KR20060075135A - Haptics device and mouse device using the same - Google Patents

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KR20060075135A
KR20060075135A KR1020040113703A KR20040113703A KR20060075135A KR 20060075135 A KR20060075135 A KR 20060075135A KR 1020040113703 A KR1020040113703 A KR 1020040113703A KR 20040113703 A KR20040113703 A KR 20040113703A KR 20060075135 A KR20060075135 A KR 20060075135A
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김정도
홍광석
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김정도
홍광석
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Abstract

본 발명은 촉감장치와 그를 이용한 촉감마우스를 제공한다. 본 발명의 접촉 느낌을 표현하기 위한 촉감 마우스는 케이스; 케이스 내에 절연 밀봉 설치되어 유체의 변화에 의해 촉감을 표현하는 촉감표현부; 및 상기 촉감표현부를 구동시키는 구동회로부를 포함하는 촉감 장치를 포함한다. 촉감표현부는 두개의 전극 또는 자극 사이에 ER유체 혹은 MR유체를 넣고, 양 전극 또는 자극 사이는 두 극이 접촉되는 것을 막아주는 스프링 혹은 소형 댐퍼와 같은 지지대에 의해 고정되며, 상기 ER유체 혹은 MR유체와 전극은 실리콘이나 고무와 같은 절연체에 의해 둘러싸여 밀봉되며, 전체 케이스는 ER유체 혹은 MR유체를 포함한 촉감표현부 보다 낮게 설계된다. 또한, 상기 구동회로는 ER유체를 사용할 경우, 고전압회로로 구성되며, MR유체를 사용할 경우 자기장을 만들기 위한 회로로 구성된다. 이러한, ER 유체와 MR 유체를 이용한 촉감 장치는 아직 개발된바 없으며, 고무 느낌, 물을 집어 넣은 풍선의 느낌, 금속 느낌 등 다양한 접촉 느낌의 표현이 가능하고, 실리콘을 만졌을 때 느끼는 반작용 느낌도 가능하다. 다른 촉감 장치보다 저 전력의 사용이 가능하고, 다른 촉감 장치보다 소형화 가능하다.The present invention provides a haptic device and a tactile mouse using the same. A tactile mouse for expressing a feeling of contact of the present invention includes a case; A tactile expression unit that is installed insulated and sealed within the case to express tactile sensation by a change in fluid; And a tactile device including a driving circuit unit for driving the tactile expression unit. The tactile expression part is inserted by ER fluid or MR fluid between two electrodes or magnetic poles, and is fixed by a support such as a spring or a small damper that prevents the two poles from contacting between the two electrodes or magnetic poles, and the ER fluid or MR fluid The and electrodes are enclosed and sealed by an insulator such as silicone or rubber, and the entire case is designed to be lower than the tactile representation, including ER fluid or MR fluid. In addition, when the ER fluid is used, the driving circuit is configured as a high voltage circuit, and when the MR fluid is used, it is configured as a circuit for creating a magnetic field. Such a tactile device using ER fluid and MR fluid has not been developed yet, and it is possible to express various contact feelings such as a feeling of rubber, a balloon of water, a metal feeling, and a reaction feeling when touching silicon. Do. It is possible to use lower power than other haptic devices, and to be smaller than other haptic devices.

Description

촉감장치와 그를 이용한 촉감마우스{Haptics device and mouse device using the same}Haptics device and mouse device using the same

도 1은 본 발명에 적용되는 전기 유변 유체 또는 자기 유변 유체의 작동원리를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining the operation principle of the electric rheology fluid or magnetic rheology fluid applied to the present invention.

도 2는 본 발명에 의한 촉감장치를 설명하기 위한 개략도이다.2 is a schematic view for explaining the tactile device according to the present invention.

도 3은 본 발명에 의한 촉감마우스의 개략적인 사시도이다.3 is a schematic perspective view of the tactile mouse according to the present invention.

도 4는 도 3의 촉감마우스의 저면도이다.4 is a bottom view of the tactile mouse of FIG. 3.

도 5는 본 발명에 의한 촉감마우스에 적용되는 촉감장치의 결합상태를 설명하기 위한 개략도이다.Figure 5 is a schematic diagram for explaining the combined state of the haptic device applied to the tactile mouse according to the present invention.

도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 촉감마우스에 적용되는 IR센서의 동작을 설명하기 위한 개략도이다.6a to 6d are schematic diagrams for explaining the operation of the IR sensor applied to the tactile mouse of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10...절연체 20, 22...전극 또는 자극10 ... insulator 20, 22 ... electrode or magnetic pole

30...유체 40...지지대30.Fluid 40.Supports

50...케이스 60...구동회로50 case 60 drive circuit

70, 130...촉각부 또는 촉감돌기부 100...촉감표현부70, 130 ... tactile or tactile projection 100 ... tactile expression

150...촉감장치 200...촉감마우스150 ... tactile 200 ... tactile mouse

본 발명은 촉감장치와 그를 이용한 촉감마우스에 관한 것으로, 특히 전기 유변 유체 및 자기 유변 유체를 이용한 촉감장치 및 그를 이용한 촉감마우스에 관한 것이다.The present invention relates to a tactile device and a tactile mouse using the same, and more particularly, to a tactile device using an electric rheological fluid and a magnetic rheological fluid and a tactile mouse using the same.

차세대 PC의 인터페이스는 단순한 키보드와 마우스가 아니고 인간의 오감이 결합된 상태에서의 인터페이스가 이루어진다고 한다. 예를 들면 악수만으로 서로의 정보를 주고받을 수 있는 형태로 인터페이스 된다. The interface of the next generation of PCs is not just a keyboard and a mouse, but a combination of human senses. For example, it is interfaced in a form that can exchange information with each other only by shaking hands.

현재 인간의 오감을 이용하여 컴퓨터와 인간 상호간의 정보를 주고받으려는 다양한 방법이 연구되고 있다. 과거의 시청각 정보만을 이용하여 정보를 주고받는 것에 비해 촉각, 후각 등의 다양한 정보를 제공한다. 예를 들면 영화에서 의자를 움직여서 촉각을 느끼게 하는 것 과, 냄새를 분사해 후각을 자극하는 것처럼 정보를 주고받는 방식을 생각한다. 특히 기계적인 인터페이스를 통해 게임에서 총을 쏘면 실제로 덜덜덜 떨리는 조이스틱, 미세한 부분을 실제로 만지는 것 같은 느낌을 주는 마우스 등 여러 가지로 연구되고 있다.  At present, various methods for exchanging information between computers and humans using human senses have been studied. It provides a variety of information such as tactile sense and sense of smell compared to exchanging information using only past audiovisual information. For example, in a movie, think about moving the chair to feel it, and sending and receiving information as if you are smelling it to stimulate your sense of smell. In particular, the mechanical interface has been studied in various ways, such as a joystick that really shakes when shooting in the game, and a mouse that makes you feel like you are actually touching a minute part.

이중 촉각을 이용하는 것을 햅틱스라고 불린다. 햅틱스라고 이야기하는 것은 모터 등의 액츄에이터와 기구부를 결합하여 컴퓨터가 힘 또는 촉각을 느끼게 하는 기술이다. Haptics는 그리스어의 haptesthai로서 만진다의 뜻을 가지고 있으며 촉각이나 힘을 컴퓨터가 만드는 가상환경에 연동시키는 학문이다. 실제 사람은 시 각이나 청각보다 촉각에 빠르게 반응한다. 그러나 촉각은 힘과 진동, 그리고 온도 등에 섬세하게 반응하는 감각으로 기술화되기 어려운 실정이다. 햅틱스의 기술이 실현된다면 현재 컴퓨터의 출력장치로 사용되고 있는 모니터와 스피커에 비해 촉각을 출력하는 햅틱 장치가 모든 컴퓨터 및 게임기에 적용되어 질 전방이다. 현재 개발되어 이용되고 있는 촉각장치는 PS2나 X박스로 게임을 하면서 총을 발사하면, 손에 쥐고 있는 조이스틱이 실제로 총을 쏘는 것처럼 떨리거나, 웹에서 마우스 커서가 버튼을 건들이면 손끝으로 느낌을 주는 장치이다.  Using dual tactile sensations is called haptics. Talking about haptics is a technology that combines an actuator, such as a motor, with a mechanism to make a computer feel power or tactile. Haptics is a Greek haptesthai which means to touch and connects touch and power to virtual environments created by computers. Real people respond faster to touch than to sight or hearing. However, tactile sensation is difficult to describe as a delicate response to force, vibration and temperature. If Haptics' technology is realized, haptic devices that output tactile sensations will be applied to all computers and game machines, compared to monitors and speakers that are currently used as computer output devices. Currently developed and used tactile devices can be used to play a game on a PS2 or Xbox. Device.

현재 햅틱 장치 중, 접촉 감을 느끼게 해주는 장치는 주로, 물체의 떨림, 거칠기 등을 표현해 주는 방식으로 개발되었다. 가령 손가락과 접촉하고 있는 부분의 압력분포를 생성해줌으로써 표면의 미세 형상 변화를 표현하거나, 초음파에 의한 진동에 의한 표현을 하는 방식이 개발되었다. 하지만, 접촉 촉감 중, 중요한 한 가지는 물체의 딱딱함과 부드러움 및 눌러 주었을 때 눌리는 느낌 등의 표현이다. 예를 들어, 금속을 만졌을 때와 사람의 살을 만졌을 때는 분명한 차이가 있으나, 이를 표현해 주는 장치는 아직 개발되지 않고 있는 실정이다.Among the haptic devices, a device that allows a feeling of contact has been mainly developed in such a manner as to express tremor and roughness of an object. For example, a method of expressing a change in the shape of a surface by generating a pressure distribution of a portion in contact with a finger or expressing it by vibration by ultrasonic waves has been developed. However, one of the important touch feelings is expression of the hardness and softness of the object and the feeling of pressing when pressed. For example, there is a clear difference between touching metal and touching human flesh, but a device that expresses this has not been developed yet.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 자기 유변 (MR)유체 또는 전기 유변 (ER) 유체를 이용하여 접촉 느낌을 표현하기 위한 촉감 장치, 및 그를 이용한 촉감마우스를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a tactile device for expressing a feeling of contact using a magnetic rheology (MR) fluid or an electrical rheology (ER) fluid, and a tactile mouse using the same.

본 발명은 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 촉각부를 통해 접촉 느낌을 표현하기 위한 촉감 장치에 있어서, 케이스; 케이스내에 절연 밀봉 설치되어 유체의 변화에 의해 촉감을 표현하는 촉감표현부; 및 상기 촉감표현부를 구동시키는 구동회로부를 포함하는 촉감 장치를 제공한다.The present invention provides a tactile device for expressing a feeling of contact through a tactile part, in order to achieve the above technical problem, a case; A tactile expression unit provided with an insulating seal in the case to express tactile sensation by a change in fluid; And a driving circuit unit for driving the tactile expression unit.

본 발명은 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 촉각부를 통해 접촉 느낌을 표현하기 위한 촉감 마우스에 있어서, 케이스; 케이스내에 절연 밀봉 설치되어 유체의 변화에 의해 촉감을 표현하는 촉감표현부; 및 상기 촉감표현부를 구동시키는 구동회로부를 포함하는 촉감 장치를 포함하는 촉감 마우스를 제공한다.The present invention provides a tactile mouse for expressing a feeling of contact through a tactile part, in order to achieve the above technical problem, a case; A tactile expression unit provided with an insulating seal in the case to express tactile sensation by a change in fluid; And it provides a tactile mouse comprising a haptic device including a drive circuit for driving the tactile expression.

바람직하게는 상기 촉감표현부는 두개의 전극 또는 자극 사이에 ER유체 혹은 MR유체를 넣고, 양 전극 또는 자극 사이는 두 극이 접촉되는 것을 막아주는 스프링 혹은 소형 댐퍼와 같은 지지대에 의해 고정되며, 상기 ER유체 혹은 MR유체와 전극 또는 자극은 실리콘이나 고무와 같은 절연체에 의해 둘러싸여 밀봉됨을 특징으로 한다.Preferably, the tactile expression part is inserted by ER fluid or MR fluid between two electrodes or magnetic poles, and fixed between the two electrodes or magnetic poles by a support such as a spring or a small damper which prevents the two poles from contacting each other. The fluid or MR fluid and the electrode or magnetic pole are characterized by being surrounded by an insulator such as silicone or rubber.

또한, 바람직하게는 전체 케이스는 ER유체 혹은 MR유체를 포함한 촉감표현부 보다 낮게 설계됨을 특징으로 한다. In addition, preferably the entire case is designed to be lower than the tactile expression including the ER fluid or MR fluid.

또한, 상기 구동회로는 ER유체를 사용할 경우, 고전압회로로 구성되며, MR유체를 사용할 경우 자기장을 만들기 위한 회로로 구성됨을 특징으로 한다.In addition, when the ER fluid is used, the drive circuit is configured as a high voltage circuit, and when the MR fluid is used, the circuit is configured to create a magnetic field.

상기 촉감마우스는 마우스 내부에 진동모터를 사용하여 상황에 따라 진동모터를 구동하여 사람이 떨림(진동)을 느끼게 하도록 하였으며, 마우스 바닥에 기존의 IR센서 외에 IR 센서를 추가하여 마우스를 들었을 때 마우스의 높이 및 기울기를 알 수 있게 함을 특징으로 한다.The tactile mouse uses a vibration motor inside the mouse to drive the vibration motor according to the situation so that a person feels trembling (vibration) and adds an IR sensor in addition to the existing IR sensor at the bottom of the mouse. It is characterized in that the height and the slope can be known.

이하, 본 발명에 의한 자기 유변 (MR)유체 또는 전기 유변 (ER) 유체를 이용하여 접촉 느낌을 표현하기 위한 촉감 장치, 및 그를 이용한 촉감마우스의 구성 및 동작에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a tactile device for expressing a feeling of contact using a magnetic rheology (MR) fluid or an electrical rheology (ER) fluid according to the present invention, and the structure and operation of the tactile mouse using the same will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. I will explain.

본 발명에서는 이러한 접촉 느낌을 표현하기 위해 자기 유변 유체(MR 유체)와 전기 유변 유체(ER 유체)를 사용한다. In the present invention, a magnetic rheology fluid (MR fluid) and an electrical rheology fluid (ER fluid) are used to express such a feeling of contact.

도 1에 도시한 바와 같이, 자기 유변 유체(MR 유체)와 전기 유변 유체(ER 유체)(30)는 고무 또는 실리콘 등의 절연체(10)로 둘러싸여 있으며, 절연체로 둘러싸인 공간내에 전극 또는 자극(20, 22)에 인가되는 구동력에 의하여 분산된 유체 입자들의 유변이 일어나게 된다. 즉, 무부하시에는 유체들의 입자가 도 1의 좌측에 도시한 바와 같이 흩어져 있게 되고, 부하시에는 모여 있게 된다. As shown in FIG. 1, the magnetorheological fluid (MR fluid) and the electric rheological fluid (ER fluid) 30 are surrounded by an insulator 10 such as rubber or silicon, and the electrode or magnetic pole 20 in a space surrounded by the insulator. The flow of the dispersed fluid particles is caused by the driving force applied to the air, 22). That is, under no load, the particles of fluids are scattered as shown on the left side of FIG.

좀더 상세히 설명하면, MR 유체는 실리콘 오일 또는 미네랄 오일 등의 비전도성 용매 속에 미크론 크기의 자성을 가질 수 있는 입자들을 분산시킨 비콜로이드 용액으로, 자기장이 부하되지 않은 경우는 분산 입자가 뉴튼 유체 성질을 띠지만 자기장이 부하되면 분산 입자가 분극화를 일으켜 부하된 자기장과 평행한 방향으로 섬유질이 형성되어 전단력이나 유동에 대한 저항력을 가진다. 또, ER 유체는 전기장을 부하하면 유체 중에 분산된 입자가 유도 분극을 일으켜 양쪽의 전극을 향하여 전기장과 평행한 섬유상 구조의 고리를 형성함으로써 유체의 이동이나 외부에서 가해지는 전단력에 대하여 저항력을 가지는 특성이 있다.In more detail, MR fluid is a non-colloidal solution in which micron-sized particles are dispersed in a non-conductive solvent such as silicone oil or mineral oil, and when the magnetic field is not loaded, the dispersed particles have Newtonian fluid properties. However, when the magnetic field is loaded, the dispersed particles are polarized to form fibers in a direction parallel to the loaded magnetic field, thereby having a shear force or a resistance to flow. In addition, the ER fluid has a resistance against the movement of the fluid and the shear force applied from the outside by forming a fibrous ring in parallel with the electric field toward both electrodes when the particles dispersed in the fluid generate an induced polarization when the electric field is loaded. There is this.

이러한 유변 유체의 성질을 이용하는 본 발명에 의한 촉감 장치가 도 2에 도시되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 촉감장치(150)는 케이스(50); 케이스(50)내에 절연 밀봉 설치되어 유체(30)의 변화에 의해 촉감을 표현하는 촉감표현부(100); 및 상기 촉감표현부(100)를 구동시키는 구동회로부(60)를 포함한다.A haptic device according to the present invention utilizing the properties of such a rheological fluid is shown in FIG. 2. As shown in FIG. 2, the tactile device 150 of the present invention includes a case 50; A tactile expression unit 100 installed in the case 50 to express a tactile sensation by a change in the fluid 30; And a driving circuit unit 60 for driving the tactile expression unit 100.

촉감표현부(100)는 두개의 전극 또는 자극(20, 22) 사이에 ER유체 혹은 MR유체(30)를 넣고, 양 전극 또는 자극(20, 22) 사이는 두 극이 접촉되는 것을 막아주는 스프링 혹은 소형 댐퍼와 같은 지지대(40)에 의해 고정되며, 상기 ER유체 혹은 MR유체(30)와 전극 또는 자극(20, 22)은 실리콘이나 고무와 같은 절연체(10)에 의해 둘러싸여 밀봉되어 있다. 이로써, 유체는 절연체(10)에 의해 절연 밀봉됨과 동시에 케이스(50)에 의해서도 절연되어 완전하게 절연밀봉된다. 또한, 촉감표현부(100)의 전체 케이스(30)는 ER유체 혹은 MR유체(30)를 담고 있고 절연체(10)에 의해 둘러싸인 부분보다 보다 낮게 설계되어, 촉각부(70)가 인체에 접촉하기 쉽도록 한다.The tactile expression unit 100 inserts an ER fluid or MR fluid 30 between two electrodes or magnetic poles 20 and 22, and a spring which prevents the two poles from contacting between the two electrodes or magnetic poles 20 and 22. Alternatively, it is fixed by a support 40 such as a small damper, and the ER fluid or MR fluid 30 and the electrodes or magnetic poles 20 and 22 are enclosed and sealed by an insulator 10 such as silicone or rubber. As a result, the fluid is insulated and sealed by the insulator 10 and is also insulated and completely sealed by the case 50. In addition, the entire case 30 of the tactile expression unit 100 is designed to contain the ER fluid or the MR fluid 30 and is lower than the portion surrounded by the insulator 10 so that the tactile part 70 contacts the human body. Make it easy.

상기 구동회로는 전극 및 자극에 구동력을 제공하는 구동원으로, ER유체를 사용할 경우, 고전압회로로 구성되며, MR유체를 사용할 경우 자기장을 만들기 위한 회로로 구성된다. 이러한 구동회로는 일반적인 전원인가회로로, 전기장 및 자기장을 생성하는 회로이면 되므로, 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.The driving circuit is a driving source for providing a driving force to the electrode and the magnetic pole. When the ER fluid is used, the driving circuit is constituted by a high voltage circuit. Since the driving circuit is a general power supply circuit, a circuit for generating an electric field and a magnetic field may be omitted.

또한, 본 발명에서는 하나의 촉감장치뿐만 아니라 여러 개를 어레이하여 사용한다면 물결이 치는 듯한 촉감도 느낄 수 있도록 할 수 있다. In addition, in the present invention, when using not only one tactile device but also a plurality of arrays, the tactile feel can be felt.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상술한 유체를 이용한 촉감장치를 이용하여 컴퓨터 입력장치로 사용되는 마우스에서 촉감을 느낄 수 있도록 함과 동시에 진동부를 두어 떨림(진동)을 느끼거나 IR센서를 이용하여 기울어짐(경사)을 느끼도록 하였다. According to another embodiment of the present invention, by using the above-described tactile device using the fluid to feel the touch in the mouse used as a computer input device and at the same time put a vibration unit to feel the vibration (vibration) or by using an IR sensor Feeling tilted.

본 발명의 마우스는 내부에 진동모터를 사용하여 상황에 따라 진동모터를 구동하여 사람이 떨림(진동)을 느끼게 하도록 하였다. 총을 쏘는 게임에서 총을 쏘는 것과 같은 떨림을 주고, 지진이 일어나는 장면에서 지진과 같은 떨림을 줄 수 있다. 요즘 유행하는 골프 게임에서는 티샷을 하거나 퍼팅을 할 때 공을 때리는 느낌을 줄 수 있다. 마우스에 모터를 이용하고 감각 버튼을 만들어 물체의 부드러움과 단단함을 느낄 수 있도록 하였다. The mouse of the present invention uses a vibration motor inside to drive the vibration motor according to the situation, so that a person feels tremor (vibration). In shooting games, it can give the same tremor as shooting a gun, and it can give tremors like an earthquake in an earthquake scene. In today's popular golf game, you can feel the ball hitting a tee shot or putt. By using a motor on the mouse and making a sense button, we can feel the softness and rigidity of the object.

또 기존의 광 마우스를 이용하여 기존의 마우스처럼 동작할 수 있게 하였고, 기존의 IR센서 외에 IR 센서 4조를 추가하여 마우스를 들었을 때 마우스의 높이 및 기울기를 알 수 있게 하여, 비행 게임이나. 비행 시뮬레이션에 응용할 수 있도록 하였다. In addition, by using the existing optical mouse to operate like a conventional mouse, the addition of four IR sensors in addition to the existing IR sensor to know the height and tilt of the mouse when you lift the mouse, flying games or. It can be applied to flight simulation.

향후 이러한 촉감장치는 게임 시뮬레이터, 차량 시뮬레이터, 항공기 및 전투기 시뮬레이터 등 여러 분야에 널리 이용될 수 있다. In the future, such a tactile device may be widely used in various fields such as a game simulator, a vehicle simulator, an aircraft and a fighter simulator.

도 3 및 도 4는 시판되고 있는 광 마우스의 외형에 촉감 마우스를 적용한 사시도 저면도이다. 이렇게 설계된 촉감 마우스는 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 마우스(200)의 왼쪽(엄지 손가락 부분)에 촉각부 또는 촉감돌기(130)를 두었고 마우스 윗면에 히터(120)를 두었다. 또한 바닥면에는 기존의 IR센서(300)이외에 4조의 IR센서(310-340)를 추가하였다. 또한 내부에 진동모터(미도시)를 두어 진동을 느끼게 하였고, 상기 촉감돌기(130)는 ER 또는 MR유체를 이용한 감각버튼으로 물체의 단단함의 정도를 느끼게 하였다. 또한 기존의 마우스를 이용함으로 마우스가 가 지는 버튼들(150, 152, 154)은 그대로 사용하였다. 3 and 4 are perspective bottom views in which a tactile mouse is applied to the appearance of a commercially available optical mouse. As shown in FIGS. 3 and 4, the designed tactile mouse has a tactile part or tactile protrusion 130 on the left side of the mouse 200 and a heater 120 on the upper surface of the mouse. In addition, four sets of IR sensors 310-340 were added to the bottom surface in addition to the existing IR sensor 300. In addition, by placing a vibration motor (not shown) inside to feel the vibration, the tactile protrusion 130 was a sense button using the ER or MR fluid to feel the degree of rigidity of the object. In addition, by using a conventional mouse buttons (150, 152, 154) having a mouse was used as it is.

촉감 마우스의 동작 크게 4개의 구조로 설명된다. 질감을 느끼게 하는 감각 버튼, 진동을 느끼게 하는 진동부, 마우스의 기울기나 높이를 파악할 수 있는 IR센서부이다. The operation of the tactile mouse is largely explained by four structures. It's a sensory button that lets you feel the texture, a vibration that lets you feel the vibration, and an IR sensor that can grasp the tilt and height of the mouse.

도 5에 도시한 바와 같이, 감각 버튼(도 3의 130)은 물체의 부드러움과 단단함, 쿨렁 쿨렁함의 정도를 알 수 있도록 하기 위한 것으로, 상술한 도 2의 촉감장치(150)와 마찬가지로, 내부에 유변 유체를 이용하여 버튼(130)을 통하여 촉감을 느끼게 하였다. As shown in Figure 5, the sense button (130 of Figure 3) is to know the degree of the softness and hardness of the object, the swelling of the object, like the tactile device 150 of Figure 2 described above, Using the rheology fluid to feel the touch through the button 130.

도 2를 참조하여 이미 설명하였지만, 본 발명의 마우스(200)는 마우스(200)내에 도 2의 촉감장치(150)가 형성되는 것으로, 마우스(200)내의 절연체(10)로 둘러싸인 공간에 전극 또는 자극(20, 22)을 대향 설치하고 그 전극 또는 자극(20, 22) 사이에 유변 유체(30)를 담아 전극 또는 자극(20, 22)에 구동력을 가하면 유체의 입자들이 유동하게 되는 성질을 이용하는 것이다. 상술한 바, 유변 유체는 자기 유변 유체(MR 유체)와 전기 유변 유체(ER 유체)가 이용되며, 유체 중에 분산된 입자가 유도 분극을 일으켜 양쪽의 전극 또는 자극을 향하여 재배열함으로써 유체의 이동이나 외부에서 가해지는 전단력에 대하여 저항력을 가지는 특성에 의하여 표현되는 질감을 느끼게 하는 것이다.Although already described with reference to FIG. 2, the mouse 200 of the present invention is formed with the tactile device 150 of FIG. 2 in the mouse 200, and includes an electrode or an electrode in a space surrounded by the insulator 10 in the mouse 200. When the magnetic poles 20 and 22 are disposed opposite to each other and the rheological fluid 30 is contained between the electrodes or the magnetic poles 20 and 22, the driving force is applied to the electrodes or the magnetic poles 20 and 22. will be. As described above, the rheological fluid is a magnetic rheological fluid (MR fluid) and an electric rheological fluid (ER fluid), and particles dispersed in the fluid cause induced polarization and rearrange toward both electrodes or stimuli, It is to feel the texture expressed by the property of resisting the shear force applied from the outside.

촉감 마우스에서의 진동부(미도시)는 사람이 마우스를 잡고 떨림을 느낄 수 있는 부분으로, 마우스 내부에 진동모터를 사용하여 구현하였다. 진동부는 사람이 어떤 게임을 하냐에 따라 다를 수 있다. 예를 들어 설명한다면 야구 게임을 한다면 타자가 공을 칠 때 느낄 수 있는 느낌을 마우스로 느낀다든지, 총을 쏠 때, 또는 전차를 운전할 때 전차의 떨림을 마우스로 전해줄 수 있다. 진동 모터의 개수에 따라서 진동의 정도를 다르게 줄 수 있다. 현재 3개의 진동모터를 가지고 설계하였으나, 사용자의 취향과 나이 등을 고려한다면 한 개를 사용할 수도 있고 3개 이상의 진동 모터를 사용할 수 도 있다. 이는 휴대폰 등의 휴대용기기에 많이 이용되는 기술로서 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Vibration unit (not shown) in the tactile mouse is a part where a person can feel trembling by holding a mouse, and implemented using a vibration motor inside the mouse. The vibrator may vary depending on what game a person plays. For example, in a baseball game, you can tell the batter how the batter feels when hitting the ball, when shooting a gun, or when driving a tank. The degree of vibration can be given differently according to the number of vibration motors. Currently, three vibration motors are designed, but considering one's taste and age, one can be used or three or more vibration motors can be used. This technique is widely used in portable devices such as mobile phones, and a detailed description thereof will be omitted.

촉감마우스에 적용되는 IR센서부는 도 6a 내지 도 6d에 도시한 바와 같이 들어오는 광량에 따라 거리를 판단할 수 있도록 하는 것으로, 이를 이용하여 마우스의 하단부에 4조의 IR센서를 설치하였다. 도 6a 내지 도 6d는 센서의 상태에 따라서 마우스의 현 상태를 알 수 있는 모습을 나타내었다. 도 6a는 센서가 바닥에 밀착되어 있는 상태로 4개의 센서 모두 바닥과 같은 거리를 나타내고, 도 6b, 도 6c, 도 6d는 마우스의 바닥이 들어져 있는 상태로 센서와 바닥의 거리가 각각 다르다는 것을 알 수 있다. 도 6a는 마우스가 평면에 밀착된 상태, 도 6b, 도 6c, 도 6d는 마우스의 일측이 들려있는 상태를 도시한다. 이러한 원리를 이용하여 마우스가 어떤 방향으로 얼마나 기울어져 있는지를 판단할 수 있는 것이다. 비행 시뮬레이션을 할 때. 마우스를 들고, 기울이면서 비행체를 조정할 수 있다. As shown in FIGS. 6A to 6D, the IR sensor unit applied to the tactile mouse is used to determine the distance according to the amount of incoming light. Using this, four sets of IR sensors are installed at the bottom of the mouse. 6A to 6D show a state in which the current state of the mouse can be known according to the state of the sensor. 6A shows the same distance as the bottom of the four sensors while the sensor is in close contact with the floor, and FIGS. 6B, 6C, and 6D show that the distance between the sensor and the floor is different with the bottom of the mouse being lifted. Able to know. 6A shows a state in which the mouse is in close contact with the plane, and FIGS. 6B, 6C, and 6D show a state in which one side of the mouse is lifted. Using this principle, you can determine how much the mouse is tilted in which direction. When simulating flight. You can adjust the aircraft by holding the mouse and tilting it.

상술한 바와 같이, 본 발명의 유변 유체를 이용한 촉감장치 및 그를 이용한 촉감마우스는 ER 유체와 MR 유체를 이용하여, 고무 느낌, 물을 집어 넣은 풍선의 느낌, 금속 느낌, 실리콘을 만졌을 때 느끼는 반작용 느낌 등 다양한 접촉 느낌의 표현이 가능하고, 다른 촉감 장치보다 저 전력의 사용이 가능하고, 다른 촉감 장치보다 소형화 가능하며, 딱딱함과 젤과 같은 쿨렁 쿨렁함을 표현할 수 있는 촉감 장치의 개발이 가능하며, 촉감 마우스 개발 시, 현재 사용하는 촉감 마우스와 더불어 다양한 촉감 마우스 개발의 촉진제 역할이 가능하다. 이로써, 본 발명은 촉감 마우스, 오락에 사용되는 스테이션, 실감 영화 분야, 실감 형 컴퓨터 개발에 적용될 수 있다. As described above, the haptic device using the rheology fluid of the present invention and the tactile mouse using the same, using the ER fluid and MR fluid, the rubber feeling, the feeling of the balloon into the water, the metal feeling, the reaction feeling when touching the silicone It is possible to express various touch feelings, to use lower power than other haptic devices, to be smaller than other haptic devices, and to develop a haptic device that can express hardness and gelling, such as gel. In the development of tactile mice, in addition to the tactile mice currently used, it is possible to serve as an accelerator for the development of various tactile mice. Thus, the present invention can be applied to the development of tactile mice, stations used for entertainment, the field of immersive cinema, and immersive computers.

Claims (6)

촉각부를 통해 접촉 느낌을 표현하기 위한 촉감 장치에 있어서, In the tactile device for expressing the feeling of contact through the tactile part, 케이스; case; 케이스내에 절연 밀봉 설치되어 유체의 변화에 의해 촉감을 표현하는 촉감표현부; 및 A tactile expression unit provided with an insulating seal in the case to express tactile sensation by a change in fluid; And 상기 촉감표현부를 구동시키는 구동회로부를 포함하는 촉감 장치.And a driving circuit unit for driving the tactile expression unit. 제1항에 있어서, 상기 촉감표현부는 두개의 전극 또는 자극 사이에 ER유체 혹은 MR유체를 넣고, 양 전극 또는 자극 사이는 두 극이 접촉되는 것을 막아주는 스프링 혹은 소형 댐퍼와 같은 지지대에 의해 고정되며, 상기 ER유체 혹은 MR유체와 전극 또는 자극은 실리콘이나 고무와 같은 절연체에 의해 둘러싸여 밀봉됨을 특징으로 하는 촉감장치.According to claim 1, wherein the tactile expression is placed between the two electrodes or magnetic poles ER fluid or MR fluid, between the two electrodes or magnetic poles is fixed by a support such as a spring or a small damper to prevent the two poles contact. And the ER fluid or MR fluid and the electrode or magnetic pole are enclosed and sealed by an insulator such as silicone or rubber. 제1항에 있어서, 전체 케이스는 ER유체 혹은 MR유체를 포함한 촉감표현부 보다 낮게 설계됨을 특징으로 하는 촉감장치. The tactile device according to claim 1, wherein the entire case is designed to be lower than the tactile expression unit including the ER fluid or the MR fluid. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 구동회로는 ER유체를 사용할 경우, 고전압회로로 구성되며, MR유체를 사용할 경우 자기장을 만들기 위한 회로로 구성됨을 특징으로 하는 촉감장치.The tactile device according to any one of claims 1 to 3, wherein the driving circuit comprises a high voltage circuit when using ER fluid, and a circuit for creating a magnetic field when using MR fluid. 촉각부를 통해 접촉 느낌을 표현하기 위한 촉감 마우스에 있어서, In a tactile mouse for expressing a feeling of contact through a tactile part, 케이스; case; 케이스내에 절연 밀봉 설치되어 유체의 변화에 의해 촉감을 표현하는 촉감표현부; 및 A tactile expression unit provided with an insulating seal in the case to express tactile sensation by a change in fluid; And 상기 촉감표현부를 구동시키는 구동회로부를 포함하는 촉감 장치를 포함하는 촉감 마우스.A tactile mouse comprising a tactile device including a driving circuit unit for driving the tactile expression unit. 제5항에 있어서, 마우스 내부에 진동모터를 사용하여 상황에 따라 진동모터를 구동하여 사람이 떨림(진동)을 느끼게 하도록 하였으며, 마우스 바닥에 기존의 IR센서 외에 IR 센서를 추가하여 마우스를 들었을 때 마우스의 높이 및 기울기를 알 수 있게 함을 특징으로 하는 촉감마우스. According to claim 5, Using a vibration motor inside the mouse to drive the vibration motor according to the situation to make people feel trembling (vibration), when the mouse is added to the bottom of the mouse by adding an IR sensor in addition to the existing IR sensor Tactile mouse, characterized in that the mouse height and inclination can be known.
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