마지막 핀 그룹에 속하는 핀들 중 상기 온 위치로 상승된 모든 핀에 대하여 상기 터치 입력이 감지된 경우에 상기 표현하고자 하는 점자를 갱신하거나, 상기 핀 그룹에 속하는 핀들 중 상기 온 위치로 상승된 모든 핀에 대하여 상기 터치 입력이 감지된 경우에 상기 핀 그룹에 대하여 상기 표현하고자 하는 점자를 갱신하거나, 제1 핀 그룹에 속하는 핀들 중 적어도 하나의 핀에 대한 터치 입력이 감지된 경우에 지독 순서 상 상기 제1 핀 그룹에 앞선 제2 핀 그룹에 대하여 상기 표현하고자 하는 점자를 갱신하거나 또는 미리 설정된 갱신 간격을 더 고려하여 상기 표현하고자 하는 점자를 갱신하는 단계;를 포함하는
브레일 디스플레이 제어 방법.