KR102300912B1 - 촉각 정보 제공 기기 - Google Patents

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KR102300912B1
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도승훈
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Abstract

본 발명은 촉각 정보 제공 기기에 관한 것이다. 본 발명에 따른 촉각 정보 제공 기기(100)는, 외부의 알림 정보를 수신하는 수신부(120); 알림 정보를 촉각 신호로 변환하는 제어부(130); 및 촉각 신호에 따라 사용자에게 촉각 정보를 전달하는 동작부(110)를 포함하고, 동작부(110)는, 복수의 동작 유닛(110a-110j)을 포함하며, 각각의 동작 유닛(11a-110j)은 각각 다른 알림 정보에 대응하여 동작함에 따라 사용자에게 각각 다른 촉각 정보를 전달하는 것을 특징으로 한다.

Description

촉각 정보 제공 기기 {TACTILE INFORMATION SUPPLY DEVIDE}
본 발명은 촉각 정보 제공 기기에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 외부에서 수신한 정보를 촉각 신호로 변환하여 길 안내, 알림 등을 제공할 수 있는 촉각 정보 제공 기기에 관한 것이다.
일반적으로, 네비게이션 장치(Navigation System)는, 인공위성 또는 기지국을 통해 수신된 정보 등을 이용해 현위치 및 목적지까지의 정보(예를 들면, 직선거리, 방향 등) 등을 표시하여 길을 안내하는 장치이다. 차량용 네비게이션 장치는, 네비게이션 장치에 지시명령을 입력하기 위한 조작부, 위치를 검출하기 위한 GPS 수신기, 이동센서, 자이로 센서 등의 다수의 센서기기를 포함하는 위치검출부, 조작부를 통해 입력되는 지시명령에 대해 현재 위치로부터 목적지까지의 지형 정보를 분석하는 제어부, 길 안내와 관련된 정보를 표시하기 위한 디스플레이부를 포함하는 것이 일반적이다.
위와 같은, 종래의 길/장소 안내 기능을 제공하는 네비게이션 장치 또는 앱 등은 시각 및 청각에만 의존하여 정보를 제공하였다. 따라서, 사용자가 대화 중이거나 시선을 돌리기 힘든 경우에는 효율적으로 정보를 제공하기 어려운 문제점이 있었다. 또한, 운전중의 사용자가 네비게이션 장치의 길 안내를 보기 위해 시선을 돌릴때, 사고의 위험이 증가하는 문제점이 있었다.
한편, 스마트 폰, 스마트 워치와 같은 휴대용 단말기를 사용함에 있어서, 사용자는 단말기의 디스플레이를 통해 대부분의 정보를 획득하는 것이 일반적이다. 따라서, 운동을 하거나, 이동하는 중이거나, 붐비는 대중 교통 안에 있을 때와 같은 상황에서 사용자는 디스플레이를 확인하는 것이 용이하지 않은 문제점이 있었다.
따라서, 길 안내, 문자, 알람 등 외부의 알림 정보를 효과적으로 전달할 수 있는 촉각 정보 제공 기기에 대한 연구가 필요한 실정이다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 길 안내, 문자 알람 등의 정보를 보다 효과적으로 전달할 수 있는 촉각 정보 제공 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 사용자가 시각, 청각 형태의 정보를 전달 받기 어려운 상황에서도 효과적으로 촉각 정보를 전달 받을 수 있는 촉각 정보 제공 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 상기의 목적은, 외부의 알림 정보를 수신하는 수신부; 알림 정보를 촉각 신호로 변환하는 제어부; 및 촉각 신호에 따라 사용자에게 촉각 정보를 전달하는 동작부를 포함하고, 동작부는, 복수의 동작 유닛을 포함하며, 각각의 동작 유닛은 각각 다른 알림 정보에 대응하여 동작함에 따라 사용자에게 각각 다른 촉각 정보를 전달하는 것을 특징으로 하는 촉각 정보 제공 기기에 의해 달성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 길 안내, 문자 알람 등의 알림 정보를 보다 효과적으로 전달할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 사용자가 시각, 청각 형태의 정보를 전달 받기 어려운 상황에서도 효과적으로 촉각 정보를 전달 받을 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 정보 제공 기기를 나타내는 사시도 및 측면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 촉각 정보 제공 기기를 나타내는 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 동작 유닛을 나타내는 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 전달부의 외부 자기장에 따른 촉각 정보 제공 과정을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 촉각 전달부를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 다른 촉각 전달부의 외부 자기장에 따른 촉각 정보 제공 과정을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 정보 제공 기기를 차량용 네비게이션에 적용한 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 정보 제공 기기를 차량용 센서에 적용한 예를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 정보 제공 기기를 장소 안내에 적용한 예를 나타내는 도면이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 정보 제공 기기를 다른 단말기와 연동한 예를 나타내는 도면이다.
실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조 부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 정보 제공 기기(100)를 나타내는 사시도 및 측면도이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 촉각 정보 제공 기기를 나타내는 측면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 촉각 정보 제공 기기(100)는 동작부(110), 수신부(120) 및 제어부(130)를 포함할 수 있다. 촉각 정보 제공 기기(100)는 그 자체로 사용될 수 있으며, 기존의 장치, 예를 들어 스마트 폰과 같은 이동통신 단말기, 스마트 워치(smart watch)와 같은 웨어러블 장치(wearable device)의 본체부(코어), 차량용 네비게이션 등을 부착하거나, 연결하여 사용할 수 있다[도 2 참조]. 여기서, 연결은 유선으로 직접 연결되는 것뿐만 아니라 무선으로 연결되는 개념까지 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
촉각 정보 제공 기기(100)는 사용자의 손목, 팔 등에 두를 수 있는 형상, 예를 들어, 시계 형상, 밴드 형상 등을 가질 수 있다.
동작부(110)는 제어부(130)가 전달하는 촉각 신호에 따라서 사용자에게 촉각 정보를 제공할 수 있다. 본 명세서에서는 촉각 정보가 진동인 것을 상정하여 설명하나, 촉각 정보는 진동 외에도, 스침, 조임, 때림, 누름, 두드림, 기울어짐, 간지럽힘 등의 촉감과, 촉감을 통해 전해지는 감성, 감정 등[예를 들어, "♡" 형태의 촉감을 통해 "사랑해"의 감정을 전달하거나, "ㅠㅠ" 형태의 촉감을 통해 "슬프다"의 감정을 전달하는 등]까지 포함하는 의미로 이해되어야 한다.
동작부(110)는 촉각 정보 제공 기기(100)의 사용자와 접촉하는 표면에 배치되어 직접적으로 촉각 정보를 제공할 수 있다. 일 예로, 동작부(110)는 촉각 정보 제공 기기(100)의 밴드(140)의 내주면에 배치될 수 있다. 한편, 동작부(110)는 밴드(140)의 내부에 배치되어 사용자에게 간접적으로 진동, 두드림 등의 촉각 정보를 제공할 수도 있다.
동작부(110)는 복수의 동작 유닛(110a-110d)을 포함할 수 있다. 도 1에는 동작 유닛(110a-110d)의 개수가 상, 하, 좌, 우로 4개가 배치되어 있으나, 이에 제한되는 것은 아님을 밝혀둔다. 동작부(110)는 밴드(140)의 내주면 일부에 장착될 수도 있고, 내주면 전체에 장착될 수도 있음은 물론이다. 이 외에도, 사용자와 일부가 접촉하여 촉각 정보를 제공할 수 있는 목적의 범위 내라면 동작부(110)의 형상에 있어서 제한은 없다.
각각의 동작 유닛(110a-110d)은 각각 다른 알림 정보에 대응하여 동작함에 따라 사용자에게 각각 다른 촉각 정보를 전달할 수 있다. 이에 대해서는, 도 7 내지 도 10을 참조하여 후술한다.
수신부(120)는 외부의 알림 정보를 수신할 수 있으며, 공지의 데이터 수신 장치를 제한없이 사용할 수 있다. 알림 정보는 유무선 통신망을 통해 전달될 수 있는, 단순한 경고, 알람(alarm), 길/장소 안내 등의 정보뿐만 아니라 문자, 도형, 기호 등의 이미지(image) 정보까지 포함하는 의미로 이해되어야 한다.
제어부(130)는 수신부(120)가 수신한 알림 정보를 촉각 신호로 변환할 수 있다. 촉각 신호는 동작부(110)의 각 구성을 제어할 수 있는 제어 신호로서, 동작 유닛(110a-110d)의 동작 강도, 동작 펄스 등을 제어할 수 있는 신호 외에, 후술할 촉각 전달부(111)에 자기장을 인가/해제하기 위한 신호까지 포함하는 개념으로 이해되어야 한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 촉각 정보 제공 기기(100')를 나타내는 측면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 촉각 정보 제공 기기(100')는 기존의 단말기(200), 특히, 스마트 워치의 본체부(코어; 200) 등을 결합하여 사용할 수 있다.
밴드(140) 상에는 외부의 단말기(200)가 결합될 수 있는 단말기 결합부(150)가 구비될 수 있다. 단말기 결합부(150)는 홈 형태로 형성되어 단말기(200)가 안착되도록 할 수 있다. 단말기(200)가 단말기 결합부(150)에 안착되면, 단말기(200)의 알림 정보 송신부(210)와 촉각 정보 제공 기기(100')의 수신부(160)가 접합되어 알림 정보를 수신받을 수 있다. 단말기(200)에 설치된 각종 소프트웨어(software), 어플리케이션(application) 등에서는 알림 정보를 생성할 수 있고, USB 단자 등의 알림 정보 송신부(210)을 통해 수신부(160)로 알림 정보를 전달할 수 있다. 제어부(130)에서는 전달 받은 알림 정보를 촉각 신호로 변환하여 사용자에게 촉각 정보를 전달할 수 있다.
도 2에서는 2개의 동작 유닛(110e, 110f)이 좌, 우에 배치되거나[도 2의 (a)], 4개의 동작 유닛(110g-110j)이 밴드(140)의 내주면을 따라 일정 간격을 가지고 배치되는 것이 도시되어 있으나[도 2의 (b)], 이에 제한되는 것은 아니다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 동작 유닛을 나타내는 분해 사시도이다.
도 3을 참조하면, 동작 유닛은 촉각 전달부(111)와 자기장 생성부(115)를 포함할 수 있다.
촉각 전달부(111)는 자성 입자, 예를 들면, 나노 또는 마이크론 크기의 철 또는 페라이트 입자 등과 매트릭스(Matrix) 소재, 예를 들면, 고무 또는 기타 폴리머 소재 등으로 구성될 수 있다. 또한, 촉각 전달부(111)는 자기유변 탄성체(Magneto-Rheological Elastomer, MRE)가 사용될 수 있는데, 자기유변 탄성체는 외부 자기장에 반응할 수 있는 입자를 포함하는 탄성체 소재로서, 탄성체 소재 내에 외부 자기장에 의해 자화될 수 있는 자성 입자(Magnetic Particle)를 포함하고 있으므로 외부 자기장의 인가에 의해 그 강성(Stiffness), 인장 강도(Tensile Strength), 연신율(Elongation) 등의 특성이 변화될 수 있다. 또한, 촉각 전달부(111)는 내부가 비어있는 원통, 미세돌기 형상, 돔(Dome)과 같은 다면체 현상, 판(plate) 형상, 시소(seesaw) 형상, 터널 형상 등의 형상을 선택하여 적용할 수 있다. 도 3에서는 내부가 비어있는 원통 형상의 촉각 전달부(111)를 상정하여 설명한다.
자기장 생성부(115)는 자기장을 형성할 수 있으며, 적어도 하나의 코일 유닛을 포함할 수 있다. 자기장 생성부(115)는 촉각 전달부(111)의 하부에 배치되어 자기장을 인가하는 것이 바람직하다. 다만, 촉각 전달부(111)에 자기장을 인가할 수 있는 목적의 범위 내라면, 자기장 생성부(115)가 촉각 전달부(111)의 하부에 위치하지 않고 다른 곳에 위치할 수도 있다.
한편, 동작 유닛(110)은 진동을 발생시켜 촉각 정보를 전달하기 위한 모터 또는 액츄에이터 일 수 있다. 구체적으로, 동작 유닛(110)은, 모터가 회전할 때 발생하는 편심력으로 진동하는 편심 모터, 공진주파수를 이용하여 진동의 세기를 최대화시키는 선형 공진 액츄에이터를 포함하는 관성형 액츄에이터를 사용할 수 있다. 또한, 동작 유닛(110)은, 빔(Beam) 형태나 디스크(Disk) 형태를 가지고, 전기장에 의해 순간적으로 크기나 모양이 변하는 압전 소자를 이용하여 구동하는 압전 액츄에이터, 전기활성 폴리머 필름 위에 질량체를 붙여 질량체의 반복된 움직임에 의해 진동을 생성하는 전기활성 폴리머 액츄에이터, 서로 다른 전하가 충전된 두 장의 유리면 사이에서 발생하는 인력과 동일한 종류의 전하가 충전될 때 발생하는 척력을 이용하여 구동하는 정전기력 액츄에이터를 사용할 수 있다. 상기 모터 또는 액츄에이터는 공지 기술이므로 자세한 설명을 생략한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 전달부(111)의 외부 자기장에 따른 촉각 정보 제공 과정을 나타내는 도면이다.
도 4의 (a)를 참조하면, 외부 자기장의 영향을 받지 않는 경우에, 내부가 비어있는 원통 형상의 촉각 전달부(111)는 상부면이 편평한 형상(111a)[또는, 제1 형상]을 나타낼 수 있다. 이어서, 도 4의 (b)를 참조하면, 외부 자기장의 영향을 받는 경우에, 촉각 전달부(111)는 상부면(111b)이 비어있는 내부 공간으로 오목하게 들어가는 형상(111b)[또는, 제2 형상]을 나타낼 수 있다. 이어서, 자기장의 인가가 해제되어 외부 자기장의 영향을 받지 않는 경우에는, 도 4의 (c) 및 (d)와 같이 제2 형상에서 제1 형상으로 회귀하면서 자체의 탄성력[또는, 회복력]에 의해 상부면이 왕복 운동(111c, 111d) 할 수 있다. 따라서, 자기장 인가에 따른 제1 형상 내지 제2 형상의 반복, 즉, 상부면이 왕복 운동함에 따라 진동 또는 두드리는 듯한 촉각 정보가 전달될 수 있다.
한편, 촉각 전달부(111)로 디스크 형태의 영구 자석을 사용할 수도 있다. 영구 자석은 도 4에 도시된 촉각 전달부(111)와 같이 제1 형상 내지 제2 형상의 변형으로 촉각 정보를 전달하는 것은 아니고, 자기장 생성부(115)의 자기장 인가에 따른 상하 위치변화(진동)으로 촉각 정보를 전달할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 촉각 전달부(112)를 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 다른 촉각 전달부(112)의 외부 자기장에 따른 촉각 정보 제공 과정을 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 촉각 전달부(112)는 베이스부(112a)와 베이스부(112a)의 상면, 하면 중 적어도 한 면에 교대로 형성된 돌출부(112b)와 함몰부(112c)를 포함할 수 있다. 즉, 베이스부(112a)의 상면, 하면 중 적어도 한면이 요철구조를 가질 수 있다. 도 5의 (a)는 베이스부(112a)의 상면에만 돌출부(112b)와 함몰부(112c)가 형성되고, 도 5의 (b)와 (c)는 베이스부(112a)의 양면에 돌출부(112b)와 함몰부(112c)가 서로 다른 크기를 가지며 형성된 것이 도시되어 있다.
도 6에서는 도 5의 (a) 형태의 촉각 전달부(112)를 예로 들어 촉각 정보 제공 과정을 설명한다. 도 6의 (a)를 참조하면, 촉각 전달부(112)는 촉각 전달부(112)를 둘러싸는 촉각 전달부 하우징(113) 내부에서, 촉각 전달부 하우징(113)의 크기에 딱 맞도록 배치될 수 있다. 다만, 촉각 전달부(112)가 효율적으로 촉각 정보를 전달할 수 있는 목적의 범위 내라면, 반드시 촉각 전달부 하우징(113)과 크기가 딱 맞게 배치될 필요는 없다.
일 예로, 외부 자기장의 영향을 받지 않는 경우에, 촉각 전달부(112)의 베이스부(112a), 돌출부(112b) 및 함몰부(112c)는 촉각 전달부 하우징(113) 테두리에 의해 고정지지된 상태[또는, 제1 형상]를 유지할 수 있다. 이어서, 도 6의 (b)를 참조하면, 외부 자기장의 영향을 받는 경우에는, 돌출부(112b)는 촉각 전달부 하우징(113)의 상부에 의해 고정지지되나, 베이스부(112a)의 일부는 형상이 변화(112a -> 112a')[또는, 제2 형상]될 수 있다. 형상이 변화된 베이스부(112a')의 일부는 공간적으로 여유가 있는 함몰부(112c)의 공간으로 거동할 수 있다. 다시 말해, 베이스부(112a')는 상하로 거동하기 위한 공간으로 함몰부(112c)를 이용할 수 있다. 이어서, 자기장의 인가가 해제되어 외부 자기장의 영향을 받지 않는 경우에는 베이스부가 제2 형상(112a')에서 제1 형상(112a)로 회귀하면서 자체의 탄성력[또는, 회복력]에 의해 진동할 수 있다. 즉, 자기장 인가에 따른 제1 형상 내지 제2 형상의 반복에 의해 진동 또는 두드리는 듯한 촉각 정보가 전달될 수 있다.
위와 같이, 촉각 전달부(112)는 베이스부(112a)가 상, 하로 동적 거동을 위한 공간이 함몰부(112c)에 의해 제공되기 때문에, 촉각 전달부(112)가 상하로 동적 거동할 수 있도록 추가 공간을 제공하는 별도의 구성을 확보할 필요가 없어진다. 이에 따라, 전체 제품 생산 단가를 낮출 뿐만 아니라, 제품의 두께 감소, 소형화, 슬림화에도 기여할 수 있는 이점이 있다.
이하에서는, 본 발명의 촉각 정보 제공 기기(100')를 적용한 여러 실시예에 대해서 설명한다. 다만, 본 발명의 촉각 정보 제공 기기(100)는 이하의 실시예에 국한되는 것은 아니고, 알림 정보를 촉각으로 전달하는 목적의 범위 내에서 제한없이 적용될 수 있음을 밝혀둔다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 정보 제공 기기(100)를 차량용 네비게이션에 적용한 예를 나타내는 도면이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 촉각 정보 제공 기기(100)는 차량용 네비게이션과 연동될 수 있다.
도 7의 (a)를 참조하면, 도로 상에서 차량 주행시 촉각 정보 제공 기기(100)는 목적지까지의 방향 및 거리에 따른 촉각 정보를 제공할 수 있다. 차량용 네비게이션[또는, 외부의 단말기(200)]의 알림 정보 송신부는 차량 위치에 따른 알림 정보(길/장소 안내 정보)를 촉각 정보 제공 기기(100)의 수신부(120, 160)로 전달한다.
제어부(130)는 알림 정보를 촉각 신호로 변환하여 동작부(110), 즉, 각각의 동작 유닛(110a-110d)의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(130)는 각각의 동작 유닛(110a-110d)을 독립적으로 제어할 뿐만 아니라, 각각의 동작 유닛(110a-110d)의 동작 강도, 동작 펄스 등도 제어할 수 있다.
동작 유닛(110a-110d)은 밴드(140) 내주면에 걸쳐서 배치될 수 있으므로, 각각의 동작 유닛(110a-110d)은 방향 정보와 매칭되어 동작될 수 있다. 가령, 상부의 동작 유닛(110a)은 전진 방향, 하부의 동작 유닛(110b)은 후진 방향, 좌측의 동작 유닛(110c)은 좌측 방향, 우측의 동작 유닛(110d)은 우측 방향을 알리는 것으로 매칭될 수 있다.
예를 들어, 차량(C1)이 100m 직진 후에 우회전을 할 상황인 경우, 차량용 네비게이션은 "100m 직진 후 우회전"이라는 알림 정보를 촉각 정보 제공 기기(100)로 전달할 수 있다. 제어부(130)는 상기 알림 정보를 이하와 같은 촉각 신호로 변환하여 우측에 위치한 동작 유닛(110d)을 동작시킬 수 있다.
(1) 우회전까지 100m 남은 상황에서 동작 유닛(110d)은 미약한 동작 강도(진동 강도), 적은 동작 펄스(진동 주기)의 촉각 정보를 전달한다. (2) 차량(C2)이 더 직진하여 우회전 하는 위치에 가까워 질수록 동작 유닛(110d)은 점점 강한 동작 강도(진동 강도), 빨라지는 동작 펄스(진동 주기)의 촉각 정보를 전달한다. (3) 차량(C3)이 우회전을 마치면 동작 유닛(110d)의 동작을 중단한다.
그리고, 도 7의 (a)를 참조하여 더 살펴보면, 교차로에서 차량(C4)이 계속 직진해야 할 상황인 경우, 차량용 네비게이션은 "직진"이라는 알림 정보를 촉각 정보 제공 기기(100)로 전달할 수 있다. 제어부(130)는 상기 알림 정보를 아래와 같은 촉각 신호로 변환하여 상부에 위치한 동작 유닛(110a)을 동작시킬 수 있다.
(1) 교차로에서 100m 남은 상황에서 동작 유닛(110a)은 미약한 동작 강도(진동 강도), 적은 동작 펄스(진동 주기)의 촉각 정보를 전달한다. (2) 차량(C4)이 더 직진하여 교차로에 가까워 질수록 동작 유닛(110a)은 점점 강한 동작 강도(진동 강도), 빨라지는 동작 펄스(진동 주기)의 촉각 정보를 전달한다. (3) 차량(C4)이 교차로를 통과하면 동작 유닛(110a)의 동작을 중단한다.
그리고, 도 7의 (a)를 참조하여 더 살펴보면, 교차로에서 차량(C5)이 U턴을 해야할 상황인 경우, 차량용 네비게이션은 "U턴"이라는 알림 정보를 촉각 정보 제공 기기(100)로 전달할 수 있다. 제어부(130)는 상기 알림 정보를 아래와 같은 촉각 신호로 변환하여 동작 유닛(110a-100d)에 전달한다.
(1) U턴 구간을 100m 남은 상황에서 좌측 동작 유닛(110c)과 우측 동작 유닛(110d)은 미약한 동작 강도(진동 강도), 적은 동작 펄스(진동 주기)의 촉각 신호를 교대로 전달한다. (2) 차량(C5)이 더 직진하여 U턴 구간에 가까워 질수록 좌측 동작 유닛(110c)과 우측 동작 유닛(110d)은 점점 강한 동작 강도(진동 강도), 빨라지는 동작 펄스(진동 주기)의 촉각 신호를 교대로 전달한다. (3) 차량(C5)이 U턴을 마치면 동작 유닛(110c, 110d)의 동작을 중단한다.
한편, 동작 유닛을 110d -> 110a -> 110c 순(반시계 방향)으로 동작하도록 하여 U턴 안내를 보다 직관적으로 할 수도 있다.
위와 같은 과정을 통해, 운전자는 차량용 네비게이션의 화면에 시선을 돌리거나 차량용 네비게이션의 음성 안내를 듣지 않고도, 촉각 정보 제공 기기(100)에서 전달되는 촉각 정보만으로 길/장소 안내를 받을 수 있다. 특히, 각 방향에 매칭된 동작 유닛(110a-110d)에서 진동 등을 전달받으므로, 우회전, 직진, 유턴 등의 알림을 보다 직관적으로 전달받을 수 있는 효과가 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 정보 제공 기기(100)를 차량용 센서에 적용한 예를 나타내는 도면이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 촉각 정보 제공 기기(100)는 차량용 센서와 연동될 수 있다.
차량(C6)이 차선 변경을 하고자 할 때, 사이드 미러의 사각 지대에 위치한 차량(C7)은 운전자가 살피기 용이하지 않으며, 차선 변경 과정에서 사고의 위험이 증가할 수 있다. 운전자가 좌측 차선으로 변경을 위해, 좌측 방향지시등을 켜면, 차량용 센서는 좌측 후방에 차량(C7)이 있음을 인지하고, 제어부(130)로 차량(C7)의 위치 정보(알림 정보)를 전달할 수 있다. 차량(C7)의 위치 정보를 전달받은 제어부(130)는 차량(C6)의 운전자 기준으로 차량(C7)의 위치(좌측 후방, 또는 7시 방향)에 대응하는 동작 유닛(110h)이 동작할 수 있도록 촉각 신호를 생성할 수 있다. 차량(C6)의 운전자는 동작 유닛(110h)으로부터 전달받은 촉각 정보(진동)로 사각 지대에 차량(C7)이 위치함을 인지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 주행시뿐만 아니라, 주차시에도 동작 유닛(110g-110j)의 동작 강도, 동작 펄스에 따라서 차량 주변 상황을 인지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 차선 이탈 감지 센서 등을 채용한 차량에서, 졸음 운전 등으로 차선이 이탈되는 상황이 감지되는 경우, 동작 유닛(110g-110j)을 강하게 작동하여 운전자의 주의를 환기시킬 수도 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 정보 제공 기기(100)를 장소 안내에 적용한 예를 나타내는 도면이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 촉각 정보 제공 기기(100)는 실내/실외 LBS(Location Based Service)와 연동될 수 있다.
복잡한 주차장에서 주차된 차량(C)까지 길/장소 안내 기능이 필요할 수 있다. 촉각 정보 제공 기기(110)은 사용자(P)로부터 차량(C)까지의 직선 경로(R1)와 이동 경로(R2)에 대한 촉각 정보(길 안내 정보)를 제공할 수 있다.
예를 들어, 직선 경로(R1)에서, 차량(C)까지의 방향은 해당 방향에 매칭되는 동작 유닛(110a-110j)을 동작시켜 제공할 수 있으며, 차량(C)까지의 거리는 해당 동작 유닛(110a-110j)의 동작 강도, 동작 펄스를 통해 제공할 수 있다.
그리고, 이동 경로(R2)에서, 차량(C)까지의 안내는 도 7에서 살펴본 바와 같이, 직진, 후진, 좌회전, 우회전 등의 알림을 동작 유닛(110a-110j)을 동작시켜 제공할 수 있다.
도 9는 주차장으로 상정하여 도시하였지만, 대형 몰(mall)이나 백화점 등에서 목적지까지 길/장소 안내도 상술한 직선 경로(R1), 이동 경로(R2)의 안내와 동일하게 행해질 수 있음은 물론이다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 시각 장애인이 길을 다닐 때, LBS 또는 길 안내 앱과 연동하여, 직진, 좌회전, 우회전, 횡단보도 진입 등의 정보를 제공 받을 수 있다. 이때, 위험 신호, 경고 신호 등은 동작 유닛(110a-110j)의 강한 진동 또는 높은 펄스 등을 통해 촉각 정보로 제공받을 수 있다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 정보 제공 기기(100)를 다른 단말기와 연동한 예를 나타내는 도면이다.
도 10을 참조하면, 스마트폰 등의 단말기와 촉각 정보 제공 기기(100)이 연동되어, 송신인 정보를 촉각 정보로 제공할 수 있다. 여기서 송신인 정보라 함은, 단말기에 전화, 메시지 등을 송신한 사람에 대한 일련의 정보를 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
도 10의 (a)를 참조하면, 각각의 동작 유닛(110a-110d)은 기설정된 각각의 송신인에 매칭되어 동작할 수 있다. 예를 들어, 동작 유닛(110a)은 엄마, 동작 유닛(110b)은 친구, 동작 유닛(110c)은 직장 상사, 동작 유닛(110d)은 애인과 매칭될 수 있다. 친구로부터 메시지 또는 전화가 오는 상황일 때, 제어부(130)는 기설정된 정보로부터 동작 유닛(110b)을 동작(진동)시킬 수 있다. 또한, 동작 유닛(110a-110d)의 동작 강도, 동작 펄스 등으로부터 전화를 수신한 것인지, 메시지를 수신한 것인지 등의 여부를 판단할 수도 있다.
도 10의 (b)를 참조하면, 동작 유닛(110a-110d)은 기설정된 특정의 송신인에 대해서만 동작할 수 있다. 예를 들어, 스마트폰을 무음으로 설정하고, 애인으로부터 수신한 연락만 알림받도록 설정한 경우, 엄마, 직장 상사, 친구 등으로부터 연락이 오는 경우에는 동작 유닛(110a-110c)이 동작하지 않고, 애인에게 연락이 오는 경우에만 동작 유닛(110d)이 동작하도록 할 수 있다. 따라서, 단말기와 촉각 정보 제공 기기(100)를 커플용 기기로 구현할 수 있는 이점이 있다.
한편, 스팸 차단 기능을 확장하여, 스마트폰의 전화부에 저장된 번호에서 연락이 오는 경우에만 동작 유닛(110a-110d)이 동작되도록 하고, 이 외에 대해서는 동작 유닛(110a-110d)이 동작되지 않도록 할 수 있다. 또한, 중요하게 수신이 필요한 번호, 그룹에 대해서만 동작 유닛(110-110d)이 동작되도록 할 수 있다. 위와 같이, 수많은 통신 사항 중에서 중요한 것들만을 가려낼 수 있는 이점이 있다. 이를 통해, 회사에서는 원활한 회의 진행이 가능하고, 업무 집중도를 향상시킬 수 있으며, 가정에서는 익명으로부터 휴식을 방해 받지 않는 효과를 기대할 수 있다.
도 11으 참조하면, 스마트폰 등의 단말기와 촉각 정보 제공 기기(100)이 연동되어, 앱 정보를 촉각 정보로 제공할 수 있다. 여기서 앱 정보라 함은, 어플리케이션의 푸쉬(push) 알림, 호출, 알람 등과 같은 일련의 정보를 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
각각의 동작 유닛(110a-110d)은 기설정된 각각의 어플리케이션에 매칭되어 동작할 수 있다. 예를 들어, 동작 유닛(110a)은 알람 앱, 동작 유닛(110b)은 SNS(social network service) 앱, 동작 유닛(110c)은 메신저 앱, 동작 유닛(110d)는 E-mail 앱과 매칭될 수 있다. SNS 앱으로부터 알림(친구 추가, 게시물 업로드 등)이 오는 상황일 때, 제어부(130)는 기설정된 정보로부터 동작 유닛(110c)을 동작(진동)시킬 수 있다.
위와 같이, 사용자는 동작되는 동작 유닛(110a-110d)의 위치로부터 송신인, 앱 등에 대한 촉각 정보를 획득할 수 있다. 특히, 운동을 하거나, 이동하는 중이거나, 붐비는 대중 교통 안에 있을 때와 같은 상황에서 사용자는 단말기의 디스플레이를 확인하는 것이 용이하지 않은데, 이 중에도 촉각 정보 제공 기기(100)로부터 촉각 형태로 용이하게 정보를 획득할 수 있는 효과가 있다.
상기 예 외에도, 본 발명의 촉각 정보 제공 기기(100)는, IT 분야에서 모바일 기기, 터치 스크린, 온라인 게임 등에서 실시간 촉각 전달, 자동차 분야에서 차선이탈 경고 시스템, 전면 추돌 방지 시스템, 과속방지 시스템 등 운전 보조 정보 피드백 시스템, 장애인 보조 도구 분야에서 촉각 점자 책 등에 적용될 수 있다.
본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형과 변경이 가능하다. 그러한 변형예 및 변경예는 본 발명과 첨부된 특허청구범위의 범위 내에 속하는 것으로 보아야 한다.
100, 100': 촉각 정보 제공 기기
110: 동작부
110a-110j: 동작 유닛
111, 112: 촉각 전달부
113: 촉각 전달부 하우징
115: 자기장 생성부
120, 160: 수신부
130: 제어부
140: 밴드
150: 단말기 결합부
200: 단말기
210: 알림 정보 송신부

Claims (6)

  1. 차량에 탑재되는 장치, 및
    상기 장치로부터 차량의 주행 방향 및 거리, 또는 위험 상황에 대한 알림 정보를 수신하고 수신한 알림 정보를 촉각 신호로 변환하여 사용자에게 촉각 정보를 제공하는 촉각 정보 제공 장치
    를 포함하고,
    촉각 정보 제공 장치는,
    알림 정보를 수신하는 수신부;
    알림 정보를 촉각 신호로 변환하는 제어부; 및
    촉각 신호에 따라 사용자에게 촉각 정보를 전달하고 사용자와 접촉하는 동작부
    를 포함하고,
    동작부는, 소정 간격을 이루며 배치되는 복수의 동작 유닛을 포함하며,
    각각의 상기 동작 유닛은 상기 알림 정보에 포함된 차량의 주행 방향 및 거리, 또는 위험 상황에 매칭되어, 동작 강도, 동작 펄스 중 적어도 어느 하나가 제어되어 동작하는,
    촉각 네비게이션 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    제어부는, 알림 정보에 따라 각각의 동작 유닛의 동작 강도, 동작 펄스 중 적어도 하나를 제어하는, 촉각 네비게이션 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    동작부는,
    사용자의 신체에 밀착되는 밴드; 및
    밴드에 구비되는 복수의 동작 유닛을 포함하는, 촉각 네비게이션 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    동작 유닛은,
    자기장에 반응하여 형상 또는 위치가 변화되는 촉각 전달부; 및
    촉각 전달부의 형상 또는 위치를 변화시키기 위해 자기장을 발생시키는 자기장 생성부
    를 포함하는, 촉각 네비게이션 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    복수의 동작 유닛은, 편심 모터, 선형 공진 액추에이터, 압전 액츄에이터, 전기활성 폴리머 액추에이터, 정전기력 액츄에이터 중 어느 하나를 포함하는, 촉각 네비게이션 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    각각의 동작 유닛은 각각 다른 알림 정보에 대응하여 동작함에 따라 사용자에게 각각 다른 촉각 정보를 전달하는, 촉각 네비게이션 시스템.
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