KR20140008823A - 점자 입출력 장치 - Google Patents

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KR20140008823A
KR20140008823A KR1020120076069A KR20120076069A KR20140008823A KR 20140008823 A KR20140008823 A KR 20140008823A KR 1020120076069 A KR1020120076069 A KR 1020120076069A KR 20120076069 A KR20120076069 A KR 20120076069A KR 20140008823 A KR20140008823 A KR 20140008823A
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신항식
박정훈
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 점자 입출력 장치에 있어서, 복수의 점자핀을 구비하는 셀을 포함하고, 상기 셀은 상기 점자핀의 변화에 따라 점자 출력을 구현하거나, 상기 셀의 터치나 눌림에 따라 입력을 구현하여, 데이터의 출력과 입력을 함께 수행하는 것을 특징으로 한다.

Description

점자 입출력 장치{BRAILLE INPUT AND OUTPUT DEVICE}
본 발명은 점자의 입력 및 출력을 위한 장치로서, 특히, 데이터에 대응되는 신호를 점자로 출력함은 물론 데이터를 입력할 수 있는 점자 입출력 장치에 관한 것이다.
일반적으로 점자는 시각 장애인을 위한 것으로 예를 들어, 종이 등에 요철로 된 다양한 형태의 패턴들을 통해 시각 장애인이 손가락의 촉각으로 패턴을 식별할 수 있도록 하는 것이다. 일반적으로 이러한 점자는 3*2나 4*2등의 점자가 통용되며, 점자의 개수와 배열을 달리하여 문자체계를 형성한다. 또한, pc나 휴대 단말기와 같은 전자기기가 널리 활용되면서 최근 점자의 입력이나 출력을 가능하게 하는 점자 입출력 장치가 개발되고 있는 실정이다.
이러한 점자 입출력 장치에 대한 종래 기술로는 대한민국 등록특허 제10-0466836호(등록일: 2005. 01.08, 발명의 명칭: 시각장애자용 정보입출력장치)에 개시되어 있다. 이러한 점자 입출력 장치의 경우, 점자의 출력과 입력을 동시에 할 수 있다고는 하나, 일반적으로는 구조 자체가 점자 출력기의 기능 위주로 구비되며, 휴대용 보다는 공공시설 등에 비치하여 사용하는 경우가 많다.
또한, 도 1은 종래 기술에 따른 기존 점자 입출력 장치를 간략하게 개시하고 있는 도면으로, 도 1을 참조하면, 종래의 점자 입출력 장치 본체의 상측면에는 복수개의 점자 입력키들이 설치되고, 하측면에는 점자 입력키와 이격된 점자 출력부가 설치된다. 이러한 입력키는 전자 출력부의 상측으로 점자 출력부는 복수개의 전자 점자셀을 포함하여 이루어진다.
이러한 점자 입출력 장치는 입력을 구현하는 입력키와, 데이터를 점자로 출력하는 출력 키가 분리 형성되어 있어, 시각장애인이 사용하기에 불편함은 물론 부피가 크기 때문에 휴대성에 문제점이 있다. 즉, 종래의 점자 입출력 장치는 휴대성이나 활용성 면에 있어서 한계가 발생하는 것이다.
따라서, 본 발명은, 기존에 데이터를 입력하는 버튼과 점자를 출력하는 셀이 분리되어 있는 점자 입출력 장치를, 점자를 출력하는 셀을 통해 입력도 함께 구현할 수 있도록 입출력 장치를 일체화하는 점자 입출력 장치를 제공하는데 있다.
또한, 점자 입출력 장치의 휴대성을 극대화함은 물론 시각 장애인들이 점자 입출력 장치를 간단하고 용이하게 사용할 수 있도록 하는 점자 입출력 장치를 제공하는데 있다.
상기한 기술적 과제들을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따른 점자 입출력 장치는; 점자 입출력 장치에 있어서, 복수의 점자핀을 구비하는 셀을 포함하고, 상기 셀은 상기 점자핀의 변화에 따라 점자 출력을 구현하거나, 상기 셀의 터치나 눌림에 따라 입력을 구현하여, 데이터의 출력과 입력을 함께 수행한다.
바람직하게는, 상기 셀은,상기 점자핀이 제공되는 셀 하우징; 상기 셀 하우징 내측에 제공되고, 상기 점자핀에 연결되어 상기 점자핀을 구동시키는 액추에이터; 및 상기 셀 하우징의 표면에 제공되며, 상기 셀의 터치를 감지하는 터치패널을 포함한다.
더 바람직하게는, 상기 터치패널은, 상기 셀 하우징의 표면에 구비되는 ITO 필름; 및 상기 ITO 필름의 접촉에 따른 정전용량의 가변 값을 감지하는 센싱부를 포함한다.
더 바람직하게는, 상기 셀은, 상기 액츄에이터의 구동에 따라 상기 점자핀의 패턴을 변화시켜 점자의 출력을 구현하는 출력모드; 및 상기 터치패널의 접촉에 따라 입력을 구현하는 입력모드를 포함하며, 상기 출력모드는 상기 입력모드와 동시에 제공되거나, 비 출력모드 시 상기 입력모드가 제공된다.
더 바람직하게는, 상기 점자 입출력 장치에는 상기 셀이 N*M 어레이로 구비된다.
더 바람직하게는, 상기 N*M어레이는 1*1로 제공되는 원 셀 패턴을 포함하여 이루어지며, 상기 원 셀 패턴에서 상기 터치패널에 접촉된 상태가 기 설정된 시간 이상 유지되는 경우, 상기 점자핀은 일정 시간 간격으로 점자를 출력하게 패턴을 형성한다.
더 바람직하게는, 상기 점자 입출력 장치는, 상기 N*M어레이에 제공된 상기 셀의 접촉에 따라 입력을 구현하는 원 버튼 모드가 구현되고, 상기 셀과, 상기 셀과 이웃한 또 다른 셀들이 연속적으로 눌리거나 접촉됨에 따라 입력을 구현하는 제스처 모드가 구현된다.
더 바람직하게는, 상기 제스처 모드는 멀티터치제스쳐를 포함하여 이루어진다.
더 바람직하게는, 상기 셀은, 상기 점자핀이 제공되는 셀 하우징; 상기 셀 하우징의 내측에 구비되고, 상기 점자핀과 연결되어 상기 점자핀을 구동시키는 액추에이터; 및 상기 점자핀의 눌림에 따른 압력에 의해 입력을 구현하는 압력감응부를 포함한다.
더 바람직하게는, 상기 압력감응부는 압력 센서부를 포함하여 이루어지고, 상기 압력감응부는 상기 점자핀의 눌림에 따라 상기 액추에이터에 발생되는 압력을 감지한다.
더 바람직하게는, 상기 점자 입출력 장치는 상기 셀을 N*M 어레이로 구비한다.
더 바람직하게는, 상기 N*M 어레이는 1*1의 원 셀 패턴으로 이루어지며, 상기 원 셀 패턴에서 상기 점자핀의 눌림에 따른 입력을 구현하는 원 버튼 모드가 구현됨은 물론 상기 셀 하우징의 일단에 제공되는 상기 점자핀에서 타단에 제공되는 상기 점자핀의 연속적인 눌림에 따른 입력을 구현하는 제스처 모드가 구현된다.
더 바람직하게는, 상기 N*M 어레이에 제공되는 각각의 상기 셀은 상기 점자핀의 눌림에 따른 입력을 구현하는 원 버튼 모드가 구현됨은 물론 상기 셀과 상기 셀의 이웃한 셀에 제공되는 상기 점자핀의 연속적으로 눌림에 따른 입력을 구현하는 제스처 모드가 구현된다.
더 바람직하게는, 상기 셀은, 상기 액츄에이터의 구동에 따라 상기 점자핀의 패턴을 변화시켜 점자의 출력을 구현하는 출력모드; 및 상기 점자핀의 눌림에 따라 입력을 구현하는 입력모드를 포함하며, 상기 출력모드는 상기 입력모드와 동시에 제공되거나, 비 출력모드 시 상기 입력모드가 제공된다.
더 바람직하게는, 상기 셀은, 상기 점자핀이 전도성 부재를 포함하여 이루어지는 전도성 점자핀; 상기 전도성 점자핀이 제공되는 셀 하우징; 상기 셀 하우징의 내측에 구비되고, 상기 전도성 점자핀과 연결되어 상기 전도성 점자핀을 구동시키는 액추에이터; 및 상기 전도성 점자핀과 연결되며 상기 전도성 점자핀의 접촉을 감지하는 센싱모듈을 더 포함한다.
더 바람직하게는, 상기 센싱모듈은 터치센서를 포함하여 이루어지며, 상기 센싱모듈은 상기 전도성 점자핀의 접촉에 따라 가변되는 전압 또는 정전용량의 값을 감지한다.
더 바람직하게는, 상기 점자 입출력 장치는 상기 셀을 N*M어레이로 구비된다.
더 바람직하게는, 상기 어레이 패턴은 1*1의 원 셀 패턴을 포함하여 이루어지며, 상기 원 셀 패턴에서 상기 전도성 점자핀의 접촉에 따라 입력을 구현하는 원 버튼 모드가 구현됨은 물론 상기 셀 하우징의 일단에 제공되는 상기 전도성 점자핀에서 타단에 제공되는 상기 전도성 점자핀의 연속적인 터치에 따라 입력을 구현하는 제스처 모드가 구현된다.
더 바람직하게는, 상기 어레이 패턴에서 상기 전도성 점자핀의 접촉에 따른 입력을 구현하는 원 버튼 모드는 물론 상기 셀과 상기 셀의 이웃한 셀에 제공되는 상기 전도성 점자핀의 연속적인 접촉에 따라 입력을 구현하는 제스처 모드가 구현된다.
더 바람직하게는, 상기 셀은, 상기 액츄에이터의 구동에 따라 상기 전도성 점자핀의 패턴을 변화시켜 점자의 출력을 구현하는 출력모드; 및 상기 전도성 점자핀의 접촉에 따라 입력을 구현하는 입력모드를 포함하며, 상기 출력모드는 상기 입력모드와 동시에 제공되거나, 비 출력모드 시 상기 입력모드가 제공된다.
본 발명은, 복수개의 점자핀이 액추에이터의 구동에 따라 변형되어 패턴을 형성함으로써 셀을 통해 출력을 구현함은 물론, 터치패널이나, 압력감응부 또는 전도성 점자핀과 센싱모듈 등이 셀에 제공됨으로써 출력을 구현하는 셀의 접촉이나 눌림 등에 입력을 함께 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 점자가 출력되는 셀을 통해 입력도 구현할 수 있게 됨으로써, 점자 입출력 장치의 소형화가 가능해 휴대성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 점자의 출력은 물론 입력을 셀만으로 구현할 수 있게 되어, 점자 입출력 장치의 사용상 편리성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 점자 입출력 장치를 개략적으로 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 점자 입출력 장치를 개략적으로 나타내는 도면.
도 3은 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선단면도를 개략적으로 나타내는 도면.
도 4는 도 1에서 셀의 접촉되는 상태를 개략적으로 나타내는 도면.
도 5는 도 1에서 복수개의 셀을 구비한 상태의 입력 구현을 간략하게 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 점자 입출력 장치를 개략적으로 나타내는 도면.
도 7은 도 6의 Ⅱ-Ⅱ'선 단면도를 개략적으로 나타내는 도면.
도 8은 도 6에서 점자핀의 눌림된 상태에 따른 입력이 구현되는 상태를 간략하게 나타내는 도면.
도 9는 도 7에서 복수개의 셀을 구비한 상태의 입력 구현을 간략하게 나타내는 도면.
도 10은 본 발명의 제3실시예에 다른 점자 입출력 장치를 개략적으로 나타내는 도면.
도 11은 도 10의 Ⅲ-Ⅲ'선 단면도를 개략적으로 나타내는 도면.
도 12는 도 10에서 복수개의 셀을 구비한 상태의 입력 구현을 간략하게 나타내는 도면.
도 13은 복수개의 셀이 서로 이웃하게 제공되는 점자 입출력 장치를 간략히 도시한 도면.
도 14는 점자 입출력 장치의 출력 구현 및 입력 구현의 블록도를 간략하게 나타내는 도면.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 점자 입출력 장치를 설명하기로 한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 또한, 본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어 1이나, 2 등과 같은 서수를 사용하고 있으나, 이는 단지 동일한 명칭의 대상들을 서로 구분하기 위한 것이고, 그 순서는 임의로 정할 수 있으며, 후순위의 대상에 대해 선행하는 설명을 준용할 수 있다.
본 발명은 데이터 등을 점자로 출력하거나, 입력을 구현할 수 있도록 하는 점자 입. 출력 장치를 제공하되, 점자의 출력을 구현하는 셀의 접촉이나 점자핀의 접촉 또는 점자핀의 누름을 통해 다양한 입력을 구현할 수 있도록, 즉 하나의 셀을 통해 점자의 출력은 물론 입력까지 구현할 수 있도록 하는 것이다. 예를 들어 출력을 구현하는 경우, 셀에 구비된 점자핀들의 돌출되는 패턴을 변화시킴으로써 사용자는 촉감에 의해 출력되는 정보를 인지할 수 있으며, 이러한 점자를 출력하는 셀을 접촉하거나 점자핀의 접촉 또는 점자핀의 눌림 등을 통해 입력 구현을 가능하게 한다. 이러한 입력은 일반적인 입력버튼, 예를 들면 휴대 단말기와 같은 전자기기라면 숫자나 글자 등과 같은 데이터 입력이나 아이콘 등을 실행하는 실행버튼으로 활용될 수 있고, 자판기와 같은 장치라면 선택버튼 등으로 활용할 수 있도록 하는 것이다.
이를 위해 본 발명은 도 2 내지 도 14를 참조하여, 점자의 출력을 구현할 수 있음은 물론 같은 셀을 통해 기 설정된 데이터를 입력을 구현할 수 있는 점자 입출력 장치의 3가지 실시예를 설명하기로 한다. 참고로, 도 2 내지 도 5는 제1실시예를, 도 6 내지 도 9는 제2실시예를, 도 10내지 도 12는 제3실시예를 간략하게 나타내는 도면이며, 도 13 및 도 14는 제1내지 제3실시예에 따른 점자의 입출력 장치의 블록도 및 제스처 모드를 간단하게 도시한 도면이다. 이에 후술하는 제2,3 실시예를 설명함에 있어, 제1실시예와 동일한 구성 등이나 동작은 제1실시예의 설명으로 대체한다. 특히나 본 발명의 제1 내지 제3실시예는 출력을 구현하기 위한 장치 등을 유사하나, 입력을 구현하기 위한 구성 등에서 차이점이 발생한다.
본 발명의 제1 내지 제3 실시예에 따른 점자 입출력 장치(도 3, 도 8 및 도 11을 참조)는 복수의 점자핀(110, 210, 310)을 구비한 셀(100, 200, 300)을 포함한다. 이러한 셀(100, 200, 300)은 하나만 구비되는 것도 가능하며(이하 설명하나, '원 셀 패턴'이라 함.), 복수개가 일정한 배열(이하 설명하나, N*M )로 형성되는 것도 가능하다. 이러한 점자 입출력 장치는 셀(100, 200, 300)을 통해 점자의 출력을 구현함은 물론 입력을 함께 구현하는 것이다. 이러한 돌출되는 패턴의 변화에 따라 점자를 출력하는 점자핀(110, 210, 310)의 경우, 셀(100, 200, 300), 구체적으로 후술하는 셀(100, 200, 300) 하우징에 2*4또는 2*3등의 어레이로 이루어진다. 사용자가 점자핀(110, 210, 310) 상단에 손가락 등을 올려놓으면, 돌출되는 점자핀(110, 210, 310)의 패턴 형상에 따라 촉감을 통해 출력되는 내용을 인지하게 된다. 이러한 점자의 출력 구현이 가능하게 구비된 셀(100, 200, 300)에 손가락 등이 접촉되거나, 점자핀(110, 210, 310)을 접촉하거나, 또는 점자핀(110, 210, 310)을 누름에 따라 입력도 구현할 수 있게 되는 것이다. 즉, 출력 구현이 가능한 셀(100, 200, 300)을 접촉하거나, 점자핀(110, 210, 310)의 접촉 또는 눌림에 따라, 예를 들어 입력 버튼등과 같이 입력이나 실행 등의 기능을 수행하게 되는 것이다.
상기와 같이 출력을 구현함은 물론 입력도 함께 구현할 수 있는 셀(100, 200, 300)을 구비한 점자 입출력 장치의 실시예 중, 제1실시예에 따른 점자 입출력 장치에 해당되는 셀(100)의 구성을 살펴본다.
이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 점자 입출력 장치를 먼저 설명한다. 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 점자 입출력 장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ'선 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 제1실시예에 따른 점자 입출력 장치의 셀(100)은, 점자핀(110)의 돌출에 따른 패턴이 변화됨으로써 점자로 출력을 구현함은 물론 셀(100), 구체적으로 셀 하우징(120)의 상단 표면에 제공되는 터치패널(140)의 접촉에 따른 감지에 의해 입력을 구현하여, 셀(100)을 통해 출력과 입력을 함께 구현할 수 있는 구성이다.
구체적으로, 제1실시예에 따른 셀(100)은 복수개의 점자핀(110)과, 셀 하우징(120), 액추에이터(130) 및 터치패널(140)을 포함한다. 셀 하우징(120)은 상기의 점자핀(110), 액추에이터(130) 및 터치패널(140) 등을 내측에 구비하는 구성으로, 전자기기에 하나이상 제공된다. 점자핀(110)은 셀 하우징(120)의 표면에 돌출 가능하게 형성되고, 점자핀(110)의 하부에는 점자핀(110)을 셀 하우징(120)의 표면에서 승강되게 구동시키는 액추에이터(130)가 구비된다. 이에, 셀(100)에 출력되어야 하는 점자에 맞게 액추에이터(130)에 전압이 인가되면, 2*4 어레이로 배치되는 점자핀(110) 중 일부의 점자핀(110)이 돌출되면서 점자 패턴을 형성하게 되는 것이다. 액추에이터(130)는 셀 하우징(120)의 내측에 구비되고, 각 점자핀(110)의 하측에 제공되어, 점자핀(110)을 셀 하우징(120) 표면의 수직 방향으로 승, 하강되게 구동시킨다. 점자핀(110)이 셀 하우징(120) 상에 2*4어레이로 형성되는 경우, 액추에이터(130)는 각각의 점자핀(110)의 하측에 제공되어 개별적으로 점자핀(110)을 돌출되게 구동시키는 것이다. 이러한 액추에이터(130)는 전압의 변화에 따라 변형이 발생되는 재질, 예를 들어 피에조 액추에이터를 포함하여 이루어진다. 피에조 액추에이터에 전압이 인가되면, 피에조 액추에이터의 길이가 가변됨으로써, 점자핀(110)을 셀 하우징(120)에서 돌출시키는 것이다. 본 실시예에서 액추에이터(130)는 피에조 액추에이터를 예를 들어 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니며, 수신된 데이터 등이나 기 설정된 데이터 등을 점자 상태로 출력을 구현할 수 있는 구성이라면 액추에이터(130)의 구성은 얼마든지 변형 가능함은 물론이다.
따라서, 상기의 구성에 의해 기 설정된 데이터를 점자로 출력하거나, 또는 수신되는 데이터를 점자로 출력하기 위한, 즉, 출력을 구현하기 위한 출력모드(OP)가 실행된다(도 14 참조). 즉, 수신된 데이터나, 기 설정된 데이터에 맞게 제어부(150, 도 14참조)는 하나의 셀(100) 또는 복수개의 셀(100)들에 형성된 각각의 점자핀(110)을 구동시켜 패턴을 형성할 수 있도록 액추에이터(130)에 전압이 인가되게 제어한다. 전압이 인가된 액추에이터(130)는 점자핀(110)을 셀 하우징(120)의 상측으로 돌출시킴으로써, 기 설정된 또는 수신된 데이터에 맞게 출력모드(OP)를 실행하게 되는 것이다. 따라서, 데이터의 수신 시나, 기 설정된 데이터를 읽기 위해, 사용자가 손가락 등을 셀(100) 상에 놓은 경우, 액추에이터(130)의 구동에 따른 점자핀(110)의 변형에 따라, 사용자는 셀(100) 또는 복수개의 셀(100)의 데이터를 감지할 수 있게 되는 것이다.
터치패널(140)은 셀 하우징(120)의 상측면에 제공되어, 사용자의 접촉, 구체적으로 손가락(F)의 접촉을 감지하는 구성이다. 이러한 터치패널(140)은 ITO 필름(141)과, 센싱부(142)를 포함한다. ITO 패널은 점자핀(110) 사이 사이로 셀 하우징(120)의 표면에 제공되어, 사용자의 접촉을 감지한다. 셀 하우징(120)의 상측에 사용자의 접촉이 발생되면, ITO필름의 정전용량 값이 변화된다. 센싱부(142)는 ITO 필름(141)의 접촉 시에 발생되는 정전용량 변화를 감지하여 감지 값에 따른 셀(100)의 접촉에 따른 입력을 실행한다. 즉, ITO 필름(141)에 접촉이 인가되어 정전용량이 가변되면, 센싱부(142)는 이에 대한 가변 값을 감지하고, 감지된 가변 값은 제어부(150)에 인가된다. 인가된 가변 값에 따라 제어부(150)는 셀(100)의 접촉에 따른 입력을 실행하는 것이다. 예를 들어, 셀(100)에 접촉이 발생되면, 기 설정된 입력, 예를 들어 숫자나, 글 등의 입력은 기본이고, 아이콘 선택 하거나, 선택된 아이콘을 실행하는 등의 기 다양한 입력을 할 수 있게 된다. 따라서, 점자핀(110)이 출력모드(OP)에 있거나, 비 출력모드 상태에서, 사용자가 셀(100)을 접촉하면, 접촉에 따른 입력을 구현하는 입력모드(IP)를 구현하게 되는 것이다(도 14 참조). 이러한 입력모드(IP)는 출력모드(OP)와 동시에 구현되는 것도 가능하고, 비 출력모드인 경우에도 구현되는 것도 가능하다. 구체적으로, 기 설정된 데이터 또는 수신된 데이터 등에 의해 점자핀(110)이 데이터를 출력하는 동시, 터치패널(140)에 접촉이 인가되면, 셀(100)에 설정된 입력모드(IP)를 구현하게 되는 것이다.
도 4는 도 2에 개시된 점자 입출력 장치에서, 사용자의 손가락이 셀 하우징의 표면에 제공되는 터치패널에 접촉된 상태를 나타내는 도면이고, 도 5는 제 2에 개시된 점자 입출력 장치에서 N*M 어레이 및 이에 대해 제스처 모드를 구동하는 상태를 나타내는 도면이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 셀은 점자 입출력 장치에 N*M어레이로 구비된다. 예를 들어, 셀(100)이 점자 입출력 장치에 1*1 어레이로 하나만 구비되는 원 셀 패턴도 가능하고, 가로 또는 세로 방향으로 서로 이웃하게 제공되는 것도 가능하다. 원 셀(100) 패턴의 경우, 터치패널(140)에 인가된 접촉이 기 설정된 시간 이상 유지되는 경우, 점자핀(110)은 일정 시간 간격을 가지며 변화하여 데이터를 출력하는 것이다. 또한, 셀(100)이 서로 이웃하게 일방향으로 형성되거나, N*M 배열을 구비되는 경우, 셀(100)과 셀(100)에 이웃한 셀(100)이 연속적으로 눌리거나 접촉됨을 인식하여 멀티터치제스쳐(Multi-Touch Gesture)입력과 같은 입력모드를 실행한다(도 5참조). 예를 들어 도 5에 개시된 화살표 방향으로 셀(100)과 이웃한 셀(100)을 연속적으로 터치하거나, 위에서 아래로 셀(100)을 연속적으로 터치하는 경우, 스크롤이 실행되거나, 다음 화면을 제공하는 등의 멀티터치제스쳐를 실행하는 것이다.
따라서, 점자핀(110), 셀 하우징(120), 터치패널(140), 액추에이터(130) 등의 구성을 가지는 셀(100)은 엑추에이터의 구동에 따라 점자핀(110)이 변형되면서 데이터가 출력되며, 출력 또는 비출력된 셀(100)의 상측면을 접촉하면서 접촉에 따른 입력을 구현한다. 따라서, 셀(100) 상의 점자핀(110)을 통해 출력을 구현함은 물론, 셀(100) 상의 터치패널(140)을 통해 입력을 구현할 수 있게 되는 것이다.
이하에서는 도 6내지 도 9를 참조하여 제2실시예에 따른 점자 입출력 장치를 설명한다. 또한, 이하에서 설명하는 제2, 3실시예에 따른 점자 입출력 장치는 제1실시예의 점자 입출력 장치와 동일하게 셀(200)을 통해 출력과 입력을 함께하나, 입력하기 위한 구성이 제1실시예와 차이점이 있다. 이에, 제1실시예와 다른 점을 중심으로 설명한다.
도 6은 제2실시예에 따른 점자 입출력 장치를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 7은 도 6의 Ⅱ-Ⅱ'선 단면도를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 제 2실시예에 따른 점자 입출력 장치는 복수개의 점자핀(210)을 구비한 셀(200)을 구비하되, 셀(200)은 셀 하우징(220), 액추에이터(230) 및 압력감응부(240)를 포함한다. 셀 하우징(220)은 복수개의 점자핀(210)을 구비하되, 점자핀(210)은 셀 하우징(220)에서 승, 강 가능하게 구비된다. 액추에이터(230)는 셀 하우징(220)의 내측에 제공되고, 점자핀(210)의 하측에 연결되어, 점자핀(210)을 셀 하우징(220)의 표면에서 승강되게 구동시킨다. 기 설정된 데이터나 수신된 데이터 등에 의해 제어부(250)는 셀(200) 상의 점자핀(210)들이 점자 패턴을 형성하도록 액추에이터(230)를 제어한다. 본 실시예가 제1 및 제3실시예와 차이 나는 구성은 압력감응부(240)의 구성이다. 즉, 본 실시예는 제1실시예와 같이 셀 하우징의 표면에 접촉되는 것을 인지하거나, 후술하는 제3실시예와 같이 점자핀의 접촉을 감지하여 입력을 구현하는 것이 아니라, 점자핀(210)의 눌림에 따른 압력 변화를 감지함으로써, 입력이 구현되는 구성인 것이다. 구체적으로, 압력감응부(240)는 액추에이터(230)에 연결되고, 점자핀(210)의 눌림에 따라 액추에이터(230)에 발생되는 압력을 감지하는 구성이다.
도 8은 도 6에 개시된 점자 입출력 장치에서, 점자핀이 눌린 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 8을 참조하면, 본 실시예에서 액추에이터(230)는 피에조 액추에이터를 예를 들어 설명함으로써, 압력감응부(240)는 피에조 액추에이터에 발생되는 압력에 따라 피에조 액추에이터에 발생되는 전압의 변화를 감지하는 감지 센서를 예를 들어 설명하나 이에 한정되는 것은 아니다. 피에조 액추에이터에 발생되는 전압은 압력감응부(240)에 감지되고, 감지된 값이 제어부(250)에 인가됨으로써, 제어부(250)는 입력을 구현하도록 제어하게 된다. 본 실시예에서는 액추에이터가 피에조 액추에이터인 경우를 예를 들어 설명함으로써, 압력감응부는 액추에이터에 발생되는 전압의 변화를 감지하는 감지센서를 예를 들어 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니다. 만약 액추에이터(230)가 피에조 액추에이터가 아닌 경우, 액추에이터(230)에 발생되는 압력을 감지할 수 있는 압력 센서부를 포함하여 이루어지는 것도 가능하다.
이러한 셀 하우징(220)과, 점자핀(210), 액추에이터(230) 및 압력감응부(240)를 포함하는 점자 입출력 장치는 제1실시예와 같이 출력을 구현하는 출력모드(OP)와 입력을 구현하는 입력모드(IP)를 함께 제공한다(도 14 참조). 출력모드(OP)의 구동은 제1실시예와 같으므로 이에 대한 내용은 상기의 설명을 참조하며, 입력구현에 따른 입력모드(IP)를 살펴본다. 출력이 구현되는 출력모드(OP)나, 비 출력모드 시, 사용자가 점자핀(210)을 눌러 가압하면, 적어도 하나 이상의 점자핀(210)이 가압된다. 점자핀(210)이 가압됨으로써, 점자핀(210)을 승강 가능하게 지지하는 액추에이터(230)에 압력이 발생되고, 피에조 액추에이터로 이루어진 액추에이터(230)에는 압력으로 인해 전압이 발생된다. 압력감응부(240)는 액추에이터(230)의 눌림에 따라 발생되는 전압을 감지하고, 이를 인가받은 제어부(250)는 점자핀(210)의 눌림에 따른 입력을 구현하도록 제어하게 된다(도 14 참조).
도 9는 도 6에 개시된 점자 입출력 장치에서, 점자 입출력 장치에 N*M어레이로 셀이 구비된 상태를 나타내는 도면이다. 도 9를 참조하면, 점자핀(210)의 눌림에 따라 입력을 구현하는 셀(200)은 점자 입출력 장치에 N*M 어레이로 제공된다. 이에, 셀(200) 하나에 제공되는 점자핀(210)의 눌림 뿐만 아니라 복수의 어레이를 갖는 점자 입출력 장치에서 셀(200)과 이웃한 셀(200)의 점자핀(210)의 눌림에 따른 입력을 구현하는 것이 가능해 진다. 이를 좀더 자세히 살펴 본다. 점자 입출력 장치에 1*1 어레이를 갖는, 즉 셀(200) 하나가 제공되는 원 셀 패턴이나 복수의 셀을 가지는 N*M 어레이에서, 하나의 셀(200)에 제공되는 점자핀(210)을 누름에 따라 입력을 구현하는 원 버튼 모드가 실행된다. 뿐만 아니라, 셀(200), 구체적으로 셀 하우징(220)의 일단에서 타단에 제공되는 점자핀(210)을 연속적으로 누름으로써 입력을 구현하는 제스쳐 모드가 실행되는 것도 가능하다. 예를 들어 원 셀 패턴이나, 복수의 어레이를 가지는 경우에, 사용자가 하나의 셀의 상측 말단의 점자핀(210)에서 하측 말단의 점자핀(210)을 연속적으로 누르거나(도 9의 U화살표 방향), 하측 말단의 점자핀(210)에서 상측 말단의 점자핀(210)을 연속적으로 누름에 따라 제스쳐 모드를 실행하는 입력이 구현되는 것이다. 또한, 점자 입출력 장치에 복수개의 셀(200), 예를 들면, 1*M이나 N*1 또는 복수의 N*M 어레이의 셀(200)이 제공되는 경우, 셀(200)과 이웃한 셀(200)의 점자핀(210)이 연속적으로 눌림에 따라(예를 들어 도 9의 S화살표 방향), 각 점자핀(210)의 압력감응부(240)가 이를 감지하게 되면, 이에 따른 제스쳐 모드를 실행하는 입력이 구현되는 것이다. 따라서, 점자핀(210)이 제공되는 셀(200)을 통해 출력 및 입력을 모두 구현할 수 있음은 물론이고, 점자핀(210)의 눌림에 따른 단순한 입력뿐만 아니라 하나의 셀(200) 상에 형성된 점자핀(210)의 연속적인 눌림 또는 복수개의 셀(200)의 점자핀(210)이 연속적으로 눌림에 따른 제스쳐 모드를 실행하는 입력을 구현할 수 있게 되는 것이다.
또한, 이러한 압력감응부(240)는 점자핀(210)의 자동보정기능을 구현하는 것도 가능하다. 예를 들어, 점자핀(210)과 셀 하우징(220) 사이 공간을 통해 이물질이 유입됨에 따라, 이물질이 유입된 점자핀(210)의 높이가 다른 점자핀(210)과 차이가 발생된다. 이에, 이물질이 유입된 점자핀(210)은 눌린 상태에서 원상태로 복원되지 않게 되면, 액추에이터(230)에는 점자핀(210)의 눌린 상태로 인해 압력이 계속 가해지게 된다. 이에, 압력감응부(240)는 액추에이터(230)에 발생되는 전압을 감지하게 되고, 제어부(250)는 감지된 값에 따라 점자핀(210)의 눌림 정도를 판단함과 아울러 이에 대해 보정되도록 제어하게 된다. 따라서, 셀을 통한 점자의 출력을 구현함은 물론 입력을 구현할 수 있게 되고, 이에 사용자는 점자 입출력 장치를 간단하고 편리하게 사용할 수 있게 되는 것이다.
도 10 내지 도 12를 참조하여 제 3 실시예에 따른 점자 입출력 장치를 설명한다. 도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 점자 입출력 장치의 셀을 간략하게 나타내는 도면이며, 도 11은 도 10의 Ⅲ-Ⅲ' 선 단면도를 간략하게 나타내는 도면이다. 제3실시예에 따른 점자 입출력 장치는 제2실시예에 따른 점자 입출력 장치와 거의 유사하나, 제2실시예의 점자 입출력 장치의 접촉감응부는 점자핀의 눌림을 인지하여 입력을 구현하는 구성이며, 제3실시예의 점자 입출력 장치는 접촉감응부가 점자핀의 눌림이 아닌 점자핀의 접촉을 감지하여 입력을 구현하는 구성이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 셀(100)은 제1, 2실시예와 마찬가지로, 셀 하우징(320), 액추에이터(330)가 구비되되, 전도성 점자핀(310)과, 센싱모듈(340)이 포함된다. 즉, 제3실시예의 전도성 점자핀(310) 및 센싱모듈(340)의 구성은 제1,2실시예와 차이점이 있다. 즉, 본 실시예에 따른 전도성 점자핀(310)은 전도성 부재를 포함하여 이루어지며, 액추에이터(330)에 의해 셀 하우징(320)에 상승 가능하게 제공되는 구성이다. 특히, 전도성 점자핀(310)은 후술하는 센싱모듈(340)과 연결되어, 센싱모듈(340)에 의해 전도성 점자핀(310)의 접촉을 감지하게 된다. 센싱모듈(340)은 전도성 부재의 전도성 점자핀(310)과 연결되어, 전도성 점자핀(310)의 접촉에 따른 전압이나 정전용량의 값 등의 변화를 감지하는 구성이다. 즉, 본 실시예에서 전도성 점자핀(310)은 점자핀이 전도성 재질로 이루어지는 것을 예를 들어 설명하나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 전도성 점자핀(310)의 상측면에 전도성 재질의 부재가 구비되어, 접촉에 따라 전압이나 정전용량 값이 변하여 후술하는 센싱모듈(340)과 연결되는 것도 가능하다.
도 12는 도 10에 개시된 점자 입출력 장치에 복수개의 셀이 제공된 상태를 간략하게 나타내는 도면이다. 도 12를 참조하면, 센싱모듈(340)은 터치센서를 포함하여 이루어진다. 따라서, 사용자가 전도성 점자핀(310)을 접촉하면, 전도성 부재로 이루어진 전도성 점자핀(310)의 전압 또는 정전용량 값이 변화하게 된다. 이에 대한 전압 또는 정전용량 값의 변화는 각 전도성 점자핀(310)과 연결된 터치센서에 감지되고, 전도성 점자핀(310)의 접촉을 감지한다. 이러한 전도성 부재로 구비된 전도성 점자핀(310)의 접촉이 발생되면, 터치센서는 전도성 부재의 전압 또는 정전용량의 가변 값을 감지한다. 제어부(350)는 감지된 값을 통해 전도성 점자핀(310)의 접촉에 따른 입력을 구현하게 제어한다(도 14 참조).
이러한 셀 하우징(320)과, 전도성 부재로 구비된 전도성 점자핀(310), 액추에이터(330) 및 센싱모듈(340)을 포함하는 점자 입출력 장치는 제1,2실시예와 같이 출력을 구현하는 출력모드(OP)와 입력을 구현하는 입력모드(IP)를 함께 제공한다(도 14 참조). 출력모드(OP)의 구동은 제1실시예와 같으므로 이에 대한 내용은 상기의 설명을 참조하며, 입력 구현에 따른 입력모드(IP)를 살펴본다. 출력이 구현되는 출력모드(OP)나, 비 출력모드 시, 사용자가 전도성 점자핀(310)을 접촉하면, 센싱모듈(340), 구체적으로 터치센서는 전도성 재질에 접촉에 따른 전압이나 정전용량의 가변 값을 감지한다. 터치센서에 감지된 값은 제어부(350)에 인가되고, 입력을 구현하게 된다(도 14 참조).
전도성 점자핀(310)의 접촉에 따른 입력을 구현하는 셀(100)은 제1실시예에서와 같이, 점자 입출력 장치에는 입, 출력 구현이 가능한 셀은 N*M어레이로 제공된다. 이에, 단순하게 전도성 점자핀(310)의 접촉뿐만 아니라, 하나의 셀(300)에 제공되는 복수개의 배열을 가지는 전도성 점자핀(310)의 연속적인 접촉이나, 셀(300)과 이웃한 셀(300)의 전도성 점자핀(310)들의 연속적인 접촉을 감지하여 이에 대한 입력을 구현하는 것도 가능하다. 구체적으로 N*M 어레이가 1*1 어레이, 즉 셀(300)이 하나만 구비하는 원 셀 패턴을 가지거나, 1*M 어레이 또는, N*1 어레이 또는 복수의 N*M 어레이 등의 다양한 패턴을 가질 수 있다. 1*1 어레이의 원 셀 패턴의 경우, 입력이 구현되는 동작을 살펴보면, 전도성 점자핀(310)의 단순한 접촉에 따른 입력을 구현하는 원 버튼 모드가 실행된다. 또한, 상기의 원 버튼 모드가 구동됨 물론 전도성 점자핀(310)의 연속적인 접촉, 구체적으로 셀 하우징(320)의 일측에 구비되는 전도성 점자핀(310)에서 타측에 구비되는 전도성 점자핀(310)의 접촉(예를 들어, 상측에서 하측 또는 하측에서 상측으로 연속적인 접촉)에 따라 입력을 구현하는 제스쳐 모드가 실행된다. 또한, 1*M 어레이, N*1 어레이 또는 복수개의 N*M 어레이의 셀(300)이 제공되는 점자입출력 장치에서(도 13 참조), 상기 각각의 셀(300)은 1*1 어레이에 따른 원 버튼 모드 또는 제스쳐 모드를 실행하는 것도 가능하다. 또한, 복수개의 셀(300)이 구비되는 상기 N*M 어레이 등에서는 셀(300)과 셀(300)에 이웃한 셀(300)의 전도성 점자핀(310)들이 연속적으로 접촉함에 따라 입력을 구현하는 제스쳐 모드가 구현되는 것이 가능하다.
따라서, 출력 셀을 입력 셀로 함께 이용할 수 있어, 점자 입출력 장치의 크기를 소형화시킬 수 있게 된다. 또한, 다양한 전자기기에 제공될 수 있음은 물론 다양한 전자기기와 무선 또는 유선으로 연결되어 점자의 출력은 물론 다양한 입력을 구현할 수 있게 된다. 또한, 이로 인해 사용자의 편의성이 증대됨은 물론이다.
또한, 도 13은 복수개의 셀이 서로 이웃하게 제공되는 점자 입출력 장치를 간략히 도시한 도면이며, 도 14는 점자 입출력 장치의 출력 구현 및 입력 구현의 블록도를 간략하게 나타내는 도면이다. 도 13 및 도 14와 관련된 설명은 각각의 실시예에 참조하여 설명하였으므로 설명을 생략한다.
100, 200 , 300: 셀 110,210, 310: 점자핀
120, 220, 320: 셀 하우징 130, 230, 330: 액추에이터
140: 터치패널 150, 250, 350: 제어부
240: 압력 감응부 340:: 센싱모듈

Claims (20)

  1. 점자 입출력 장치에 있어서,
    복수의 점자핀을 구비하는 셀을 포함하고,
    상기 셀은 상기 점자핀의 변화에 따라 점자 출력을 구현하거나, 상기 셀의 터치나 눌림에 따라 입력을 구현하여, 데이터의 출력과 입력을 함께 수행하는 것을 특징으로 하는 점자 입출력 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 셀은,
    상기 점자핀이 제공되는 셀 하우징;
    상기 셀 하우징 내측에 제공되고, 상기 점자핀에 연결되어 상기 점자핀을 구동시키는 액추에이터; 및
    상기 셀 하우징의 표면에 제공되며, 상기 셀의 터치를 감지하는 터치패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 점자 입출력 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 터치패널은,
    상기 셀 하우징의 표면에 구비되는 ITO 필름; 및
    상기 ITO 필름의 접촉에 따른 정전용량의 가변 값을 감지하는 센싱부를 포함하는 것을 특징으로 하는 점자 입출력 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 셀은,
    상기 액츄에이터의 구동에 따라 상기 점자핀의 패턴을 변화시켜 점자의 출력을 구현하는 출력모드; 및
    상기 터치패널의 접촉에 따라 입력을 구현하는 입력모드를 포함하며,
    상기 출력모드는 상기 입력모드와 동시에 제공되거나, 비 출력모드 시 상기 입력모드가 제공되는 것을 특징으로 하는 점자 입출력 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 점자 입출력 장치에는 상기 셀이 N*M 어레이로 구비되는 것을 특징으로 하는 점자 입출력 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 N*M어레이는 1*1로 제공되는 원 셀 패턴을 포함하여 이루어지며,
    상기 원 셀 패턴에서 상기 터치패널에 접촉된 상태가 기 설정된 시간 이상 유지되는 경우, 상기 점자핀은 일정 시간 간격으로 점자를 출력하게 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 점자 입출력 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 점자 입출력 장치는,
    상기 N*M어레이에 제공된 상기 셀의 접촉에 따라 입력을 구현하는 원 버튼 모드가 구현되고,
    상기 셀과, 상기 셀과 이웃한 또 다른 셀들이 연속적으로 눌리거나 접촉됨에 따라 입력을 구현하는 제스처 모드가 구현되는 것을 특징으로 하는 점자 입출력 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제스처 모드는 멀티터치제스쳐를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 점자 입출력 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 셀은,
    상기 점자핀이 제공되는 셀 하우징;
    상기 셀 하우징의 내측에 구비되고, 상기 점자핀과 연결되어 상기 점자핀을 구동시키는 액추에이터; 및
    상기 점자핀의 눌림에 따른 압력에 의해 입력을 구현하는 압력감응부를 포함하는 것을 특징으로 하는 점자 입출력 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 압력감응부는 압력 센서부를 포함하여 이루어지고,
    상기 압력감응부는 상기 점자핀의 눌림에 따라 상기 액추에이터에 발생되는 압력을 감지하는 것을 특징으로 하는 점자 입출력 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 점자 입출력 장치는 상기 셀을 N*M 어레이로 구비하는 것을 특징으로 하는 점자 입출력 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 N*M 어레이는 1*1의 원 셀 패턴으로 이루어지며,
    상기 원 셀 패턴에서 상기 점자핀의 눌림에 따른 입력을 구현하는 원 버튼 모드가 구현됨은 물론 상기 셀 하우징의 일단에 제공되는 상기 점자핀에서 타단에 제공되는 상기 점자핀의 연속적인 눌림에 따른 입력을 구현하는 제스처 모드가 구현되는 것을 특징으로 하는 점자 입출력 장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 N*M 어레이에 제공되는 각각의 상기 셀은 상기 점자핀의 눌림에 따른 입력을 구현하는 원 버튼 모드가 구현됨은 물론 상기 셀과 상기 셀의 이웃한 셀에 제공되는 상기 점자핀의 연속적으로 눌림에 따른 입력을 구현하는 제스처 모드가 구현되는 것을 특징으로 하는 점자 입출력 장치.
  14. 제9항에 있어서, 상기 셀은,
    상기 액츄에이터의 구동에 따라 상기 점자핀의 패턴을 변화시켜 점자의 출력을 구현하는 출력모드; 및
    상기 점자핀의 눌림에 따라 입력을 구현하는 입력모드를 포함하며,
    상기 출력모드는 상기 입력모드와 동시에 제공되거나, 비 출력모드 시 상기 입력모드가 제공되는 것을 특징으로 하는 점자 입출력 장치.
  15. 제1항에 있어서, 상기 셀은,
    상기 점자핀이 전도성 부재를 포함하여 이루어지는 전도성 점자핀;
    상기 전도성 점자핀이 제공되는 셀 하우징;
    상기 셀 하우징의 내측에 구비되고, 상기 전도성 점자핀과 연결되어 상기 전도성 점자핀을 구동시키는 액추에이터; 및
    상기 전도성 점자핀과 연결되며 상기 전도성 점자핀의 접촉을 감지하는 센싱모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 점자 입출력 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 센싱모듈은 터치센서를 포함하여 이루어지며,
    상기 센싱모듈은 상기 전도성 점자핀의 접촉에 따라 가변되는 전압 또는 정전용량의 값을 감지하는 것을 특징으로 하는 점자 입출력 장치.
  17. 제18항에 있어서,
    상기 점자 입출력 장치는 상기 셀을 N*M어레이로 구비되는 것을 특징으로 하는 점자 입출력 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 어레이 패턴은 1*1의 원 셀 패턴을 포함하여 이루어지며,
    상기 원 셀 패턴에서 상기 전도성 점자핀의 접촉에 따라 입력을 구현하는 원 버튼 모드가 구현됨은 물론 상기 셀 하우징의 일단에 제공되는 상기 전도성 점자핀에서 타단에 제공되는 상기 전도성 점자핀의 연속적인 터치에 따라 입력을 구현하는 제스처 모드가 구현되는 것을 특징으로 하는 점자 입출력 장치.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 어레이 패턴에서 상기 전도성 점자핀의 접촉에 따른 입력을 구현하는 원 버튼 모드는 물론 상기 셀과 상기 셀의 이웃한 셀에 제공되는 상기 전도성 점자핀의 연속적인 접촉에 따라 입력을 구현하는 제스처 모드가 구현되는 것을 특징으로 하는 점자 입출력 장치.
  20. 제15항에 있어서, 상기 셀은,
    상기 액츄에이터의 구동에 따라 상기 전도성 점자핀의 패턴을 변화시켜 점자의 출력을 구현하는 출력모드; 및
    상기 전도성 점자핀의 접촉에 따라 입력을 구현하는 입력모드를 포함하며,
    상기 출력모드는 상기 입력모드와 동시에 제공되거나, 비 출력모드 시 상기 입력모드가 제공되는 것을 특징으로 하는 점자 입출력 장치.

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