KR20130101367A - 장갑 기반의 인터페이스 장치, 그리고 이를 이용한 햅틱 시스템 및 방법 - Google Patents

장갑 기반의 인터페이스 장치, 그리고 이를 이용한 햅틱 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

장갑 기반의 인터페이스 장치, 그리고 이를 이용한 햅틱 시스템 및 방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 장갑 기반의 인터페이스 장치는, 장갑 기반의 인터페이스 장치에 있어서, 상기 장갑에 구비된 복수의 전자석에 개별적으로 전원을 공급하는 전원 공급부; 및 외부에서 수신된 상기 장갑의 동작 인식 신호를 기초로 상기 전원 공급부를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

장갑 기반의 인터페이스 장치, 그리고 이를 이용한 햅틱 시스템 및 방법{Gloves based interface apparatus, and haptic systme and method using the same}
본 발명은 장갑 기반의 인터페이스 장치, 그리고 이를 이용한 햅틱 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자석을 구비하여 사용자들이 가상의 물체 또는 가상의 힘을 촉각으로 느낄 수 있는 장갑 기반의 인터페이스 장치와 이를 이용한 햅틱 시스템 및 방법에 관한 것이다.
퍼스널 컴퓨터(PC), PDA(Personal Digital Assistant), 휴대형 컴퓨터(Notebook PC), PMP(Portable Multimedia Player), 휴대폰과 같은 이동통신 단말기에 이르기까지 다양한 정보를 처리하는 기기(Devices)들이 제공되고 있으며, 정보 처리 기기에서 특정 정보를 처리하기 위해서는 입력장치가 필수적이다.
그리고, 사용자들은 그래픽적인(graphical) 조작 이외에도 음성, 펜, 모션(motion) 등을 이용하여 기기를 조작하고자 하는 욕구가 증대되고 있다. 또한, 사용자들은 손가락(finger) 이외에도 스타일러스 펜(stylus pen) 또는 장갑 등과 같은 다양한 보조 기기를 이용하여 터치스크린 기반의 기기들을 조작하고 있다. 그리고, 이러한 터치스크린 기반의 기기에서 사용자가 터치패널을 터치한 경우 이에 대한 촉각 정보를 정보하기 위한 햅틱 기술이 적용되고 있다.
특히, 사용자가 직접 만지고 느낄 수 있는 햅틱 글로브(haptic gloves)라는 명칭으로 사용자의 손에 착용할 수 있는 장갑 형상의 입력 디바이스들에 대한 다양한 연구들이 진행되고 있다. 그러나, 기존의 햅틱 글로브들은 장갑 자체에 굽힙을 측정하는 스트레인-게이지(strain-guage) 또는 기구적인 구성요소를 통해 실현되고 있다. 이렇게 장갑 자체에 다양한 센서와 기구적인 구성요소를 구비한 경우, 장갑의 제조 과정이 복잡하고, 부품의 수가 늘어나 제조 비용이 상승하는 문제가 있다. 또한, 사용자의 입장에서 여러 부품이 구비된 장갑을 착용하는 경우, 부품 수의 증가로 늘어난 무게로 인해 사용자의 장시간 사용에 따른 피로가 증대되는 문제가 발생한다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전자석을 구비하여 사용자들이 가상의 물체 또는 가상의 힘을 촉각으로 느낄 수 있는 장갑 기반의 인터페이스 장치를 제공하는 것이다.
또한, 장갑 기반의 인터페이스 장치를 사용하여 직관적이고 실감나게 가상 세계와 상호작용이 가능한 장갑 기반의 인터페이스 장치를 이용한 햅틱 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 장갑 기반의 인터페이스 장치는, 장갑 기반의 인터페이스 장치에 있어서, 상기 장갑에 구비된 복수의 전자석에 개별적으로 전원을 공급하는 전원 공급부; 및 외부에서 수신된 상기 장갑의 동작 인식 신호를 기초로 상기 전원 공급부를 제어하는 제어부를 포함한다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 장갑 기반의 인터페이스 장치를 이용한 햅틱 시스템은, 장갑 기반의 인터페이스 장치를 이용한 햅틱 시스템에 있어서, 상기 장갑의 영상 정보 및 위치 정보를 획득하여 상기 장갑의 동작을 인식하고, 상기 장갑과 통신하는 동작 인식 장치; 및 장갑 형상으로 내부에 복수의 전자석을 구비하며, 상기 동작 인식 장치에 의해 인식된 상기 장갑의 동작을 기초로 상기 복수의 전자석 중 적어도 하나에 전원을 공급하여 상기 장갑에 자기력을 제공하고, 상기 동작 인식 장치와 통신하는 인터페이스 장치를 포함한다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 장갑 기반의 인터페이스 장치를 이용한 햅틱 방법은, 장갑 기반의 인터페이스 장치를 이용한 햅틱 방법에 있어서, 상기 장갑의 영상 정보 및 위치 정보를 획득하여 상기 장갑의 동작을 인식하는 단계; 상기 인식된 장갑의 동작을 송수신하는 단계; 상기 장갑의 동작을 기초로 상기 장갑의 내부에 구비된 복수의 전자석의 일부 또는 전부에 전원을 공급하는 단계; 및 상기 전원이 공급되어 자기력이 발생하는 전자석에 의해 상기 장갑에 햅틱 피드백을 제공하는 단계를 포함한다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따르면, 전자석을 구비한 장갑 기반의 인터페이스 장치 및 이를 이용한 햅틱 시스템 및 방법에 의해, 직관적이고 실감나는 컴퓨팅 사용환경을 제공할 수 있다.
또한, 장갑 기반의 인터페이스 장치 및 이를 이용한 햅틱 시스템 및 방법을 통해 사용자가 장갑을 착용하여 직접 동작하고, 햅틱 효과를 경험함으로써, 더욱 실감나는 사용자 경험을 할 수 있다.
그리고, 기구적인 요소가 아닌 전자석을 이용하여 장갑 기반의 인터페이스를 구현함으로써, 부품 수를 줄여 제조 공정을 단순하할 수 있고, 이에 따라 제조 비용을 절감하고, 인터페이스의 무게를 줄여 사용성을 극대화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 장갑 기반의 인터페이스 장치의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 장갑 기반의 인터페이스 장치의 장갑 형상의 손바닥 부분을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 장갑 기반의 인터페이스 장치의 장갑 형상의 손등 부분을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 장갑 기반의 인터페이스 장치를 이용한 햅틱 시스템을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 장갑 기반의 인터페이스 장치를 이용한 햅틱 시스템의 블록 구성도이다.
도 6 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 장갑 기반의 인터페이스 장치를 이용한 햅틱 시스템의 구체적인 실시예들을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 장갑 기반의 인터페이스 장치를 이용한 햅틱 방법의 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 장갑 기반의 인터페이스 장치의 블록 구성도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 장갑 기반의 인터페이스 장치의 장갑 형상의 손바닥 부분을 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 장갑 기반의 인터페이스 장치의 장갑 형상의 손등 부분을 도시한 도면이다.
장갑 기반의 인터페이스 장치(100)는, 자력 발생부(110), 전원 공급부(120), 제어부(130) 및 제1 통신부(140)를 포함할 수 있다.
자력 발생부(110)는 복수의 전자석(112)이 배치되어 전자석(112)에 의해 자력을 발생시킨다. 자력 발생부(110)에 포함되는 전자석(112)은 코일 형태인 것이 바람직하나, 이에만 제한되지 않음은 당업자에게 자명하다 할 것이다. 또한, 전자석이 아닌 산화철, 산화크롬, 코발트, 페라이트 등의 영구 자석을 이용하는 경우도 본 발명의 범위에 속한다 할 것이다.
장갑 기반의 인터페이스 장치(100)는 장갑 형상을 가지므로, 자력 발생부(110)를 이루는 전자석(112)은 장갑의 손가락 부분(112-1), 장갑의 손바닥 부분(112-3), 또는 손가락 부분과 손바닥 부분의 연결 부분(112-2) 중 적어도 하나의 부분에 위치하는 것이 바람직하다. 물론, 장갑의 손가락 부분, 장갑의 손바닥 부분, 또는 손가락 부분과 손바닥 부분의 연결 부분 모두에 위치할 수도 있고, 장갑의 다른 부분에도 위치할 수 있음은 당연하다. 그리고, 장갑의 손가락 부분에 전도성 물질이 위치하여 터치스크린 기반의 기기들을 터치에 의해 조작할 수도 있다.
전원 공급부(120)는 장갑에 구비된 복수의 전자석에 개별적으로 전원을 공급한다. 전원 공급부(120)는 전원을 전자석(112)에 공급하는 역할을 수행하므로, 장갑의 손목 부분에 배치되는 것이 바람직하나, 이에만 한정되지 않음은 물론이다. 또한, 전원 공급부(120)는 전자석(112)에 전류를 공급하는 것뿐만 아니라, 제어부(130)와 제1 통신부(140)가 동작하도록 전원을 공급하는 역할도 수행한다. 그리고, 전원 공급부(120)는 전자석(112)에 일대일 대응하여 연결되는 복수의 전원 공급소자를 포함할 수 있다. 즉, 하나의 전자석(112)에 하나의 전원 공급소자가 연결되어 각 전자석(112)에 개별적으로 자기력을 발생시킬 수 있다.
제어부(130)는 외부에서 수신된 장갑의 동작 인식 신호를 기초로 전원 공급부(120)를 제어한다. 제어부(130)는 장갑의 손목 부분에 배치될 수 있고, 이에만 제한되지 않음은 당업자에게 자명하다 할 것이다. 제어부(130)는 전원 공급부(120)를 제어하여 복수의 전자석(112) 중 일부의 전자석(112)에 자기력을 발생시켜 상기 자기력이 발생된 전자석(112)이 위치하는 장갑의 부분들 간에 햅틱 피드백을 제공하도록 제어하는 역할을 수행한다. 구체적으로, 제어부(130)는 전원 공급부(120)에서 공급되는 전원의 극성을 제어하여 햅틱 피드백이 인력 또는 척력이 되도록 제어할 수 있다. 즉, 제어부(130)는 전원 공급부(120)를 제어하여 전자석(112)에 흐르는 전류의 방향을 변화시켜 전자석(112) 간에 인력이 발생하거나 척력이 발생하도록 제어할 수 있다. 이때, 제어부(130)는 전원 공급부(120)에 의해 전자석(112)에 가해지는 전력을 제어하여 인력 또는 척력의 크기를 변화시킬 수 있다.
예를 들어, 제어부(130)는 외부 기기의 화면에 디스플레이된 장갑으로 상기 외부 기기에 디스플레이되는 파일, 이미지, 또는 데이터 중 적어도 하나를 캐치(catch)할 때, 상기 캐치되는 파일, 이미지, 또는 데이터의 용량에 따라 전원 공급부(120)에 의해 공급되는 전원의 크기를 조정할 수 있다. 여기에서, 캐치라 함은 외부 기기의 화면에 디스플레이된 장갑 이미지가 외부 기기의 화면에 디스플레이된 다른 이미지를 잡거나 터치하는 동작 등을 말한다. 또한, 제어부(130)는 외부 기기에 디스플레이된 장갑의 좌측 및 우측 세트인 좌측 장갑과 우측 장갑으로 외부 기기에 디스플레이되는 객체의 2차원 또는 3차원 이미지를 캐치할 때, 캐치되는 이미지의 형상에 따라 전원 공급부(120)에 의해 공급되는 전원의 크기를 조정하여 상기 좌측 장갑과 상기 우측 장갑 간 반발력의 세기를 조절할 수 있다. 일례로, 원 모양의 이미지라면 3차원 모든 방향으로 반발력의 세기가 일정할 것이며, 삼각형 모양의 이미지라면 모서리 부분에 근접한 장갑의 부분에 반발력의 세기가 가장 크게 작용하는 것을 들 수 있다.
제1 통신부(140)는 장갑 기반의 인터페이스 장치(100)에 의해 신호가 입력되는 외부 기기와 통신하는 역할을 한다. 이를 위해, 제1 통신부(140)는 제어부(130)에 의한 제어 신호를 외부로 전송하는 제1 송신모듈(142) 및 외부 기기에 의해 인식되어 전송되는 동작 인식 신호를 외부로부터 수신하는 제1 수신모듈(144)을 포함한다. 즉, 제1 송신모듈(142)은 장갑의 손가락의 움직임에 대한 신호들을 외부 기기로 송신하고, 제1 수신모듈(144)은 외부 기기로부터 전송되는 신호들을 수신한다. 제1 통신부(140)는 장갑의 손목 부분에 배치되는 것이 바람직하나, 이에만 한정되지 않음은 당업자에게 자명하다 할 것이다. 또한, 제1 송신모듈(142)과 제1 수신모듈(144)은 도 3에 도시한 바와 같이 별개의 모듈로 구성될 수도 있으나, 하나의 모듈로 구성될 수도 있다 할 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 장갑 기반의 인터페이스 장치를 이용한 햅틱 시스템을 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 장갑 기반의 인터페이스 장치를 이용한 햅틱 시스템의 블록 구성도이다.
햅틱 시스템(10)은 장갑 기반의 인터페이스 장치(100), 동작 인식 장치(200), 및 디스플레이 장치(300)를 포함할 수 있다.
동작 인식 장치(200)는 장갑의 영상 정보 및 위치 정보를 획득하여 상기 장갑의 동작을 인식하고, 상기 장갑과 통신할 수 있다. 구체적으로, 동작 인식 장치(200)는 영상 정보 획득부(210), 위치 정보 획득부(220), 정보 처리부(230) 및 제2 통신부(240)를 포함할 수 있다.
영상 정보 획득부(210)는 장갑을 촬상하여 장갑의 영상 정보를 획득하며, 위치 정보 획득부(220)는 장갑으로부터 신호를 수신하여 장갑의 위치 정보를 획득한다. 그리고, 정보 처리부(230)는 영상 정보 및 위치 정보를 기초로 장갑의 동작을 인식하며, 제2 통신부(240)는 장갑과 신호를 주고받아 통신한다.
구체적으로, 영상 정보 획득부(210)는 비전 인식 센서 및 적외선 방식의 3차원 깊이 센서(3D depth sensor)를 구비하여 장갑의 3D 정보를 획득할 수 있다. 또한, 위치 정보 획득부(220)는 위치 획득 센서를 구비하여 장갑의 3차원 위치 정보를 획득할 수 있다. 그리고, 정보 처리부(230)는 장갑의 3D 정보와 3차원 위치 정보를 처리하여 장갑의 형상 및 움직임을 인식할 수 있다.
장갑 기반의 인터페이스 장치(100)는 동작 인식 장치(100)와 통신하는 제1 통신부(140), 장갑에 구비된 복수의 전자석(112)에 개별적으로 전원을 공급하는 전원 공급부(120) 및 외부의 동작 인식 장치(100)에서 수신된 장갑의 동작 인식 신호를 기초로 전원 공급부(120)를 제어하는 제어부(130)를 포함할 수 있다.
특히, 제1 통신부(140)는 동작 인식 장치(200)의 제2 통신부(240)와 신호를 송수신하며, 이를 기초로 동작 인식 장치(200)와 장갑 기반의 인터페이스 장치(100) 간에 입출력이 이루어져 가상 세계를 구현한다. 또한, 제어부(130)는 전술한 바와 같이, 전원 공급부(120)를 제어하여 복수의 전자석(112) 중 일부 또는 전부의 전자석(112)에 자기력을 발생시켜 자기력이 발생된 전자석(112)이 위치하는 장갑의 영역(e.g., 장갑의 손가락 부분)에 햅틱 피드백을 제공하도록 제어한다. 여기에서, 장갑 기반의 인터페이스 장치(100)의 구성요소인 제1 통신부(140), 전원 공급부(120), 제어부(130)의 구체적 기능은 전술한 바와 동일하므로, 생략하도록 한다.
디스플레이 장치(300)는 장갑의 영상 또는 장갑을 나타내는 이미지를 디스플레이하거나, 또는 동작 인식 장치(200)에 관한 정보 또는 인터페이스 장치(100)에 관한 정보를 표시한다.
이하, 장갑 기반의 인터페이스 장치를 이용한 햅틱 시스템의 구체적인 실시예를 살펴 보도록 한다.
도 6 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 장갑 기반의 인터페이스 장치를 이용한 햅틱 시스템의 구체적인 실시예들을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 좌측의 주먹을 쥐고 있다가 우측의 주먹을 쫘악 펼치는 것처럼 사용자가 장갑 기반의 인터페이스 장치(100)를 조작하는 경우, 장갑(100)의 손가락 부분 전자석(112-1) 간에 척력이 작용하면 조작자는 장풍을 쏘는 것 같은 햅틱 효과를 경험할 수 있다. 그리하여, 손이 쫙 펴지는 촉각을 사용자가 체험함으로 인해, 손 안에 가상의 에너지가 존재하는 것 같은 효과를 사용자에게 줄 수 있다.
도 7을 참조하면, 인터페이스 장치(100)의 사용자가 좌측 디스플레이 장치(300-A)에서 우측 디스플레이 장치(300-B)로 파일, 이미지나 윈도우(305-1) 등을 옮길 경우, 장갑(100-1)의 사용자가 윈도우(305-1)를 집을 때 손가락 사이에 반발력을 작용하여 햅틱 효과를 제공하고, 윈도우(305-1)를 옮겨가는 동작 중에는 수축된 윈도우(305-2)가 디스플레이되고, 수축된 윈도우(305-2)를 우측 디스플레이 장치(300-B)에 놓을 때 수축된 윈도우(305-2)가 갑자기 커진 윈도우(305-3)가 나타나면서 장갑(100-3)의 사용자가 윈도우(305-3)를 놓을 때 손가락 사이에 반발력을 작용하여 햅틱 효과를 제공할 수 있다. 이때, 검지와 엄지 손가락에 위치한 전자석(112)에 척력을 발생시켜 반발력을 제공한다.
도 8을 참조하면, 게임을 하는 장갑(100) 사용자가 기를 모으는 동작을 수행하는 경우, 손바닥에 위치한 전자석(112-3)과 손가락에 위치한 전자석(112-1) 사이에 반발력을 제공하여 가상의 에너지를 손에 담는 햅틱 효과를 제공할 수 있고, 손을 펼치는 동작을 수행하는 경우, 손바닥에 위치한 전자석(112-3)과 손가락에 위치한 전자석(112-1) 사이뿐만 아니라, 각 손가락에 위치한 전자석들(112-1) 간에도 반발력을 제공하여 장풍을 날리는 것과 같은 사용자 경험을 제공할 수 있다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 장갑(100)의 사용자가 특정 파일이나 이미지 또는 디스플레이 장치(300)를 통해 출력되는 데이터를 드래그(drag) 또는 드롭(drop)하는 동작을 수행하고자 하는 경우, 해당 데이터의 크기에 따라 손가락 부분에 위치한 전자석(112-1)에서 출력되는 자력의 세기를 파일 등의 용량에 따라 다르게 출력할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 이미지 파일을 집어 드래그 및 드롭하고자 할 때, 이미지 파일의 크기에 따라 전자석(112-1)에서 출력되는 자력의 세기를 조절하여 반발력의 세기를 조절할 수 있다. 즉, 10MB인 경우에는 2N의 자력을 발생시키며, 100MB인 경우에는 20N의 힘을 발생시켜 사용자들이 자신이 드래그 및 드롭하려는 이미지 파일의 크기가 어느 정도인지 직관적으로 인식할 수 있다.
도 9a에서 손가락 부분에 위치한 전자석(112-1) 간 반발력이 작으므로, 장갑(100)의 사용자는 직관적으로 드래그 및 드롭하는 데이터의 용량이 작음을 알 수 있다. 그리고, 도 9b에서, 손가락 부분에 위치한 전자석(112-1) 간 반발력이 크므로, 장갑(100)의 사용자는 직관적으로 용량이 큰 데이터를 캐치한 것을 알 수 있다.
도 10을 참조하면, 디스플레이 장치(300)에 디스플레이된 객체의 2차원 또는 3차원 이미지(307)를 캐치할 때, 캐치되는 이미지의 형상에 따라 좌측 장갑(100-A)과 우측 장갑(100-B) 간 자력을 적절히 조절하여 사용자에게 유용한 햅틱 효과를 줄 수 있다. 이에 따라, 양손에 있는 전자석들(112)의 척력 및 인력을 적절하게 작용하여 직관적으로 물체의 형태 및 특성을 촉각을 통해 가상으로 체험할 수 있다. 이를 통해, 시각 장애인들이 가상의 물체(307)를 느끼게 하여 학습 효과를 줄 수 있고, 지리적인 이유로 멀리 떨어져 있는 3차원 입체 모델의 햅틱 효과 체험에도 유용하게 사용될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 장갑 기반의 인터페이스 장치를 이용한 햅틱 방법의 순서도이다.
장갑 기반의 인터페이스 장치를 이용한 햅틱 방법은, 동작 인식 장치(200)가 장갑(100)의 영상 정보 및 위치 정보를 획득하여(S1110), 상기 장갑의 동작을 인식하며(S1120), 상기 인식된 장갑의 동작을 동작 인식 장치(200)와 장갑(100) 간에 송수신하고(S1130), 상기 장갑(100)의 동작을 기초로 상기 장갑(100)의 내부에 구비된 복수의 전자석(112)의 일부 또는 전부에 전원을 공급하고(S1140), 상기 전원이 공급되어 자기력이 발생하는 전자석(112)에 의해 상기 장갑(100)에 햅틱 피드백을 제공한다(S1150).
또한, 동작 인식 장치(200)에 의해 인식되는 장갑(100)의 형상 및 동작은 디스플레이 장치(300)에 표시될 수 있다. 일반적으로, 장갑(100)의 영상 또는 상기 장갑(100)을 표시하는 이미지의 형태로 디스플레이 장치(300)에 표시될 것이다.
그리고, S1140 단계에서, 디스플레이 장치(300)에 디스플레이되는 파일, 이미지, 또는 데이터 중 적어도 하나를 장갑(100)에 의해 캐치(catch)할 때, 상기 캐치되는 파일, 이미지, 또는 데이터의 용량에 따라 공급되는 전원의 크기를 조정하여, 장갑(100)의 사용자가 직관적으로 용량의 크기를 알 수 있도록 할 수 있다. 또한, S1140 단계에서, 디스플레이 장치(300)에 디스플레이된 장갑(100)의 좌측 및 우측 세트인 좌측 장갑과 우측 장갑으로 디스플레이 장치(300)에 디스플레이되는 객체의 2차원 또는 3차원 이미지를 캐치할 때, 상기 캐치되는 이미지의 형상에 따라 상기 공급되는 전원의 크기를 조정하여, 장갑(100)의 사용자가 직관적으로 객체의 형상 등을 알 수 있도록 할 수 있다.
그리고, S1140 단계에서, 전자석(112)에 공급되는 전원의 극성을 반대로 하여 장갑(100)에 제공되는 햅틱 피드백이 인력 또는 척력이 되도록 조정하여, 장갑(100)의 사용자에게 다양한 사용자 경험을 제공할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 장갑 기반의 인터페이스 장치를 이용한 햅틱 방법은 소프트웨어 및 하드웨어에 의해 하나의 모듈로 구현 가능하며, 전술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 롬(ROM), 플로피 디스크, 하드 디스크 등의 자기적 매체, CD, DVD 등의 광학적 매체 및 인터넷을 통한 전송과 같은 캐리어 웨이브와 같은 형태로 구현된다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네크워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 장갑 기반의 인터페이스 장치
110: 자력 발생부 120: 전원 공급부
130: 제어부 140: 제1 통신부
200: 동작 인식 장치
210: 영상 정보 획득부 220: 위치 정보 획득부
230: 정보 처리부 240: 제2 통신부
300: 디스플레이 장치

Claims (20)

  1. 장갑 기반의 인터페이스 장치에 있어서,
    상기 장갑에 구비된 복수의 전자석에 개별적으로 전원을 공급하는 전원 공급부; 및
    외부에서 수신된 상기 장갑의 동작 인식 신호를 기초로 상기 전원 공급부를 제어하는 제어부를 포함하는, 장갑 기반의 인터페이스 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 장갑은, 상기 장갑의 손가락 부분, 상기 장갑의 손바닥 부분, 또는 상기 손가락 부분과 손바닥 부분의 연결 부분 중 적어도 하나의 부분에 상기 전자석이 위치하는, 장갑 기반의 인터페이스 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 장갑은, 상기 장갑의 손가락 부분에 전도성 물질을 포함하는, 장갑 기반의 인터페이스 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 장갑은, 상기 전자석을 코일 형태로 구비하는, 장갑 기반의 인터페이스 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부에 의한 제어 신호를 외부로 전송하는 제1 송신모듈 및 상기 동작 인식 신호를 외부로부터 수신하는 제1 수신모듈을 포함하는 제1 통신부를 더 포함하는, 장갑 기반의 인터페이스 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 전원 공급부는, 상기 전자석에 일대일 대응하여 연결되는 복수의 전원 공급소자를 포함하는, 장갑 기반의 인터페이스 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 전원 공급부를 제어하여 상기 복수의 전자석 중 일부의 전자석에 자기력을 발생시켜 상기 자기력이 발생된 전자석이 위치하는 상기 장갑의 부분들 간에 햅틱 피드백을 제공하도록 제어하는, 장갑 기반의 인터페이스 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 전원 공급부에서 공급되는 전원의 극성을 제어하여 상기 햅틱 피드백이 인력 또는 척력이 되도록 제어하는, 장갑 기반의 인터페이스 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는, 외부 기기에 디스플레이된 상기 장갑으로 상기 외부 기기에 디스플레이되는 파일, 이미지, 또는 데이터 중 적어도 하나를 캐치(catch)할 때, 상기 캐치되는 파일, 이미지, 또는 데이터의 용량에 따라 상기 전원 공급부에 의해 공급되는 전원의 크기를 조정하는, 장갑 기반의 인터페이스 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는, 외부 기기에 디스플레이된 상기 장갑의 좌측 및 우측 세트인 좌측 장갑과 우측 장갑으로 상기 외부 기기에 디스플레이되는 객체의 2차원 또는 3차원 이미지를 캐치할 때, 상기 캐치되는 이미지의 형상에 따라 상기 전원 공급부에 의해 공급되는 전원의 크기를 조정하여 상기 좌측 장갑과 상기 우측 장갑 간 반발력의 세기를 조절하는, 장갑 기반의 인터페이스 장치.
  11. 장갑 기반의 인터페이스 장치를 이용한 햅틱 시스템에 있어서,
    상기 장갑의 영상 정보 및 위치 정보를 획득하여 상기 장갑의 동작을 인식하고, 상기 장갑과 통신하는 동작 인식 장치; 및
    장갑 형상으로 내부에 복수의 전자석을 구비하며, 상기 동작 인식 장치에 의해 인식된 상기 장갑의 동작을 기초로 상기 복수의 전자석 중 적어도 하나에 전원을 공급하여 상기 장갑에 자기력을 제공하고, 상기 동작 인식 장치와 통신하는 인터페이스 장치를 포함하는, 장갑 기반의 인터페이스 장치를 이용한 햅틱 시스템.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 동작 인식 장치는,
    상기 장갑의 영상 정보를 획득하는 영상 정보 획득부;
    상기 장갑의 위치 정보를 획득하는 위치 정보 획득부;
    상기 영상 정보 및 위치 정보를 기초로 상기 장갑의 동작을 인식하는 정보 처리부; 및
    상기 장갑과 통신하는 제2 통신부를 포함하는, 장갑 기반의 인터페이스 장치를 이용한 햅틱 시스템.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 인터페이스 장치는,
    상기 동작 인식 장치와 통신하는 제1 통신부;
    상기 장갑에 구비된 복수의 전자석에 개별적으로 전원을 공급하는 전원 공급부; 및
    외부에서 수신된 상기 장갑의 동작 인식 신호를 기초로 상기 전원 공급부를 제어하는 제어부를 포함하는, 장갑 기반의 인터페이스 장치를 이용한 햅틱 시스템.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 전원 공급부를 제어하여 상기 복수의 전자석 중 일부 또는 전부의 전자석에 자기력을 발생시켜 상기 자기력이 발생된 전자석이 위치하는 상기 장갑의 영역에 햅틱 피드백을 제공하도록 제어하는, 장갑 기반의 인터페이스 장치를 이용한 햅틱 시스템.
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 장갑의 영상 또는 상기 장갑의 이미지를 디스플레이하거나, 또는 상기 동작 인식 장치에 관한 정보 또는 상기 인터페이스 장치에 관한 정보를 표시하는 디스플레이 장치를 더 포함하는, 장갑 기반의 인터페이스 장치를 이용한 햅틱 시스템.
  16. 장갑 기반의 인터페이스 장치를 이용한 햅틱 방법에 있어서,
    상기 장갑의 영상 정보 및 위치 정보를 획득하여 상기 장갑의 동작을 인식하는 단계;
    상기 인식된 장갑의 동작을 송수신하는 단계;
    상기 장갑의 동작을 기초로 상기 장갑의 내부에 구비된 복수의 전자석의 일부 또는 전부에 전원을 공급하는 단계; 및
    상기 전원이 공급되어 자기력이 발생하는 전자석에 의해 상기 장갑에 햅틱 피드백을 제공하는 단계를 포함하는, 장갑 기반의 인터페이스 장치를 이용한 햅틱 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 장갑의 영상 또는 상기 장갑을 표시하는 이미지를 디스플레이 장치에 표시하는 단계를 더 포함하는, 장갑 기반의 인터페이스 장치를 이용한 햅틱 방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 전원을 공급하는 단계는,
    상기 디스플레이 장치에 디스플레이되는 파일, 이미지, 또는 데이터 중 적어도 하나를 상기 장갑에 의해 캐치(catch)할 때, 상기 캐치되는 파일, 이미지, 또는 데이터의 용량에 따라 상기 공급되는 전원의 크기를 조정하는 단계를 더 포함하는, 장갑 기반의 인터페이스 장치를 이용한 햅틱 방법.
  19. 제 17항에 있어서,
    상기 전원을 공급하는 단계는,
    상기 디스플레이 장치에 디스플레이된 상기 장갑의 좌측 및 우측 세트인 좌측 장갑과 우측 장갑으로 상기 디스플레이 장치에 디스플레이되는 객체의 2차원 또는 3차원 이미지를 캐치할 때, 상기 캐치되는 이미지의 형상에 따라 상기 공급되는 전원의 크기를 조정하는 단계를 더 포함하는, 장갑 기반의 인터페이스 장치를 이용한 햅틱 방법.
  20. 제 16항에 있어서,
    상기 햅틱 피드백을 제공하는 단계는,
    상기 전자석에 공급되는 전원의 극성을 반대로 하여 상기 장갑에 제공되는 상기 햅틱 피드백이 인력 또는 척력이 되도록 조정하는 단계를 더 포함하는, 장갑 기반의 인터페이스 장치를 이용한 햅틱 방법.
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