KR102495314B1 - 햅틱피드백이 가능한 다기능 입출력 핸드헬드 장치 - Google Patents

햅틱피드백이 가능한 다기능 입출력 핸드헬드 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102495314B1
KR102495314B1 KR1020210057903A KR20210057903A KR102495314B1 KR 102495314 B1 KR102495314 B1 KR 102495314B1 KR 1020210057903 A KR1020210057903 A KR 1020210057903A KR 20210057903 A KR20210057903 A KR 20210057903A KR 102495314 B1 KR102495314 B1 KR 102495314B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
haptic
unit
signal
output
input
Prior art date
Application number
KR1020210057903A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220150658A (ko
Inventor
김수영
김정훈
Original Assignee
김수영
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김수영 filed Critical 김수영
Priority to KR1020210057903A priority Critical patent/KR102495314B1/ko
Priority to PCT/KR2022/005186 priority patent/WO2022234967A1/ko
Publication of KR20220150658A publication Critical patent/KR20220150658A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102495314B1 publication Critical patent/KR102495314B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/016—Input arrangements with force or tactile feedback as computer generated output to the user
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/038—Control and interface arrangements therefor, e.g. drivers or device-embedded control circuitry
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/038—Indexing scheme relating to G06F3/038
    • G06F2203/0384—Wireless input, i.e. hardware and software details of wireless interface arrangements for pointing devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)

Abstract

본 발명은 햅틱피드백이 가능한 다기능 입출력 핸드헬드 장치에 있어서, 햅틱출력부가 내장되며 다기종의 기기 탑재가 가능한 기기탑재부와 사용자 손잡이부를 갖는 호환 손잡이유니트를 구비하되, 호환 손잡이유니트는, 햅틱소스를 수신하기 위해 기기탑재부에 탑재된 기종 기기와의 신호 유무선 접속을 위한 신호 유무선 접속부와, 신호 유무선 접속부를 통해 햅틱소스로 실시간 입력되는 음향신호의 주파수 파형을 이용하여 햅틱진동에 적합한 신호로 변환하는 실시간 햅틱신호 처리부와, 햅틱구동부와, 햅틱구동부에 의해 햅틱출력을 생성하는 햅틱출력부와, 신호 유무선 접속부를 통해 입력되는 햅틱소스의 종류에 근거하여 햅틱소스를 실시간 햅틱신호 처리부 및 햅틱구동부중 하나로 인가되게 제어하는 햅틱제어부로 구성하여서, 사용자가 햅틱 피드백을 게임기기 컨트롤러와 같은 원격제어 헤드유니트나 스마트폰과 같은 모바일기기 등과 같은 다양한 기능 사용에 공유하며 호환 손잡이유니트에서 제공받을 수 있음을 뿐만 아니라, 햅틱 피드백을 구현함에 있어서도 기저장된 진동패턴에 따른 실시간 햅틱 피드백의 발현도 가능하고 또 기저장된 진동패턴이 없이도 전달된 음향신호를 그대로 이용해서 실시간 햅틱 피드백으로 발현시킬 수 있다.

Description

햅틱피드백이 가능한 다기능 입출력 핸드헬드 장치{MULTIFUNCTIONAL INPUT/OUTPUT HANDHELD APPARATUS CAPABLE OF HEPTIC FEEDBACK}
본 발명은 핸드헬드 장치(hand held apparatus)에 관한 것으로, 특히 사용자에게 실시간 햅틱 피드백(heptic feedback)이 가능하며 게임 컨트롤러와 같은 원격제어기능과 아울러 스마트폰과 같은 모바일기기와 결합된 입출력 기능이 가능한 다기능 입출력 핸드헬드 장치에 관한 것이다.
요즈음 전자 디바이스에는 사용자와의 풍성한 감각 인터페이싱을 위해 시각 정보전달이나 청각 정보전달 기능이 기본적으로 탑재됨은 물론이고 촉각정보 전달기능까지 가능한 구현 수단들이 탑재되고 있다.
인간의 오감중 촉각을 이용하는 구현 수단은 주로 햅틱 기술을 바탕으로 한다. 햅틱 기술은 사용자에게 힘, 진동, 모션을 적용해 줌에 있어 다채로운 촉감을 구현해주는 기술이다. 즉, 컴퓨터나 모바일 기기와 같은 전자 디바이스의 사용자에게 제공하고자 하는 힘과 운동감을 사용자의 입력장치 예컨대 키보드, 마우스, 조이스틱, 터치스크린, 게임기 컨트롤러, VR헤드셋 등에 촉각을 통해 느끼게 해주는 기술이다.
햅틱 기술에 의한 진동촉감 햅택 효과는 사용자에게 특정 이벤트를 알리거나 시뮬레이션된 환경이나 가상환경 내에서 더 높은 감각 몰입도(sensory immersion)를 실현하기 위한 실질적 피드백을 제공하는데에 효과적이다.
핸드헬드 디바이스에서는 진동촉감 햅틱 피드백을 발생하기 위해서 주로 진동모터, 선형 공진모터(Linear Resonant Actuator: LRA), 피에조 액추에이터(piezo actuator) 등과 같은 햅틱 액추에이터를 이용한다.
그런데 햅틱 액추에이터는 탑재된 해당 전자기기에 기설정된 햅틱효과패턴이 저장되어 있어야만 전용적으로 사용된다. 예를 들면, 햅틱 액추에이터가 모바일기기에 탑재되고 기설정된 햅틱효과패턴이 저장되어 있다면 햅틱 피드백은 모바일 기기에만 발생이 되는 것이고, 게임기 컨트롤러에 햅틱 액추에이터가 탑재되고 기설정된 햅틱효과패턴이 저장되어 있다면 게임기 컨트롤러에만 햅틱 피드백이 발생되는 것이다.
그러므로 만일 햅틱 피드백이 햅틱 액추에이터 탑재유무나 기저장된 햅틱효과패턴의 저장유무에 상관없이 게임기 컨트롤러와 같은 원격제어용 기기 뿐만 아니라 스마트폰과 같은 모바일기기에서도 햅틱 피드백이 겸용될 수 있는 등으로 햅틱 피드백이 여러 전자기기에 공유되어 사용자에게 제공될 수 있다면, 관련된 사람들로부터 큰 호응을 얻을 수 있을 것이다.
그리고 하기에 언급된 선행기술문헌으로 언급된 등록특허 제10-1512204호에 개시된 햅틱 피드백은 미리 만들어져 기저장된 햅틱효과패턴을 읽어서 사용자에게 제공하는 것인바, 기저장된 햅틱효과패턴이 없다면 햅틱피드백을 구현할 수 없는 단점이 있다.
그러므로 만일 사용자가 사용하는 전자기기에 디스플레이되는 동영상에 동기화된 음향을 기저장된 진동패턴(햅틱효과패턴) 없이도 실시간으로 햅틱 피드백을 사용자에게 제공할 수 있다면 관련된 사람들로부터 큰 호응을 얻을 수 있을 것이다.
등록특허공보 제10-1512204호 "저장된 효과들을 가지는 햅틱 피드백 시스템"
따라서 본 발명의 목적은 햅틱 피드백이 다양한 기능에 공유될 수 있는 다기능 입출력 핸드헬드 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 햅틱 피드백이 게임기기 컨트롤러와 같은 원격제어용 기기뿐만 아니라 스마트폰과 같은 모바일기기에도 공유될 수 있는 다기능 입출력 핸드헬드 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 햅틱 피드백이 다양한 기능 사용에 공유할 수 있음은 물론이고 기저장된 진동패턴이 있어도 가능하고 기저장된 진동패턴이 없어도 실시간으로 햅틱 피드백을 사용자가 느낄 수 있도록 하는 다기능 입출력 핸드헬드 장치를 제공함에 있다.
상기한 목적에 따른 본 발명은, 햅틱피드백이 가능한 다기능 입출력 핸드헬드 장치에 있어서, 햅틱출력부가 내장되며 다기종의 기기 탑재가 가능한 기기탑재부와 사용자 손잡이부를 갖는 호환 손잡이유니트를 구비하며;
상기 호환 손잡이유니트는; 햅틱소스를 수신하기 위해 기기탑재부에 탑재된 기종 기기와의 신호 유무선 접속을 위한 신호 유무선 접속부와, 신호 유무선 접속부를 통해 햅틱소스로 실시간 입력되는 음향신호의 주파수 파형을 이용하여 햅틱진동에 적합한 신호로 변환하는 실시간 햅틱신호 처리부와, 햅틱구동부와, 햅틱구동부에 의해 햅틱출력을 생성하는 햅틱출력부와, 신호 유무선 접속부를 통해 입력되는 햅틱소스의 종류에 근거하여 햅틱소스를 실시간 햅틱신호 처리부 및 햅틱구동부중 하나로 인가되게 제어하는 햅틱제어부로 구성함을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 햅틱피드백이 가능한 다기능 입출력 핸드헬드 장치에 있어, 기기탑재부에 탑재되는 기기는, 입출력 인터페이스를 갖는 모바일기기 및 호스트에 원격 접속되며 원격제어를 위한 입출력 인터페이스를 갖는 원격제어 헤드유니트 중의 선택된 하나임을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 햅틱피드백이 가능한 다기능 입출력 핸드헬드 장치에 있어, 햅틱소스는 기저장 진동패턴 및 실시간 음향신호임을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 햅틱피드백이 가능한 다기능 입출력 핸드헬드 장치에 있어, 햅틱제어부는 신호 유무선 접속부를 통해 입력되는 햅틱소스가 실시간 음향신호임에 따라 음향신호를 실시간 햅틱신호 처리부로 인가하여 처리후 햅틱구동부로 전달되게 제어하고, 입력되는 햅틱소스가 기저장 진동패턴임에 따라 기저장 진동패턴을 햅틱구동부로 바로 전달되게 제어함을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 햅틱피드백이 가능한 다기능 입출력 핸드헬드 장치에 있어, 호환 손잡이유니트는; 배터리부와, 배터리부에 연결되며 기기탑재부에 탑재된 기기로의 배터리전원이 전달하기 위한 전원출력부를 더 구비함을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 햅틱피드백이 가능한 다기능 입출력 핸드헬드 장치에 있어, 원격제어 헤드유니트는 기기탑재부에 탑재 가능하고 호환 손잡이유니트의 신호 유무선접속부에 신호접속 가능하게 제작된 모듈러임을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 햅틱피드백이 가능한 다기능 입출력 핸드헬드 장치에 있어, 실시간 햅틱신호 처리부는, 아날로그형태의 음향신호를 증폭하는 신호증폭부와, 증폭된 음향신호의 입력레벨 변동에도 출력레벨이 상대적으로 일정한 값을 유지되도록 이득을 자동 조절하는 자동이득조절부와, 자동이득조절된 음향신호의 각종 잡음을 제거하는 신호잡음 제거부와, 효과적인 햅틱출력의 생성이 가능케 잡음 제거된 음향신호를 인체체감 촉각주파수대역내에서 세부 주파수대역별로 다르게 적응 증폭하여 출력하는 세부 주파수대역별 적응 증폭부로 구성함을 특징으로 한다.
본 발명은 사용자가 햅틱 피드백을 게임기기 컨트롤러와 같은 원격제어 헤드유니트나 스마트폰과 같은 모바일기기 등과 같은 다양한 기능 사용에 공유하며 제공받을 수 있음을 뿐만 아니라, 햅틱 피드백을 구현함에 있어서도 기저장된 진동패턴에 따른 실시간 햅틱 피드백의 발현도 가능하고 또 기저장된 진동패턴이 없이도 전달된 음향신호를 그대로 이용해서 실시간 햅틱 피드백으로 발현시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다기능 입출력 핸드헬드 장치의 일 구성요소로서 햅틱출력부를 갖는 호환 손잡이유니트의 사시 구성도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다기능 입출력 핸드헬드 장치로서 호환 손잡이유니트에 스마트폰과 같은 모바일 기기가 탑재될 경우의 분리 사시 구성도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다기능 입출력 핸드헬드 장치로서 호환 손잡이유니트에 게임기기 제어용과 같은 원격제어용 헤드유니트가 탑재될 경우의 분리 사시 구성도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 입출력 핸드헬드 장치의 호환 손잡이유니트의 회로블록 구성도,
도 5는 본 발명의 호환 손잡이유니트에 이기종 유니트가 탑재된 상태에서의 회로블록 구성도,
도 6은 도 4 및 도 5의 실시간 햅틱신호 처리부의 구체 블록 구성도,
도 7은 도 6의 실시간 햅틱신호 처리부내 주파수별 적응 증폭부의 증폭 특성 곡선도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다기능 입출력 핸드헬드 장치의 일 구성요소로서 햅틱출력부(8)를 갖는 호환 손잡이유니트(2)의 사시 구성도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 입출력 핸드헬드 장치의 호환 손잡이유니트(2)의 회로블록 구성도이다.
본 발명의 실시예에 따른 호환 손잡이유니트(2)는 게임기기 컨트롤러와 같은 원격제어 헤드유니트나 스마트폰과 같은 모바일기기 등과 같은 다양한 기종의 기기가 탑재될 수 있으며, 각 기종으로부터 햅틱소스를 전달받은 후 처리하여 내장된 햅틱출력부(8)를 통해 사용자가 햅틱피드백을 받을 수 있도록 구현한 것이다.
도 1의 (a)와 (b)에서는 호환 손잡이유니트(2)의 기기 탑재부(10)에 스마트폰과 같은 모바일기기나 원격제어용으로서 형태 변형되게 제작된 모듈 등과 같이 여러 기종의 기기가 탑재될 수 있도록 탑재면적이 축소되거나 확대됨을 보여주고 있다.
도 2에서는 호환 손잡이유니트(2)의 기기 탑재부(10)에 스마트폰과 같은 모바일 기기(4)가 탑재되는 경우를 보여주고 있고, 도 3에서는 기기 탑재부(10)에 게임기기 컨트롤러와 같은 원격제어 헤드유니트(6)가 탑재되는 경우를 보여주고 있다.
호환 손잡이유니트(2)를 구성함에 있어, 좌우 손잡이부(12)는 사용자가 편하게 감싸 쥘 수 있도록 형성되며 햅틱피드백인 진동촉각을 제공하는 햅틱출력부(8)가 내장된다. 햅틱출력부(8)로는 진동모터, 선형공진 액추에이터, 피에조(piazo) 액추에이터 등이 포함될 수 있으며, 가장 바람직한 예시로는 피에조(piazo) 액추에이터를 채용하는 것이다.
본 발명에 따라 호환 손잡이유니트(2)에 내장된 햅틱출력부(8)는 도 4의 회로 블록 구성도에 도시된 바와 같이, 햅틱제어부(22)의 제어 하에 햅틱구동부(26)에 의해 구동된다.
본 발명의 호환 손잡이유니트(2)는 배터리부(30)를 구비하며, 배터리부(30)를 충전시키기 위한 충전입력부(28)와, 배터리부(30)의 배터리전원이 기기 탑재부(10)에 탑재된 기기로 공급하기 위한 배터리전원 출력부(34)도 구비한다. 또 배터리부(30)의 충방전 상태를 검출하기 위한 배터리상태 검출부(32)와 햅틱제어부(22)의 제어 하에 배터리 상태를 표시하기 위한 배터리상태 표시부(38), 호환 손잡이유니트(2)상의 기기 탑재를 감지하기 위한 기기 탑재감지부(36)도 함께 구비한다.
또한 본 발명의 호환 손잡이유니트(2)는 기기 탑재부(10)에 탑재된 기종 기기(모바일기기나 원격제어용 헤드유니트 등)로부터 햅틱소스(source)를 수신하기 위한 신호 유무선 접속부(20)를 구비한다.
신호 유무선 접속부(20)의 구현 일예로서, 도 2에 도시된 스마트폰과 같은 모바일기기(4)가 탑재될 경우에는 모바일기기(4)의 USB입출력부(20a1)와 접속될 수 있는 USB입출력부(20a)를 호환 손잡이유니트(2)에 마련한다.
또 도 3에 도시된 게임기기 콘트롤러와 같은 원격제어용 헤드유니트(6)가 탑재될 경우에는 도 3에 점선원에 도시한 단면도에서와 같이 유선접속방식으로서 원격제어용 헤드유니트(6)의 탄지접속편(20b1)에 접속될 수 있는 접촉커넥터(20b)를 호환 손잡이유니트(2)에 마련한다. 도 3의 경우에는 탄지접속편(20b1)과 접촉커넥터(20b)의 확실한 접속을 위해서 정위치 고정용 자석편(21)을 호환 손잡이유니트(2)와 원격제어용 헤드유니트(6)의 접속부분에 함께 구비하는 것이 바람직하다.
도 3의 유선접속방식중 확실한 접속을 위한 또 다른 구성 일예로서는 원격제어용 헤드유니트(6)의 접속부분에 탄지돌기를 형성하고 호환 손잡이유니트(2)의 접속부분에 삽입요홈이 형성되게 구성할 수도 있다.
신호 유무선 접속부(20)의 구현 일예로서 도 1 내지 도 3에서는 유선 접속방식의 구성을 예시하였지만, NFC통신, 블루투스통신, 와이파이통신 등과 같은 근거리무선통신을 통한 무선접속방식으로도 가능한 것임을 이해하여야 한다.
더욱이 본 발명의 호환 손잡이유니트(2)는 신호 유무선 접속부(20)를 통해서 도 2의 스마트폰과 같은 모바일기기(4)나 도 3에 도시된 게임기기 컨트롤러용과 같은 원격제어용 헤드유니트(6)로부터 햅틱소스를 받아서 햅틱출력이 생성되도록 하되, 햅틱소스의 종류(기저장된 진동패턴, 음향신호)에 따른 햅틱피드백이 이루어질 수 있도록 제어한다.
즉 호환 손잡이유니트(2)는 모바일기기(4)로부터나 원격제어용 헤드유니트(6) 또는 원격제어용 헤드유니트(6)에 원격으로 연결된 호스트로부터 기저장된 진동패턴이 신호 유무선 접속부(20)를 통해 인가되면, 햅틱제어부(22)의 제어하에 햅틱구동부(26)에 바로 전달하여서 햅틱출력부(8)에 의해서 기저장된 진동패턴(햅틱효과패턴)에 따른 햅틱출력이 생성되도록 제어한다.
또 호환 손잡이유니트(2)는 모바일기기(4)로부터나 원격제어용 헤드유니트(6) 또는 원격제어용 헤드유니트(6)에 원격으로 연결된 호스트로부터 음향신호가 신호 유무선 접속부(20)를 통해 인가되면, 햅틱제어부(22)의 제어 하에 상기 음향신호가 실시간 햅틱신호 처리부(24)에 의해서 처리되게 한후 햅틱구동부(26)로 전달하여서 햅틱출력부(8)에 의해서 실시간 음향신호(S1)에 따른 햅틱출력이 생성되도록 제어한다.
호환 손잡이유니트(2)에 구비된 실시간 햅틱신호 처리부(24)는 호환 손잡이유니트(2)의 신호 유무선 접속부(20)를 통해 수신된 음향신호(S1)를 기저장된 진동패턴이 없더라도 즉각적으로 분석하고 사용자가 손쉽게 느낄 수 있음과 동시에 음향에 가까운 진동파장을 갖는 햅틱출력이 햅틱출력부(8)에 의해 생성되도록 신호 처리를 수행한다.
도 6은 도 4 및 도 5의 실시간 햅틱신호 처리부(24)의 구체 블록 구성도로서, 아날로그형태의 음향신호를 증폭하는 신호증폭부(60)와, 증폭된 음향신호의 입력레벨 변동에도 출력레벨이 상대적으로 일정한 값을 유지되도록 이득을 자동 조절하는 자동이득조절부(AGC: Automatic Gain Control)(62)와, 자동이득조절된 음향신호의 각종 잡음을 제거하는 신호잡음 제거부(64)와, 효과적인 햅틱출력의 생성이 가능케 잡음 제거된 음향신호를 인체체감 촉각주파수대역내에서 세부 주파수대역별로 다르게 적응 증폭하여 출력하는 세부 주파수대역별 적응 증폭부(66)로 구성한다.
호환 손잡이유니트(2)의 신호 유무선 접속부(20)를 통해 실시간 햅틱신호처리부(24)에 음향신호(S1)가 수신되면, 먼저 음향신호(S1)가 아날로그신호이면 신호증폭부(60)로 바로 전달한다. 만일 음향신호(S1)가 디지털화된 신호(digitized signals)이면 디지털/아날로그 변환기(DAC: Digital to Analog Converter)(58)에 의해서 아날로그신호로 먼저 변환시킨 후 신호 증폭부(60)로 전달한다.
아날로그성분의 음향신호는 신호증폭부(60)에 의해서 소정 증폭된 후 자동이득조절부(62)에 의해서 자동이득조절되게 하는데, 이는 증폭된 음향신호의 입력레벨 변동에 상관없이 출력레벨을 상대적으로 일정한 값을 유지되도록 함으로써 입력신호 변동에 따른 신호 일그러짐을 최소화시키기 위함이다.
이득조절된 음향신호는 차동증폭기와 같은 신호잡음 제거부(64)에 의해서 음향신호내에 섞여 있는 주변 잡음이 최소화되거나 제거되어진다.
신호잡음 제거부(64)를 통과한 음향신호는 사람의 피부가 가장 민감하게 느낄 수 있는 인체체감 촉각주파수대역내에서 다시 한번 증폭 과정을 수행하되, 세부 주파수대역별로 다르게 적응적으로 증폭한다.
가청주파수대역인 20~20,000Hz 중에서 사람의 피부가 가장 민감하게 느낄 수 있는 인체체감 촉각주파수대역은 본 발명에 따라 20~450Hz이다.
그리고 세부 주파수대역별로 다르게 적응적으로 증폭하는 도 6의 주파수별 적응 증폭부(66)에서는 도 7의 증폭 특성 곡선도에서와 같이, 20~200Hz, 200~300Hz, 300~450Hz와 같이 세부주파수대역별로 증폭율을 다르게 하여 적응증폭하여서 촉감에 의한 인체체감이 높도록 구현한다.
도 7에 도시된 바와 같이 20~200Hz의 세부주파수대역구간에서는 주파수가 낮아질수록(진동수가 줄어들수록) 증폭율을 점차 높아지게 하여서 진동에 의한 인체체감율을 높이며, 300~450Hz의 세부주파수대역구간에서는 주파수가 높아질수록(진동수가 너무 높아짐에 따라 체감력이 약해짐) 증폭을 점차 강화시켜주어서 진동에 의한 인체체감율을 높인다. 그리고 200~300Hz의 중간 세부주파수대역구간에서는 전후의 세부주파수대역구간보다는 증폭율을 상대적으로 낮게 한 것이다.
한편 본 발명의 원격제어용 헤드유니트(6)는 도 3에 도시된 바와 같이 예컨대 게임기기 컨트롤러의 핵심부품들이 모두 구비하도록 구현되지만 통상의 게임기기 컨트롤러와는 다르게 호환 손잡이유니트(2)의 기기 탑재부(10)에 충분히 탑재될 수 있을 만큼의 사이즈로 별도 제작된 모듈러를 구성한다.
원격제어용 헤드유니트(6)의 회로부는 도 5에서와 같다.
도 5의 원격제어용 헤드유니트(6)의 회로부는 호환 손잡이유니트(2)의 회로부와 함께 연관 도시되며, 도 5에서는 서로가 접속된 상태로 보여주고 있다.
도 5를 참조하면, 원격제어용 헤드유니트(6)는 게임기 동작체계(OS)와 같은 기능운용모듈(40a)을 갖는 원격제어부(40)를 구비하며, 조이스틱을 포함한 다양한 스위치나 버튼, 키들을 포함하여 사용자와 인터페이스하는 사용자 인터페이스부(42)를 구비하고, 호스트와의 유선이나 무선으로 접속되어서 통신할 수 있는 유무선 통신부(44)를 구비한다.
상기 호스트는 원격제어 대상이 되는 객체로서, 게임기기, 데스크탑PC, 노트북컴퓨터, 태블릿PC, 텔레비젼, 각종 디스플레이패널(ATM, 키오스크, 터치형 패널 등), 로봇, 인터넷 접속되는 클라우드 등등이 될 수 있다.
또한 원격제어용 헤드유니트(6)의 회로부는, 호환 손잡이유니트(2)와의 신호 접속을 위한 신호 유무선 접속부(46)를 구비하고, 호환 손잡이유니트(2)의 전원출력부(34)와 전기연결되어서 헤드유니트(6)내 각부에 전원공급되도록 하는 전원입력부(48)와, 햅틱소스로서 기저장된 진동패턴(S2)을 맵핑하거나 호스트로부터 수신된 기저장된 진동패턴(S2)을 임시 저장하는 메모리부(50)를 구비한다.
스마트폰과 같은 모바일기기(4)는 도 5에 도시된 원격제어용 헤드유니트(6)와 유사한 회로구성을 갖는다. 스마트폰과 같은 모바일기기(4)는 요즈음 대세인 클라우드 게임을 할 경우 클라우드 서버에 접속하게 되는데, 이 경우의 모바일기기(4)는 원격제어용으로도 사용된다.
사용자가 호환 손잡이유니트(2)의 기기 탑재부(10)에 스마트폰과 같은 모바일기기(4)를 도 2에서와 같이 탑재하게 되면 호환 손잡이유니트(2)와 모바일기기(4)간이 링크접속하면서 호환 손잡이유니트(2)는 모바일기기(4)로부터의 햅틱소스의 종류를 식별하게 된다.
사용자가 모바일기기(4)를 이용해서 예컨대 영화를 본다면 모바일기기(4)이화면상에 디스플레이되는 동영상에 동기화된 음향신호(S1)가 호환 손잡이유니트(2)로 전달되며, 호환 손잡이유니트(2)는 내부의 실시간 햅틱신호 처리부(24)를 이용해서 해당 음향에 따른 촉각진동의 생성이 가능하도록 실시간 처리한 후 햅틱출력부(8)를 통해 햅틱 피드백을 사용자에게 전달하게 된다. 그러므로 사용자는 스마트폰과 같은 모바일기기(4)로 영화를 시청하면서 호환 손잡이유니트(2)를 통해서는 동영상에 실린 음향에 상응하는 촉각진동이 있는 햅틱 피드백을 느낄 수 있다.
또 만일 사용자가 호환 손잡이유니트(2)의 기기 탑재부(10)에 호스트와 유무선으로 연결된 원격제어용 헤드유니트(6)를 도 3에서와 같이 탑재하게 되면 호환 손잡이유니트(2)와 원격제어용 헤드유니트(6)간이 링크접속하면서 호환 손잡이유니트(2)는 원격제어용 헤드유니트(6)로부터의 햅틱소스의 종류를 식별하게 된다.
예컨대 원격제어용 헤드유니트(6)가 게임기기용 원격제어기 용도이고 호스트나 원격제어용 헤드유니트(6)중의 하나에 게임에 관련된 기저장된 진동패턴이 있다면 호환 손잡이유니트(2)는 햅틱소스가 기저장된 진동패턴(S2)임을 식별하게 된다.
사용자가 호스트와 원격제어용 헤드유니트(6)를 이용해서 예컨대 온라인 게임을 한다면 호스트의 디스플레이부상 화면을 보고 원격제어용 헤드유니트(6)로 원격제어를 하면서 온라인 게임에 임할 것이고, 온라인 게임을 진행함에 따른 기저장된 진동패턴(S2)이 호환 손잡이유니트(2)로 전달되며, 호환 손잡이유니트(2)는 내부의 실시간 햅틱신호 처리부(24)는 경유하지 않고 신호유무선 접속부(20)로부터 햅틱제어부(22)로 인가되고 바로 햅틱구동부(26)로 전달되게 하여서 햅틱출력부(8)를 통해 기저장된 진동패턴(S2)에 의거한 진동관련 햅틱 피드백을 사용자가 느끼게 해준다.
상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 청구범위 및 그 청구범위와 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.
(2)-- 호환 손잡이유니트 (4)-- 모바일기기
(6)-- 원격제어용 헤드유니트 (8)-- 햅틱출력부
(10)-- 기기탑재부 (12)-- 손잡이부
(20)(46)-- 신호 유무선 접속부 (20a)(20a1)-- USB입출력부
(20b)-- 접촉커넥터 (20b1)-- 탄지접속편
(21)-- 자석편 (22)-- 햅틱제어부
(24)-- 실시간 햅틱신호 처리부 (26)-- 햅틱구동부
(28)-- 충전입력부 (30)-- 배터리부
(32)-- 배터리상태 검출부 (34)-- 배터리전원 출력부
(40)-- 원격 헤드제어부 (42)-- 사용자 인터페이스부
(44)-- 유무선 통신부 (48)-- 배터리전원 입력부
(50)-- 메모리부 (S1)-- 음향신호
(S2)-- 기저장 진동패턴

Claims (8)

  1. 햅틱피드백이 가능한 다기능 입출력 핸드헬드 장치에 있어서,
    햅틱출력부가 내장되며 다기종의 기기 탑재가 가능한 기기탑재부와 사용자 손잡이부를 갖는 호환 손잡이유니트를 구비하며;
    상기 호환 손잡이유니트는;
    햅틱소스를 수신하기 위해 기기탑재부에 탑재된 기종 기기와의 신호 유무선 접속을 위한 신호 유무선 접속부와,
    신호 유무선 접속부를 통해 햅틱소스로 실시간 입력되는 음향신호의 주파수 파형을 이용하여 햅틱진동에 적합한 신호로 변환하는 실시간 햅틱신호 처리부와,
    햅틱구동부와,
    햅틱구동부에 의해 햅틱출력을 생성하는 햅틱출력부와,
    신호 유무선 접속부를 통해 입력되는 햅틱소스의 종류에 근거하여 햅틱소스를 실시간 햅틱신호 처리부 및 햅틱구동부중 하나로 인가되게 제어하는 햅틱제어부로 구성하며;
    상기 실시간 햅틱신호 처리부는,
    아날로그형태의 음향신호를 증폭하는 신호증폭부와,
    증폭된 음향신호의 입력레벨 변동에도 출력레벨이 상대적으로 일정한 값을 유지되도록 이득을 자동 조절하는 자동이득조절부와,
    자동이득조절된 음향신호의 각종 잡음을 제거하는 신호잡음 제거부와,
    효과적인 햅틱출력의 생성이 가능케 잡음 제거된 음향신호를 인체체감 촉각주파수대역내에서 세부 주파수대역별로 다르게 적응 증폭하여 출력하는 세부 주파수대역별 적응 증폭부로 구성함을 특징으로 하는 햅틱피드백이 가능한 다기능 입출력 핸드헬드 장치.
  2. 제1항에 있어서, 기기탑재부에 탑재되는 기기는, 입출력 인터페이스를 갖는 모바일기기 및 호스트에 원격 접속되며 원격제어를 위한 입출력 인터페이스를 갖는 원격제어 헤드유니트 중의 선택된 하나임을 특징으로 하는 햅틱피드백이 가능한 다기능 입출력 핸드헬드 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 햅틱소스는 기저장 진동패턴 및 실시간 음향신호임을 특징으로 하는 햅틱피드백이 가능한 다기능 입출력 핸드헬드 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 햅틱제어부는 신호 유무선 접속부를 통해 입력되는 햅틱소스가 실시간 음향신호임에 따라 음향신호를 실시간 햅틱신호 처리부로 인가하여 처리후 햅틱구동부로 전달되게 제어하고, 입력되는 햅틱소스가 기저장된 진동패턴임에 따라 기저장 진동패턴을 햅틱구동부로 바로 전달되게 제어함을 특징으로 하는 햅틱피드백이 가능한 다기능 입출력 핸드헬드 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 호환 손잡이유니트는;
    배터리부와,
    배터리부에 연결되며 기기탑재부에 탑재된 기기로의 배터리전원이 전달하기 위한 전원출력부를 더 구비함을 특징으로 하는 햅틱피드백이 가능한 다기능 입출력 핸드헬드 장치.
  6. 제2항에 있어서, 원격제어 헤드유니트는 기기 탑재부에 탑재 가능하고 호환 손잡이유니트의 신호 유무선접속부에 신호접속 가능하게 제작된 모듈러임을 특징으로 하는 햅틱피드백이 가능한 다기능 입출력 핸드헬드 장치.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 인체체감 촉각주파수대역은 20~450HZ임을 특징으로 하는 햅틱피드백이 가능한 다기능 입출력 핸드헬드 장치.
KR1020210057903A 2021-05-04 2021-05-04 햅틱피드백이 가능한 다기능 입출력 핸드헬드 장치 KR102495314B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210057903A KR102495314B1 (ko) 2021-05-04 2021-05-04 햅틱피드백이 가능한 다기능 입출력 핸드헬드 장치
PCT/KR2022/005186 WO2022234967A1 (ko) 2021-05-04 2022-04-11 햅틱피드백이 가능한 다기능 입출력 핸드헬드 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210057903A KR102495314B1 (ko) 2021-05-04 2021-05-04 햅틱피드백이 가능한 다기능 입출력 핸드헬드 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220150658A KR20220150658A (ko) 2022-11-11
KR102495314B1 true KR102495314B1 (ko) 2023-02-06

Family

ID=83932256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210057903A KR102495314B1 (ko) 2021-05-04 2021-05-04 햅틱피드백이 가능한 다기능 입출력 핸드헬드 장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102495314B1 (ko)
WO (1) WO2022234967A1 (ko)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050120413A (ko) * 2004-06-18 2005-12-22 삼성전자주식회사 휴대용 컴퓨터
US8098234B2 (en) 2007-02-20 2012-01-17 Immersion Corporation Haptic feedback system with stored effects
KR20090074885A (ko) * 2008-01-03 2009-07-08 에스케이 텔레콤주식회사 촉감 출력 시스템 및 방법
US9041647B2 (en) * 2013-03-15 2015-05-26 Immersion Corporation User interface device provided with surface haptic sensations
US9778743B2 (en) * 2013-04-22 2017-10-03 Immersion Corporation Gaming device having a haptic-enabled trigger
KR102443324B1 (ko) * 2017-09-15 2022-09-14 풔스 디멘션 에스에이알엘 진동-촉각력 피드백 방법 및 디바이스
KR102518400B1 (ko) * 2017-11-22 2023-04-06 삼성전자주식회사 진동을 제공하는 방법 및 이를 지원하는 전자 장치

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022234967A1 (ko) 2022-11-10
KR20220150658A (ko) 2022-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10620706B2 (en) Haptic trigger modification system
EP3147757B1 (en) Programmable haptic devices for modifying haptic effects to compensate for audio-haptic interference
CN108028974B (zh) 多源音频放大和耳部保护装置
CN107509153B (zh) 声音播放器件的检测方法、装置、存储介质及终端
EP3361356A1 (en) Broadcast with select haptic metadata
EP3021314B1 (en) Peripheral device with haptic diminishment prevention component
CN109429132A (zh) 耳机系统
CN109918039B (zh) 一种音量调节方法及移动终端
CN108008858B (zh) 一种终端控制方法和移动终端
CN109086027B (zh) 一种音频信号播放方法及终端
US20110200213A1 (en) Hearing aid with an accelerometer-based user input
CN109905812B (zh) 一种输入功率控制方法及装置、终端设备
WO2020008862A1 (ja) 情報処理装置、情報処理方法及び情報処理装置可読記録媒体
CN110568926B (zh) 一种声音信号处理方法及终端设备
CN111459456A (zh) 一种音频的控制方法及电子设备
EP4213473A1 (en) Electronic device, and control method and control apparatus therefor
CN111370018A (zh) 音频数据的处理方法、电子设备及介质
CN111010608A (zh) 视频播放的方法及电子设备
WO2017115545A1 (ja) コントローラ、入出力装置、及び通信システム
CN111614329B (zh) 一种功率放大器、电子设备、电压控制方法和装置
CN109164908B (zh) 一种界面控制方法及移动终端
KR102495314B1 (ko) 햅틱피드백이 가능한 다기능 입출력 핸드헬드 장치
CN110677770B (zh) 发声控制方法、电子设备及介质
CN109451146B (zh) 一种振动处理方法及终端
CN111683171A (zh) 音频输出方法及电子设备

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant