KR20160090647A - 실시간 진동 피드백을 제공하는 스마트 입력장치 - Google Patents

실시간 진동 피드백을 제공하는 스마트 입력장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20160090647A
KR20160090647A KR1020150010698A KR20150010698A KR20160090647A KR 20160090647 A KR20160090647 A KR 20160090647A KR 1020150010698 A KR1020150010698 A KR 1020150010698A KR 20150010698 A KR20150010698 A KR 20150010698A KR 20160090647 A KR20160090647 A KR 20160090647A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
smart
input device
smart input
vibration
actuator
Prior art date
Application number
KR1020150010698A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101661300B1 (ko
Inventor
김정훈
박재성
Original Assignee
김정훈
박재성
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 김정훈, 박재성 filed Critical 김정훈
Priority to KR1020150010698A priority Critical patent/KR101661300B1/ko
Publication of KR20160090647A publication Critical patent/KR20160090647A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101661300B1 publication Critical patent/KR101661300B1/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
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63F—CARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F13/00—Video games, i.e. games using an electronically generated display having two or more dimensions
    • A63F13/25—Output arrangements for video game devices
    • A63F13/28—Output arrangements for video game devices responding to control signals received from the game device for affecting ambient conditions, e.g. for vibrating players' seats, activating scent dispensers or affecting temperature or light
    • A63F13/285—Generating tactile feedback signals via the game input device, e.g. force feedback
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63F—CARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F2300/00—Features of games using an electronically generated display having two or more dimensions, e.g. on a television screen, showing representations related to the game
    • A63F2300/10—Features of games using an electronically generated display having two or more dimensions, e.g. on a television screen, showing representations related to the game characterized by input arrangements for converting player-generated signals into game device control signals
    • A63F2300/1037—Features of games using an electronically generated display having two or more dimensions, e.g. on a television screen, showing representations related to the game characterized by input arrangements for converting player-generated signals into game device control signals being specially adapted for converting control signals received from the game device into a haptic signal, e.g. using force feedback

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

본 발명은 스마트 입력장치에 있어서, 스마트 입력장치(2)(2a)(2b)를 전반적으로 제어하는 제어부(28)와, 스마트 입력장치(2)(2a)(2b)의 내측에 하나 이상 설치하여 고주파수 대역에서 진동량의 변화가 있는 빠른 진동을 전달하는 피에조 방식의 액추에이터(4)와, 스마트 입력장치(2)(2a)(2b)를 자유방향으로 움직이는 동적 움짐임을 감지하여 스마트 TV에 디스플레이되는 모션게임의 제어신호를 생성하는 센서부(30)와, 스마트 TV와 신호를 송수신하는 무선송수신부(32)로 구성하여서, 사용자가 스마트 입력장치(2)(2a)(2b)를 조작하는 조작감을 진동 피드백을 통해 손가락 끝에 실시간으로 전달할 수 있어 정확한 신호 입력이 가능하고, 스마트 입력장치(2)(2a)(2b)를 스마트 TV와 연동하여 시각정보를 실시간 진동 피드백으로 전달할 수 있음에 따라 사실감을 높일 수 있으며, 디스플레이 장치와 연동하여서 화면으로 출력되는 게임영상을 자이로 센서를 포함하는 센서부(30)가 설치된 스마트 입력장치(2)(2a)(2b)를 전후좌우 및 상하를 포함하는 자유방향으로 움직여 조작할 수 있는 효과가 있다.

Description

실시간 진동 피드백을 제공하는 스마트 입력장치{SMART INPUT DEVICE THAT PROVIDE REAL TIME VIBRATION FEEDBACK}
본 발명은 입력장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 입력신호에 즉각적으로 반응하여 사용자에게 진동 피드백을 제공함과 함께 게임조작 기능을 갖는 실시간 진동 피드백을 제공하는 스마트 입력장치에 관한 것이다.
최근들어 스마트 TV가 널리 보급됨에 따라 각 가정에서는 스마트 TV 전용 키패드와 리모컨(이하 '스마트 입력장치'라 함)을 구비하게 되었으며, 이러한 스마트 입력장치는 본래의 기능과 함께 스마트 TV와 연동하여 다양하게 활용되고 있다.
이러한 스마트 입력장치의 일예로서 공개특허번호 제10-2012-88468, '휴대용 통신 장치의 키패드 장치(이하 '선행문헌'이라 함)가 게시되어 있다.
도 1 내지 도 2에 도시된 상기 선행문헌은 키패드 장치(100)의 슬림화를 위해 프론트 프레임(102)과 키패드(104)의 두께를 최소화하여 양면 테이프로 부착하며, UV 수지의 가압 돌기부(110)를 인쇄회로기판(108)에 설치하여 상부에서 키버튼(106)을 누름으로써 돔스위치부(112)를 가압하여 글자를 입력하도록 구성한 것이다.
그러나 종래의 이러한 키패드 장치(100)는 사용자가 키버튼을 누르는 촉감을 주기 위해 가압 돌기부(110)가 필수적으로 필요한 것이며, 키패드 장치(100)의 두께를 최소화하기 위해 가압 돌기부(110)의 두께를 최소화하여 설치하면 사용자가 키패드 장치(100)의 키버튼(106)을 누르는 조작감을 잘 느낄 수 없어 정확한 신호 입력이 어려운 문제점이 있었다.
한국 공개특허공보 제10-2012-88468호, '휴대용 통신 장치의 키패드 장치'
따라서 본 발명의 목적은 키패드의 두께를 최소화하면서도 사용자가 정확한 신호 입력을 인지할 수 있도록 손끝에 진동에 의한 조작감을 전달하는 실시간 진동 피드백을 제공하는 스마트 입력장치를 제공하는데에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 스마트 입력장치와 스마트 TV, PC, 테블릿 등을 연동하여 게임조작과 같은 다양한 기능을 갖도록 하는데에 있다.
상기의 목적에 따른 본 발명의 스마트 입력장치는, 스마트 입력장치(2)(2a)(2b)를 전반적으로 제어하는 제어부(28)와, 스마트 입력장치(2)(2a)(2b)의 내측에 하나 이상 설치하여 고주파수 대역에서 진동량의 변화가 있는 빠른 진동을 전달하는 피에조 방식의 액추에이터(4)와, 스마트 입력장치(2)(2a)(2b)를 자유방향으로 움직이는 동적 움짐임을 감지하여 스마트 TV에 디스플레이되는 모션게임의 제어신호를 생성하는 센서부(30)와, 스마트 TV와 신호를 송수신하는 무선송수신부(32)로 구성함을 특징으로 하는 한다.
또한, 본 발명의 스마트 입력장치는, 스마트 입력장치(2)(2a)(2b)를 전반적으로 제어하는 제어부(28)와, 스마트 입력장치(2)(2a)(2b)의 내측에 하나 이상 설치하여 고주파수 대역에서 진동량의 변화가 있는 빠른 진동을 전달하는 피에조 방식의 액추에이터(4)와, 스마트 입력장치(2)(2a)(2b)의 내측에 하나 이상 설치하여 저주파수 대역에서 느린 진동을 전달하는 진동모터(24)와, 스마트 입력장치(2)(2a)(2b)를 자유방향으로 움직이는 동적 움짐임을 감지하여 스마트 TV에 디스플레이되는 모션게임의 제어신호를 생성하는 센서부(30)와, 스마트 TV와 신호를 송수신하는 무선송수신부(32)로 구성함을 특징으로 한다.
본 발명은 스마트 입력장치의 두께를 최소화하면서도 사용자가 스마트 입력장치를 조작하는 조작감을 진동 피드백을 통해 손가락 끝에 실시간으로 전달할 수 있어 정확한 신호 입력이 가능한 것이다.
또한, 스마트 입력장치를 스마트 TV, PC와 연동하여 시각정보를 실시간 진동 피드백으로 전달할 수 있음에 따라 사실감을 높일 수 있다.
또한, 스마트 TV와 같은 디스플레이 장치와 연동하여서 화면으로 출력되는 게임영상을 자이로 센서를 포함하는 센서부가 설치된 스마트 입력장치를 전후좌우 및 상하를 포함하는 자유방향으로 움직여 조작할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 스마트 입력장치의 구성을 보여주는 도면,
도 2는 도 1의 A부분 확대도,
도 3a 내지 3b는 본 발명의 실시 예에 따른 액추에이터의 설치구성을 보여주는 도면,
도 4a 내지 4b는 본 발명의 실시 예에 따른 액추에이터의 구성도,
도 5는 스마트 입력장치에 설치되는 액추에이터의 다른 예를 보여주는 도면,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 입력장치의 작동구성을 보여주는 블럭도,
도 7a 내지 7b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스마트 입력장치의 구성도,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 스마트입력장치의 구성도,
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
본 발명의 설명에 앞서, 일반적으로 스마트 입력장치(본 발명의 실시 예에서는 키패드와 리모컨임)에 일반적으로 통용되는 기술구성에 대해서는 도면에 도시하지 않음과 함께 그 작동구성 설명을 생략하거나 개략적인 구성만을 설명하기로 한다.
본 발명에서는 실시 예로서 스마트입력장치와 연동되는 것을 스마트 TV로 설명하나 PC, 테블릿 등과 연동하는 것도 가능하다.
도 3a 내지 3b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 입력장치(2)의 구성도이고, 도 4a 내지 도 4b는 스마트 입력장치(2)에 설치되는 액추에이터(4)의 구성도이다.
본 발명의 스마트 입력장치(2)는 키버튼(26)의 누름시 액추에이터(4)에 의한 진동 피드백을 손가락 끝에 빠른 응답 속도로 전달하여 사용자가 키버튼(26)을 누르는 촉감을 느낄 수 있어 신호입력의 정확도를 높일 수 있는 것이다.
최근들어 스마트 입력장치(2)의 일 실시 예인 키패드는 점점 슬림화되어 가는 추세이며, 이러한 슬림화에 따라 사용자가 키패드를 누르는 클릭감이 미세하거나 전혀 없어 정확한 신호입력이 이루어졌는지를 느끼지 못하여 작업이 불편한 것이다.
본 발명에서는 최소한의 두게를 갖는 스마트 입력장치(2)를 눌러 신호를 입력하는 경우 도 1 내지 도 2에서와 같은 클릭감 대신에 진동에 의한 촉감을 전달하여 정확한 신호입력이 이루어질 수 있도록 한다.
이를 위해 본 발명에서는 스마트 입력장치(2)의 내측에 압전효과에 의해 진동하는 액추에이터(4)를 하나 이상 설치할 수 있다.
상기 액추에이터(4)는 본원 출원인에 의해 선등록된 특허 제10-1366213호의 '이동단말용 압전소자 진동장치'를 사용할 수 있으며, 액추에이터(4)의 구성을 이에 한정하는 것은 아니며 다양한 형태의 압전소자 진동장치를 채용할 수 있음은 당연하다.
도 4a에 도시된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 액추에이터(4)는 압전효과를 갖는 압전소자층(8)과 중심전극판(10)을 일체로 형성하여 압전진동체(6)를 구성하고, 압전진동체(6)의 양단을 고정하여 상하 굴곡변위에 의한 진동이 생성되게 구성하며, 압전진동체(6)에는 진동을 증대시키는 무게편(12)을 부착고정하여 엑추에이터를 구성할 수 있다.
상기 압전진동체(6)의 양단에는 압전진동체(6)를 부착하기 위한 브라켓(14)을 구비할 수 있으며, 상기 브라켓(14)은 압전진동체(6)에 인가된 전기가 누설되는 것을 방지할 수도 있다.
또한, 브라켓(14)이 부착이 용이하지 못한 이형성이 높은 재질인 경우(예를 들면 고무, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등)에는 도 4b와 같이 브라켓(14)이 구비된 압전진동체(6)의 양단에 별도의 고정브라켓(16)을 구비하여 스마트 입력장치(2)의 내측에 설치가 용이하도록 할 수 있다.
즉, 압전진동체(6)의 양단에 금속재의 고정브라켓(16)을 추가로 구비하고 용접이나 접착제로 액추에이터(4)의 양단을 스마트 입력장치(2)의 내측에 부착설치함에 따라 액추에이터(4)가 스마트 입력장치(2)에 견고하게 고정설치되어 액추에이터(4)의 진동이 스마트 입력장치(2)로 잘 전달될 수 있는 것이다.
상기 액추에이터(4)는 케이싱(18)으로 밀봉한 후 스마트 입력장치(2)의 내측에 설치하는 것도 가능하며, 도 5와 같이 액추에이터(4)를 수용할 수 있는 내부공간이 형성된 케이싱(18) 내에 액추에이터(4)를 끼움결합하고 케이싱(18)의 양단은 밀봉부재(20)로 마감처리한다.
상기 밀봉부재(20)은 액추에이터(4)의 진동에 의해 발생하는 소리가 외부로 새어나오지 않도록 방음처리하는 역할을 하게 되며, 실리콘, UV 접착제, 에폭시 등을 사용할 수 있다.
또한, 케이싱(18)의 양단을 마감처리하기 위해 양단을 절곡한 후 용접하여 밀봉할 수 있으며, 케이싱(18)의 테두리가 액추에이터(4)를 감싸도록 프레스공정으로 휘어지게 형성하여 밀봉하는 것도 가능하다.
상기 액추에이터(4)의 양단은 용접이나 접착제로 스마트 입력장치(2)의 내측에 부착설치함에 따라 설치작업이 용이하고 액추에이터(4)가 견고하게 고정설치되어 액추에이터(4)의 진동을 스마트 입력장치(2)로 잘 전달될 수 있는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 액추에이터(4)는 유니모프형, 바이모프형, 멀티모프형 등 다양한 형태의 압전소자로 이루어진 진동장치로 구성할 수 있다.
본 발명의 액추에이터(4)는 피에조 방식의 고유 특성상 기존의 리니어모터 방식인 고정 주파수를 이용해 공진하여서 최대진동을 확보하는 것과 달리 폭넓은 범위 내의 주파수 가변에 의한 진동이 가능하다.
또한 피에조 방식의 액추에이터(4)는 응답속도가 빠르고 넓은 범위 내에서 주파수를 조절하여 진동의 크기와 속도를 세밀하게 조절하는 것이 가능하여 소리와 영상에 맞춰진 섬세하고 동시적인 진동효과를 느낄 수 있다.
일반적으로 피에조 세라믹은 응답시간이 5ms 이하로 실시간 응답이 가능하여 사용자가 동시감을 느낄 수 있으며, 넓은 주파수대역(예를 들면 0~300㎐)에서 가변진동하도록 제어하여 진동량을 구현할 수 있어 진동응답에 의한 사실감을 높일 수 있다.
상기 액추에이터(4)는 스마트 입력장치(2)의 내측에 설치하여 키버튼(26)을 누름에 따라 진동 응답이 손가락 끝에 직접적으로 전달될 수 있도록 하는 것이 좋다.
일반적으로 스마트 입력장치(2)(본 발명의 실시 예에서는 키패드를 설명함)는 키버튼(26)이 배열되는 상부판과, 상기 상부판과 결합하는 하부판으로 구성하며, 상하부판 사이에 인쇄회로기판(PCB)을 설치한다.
본 발명에서는 상부판의 하부에 액추에이터(4)를 설치함에 따라 키버튼(26)의 누름에 따른 액추에이터(4)의 진동시 상부판 전체에 빠른 진동을 전달할 수 있어 손가락 끝에 촉감을 전달하기에 용이한 것이다.
본 발명의 실시 예로서, 도 3a와 같이 손가락 끝에 전달되는 진동촉감이 일정하게 전달되도록 하기 위해 액추에이터(4)를 스마트 입력장치(2)의 좌우 측에 하나 이상 설치할 수 있으며, 도 3b와 같이 소형의 키패드인 경우에는 가운데에 하나의 액추에이터(4)를 설치하는 것도 가능하다.
액추에이터(4)를 어느 한쪽에만 설치하면 타측에 위치하는 커버튼을 누르는 경우 상대적으로 진동의 크기가 작아 이질감을 줄 수 있음에 따라 좌우측에 각각 액추에이터(4)를 설치함으로써 어느 위치의 키버튼(26)을 누르더라도 동일한 진동을 전달할 수 있게 된다.
즉, 좌측에 위치하는 키패드를 누르는 경우에는 좌측의 액추에이터(4)가 진동하도록 하고 우측에 위치하는 키패드를 누르는 경우에는 우측의 액추에이터(4)가 진동하도록 설치하여 진동이 고르게 전달될 수 있도록 한다.
필요에 따라서는 액추에이터(4)를 일정간격으로 다수 설치할 수 있으며, 키버튼(26)의 하부에 소형의 압전세라믹을 각각 설치하여 키버튼(26)의 누름에 의한 진동 응답이 개별적으로 이루어질 수 있도록 구성할 수도 있다.
또한, 압전 섬유복합재(MFC, Macro Fiber Composite)를 넓은 범위로 스마트 입력장치(2) 내측에 부착설치하여 실시간 진동응답을 제공할 수도 있다.
상기 압전 섬유복합재는 잘 깨지기 쉬운 세라믹의 취약성을 보완하기 위해 세라믹을 섬유화하여 유연한 세라믹으로 만들어 플랙시블한 형태로 제작한 것이며, 본 발명의 실시 예에서는 압전 섬유복합재 또는 필름형태인 PVDF(Polyvinylidene Fluoride)를 각각의 키버튼(26) 상부에 설치하여 실시간 진동을 전달하도록 사용하는 것도 가능하다.
본 발명에서는 액추에이터(4)와 함께 편심회전에 의해 진동을 발생시키는 진동모터(24)를 함께 설치하여 진동량에 따른 다양한 진동패턴을 사용자에게 전달할 수 있다.
도 4에서와 같이 진동모터(24)는 액추에이터(4)와 같이 스마트 입력장치(2)의 좌우측에 각각 설치될 수 있으며, 고주파수 대역에서 진동량의 변화가 있는 빠른 진동을 표현하기 위해서는 액추에이터(4)에 의해 진동을 전달하고, 저주파수 대역에서 느린 진동을 표현하기 위해서는 RPM이 낮고 무게추의 크기가 큰 진동모터(24)에 의해 진동을 전달하도록 한다.
본 발명의 실시 예로서, 스마트 TV에서 출력되는 영상이나 음향에 맞는 진동 피드백을 실시간으로 사용자에게 전달하여 동시감을 줄 수 있다.
본 발명에서는 고주파수 대역에서 진동량의 변화가 있는 진동을 표현하기 위해서는 액추에이터(4)에 의해 진동을 전달하고, 저주파수 대역에서 잔잔한 진동을 표현하기 위해서는 액추에이터(4)와 진동모터(24)를 통해 전달하거나 진동모터(24)만을 사용하여 진동을 전달하도록 한다.
예를 들어, 잔잔한 배경음악과 같이 미세한 진동을 사용자에게 전달하기 위해서 액추에이터(4)를 저주파수 대역에서 진동하도록 제어하여 진동을 전달할 수 있으나, 엔진소리와 같이 느리고 큰 진동을 전달하기 위해서는 액추에이터(4)와 진동모터(24)를 함께 사용하거나 진동모터(24)만을 사용하여 전달할 수 있는 것이다.
본 발명에서는 액추에이터(4)와 진동모터(24)를 활용하여 스마트 입력장치(2)를 다양하게 활용할 수 있으며, 일 예로서 스마트 TV와 연동하여서 게임조작용 컨트롤러로 사용할 수 있다.
도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시 예인 스마트 입력장치(2)를 게임조작용 컨트롤러로 사용하는 동작구성을 살펴보면, 스마트 입력장치(2)를 전반적으로 제어하는 제어부(28)와, 고주파수 대역에서 진동량의 변화가 있는 빠른 진동을 전달하는 액추에이터(4)와, 저주파수 대역에서 느린 진동을 전달하는 진동모터(24)와, 스마트 TV에 디스플레이되는 모션게임의 제어를 위한 센서부(30)와, 스마트 TV와 신호를 송수신하는 무선송수신부(32)를 포함하여 구성할 수 있다.
본 발명의 제어부(28)는 스마트 입력장치(2)의 신호 입력에 따른 진동응답 및 스마트 입력장치(2)와 스마트 TV의 신호 송수신을 관리하여 시각정보에 대응하는 진동응답을 스마트 입력장치(2)에 전달하거나, 스마트 입력장치(2)를 통해 화면제어를 수행하도록 관리한다.
스마트 입력장치(2) 내에 설치되는 액추에이터(4)와 진동모터(24)는 상기에서 설명한 바와 같이 키버튼(26)을 누름에 따라 빠른 진동응답을 제공하여 정확한 신호입력이 이루어질 수 있도록 하는 것이며, 스마트 TV와 연동하여 디스플레이되는 시각정보에 대응하는 진동 피드백을 제공할 수도 있다.
센서부(30)는 스마트 TV에 출력되는 영상(예를 들면 게임영상)이나 음향을 스마트 입력장치(2)로 컨트롤하기 위해 모션제어신호를 생성하며, 일반적으로 스마트폰에서 사용하는 자이로스코프 센서(Gyroscope Sensor, 이하 '자이로 센서'라 함), 가속도 센서(Accelerometer) 등을 사용할 수 있으며, 지자기 센서(Geo-Magnetic Sensor)와 일체화한 복합센서를 사용할 수도 있다.
본 발명에서는 센서부(30)의 구성을 이에 한정하는 것은 아니며 다양한 기능을 갖는 센서들을 설치하여 사용하는 것도 가능하다.
본 발명의 실시 예로서, 센서부(30)는 3축 가속도 센서 또는 3축 자이로 센서를 포함하는 모션 센서의 형태가 될 수 있다. 상기 센서부(30)는 스마트 입력장치(2)의 병진 운동에 대한 변위, 속도, 가속도 등의 정보를 생성하거나, 스마트 입력장치(2)의 회전 운동에 대한 각 변위, 각 속도, 각 가속도 정보를 생성할 수 있으며, 병진 운동과 회전 운동에 대한 정보를 모두 생성하는 형태로 구성할 수도 있다.
이중 자이로 센서는 센서가 부착된 물체의 위치, 회전량, 지면에 대한 기울기 및 가속도 등에 대한 센싱 데이터를 생성하는 것을 의미한다.
자이로 센서는 기본적으로 방향성을 검출하며, 일반적으로 스마트폰에는 MEMS(Micro Electro Mechanical System) 자이로 센서가 사용된다. 고도의 정밀도를 갖는 센싱 데이터를 얻기 위해 삼차원의 데이터를 측정하여 물체의 높이 및 위치, 회전량, 기울기 및 가속도를 측정하기 위해서는 3개의 자이로 센서를 각 3차원의 각축마다 설치하는 것도 가능하다.
상기 센서부(30)는 스마트 입력장치(2)가 전후좌우 및 상하를 포함하는 자유방향, 회전, 속도로 움직이는 동적 움직임을 감지하여 센싱 데이터를 생성하고, 이를 제어부(28)를 통해 스마트 TV에 출력되는 영상 제어를 위한 제어신호로 변환하게 된다.
센서부(30)에 의해 생성되는 센싱 데이터는 스마트 입력장치(2)의 지면에 대한 상하 높이의 변화, 좌우 위치의 변화, 지면에 대한 기울기, 지면과 평행한 방향으로의 회전각도 등에 대한 데이터가 포함될 수 있다.
변환된 영상 제어신호는 무선송수신부(32)를 통해 스마트 TV로 전송하여 출력되는 영상의 움직임을 제어할 수 있으며, 모션제어와 함께 영상의 시각정보를 액추에이터(4)와 진동모터(24)를 통해 진동응답으로 사용자에게 전달할 수 있는 것이다.
예를 들어, 본 발명의 실시 예에서와 같이 액추에이터(4)와 진동모터(24)가 스마트 입력장치(2)의 양측에 각각 설치되는 경우 사용자가 스마트 입력장치(2)의 양측을 잡은 상태로 움직일 경우 스마트 TV 화면의 모션제어가 이루어짐과 함께 모션제어에 따른 진동응답이 양손에 전달되어 영상의 사실감을 높일 수 있게 된다.
상기 무선송수신부(32)는 스마트 입력장치(2)의 센서부(30)에 의해 감지된 동적 움직임을 변환한 영상 제어신호를 스마트 TV로 전송하며, 바람직한 실시 예로서 무선통신을 통해 제어신호를 전송한다.
상기 무선송수신부(32)의 무선통신은 RF(Radio frequency), 지그비, 블루투스, IR(Infrared ray) 등의 무선신호 송수신 형태가 될 수 있으며, 필요에 따라 스마트 입력장치(2)와 스마트 TV를 유선으로 연결하여 스마트 입력장치(2)의 신호송수신하는 것도 가능하다.
또한, 스마트 입력장치(2)와 스마트 TV를 무선으로 연결한 상태에서 스마트 입력장치(2)에 전원을 공급하거나 충전하기 위한 별도의 전원선을 구성할 수 있으며, 휴대용 충전기를 스마트 입력장치(2)에 연결하여 전원을 공급하는 것도 가능하다.
본 발명의 실시 예에서는 도 7a 내지 7b에 도시한 바와 같이 리모컨 형태의 스마트 입력장치(2a)를 구성할 수도 있다.
상기 리모컨 형태의 스마트 입력장치(2a)에는 도 7a와 같이 일측에 액추에이터(4)를 설치할 수 있으며, 필요에 따라 도 7b와 같이 양단에 액추에이터(4)를 설치하는 것도 가능하다.
도 7a 내지 7b에 도시한 바와 같이 리모컨 형태의 스마트 입력장치(2a)는 상기에서 설명한 키패드 형태의 스마트 입력장치(2)와 같이 도 1 내지 도 2와 같은 형태의 가압 돌기부(110)를 형성하지 않고 키버튼(26a)의 누름시 진동응답에 의한 클릭감을 전달하게 위해 액추에이터(4)를 내측에 설치할 수 있다.
또한, 스마트 입력장치(2a)의 내측에 설치된 액추에이터(4)는 스마트 TV의 화면으로부터 출력되는 영상이나 음향에 맞는 다양한 진동응답을 실시간으로 사용자에게 전달하여 사실감을 높이기 위해 액추에이터(4)와 함께 진동모터(24)를 함께 설치하는 것도 가능하다.
본 발명의 실시 예에 따른 스마트 입력장치(2a)는 동적 움직임을 감지하는 센서부(30)를 내측에 설치할 수 있으며, 스마트 입력장치(2a)의 동적 움직임을 스마트 TV의 화면 제어신호로 변환하여 출력되는 영상의 움직임을 제어함으로써 게임영상의 움직임을 제어할 수 있다.
또한, 게임영상의 모션제어와 함께 영상과 음향에 맞는 진동응답을 스마트 입력장치(2a)로 출력하여 사용자가 게임을 하면서 사실감을 느낄 수 있게 된다.
본 발명의 실시 예에 따른 스마트 입력장치(2a)는 기존의 버튼식 리모컨 형태가 얇아진 경우 버튼을 누르는 조작감이 손끝에 전달되지 않음에 따라 본 발명에서와 같이 액추에이터(4)를 내측에 설치하여 신호입력에 따른 진동응답을 사용자에게 전달하도록 구성할 수도 있다.
본 발명에서는 도 8과 같이 게임 컨트롤러 전용의 스마트 입력장치(2b)를 구성할 수 있다.
도 8에 도시된 스마트 입력장치(2b)는 키패드 형태의 스마트 입력장치(2)와 달리 다수의 키버튼(26)이 불필요함에 따라 게임 조작을 위한 소수의 키버튼(26b)만을 구비할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 스마트 입력장치(2b)에는 하나 이상의 액추에이터(4)와 진동모터(24)를 설치할 수 있으며, 게임조작에 따른 진동응답을 실시간으로 사용자에게 전달할 수 있다.
또한, 스마트 입력장치(2b) 내에 자이로 센서, 가속도 센서, 지자기 센서 등을 포함하는 센서부(30)를 설치하여 사용자가 스마트 입력장치(2b)를 조작하여 게임 화면의 영상을 제어할 수 있다.
상기 스마트 입력장치(2b)는 게임 컨트롤러로 사용시 배터리 소모가 많음에 따라 별도의 전원 케이블을 연결하여 전원을 충전하거나 공급하면서 사용할 수 있으며,
도 5의 도면부호 22는 액추에이터(4)의 파손방지와 절연효과를 갖는 보호테이프이다.
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 스마트 입력장치(2)(2a)(2b)의 두께를 최소화하면서도 사용자가 스마트 입력장치(2)(2a)(2b)를 조작하는 조작감을 진동 피드백을 통해 손가락 끝에 실시간으로 전달할 수 있어 정확한 신호 입력이 가능한 것이다.
또한, 스마트 입력장치(2)(2a)(2b)를 스마트 TV와 연동하여 시각정보를 실시간 진동 피드백으로 전달할 수 있음에 따라 사실감을 높일 수 있다.
또한, 스마트 TV와 같은 디스플레이 장치와 연동하여서 화면으로 출력되는 게임영상을 센서부(30)가 설치된 스마트 입력장치(2)(2a)(2b)를 전후좌우 및 상하를 포함하는 자유방향으로 움직여 조작할 수 있는 효과가 있다.
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 특허청구범위 및 그 특허청구범위와 균등한 것에 의해 정해져야 한다.
본 발명은 스마트 TV, PC, 테블릿 등을 조작하기 위한 키패드, 리모컨, 게임 컨트롤러 등을 포함하는 입력장치에 사용될 수 있다.
(2)(2a)(2b)-- 스마트 입력장치 (4)-- 액추에이터
(6)-- 압전진동체 (8)-- 압전소자층
(10)-- 중심전극판 (12)-- 무게편
(14)-- 브라켓 (16)-- 고정브라켓
(18)-- 케이싱 (20)-- 밀봉부재
(22)-- 보호테이프 (24)-- 진동모터
(26)(26a)-- 키버튼 (28)-- 제어부
(30)-- 센서부 (32)-- 무선송수신부
(100)-- 키패드 장치 (102)-- 프론트 프레임
(104)-- 키패드 (106)-- 키버튼
(108)-- 인쇄회로기판 (110)-- 가압 돌기부
(112)-- 돔스위치부

Claims (10)

  1. 스마트 입력장치에 있어서,
    스마트 입력장치(2)(2a)(2b)를 전반적으로 제어하는 제어부(28)와, 스마트 입력장치(2)(2a)(2b)의 내측에 하나 이상 설치하여 고주파수 대역에서 진동량의 변화가 있는 빠른 진동을 전달하는 피에조 방식의 액추에이터(4)와, 스마트 입력장치(2)(2a)(2b)를 자유방향으로 움직이는 동적 움짐임을 감지하여 스마트 TV에 디스플레이되는 모션게임의 제어신호를 생성하는 센서부(30)와, 스마트 TV와 신호를 송수신하는 무선송수신부(32)로 구성함을 특징으로 하는 실시간 진동 피드백을 제공하는 스마트 입력장치.
  2. 스마트 입력장치에 있어서,
    스마트 입력장치(2)(2a)(2b)를 전반적으로 제어하는 제어부(28)와, 스마트 입력장치(2)(2a)(2b)의 내측에 하나 이상 설치하여 고주파수 대역에서 진동량의 변화가 있는 빠른 진동을 전달하는 피에조 방식의 액추에이터(4)와, 스마트 입력장치(2)(2a)(2b)의 내측에 하나 이상 설치하여 저주파수 대역에서 느린 진동을 전달하는 진동모터(24)와, 스마트 입력장치(2)(2a)(2b)를 자유방향으로 움직이는 동적 움짐임을 감지하여 스마트 TV에 디스플레이되는 모션게임의 제어신호를 생성하는 센서부(30)와, 스마트 TV와 신호를 송수신하는 무선송수신부(32)로 구성함을 특징으로 하는 실시간 진동 피드백을 제공하는 스마트 입력장치.
  3. 제1항에 있어서,
    액추에이터(4)는 압전효과를 갖는 압전소자층(8)과 중심전극판(10)을 일체로 형성하여 압전진동체(6)를 구성하고, 압전진동체(6)의 양단을 고정하여 상하 굴곡변위에 의한 진동이 생성되게 구성하며, 압전진동체(6)에는 진동을 증대시키는 무게편(12)을 부착고정하고, 상기 압전진동체(6)의 양단에는 압전진동체(6)를 부착하기 위한 브라켓(14)을 구성함을 특징으로 하는 실시간 진동 피드백을 제공하는 스마트 입력장치.
  4. 제3항에 있어서,
    액추에이터(4)의 양단에는 액추에이터(4)를 스마트 입력장치(2)(2a)(2b) 내측에 설치하기 위한 금속재의 고정브라켓(16)을 구비함을 특징으로 하는 실시간 진동 피드백을 제공하는 스마트 입력장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    스마트 입력장치(2)(2a)(2b)는 스마트 TV, PC, 테블릿과 연동되는 키패드, 리모컨, 게임 컨트롤러 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 실시간 진동 피드백을 제공하는 스마트 입력장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    무선송수신부(32)는 RF(Radio frequency), 지그비, 블루투스, IR(Infrared ray) 중 어느 하나의 무선통신으로 신호를 송수신하도록 구성함을 특징으로 하는 실시간 진동 피드백을 제공하는 스마트 입력장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    액추에이터(4)는 유니모프형, 바이모프형, 멀티모프형 압전소자로 이루어진 진동장치 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 실시간 진동 피드백을 제공하는 스마트 입력장치.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    엑추에이터(4)를 내부에 끼움설치하고 양단을 밀봉부재(20)로 마감처리하여 엑추에이터(4)를 스마트 입력장치(2)(2a)(2b)의 내측에 설치하기 위한 케이싱(18)을 구비함을 특징으로 하는 실시간 진동 피드백을 제공하는 스마트 입력장치.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    센서부(30)는 자이로 센서, 가속도 센서, 지자기 센서를 포함하는 모션센서인 것을 특징으로 하는 실시간 진동 피드백을 제공하는 스마트 입력장치.
  10. 스마트 입력장치에 있어서,
    압전효과를 갖는 압전소자층(8)과 중심전극판(10)을 일체로 형성하여 압전진동체(6)를 구성하고, 압전진동체(6)의 양단을 고정하여 상하 굴곡변위에 의한 진동이 생성되게 구성하며, 상기 압전진동체(6)에 진동을 증대시키는 무게편(12)을 부착고정한 액추에이터(4)를 스마트 입력장치(2)(2a)(2b)의 내측에 하나 이상 설치하여서 키버튼(26)(26a)(26b)을 누르는 조작감을 액추에이터(4)의 빠른 진동응답으로 전달함으로써 사용자에게 신호 입력을 인지하도록 구성함을 특징으로 하는 실시간 진동 피드백을 제공하는 스마트 입력장치.
KR1020150010698A 2015-01-22 2015-01-22 실시간 진동 피드백을 제공하는 스마트 입력장치 KR101661300B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150010698A KR101661300B1 (ko) 2015-01-22 2015-01-22 실시간 진동 피드백을 제공하는 스마트 입력장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150010698A KR101661300B1 (ko) 2015-01-22 2015-01-22 실시간 진동 피드백을 제공하는 스마트 입력장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160090647A true KR20160090647A (ko) 2016-08-01
KR101661300B1 KR101661300B1 (ko) 2016-09-30

Family

ID=56706874

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150010698A KR101661300B1 (ko) 2015-01-22 2015-01-22 실시간 진동 피드백을 제공하는 스마트 입력장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101661300B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021201356A1 (ko) * 2020-03-31 2021-10-07 김은아 접촉감지식 입력장치로부터의 입력신호를 가변 촉각효과로 변환하는 시스템 및 방법
WO2023085577A1 (ko) * 2021-11-12 2023-05-19 삼성전자주식회사 햅틱 반응을 지원하는 키를 포함하는 전자 장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110081787A (ko) * 2010-01-08 2011-07-14 주식회사 오 코스모스 다기능 컨트롤러
KR20120088468A (ko) 2011-01-31 2012-08-08 삼성전자주식회사 휴대용 통신 장치의 키패드 장치
KR20130053368A (ko) * 2012-07-10 2013-05-23 김정훈 이동단말용 압전소자 진동장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110081787A (ko) * 2010-01-08 2011-07-14 주식회사 오 코스모스 다기능 컨트롤러
KR20120088468A (ko) 2011-01-31 2012-08-08 삼성전자주식회사 휴대용 통신 장치의 키패드 장치
KR20130053368A (ko) * 2012-07-10 2013-05-23 김정훈 이동단말용 압전소자 진동장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021201356A1 (ko) * 2020-03-31 2021-10-07 김은아 접촉감지식 입력장치로부터의 입력신호를 가변 촉각효과로 변환하는 시스템 및 방법
WO2023085577A1 (ko) * 2021-11-12 2023-05-19 삼성전자주식회사 햅틱 반응을 지원하는 키를 포함하는 전자 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR101661300B1 (ko) 2016-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3093736B1 (en) Systems and methods for haptic feedback for modular devices
EP1752860B1 (en) Mobile terminal with touch screen providing haptic feedback and corresponding method
CN101408815B (zh) 输入设备和电子装置
CN104460983B (zh) 取向可调节的多通道触觉设备
US20170003744A1 (en) Adjusting the level of acoustic and haptic output in haptic devices
KR101666532B1 (ko) 실시간 진동 피드백을 제공하는 진동 마우스
US20150378447A1 (en) Terminal device, control method for terminal device, and program
WO2014024486A1 (ja) 触感呈示装置
JP2009134473A (ja) 押圧検知センサ、入力装置及び電子機器
KR20090020037A (ko) 휴대 단말기의 진동 제어 장치 및 방법
WO2004021160A1 (ja) 入力装置及びその入力装置を用いた電子機器
US9444370B2 (en) Electronic device
TW201729017A (zh) 腕錶無線控制功能模組及其應用
KR101661300B1 (ko) 실시간 진동 피드백을 제공하는 스마트 입력장치
KR101655923B1 (ko) 터치입력장치용 센서-액츄에이터 및 이를 이용하는 단말장치
JP2006065507A (ja) 振動伝達機構、振動波形データ作成方法、触覚機能付き入力装置及び電子機器
WO2010038370A1 (ja) 情報端末装置
US20200142492A1 (en) Haptic effects using a high bandwidth thin actuation system
JP4808388B2 (ja) 入力装置および電子機器
JP6000642B2 (ja) 電子機器
JP4659767B2 (ja) 入力装置および入力方法
JP2003333361A (ja) 遠隔制御装置及び電子機器
US20230136016A1 (en) Systems, devices, and methods for a digital analog hybrid haptic effects controller
US20120106972A1 (en) Universal remote control
KR200439920Y1 (ko) 완구

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant