KR20130022029A - 멀티 햅틱 패널을 이용한 촉각 환상 생성 시스템 - Google Patents

Abstract

멀티 햅틱 패널을 이용한 촉각 환상 생성 시스템이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 시스템은 물체에 대한 촉각 정보가 저장된 메모리부; 상기 메모리부에 저장된 촉각 정보에 대응되도록 상기 촉각 생성 진동자를 진동시키는 제어부를 포함하며, 여기에서 상기 촉각 정보는 상기 물체를 사람이 실제 터치함에 따라 느끼는 두뇌의 촉각 정보를 생성시킬 수 있는 촉각 생성 진동자의 진동 정보인 것을 특징으로 하며, 본 발명은 두뇌가 촉감을 인지하는 알고리즘과 독립적으로 제어되는 복수의 촉감 진동자가 구비된 멀티 햅틱 터치패널을 이용하여, 실제 물체를 만지는 듯한 촉감을 모사할 수 있는 멀티 햅틱 터치패널을 제공한다. 즉, 본 발명은 멀티 햅틱 터치패널에 인간의 뇌가 촉감을 인지하는 알고리즘을 적용함으로써, 다양한 패턴의 시공간적 진동자극으로 특정한 물체를 만지고 있는 듯한 촉감을 사용자에게 피드백할 수 있다.

Description

멀티 햅틱 패널을 이용한 촉각 환상 생성 시스템{Tactile illusion system using multi-haptic panel}

본 발명은 멀티 햅틱 패널을 이용한 촉각 환상 생성 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인간 두뇌가 촉감을 인지하는 알고리즘과 독립적으로 제어되는 복수의 촉감 진동자가 구비된 멀티 햅틱 패널을 이용하여, 실제 물체를 만지는 듯한 촉감을 모사할 수 있는 멀티 햅틱 패널을 이용한 촉각 환상 생성 시스템에 관한 것이다.

터치패널은 상대적으로 큰 화면을 제공함과 동시에 단순하면서 슬림한 디자인이 가능하며, 최근 휴대 단말에까지 적용되고 있다. 빠른 반응속도와 직감적인 조작 가능성에 기인하여 사용자 인터페이스 장치는 점차 터치패널로 변경되는 상황이다. 하지만, 이러한 터치패널은 기계적인 버튼을 이용한 통상의 휴대 단말용 키 패드(keypad)와는 달리, 터치패널은 소프트 버튼들(soft buttons)을 제공하기 때문에 클릭감이 없어 키 입력 오류가 빈번하게 발생하게 된다는 단점이 있다. 더 나아가, 종래의 터치패널 기반의 촉각 피드백 방식은 특정 목적에 따른 정보(예를 들면 터치 여부 등)를 정해진 방식으로 전달하는 방식일 뿐, 사용자가 터치패널을 터치하는 순간의 느낌과, 실제 촉감 피드백을 통하여 제공될 수 있는 다양한 정보 등이 고려되지 않고 있다.

예를 들면, 대한민국 공개특허 2010-0072219호를 살펴보면, 사용자가 두 손가락을 이용하여 줌-인 또는 줌-아웃을 할 때 햅틱 피드백을 주는데, 줌-인의 경우 주파수가 점점 높아지는 진동을 주고, 줌-아웃은 진동의 주파수가 점점 낮아 지도록 하여 사용자의 조작을 좀 더 편리하도록 한다. 하지만, 이러한 햅틱 피드백 패턴은 미리 제작자가 미리 설정한 패턴에 따라 햅틱 피드백을 사용자에게 제공하는 것으로 실제 터치패널에 표시되는 오브젝트의 질감이나 촉감을 상이하게 전달하지 못하는 상황이다.

본 발명이 해결하려는 과제는 사용자가 터치패널을 터치하는 느낌을 고려하여, 특정 물체를 터치하는 듯한 느낌을 모사, 생성시킬 수 있는 촉각 환상 생성 시스템을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 물체에 대한 촉각 정보가 저장된 메모리부; 상기 메모리부에 저장된 촉각 정보에 대응되도록 상기 촉각 생성 진동자를 진동시키는 제어부를 포함하며, 여기에서 상기 촉각 정보는 상기 물체를 사람이 실제 터치함에 따라 느끼는 두뇌의 촉각 정보를 생성시킬 수 있는 촉각 생성 진동자의 진동 정보이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 촉각 정보는 상기 촉각 생성 진동자에 대한 진동 강도, 진동 주기 및 진동 패턴을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 멀티 햅틱패널은 터치 패널이며, 상기 제어부는 상기 멀티 햅틱패널에서 사용자 터치가 이루어진 지점에 근접한 하나 이상의 촉각 생성 진동자를 진동시킨다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 인간 피부의 4종류 운동역학 수용기(mechanoreceptor)를 적절히 자극하기 위한, 패턴의 주파수와 진동 폭을 가지는 진동자를 진동시킨다.

본 발명은 두뇌가 촉감을 인지하는 알고리즘과 독립적으로 제어되는 복수의 촉감 진동자가 구비된 멀티 햅틱 터치패널을 이용하여, 실제 물체를 만지는 듯한 촉감을 모사할 수 있는 멀티 햅틱 터치패널을 제공한다. 즉, 본 발명은 멀티 햅틱 터치패널에 인간의 뇌가 촉감을 인지하는 알고리즘을 적용함으로써, 다양한 패턴의 시공간적 진동자극으로 특정한 물체를 만지고 있는 듯한 촉감을 사용자에게 피드백할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 환상 생성 시스템의 블록도이다.

이하, 본 발명을 도면을 참조하여 상세하게 설명하고자 한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제를 해결하기 위하여, 사람이 실제 물체를 만짐에 따라 느끼는 정보를 터치패널에 구비된 복수 개의 촉각 생성 진동자의 진동을 통하여 생성시킨다. 따라서, 실제로는 터치패널을 터치함에도 불구하고, 터치패널에 구비된 진동자를 특정 패턴으로 진동시켜, 사용자는 마치 특정 물체를 만지는 듯한 환상(illusion)을 느끼게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 촉각 환상 생성 시스템의 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 촉각 환상 생성 시스템은 촉각 생성 진동자가 복수 개 구비된 멀티 햅틱 터치패널(110)을 포함한다. 본 명세서에서 터치패널이라 함은 사용자가 터치를 하여 일정한 조작이나 피드백을 받는 패널로서, 예를 들면 터치스크린, 터치패드 등이 본 발명의 터치패널에 속한다. 여기에서 멀티 햅틱 터치패널(110)에는 각기 다른 종류의 자극에 반응을 보이는 인간 피부의 4종류 운동역학 수용기(mechanoreceptor)를 적절히 자극하기 위해 다양한 종류의 주파수와 진동 폭을 가지는 진동 요소(vibrational elements)가 구비되며, 상기 진동 요소는 기설정된 촉각 정보에 따라 특정 시공간적 패턴으로 활성화되어, 사람의 피부를 자극하게 된다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 진동 요소는 액추에이터를 구비한 진동자이나, 본 발명의 범위는 이에 제한되지 않는다. 또한 상기 진동자는 서로 독립적으로 진동하거나, 또는 서로 연동되어 움직일 수 있으며, 상기 진동자의 제어는 하기 설명되는 제어부(130)의 조작 명령 신호에 따라 활성화된다.

따라서 본 발명에 따른 상기 촉각 환상 시스템은 다양한 물체에 대한 촉각 정보가 저장된 메모리부(120)를 포함한다. 여기에서 상기 촉각 정보는 두뇌의 촉각 지각 메커니즘에 기초하여 특정 물체를 사람이 실제 터치함에 따라 느끼는 두뇌의 촉각 정보를 상기 터치패널에서 생성시킬 수 있는 촉각 생성 진동자의 진동 정보에 해당한다. 즉, 터치패널을 터치함에 따라 진동하는 진동요소 패턴은 특정 촉각을 생성시키는 진동 정보에 기초하며, 이로부터 사용자는 터치패널을 터치함에 따라 특정 오브젝트를 터치하는 것과 같은 환상 촉각을 얻게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 촉각 환상 생성 시스템은 상기 메모리부(120)는 촉각 정보에 대응되도록 상기 촉각 생성 진동자를 진동시키는 제어부(130)를 포함한다. 여기에서 상기 촉각 정보는 두뇌의 촉각 지각 메커니즘에 기초하여 특정 물체를 사람이 실제 터치함에 따라 느끼는 두뇌의 촉각 정보를 상기 터치패널에서 생성시킬 수 있는 촉각 생성 진동자의 진동 정보에 해당한다.

본 발명의 일 실시예에서 상기 촉각 정보는 상기 촉각 생성 진동자에 대한 진동 강도, 진동 주기 및 진동 패턴을 포함하며, 상기 제어부는 상기 멀티 햅틱 터치패널에서 사용자 터치가 이루어진 지점에 최근접한 촉각 생성 진동자를 생성시킨다.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 촉감 환상 생성 시스템은 사용자 터치에 피드백하는 방식과 달리, 사용자 터치와 상관없이 일정한 진동 패턴을 멀티 햅틱 시스템으로 발생시켜, 사용자가 이를 터치함에 따라 기설정된 촉감을 느끼게 할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 촉각 환상 생성 시스템은 멀티햅틱을 기반으로 한 임의의 모든 패널에 다 적용될 수 있으며, 상술한 바와 같이 터치-피드백에 본 발명의 범위가 국한되지 않는다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (5)

1. 물체에 대한 촉각 정보가 저장된 메모리부;
   상기 메모리부에 저장된 촉각 정보에 대응되도록 상기 촉각 생성 진동자를 진동시키는 제어부를 포함하며, 여기에서 상기 촉각 정보는 상기 물체를 사람이 실제 터치함에 따라 느끼는 두뇌의 촉각 정보를 생성시킬 수 있는 촉각 생성 진동자의 진동 정보인 것을 특징으로 하는 촉각 환상 생성 시스템.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 촉각 정보는 상기 촉각 생성 진동자에 대한 진동 강도, 진동 주기 및 진동 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 촉각 환상 생성 시스템.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 멀티 햅틱패널은 터치 패널인 것을 특징으로 하는 촉각 환상 생성 시스템.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 멀티 햅틱패널에서 사용자 터치가 이루어진 지점에 근접한 하나 이상의 촉각 생성 진동자를 진동시키는 것을 특징으로 하는 촉각 환상 생성 시스템.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 제어부는 인간 피부의 4종류 운동역학 수용기(mechanoreceptor)를 적절히 자극하기 위한, 패턴의 주파수와 진동 폭을 가지는 진동자를 진동시키는 것을 특징으로 하는 촉각 환상 생성 시스템.
   

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