KR101628462B1 - 음파 기반 터치인식 인터페이스의 제어 시스템 - Google Patents

음파 기반 터치인식 인터페이스의 제어 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 패드를 두드릴 때 발생하는 음파를 이용하여 명령어를 수행하는 음파 기반 터치인식 인터페이스의 제어 시스템에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 음파를 전달하는 AUI(Auditory User Interface) 패드, 상기 AUI 패드로부터 전달된 음파를 전기 신호로 전환하는 음파 인식부재 및 상기 AUI 패드의 일측면에 부착되어 상기 음파 인식부재에서 전환된 전기 신호에 따라 변형되는 액츄에이터부재를 포함한다.

Description

음파 기반 터치인식 인터페이스의 제어 시스템{SYSTEM FOR AUDITORY USER INTERFACE}
본 발명은 음파 기반 터치인식 인터페이스의 제어 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 패드를 두드릴 때 발생하는 음파를 이용하여 명령어를 수행하는 음파 기반 터치인식 인터페이스의 제어 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 터치 인식 인터페이스는 휴대폰, 스마트폰, 노트북, 스마트 TV, 스마트 냉장고 및 오디오 등과 같은 가전제품에 널리 사용되고 있다.
이러한 터치 인식 인터페이스는 정전기, 음파 또는 진동 등을 감지하여 명령어를 수행하는 방식들이 있는데, 종래의 터치 인식 인터페이스에 대한 기술이 대한민국등록특허공보 제10-0856919호에 공지되어 있다.
하지만, 종래의 터치 인식 인터페이스 기술들은 사용자가 터치패드를 터치하여 명령을 입력할 시 눈으로 직접 확인하지 않아도 촉감만으로 터치패드에서 원하는 명령을 수행하기 위한 부위를 알 수 있게 하는 블라인드 컨트롤(blind control)의 지원이 어렵다. 따라서 터치패드의 표면 거칠기(조도)가 확연하게 다르지 않으면 사용자의 손가락이 터치패드의 어느 부위에 위치해 있는지 확인하기 위해선 눈으로 직접 식별해야 한다는 사용상의 문제점이 있다.
또한, 음파 인식 기반 인터페이스의 경우 음파를 발생시켜야 하는 특성상 강한 터치가 필요하나 이때의 충격은 사용자의 손가락이나 관절에 동일하게 전달되므로 사용자에게 고통을 줄 수 있다는 문제점이 있다.
더불어 터치패드의 특성상 버튼처럼 눌리거나 돌려지는 확실한 물리적 피드백을 사용자에게 느끼게 할 수 없으므로 터치감이 부족하여 사용자가 명령을 정확하게 입력하였는지 여부를 인식하기 어렵다는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 사용자의 편의성, 안전성과 터치감을 향상시킬 수 있는 음파 기반 터치인식 인터페이스의 제어 시스템이 제공된다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 음파 기반 터치인식 인터페이스의 제어 시스템은 음파를 전달하는 AUI(Auditory User Interface) 패드, 상기 AUI 패드로부터 전달된 음파를 전기 신호로 전환하는 음파 인식부재 및 상기 AUI 패드의 일측면에 부착되어 상기 음파 인식부재에서 전환된 전기 신호에 따라 변형되는 액츄에이터부재를 포함한다.
상기 음파 인식부재로부터 전기 신호를 전송받아 상기 액츄에이터부재의 변형을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 AUI 패드는 국소적으로 변형되는 것을 특징으로 한다.
상기 AUI 패드에 외부 압력이 가해지면 상기 액츄에이터가 외부 압력과 함께 변형되며, 상기 AUI가 국소적으로 변형되게 하는 것을 특징으로 한다.
상기 AUI 패드는 상기 액츄에이터부재의 변형과 함께 국소적으로 변형되는 것을 특징으로 한다.
상기 AUI 패드는 외부 압력에 의해 국소적으로 변형되며, 상기 액츄에이터부재는 외부 압력에 의해 변형되지 않는 것을 특징으로 한다.
상기 액츄에이터부재는 복수 개이며, 상기 복수의 액츄에이터부재 중 일부만 가동하는 것을 특징으로 한다.
상기 액츄에이터부재는 복수 개이며, 상기 복수의 액츄에이터부재를 전체 가동하거나 가동 중지하여 상기 AUI 패드의 진동 특성을 변화시키는 것을 특징으로 한다.
상기 액츄에이터부재가 비 변형되어 평평할 경우 또는 상기 액츄에이터부재가 완전 변형되어 양측 끝단이 휘어질 경우 또는 상기 액츄에이터부재가 불완전 변형되어 일측 끝단만 휘어질 경우를 통해 상기 AUI 패드의 진동 특성을 변화시키는 것을 특징으로 한다.
상기 음파 기반 터치인식 인터페이스의 제어 시스템은 차량의 인터페이스에 적용되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 음파 기반 터치인식 인터페이스의 제어 시스템은 사용자가 AUI 패드에서 터치해야하는 부분 또는 터치했는지 여부를 눈으로 식별하지 않고도 사용자가 손 등의 촉감으로 알 수 있도록 하는 효과가 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 음파 기반 터치인식 인터페이스의 제어 시스템은 사용자가 손가락 등으로 상기 AUI 패드에 접촉 또는 충격을 가하였을 시 사용자가 받는 충격을 줄이는 효과가 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 음파 기반 터치인식 인터페이스의 제어 시스템은 버튼과 같은 물리적인 터치감을 유사하게 구현할 수 있는 장점이 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 음파 기반 터치인식 인터페이스의 제어 시스템은 사용자의 촉감만으로도 AUI 패드의 부위별로 기능군을 구별할 수 있게 하여 사용자가 원하는 기능을 사용하게 하는 효과가 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 음파 기반 터치인식 인터페이스의 제어 시스템은 사용자가 다양한 제어 명령을 단순한 패턴에 의해 입력할 수 있게 하여 사용자의 명령어 학습을 용이하게 하는 장점이 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 음파 기반 터치인식 인터페이스의 제어 시스템은 하나의 음파 인식부재로 제어부가 터치 위치를 인식할 수 있게 하는 장점이 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 음파 기반 터치인식 인터페이스의 제어 시스템은 액츄에이터부재에 의한 AUI 패드의 진동 특성 변화 또는 AUI 패드의 변형 여부를 통해 시스템의 활성화 여부를 쉽게 판별할 수 있게 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 음파 기반 터치인식 인터페이스의 제어 시스템에서 액츄에이터부재가 보이도록 AUI 패드를 투시하여 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 음파 기반 터치인식 인터페이스의 제어 시스템의 전체 구조를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 음파 기반 터치인식 인터페이스의 제어장치의 작동을 도시한 사용상태도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 음파 기반 터치인식 인터페이스의 제어장치의 작동을 도시한 사용상태도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 음파 기반 터치인식 인터페이스의 제어장치의 작동을 도시한 사용상태도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 음파 기반 터치인식 인터페이스의 제어장치의 작동을 도시한 사용상태도이다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 음파 기반 터치인식 인터페이스의 제어 시스템에서 액츄에이터부재가 보이도록 AUI 패드를 투시하여 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 음파 기반 터치인식 인터페이스의 제어 시스템의 전체 구조를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 음파 기반 터치인식 인터페이스의 제어 시스템은 음파를 전달하는 AUI(Auditory User Interface) 패드(10), 상기 AUI 패드(10)로부터 전달된 음파를 전기 신호로 전환하는 음파 인식부재(30) 및 상기 AUI 패드(10)의 일측면에 부착되어 상기 음파 인식부재(30)에서 전환된 전기 신호에 따라 변형되는 액츄에이터부재(20)를 포함한다.
본 발명에 다른 음파 기반 터치인식 인터페이스는 자동차 등과 같은 차량의 내부에 설치되는 것이 바람직한데, 특히, 차량의 오디오, 라디오 등과 같은 음악 기능군 또는 에어컨, 온풍기, 열선 등과 같은 공조 기능군을 위한 인터페이스에 적용될 수 있다.
또한, 본 발명에 다른 음파 기반 터치인식 인터페이스는 이에 한정되지 않고 차량의 내부에 적용되는 어떤 인터페이스에도 적용될 수 있을 것이다.
상기 AUI 패드(10)는 외부에서 사용자가 손(P) 등을 사용하여 상기 AUI 패드(10)에 접촉 또는 충격을 가하여 발생하는 음파를 전달하는 역할을 한다. 이러한 상기 AUI 패드(10)는 외부의 접촉 또는 충격으로 인해 국소적으로 변형될 수 있다.
상기 음파 인식부재(30)는 상기 AUI 패드(10)의 일측면에 부착되는데, 상기 AUI 패드(10)에 사용자의 손(P) 등이 접촉되는 면의 반대측 면에 부착되는 것이 바람직하다.
상기 음파 인식부재(30)는 일반적으로 사용되는 터치 음파 인식 마이크 등을 사용할 수 있으며, 이에 한정되지 않고 상기 AUI 패드(10)에서 발생하는 음파를 전기 신호로 전환할 수 있다면 해당 분야 기술자의 필요에 따라 일반적으로 사용되는 다른 마이크 또는 음파 센서 등으로 변경되어 사용될 수 있을 것이다.
상기 액츄에이터부재(20)는 상기 AUI 패드(10) 중에서 상기 음파 인식부재(30)가 부착된 일측면에 부착되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 제어부(40)는 상기 음파 인식부재(30)로부터 전기 신호를 전송받아 상기 액츄에이터부재(20)의 변형을 제어하게 된다.
이러한 상기 액츄에이터부재(20)는 바이메탈, 형상기억 합금, ER 유체 등과 같이 전기식 신호에 따라 휘어지거나 펴지는 성질을 가지는 것으로 복수로 형성될 수 있으며, 상기 복수의 액츄에이터부재(20)는 전체가 변형되거나 일부만 변형되게 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 음파 기반 터치인식 인터페이스의 제어장치의 작동을 도시한 사용상태도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 음파 기반 터치인식 인터페이스의 제어장치의 작동을 도시한 사용상태도이고, 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 음파 기반 터치인식 인터페이스의 제어장치의 작동을 도시한 사용상태도이고, 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 음파 기반 터치인식 인터페이스의 제어장치의 작동을 도시한 사용상태도이다.
도 3 내지 도 6을 참조하여 상기 액츄에이터부재(20)의 작동에 대해 더욱 상세하게 설명한다. 도 3 내지 도 6에서 화살표는 상기 액츄에이터부재(20)의 작동 전과 작동 후를 구분한 것이다. 여기서 도 3 내지 도 6에 도시된 상측이 작동 전이고 하측이 작동 후임을 밝힌다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 액츄에이터부재(20)는 상기 AUI 패드(10)의 일측면에 부착되어 외부에서 사용자가 상기 AUI 패드(10)에 접촉 또는 충격을 가함에 의해 발생하는 음파에 따라 상기 액츄에이터부재(20)가 상기 AUI 패드(10)에 접촉 또는 충격이 가해지는 힘의 방향으로 휘어지도록 변형되게 할 수 있다.
그리고 상기 AUI 패드(10)는 상기 액츄에이터부재(20)가 부착된 부분이 국소적으로 상기 액츄에이터부재(20)와 함께 함몰되게 변형된다.
따라서 본 발명은 사용자가 상기 AUI 패드(10)를 터치하기 전과 후에 어느 부위를 터치해야 하는지, 또는 터치했는지를 눈으로 식별하지 않고도 손 등의 촉감으로 알 수 있도록 하는 블라인드 컨트롤(blind control)을 제공한다.
또한, 사용자가 손가락 등으로 상기 AUI 패드(10)에 접촉 또는 충격을 가하였을 시 상기 AUI 패드(10)의 접촉 또는 충격이 가해진 부분이 빠르게 함몰되게 함에 따라 충격의 정도가 클 시에 사용자가 받는 충격을 줄이는 효과가 있다.
더불어 상기 AUI 패드(10)의 접촉 또는 충격이 가해지는 부분이 접촉 또는 충격과 함께 상기 액츄에이터부재(20)가 휘어지면서 상기 AUI 패드(10)가 상기 액츄에이터부재(20)와 함께 국소적으로 빠르게 힘이 가해지는 방향으로 함몰되었다가 복귀되게 함에 따라 버튼과 같은 물리적인 터치감을 유사하게 구현할 수 있는 장점이 있다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 AUI 패드(10)가 국소적으로 함몰되게 변형되어도 상기 액츄에이터부재(20)는 형상이 변형되지 않을 수 있고, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 액츄에이터부재(20)는 상기 AUI 패드(10)에 가해지는 힘의 반대 방향으로 휘어지게 변형되게 할 수 있으며, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 액츄에이터부재(20)는 복수의 액츄에이터부재(20) 중 일부는 상기 AUI 패드(10)에 가해지는 힘의 방향으로 휘어지고 다른 일부는 반대 방향으로 휘어지게 변형되게 할 수 있다.
이와 같이 상기 액츄에이터부재(20)의 변형을 달리하여 상기 AUI 패드(10)의 어느 부위가 기능하는 영역인지 기능하지 않는 영역인지 촉감 등으로 구분하게 할 수 있고, 촉감만으로도 상기 AUI 패드(10)의 부위별로 기능군을 구별할 수 있게 하여 사용자가 원하는 기능을 사용하게 할 수도 있다.
즉, 기능군에 따라서 상기 액츄에이터부재(20)를 다른 형상으로 활성화하는 경우 사용자는 상기 AUI 패드(10)를 더듬어보는 것만으로도 현재 자신이 음악 기능군을 제어하고 있는지, 공조 기능군을 제어하는 것인지, 혹은 AUI 패드(10)의 활성화, 비활성화 여부를 쉽게 알 수 있게 한다.
또한, 상기 AUI 패드(10)의 부위별로 부착된 복수의 상기 액츄에이터부재(20)가 상호 다르게 변형될 경우 상기 AUI 패드(10)를 터치 시 부위별로 음파가 다르게 발생하게 되어 하나의 음파 인식부재(30)로 상기 AUI 패드(10)의 터치 위치를 상기 제어부(40)가 구분 가능하게 할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 액츄에이터부재(20)의 변형 및 사용자의 손가락 등의 접지 여부를 통해 상기 AUI 패드(10)에 같은 터치 충격을 가하여도 다른 음파가 발생되게 할 수 있다. 따라서 사용자가 상기 AUI 패드(10)에 "톡, 토톡"과 같은 세박자의 같은 리듬 패턴의 명령어를 입력하여도 상기 액츄에이터부재(20)의 형상 또는 사용자의 손가락 등에 따라 다른 음파가 발생하여 상기 제어부(40)는 다른 세기의 전기 신호를 상기 음파 인식부재(30)로부터 전송받아 다른 명령어 인풋이 가능해진다.
즉, 상기 액츄에이터부재(20)가 비 변형 상태로 평평한 형상에서 상기 AUI 패드(10)와 완전 접지했을 시 또는 상기 액츄에이터부재(20)가 완전 변형 상태로 양 끝단이 휘어져서 상기 AUI 패드(10)와 접지되지 않을 시 또는 상기 액츄에이터부재(20)가 일부 변형 상태로 일측 끝단만 휘어져 반 정도면 상기 AUI 패드(10)와 접지되었을 시에 따라 상기 AUI 패드(10)의 진동 특성이 변화하여 상기 AUI 패드(10)에 같은 터치 충격이 가해져도 서로 다른 음파가 발생되게 할 수 있는 것이다.
따라서 사용자는 다양한 제어 명령을 단순한 패턴에 의해 입력할 수 있어 사용자의 명령어 학습이 용이하다는 장점이 있다.
더불어 상기 복수의 액츄에이터부재(20)를 전체 가동하거나 가동 중지하는 방식으로 상기 AUI 패드(10)의 진동 특성을 변화시킬 수도 있을 것이다.
또한, 본 발명은 상기 액츄에이터부재(20)에 의한 상기 AUI 패드(10)의 진동 특성 변화 또는 상기 AUI 패드(10)의 변형 여부를 통해 사용자가 시스템의 활성화 여부를 쉽게 판별할 수 있게 한다.
즉, AUI 시스템의 특성상 사소한 접촉에 의해서도 명령어 인풋이 가능하므로 사용자는 AUI 시스템의 사용 전 전체 시스템의 온/오프 여부를 판단해야 할 필요성있는데, 본 발명은 사용자가 AUI 시스템의 온/오프 판단을 쉽게 할 수 있도록 도움을 줄 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 음파 기반 터치인식 인터페이스의 제어 시스템은 사용자가 AUI 패드에서 터치해야하는 부분 또는 터치했는지 여부를 눈으로 식별하지 않고도 손 등의 촉감으로 알 수 있도록 하는 효과가 있고, 사용자가 손가락 등으로 상기 AUI 패드(10)에 접촉 또는 충격을 가하였을 시 사용자가 받는 충격을 줄이는 효과가 있고, 더불어 버튼과 같은 물리적인 터치감을 유사하게 구현할 수 있는 장점이 있고, 사용자의 촉감만으로도 AUI 패드의 부위별로 기능군을 구별할 수 있게 하여 사용자가 원하는 기능을 사용하게 하는 효과가 있고, 사용자가 다양한 제어 명령을 단순한 패턴에 의해 입력할 수 있게 하여 사용자의 명령어 학습을 용이하게 하는 장점이 있고, 하나의 음파 인식부재로 제어부가 터치 위치를 인식할 수 있게 하는 장점이 있으며, 액츄에이터부재에 의한 AUI 패드의 진동 특성 변화 또는 AUI 패드의 변형 여부를 통해 시스템의 활성화 여부를 쉽게 판별할 수 있게 하는 효과가 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 음파 기반 터치인식 인터페이스의 제어 시스템을 예시된 도면을 참고하여 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
10: AUI 패드 20: 액츄에이터부재
30: 음파 인식부재 40: 제어부

Claims (10)

  1. 음파를 전달하는 AUI(Auditory User Interface) 패드;
    상기 AUI 패드로부터 전달된 음파를 전기 신호로 전환하는 음파 인식부재; 및
    상기 AUI 패드의 일측면에 부착되어 상기 음파 인식부재에서 전환된 전기 신호에 따라 변형되는 액츄에이터부재; 를 포함하여,
    상기 AUI 패드는 외부 압력에 의해 국소적으로 변형되며,
    상기 액츄에이터부재는,
    복수로 구비되며 외부 압력에 의해 변형되지 않고, 음악 기능군 또는 공조 기능군 또는 상기 AUI 패드의 활성화 또는 상기 AUI 패드의 비활성화에 따라서 상호 다른 형상으로 활성화되며, 부착된 부위별로 상호 다르게 변형되고, 상기 AUI 패드와 상기 액츄에이터부재는, 국소적으로 힘이 가해지는 방향으로 동시에 함몰되었다가 동시에 복귀하는 것을 특징으로 하는 음파 기반 터치인식 인터페이스의 제어 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 음파 인식부재로부터 전기 신호를 전송받아 상기 액츄에이터부재의 변형을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 음파 기반 터치인식 인터페이스의 제어 시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 AUI 패드에 외부 압력이 가해지면 상기 액츄에이터가 외부 압력과 함께 변형되며, 상기 AUI 패드가 국소적으로 변형되게 하는 것을 특징으로 하는 음파 기반 터치인식 인터페이스의 제어 시스템.
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 액츄에이터부재는 복수 개이며, 상기 복수의 액츄에이터부재 중 일부만 가동하는 것을 특징으로 하는 음파 기반 터치인식 인터페이스의 제어 시스템.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 액츄에이터부재는 복수 개이며, 상기 복수의 액츄에이터부재를 전체 가동하거나 가동 중지하여 상기 AUI 패드의 진동 특성을 변화시키는 것을 특징으로 하는 음파 기반 터치인식 인터페이스의 제어 시스템.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 액츄에이터부재가 비 변형되어 평평할 경우 또는 상기 액츄에이터부재가 완전 변형되어 양측 끝단이 휘어질 경우 또는 상기 액츄에이터부재가 불완전 변형되어 일측 끝단만 휘어질 경우를 통해 상기 AUI 패드의 진동 특성을 변화시키는 것을 특징으로 하는 음파 기반 터치인식 인터페이스의 제어 시스템.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 음파 기반 터치인식 인터페이스의 제어 시스템은 차량의 인터페이스에 적용되는 것을 특징으로 하는 음파 기반 터치인식 인터페이스의 제어 시스템.
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