KR101744118B1 - Tactile Interfacing Device and Tactile Interfacing Method - Google Patents

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조진수
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Abstract

본 발명은 촉각 인터페이스장치 및 촉각 인터페이스방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일반인의 컴퓨터 사용방식과 유사한 방식으로 시각장애인이 촉각을 이용하여 보다 직관적이고 효율적으로 컴퓨터와 상호작용 할 수 있도록 해주는 새로운 개념의 촉각 인터페이스장치 및 촉각인터페이스 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a tactile interface device and a tactile interface method. More particularly, the present invention relates to a tactile interface device and a tactile interface method that enable a visually impaired person to interact with a computer more intuitively and efficiently To a tactile interface device and a tactile interface method.

Description

촉각 인터페이스장치 및 촉각 인터페이스방법 {Tactile Interfacing Device and Tactile Interfacing Method}[0001] Tactile Interfacing Device and Tactile Interfacing Method [

본 발명은 촉각 인터페이스장치 및 촉각 인터페이스방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일반인의 컴퓨터 사용방식과 유사한 방식으로 시각장애인이 촉각을 이용하여 보다 직관적이고 효율적으로 컴퓨터와 상호작용 할 수 있도록 해주는 새로운 개념의 촉각 인터페이스장치 및 촉각인터페이스 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a tactile interface device and a tactile interface method. More particularly, the present invention relates to a tactile interface device and a tactile interface method that enable a visually impaired person to interact with a computer more intuitively and efficiently To a tactile interface device and a tactile interface method.

정보화 사회에서는 컴퓨터를 이용한 정보습득 및 활용이 필수적이며, 이러한 추세는 일반인 뿐만 아니라 시각장애인에게도 마찬가지이다. In the information society, it is essential to acquire and use information using computers, and this tendency is the same for the general public as well as the visually impaired.

시각장애인의 정보화 수준을 향상시키기 위해서는 그들도 정상인과 유사한 수준으로 정보를 습득하고 활용할 수 있도록 해줘야 하는데, 이는 시각장애인의 일상생활을 보다 편리하게 하고 스스로 정보를 습득하고 활용할 수 있게 해준다는 점에서 중요하다. 또한, 이를 통하여 궁극적으로는 시각장애인에게 다양한 교육기회를 제공하여 사회진출 및 참여의 기회를 확대시킴으로써 그들의 복지를 한층 향상시킬 수 있다는 점에서 매우 중요하다고 할 수 있다. In order to improve the level of informatization of the visually impaired, they should also be able to acquire and use information at a level similar to that of the normal person. This is important because it makes the daily life of the visually impaired more convenient, Do. In addition, it is very important because it can ultimately improve the welfare of the visually impaired by providing various educational opportunities and expanding opportunities for social advancement and participation.

하지만, 현재의 컴퓨터를 사용하는 일반적 방식은 주로 모니터를 통해 출력되는 시각적 정보를 눈으로 인지하고 이에 대하여 키보드, 마우스, 혹은 터치패드 등의 입력도구를 이용하여 정보를 입력하는 방식을 사용하고 있다. 따라서, 시각을 쓸 수 없는 시각장애인이 일반인과 동일한 수준으로 컴퓨터의 출력정보를 인지하고 이에 대한 즉각적인 정보입력과 같은 상호작용을 하는 데에는 큰 한계가 있을 수 밖에 없다. 결과적으로 시각적 장애는 컴퓨터 사용에 있어서의 효율성을 현저히 저하시켜 컴퓨터를 통한 정보습득 및 활용의 기회를 크게 빼앗게 된다.However, the conventional method of using the present computer mainly uses a method of visually recognizing visual information output through a monitor and inputting information using an input tool such as a keyboard, a mouse, or a touch pad. Therefore, there is a great limitation in visually impaired persons who can not use the time to perceive the output information of the computer at the same level as the general person and to interact such as immediate information input. As a result, the visual impairment significantly degrades the efficiency of computer use, thereby greatly depriving the computer of opportunities for information acquisition and utilization.

이러한 시각장애인의 컴퓨터 사용에 있어서의 어려움을 해결하기 위하여 청각, 촉각 등을 사용해 시각적 정보를 인지하고 이를 통해 컴퓨터와 상호작용을 할 수 있도록 다양한 기술들이 개발되어 왔다. 그 대표적인 기술로서, 청각을 통해 시각장애인의 컴퓨터 사용을 보조하는 스크린 리더가 있다. 이는 컴퓨터 화면에 출력되는 내용과 자신이 입력한 키보드 정보를 음성으로 출력하여 컴퓨터를 사용할 수 있도록 도와주는 장치 혹은 소프트웨어이다.Various techniques have been developed to recognize the visual information and to interact with the computer through the use of the hearing, tactile sense, etc., in order to solve the difficulties in using the computer of the visually impaired. As a representative technology, there is a screen reader which assists the visually impaired to use the computer through the hearing. This is a device or software that helps users to use the computer by outputting the contents displayed on the computer screen and the keyboard information inputted by the user.

하지만 스크린 리더는 출력화면에 대한 2차원의 공간적 위치정보 없이 한 줄로 이어진 선형화된 정보만으로 출력화면의 Graphic User Interface (GUI) 요소들을 탐색하므로 화면 출력정보 인지에 어려움이 따르며, 특히 출력화면에 포함된 정보가 많으면 많을수록 그 어려움은 현저히 증가하게 된다. 또한 문자나 GUI 요소들 이외에 그림, 도표 등과 같은 다양한 그래픽 정보들에 대해서는 스크린 리더가 텍스트 기반의 간단한 묘사적 설명만을 음성으로 제공하기 때문에 시각장애인이 그래픽 정보를 이해하고 이에 대한 상호작용을 하는 데에 큰 어려움을 가지게 된다.However, the screen reader has difficulty in finding the screen output information because it searches Graphic User Interface (GUI) elements of the output screen by only one line of linearized information without two-dimensional spatial position information on the output screen. Especially, The more information there is, the greater the difficulty. In addition, since screen readers provide only a simple textual explanatory description for various graphic information such as pictures and diagrams in addition to characters and GUI elements, the visually impaired can understand and interact with graphic information It will have great difficulty.

또 다른 관련 기술로는 점자셀을 통하여 문자정보를 촉각으로 전달해주는 점자정보단말기가 있다. 이는 시각장애인에게 유용한 컴퓨터의 몇몇 기능들을 제공하여 독립적인 장치로 사용되는 방식과 스크린 리더가 분석하는 컴퓨터 화면의 텍스트 정보를 점자로 출력해주는 화면출력 보조장치로 사용하는 방식이 있다. 두 가지 방식 모두 컴퓨터와의 효율적 상호작용을 위한 인터페이스 역할 보다는, 컴퓨터 대용으로 컴퓨터의 몇몇 제한된 기능들만을 수행하는 대체 기기의 역할을 하거나 혹은 문자정보를 점자로 출력해주는 출력보조 장치의 역할 만을 하게 된다. 특히, 점자 출력에 특화된 점자정보단말기는 스크린 리더와 마찬가지로 그래픽 정보를 표현할 수 없다는 문제점을 가지고 있다.Another related art is a Braille information terminal which transmits character information through a braille cell by a tactile sense. This is a method that is used as an independent device by providing some functions of a computer useful for a visually impaired person and a method of using as a screen output auxiliary device for outputting text information of a computer screen analyzed by a screen reader in braille. Instead of acting as an interface for efficient interaction with a computer, both of them serve as substitutes for a computer to perform only a limited number of functions of the computer or as an output aid for outputting textual information in braille . Particularly, the Braille information terminal specialized in the output of braille has a problem that it can not display the graphic information like the screen reader.

한국공개특허번호 10-2012-0063982Korean Published Patent No. 10-2012-0063982

본 발명의 목적은 일반인의 컴퓨터 사용방식과 유사한 방식으로 시각장애인이 촉각을 이용하여 보다 직관적이고 효율적으로 컴퓨터와 상호작용 할 수 있도록 해주는 새로운 개념의 촉각 인터페이스장치 및 촉각인터페이스 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a new concept tactile interface device and a tactile interface method which enable a visually impaired person to interact with a computer more intuitively and efficiently in a manner similar to that of a general person using a computer.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 사용자와 상호작용을 할 수 있는 촉각 인터페이스장치로서, 접속된 외부장치로부터 전송받은 데이터 혹은 상기 촉각 인터페이스장치 내부에서 생성된 데이터에 기초하여, 복수의 핀으로 사용자에게 촉각정보를 제공하는 촉각디스플레이부; 및 사용자 입력을 센싱하는 입력센싱부;를 포함하는, 촉각 인터페이스장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a tactile interface device capable of interacting with a user, the tactile interface device comprising: a plurality of pins, A tactile display unit for providing tactile information to the user; And an input sensing unit for sensing a user input.

본 발명에서는, 상기 촉각 인터페이스장치는, 외부장치와 접속할 수 있는 외부장치접속부를 더 포함하고, 상기 외부장치접속부는 무선통신을 수행할 수 있는 통신모듈부 및 유선적으로 상기 외부장치와 접속할 수 있는 유선연결부 중 1 이상을 포함할 수 있다.In the present invention, the tactile-sensing interface device may further include an external device connection unit connectable to an external device, wherein the external device connection unit includes a communication module unit capable of performing wireless communication and a communication module unit capable of connecting with the external device And may include at least one of a wired connection.

본 발명에서는, 상기 촉각 인터페이스장치는, 사용자로부터 키입력 형태로 정보를 입력받을 수 있는 키보드부를 더 포함할 수 있다.In the present invention, the tactile sensing interface device may further include a keyboard unit capable of receiving information from a user in a key input form.

본 발명에서는, 상기 촉각 인터페이스장치는, 외부로 사운드 출력을 할 수 있는 스피커부를 포함할 수 있다.In the present invention, the tactile sensing interface device may include a speaker unit capable of outputting sound to the outside.

본 발명에서는, 상기 촉각디스플레이부는 1 이상의 차원의 촉각픽셀로 촉각정보를 제공하고, 상기 촉각픽셀은 압전세라믹 및 탄성체를 포함하는 트랜스듀서에 전원을 인가함으로써 상하로 이동하는 복수의 핀에 의하여 구성될 수 있다.In the present invention, the tactile display unit may provide tactile information by at least one dimensional tactile pixel, and the tactile pixel may be constituted by a plurality of pins moving up and down by applying power to a transducer including a piezoelectric ceramics and an elastic body .

본 발명에서는, 상기 촉각디스플레이부는, 상기 데이터를 입력받는 표시데이터수신부; 상기 데이터를 촉각디스플레이데이터로 변환하는 촉각데이터변환부; 및 상기 촉각디스플레이데이터에 의하여 구동하는 복수의 핀구동모듈;을 포함하고, 상기 복수의 핀구동모듈은 1 이상의 차원의 촉각픽셀을 구성할 수 있다.In the present invention, the tactile display unit may include: a display data receiving unit receiving the data; A tactile data converter for converting the data into tactile display data; And a plurality of pin driving modules driven by the tactile display data, wherein the plurality of pin driving modules can constitute one or more dimensional tactile pixels.

본 발명에서는, 상기 복수의 핀구동모듈은 각각, 진동운동을 선형운동으로 변환하는 트랜스듀서; 상기 트랜스듀서에 연결되는 샤프트; 상기 샤프트 상에서 상기 샤프트의 축 방향으로 상하 운동할 수 있는 이동체; 및 상기 이동체의 움직임에 따라서 이동할 수 있는 핀;을 포함할 수 있다.In the present invention, each of the plurality of pin drive modules includes: a transducer for converting a vibration motion into a linear motion; A shaft coupled to the transducer; A moving body capable of moving up and down in the axial direction of the shaft on the shaft; And a pin that can move according to the movement of the moving object.

본 발명에서는, 상기 입력센싱부는 비접촉방식으로 수행될 수 있다.In the present invention, the input sensing unit may be performed in a non-contact manner.

본 발명에서는, 상기 입력센싱부는, 복수의 광을 에미팅(emitting)하고, 에미팅된 복수의 광을 센싱하고, 물리적인 차단으로 에미팅된 광의 센싱값이 변화하는 경우, 변화된 센싱값을 갖는 광의 위치정보로부터 사용자 입력을 센싱할 수 있다.In the present invention, the input sensing unit emits a plurality of lights, senses a plurality of emit light, and when the sensing value of the light emitted by the physical interception changes, The user input can be sensed from the position information of the light.

본 발명에서는, 상기 입력센싱부는 위치감지모듈; 및 위치결정부를 포함하고, 상기 위치감지모듈은 복수의 광에미터 및 복수의 수광센서를 포함하고, 상기 위치결정부는 상기 복수의 수광센서의 센싱 데이터로부터 사용자 입력을 센싱할 수 있다.In the present invention, the input sensing unit may include a position sensing module; And a position determining unit, wherein the position sensing module includes a plurality of light emitters and a plurality of light receiving sensors, and the positioning unit can sense a user input from sensing data of the plurality of light receiving sensors.

본 발명에서는, 상기 복수의 광에미터는 제1축 및 제2축을 따라 배치되어 있고, 상기 복수의 수광센서는 제1축 및 제2축을 따라 배치되어 있을 수 있다.In the present invention, the plurality of light emitters are arranged along the first axis and the second axis, and the plurality of light receiving sensors may be disposed along the first axis and the second axis.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 비시각적으로 상호작용을 할 수 있는 촉각 인터페이스장치로서, 복수의 핀에 의하여 사용자에게 촉각 정보를 제공할 수 있는 촉각디스플레이부; 및 사용자 입력을 센싱할 수 있는 입력센싱부를 포함하고, 상기 촉각디스플레이부는 1 이상의 차원의 촉각픽셀을 표시하는, 촉각인터페이스장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a tactile display device capable of interacting non-visually, including: a tactile display unit capable of providing tactile information to a user through a plurality of pins; And an input sensing unit capable of sensing user input, wherein the tactile display unit displays tactile pixels of one or more dimensions.

본 발명에서는, 상기 촉각픽셀은 압전세라믹 및 탄성체를 포함하는 트랜스듀서에 전원을 인가함으로써 상하로 이동하는 복수의 핀에 의하여 구성되는, 사용자에게 촉각 정보를 제공할 수 있다.In the present invention, the tactile pixel can provide tactile information to a user, which is constituted by a plurality of pins moving up and down by applying power to a transducer including a piezoelectric ceramics and an elastic body.

본 발명에서는, 상기 촉각디스플레이부는 마스터보드; 상기 마스터보드에 전기적으로 접속되고, 촉각디스플레이를 위한 1차데이터를 수신하는 표시데이터수신부; 상기 표시데이터수신부로부터 전송받은 상기 1차데이터를 촉각디스플레이를 위한 데이터로 변환하는, 촉각데이터변환부; 상기 마스터보드에 전기적으로 접속되는 복수의 슬레이브보드; 및 상기 복수의 슬레이브보드 각각의 외면에 배치된 복수의 핀구동모듈을 포함할 수 있다.In the present invention, the tactile display unit includes a master board; A display data receiving unit electrically connected to the master board and receiving primary data for tactile display; A tactile data converter for converting the primary data received from the display data receiver into data for tactile display; A plurality of slave boards electrically connected to the master board; And a plurality of pin driving modules disposed on an outer surface of each of the plurality of slave boards.

본 발명에서는, 상기 촉각데이터변환부는 상기 마스터보드에 배치되는 제1 촉각데이터변환부; 및 상기 슬레이브보드에 배치되는 제2 촉각데이터변환부를 포함하고, 상기 제1 촉각데이터변환부는 상기 1차데이터를 각각의 슬레이브보드에 대한 촉각데이터로서의 2차데이터로 변환하고, 상기 제2 촉각데이터변환부는 상기 2차데이터를 각각의 슬레이브보드에 배치된 복수의 핀구동모듈의 그룹을 구동하기 위한 3차데이터로 변환할 수 있다.In the present invention, the tactile data converter may include: a first tactile data converter disposed on the master board; And a second tactile data converter arranged on the slave board, wherein the first tactile data converter converts the primary data into second data as tactile data for each slave board, Can convert the secondary data into tertiary data for driving a group of a plurality of pin driving modules disposed on each slave board.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 사용자와 상호작용을 할 수 있는 촉각 인터페이스방법으로서, 접속된 외부장치로부터 전송받은 1차 데이터 혹은 촉각 인터페이스장치 내부에서 생성된 1차 데이터에 기초하여, 복수의 핀에 의하여 사용자에게 촉각정보를 제공하는 촉각디스플레이단계; 및 비접촉 방식으로 사용자 입력을 센싱하는 입력센싱단계;를 포함하고, 상기 촉각디스플레이단계 및 상기 입력센싱단계는 실시간으로 수행되는, 촉각 인터페이스방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a tactile interface method capable of interacting with a user. The tactile interface method includes a step of generating, based on primary data received from a connected external device or primary data generated within a tactile interface device, A tactile display step of providing tactile information to a user by a plurality of pins; And an input sensing step of sensing a user input in a non-contact manner, wherein the tactile display step and the input sensing step are performed in real time.

본 발명에서는 상기 촉각디스플레이단계는, 압전세라믹 및 탄성체를 포함하는 트랜스듀서에 전원을 인가함으로써 상하로 이동하는 복수의 핀으로 표시되는 촉각픽셀에 의하여 촉각정보를 제공할 수 있다.In the present invention, the tactile display step may provide tactile information by a tactile pixel indicated by a plurality of pins moving up and down by applying power to a transducer including a piezoelectric ceramics and an elastic body.

본 발명에서는, 상기 촉각픽셀은 복수의 핀구동모듈 그룹에 의하여 표시되고, 각각의 상기 핀구동모듈 그룹은 복수의 핀구동모듈로 이루어질 수 있다.In the present invention, the tactile pixel may be represented by a plurality of pin drive module groups, and each of the pin drive module groups may comprise a plurality of pin drive modules.

본 발명에서는, 상기 입력센싱단계는, 복수의 광을 에미팅(emitting)하는 광에미팅단계; 각각의 복수의 광에 대하여, 광이 에미팅되는 위치로부터 에미팅되는 방향으로 기설정된 거리로 이격된 위치에서 광을 센싱하는 광센싱단계; 및 상기 광센싱단계에서 센싱된 결과를 기초로 사용자의 입력을 계산하는 사용자입력계산단계;를 포함할 수 있다.In the present invention, the input sensing step may include: a step of emitting light to emit a plurality of lights; A light sensing step for sensing light at a position spaced apart by a predetermined distance in a direction in which the light is emitted from the position where the light is emitted, for each of the plurality of lights; And a user input calculation step of calculating a user input based on the result of sensing in the optical sensing step.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 사용자와 상호작용을 할 수 있는 촉각 인터페이스장치로서, 접속된 외부장치로부터 전송받은 데이터 혹은 상기 촉각 인터페이스장치 내부에서 생성된 데이터에 기초하여, 복수의 핀에 의하여 사용자에게 촉각정보를 제공하는 촉각디스플레이부; 비접촉 방식으로 사용자 입력을 센싱하는 입력센싱부; 외부장치와 접속할 수 있는 외부장치접속부; 사용자로부터 키입력 형태로 정보를 입력받을 수 있는 키보드부; 및 상기 촉각디스플레이부, 상기 입력센싱부, 상기 외부장치접속부; 및 상기 키보드부의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는, 촉각 인터페이스장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a tactile interface device capable of interacting with a user, the tactile interface device including a plurality of pins, A tactile display unit for providing tactile information to the user by means of the tactile display unit; An input sensing unit for sensing a user input in a non-contact manner; An external device connection unit connectable to an external device; A keyboard unit capable of receiving information from a user in a key input form; And the tactile display unit, the input sensing unit, the external device connection unit, And a control unit for controlling operation of the keyboard unit.

본 발명에서는, 상기 촉각디스플레이부는 1 이상의 차원의 촉각픽셀을 표시하고, 상기 촉각픽셀은 압전세라믹 및 탄성체를 포함하는 트랜스듀서에 전원을 인가함으로써 상하로 이동하는 복수의 핀에 의하여 구성될 수 있다.In the present invention, the tactile display unit may display tactile pixels of one or more dimensions, and the tactile pixels may be constituted by a plurality of pins moving up and down by applying power to a transducer including a piezoelectric ceramics and an elastic body.

본 발명에서는, 상기 촉각디스플레이부는 1 이상의 차원의 촉각픽셀을 표시하고, 상기 촉각픽셀은 압전세라믹 및 탄성체를 포함하는 트랜스듀서에 전원을 인가함으로써 상하로 이동하는 복수의 핀에 의하여 구성될 수 있다.In the present invention, the tactile display unit may display tactile pixels of one or more dimensions, and the tactile pixels may be constituted by a plurality of pins moving up and down by applying power to a transducer including a piezoelectric ceramics and an elastic body.

본 발명에서는, 상기 입력센싱부는, 복수의 광을 에미팅(emitting)하고, 에미팅된 복수의 광을 센싱하고, 물리적인 차단으로 에미팅된 광의 센싱값이 변화하는 경우, 변화된 센싱값을 갖는 광의 위치정보로부터 사용자 입력을 센싱할 수 있다.In the present invention, the input sensing unit emits a plurality of lights, senses a plurality of emit light, and when the sensing value of the light emitted by the physical interception changes, The user input can be sensed from the position information of the light.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 촉각정보를 제공하는 인터페이싱장치에서 사용자의 입력을 센싱하는 방법으로서, 복수의 광을 에미팅(emitting)하는 광에미팅단계; 각각의 복수의 광에 대하여, 광이 에미팅되는 위치로부터 에미팅되는 방향으로 기설정된 거리로 이격된 위치에서 광을 센싱하는 광센싱단계; 및 상기 광센싱단계에서 센싱된 결과를 기초로 사용자의 입력을 계산하는 사용자입력계산단계;를 포함하는, 사용자의 입력을 센싱하는 방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of sensing an input of a user in an interfacing device for providing tactile information, the method comprising: a step of emitting light to emit a plurality of lights; A light sensing step for sensing light at a position spaced apart by a predetermined distance in a direction in which the light is emitted from the position where the light is emitted, for each of the plurality of lights; And a user input calculation step of calculating a user input based on the result of sensing in the light sensing step.

본 발명에서는, 상기 광에미팅단계는 제1축을 따라 배치된 복수의 제1축 광에미터 및 제2축을 따라 배치된 복수의 제2축 광에미터로부터 복수의 광을 에미팅하고, 상기 광센싱단계는 복수의 상기 제1축 광에미터에 대응하는 제1축 수광센서 및 복수의 상기 제2축 광에미터에 대응하는 제2축 수광센서에 의하여 복수의 광을 센싱할 수 있다.In the present invention, the meeting step of light emits a plurality of lights from a plurality of first axial light emitters arranged along a first axis and a plurality of second axial light emitters arranged along a second axis, The sensing step may sense the plurality of lights by the first axis light receiving sensor corresponding to the plurality of first axial light emitters and the second axis light receiving sensor corresponding to the plurality of second axial light emitters.

본 발명에서는, 상기 사용자입력계산단계는 복수의 상기 제1축 수광센서 및 복수의 상기 제2축 수광센서의 수신광량의 변화값을 기초로 사용자의 입력을 계산할 수 있다.In the present invention, the user input calculation step may calculate the input of the user based on the change values of the received light amounts of the plurality of first axis light receiving sensors and the plurality of second axis light receiving sensors.

본 발명에 따른 촉각 인터페이스장치 및 촉각인터페이스 방법은, 시각장애인들로 하여금 실시간으로 촉각적으로 디스플레이되는 사항들을 직관적으로 인지할 수 있게 하는 효과를 발휘할 수 있다.The tactile interface device and the tactile interface method according to the present invention can exert an effect of visually impaired persons intuitively recognizing tactile display items in real time.

또한, 본 발명에 따른 촉각 인터페이스장치 및 촉각 인터페이스방법은, 시각장애인들로 하여금 촉각적으로 정보를 인지하면서 동시에 인지된 정보에 기반하여 즉각적으로 입력을 할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.In addition, the tactile interface device and the tactile-sensing interface method according to the present invention can display the tactile information of the visually handicapped person at the same time and promptly input the information based on the sensed information.

또한, 본 발명에 따른 촉각 인터페이스장치 및 촉각인터페이스 방법은 터치 및 제스처 인식이 가능한 촉각 디스플레이를 기반으로 시각장애인이 컴퓨터의 화면출력 정보를 점자, 음성 및 촉각 그래픽의 형태로 인지하고 이에 대한 즉각적이고 직관적 정보입력을 할 수 있게 하여 일반인과 매우 유사한 방식으로 컴퓨터를 효율적으로 사용할 수 있게 하는 효과를 발휘할 수 있다.In addition, the tactile interface device and the tactile-sensing interface method according to the present invention recognize the screen output information of the computer in the form of braille, voice and tactile graphics based on tactile display capable of touch and gesture recognition, It is possible to effectively use the computer in a manner very similar to that of the general public.

또한, 본 발명에 따른 촉각 인터페이스장치 및 촉각인터페이스 방법은 적외선 기반의 터치인식 장치를 통해 기존 터치기반의 촉각 디스플레이에서 발생할 수 있는 상승된 핀 상태의 훼손 문제를 해결할 수 있고 가볍고 빠른 터치 및 제스처 동작을 인식하는 효과를 발휘할 수 있다.In addition, the tactile interface device and the tactile interface method according to the present invention can solve the problem of damage of the elevated pin state that may occur in the existing touch-based tactile display through the infrared-based touch recognition device, It is possible to exert a recognizing effect.

또한, 본 발명에 따른 촉각 인터페이스장치는 OS의 다양한 기능들과 다양한 어플리케이션 소프트웨어 들을 사용할 수 있도록 쉽게 확장이 가능하다는 효과를 발휘할 수 있다.In addition, the tactile interface device according to the present invention can exhibit the effect that it can be easily expanded to use various functions of the OS and various application software.

또한, 본 발명에 따른 촉각 인터페이스장치 및 촉각인터페이스 방법은, 시각장애인들에게 종래의 스크린리더 등의 장치와 비교시 현저히 향상된 작업 수행속도 및 편의성을 제공할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.In addition, the tactile interface device and the tactile interface method according to the present invention can exhibit a remarkably improved work execution speed and convenience when compared with a device such as a screen reader in the past for blind people.

또한, 본 발명에 따른 촉각 인터페이스장치 및 촉각인터페이스 방법은, 시각장애인들이 스크린리더로는 수행하기 어려운 그래픽 관련 작업들을 편리하게 수행할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.In addition, the tactile interface device and the tactile-sensing interface method according to the present invention can exert the effect that the visually impaired persons can conveniently perform graphic-related tasks that are difficult to be performed by a screen reader.

또한, 본 발명에 따른 촉각 인터페이스장치 및 촉각 인터페이스방법은, 시각장애인의 컴퓨터 활용능력을 크게 향상시키고, 시각장애인용 컴퓨터 하드웨어 및 소프트웨어 시장을 확대할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.In addition, the tactile interface device and the tactile interface method according to the present invention can greatly improve the ability of the visually impaired to use the computer, and can expand the market for computer hardware and software for the visually impaired.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 인터페이스장치와 사용자단말기의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 인터페이스장치의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 인터페이스장치를 입체적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각디스플레이부를 입체적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 핀구동모듈을 예들을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 핀구동모듈의 예의 단면을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력센싱부의 평면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력센싱부의 측면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 인터페이스방법의 단계를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각디스플레이단계의 세부단계를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력센싱단계의 세부단계를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 인터페이스장치의 사용예를 도시하는 도면이다.
1 is a schematic view illustrating an internal structure of a tactile interface device and a user terminal according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view illustrating an internal structure of a tactile display device according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG.
FIG. 3 is a three-dimensional view illustrating a tactile interface device according to an embodiment of the present invention.
4 is a three-dimensional view illustrating a tactile display unit according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating examples of a pin driving module according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view of an example of a pin drive module according to an embodiment of the present invention.
7 is a view schematically showing a plane of an input sensing unit according to an embodiment of the present invention.
8 is a schematic view illustrating a side surface of an input sensing unit according to an embodiment of the present invention.
9 is a diagram schematically illustrating steps of a tactile interface method according to an embodiment of the present invention.
10 is a view schematically showing detailed steps of a tactile display step according to an embodiment of the present invention.
11 is a diagram schematically illustrating detailed steps of an input sensing step according to an embodiment of the present invention.
12 is a diagram showing an example of using a tactile interface device according to an embodiment of the present invention.

다양한 실시예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다.Various embodiments and / or aspects are now described with reference to the drawings. In the following description, for purposes of explanation, numerous specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of one or more aspects. However, it will also be appreciated by those of ordinary skill in the art that such aspect (s) may be practiced without these specific details. The following description and the annexed drawings set forth in detail certain illustrative aspects of one or more aspects. It is to be understood, however, that such aspects are illustrative and that some of the various ways of practicing various aspects of the principles of various aspects may be utilized, and that the description set forth is intended to include all such aspects and their equivalents.

또한, 다양한 양상들 및 특징들이 다수의 디바이스들, 컴포넌트들 및/또는 모듈들 등을 포함할 수 있는 시스템에 의하여 제시될 것이다. 다양한 시스템들이, 추가적인 장치들, 컴포넌트들 및/또는 모듈들 등을 포함할 수 있다는 점 그리고/또는 도면들과 관련하여 논의된 장치들, 컴포넌트들, 모듈들 등 전부를 포함하지 않을 수도 있다는 점 또한 이해되고 인식되어야 한다.In addition, various aspects and features will be presented by a system that may include multiple devices, components and / or modules, and so forth. It should be understood that the various systems may include additional devices, components and / or modules, etc., and / or may not include all of the devices, components, modules, etc. discussed in connection with the drawings Must be understood and understood.

본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다. 아래에서 사용되는 용어들 '컴포넌트', '모듈', '시스템', '인터페이스' 등은 일반적으로 컴퓨터 관련 엔티티(computer-related entity)를 의미하며, 예를 들어, 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어를 의미할 수 있다.As used herein, the terms "an embodiment," "an embodiment," " an embodiment, "" an embodiment ", etc. are intended to indicate that any aspect or design described is better or worse than other aspects or designs. . As used herein, the terms 'component,' 'module,' 'system,' 'interface,' and the like generally refer to a computer-related entity and include, for example, hardware, It can mean software.

더불어, 용어 "또는"은 배타적 "또는"이 아니라 내포적 "또는"을 의미하는 것으로 의도된다. 즉, 달리 특정되지 않거나 문맥상 명확하지 않은 경우에, "X는 A 또는 B를 이용한다"는 자연적인 내포적 치환 중 하나를 의미하는 것으로 의도된다. 즉, X가 A를 이용하거나; X가 B를 이용하거나; 또는 X가 A 및 B 모두를 이용하는 경우, "X는A 또는 B를 이용한다"가 이들 경우들 어느 것으로도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 "및/또는"이라는 용어는 열거된 관련 아이템들 중 하나 이상의 아이템의 가능한 모든 조합을 지칭하고 포함하는 것으로 이해되어야 한다. In addition, the term "or" is intended to mean " exclusive or " That is, it is intended to mean one of the natural inclusive substitutions "X uses A or B ", unless otherwise specified or unclear in context. That is, X uses A; X uses B; Or when X uses both A and B, "X uses A or B" can be applied to either of these cases. It should also be understood that the term "and / or" as used herein refers to and includes all possible combinations of one or more of the listed related items.

또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It is also to be understood that the term " comprises "and / or" comprising " means that the feature and / or component is present, but does not exclude the presence or addition of one or more other features, components and / It should be understood that it does not.

또한, 본 명세서에서 명백하게 다른 내용을 지시하지 않는 “한”과, “상기”와 같은 단수 표현들은 복수 표현들을 포함한다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 따라서, 일 예로, “컴포넌트 표면(component surface)”은 하나 혹은 그 이상의 컴포넌트 표면들을 포함한다.It is also to be understood that the singular forms "a" and "an" above, which do not expressly state otherwise in this specification, include plural representations. Thus, in one example, a " component surface " includes one or more component surfaces.

또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Also, terms including ordinal numbers such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Also, the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises" or "having" and the like refer to the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

또한, 본 발명의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Furthermore, in the embodiments of the present invention, all terms used herein, including technical or scientific terms, unless otherwise defined, are intended to be inclusive in a manner that is generally understood by those of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Have the same meaning. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and, unless explicitly defined in the embodiments of the present invention, are intended to mean ideal or overly formal .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 인터페이스장치(1000)와 사용자단말기의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 1 is a schematic view illustrating an internal structure of a tactile-sensing device 1000 and a user terminal according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 촉각 인터페이스장치(1000)는 사용자단말기(A)와 유선적 혹은 무선적으로 접속되어, 데이터를 송수신할 수 있게 구성되고, 예를 들어 촉각 인터페이스장치(1000)는 사용자단말기(A)로부터의 그래픽 신호를 전송받아 촉각정보를 제공할 수 있다. 다만, 본 발명은 도 1과 달리 외부의 사용자 단말기 없이 촉각 인터페이스장치(1000) 자체가 독자적인 운영체제에 의하여 동작하고, 촉각 인터페이스장치(1000) 내부의 프로그램 및 내부의 메모리에 기초한 동작에 의하여 촉각 인터페이스장치(1000)가 작동할 수도 있다. 다만, 이 경우에도, 촉각 인터페이스장치(1000)에 통신기능이 구비될 수도 있다.As shown in FIG. 1, the tactile interface device 1000 is connected to the user terminal A in a pneumatic or wireless manner, and is configured to transmit and receive data. For example, And may receive the graphic signal from the terminal A to provide tactile information. However, unlike FIG. 1, the present invention differs from FIG. 1 in that the tactile interface apparatus 1000 itself operates by a proprietary operating system without an external user terminal, and is operated by a tactile interface apparatus (1000) may be operated. However, also in this case, the tactile-sensing interface apparatus 1000 may be provided with a communication function.

한편, 상기 사용자단말기(A)는 스마트 폰(smart phone)과, 태블릿(tablet) 개인용 컴퓨터(personal computer: PC, 이하 'PC'라 칭하기로 한다)와, 이동 전화기와, 화상 전화기와, 전자책 리더(e-book reader)와, 데스크 탑(desktop) PC와, 랩탑(laptop) PC와, 넷북(netbook) PC와, 개인용 복합 단말기(personal digital assistant: PDA, 이하 'PDA'라 칭하기로 한다)와, 휴대용 멀티미디어 플레이어(portable multimedia player: PMP, 이하 'PMP'라 칭하기로 한다)와, 엠피3 플레이어(mp3 player)와, 이동 의료 디바이스와, 카메라와, 웨어러블 디바이스(wearable device)(일 예로, 헤드-마운티드 디바이스(head-mounted device: HMD, 일 예로 'HMD'라 칭하기로 한다)와, 전자 의류와, 전자 팔찌와, 전자 목걸이와, 전자 앱세서리(appcessory)와, 전자 문신, 혹은 스마트 워치(smart watch) 등이 될 수 있다.Meanwhile, the user terminal A includes a smart phone, a tablet, a personal computer (PC), a mobile phone, a video phone, an electronic book An e-book reader, a desktop PC, a laptop PC, a netbook PC, a personal digital assistant (PDA) A portable multimedia player (PMP), an MP3 player, a mobile medical device, a camera, a wearable device (for example, a portable multimedia player (PMP) A head-mounted device (HMD), an electronic garment, an electronic bracelet, an electronic necklace, an electronic app apparel, an electronic tattoo, or a smart watch (smart watch) or the like.

본 발명의 일실시예에 따른 촉각 인터페이스장치(1000)는 도 1 혹은 도 3에 도시된 바와 같이, 외부장치접속부(1100), 촉각디스플레이부(1200), 입력센싱부(1300), 키보드부(1400), 제어부(1500), 및 스피커부(1600)를 포함한다. 촉각디스플레이부(1200)는 컴퓨터가 모니터로 출력하는 시각 그래픽을 촉각 그래픽으로 변환하여 출력한다. 1 or 3, the tactile sensing apparatus 1000 according to an exemplary embodiment of the present invention includes an external device connection unit 1100, a tactile display unit 1200, an input sensing unit 1300, a keyboard unit 1400, a control unit 1500, and a speaker unit 1600. The tactile display unit 1200 converts a visual graphic output from a computer to a monitor into a tactile graphic and outputs the visual graphic.

한편, 상기 입력센싱부(1300)는 촉각디스플레이부(1200)와 결합되는 형태가 바람직하다. 이와 같은 입력센싱부(1300)는 촉각디스플레이부(1200)에서 출력된 촉각정보 혹은 촉각 그래픽 에 대한 시각장애인의 손가락 터치와 미리 정해진 다양한 제스처들을 인식하여 컴퓨터에 입력신호를 전달한다. 한편 키보드부(1400)는, 바람직하게는 현재 시각장애인들이 일반적으로 많이 사용하는 점자를 일반문자로 변환하여 컴퓨터에 문자 입력신호를 전달하는 점자키보드임이 바람직하다. The input sensing unit 1300 may be coupled to the tactile display unit 1200. The input sensing unit 1300 recognizes the tactile information output from the tactile display unit 1200 or the finger touch of the visually impaired person with respect to the tactile graphic and various predetermined gestures and transmits the input signal to the computer. Preferably, the keyboard unit 1400 is preferably a braille keyboard that converts character input signals to a computer by converting braille characters generally used by the visually impaired to general characters.

점자키보드는 기존에 널리 쓰이고 있는 점자키보드와 마찬가지로 점자를 입력 받아 촉각 인터페이스장치(1000) 혹은 촉각 인터페이스장치(1000)에 연결된 사용자 단말기에 전달한다. 점자키보드는 1~6점, 백스페이스, 스페이스, 엔터 버튼으로 구성되며, 점자는 여러 개의 점이 모여 하나의 글자를 구성하기 때문에 점자키보드는 동시에 눌린 버튼의 정보를 전송할 수 있다. 전송된 점자정보는 촉각 인터페이스장치(1000) 내부의 소프트웨어 혹은 사용자단말기의 소프트웨어를 통하여 일반문자(general character)로 점역된다.The braille keyboard transmits the braille to the user terminal connected to the tactile interface apparatus 1000 or the tactile interface apparatus 1000, as in the conventional braille keyboard. Braille keyboard consists of 1 ~ 6 points, backspace, space, and enter button. Braille consists of several dots to form one letter, so the braille keyboard can transmit information of pressed buttons at the same time. The transmitted braille information is transferred to the general character through the software in the tactile interface apparatus 1000 or the software of the user terminal.

따라서, 시각장애인을 위한 컴퓨터 입출력 기능을 위하여, 촉각디스플레이부(1200)는 일반 컴퓨터의 모니터와 같은 역할을 수행하고, 입력센싱부(1300)는 마우스 혹은 태블릿 PC의 터치스크린과 같은 역할을 수행하며, 키보드부(1400), 혹은 바람직하게는 점자키보드는 일반 컴퓨터의 키보드의 역할을 수행하게 된다. Therefore, for the computer input / output function for the visually impaired, the tactile display unit 1200 plays the same role as the monitor of the general computer, and the input sensing unit 1300 functions as the touch screen of the mouse or the tablet PC The keyboard unit 1400, or preferably the braille keyboard serves as a keyboard of a general computer.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 인터페이스장치(1000)의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.FIG. 2 is a schematic view illustrating an internal structure of a tactile display device 1000 according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 인터페이스장치(1000)는 접속된 외부장치로부터 전송받은 데이터 혹은 상기 촉각 인터페이스장치(1000) 내부에서 생성된 데이터에 기초하여, 복수의 핀으로 사용자에게 촉각정보를 제공하는 촉각디스플레이부(1200); 사용자 입력을 센싱하는 입력센싱부(1300); 외부장치와 접속할 수 있는 외부장치접속부(1100); 사용자로부터 키입력 형태로 정보를 입력받을 수 있는 키보드부(1400); 외부로 사운드 출력을 할 수 있는 스피커부(1600); 및 상기 촉각디스플레이부(1200), 상기 입력센싱부(1300), 상기 외부장치접속부(1100), 상기 키보드부(1400), 및 상기 스피커부(1600)의 작동을 제어하는 제어부(1500);를 포함한다.The tactile interface apparatus 1000 according to an embodiment of the present invention provides tactile information to a user through a plurality of pins based on data received from a connected external device or data generated in the tactile interface apparatus 1000 A tactile display unit 1200; An input sensing unit 1300 for sensing a user input; An external device connection unit 1100 that can be connected to an external device; A keyboard unit 1400 for receiving information from a user in a key input form; A speaker unit 1600 capable of outputting sounds to the outside; And a control unit 1500 for controlling operations of the tactile display unit 1200, the input sensing unit 1300, the external device connection unit 1100, the keyboard unit 1400, and the speaker unit 1600 .

상기 촉각디스플레이부(1200)는 1 이상의 차원의 촉각픽셀로 촉각정보를 제공하고, 상기 촉각픽셀은 압전세라믹 및 탄성체를 포함하는 트랜스듀서에 전원을 인가함으로써 상하로 이동하는 복수의 핀에 의하여 구성된다. 바람직하게는 상기 촉각픽셀은 2차원으로 촉각정보를 제공한다.The tactile display unit 1200 provides tactile information with at least one dimensional tactile pixel, and the tactile pixel is constituted by a plurality of pins moving up and down by applying power to a transducer including a piezoelectric ceramics and an elastic body . Preferably, the tactile pixel provides tactile information in two dimensions.

이와 같은 촉각디스플레이부(1200)는, 외부의 사용자단말기로부터 전송받은 데이터에 기초거나 혹은 촉각 인터페이스장치(1000) 내부에서 생성된 데이터를 입력받는 표시데이터수신부(1210); 상기 데이터를 촉각디스플레이데이터로 변환하는 촉각데이터변환부(1220); 및 상기 촉각디스플레이데이터에 의하여 구동하는 복수의 핀구동모듈(1230); 및 촉각디스플레이부(1200)를 구동하는 전원을 공급받는 구동전원공급부(1240);를 포함하고, 입력받은 데이터에 기초하여 촉각정보 혹은 촉각 그래픽을 제공한다.The tactile display unit 1200 includes a display data receiving unit 1210 that receives data received from an external user terminal or receives data generated in the tactile interface apparatus 1000; A tactile data converter 1220 for converting the data into tactile display data; And a plurality of pin driving modules (1230) driven by the tactile display data; And a driving power supply unit 1240 which is supplied with power for driving the tactile display unit 1200, and provides tactile information or tactile graphics based on the input data.

한편, 상기 입력센싱부(1300)는, 복수의 광을 에미팅(emitting)하고, 에미팅된 복수의 광을 센싱하고, 물리적인 차단으로 에미팅된 광의 센싱값이 변화하는 경우, 변화된 센싱값을 갖는 광의 위치정보로부터 사용자 입력을 센싱한다.Meanwhile, the input sensing unit 1300 emits a plurality of lights, senses a plurality of emitted lights, and when the sensing value of the light emitted by the physical interception changes, the changed sensing value From the position information of the light having the light source.

구체적으로, 상기 입력센싱부(1300)는 위치감지모듈(1310); 및 위치결정부(1320)를 포함하고, 상기 위치감지모듈(1310)은 복수의 광에미터 및 복수의 수광센서를 포함하고, 상기 위치결정부(1320)는 상기 복수의 수광센서의 센싱 데이터로부터 사용자 입력을 센싱한다.Specifically, the input sensing unit 1300 includes a position sensing module 1310; And a positioning unit 1320. The position sensing module 1310 includes a plurality of light emitters and a plurality of light receiving sensors, and the positioning unit 1320 receives the sensing data from the plurality of light receiving sensors Sensing user input.

바람직하게는 상기 입력센싱부(1300)에서 사용되는 광은 적외선이고, 상기 광은 일정 단면에 조사하는 형태로 에미팅됨이 바람직하다. Preferably, the light used in the input sensing unit 1300 is infrared rays, and the light is emitted in a form of irradiating a certain cross section.

이와 같은 입력센싱부(1300)는 상기 촉각디스플레이부(1200) 혹은 상기 촉각디스플레이부(1200)의 핀구동모듈(1230)에 인접하게, 혹은 더욱 바람직하게는 결합되어 배치된다. 따라서, 사용자는 촉각디스플레이부(1200)로부터 제공되는 촉각정보 혹은 촉각 그래픽을 촉각으로서 인지하고 바로 촉각디스플레이 상에서 입력 혹은 제스처 등을 수행할 수 있다.The input sensing unit 1300 is disposed adjacent to or more preferably in the tactile display unit 1200 or the pin driving module 1230 of the tactile display unit 1200. Accordingly, the user can recognize the tactile information or the tactile graphic provided from the tactile display unit 1200 as a tactile sense, and can perform an input, a gesture or the like directly on the tactile display.

다만, 사용자가 상기 입력센싱부(1300)로 입력을 수행하는 경우, 사용자의 손가락이 촉각디스플레이부(1200)의 핀구동모듈(1230)에 강하게 접촉이 되어 핀구동모듈(1230)이 손상되는 것을 방지하기 위하여, 상기 입력센싱부(1300)의 상기 위치감지모듈(1310)은 상기 핀구동모듈(1230)로부터 이격되어 배치됨이 바람직하다. 혹은, 사용자가 입력센싱부(1300)에 입력할 수 있는 영역은 상기 핀구동모듈(1230)의 작동영역으로부터 이격되어 있음이 바람직하다. 혹은, 사용자가 입력센싱부(1300)에 입력할 수 있는 영역은 핀구동모듈(1230)이 상승하였을 때 높이보다 높은 높이에 배치됨이 바람직하다.However, when the user performs input to the input sensing unit 1300, the finger of the user is strongly contacted to the pin driving module 1230 of the tactile display unit 1200 to damage the pin driving module 1230 The position sensing module 1310 of the input sensing unit 1300 may be spaced apart from the pin driving module 1230. [ Alternatively, the area that the user can input to the input sensing unit 1300 is preferably spaced apart from the operating area of the pin driving module 1230. Alternatively, the area that the user can input to the input sensing unit 1300 is preferably arranged at a height higher than the height when the pin driving module 1230 is lifted.

한편, 상기 복수의 광에미터는 제1축 및 제2축을 따라 배치되어 있고, 상기 복수의 수광센서는 제1축 및 제2축을 따라 배치되어 있는 것이 바람직하고, 상기 복수의 수광센서는 상기 복수의 광에미터에 대응되도록 배치됨이 더욱 바람직하다.Preferably, the plurality of light emitters are arranged along a first axis and a second axis, and the plurality of light receiving sensors are arranged along a first axis and a second axis, and the plurality of light receiving sensors include the plurality Is arranged so as to correspond to the light emitter of the light source.

상기 외부장치접속부(1100)는 무선통신을 수행할 수 있는 통신모듈부(1110) 및 유선적으로 상기 외부장치와 접속할 수 있는 유선연결부(1120) 중 1 이상을 포함한다. 상기 통신모듈부(1110)는 블루투스(bluetooth) 통신 모듈, 지그비(zigbee) 통신 모듈, 적외선 통신 모듈, BLE(bluetooth low energy) 통신 모듈, 오디오 통신 모듈, LTE(long term evolution) 통신 모듈, 및 WiFi 통신 모듈, IrDA 기반의 적외선 통신 모듈, 무선 랜(WLAN), 와이브로(WiBro) 모듈, 무선 USB(Wireless USB) 모듈, 중 적어도 하나를 포함한다. 한편, 상기 유선연결부(1120)는 USB(Universal Serial Bus) 인터페이스를 이용한 연결모듈을 포함하는 것이 바람직하고, 이외의 데이터의 송수신을 수행할 수 있는 유선연결모듈이 이에 해당한다.The external device connection unit 1100 includes at least one of a communication module unit 1110 capable of performing wireless communication and a wired connection unit 1120 capable of wiredly connecting with the external device. The communication module 1110 includes a Bluetooth communication module, a Zigbee communication module, an infrared communication module, a Bluetooth low energy (BLE) communication module, an audio communication module, an LTE (long term evolution) A communication module, an IrDA-based infrared communication module, a wireless LAN (WLAN), a WiBro module, and a wireless USB (Wireless USB) module. The wired connection unit 1120 may include a connection module using a universal serial bus (USB) interface, and may be a wired connection module capable of transmitting and receiving data.

한편, 상기 스피커부(1600)는 촉각 인터페이스장치(1000)에서 촉각 디스플레이되는 정보, 문자정보, 혹은 상기 입력센싱부(1300)에 의하여 입력된 정보에 반응하여 출력되는 정보를 음성으로 읽어주는 기능을 수행할 수 있다. Meanwhile, the speaker unit 1600 may include a function of reading the tactile display information, character information, or information output in response to the information input by the input sensing unit 1300 by voice. Can be performed.

상기 제어부(1500)는 상기 촉각 인터페이스장치의 전체적인 작동이나, 상기 외부장치접속부(1100); 상기 키보드부(1400); 혹은 상기 스피커부(1600)의 작동을 제어한다. 예를 들어, 외부의 사용자 단말기로부터 데이터가 수신되는 경우 이를 촉각디스플레이부(1200)의 표시데이터수신부(1210)로 송신하고, 촉각디스플레이부(1200)의 작동을 명령한다. 혹은, 상기 입력센싱부(1300)로부터 사용자의 입력이 입력되는 경우, 제어부(1500)에서 입력을 처리하거나 혹은 상기 외부장치접속부(1100)를 통하여 연결된 사용자 단말기(A)로 입력신호를 전송한다.The controller 1500 controls the overall operation of the tactile interface device, the external device connection unit 1100; The keyboard unit 1400; Or controls the operation of the speaker unit 1600. For example, when data is received from an external user terminal, the data is transmitted to the display data receiving unit 1210 of the tactile display unit 1200, and the operation of the tactile display unit 1200 is commanded. Alternatively, when a user's input is input from the input sensing unit 1300, the control unit 1500 processes the input or transmits the input signal to the user terminal A connected through the external device connection unit 1100.

만약, 상기 촉각 디스플레이장치가 외부의 사용자 단말기와 접속되는 경우가 아니라, 자체적인 OS 와 어플리케이션으로 작동되는 경우, 자체적인 연산이 가능한 수준의 CPU 및 메모리 장치를 포함하고, 독립적으로 작동할 수 있다. 독립적으로 작동가능한 경우에도, 상기 촉각 디스플레이장치는 외부와 통신을 수행할 수도 있다.If the tactile display device is not connected to an external user terminal but operates with its own OS and applications, it can operate independently including a CPU and a memory device of a level that can perform its own operation. Even if it is operable independently, the tactile display device may perform communication with the outside.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 인터페이스장치(1000)를 입체적으로 도시한 도면이다.FIG. 3 is a three-dimensional view of a tactile display device 1000 according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 촉각 인터페이스장치(1000)는 외부로 노출된 촉각디스플레이부(1200)의 구성요소, 구체적으로는 복수의 핀구동모듈(1230)로 픽셀형태의 촉각디스플레이를 제공한다. 이와 같은 촉각디스플레이부(1200)에 의하여 사용자는 촉각디스플레이부(1200)의 복수의 핀구동모듈(1230)을 촉각적으로 인지할 수 있다.3, the tactile display apparatus 1000 according to the present invention includes components of the tactile display unit 1200 exposed to the outside, in particular, a plurality of pin drive modules 1230, Lt; / RTI > With the tactile display unit 1200, the user can tactilely recognize the plurality of pin drive modules 1230 of the tactile display unit 1200.

한편, 사용자는 촉각적으로 촉각디스플레이를 인지하면서 동시에 상기 입력센싱부(1300)를 통하여 터치입력으로 명령 등을 입력할 수 있다. 여기서 '터치입력'은 협의로 해석되지 않고, 촉각디스플레이부의 핀구동모듈의 최상측의 핀을 살짝 터치하면서 입력하는 입력 및 상기 핀구동모듈의 최상측의 핀을 터치하지 않는 형태의 입력을 모두 포함한다.Meanwhile, the user can input a command or the like through touch input through the input sensing unit 1300 while recognizing the tactile display tactilely. Herein, the 'touch input' is not interpreted in a narrow sense and includes both an input for input while slightly touching the uppermost pin of the pin driving module of the tactile display unit and an input for not touching the uppermost pin of the pin driving module do.

바람직하게는, 사용자가 상기 입력센싱부(1300)로 입력을 수행하는 경우, 사용자의 손가락이 촉각디스플레이부(1200)의 핀구동모듈(1230)에 강하게 접촉이 되어 핀구동모듈(1230)이 손상되는 것을 방지하기 위하여, 바람직하게는, 본 발명에서의 입력센싱부(1300)는 일반적인 터치디스플레이에서 사용되는 촉각핀 표면의 정전용량 (electric capacity) 변화를 감지하는 정전용량 방식과는 달리 촉각핀들에 대한 터치와 관련없이 동작, 입력, 제스처 등이 인식 될 수 있도록 광 센싱기반, 더욱 바람직하게는 적외선 센싱기반의 비접촉 인식 방식을 도입하였다. 즉, 바람직하게는, 상기 입력센싱부는 비접촉방식으로 수행된다.The user's finger is strongly contacted to the pin drive module 1230 of the tactile display unit 1200 and the pin drive module 1230 is damaged The input sensing unit 1300 according to the present invention is different from the capacitive sensing method in which a change in electric capacity of the tactile pin surface used in a general touch display is detected, A non-contact recognition method based on optical sensing, more preferably, infrared sensing is introduced so that operation, input, gesture, etc. can be recognized regardless of a touch with respect to the touch. That is, preferably, the input sensing unit is performed in a non-contact manner.

본 명세서에서 비접촉방식의 센싱, 혹은 비접촉방식의 인식은 센싱을 하는 요소 혹은 센서에 물리적인 접촉을 하지 않더라도, 센싱을 하는 요소 혹은 센서가 물리적 동작 혹은 물리적 형태를 인식할 수 센싱방법을 지칭하고, 이러한 예로서 본 발명의 일 실시예에서는 적외선 센싱기반의 인식 방식을 사용한다.In this specification, non-contact sensing or non-contact sensing refers to a sensing method in which a sensing element or sensor can recognize a physical operation or a physical form even if the sensing element does not physically contact the sensing element or sensor, As an example of this, an embodiment of the present invention uses an infrared sensing based recognition method.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 입력센싱부(1300)의 상기 위치감지모듈(1310)은 상기 핀구동모듈(1230)로부터 이격되어 배치됨이 바람직하다. 혹은, 사용자가 입력센싱부(1300)에 입력할 수 있는 영역은 상기 핀구동모듈(1230)의 작동영역으로부터 이격되어 있음이 바람직하다. 혹은, 사용자가 입력센싱부(1300)에 입력할 수 있는 영역은 핀구동모듈(1230)이 상승하였을 때 높이보다 높은 높이에 배치됨이 바람직하다. Also, as shown in FIG. 3, the position sensing module 1310 of the input sensing unit 1300 may be spaced apart from the pin driving module 1230. Alternatively, the area that the user can input to the input sensing unit 1300 is preferably spaced apart from the operating area of the pin driving module 1230. Alternatively, the area that the user can input to the input sensing unit 1300 is preferably arranged at a height higher than the height when the pin driving module 1230 is lifted.

한편, 사용자는 구체적인 정보를 입력하기 위하여, 예를 들어 텍스트 정보를 입력하기 위하여 키보드부(1400)를 통하여, 상기 촉각 인터페이스장치(1000)에 정보 입력을 수행할 수 있다.Meanwhile, the user can input information to the tactile interface apparatus 1000 through the keyboard unit 1400, for example, to input text information in order to input specific information.

또한, 텍스트의 음성 혹은 사운드 정보를 사용자에게 출력하기 위하여, 상기 촉각 인터페이스장치(1000)는 스피커부(1600)를 통하여 사용자에게 음성정보를 출력할 수 있다.In addition, in order to output voice or sound information of text to the user, the tactile sensing interface apparatus 1000 may output voice information to the user through the speaker unit 1600. [

도 3에 도시된 바와 같이, 촉각 인터페이스장치(1000)는 유선연결부(1120)를 통하여 외부의 사용자단말기에 접속하거나 혹은 통신모듈부(1110)를 통하여 무선통신으로 외부의 사용자단말기에 접속할 수 있다. 이 경우, 사용자단말기에서의 GUI 요소들을 촉각 인터페이스장치(1000)에서 촉각적으로 표시하고, 사용자는 GUI 요소들에 대한 반응 혹은 입력을 상기 입력센싱부(1300) 혹은 키보드를 통하여 입력할 수 있다. 또한, 사용자가 상기 입력센싱부(1300)를 통하여 입력한 명령에 따라서, 상기 촉각 인터페이스장치(1000)는 상기 촉각디스플레이부(1200) 혹은 스피커부(1600)에 따라 출력을 할 수도 있기 때문에, 시각장애인의 경우 그래픽 화면 기반의 PC 등의 사용자 단말기를 보다 직관적으로 이용할 수 있다.3, the tactile sensing apparatus 1000 may be connected to an external user terminal through a wired connection unit 1120 or may be connected to an external user terminal by wireless communication through a communication module unit 1110. [ In this case, the GUI elements in the user terminal are tactually displayed in the tactile interface apparatus 1000, and the user can input a response or input to the GUI elements through the input sensing unit 1300 or the keyboard. Since the tactile display device 1000 can output according to the tactile display unit 1200 or the speaker unit 1600 according to a command input by the user through the input sensing unit 1300, In the case of the disabled, a user terminal such as a PC based on a graphic screen can be used more intuitively.

또한, 이와 같은 촉각 인터페이스장치(1000)는 단순히 시각장애인이 촉각정보를 인지하는 것에 한정되는 것이 아니라, 촉각정보를 인지하고 그에 따라 직관적으로 촉각 인터페이스장치(1000)에 명령 등의 입력을 수행할 수 있고, 이는 결과적으로 그래픽 화면 기반의 PC 등의 사용자 단말기를 일반인과 같은 편의성으로 사용할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.In addition, the tactile interface apparatus 1000 is not limited to simply recognizing the tactile information, but can recognize the tactile information and intuitively input commands or the like to the tactile interface apparatus 1000 As a result, it is possible to use a user terminal such as a PC based on a graphic screen as a convenience to the general public.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각디스플레이부(1200)를 입체적으로 도시한 도면이다.4 is a three-dimensional view illustrating a tactile display unit 1200 according to an embodiment of the present invention.

상기 촉각디스플레이부(1200)는 1 이상의 차원의 촉각픽셀을 표시 혹은 제공할 수 있다. 도 4에서는 2차원의 촉각픽셀을 제공할 수 있는 촉각디스플레이부(1200)의 일예를 도시한다. 상기 촉각픽셀은 압전세라믹 및 탄성체를 포함하는 트랜스듀서에 전원을 인가함으로써 상하로 이동하는 복수의 핀에 의하여 구성된다. The tactile display unit 1200 may display or provide tactile pixels of one or more dimensions. FIG. 4 shows an example of a tactile display unit 1200 capable of providing a two-dimensional tactile pixel. The tactile pixel is constituted by a plurality of pins moving up and down by applying power to a transducer including a piezoelectric ceramic and an elastic body.

구체적으로, 상기 촉각픽셀은 복수의 핀구동모듈 그룹에 의하여 표시되고, 각각의 상기 핀구동모듈 그룹은 복수의 핀구동모듈(1230)로 이루어진다. 혹은 전체의 핀구동모듈이 하나의 핀구동모듈 그룹을 구성할 수도 있다. Specifically, the tactile pixel is represented by a plurality of pin driving module groups, and each of the pin driving module groups is made up of a plurality of pin driving modules 1230. Alternatively, the entire pin drive module may constitute one pin drive module group.

구체적으로, 상기 촉각디스플레이부(1200)는 마스터보드(1250); 상기 마스터보드(1250)에 전기적으로 접속되고, 촉각디스플레이를 위한 1차데이터를 수신하는 표시데이터수신부(1210); 상기 표시데이터수신부(1210)로부터 전송받은 상기 1차데이터를 촉각디스플레이를 위한 데이터로 변환하는, 촉각데이터변환부(1220); 상기 마스터보드(1250)에 전기적으로 접속되는 복수의 슬레이브보드(1260); 및 상기 복수의 슬레이브보드(1260) 각각의 외면에 배치된 복수의 핀구동모듈(1230); 및 상기 마스터보드(1250)를 통하여 위의 구성요소들에게 구동전원을 공급하는 구동전원공급부(1240)를 포함한다. Specifically, the tactile display unit 1200 includes a master board 1250; A display data receiving unit (1210) electrically connected to the master board (1250) and receiving primary data for tactile display; A tactile data converter 1220 for converting the primary data received from the display data receiver 1210 into data for tactile display; A plurality of slave boards 1260 electrically connected to the master board 1250; And a plurality of pin driving modules (1230) disposed on an outer surface of each of the plurality of slave boards (1260); And a driving power supply unit 1240 for supplying driving power to the above components through the master board 1250.

상기 구동전원공급부(1240)는 외부로부터 공급받은 전원을 상기 마스터보드(1250)에 입력하는 형태임이 바람직하다.The driving power supply unit 1240 preferably receives power supplied from the outside to the master board 1250.

한편, 상기 촉각데이터변환부(1220)는 상기 마스터보드(1250)에 배치되는 제1 촉각데이터변환부(1221); 및 상기 슬레이브보드(1260)에 배치되는 제2 촉각데이터변환부(1222)를 포함하고, 상기 제1 촉각데이터변환부(1221)는 상기 1차데이터를 각각의 슬레이브보드(1260)에 대한 촉각데이터로서의 2차데이터로 변환하고, 상기 제2 촉각데이터변환부(1222)는 상기 2차데이터를 각각의 슬레이브보드(1260)에 배치된 복수의 핀구동모듈(1230)의 그룹을 구동하기 위한 3차데이터로 변환한다. The tactile data converting unit 1220 includes a first tactile data converting unit 1221 arranged on the master board 1250, And a second tactile data converter 1222 disposed in the slave board 1260. The first tactile data converter 1221 converts the primary data into tactile data for each slave board 1260, And the second tactile data converting unit 1222 converts the secondary data into third data for driving a group of the plurality of pin driving modules 1230 disposed in each slave board 1260, Data.

상기 촉각디스플레이부(1200)는 다중 배열로 구성된 핀구동모듈(1230)의 핀의 상하운동을 통해 시각 그래픽을 촉각 그래픽 형태로 변환하여 전달하는 장치이다. 본 발명과 같은 촉각디스플레이부(1200)는, 전압을 인가하면 핀이 상승하고 전압이 인가되지 않으면 핀이 하강하는 구조인 압전 바이모프에 의한 릴레이 메커니즘에 비하여, 추가적인 모듈의 구성이 필요하지 않기 때문에, 소형화가 가능하고 다중배열이 용이한 구조를 가진다. The tactile display unit 1200 converts a visual graphic into a tactile graphic form by vertically moving a pin of the pin driving module 1230 having a plurality of arrangements. Since the tactile display unit 1200 according to the present invention does not require the configuration of an additional module as compared with the relay mechanism based on the piezoelectric bimorph in which the pin rises when the voltage is applied and the pin is lowered when the voltage is not applied , It is possible to miniaturize and has a structure in which multiple arrangements are easy.

따라서, 본 발명에서와 같은 촉각디스플레이부(1200)는 장치의 소형화를 도모하면서 동시에 높은 해상도의 촉각디스플레이를 제공할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.Therefore, the tactile display unit 1200 as in the present invention can exhibit the effect of providing a high-resolution tactile display at the same time while reducing the size of the apparatus.

상기 마스터보드(1250)는 표시데이터수신부(1210)를 통해 입력된 촉각 그래픽 데이터를 수신하고, 이를 제1 촉각데이터변환부(1221)로 전달한다. 상기 표시데이터수신부(1210)는 UART (universal asynchronous receiver/transmitter)임이 바람직하고, 상기 제1 촉각데이터변환부(1221)는 MCU (Micro Controller Unit)임이 바람직하다.The master board 1250 receives the tactile graphic data input through the display data receiving unit 1210 and transmits the tactile graphic data to the first tactile data converting unit 1221. The display data receiving unit 1210 may be a universal asynchronous receiver / transmitter (UART), and the first tactile data converting unit 1221 may be an MCU (Micro Controller Unit).

바람직하게는, 상기 제1 촉각데이터변환부(1221)는 표시데이터수신부(1210)를 통해 입력된 촉각 그래픽 데이터를 분석하고, 이를 복수의 슬레이브보드(1260)로 전달한다. 이와 같은 전달에 있어서, 상기 제1 촉각데이터변환부(1221)는 상기 다수의 슬레이브보드(1260)의 정보에 기초하여 데이터를 변환한 후, 이를 슬레이브보드(1260)로 전달함이 바람직하다. The first tactile data converting unit 1221 analyzes the tactile graphic data input through the display data receiving unit 1210 and transmits the tactile graphic data to a plurality of slave boards 1260. In such a transmission, the first tactile data converter 1221 may convert data based on the information of the plurality of slave boards 1260, and then transmit the converted data to the slave board 1260.

혹은, 상기 제1 촉각데이터변환부(1221)는 상기 촉각 그래픽 데이터를 각각의 슬레이브보드(1260)에 해당하는 데이터로 변환을 수행하고, 각각의 변환된 데이터를 각각의 슬레이브보드(1260)로 전달할 수도 있다.Alternatively, the first tactile data converter 1221 may convert the tactile graphic data into data corresponding to the respective slave boards 1260, and may transmit the converted data to the respective slave boards 1260 It is possible.

혹은 상기 제1 촉각데이터변환부(1221) 없이, 상기 표시데이터수신부(1210)를 통하여 전달된 촉각 그래픽 데이터를 바로 슬레이브보드(1260)로 전달할 수도 있다.Alternatively, the tactile graphic data transmitted through the display data receiving unit 1210 may be directly transmitted to the slave board 1260 without the first tactile data converting unit 1221.

이후, 슬레이브보드(1260)에 내장된 제2 촉각데이터변환부(1222)는 사전에 프로그래밍 된 CPLD (Complex Programmable Logic Device)를 이용하여 상기 제1 촉각데이터변환부(1221)로부터 전달받은 데이터 혹은 상기 표시데이터수신부(1210)를 통하여 전달받은 데이터를 각각의 핀구동모듈(1230) 혹은 복수의 핀구동모듈(1230)로 구성된 각각의 핀구동모듈어레이에 따라 분리하고, 각각의 핀구동모듈(1230) 혹은 복수의 핀구동모듈(1230)로 구성된 핀구동모듈어레이에 동작신호를 전달한다. Then, the second tactile data converter 1222 incorporated in the slave board 1260 converts the data received from the first tactile data converter 1221 or the data received from the first tactile data converter 1221 using a previously programmed CPLD (Complex Programmable Logic Device) The data received through the display data receiving unit 1210 is divided according to each pin driving module array composed of the pin driving module 1230 or the plurality of pin driving modules 1230, Or to a pin drive module array composed of a plurality of pin drive modules 1230.

이와 같은 동작신호에 따라 핀구동모듈(1230)의 핀은 상하 운동을 할 수 있고, 바람직하게는 핀 간격 및 상승 높이는 1 mm ~ 10 mm의 범위에 있다.According to the operation signal, the pin of the pin driving module 1230 can move up and down. Preferably, the pin interval and the rising height are in the range of 1 mm to 10 mm.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 핀구동모듈(1230)을 예들을 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating examples of the pin driving module 1230 according to an embodiment of the present invention.

이하에서는, 도 5(A) 및 도 5(B)에 도시된 핀구동모듈(1230)의 실시예에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, an embodiment of the pin drive module 1230 shown in Figs. 5A and 5B will be described.

도 5(A)에 도시된 바와 같이, 핀구동모듈(1230)은 각각, 진동운동을 선형운동으로 변환하는 트랜스듀서(1231); 상기 트랜스듀서에 연결되는 샤프트(1232); 상기 샤프트(1232) 상에서 상기 샤프트(1232)의 축 방향으로 상하 운동할 수 있는 이동체(1233); 및 상기 이동체(1233)의 움직임에 따라서 이동할 수 있는 핀(1234);을 포함한다.As shown in Fig. 5 (A), the pin drive module 1230 includes a transducer 1231 that converts a vibration motion to a linear motion; A shaft 1232 connected to the transducer; A moving body 1233 which can move up and down in the axial direction of the shaft 1232 on the shaft 1232; And a pin 1234 that can move according to the movement of the moving body 1233. [

바람직하게는, 상기 트랜스듀서(1231)는 복수의 압전세라믹 및 탄성체를 포함하고, 전원이 인가되는 경우 압전세라믹의 팽창/수축에 의한 진동을 선형으로 변환하여 상기 이동체(1233)를 상하로 이동시키고, 트랜스듀셔를 제어함으로써 상기 이동체(1233)의 움직임을 제어할 수 있다.Preferably, the transducer 1231 includes a plurality of piezoelectric ceramics and elastic bodies. When the power is applied, the transducer 1231 linearly converts vibrations due to expansion / contraction of the piezoelectric ceramics to move the moving body 1233 up and down , And the movement of the moving body 1233 can be controlled by controlling the transducer.

이하에서는, 도 5(C) 및 도 5(D)에 도시된 핀구동모듈(1230)의 실시예에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, an embodiment of the pin drive module 1230 shown in Figs. 5 (C) and 5 (D) will be described.

도 5(C)에 도시된 바와 같이, 핀구동모듈(1230)은 각각, 진동운동을 선형운동으로 변환하는 트랜스듀서(1231); 상기 트랜스듀서에 연결되는 샤프트(1232); 상기 샤프트(1232) 상에서 상기 샤프트(1232)의 축 방향으로 상하 운동할 수 있는 이동체(1233); 및 상기 이동체(1233)의 움직임에 따라서 이동할 수 있는 핀(1234); 및 상기 샤프트(1232)를 감싸고 상기 핀(1234)의 일단이 삽입되는 케이싱부(1235)를 포함한다.As shown in FIG. 5C, the pin drive module 1230 includes a transducer 1231, which converts the oscillating motion into a linear motion; A shaft 1232 connected to the transducer; A moving body 1233 which can move up and down in the axial direction of the shaft 1232 on the shaft 1232; And a pin 1234 movable according to the movement of the moving body 1233; And a casing 1235 surrounding the shaft 1232 and having one end of the pin 1234 inserted therein.

바람직하게는, 상기 트랜스듀서(1231)는 복수의 압전세라믹 및 탄성체를 포함하고, 전원이 인가되는 경우 압전세라믹의 팽창/수축에 의한 진동을 선형으로 변환하여 상기 이동체(1233)를 상하로 이동시키고, 트랜스듀셔를 제어함으로써 상기 이동체(1233)의 움직임을 제어할 수 있다.Preferably, the transducer 1231 includes a plurality of piezoelectric ceramics and elastic bodies. When the power is applied, the transducer 1231 linearly converts vibrations due to expansion / contraction of the piezoelectric ceramics to move the moving body 1233 up and down , And the movement of the moving body 1233 can be controlled by controlling the transducer.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 핀구동모듈(1230)의 예의 단면을 도시한 도면이다.6 is a cross-sectional view of an example of a pin drive module 1230 according to an embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이, 핀구동모듈(1230)의 트랜스듀서(1231)는 하우징(1231.1);하우징(1231.1) 내부에 배치되는 제1 압전세라믹(1231.2), 제2 압전세라믹(1231.4); 및 상기 제1 압전세라믹 및 제2 압전세라믹 사이에 배치된 탄성부재(1231.3)를 포함한다.6, the transducer 1231 of the pin drive module 1230 includes a housing 1231.1, a first piezoelectric ceramic 1231.2, a second piezoelectric ceramic 1231.4 disposed inside the housing 1231.1; And an elastic member 1231.3 disposed between the first piezoelectric ceramic and the second piezoelectric ceramic.

한편, 이동체(1233)는 이동체본체(1233.1) 및 상기 이동체본체(1233.1)의 내부에 배치되는 고무링(1233.2)을 포함한다.On the other hand, the moving body 1233 includes a moving body 1233.1 and a rubber ring 1233.2 disposed inside the moving body 1233.1.

이와 같은 구조에서 트랜스듀서(1231)의 제1 압전세라믹(1231.2) 및 제2 압전세라믹(1231.4)에 인가되는 전압을 제어함으로써 상기 이동체(1233)의 상하운동을 효율적으로 제어할 수 있다.By controlling the voltages applied to the first piezoelectric ceramic 1231.2 and the second piezoelectric ceramic 1231.4 of the transducer 1231 in this structure, the vertical movement of the moving body 1233 can be efficiently controlled.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력센싱부(1300)의 평면을 개략적으로 도시한 도면이다.7 is a diagram schematically showing a plane of the input sensing unit 1300 according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 입력센싱부(1300)는 촉각디스플레이부(1200)에 의하여 출력된 촉각 그래픽에 대한 시각장애인들의 직관적인 상호작용 및 다양한 정보입력을 수행할 수 있다. 또한, 입력센싱부(1300)는 촉각디스플레이부(1200)에 손가락 터치인식장치를 결합하여 손가락 터치 및 손가락 제스처 인식 기능을 추가할 수 있다.The input sensing unit 1300 according to an exemplary embodiment of the present invention can perform intuitive interaction with the visually impaired persons and input various information about the tactile graphics output by the tactile display unit 1200. [ In addition, the input sensing unit 1300 may combine the finger touch recognition device with the tactile display unit 1200 to add a finger touch and a finger gesture recognition function.

본 발명에 따른 촉각 인터페이스장치(1000)는 태블릿 PC 등에서와 같은 일반적인 터치 디스플레이와는 달리 촉각핀들의 물리적인 상승에 의해 촉각 그래픽을 표현하고, 촉각핀들에 자기유지력(force gauge)을 초과하는 과도한 압력의 터치 동작이 가해지는 경우 출력된 촉각 그래픽 혹은 촉각정보가 훼손되어 정보인지에 혼란을 줄 수 있다. The tactile display device 1000 according to the present invention displays a tactile graphic by physically raising the tactile pins, unlike a general touch display such as a tablet PC or the like, and displays an excessive pressure The touch tactile graphic or tactile information output may be damaged and confuse the information.

따라서, 바람직하게는, 본 발명에서의 입력센싱부(1300)는 일반적인 터치디스플레이에서 사용되는 촉각핀 표면의 정전용량 (electric capacity) 변화를 감지하는 정전용량 방식과는 달리 촉각핀들에 대한 터치와 관계없이 동작, 입력, 제스처 등이 인식 될 수 있도록 광 센싱기반, 더욱 바람직하게는 적외선 센싱기반의 비접촉 인식 방식을 도입하였다. 즉, 바람직하게는, 상기 입력센싱부는 비접촉방식으로 수행된다.Accordingly, preferably, the input sensing unit 1300 of the present invention is different from the capacitance type sensing a change in electric capacity of a surface of a tactile pin used in a general touch display, A non-contact recognition method based on optical sensing, more preferably, infrared sensing is introduced so that operation, input, gesture, That is, preferably, the input sensing unit is performed in a non-contact manner.

본 명세서에서 비접촉방식의 센싱, 혹은 비접촉방식의 인식은 센싱을 하는 요소 혹은 센서에 물리적인 접촉을 하지 않더라도, 센싱을 하는 요소 혹은 센서가 물리적 동작 혹은 물리적 형태를 인식할 수 센싱방법을 지칭하고, 이러한 예로서 본 발명의 일 실시예에서는 적외선 센싱기반의 인식 방식을 사용한다.In this specification, non-contact sensing or non-contact sensing refers to a sensing method in which a sensing element or sensor can recognize a physical operation or a physical form even if the sensing element does not physically contact the sensing element or sensor, As an example of this, an embodiment of the present invention uses an infrared sensing based recognition method.

이와 같은 본 발명의 입력센싱부(1300)에 따르면, 상승된 촉각셀 핀들의 최대 높이보다 약간 높게 적외선 빔들이 투사될 수 있도록 설계하여, 촉각핀들의 상하운동과 관계 없이 출력된 촉각 그래픽 위에 가벼운 터치만으로 핀들의 상승상태를 훼손하지 않고 빠른 속도로 터치동작을 인식할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to the input sensing unit 1300 of the present invention, the infrared beams are designed to be projected slightly higher than the maximum height of the raised tactile cell pins, so that a light touch The touch operation can be recognized at a high speed without damaging the rising state of the pins.

또한, 촉각 핀들의 물리적인 걸림 없이 쓸기 (Swipe), 회전 등 다양한 터치기반 제스처들을 인식할 수 있어 시각장애인과 컴퓨터간의 상호작용을 한층 더 다양화 시킬 수 있다. 이와 같은 입력센싱부(1300)의 또 다른 장점으로는 분리가능한 방식으로 설계되어 기존의 다른 촉각 디스플레이들과도 쉽게 결합될 수 있어 확장성이 높아질 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.In addition, various touch-based gestures such as swipe and rotation can be recognized without physical hitching of the tactile pins, thereby further diversifying the interaction between the visually impaired and the computer. Another advantage of the input sensing unit 1300 is that it is designed in a detachable manner so that it can be easily combined with other tactile displays.

상기 입력센싱부(1300)는, 복수의 광을 에미팅(emitting)하고, 에미팅된 복수의 광을 센싱하고, 물리적인 차단으로 에미팅된 광의 센싱값이 변화하는 경우, 변화된 센싱값을 갖는 광의 위치정보로부터 사용자 입력을 센싱한다.The input sensing unit 1300 emits a plurality of lights, senses a plurality of emit light, and when the sensed value of the light emitted by the physical interception changes, And senses the user input from the position information of the light.

여기서, 에미팅된 광의 센싱값이 변화하는 경우는 에미팅되는 광이 차단되어 광을 센싱하지 못하는 경우뿐만 아니라, 에미팅되는 광의 세기가 약해지는 것을 센싱하는 경우를 모두 포함한다.Here, when the sensed value of the emit light changes, both the case where the emitting light is intercepted and the light is not sensed, as well as the case where the intensity of the emitting light is weakened are all included.

바람직하게는 상기 입력센싱부(1300)에서 사용되는 광은 적외선이고, 광을 광을 일정 단면에 조사하는 형태로 광을 에미팅함이 바람직하다. Preferably, the light used in the input sensing unit 1300 is infrared rays, and emits light in the form of irradiating light on a certain cross section.

상기 입력센싱부(1300)는 상기 입력센싱부(1300)는 위치감지모듈(1310); 및 위치결정부(1320)를 포함하고, 상기 위치감지모듈(1310)은 복수의 광에미터 및 복수의 수광센서를 포함하고, 상기 위치결정부(1320)는 상기 복수의 수광센서의 센싱 데이터로부터 사용자 입력을 센싱한다.In the input sensing unit 1300, the input sensing unit 1300 includes a position sensing module 1310; And a positioning unit 1320. The position sensing module 1310 includes a plurality of light emitters and a plurality of light receiving sensors, and the positioning unit 1320 receives the sensing data from the plurality of light receiving sensors Sensing user input.

구체적으로, 상기 위치감지모듈(1310)은 제1축 광에미터(1311), 제2축 광에미터(1312), 제1축 수광센서(1313), 및 제2축 수광센서(1314)를 포함함이 바람직하다. 이와 같은 광에미터 및 수광센서의 구성으로 2차원의 촉각디스플레이 혹은 촉각픽셀을 구현할 수 있다.Specifically, the position sensing module 1310 includes a first axial light emitter 1311, a second axial light emitter 1312, a first axis light receiving sensor 1313, and a second axial light receiving sensor 1314 . A two-dimensional tactile display or a tactile pixel can be realized by the configuration of the light emitter and the light receiving sensor.

상기 제1축 수광센서(1313)는 제1축 광에미터(1311)의 위치로부터 에미팅되는 방향으로 기설정된 거리로 이격된 위치에서 배치되어 있고, 상기 제2축 수광센서(1314)는 제2축 광에미터(1312)의 위치로부터 에미팅되는 방향으로 기설정된 거리로 이격된 위치에서 배치되어 있다.The first axis light receiving sensor 1313 is disposed at a position spaced apart from the position of the first axial light emitter 1311 by a predetermined distance in a direction in which the second axial light receiving sensor 1313 emits from the position of the first axial light emitter 1311, Are arranged at a position spaced apart from the position of the biaxial light emitter 1312 by a predetermined distance in a direction to emit.

바람직하게는, 상기 복수의 제1축 수광센서(1313)는 각각 복수의 제1축 광에미터(1311)에 대응되도록 배치됨이 바람직하다. 예를들어, 제1축에 있어서 1번, 2번 3번, 4번 광에미터가 구비되는 경우, 1번 광에미터에 대응하는 1번 수광센서, 2번 광에미터에 대응하는 2번 수광센서, 3번 광에미터에 대응하는 3번 수광센서, 4번 광에미터에 대응하는 4번 수광센서를 구비함이 바람직하고, 하나의 수광센서는 대응되는 하나의 광에미터에서 에미팅되는 광을 센싱할 수 있음이 바람직하다. 이와 같은 배치에서는 제1축 광에미터(1311)의 개수 x 제2축 광에미터(1312)의 개수가 센싱할 수 있는 촉각픽셀의 해상도가 된다.Preferably, the plurality of first axis light receiving sensors 1313 are disposed so as to correspond to a plurality of first axial light emitters 1311, respectively. For example, when the first, second, third, and fourth light emitters are provided on the first axis, the first light receiving sensor corresponding to the first light emitter, the second light emitter corresponding to the second light emitter, It is preferable that a light receiving sensor 3, a light receiving sensor 3 corresponding to the light emitter 3 and a light receiving sensor 4 corresponding to the light emitter 4 are provided, and one light receiving sensor is preferably provided with a corresponding light emitter It is preferable to be able to sense light. In this arrangement, the number of the first axial light emitters 1311 x the number of the second axial light emitters 1312 becomes the resolution of the tactile pixel capable of sensing.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력센싱부(1300)의 측면을 개략적으로 도시한 도면이다.8 is a view schematically showing a side surface of the input sensing unit 1300 according to an embodiment of the present invention.

도 8에 도시된 바와 같이, 사용자의 손가락에 의하여 광에미터에 의하여 에미팅되는 광이 차단되는 경우, 대응하는 수광 센서에는 수신되는 광의 센싱값에 변화가 생기게 되고, 이를 기초로 사용자의 입력을 계산한다.As shown in FIG. 8, when the light emit by the light emitter is blocked by the user's finger, the sensed value of the light received is changed in the corresponding light receiving sensor, .

이와 같은 입력센싱부(1300)의 광에미터 및 수광센서는 상기 촉각디스플레이부(1200) 혹은 상기 촉각디스플레이부(1200)의 핀구동모듈(1230)에 인접하게, 혹은 더욱 바람직하게는 결합되어 배치된다. 따라서, 사용자는 촉각디스플레이부(1200)로부터 제공되는 촉각정보 혹은 촉각 그래픽을 촉각으로서 인지하고 바로 촉각디스플레이 상에서 입력 혹은 제스처 등을 수행할 수 있다.The light emitter and the light receiving sensor of the input sensing unit 1300 may be disposed adjacent to or more preferably in the tactile display unit 1200 or the pin driving module 1230 of the tactile display unit 1200 do. Accordingly, the user can recognize the tactile information or the tactile graphic provided from the tactile display unit 1200 as a tactile sense, and can perform an input, a gesture or the like directly on the tactile display.

다만, 사용자가 상기 입력센싱부(1300)로 입력을 수행하는 경우, 사용자의 손가락이 촉각디스플레이부(1200)의 핀구동모듈(1230)에 강하게 접촉이 되어 핀구동모듈(1230)이 손상되는 것을 방지하기 위하여, 상기 입력센싱부(1300)의 상기 위치감지모듈(1310)은 상기 핀구동모듈(1230)로부터 이격되어 배치됨이 바람직하다. 혹은, 사용자가 입력센싱부(1300)에 입력할 수 있는 영역은 상기 핀구동모듈(1230)의 작동영역으로부터 이격되어 있음이 바람직하다. 혹은, 사용자가 입력센싱부(1300)에 입력할 수 있는 영역은 핀구동모듈(1230)이 상승하였을 때 높이보다 높은 높이에 배치됨이 바람직하다.However, when the user performs input to the input sensing unit 1300, the finger of the user is strongly contacted to the pin driving module 1230 of the tactile display unit 1200 to damage the pin driving module 1230 The position sensing module 1310 of the input sensing unit 1300 may be spaced apart from the pin driving module 1230. [ Alternatively, the area that the user can input to the input sensing unit 1300 is preferably spaced apart from the operating area of the pin driving module 1230. Alternatively, the area that the user can input to the input sensing unit 1300 is preferably arranged at a height higher than the height when the pin driving module 1230 is lifted.

구체적으로, 상기 핀구동모듈(1230)의 핀들이 상하 운동을 할 수 있는 홀을 복수로 구비하는 캡레이어(1201)로부터 핀의 최대상승 높이(H1)는 캡레이어(1201)로부터 광에미터의 높이, 더욱 바람직하게는 캡레이어로부터 광에미터로부터 조사되는 광의 최하단 영역까지의 높이(H2)보다 낮음이 바람직하다.The maximum height H1 of the pins from the cap layer 1201 having a plurality of holes in which the pins of the pin driving module 1230 can move up and down can be obtained from the cap layer 1201 And more preferably lower than the height H2 from the cap layer to the lowermost region of the light emitted from the light emitter.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 인터페이스방법의 단계를 개략적으로 도시하는 도면이다.9 is a diagram schematically illustrating steps of a tactile interface method according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 사용자와 상호작용을 할 수 있는 촉각 인터페이스방법은 접속된 외부장치로부터 전송받은 1차 데이터 혹은 촉각 인터페이스장치(1000) 내부에서 생성된 1차 데이터에 기초하여, 복수의 핀에 의하여 사용자에게 촉각정보를 제공하는 디스플레이를 정보를 제공하는 촉각디스플레이단계(S10); 및 비접촉 방식으로 사용자 입력을 센싱하는 입력센싱단계(S20);를 포함한다.The tactile interface method capable of interacting with a user according to an embodiment of the present invention is a method of interacting with a user by using first data received from a connected external device or first data generated in the tactile interface device 1000, A tactile display step (SlO) for providing information to a display providing tactile information to a user by means of a pin; And an input sensing step (S20) of sensing a user input in a non-contact manner.

바람직하게는, 상기 촉각디스플레이단계 및 상기 입력센싱단계는 실시간으로 수행됨으로써, 단순히 시각장애인이 촉각정보를 인지하는 것에 한정되는 것이 아니라, 촉각정보를 인지하고 이에 반응하여 실시간으로 직관적으로 촉각 인터페이스장치(1000)에 명령 등의 입력을 수행할 수 있고, 이는 결과적으로 그래픽 화면 기반의 PC 등의 사용자 단말기를 일반인과 같은 편의성으로 사용할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.Preferably, the tactile display step and the input sensing step are performed in real time, so that they are not limited to simply recognizing the tactile information by the visually impaired person, but can recognize the tactile information and respond intuitively to the tactile interface device 1000). As a result, it is possible to use a user terminal such as a PC based on a graphic screen as a convenience to the general public.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각디스플레이단계의 세부단계를 개략적으로 도시하는 도면이다.10 is a view schematically showing detailed steps of a tactile display step according to an embodiment of the present invention.

상기 촉각디스플레이단계(S10)는, 압전세라믹 및 탄성체를 포함하는 트랜스듀서에 전원을 인가함으로써 상하로 이동하는 복수의 핀으로 표시되는 촉각픽셀에 의하여 촉각정보를 제공한다.The tactile display step S10 provides tactile information by tactile pixels represented by a plurality of pins moving up and down by applying power to a transducer including a piezoelectric ceramic and an elastic body.

구체적으로 촉각디스플레이단계는 접속된 외부장치로부터 전송받은 1차 데이터 혹은 촉각 인터페이스장치(1000) 내부에서 생성된 1차 데이터를 수신하는 1차데이터수신단계(S11);Specifically, the tactile display step includes a primary data receiving step (S11) of receiving primary data transmitted from the connected external device or primary data generated in the tactile interface device (1000);

슬레이브보드(1260)의 개수, 각 슬레이브보드(1260)에서 표현할 수 있는 촉각픽셀의 개수 등의 슬레이브보드(1260) 정보를 로드하는 슬레이브보드정보로드단계(S12);A slave board information loading step S12 for loading slave board 1260 information such as the number of slave boards 1260 and the number of tactile pixels that can be expressed by each slave board 1260;

로드된 상기 슬레이브보드(1260) 정보에 따라 상기 1차 데이터를 2차 데이터로 변환하는 2차데이터변환단계(S13); A secondary data conversion step (S13) of converting the primary data into secondary data according to the loaded slave board (1260) information;

변환된 상기 2차 데이터를 각각의 슬레이브보드(1260)로 전송하는 슬레이브보드전송단계(S14);A slave board transmitting step (S14) of transmitting the converted secondary data to each slave board (1260);

각각의 슬레이브보드(1260)에서 상기 2차 데이터를 각각의 핀구동모듈(1230) 혹은 복수의 핀구동모듈(1230)로 구성된 핀구동모듈어레이의 구동신호로서의 3차 데이터로 변환하는 3차데이터변환단계(S15);Each of the slave boards 1260 converts the secondary data into tertiary data as a driving signal of a pin driving module array composed of each pin driving module 1230 or a plurality of pin driving modules 1230, Step S15;

생성된 상기 구동신호로 각각의 핀구동모듈(1230)을 구동하는 핀구동단계(S16)을 포함한다.And a pin driving step S16 for driving each pin driving module 1230 with the generated driving signal.

상기 촉각디스플레이단계는 다중 배열로 구성된 핀구동모듈(1230)의 핀의 상하운동을 통해 시각 그래픽을 촉각 그래픽 형태로 변환하여 전달하는 단계이다. 본 발명에서와 같은 촉각디스플레이단계는 전압을 인가하면 핀이 상승하고, 전압이 인가되지 않으면 핀이 하강하는 구조인 압전 바이모프에 의한 릴레이 메커니즘에 비하여, 추가적인 모듈의 구성이 필요하지 않기 때문에, 소형화가 가능하고 다중배열이 용이한 구조로 구현할 수 있다.The tactile display step converts the visual graphic into a tactile graphic form through the up and down movement of pins of the pin driving module 1230 composed of multiple arrangements and transmits the tactile graphic. The tactile display step as in the present invention requires no additional module configuration as compared with the relay mechanism using the piezoelectric bimorph structure in which the pin rises when a voltage is applied and the pin is lowered when a voltage is not applied, And can be implemented in a structure in which multiple arrangements are easy.

따라서, 본 발명에서와 같은 촉각디스플레이단계는 장치의 소형화를 도모하면서 동시에 높은 해상도의 촉각디스플레이를 제공할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.Therefore, the tactile display step as in the present invention can exhibit the effect of providing a high-resolution tactile display at the same time while reducing the size of the apparatus.

상기 1차데이터수신단계(S11)은 마스터보드(1250)에서 수행되고, 외부로부터 입력된 촉각 그래픽 데이터를 수신하고, UART (universal asynchronous receiver/transmitter) 모듈을 통하여 수행됨이 바람직하다.Preferably, the primary data receiving step S11 is performed in the master board 1250 and is performed through a universal asynchronous receiver / transmitter (UART) module, which receives external tactile graphic data.

한편, 상기 슬레이브보드정보로드단계(S12) 및 상기 2차데이터변환단계(S13)은 상기 마스터보드(1250)에 전기적으로 접속되는 MCU (Micro Controller Unit)에 의하여 수행됨이 바람직하다. The slave board information loading step S12 and the secondary data converting step S13 may be performed by an MCU (Micro Controller Unit) electrically connected to the master board 1250. [

바람직하게는, 상기 2차데이터변환단계(S13)는 상기 1차데이터수신단계(S11)을 통해 입력된 촉각 그래픽 데이터를 분석한다. 이후 슬레이브보드전송단계(S14)는 분석된 상기 촉각 그래픽 데이터를 슬레이브보드(1260)로 전달한다.Preferably, the secondary data conversion step S13 analyzes tactile graphic data input through the primary data reception step S11. Thereafter, the slave board transmission step S14 transmits the analyzed tactile graphic data to the slave board 1260. [

이와 같은 상기 2차데이터변환단계(S13) 및 슬레이브보드전송단계(S14)는 상기 다수의 슬레이브보드(1260)의 정보에 기초하여 데이터를 변환한 후, 이를 슬레이브보드(1260)로 전달함이 바람직하다. The secondary data conversion step S13 and the slave board transmission step S14 may be performed by converting the data based on the information of the plurality of slave boards 1260 and transmitting the data to the slave board 1260 Do.

혹은, 상기 2차데이터변환단계(S13)은 상기 촉각 그래픽 데이터를 각각의 슬레이브보드(1260)에 해당하는 데이터로 변환을 수행하고, 각각의 변환된 데이터를 각각의 슬레이브보드(1260)로 전달할 수도 있다.Alternatively, the secondary data conversion step S13 may convert the tactile graphic data into data corresponding to the respective slave boards 1260, and may transmit the converted data to the respective slave boards 1260 have.

혹은 상기 2차데이터변환단계(S13) 없이, 상기 1차데이터수신단계(S11)을 통하여 전달된 촉각 그래픽 데이터를 바로 슬레이브보드(1260)로 전달할 수도 있다.Alternatively, the tactile graphic data transmitted through the primary data receiving step S11 may be directly transmitted to the slave board 1260 without the secondary data converting step S13.

이후, 슬레이브보드(1260)에 내장된 처리장치에 의하여, 3차데이터변환단계(S15)가 수행된다. 3차데이터변환단계는 사전에 프로그래밍 된 CPLD (Complex Programmable Logic Device)를 이용하여 전달받은 데이터를 통하여 전달받은 데이터를 각각의 핀구동모듈(1230) 혹은 복수의 핀구동모듈(1230)로 구성된 각각의 핀구동모듈어레이에 따라 분리하고, 각각의 핀구동모듈(1230) 혹은 복수의 핀구동모듈(1230)로 구성된 핀구동모듈어레이에 동작신호를 전달한다. Thereafter, the tertiary data conversion step S15 is performed by the processing unit built in the slave board 1260. [ In the tertiary data conversion step, the data received through the received data using a pre-programmed CPLD (Complex Programmable Logic Device) is transmitted to each pin drive module 1230 or each of the plurality of pin drive modules 1230 According to the pin drive module array, and transmits an operation signal to the pin drive module array constituted by the respective pin drive module 1230 or the plurality of pin drive modules 1230. [

상기 복수의 슬레이브보드(1260)는 단일의 마스터보드(1250) 상에 배치되어 있고, 상기 마스터보드(1250)에 전기적으로 접속되어 있는 것이 바람직하다.The plurality of slave boards 1260 are disposed on a single master board 1250 and are preferably electrically connected to the master board 1250.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력센싱단계의 세부단계를 개략적으로 도시하는 도면이다. 11 is a diagram schematically illustrating detailed steps of an input sensing step according to an embodiment of the present invention.

상기 입력센싱단계는 촉각정보를 제공하는 인터페이싱장치에서 사용자의 입력을 센싱하는 방법으로서, 복수의 광을 에미팅(emitting)하고, 에미팅된 복수의 광을 센싱하고, 물리적인 차단으로 에미팅된 광의 센싱값이 변화하는 경우, 변화된 센싱값을 갖는 광의 위치정보로부터 사용자 입력을 센싱한다. 이와 같은 입력센싱방법은 촉각디스플레이부(1200)에 의하여 출력된 촉각 그래픽에 대한 시각장애인들의 직관적인 상호작용 및 다양한 정보입력를 수행할 수 있다. 또한, 입력센싱부(1300)는 촉각디스플레이부(1200)에 손가락 터치인식장치를 결합하여 손가락 터치 및 손가락 제스처 인식 기능을 추가할 수 있다.Wherein the input sensing step comprises the steps of emitting a plurality of lights, sensing a plurality of emit light, sensing a user's input in an interfacing device for providing tactile information, When the sensing value of the light changes, the user input is sensed from the position information of the light having the changed sensing value. Such an input sensing method can perform intuitive interaction of the visually impaired persons with respect to the tactile graphic output by the tactile display unit 1200 and various information input. In addition, the input sensing unit 1300 may combine the finger touch recognition device with the tactile display unit 1200 to add a finger touch and a finger gesture recognition function.

구체적으로, 상기 입력센싱단계는, More specifically, the input sensing step may include:

복수의 광을 에미팅(emitting)하는 광에미팅단계(S21);A step S21 of emitting light to emit a plurality of lights;

각각의 복수의 광에 대하여, 광이 에미팅되는 위치로부터 에미팅되는 방향으로 기설정된 거리로 이격된 위치에서 광을 센싱하는 광센싱단계(S22); A light sensing step (S22) for sensing light at a position spaced a predetermined distance in a direction from the position where the light is emitted to the direction in which the light is emitted, for each of the plurality of lights;

센싱값에 변화가 있는 수광센서의 정보를 로드하는 광센서정보로드단계(S23); 및An optical sensor information loading step (S23) of loading information of the light receiving sensor having a change in the sensing value; And

상기 광센싱단계에서 센싱된 결과를 기초로 사용자의 입력을 계산하는 사용자입력계산단계(S24);를 포함한다.And a user input calculation step (S24) of calculating a user's input based on the sensed result in the light sensing step.

한편, 상기 광에미팅단계는 제1축을 따라 배치된 복수의 제1축 광에미터(1311) 및 제2축을 따라 배치된 복수의 제2축 광에미터(1312)로부터 복수의 광을 에미팅하고, 상기 광센싱단계는 복수의 상기 제1축 광에미터(1311)에 대응하는 제1축 수광센서(1313) 및 복수의 상기 제2축 광에미터(1312)에 대응하는 제2축 수광센서(1314)에 의하여 복수의 광을 센싱한다.Meanwhile, the step of meeting light includes a plurality of first axial light emitters 1311 disposed along the first axis and a plurality of second axial light emitters 1312 disposed along the second axis, The light sensing step includes a first axis receiving sensor 1313 corresponding to the plurality of first axial light emitters 1311 and a second axis receiving sensor 1313 corresponding to the plurality of second axial light emitters 1312. [ The sensor 1314 senses a plurality of lights.

또한, 상기 사용자입력계산단계는 복수의 상기 제1축 수광센서(1313) 및 복수의 상기 제2축 수광센서(1314)의 수신광량의 변화값을 기초로 사용자의 입력을 계산하는, 사용자의 입력을 센싱한다.The user input calculation step may further include calculating a user input based on a change value of the amount of received light of the plurality of first axis light receiving sensors 1313 and the plurality of second axis light receiving sensors 1314, Lt; / RTI >

본 발명에 따른 촉각 인터페이스장치(1000)는 태블릿 PC 등에서와 같은 일반적인 터치 디스플레이와는 달리 촉각핀들의 물리적인 상승에 의해 촉각 그래픽을 표현하고, 촉각핀들에 자기유지력(force gauge)을 초과하는 과도한 압력의 터치 동작이 가해지는 경우 출력된 촉각 그래픽 혹은 촉각정보가 훼손되어 정보인지에 혼란을 줄 수 있다. The tactile display device 1000 according to the present invention displays a tactile graphic by physically raising the tactile pins, unlike a general touch display such as a tablet PC or the like, and displays an excessive pressure The touch tactile graphic or tactile information output may be damaged and confuse the information.

따라서, 본 발명에서의 입력센싱단계는 일반적인 터치디스플레이에서 사용되는 촉각핀 표면의 정전용량 (electric capacity) 변화를 감지하는 정전용량 방식과는 달리 촉각핀들 위에서 터치동작이 인식 될 수 있도록 광 센싱기반, 더욱 바람직하게는 적외선 센싱기반의 비접촉 인식 방식을 도입하였다.Therefore, the input sensing step of the present invention is different from the capacitive sensing method of sensing the electric capacity change of the surface of the tactile pin used in a general touch display, so that the touch sensing operation can be recognized on the tactile pins, More preferably, the non-contact recognition method based on infrared sensing is introduced.

이와 같은 본 발명의 입력센싱단계에 따르면, 상승된 촉각셀 핀들의 최대 높이보다 약간 높게 적외선 빔들이 투사될 수 있도록 설계하여, 촉각핀들의 상하운동과 관계 없이 출력된 촉각 그래픽 위에 가벼운 터치만으로 핀들의 상승상태를 훼손하지 않고 빠른 속도로 터치동작을 인식할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to the input sensing step of the present invention, the infrared beams can be projected to be slightly higher than the maximum height of the raised tactile cell pins. Thus, regardless of the vertical movement of the tactile pins, The touch operation can be recognized at a high speed without damaging the rising state.

또한, 촉각 핀들의 물리적인 걸림 없이 쓸기 (Swipe), 회전 등 다양한 터치기반 제스처들을 인식할 수 있어 시각장애인과 컴퓨터간의 상호작용을 한층 더 다양화 시킬 수 있다.In addition, various touch-based gestures such as swipe and rotation can be recognized without physical hitching of the tactile pins, thereby further diversifying the interaction between the visually impaired and the computer.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 인터페이스장치(1000)의 사용예를 도시하는 도면이다.12 is a diagram showing an example of use of the tactile display device 1000 according to an embodiment of the present invention.

도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면 손가락 움직임에 따라 실시간으로 핀이 상승하며 자유롭게 그래픽을 그릴 수 있는 자유 그리기 기능을 수행할 수 있고, 실시간으로 촉각디스플레이 혹은 촉각정보를 확인하면서 사용자는 자신이 이전에 그린 그래픽을 쉽게 인지하면서 그래픽을 그릴 수 있다.As shown in FIG. 12, according to an embodiment of the present invention, a pin can be raised in real time according to a finger movement, and a free drawing function can be performed freely to draw a graphic, and tactile display or tactile information The user can easily draw a graphic while recognizing the previously drawn graphic.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 디스플레이장치는 정상시력의 일반인들이 모니터를 통해 시각정보를 인지하고 마우스(혹은 tablet PC의 터치스크린)와 키보드를 통하여 정보를 입력하는 일반적인 컴퓨터 사용방식과 매우 유사한 방식으로 시각장애인들이 촉각을 이용하여 보다 쉽고 직관적으로 컴퓨터와 상호작용(interaction) 할 수 있다.Accordingly, the tactile display device according to an embodiment of the present invention is a general tactile display device in which a general person of normal vision recognizes visual information through a monitor and inputs information through a mouse (or a touch screen of a tablet PC) In a similar way, the blind can use the tactile sense to interact with the computer more easily and intuitively.

본 발명에 따른 촉각 인터페이스장치 및 촉각인터페이스 방법은, 시각장애인들로 하여금 실시간으로 촉각적으로 디스플레이되는 사항들을 직관적으로 인지할 수 있게 하는 효과를 발휘할 수 있다.The tactile interface device and the tactile interface method according to the present invention can exert an effect of visually impaired persons intuitively recognizing tactile display items in real time.

또한, 본 발명에 따른 촉각 인터페이스장치 및 촉각 인터페이스방법은, 시각장애인들로 하여금 촉각적으로 정보를 인지하면서 동시에 인지된 정보에 기반하여 즉각적으로 입력을 할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.In addition, the tactile interface device and the tactile-sensing interface method according to the present invention can display the tactile information of the visually handicapped person at the same time and promptly input the information based on the sensed information.

또한, 본 발명에 따른 촉각 인터페이스장치 및 촉각인터페이스 방법은 터치 및 제스처 인식이 가능한 촉각 디스플레이를 기반으로 시각장애인이 컴퓨터의 화면출력 정보를 점자, 음성 및 촉각 그래픽의 형태로 인지하고 이에 대한 즉각적이고 직관적 정보입력을 할 수 있게 하여 일반인과 매우 유사한 방식으로 컴퓨터를 효율적으로 사용할 수 있게 하는 효과를 발휘할 수 있다.In addition, the tactile interface device and the tactile-sensing interface method according to the present invention recognize the screen output information of the computer in the form of braille, voice and tactile graphics based on tactile display capable of touch and gesture recognition, It is possible to effectively use the computer in a manner very similar to that of the general public.

또한, 본 발명에 따른 촉각 인터페이스장치 및 촉각인터페이스 방법은 적외선 기반의 터치인식 장치를 통해 기존 터치기반의 촉각 디스플레이에서 발생할 수 있는 상승된 핀 상태의 훼손 문제를 해결할 수 있고 가볍고 빠른 터치 및 제스처 동작을 인식하는 효과를 발휘할 수 있다.In addition, the tactile interface device and the tactile interface method according to the present invention can solve the problem of damage of the elevated pin state that may occur in the existing touch-based tactile display through the infrared-based touch recognition device, It is possible to exert a recognizing effect.

또한, 본 발명에 따른 촉각 인터페이스장치는 OS의 다양한 기능들과 다양한 어플리케이션 소프트웨어 들을 사용할 수 있도록 쉽게 확장이 가능하다는 효과를 발휘할 수 있다.In addition, the tactile interface device according to the present invention can exhibit the effect that it can be easily expanded to use various functions of the OS and various application software.

또한, 본 발명에 따른 촉각 인터페이스장치 및 촉각인터페이스 방법은, 시각장애인들에게 종래의 스크린리더 등의 장치와 비교시 현저히 향상된 작업 수행속도 및 편의성을 제공할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.In addition, the tactile interface device and the tactile interface method according to the present invention can exhibit a remarkably improved work execution speed and convenience when compared with a device such as a screen reader in the past for blind people.

또한, 본 발명에 따른 촉각 인터페이스장치 및 촉각인터페이스 방법은, 시각장애인들이 스크린리더로는 수행하기 어려운 그래픽 관련 작업들을 편리하게 수행할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.In addition, the tactile interface device and the tactile-sensing interface method according to the present invention can exert the effect that the visually impaired persons can conveniently perform graphic-related tasks that are difficult to be performed by a screen reader.

또한, 본 발명에 따른 촉각 인터페이스장치 및 촉각 인터페이스방법은, 시각장애인의 컴퓨터 활용능력을 크게 향상시키고, 시각장애인용 컴퓨터 하드웨어 및 소프트웨어 시장을 확대할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.In addition, the tactile interface device and the tactile interface method according to the present invention can greatly improve the ability of the visually impaired to use the computer, and can expand the market for computer hardware and software for the visually impaired.

하나 이상의 예시적인 구현에서, 여기서 제시된 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 조합을 통해 구현될 수 있다. 소프트웨어로 구현되는 경우, 상기 기능들은 컴퓨터 판독가능한 매체 상에 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 저장되거나, 또는 이들을 통해 전송될 수 있다. 컴퓨터 판독가능한 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 일 장소에서 다른 장소로 컴퓨터 프로그램의 이전을 용이하게 하기 위한 임의의 매체를 포함하는 통신매체를 포함한다. 저장 매체는 범용 컴퓨터 또는 특수 목적의 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용한 매체일 수 있다. 예를 들어, 이러한 컴퓨터 판독가능한 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광학 디스크저장 매체, 자기 디스크 저장 매체 또는 다른 자기 저장 장치들, 또는 명령 또는 데이터 구조의 형태로 요구되는 프로그램 코드 수단을 저장하는데 사용될 수 있고, 범용 컴퓨터, 특수목적의 컴퓨터, 범용 프로세서, 또는 특별한 프로세서에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다.In one or more exemplary implementations, the functions presented herein may be implemented in hardware, software, firmware, or a combination thereof. When implemented in software, the functions may be stored on or transmitted via one or more instructions or code on a computer readable medium. Computer-readable media includes computer storage media and communication media including any medium for facilitating transfer of a computer program from one place to another. The storage medium may be any general purpose computer or any available medium that can be accessed by a special purpose computer. By way of example, and not limitation, such computer-readable media can comprise any form of computer readable medium, such as RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM or other optical disk storage media, magnetic disk storage media or other magnetic storage devices, But not limited to, a general purpose computer, a special purpose computer, a general purpose processor, or any other medium that can be accessed by a particular processor.

또한, 임의의 연결 수단이 컴퓨터 판독가능한 매체로 간주될 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어가 웹사이트, 서버, 또는 다른 원격 소스로부터 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선, 디지털 가입자 라인(DSL), 또는 적외선 라디오, 및 마이크로웨이브와 같은 무선 기술들을 통해 전송되는 경우, 이러한 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선, DSL, 또는 적외선 라디오, 및 마이크로웨이브와 같은 무선 기술들이 이러한 매체의 정의 내에 포함될 수 있다. 여기서 사용되는 disk 및 disc은 컴팩트 disc(CD), 레이저 disc, 광 disc, DVD, 플로피 disk, 및 블루-레In addition, any connection means may be considered as a computer-readable medium. For example, if the software is transmitted from a web site, server, or other remote source over wireless technologies such as coaxial cable, fiber optic cable, twisted pair, digital subscriber line (DSL), or infrared radio, and microwave, Wireless technologies such as cable, fiber optic cable, twisted pair, DSL, or infrared radio, and microwave may be included within the definition of such medium. The disks and discs used herein may be compact discs (CDs), laser discs, optical discs, DVDs, floppy disks,

이 disc를 포함하며, 여기서 disk는 데이터를 자기적으로 재생하지만, disc은 레이저를 통해 광학적으로 데이터를 재생한다. 상기 조합들 역시 컴퓨터 판독가능한 매체의 범위 내에 포함될 수 있다.This disc contains discs where discs reproduce data magnetically, while discs reproduce data optically through a laser. The combinations may also be included within the scope of computer readable media.

통상의 기술자는 상술한 다양한 예시적인 엘리먼트, 컴포넌트, 논리블록, 모듈 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이들의 조합으로서 구현될 수 있음을 잘 이해할 것이다. 하드웨어 및 소프트웨어의 상호 호환성을 명확히 하기 위해, 다양한 예시적인 소자들, 블록, 모듈 및 단계들이 그들의 기능적 관점에서 기술되었다. 이러한 기능이 하드웨어로 구현되는지, 또는 소프트웨어로 구현되는지는 특정 애플리케이션 및 전체 시스템에 대해 부가된 설계 제한들에 의존한다. 당업자는 이러한 기능들을 각각의 특정 애플리케이션에 대해 다양한 방식으로 구현할 수 있지만, 이러한 구현 결정이 본 발명의 영역을 벗어나는 것은 아니다.Those of ordinary skill in the art will appreciate that the various illustrative elements, components, logical blocks, modules, and algorithm steps described above may be implemented as electronic hardware, computer software, or combinations thereof. In order to clarify the interchangeability of hardware and software, various illustrative components, blocks, modules and steps have been described in terms of their functionality. Whether such functionality is implemented as hardware or software depends upon the particular application and design constraints imposed on the overall system. Skilled artisans may implement these functions in varying ways for each particular application, but such implementation decisions are not necessarily outside the scope of the invention.

본 명세서에서 기재되는 다양한 예시적인 논리 블록들 및 모듈들은 범용 프로세서, 디지털 신호 처리기(DSP), 주문형 반도체(ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA) 또는 다른 프로그램어블 논리 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 논리, 이산 하드웨어 컴포넌트들 또는 여기서 기재되는 기능들을 구현하도록 설계되는 임의의 조합을 통해 구현 또는 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로 프로세서 일 수 있지만; 대안적 실시예에서, 이러한 프로세서는 기존 프로세서, 제어기, 마이크로 제어기, 또는 상태 머신일 수 있다. 프로세서는 예를 들어, DSP 및 마이크로프로세서, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 결합된 하나 이상의 마이크로프로세서, 또는 이러한 구성들의 조합과 같이 계산 장치들의 조합으로서 구현될 수 있다. The various illustrative logical blocks and modules described herein may be implemented or performed with a general purpose processor, a digital signal processor (DSP), an application specific integrated circuit (ASIC), a field programmable gate array (FPGA) or other programmable logic device, discrete gate or transistor logic, Discrete hardware components, or any combination designed to implement the functions described herein. A general purpose processor may be a microprocessor; In an alternative embodiment, such a processor may be an existing processor, controller, microcontroller, or state machine. A processor may be implemented as a combination of computing devices, such as, for example, a DSP and a microprocessor, a plurality of microprocessors, one or more microprocessors in conjunction with a DSP core, or a combination of such configurations.

하드웨어 구현에 대하여, 여기에서 개시되는 양상들과 관련하여 설명되는 프로세싱 유닛들의 다양한 예시적인 로직들, 로직 블록들 및 모듈들은, 하나 이상의 주문형 반도체(ASIC)들, 디지털 신호 처리기들(DSP)들, 디지털 신호 프로세싱 디바이스(DSPD)들, 프로그래밍 가능한 로직 디바이스(PLD)들, 필드 프로그래밍 가능한 게이트 어레이(FPGA)들, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들, 범용 목적의 프로세서들, 제어기들, 마이크로-컨트롤러들, 마이크로프로세서들, 여기에서 설명되는 기능들을 수행하도록 설계되는 다른 전자 유닛들, 또는 이들의 조합에서 구현될 수 있다. 범용-목적 프로세서는 마이크로프로세서일 수 있지만, 대안적으로, 임의의 기존의 프로세서, 제어기, 마이크로컨트롤러, 또는 상태 머신일 수 있다. 프로세서는 또한 컴퓨팅 디바이스들의 조합(예컨대, DSP 및 마이크로프로세서, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 관련된 하나 이상의 마이크로프로세서들의 조합, 또는 임의의 다른 적절한 구성)으로 구현될 수 있다. 추가적으로, 적어도 하나의 프로세서는 여기에서 설명되는 단계들 및/또는 동작들 중 하나 이상을 구현할 수 있는 하나 이상의 모듈들을 포함할 수 있다.For a hardware implementation, the various illustrative logic, logic blocks, and modules of processing units described in connection with the aspects disclosed herein may be implemented with one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs) Such as digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), field programmable gate arrays (FPGAs), discrete gate or transistor logic, discrete hardware components, general purpose processors, Controllers, microprocessors, other electronic units designed to perform the functions described herein, or a combination thereof. The general purpose processor may be a microprocessor, but, in the alternative, it may be any conventional processor, controller, microcontroller, or state machine. The processor may also be implemented as a combination of computing devices (e.g., a DSP and a microprocessor, a plurality of microprocessors, a combination of one or more microprocessors in conjunction with a DSP core, or any other suitable configuration). Additionally, at least one processor may include one or more modules capable of implementing one or more of the steps and / or operations described herein.

게다가, 여기에서 설명되는 다양한 양상들 또는 특징들은 표준 프로그래밍 및/또는 엔지니어링 기법들을 사용하는 방법, 장치, 또는 제조물로서 구현될 수 있다. 또한, 여기에서 개시되는 양상들과 관련하여 설명되는 방법 또는 알고리즘의 단계들 및/또는 동작들은 하드웨어로, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로, 또는 이들의 조합으로 직접 구현될 수 있다. 추가적으로, 몇몇의 양상들에서, 방법 또는 알고리즘의 단계들 또는 동작들은 기계-판독가능 매체, 또는 컴퓨터-판독가능 매체 상의 코드들 또는 명령들의 세트의 적어도 하나의 또는 임의의 조합으로서 존재할 수 있으며, 이는 컴퓨터 프로그램 물건으로 통합될 수 있다. 여기에서 사용되는 용어 제조물은 임의의 적절한 컴퓨터-판독가능 디바이스 또는 매체로부터 액세스 가능한 컴퓨터 프로그램을 포함하도록 의도된다.In addition, various aspects or features described herein may be implemented as a method, apparatus, or article of manufacture using standard programming and / or engineering techniques. Moreover, steps and / or operations of a method or algorithm described in connection with the aspects disclosed herein may be embodied directly in hardware, in a software module executed by a processor, or in a combination of the two. Additionally, in some aspects, steps or acts of a method or algorithm may be present as a machine-readable medium, or as a combination of at least one or any combination of codes or instructions on a computer-readable medium, It can be integrated into computer program stuff. The term article of manufacture as used herein is intended to encompass a computer program accessible from any suitable computer-readable device or medium.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.The description of the disclosed embodiments is provided to enable any person skilled in the art to make or use the present invention. Various modifications to these embodiments will be readily apparent to those skilled in the art, and the generic principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the scope of the invention. Thus, the present invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features presented herein.

Claims (26)

사용자와 상호작용을 할 수 있는 촉각 인터페이스장치로서,
접속된 외부장치로부터 전송받은 데이터 혹은 상기 촉각 인터페이스장치 내부에서 생성된 데이터에 기초하여, 복수의 핀으로 사용자에게 촉각정보를 제공하는 촉각디스플레이부; 및
사용자 입력을 센싱하는 입력센싱부;를 포함하고,
상기 촉각디스플레이부는 1 이상의 차원의 촉각픽셀로 촉각정보를 제공하고,
상기 촉각픽셀은 압전세라믹 및 탄성체를 포함하는 트랜스듀서에 전원을 인가함으로써 상하로 이동하는 복수의 핀에 의하여 구성되고,
상기 입력센싱부는 위치감지모듈; 및 위치결정부를 포함하고,
상기 위치감지모듈은 복수의 광에미터 및 복수의 수광센서를 포함하고,
상기 위치결정부는 상기 복수의 수광센서의 센싱 데이터로부터 사용자 입력을 센싱하고,
상기 촉각디스플레이부는,
상기 데이터를 입력받는 표시데이터수신부;
상기 데이터를 촉각디스플레이데이터로 변환하는 촉각데이터변환부; 및
상기 촉각디스플레이데이터에 의하여 구동하는 복수의 핀구동모듈;을 포함하고,
상기 복수의 핀구동모듈은 1 이상의 차원의 촉각픽셀을 구성하고,
상기 입력센싱부는 비접촉방식으로 수행되고,
사용자가 상기 입력센싱부에 입력을 할 수 있는 영역은 상기 핀구동모듈의 작동영역의 위에 배치되어 있는, 촉각 인터페이스장치.
A tactile interface device capable of interacting with a user,
A tactile display unit for providing tactile information to a user through a plurality of pins based on data received from a connected external device or data generated within the tactile interface device; And
And an input sensing unit for sensing a user input,
The tactile display unit may provide tactile information to the at least one-dimensional tactile pixel,
Wherein the tactile pixel is constituted by a plurality of pins moving up and down by applying power to a transducer including a piezoelectric ceramics and an elastic body,
The input sensing unit may include a position sensing module; And a positioning unit,
Wherein the position sensing module includes a plurality of light emitters and a plurality of light receiving sensors,
Wherein the positioning unit senses a user input from sensing data of the plurality of light receiving sensors,
The tactile-
A display data receiving unit receiving the data;
A tactile data converter for converting the data into tactile display data; And
And a plurality of pin driving modules driven by the tactile display data,
Wherein the plurality of pin drive modules constitute tactile pixels of one or more dimensions,
Wherein the input sensing unit is performed in a non-contact manner,
Wherein an area where a user can input to the input sensing unit is disposed above an operating area of the pin drive module.
청구항 1에 있어서,
상기 촉각 인터페이스장치는,
외부장치와 접속할 수 있는 외부장치접속부를 더 포함하고,
상기 외부장치접속부는 무선통신을 수행할 수 있는 통신모듈부 및 유선적으로 상기 외부장치와 접속할 수 있는 유선연결부 중 1 이상을 포함하는, 촉각 인터페이스장치.
The method according to claim 1,
The tactile interface device comprising:
Further comprising an external device connection portion capable of connecting with an external device,
Wherein the external device connection portion includes at least one of a communication module portion capable of performing wireless communication and a wired connection portion capable of being connected to the external device by wire.
청구항 1에 있어서,
상기 촉각 인터페이스장치는,
사용자로부터 키입력 형태로 정보를 입력받을 수 있는 키보드부를 더 포함하는, 촉각 인터페이스장치.
The method according to claim 1,
The tactile interface device comprising:
And a keyboard unit capable of receiving information from a user in a key input form.
청구항 1에 있어서,
상기 촉각 인터페이스장치는,
외부로 사운드 출력을 할 수 있는 스피커부를 포함하는, 촉각 인터페이스장치.
The method according to claim 1,
The tactile interface device comprising:
And a speaker unit capable of outputting sound to the outside.
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 복수의 핀구동모듈은 각각,
진동운동을 선형운동으로 변환하는 트랜스듀서;
상기 트랜스듀서에 연결되는 샤프트;
상기 샤프트 상에서 상기 샤프트의 축 방향으로 상하 운동할 수 있는 이동체; 및
상기 이동체의 움직임에 따라서 이동할 수 있는 핀;을 포함하는, 촉각 인터페이스장치.
The method according to claim 1,
Each of the plurality of pin drive modules includes:
A transducer for converting oscillatory motion into linear motion;
A shaft coupled to the transducer;
A moving body capable of moving up and down in the axial direction of the shaft on the shaft; And
And a pin capable of moving in accordance with the movement of the moving body.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 복수의 광에미터는 제1축 및 제2축을 따라 배치되어 있고,
상기 복수의 수광센서는 제1축 및 제2축을 따라 배치되어 있는, 촉각인터페이스장치.
The method according to claim 1,
Wherein the plurality of optical emitters are arranged along a first axis and a second axis,
Wherein the plurality of light receiving sensors are disposed along a first axis and a second axis.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 사용자와 상호작용을 할 수 있는 촉각 인터페이스방법으로서,
접속된 외부장치로부터 전송받은 1차 데이터 혹은 촉각 인터페이스장치 내부에서 생성된 1차 데이터에 기초하여, 복수의 핀에 의하여 사용자에게 촉각정보를 제공하는 촉각디스플레이단계; 및
비접촉 방식으로 사용자 입력을 센싱하는 입력센싱단계;를 포함하고,
상기 촉각디스플레이단계 및 상기 입력센싱단계는 실시간으로 수행되고,
상기 촉각디스플레이단계는 1 이상의 차원의 촉각픽셀로 촉각정보를 제공하고,
상기 촉각픽셀은 압전세라믹 및 탄성체를 포함하는 트랜스듀서에 전원을 인가함으로써 상하로 이동하는 복수의 핀에 의하여 구성되고,
상기 입력센싱단계는,
복수의 광을 에미팅(emitting)하는 광에미팅단계;
각각의 복수의 광에 대하여, 광이 에미팅되는 위치로부터 에미팅되는 방향으로 기설정된 거리로 이격된 위치에서 광을 센싱하는 광센싱단계; 및
상기 광센싱단계에서 센싱된 결과를 기초로 사용자의 입력을 계산하는 사용자입력계산단계;를 포함하고,
상기 촉각디스플레이단계는,
압전세라믹 및 탄성체를 포함하는 트랜스듀서에 전원을 인가함으로써 상하로 이동하는 복수의 핀으로 표시되는 촉각픽셀에 의하여 촉각정보를 제공하고,
상기 촉각픽셀은 복수의 핀구동모듈 그룹에 의하여 표시되고,
각각의 상기 핀구동모듈 그룹은 복수의 핀구동모듈로 이루어지고,
상기 입력센싱단계는 비접촉방식으로 수행되고,
사용자가 입력센싱단계에 입력을 할 수 있는 영역은 상기 핀구동모듈 그룹의 작동영역의 위에 배치되어 있는, 촉각 인터페이스방법.
A tactile interface method capable of interacting with a user,
A tactile display step of providing tactile information to a user by means of a plurality of pins based on primary data transmitted from the connected external device or primary data generated inside the tactile interface device; And
And an input sensing step of sensing a user input in a non-contact manner,
Wherein the tactile display step and the input sensing step are performed in real time,
Wherein the tactile display step provides tactile information to the one or more dimensional tactile pixels,
Wherein the tactile pixel is constituted by a plurality of pins moving up and down by applying power to a transducer including a piezoelectric ceramics and an elastic body,
Wherein the input sensing step comprises:
A step of emitting light to emit a plurality of lights;
A light sensing step for sensing light at a position spaced apart by a predetermined distance in a direction in which the light is emitted from the position where the light is emitted, for each of the plurality of lights; And
And a user input calculation step of calculating a user's input based on the result of sensing in the optical sensing step,
Wherein the tactile display step comprises:
A tactile pixel represented by a plurality of pins moving up and down by applying power to a transducer including a piezoelectric ceramic and an elastic body,
Wherein the tactile pixel is represented by a plurality of pin drive module groups,
Each of said pin drive module groups being comprised of a plurality of pin drive modules,
Wherein the input sensing step is performed in a non-contact manner,
Wherein an area in which a user can input an input sensing step is disposed above an operating area of the pin drive module group.
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