KR20160113053A - 점자 정보 단말기 - Google Patents

Abstract

점자 디스플레이 기능을 구비한 점자 정보 단말기가 개시된다. 점자 정보 단말기는 복수의 점자핀들을 각각 구비한 점자셀들을 포함하는 점자표시부, 복수의 점자핀들의 배열 패턴을 변화시키는 구동부, 점자셀들 중 어느 하나 이상의 점자셀에서의 정전용량 변화에 따라 각 점자셀에 인가되는 모니터링 신호에서의 주파수 변화를 감지하고, 점자표시부에서의 입력 감지에 따른 신호를 출력하는 서브 컨트롤러를 포함한다.

Description

점자 정보 단말기{BRAILLE INFORMATION TERMINAL}

본 발명은 점자 정보 단말기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 점자 디스플레이 기능을 구비하는 점자 정보 단말기에 관한 것이다.

점자 디스플레이 장치는 장치의 상부면에 점자를 표시할 수 있는 점자표시부를 구비하여 시각장애인이 점자표시부의 표면에 돌출한 점을 손가락, 발가락 등의 특정 신체 부위로 접촉할 수 있도록 하고 그에 의해 시각장애인이 일정한 방식으로 조합된 점자 텍스트를 읽을 수 있도록 구성된 장치이다. 이러한 점자 디스플레이 장치의 일례가 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0000473호에 개시되어 있다.

한편, 점자 디스플레이 장치에 있어서, 시각장애인이 불편하게 여기는 것 중 하나는 일반 버튼 또는 스크롤 버튼을 누르거나 조이스틱의 조작을 통해 점자 텍스트를 개행하는 것이다.

즉, 종래의 점자 디스플레이 장치는 점자표시부 양쪽의 하나 또는 두 개씩의 버튼을 이용하여 텍스트의 이전 줄로 이동하거나 다음 줄로 이동하도록 구성된다. 도 1(a)의 점자정보 단말기(2)는 힘스인터내셔널(주)(HIMS international)의 제품으로서 점자표시부 양쪽에 두 개씩의 버튼(3a, 3b)이 설치되어 있다.

또한, 종래의 다른 점자 디스플레이 장치(5)는 도 1(b)에 도시한 바와 같이 점자표시부 양쪽에 각각 한 개씩의 조이스틱(6a, 6b)을 설치하고 이를 이용하여 텍스트의 이전 줄로 이동하거나 다음 줄로 이동하도록 구성된다. 도 1(b)의 점자정보 단말기는 유로브레일(주)(Eurobraille)의 제품이다.

이와 같이, 종래의 점자 디스플레이 장치는 점자 텍스트의 개행시마다 버튼이나 조이스틱을 조작하여야 하므로 효율적인 독서가 방해되고 업무 시 피로도가 증가하며, 게다가 반복적인 버튼 혹은 조이스틱의 조작에 의해 시각장애인의 손가락 관절 질병이 증가하는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2011-0000473호(2011.01.03)

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일 실시예에서는 점자 텍스트의 개행 시 버튼이나 조이스틱 조작을 생략함으로써 기본 방식보다 사용자 중심의 편의성을 제공하고 그에 의해 정보 접근성 및 업무 효율성을 높일 수 있는 동작 감지 기능을 구비한 점자 디스플레이 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 다른 실시예에서는 사용자가 점자를 읽는 형태에 맞추어 동작 감지와 동작 감지에 따른 사용자 의도 인식을 통해 점자 텍스트를 자동으로 개행하거나 유지할 수 있는 동작 감지 기능을 구비한 점자 디스플레이 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에서는 전술한 점자 디스플레이 장치의 기능을 구비하는 점자 정보 단말기를 제공하고자 한다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 점자 디스플레이 장치는, 다수의 점자셀을 포함하고 상기 다수의 점자셀이 제1방향으로 배열되는 점자표시부; 점자표시부의 일단부에 배치되며 상기 제1방향을 따라 이동하는 사용자의 신체 일부를 감지하는 동작감지부; 동작감지부의 감지신호에 따라 점자표시부를 개행하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부; 및 제어부의 제어신호에 따라 점자표시부의 다수의 점자셀을 구동하여 점자표시부에 표시되는 점자 텍스트의 현재 행을 개행하거나 유지하는 구동부를 포함할 수 있다.

여기서, 동작감지부는, 점자표시부가 배치되는 하우징의 상부면 아래에 부분적으로 매립되는 센서하우징; 센서하우징의 매립영역에 탑재되는 광센서; 및 센서하우징의 노출영역에 탑재되어 광센서의 광을 점자표시부 상부로 방출하고 점자표시부 상부에서 반사되는 광을 굴절시켜 광센서로 전달하는 미러를 포함할 수 있다.

여기서, 점자 디스플레이 장치 혹은 동작감지부는, 사용자의 제1 신체 일부를 포함한 제1 감지대상을 감지하는 제1 동작감지부, 및 사용자의 제2 신체 일부를 포함한 제2 감지대상을 감지하는 제2 동작감지부를 포함하고, 여기서 제1 동작감지부는 점자표시부 상의 제1 방향에서 상기 제1 감지대상을 감지하고, 제2 동작감지부는 점자표시부 외부의 기설정 영역에서 제2 감지대상을 감지할 수 있다.

여기서, 동작감지부는 사용자의 신체 일부 또는 신체 일부에 부착된 마커의 움직임에 따른 변화를 감지하고, 제어부는 가상좌표를 설정하고, 사용자의 신체 일부 또는 마커가 가상좌표 상에서 기설정 위치 또는 거리 내에 존재할 때, 가상 좌표 상의 일방향 또는 일방향의 반대측인 타방향에 대응하여 구동부로 개행을 위한 제어 신호를 출력할 수 있다.

여기서, 제어부는, 다수의 점자셀이 차례로 배열되는 점자표시부의 길이 방향인 제1방향에서 사용자의 신체 일부가 점자표시부의 일단부에 미리 설정된 제1거리 이하로 근접하여 위치한 후 점자표시부의 일단부의 반대측인 타단부에 미리 설정된 제2거리 이하로 근접하여 위치할 때, 구동부를 제어하여 점자표시부에 출력된 점자 텍스트의 현재 행을 개행할 수 있다.

여기서, 제어부는, 제1거리 이하로 근접하지 않은 감지대상이 제1방향에서 이전 위치로 복귀할 때 점자 텍스트의 현재 행을 유지하도록 동작할 수 있다.

여기서, 점자 디스플레이 장치는 노트북, 태블릿 PC 또는 전자교과서 연동장치를 포함한 전자기기에 연결되는 외장 모듈 형태를 구비할 수 있다.

여기서, 점자표시부는 태블릿 PC 또는 전자교과서 연동장치를 포함한 전자기기의 메인 출력 장치 또는 메인 입출력 장치를 구비한 화면을 포함할 수 있다.

여기서, 점자표시부는 전기적으로 서로 절연되며 소정 크기의 전압 또는 전류로 각각 바이어스되는 복수의 점자 셀들을 구비하고, 제어부는 각 점자 셀의 정전용량 값의 변화를 감지할 수 있다.

여기서, 제어부는 점자표시부에 출력되는 복수의 점자 셀들에 대한 텍스트 내 행 위치를 파악하고 점자표시부에서 터치되는 적어도 하나 이상의 점자 셀들에 대한 셀 주소를 파악한 후, 파악된 두 정보를 비교 분석하여 사용자가 읽고 있는 문자 위치를 파악할 수 있다.

여기서, 제어부는 점자표시부의 복수의 점자 셀들 중 적어도 어느 하나 이상의 원 터치, 더블 터치, 일정 시간 이상의 터치, 또는 이들의 조합에 따라 미리 설정된 해당 기능을 수행할 수 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 측면에 따른 점자 정보 단말기는, 복수의 점자핀들을 각각 구비한 점자셀들을 포함하는 점자표시부, 복수의 점자핀들의 배열 패턴을 변화시키는 구동부, 점자셀들 중 어느 하나 이상의 점자셀에서의 정전용량 변화에 따라 각 점자셀에 인가되는 모니터링 신호에서의 주파수 변화를 감지하고, 점자표시부에서의 입력 감지에 따른 신호를 출력하는 서브 컨트롤러를 포함한다.

여기서, 점자 정보 단말기는 서브 컨트롤러와 복수의 점자핀들을 연결하는 배선을 구비한 인쇄회로기판을 더 포함할 수 있다.

여기서, 점자 정보 단말기는, 서브 컨트롤러와 연결되는 메인 컨트롤러를 더 포함할 수 있고, 구현에 따라서 메인 컨트롤러에 연결되는 통신부를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 점자 디스플레이 장치에 있어서 하드웨어적인 동작 감지 구조 및/또는 소프트웨어적인 사용자 의도 인식 기능을 부가하여 구현함으로써 기존 방식보다 사용자 중심의 편의성을 제공하여 정보 접근성 및 업무 효율을 높일 수 있다. 다시 말해서, 점자 디스플레이 장치의 사용에 있어 독서 효율성 저하 및 피로도 증가와 같은 시각장애인의 불편 원인을 제거하고, 시각장애인의 수동적인 형태의 정보접근을 개선하여 정보접근성이 좋지 않아 상대적으로 시각장애인의 사회참여 기회가 박탈되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 시각장애인인 사용자가 점자를 읽는 형태에 맞추어 사용자 동작을 감지하고 사용자 의도를 인식하며 그에 의해 점자 텍스트를 자동으로 개행하거나 유지할 수 있도록 함으로써 정보 접근성 및 업무 효율 향상과 더불어 시각장애인의 손가락 관절 질병을 예방할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 점자핀 터치에 따른 사용자 입력을 정확하고 신속하게 감지할 수 있는 새로운 점자 디스플레이 구조를 제공할 수 있다. 즉, 사용자의 손가락 위치를 감지하여 자동으로 점자를 스크롤해주는 32셀의 스마트 스크롤 점자디스플레이 탑재한 점자 정보 단말 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 예컨대 7,000mah 대용량 배터리 탑재하여 장치의 우수한 휴대성과 사용자 편의성을 제공할 수 있고, 약 19밀리미터의 얇은 두께와 690그램의 제품 중량으로 휴대성 극대화할 수 있으며, LTE 데이터 통신, Wi-Fi, 블루투스 등의 다양한 무선 통신을 지원할 수 있고, 이를 위해 8개의 코어를 가진 강력한 AP 탑재할 수 있으며, 한 칸식 돌리는 원형 로터와 방향키를 조합한 직관적인 조그 휠을 탑재하여 사용자 편의성을 극대화할 수 있다.

도 1은 종래의 점자정보 단말기의 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 점자 디스플레이 장치의 개략적인 사시도이다.
도 3은 도 2의 점자 디스플레이 장치의 블록도이다.
도 4는 도 2의 점자 디스플레이 장치의 작동 순서도이다.
도 5는 도 4의 점자 디스플레이 장치의 동작 감지 과정에 대한 순서도이다.
도 6은 도 2의 점자 디스플레이 장치에 채용가능한 동작 감지 원리를 설명하기 위한 예시도이다.
도 7은 도 2의 점자 디스플레이 장치에 채용가능한 동작 감지 원리의 다른 실시예에 대한 예시도이다.
도 8은 도 2의 점자 디스플레이 장치에 채용가능한 주요 구성부의 부분 확대 단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 점자 디스플레이 장치의 작동 원리를 설명하기 위한 사용자 동작 상태도이다.
도 10은 도 9의 점자 디스플레이 장치에 채용가능한 점자 텍스트의 개행 원리를 설명하기 위한 순서도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 점자 디스플레이 장치를 설명하기 위한 예시도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 점자 디스플레이 장치를 설명하기 위한 추가 예시도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 점자 디스플레이 장치를 설명하기 위한 예시도이다.
도 14는 도 13의 점자 디스플레이 장치의 작동 원리를 설명하기 위한 부분 확대 예시도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 채용가능한 다른 점자 셀 구조에 대한 예시도이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 점자 정보 단말기를 설명하기 위한 사시도이다.
도 17은 도 16의 점자 정보 단말기에서 듀얼 키보드를 구현하기 위한 구조를 설명하기 위한 사시도이다.
도 18은 도 17의 구조에서 도 16의 점자 정보 단말기를 생략한 부분을 나타낸 도면이다.
도 19는 도 17의 점자 정보 단말기 중 듀얼 키보드의 다른 하나인 쿼티 키보드를 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 도 19의 쿼티 키보드가 내재된 점자 정보 단말기에 외형 사시도이다.
도 21은 도 16의 점자 정보 단말기 내부에 배치되는 인쇄회로기판에 대한 예시도이다.
도 22는 도 21의 인쇄회로기판에 실장된 서브 컨트롤러의 주요 작동 원리를 설명하기 위한 블록도이다.
도 23은 도 22의 서브 컨트롤러의 주요 작동 원리를 설명하기 위한 그래프이다.
도 24는 도 16의 점자 정보 단말기의 시스템 구조를 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시 형태들에 대해서 상세히 설명한다. 다만, 실시형태를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙여 설명하기로 한다.

이하의 설명에서 점자 디스플레이 장치는 점자 정보 단말기의 일부 기능부이거나 또는 이러한 기능부의 기능을 수행하는 일부 구성부일 수 있다. 점자 디스플레이 장치는 점자 정보 단말기로 대체될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 점자 디스플레이 장치의 개략적인 사시도이다. 도 3은 도 2의 점자 디스플레이 장치의 블록도이다.

도 2와 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 점자 디스플레이 장치(10)는, 제어부(11), 저장부(12), 점자표시부(13), 구동부(14), 동작감지부(15), 입출력부(16), 전원제어부(17), 스크롤조정부(18) 및 하우징(19)을 포함한다. 점자 디스플레이 장치(10)는 통신부(20)를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에서 점자 디스플레이 장치(10)는, 사용자(시각장애인 등)가 버튼이나 조이스틱을 조작하여 점자 텍스트를 개행하는 기존 방식과 달리, 사용자의 특정 신체 부분(손이나 손가락 등)과의 거리를 측정하여 사용자의 동작을 감지하고 감지한 동작을 토대로 사용자 의도를 인식함으로써 자동적으로 점자 텍스트를 개행하거나 유지할 수 있도록 구현된다. 여기서, 용어 '개행'은 점자 텍스트의 현재 행에서 이후 또는 이전 행으로의 줄바꿈을 지칭한다.

점자 디스플레이 장치(10)의 각 구성요소를 좀더 구체적으로 설명하면, 먼저 제어부(11)는, 동작감지부(15)의 신호에 따라 구동부(14)의 동작을 제어하여 점자표시부(13)에 표시되는 점자 텍스트를 개행하거나 현재의 행을 유지하도록 기능할 수 있다.

또한, 제어부(11)는 저장부(12)에 저장된 프로그램을 수행하거나, 입출력부(16)를 통해 입력되는 신호에 따라 동작하거나, 통신부(20)를 통해 수신되는 신호에 따라 미리 설정된 소정의 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제어부(11)는 사용자의 신체 일부나 신체에 배치된 마커를 감지한 신호를 토대로 미리 설정된 동작을 수행하도록 구현될 수 있다.

이러한 제어부(11)는 프로세서 형태를 구비할 수 있다. 즉, 제어부(11)는 계산을 수행하는 연산장치(Arithmetic Logic Unit: ALU), 데이터 및 명령어의 일시적인 저장을 위한 레지스터, 및 미들웨어 간 인터페이스 장치를 제어하거나 관리하기 위한 컨트롤러를 구비할 수 있다.

전술한 프로세서는 디지털(Digital) 사의 알파(Alpha), MIPS 테크놀로지, NEC, IDT, 지멘스(Siemens) 등의 MIPS, 인텔(Intel)과 사이릭스(Cyrix), AMD 및 넥스젠(Nexgen)을 포함하는 회사의 x86 및 IBM과 모토롤라(Motorola)의 파워PC(PowerPC)와 같이 다양한 아키텍쳐(Architecture)를 구비할 수 있다.

저장부(12)는 제어부(11)에 연결되며, 제어부(11)의 작동에 필요한 프로그램이나 설정 정보를 저장하거나 동작감지부(15)의 신호를 저장할 수 있다. 또한, 저장부(12)는 점자 텍스트를 저장할 수 있다. 저장부(12)는 RAM(Random Access Memory)과 ROM(Read Only Memory) 같은 저장 매체 형태의 메인 메모리, 또는 플로피 디스크, 하드 디스크, 테이프, CD-ROM, 플래시 메모리 등의 장기(long-term) 저장 매체 형태의 보조 메모리를 포함할 수 있다.

점자표시부(13)는 복수의 점자 돌출부로 이루어진 단위 셀을 1개 이상 포함한다. 점자표시부(13)는 제1방향으로 배열되는 다수의 점자셀을 포함하고 제어부(11)의 제어에 따라 점자 텍스트의 하나의 특정 행을 출력할 수 있다. 점자표시부(13)는 제1방향의 하나의 라인에는 16, 18, 20, 32, 40, 80개 등의 다수의 점자 칸(점자 셀에 대응함)을 구비할 수 있다. 각 점자 돌출부는 제어부(11)에 의해 제어되는 구동부(14)의 동작에 따라 미리 설정된 단위셀들의 돌출 조합(점자)을 출력할 수 있다. 점자표시부(13)는 구동부(14)와 단일 모듈 형태를 가질 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

구동부(14)는 각 점자 돌출부 또는 점자셀에 각각 연결되며 제1방향으로 연장 배열되는 복수의 점자셀에 대응하여 배치되는 복수의 구동수단을 포함할 수 있다. 구동수단은 점자셀에 연결되며 제어부(11)의 제어 신호에 따라 제어 신호에 대응하는 점자가 점자표시부(13)에 출력되도록 각 점자셀을 구동시킨다. 각 구동수단은 모터, 피스톤 또는 이들의 조합 등을 포함하여 구현될 수 있다.

동작감지부(15)는 점자표시부(13)의 일단부에 배치되며 제1방향으로 따라 이동하는 사용자의 신체 일부나 신체에 부착된 마커를 감지할 수 있다. 동작감지부(15)는 감지한 신호를 그대로 제어부(11)에 전달하거나 미리 설정된 위치 또는 거리 내에 신체나 마커가 존재할 때 해당 감지 신호를 제어부(11)에 전달하도록 구현될 수 있다. 동작감지부(15)는 움직임 센서, 비전 센서 등을 이용할 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 단순히 신체 일부나 마커와의 거리를 측정하는 초음파 센서나 광센서로 구현될 수 있다.

제어부(11)에 전달된 동작감지부(15)의 신호는 제어부(11)에서 점자 디스플레이 장치에서 출력되는 점자 텍스트의 특정 행을 이후 행이나 이전 행으로 개행하거나 현재 출력되는 특정 행을 유지하는데 이용될 수 있다.

입출력부(16)는 제어부(11)에 사용자 입력 신호를 전달하고, 제어부(11)의 출력 신호를 사용자에게 전달하는 수단이나 이러한 수단에 상응하는 기능을 수행하는 구성부를 포함할 수 있다. 또한, 입출력부(16)는 이기종 장치의 미들웨어와 연결될 수 있는 수단이나 이러한 수단에 상응하는 기능을 수행하는 구성부를 포함할 수 있다. 이러한 입출력부(16)는 다양한 형태의 사용자 인터페이스(UI, user interface)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 입출력부(16)는 입력 포트, 출력 포트, 키보드, 마우스, 디스플레이 장치, 터치 패널 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 키보드나 마우스는 예컨대 터치 스크린 또는 마이크로폰과 같은 물리적 변환기(Physical transducer) 등을 포함할 수 있다. 또한, 입출력부(16)는 사용자 인터페이스의 입력 또는 질의에 응답하거나 장치의 관리를 위한 그래픽 화면을 제공하기 위해 동영상 보드를 포함할 수 있다.

전원제어부(17)는 기본적으로 동작감지부(15)의 작동 상태를 온/오프하기 위한 것이다. 전원제어부(17)는 동작감지부(15)의 광센서에 공급되는 전원을 차단하는 수단이나 이러한 수단에 상응하는 기능을 수행하는 구성부를 포함할 수 있다. 즉, 전원제어부(17)는 스위치를 포함하나, 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 전원제어부(17)는 지문인식수단이나 음성인식수단을 포함하고 이를 통해 동작감지부(15)의 작동 상태를 온/오프하거나 점자 디스플레이 장치(10)의 전원을 온/오프하도록 구현될 수 있다.

스크롤조정부(18)는 점자표시부(13)에 점자 텍스트의 특정 행이 출력될 때 사용자가 특정 행의 이전 또는 이후의 다른 특정 행으로 이동하는데 이용되는 입출력 장치 혹은 사용자 인터페이스의 일종일 수 있다. 스크롤조정부(18)는 터치패드나 터치스크린 혹은 버튼 형태로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 음성인식수단 등을 포함하고 이를 통해 음성 등의 소정의 사용자 입력에 따라 점자 텍스트의 행을 바꾸도록 구현될 수 있다.

하우징(19)은 점자 디스플레이 장치(10)의 외관을 형성하고, 전술한 구성요소들을 수납하며 그것들을 지지하고 보호하기 위한 구성부이다. 하우징(19)은 평평한 하부면과 상부면을 구비할 수 있고, 상부면에는 점자표시부(13), 동작감지부(15), 입출력부(16), 전원제어부(17) 및 스크롤조정부(18)가 배치될 수 있다. 이 경우, 입출력부(16)는 입력 버튼들(16a, 16b)을 포함할 수 있고, 동작감지부(15)는 점자표시부(13)의 일단부에서 점자표시부(13)가 배치되는 하우징(19)의 상부면이나 상부면 아래에 부분적으로 매립되도록 설치되는 특정 형태를 구비할 수 있다.

통신부(20)는 네트워크를 통해 다른 통신 장치와 연결되어 데이터를 송수신할 수 있는 수단이나 이러한 수단에 상응하는 기능을 수행하는 구성부를 포함할 수 있다. 통신부(20)는 네트워크를 통해 연결되는 소정의 서버 장치로부터 점자 디스플레이 장치의 구동을 위한 프로그램을 수신할 수 있다. 통신부(20)는 미들웨어나 사용자 인터페이스와 통신을 수행하는 네트워크 인터페이스로서, 유선, 무선 또는 이들 모두를 위한 인터페이스를 포함할 수 있다.

도 4는 도 2의 점자 디스플레이 장치의 동작 순서도이다. 도 5는 도 4의 점자 디스플레이 장치의 동작 감지 과정에 대한 순서도이다.

도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 점자 디스플레이 장치는 입력 문자를 점자로 변환한다(S41). 본 단계(S41)는 제어부에서 저장부에 저장된 변환 정보를 토대로 수행되거나 변환 프로그램에 의해 일괄 자동 수행될 수 있다. 변환 정보는 입력 문자를 점자와 대응하도록 미리 저장되어 있는 룩업테이블 정보나 이와 유사한 형태의 변환 매칭 정보를 포함할 수 있다.

다음, 점자 디스플레이 장치는 입력 문자에 대응하여 변환된 점자를 포함하는 점자 텍스트 중 첫 행의 점자 또는 미리 설정된 해당 행의 점자를 점자표시부에 출력한다(S42). 본 단계(S42)는 제어부의 제어 신호에 따라 구동부가 점자표시부의 점자셀을 구동함으로써 구현될 수 있다.

한편, 점자 디스플레이 장치에 있어서, 점자표시부는 현재 1행을 출력하도록 제작되어 사용되므로 본 실시예에서는 하나의 행의 점자를 점자표시부에 출력하는 것에 대하여 설명하나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 두 개 이상의 행들을 출력하는 점자표시부를 구비한 점자 디스플레이 장치에서는 두 개 이상의 행들 중 어느 1개 이상의 행에 대하여 본 발명을 적용할 수 있음은 당연하다.

다음, 미리 설정된 행(해당 행)에서의 사용자 동작을 감지한다(S43). 본 단계(S43)는 하우징의 상부면에서 제1방향으로 배열되어 있는 점자표시부의 복수의 점자셀들 위에서 움직이는 사용자의 손, 손가락 혹은 다른 신체 일부를 감지하는 것을 포함한다.

특히, 본 단계(S43)에서, 점자 디스플레이 장치는 사용자의 신체의 특정 부위(이하, 감지대상이라 함)가 점자표시부의 일단부에 일단부의 반대측인 타단부 기준으로 90% 이상 근접해 있는지(이하, 제1위치라 함) 혹은 타단부 기준으로 20% 미만으로 근접해 있는지(이하, 제2위치라 함)를 판단할 수 있다.

다음, 점자 디스플레이 장치는 감지대상에 대한 감지 신호를 토대로 점자표시부에 출력되는 점자 텍스트의 특정 행을 다음 행 혹은 이전 행으로 자동 개행한다(S44).

상기의 구성에 의하면, 점자 디스플레이 장치는 감지대상이 제1위치에 있을 때 개행을 준비하고, 미리 정해진 시간 이내에 감지대상이 제1위치에서 제2위치로 이동하면, 개행을 실행하도록 구현될 수 있다. 물론, 점자 디스플레이 장치는 감지대상이 제2위치와 제1위치 사이의 제1지점에 위치하다가 제2위치나 제2위치와 제1위치 사이의 제2지점으로 이동한 경우, 점자 텍스트의 현재 행을 유지하도록 구현될 수 있다. 이와 같이, 본 실시예에 따른 점자 디스플레이 장치는 감지대상을 감지하는 구성부의 부가뿐 아니라 이러한 구성부에 의한 기능을 효율적으로 판독하는 알고리즘을 통해 점자 디스플레이 장치에서의 자동 개행의 동작을 효율적으로 수행할 수 있다. 이러한 자동 개행을 위한 주요 알고리즘의 예시가 도 5에 도시되어 있다.

도 5를 참조하면, 점자 디스플레이 장치의 제어부는 동작감지부에서 측정한 센서값을 인식한다(S431). 본 단계(S431)는 제어부가 감지대상과의 거리를 측정하는 동작감지부의 센싱값을 수신하여 인식하는 것을 포함할 수 있다. 이 경우, 제어부는 동작감지부의 신호가 입력되는 입력단에 아날로그 디지털 컨버터(ADC)를 구비할 수 있으며, ADC를 통해 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고 변환된 디지털 신호를 이후 과정을 수행하기 위한 정보의 입력으로 이용할 수 있다. 예컨대, 제어부는 마이크로프로세서를 포함할 수 있다.

다음, 제어부는 점자표시부에 출력된 점자셀 범위를 연산한다(S432). 본 단계(S432)는 점자표시부에 출력되는 점자 텍스트의 특정 행에서 동작감지부의 센싱값에 대응하는 특정 점자셀을 추출하기 위한 것일 수 있다. 그리고 추출되는 특정 점자셀은 점자표시부에 표시되는 순서에 따라 감지대상이 점자표시부 상의 어느 부분에 위치하는지를 판독하는데 이용될 수 있다.

다음, 제어부는 센서값이 미리 설정된 제1영역(R1) 이상이고 미리 설정된 제2영역(R2) 이하인지를 판단한다(S433). 본 단계(S433)는 제어부가 미리 설정된 제1위치 예컨대 점자표시부의 일단부에 10% 이하로 근접한 위치인지, 혹은 점자표시부의 타단부에 20% 이하로 근접한 위치인지를 판단하는데 이용될 수 있다.

센서값이 미리 설정된 범위에 있으면, 특히 개행에 대응하는 1개 이상의 위치에서 미리 정해진 시간 및/또는 순서로 감지대상의 센서값이 존재하면, 제어부는 점자표시부의 구동부에 자동 개행 신호를 출력하여 점자표시부에 출력되는 현재 행을 미리 정해진 다른 행으로 변경하거나 재배열할 수 있다(S434).

도 6은 도 2의 점자 디스플레이 장치에 채용가능한 동작 감지 원리를 설명하기 위한 예시도이다.

도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 점자 디스플레이 장치(10)는 도 4와 도 5를 참조하여 앞서 설명한 바와 같이 감지대상(8)의 위치를 감지하고 감지된 위치가 미리 설정된 위치에 있으면서 미리 설정된 순서를 가질 때 그에 대응하여 미리 설정된 동작 예컨대, 개행, 현재 행 유지 등의 동작을 수행하도록 구현된다.

좀더 구체적으로 예시하면, 도 6(a)에 도시한 바와 같이 점자 디스플레이 장치(10)는 점자표시부(13)의 타단부에 가장 근접하게 위치하는 감지대상(8)과의 거리를 측정하여 감지대상(8)의 최초 위치를 감지할 수 있다.

또한, 점자 디스플레이 장치(10)는 도 6(b)에 도시한 바와 같이 점자표시부(13)의 일단부에 점자표시부(13)의 길이 방향의 길이의 10% 이하로 근접해 있는 감지대상(8)과의 거리를 측정하여 감지대상(8)의 위치(제1위치)를 감지할 수 있다.

또한, 점자 디스플레이 장치(10)는 도 6(c)에 도시한 바와 같이 점자표시부(13)의 타단부에 점자표시부(13)의 길이 방향의 길이의 20% 미만으로 근접해 있는 감지대상(8)과의 거리를 측정하여 감지대상(8)의 위치(제2위치)를 감지할 수 있다.

전술한 도 6의 구성에 의하면, 점자 디스플레이 장치(10)는 감지대상(8)이 제1위치에 있으면 개행을 준비하고, 미리 정해진 시간 안에 제1위치에서 제2위치로 이동하면 개행을 수행할 수 있다.

다음은 전술한 자동 개행에 더하여 현재 행을 유지하는 동작 감지 원리를 설명하기로 한다.

도 7은 도 2의 점자 디스플레이 장치에 채용가능한 동작 감지 원리의 다른 실시예에 대한 예시도이다.

도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 점자 디스플레이 장치(10)는 도 7(a)에 도시한 바와 같이 점자표시부(13)의 제3위치에 위치한 감지대상을 감지한다. 이때, 점자 디스플레이 장치(10)의 제어부는 제3위치와 일단부 사이의 제1거리(L1)가 점자표시부(13)의 길이방향에서의 길이의 10% 이하인지를 판단할 수 있다. 본 실시예에서는 제1거리(L1)가 점자표시부(13)의 길이방향에서의 길이의 10%보다 큰 것으로 가정한다.

또한, 점자 디스플레이 장치(10)는 도 7(b)에 도시한 바와 같이 점자표시부(13)의 제4위치에 위치한 감지대상을 감지한다. 제4위치는 제1방향으로 진행하던 감지대상이 제3위치에서 뒤로 일정 거리만큼 복귀한 위치에 대응할 수 있다. 여기서, 점자 디스플레이 장치(10)의 제어부는 제4위치와 타단부 사이의 제2거리(L2)가 점자표시부(13)의 길이방향에서의 길이의 20%보다 작은지를 판단할 수 있다. 본 실시예에서 제2거리(L2)는 점자표시부(13)의 길이방향에서의 길이의 20% 이상인 것으로 가정될 수 있다.

전술한 구성에 의하면, 점자 디스플레이 장치는 감지대상이 제3위치에서 제4위치로 복귀하거나 제3위치에서 제2위치로 복귀할 때 점자표시부에 출력되는 점자 텍스트의 현재 행을 그대로 유지하도록 동작할 수 있다.

한편, 전술한 실시예에서는 왼손이나 왼손가락을 감지대상으로 하는 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 오른손이나 오른속가락을 감지대상으로 하여 본 실시예의 자동 개행 알고리즘을 적용하는 것도 가능하다. 다만, 그 경우, 동작감지부에서는 왼손이나 왼손가락과 다른 센서값을 출력할 수 있으므로 그에 대한 오프셋 설정을 조정하여 미리 저장하여 둠으로써 간단히 적용할 수 있다. 또한, 오프셋 설정은 왼손이나 왼손가락을 이용하는 제1설정과 오른손이나 오른손가락을 이용하는 제2설정 등의 복수의 설정을 포함할 수 있다. 더욱이, 복수의 오프셋 설정을 포함하는 경우, 입출력부는 전원제어부나 스크롤조정부와 유사한 형태로 하우징에 설치되는 설정선택부를 포함할 수 있다. 설정선택부는 스위치 형태를 구비할 수 있다.

도 8은 도 2의 점자 디스플레이 장치에 채용가능한 주요 구성부의 부분 확대 단면도이다.

도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 점자 디스플레이 장치(10a)는, 동작감지부가 매립형 구조를 가지는 것을 제외하고 도 1 및 도 2를 참조하여 앞서 설명한 점자 디스플레이 장치와 실질적으로 동일할 수 있다.

본 실시예의 동작감지부(15)는 제어부(11)에 연결되는 광센서(152, 153)를 포함할 수 있다. 제어부(11)는 구동부(14)에 연결되고, 구동부(14)는 점자표시부(13)에 결합될 수 있다.

좀더 구체적으로, 동작감지부(15)는 광센서가 탑재된 센서하우징(151)과 센서하우징의 일측에 결합하는 미러(154)를 포함할 수 있다. 동작감지부(15)는 미러(154)가 외부에 노출되는 센서하우징(151)의 개구부를 덮기 위한 투명 커버(155)를 더 구비할 수 있다.

센서하우징(151)은 점자 디스플레이 장치(10a)의 하우징(19)의 상부면에서 점자표시부(13)의 일단부와 인접한 부분에 설치되고 하우징(19)의 상부면에서 하우징 내부로 그 일부가 매립되는 형태로 설치될 수 있다.

센서하우징(151) 내부 공간에는 광센서를 구성하기 위한 발광부(152)와 수광부(153)가 구비될 수 있다. 발광부(152)는 광을 생성하여 미러(154)를 향해 방출하고, 수광부(153)는 미러(154)에서 반사되어 입력되는 광을 감지하는 수단이나 이러한 수단에 상응하는 기능을 수행하는 구성부를 포함할 수 있다.

미러(154)는 발광부(152)의 광을 반사시켜 광이 점자표시부(13) 상에서 점자표시부(13)의 길이 방향을 따라 이동하도록 기능한다. 미러(154)는 발광부(152)의 광의 폭을 미리 설정된 소정 폭으로 확장하여 반사하도록 구현될 수 있다. 이러한 미러(154)는 은, 구리, 청동, 철 등에 광을 낸 금속재나 유리 재질에 수은을 코팅한 재료 등이 이용될 수 있다.

또한, 미러(154)는 투명 커버(155)를 통해 입사되는 광을 반사시켜 광이 수광부(153)로 전달되도록 기능한다. 미러(154)는 입사광의 폭을 감소시켜 수광부(153) 부근에서 광이 집중되도록 구현될 수 있다. 이러한 미러(154)는 발광부(152)와 수광부(153)에 각각 대응하는 복수의 반사점을 구비할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 상대적으로 넓은 단일 반사 영역이 발광부와 수광부에 함께 대응하도록 구현될 수 있다.

본 실시예에 의하면, 동작감지부(15)를 하우징의 상부면에 매립하여 설치함으로써 직간접적인 외부의 충격으로부터 감지대상과의 거리를 측정하는 센서를 효과적으로 보호할 수 있다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 점자 디스플레이 장치의 작동 원리를 설명하기 위한 사용자 동작 상태도이다.

도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 점자 디스플레이 장치(10b)는, 제2 동작감지부(15a)를 더 포함하는 것을 제외하고, 도 1 및 도 2의 점자 디스플레이 장치나 도 8의 점자 디스플레이 장치와 실질적으로 동일할 수 있다. 설명의 편의상 도 1, 2 또는 8의 동작감지부를 제1 동작감지부(15)라 하고, 해당 설명에서의 감지대상을 제1 감지대상(8a)이라 칭할 수 있다.

제2 동작감지부(15a)는 사용자의 다른 신체 일부나 물체(이하, 제2 감지대상이라 함)(8b)를 감지한다. 제2 동작감지부(15a)는 특정 위치나 영역에 진입한 제2감지대상을 감지하고 미리 설정된 동작을 위한 신호를 출력하도록 구현될 수 있다. 예를 들어, 제1 감지대상을 감지 중인 상태에서 제2 동작감지부(15a)를 통해 제2 감지대상을 인식하면, 점자 디스플레이 장치(10b)는 제1 감지대상의 위치에 상관없이 점자 텍스트에 대한 다음 행으로의 개행 동작을 수행할 수 있다.

전술한 제2동작감지부(15a)와 관련하여, 특정 위치나 영역은 제1 동작감지부(15)에서 제1 감지대상(8a)을 감지하는 위치나 영역이 아닌 다른 위치나 영역이며, 제2 동작감지부(15a)는 제2 감지대상(8b)과의 거리를 측정할 필요는 없으나, 이에 한정되지는 않는다. 예를 들면, 제2 동작감지부(15a)에는 초음파 센서, 광센서, 비전 센서 등에서 선택되는 어느 하나 이상의 센서가 이용될 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 점자 디스플레이 장치(10b)에 있어서, 제1 동작감지부(15)는 마커(marker, 22)를 포함한 제1 감지대상(8a)의 움직임을 추적하도록 구현될 수 있다. 이 경우, 제1 동작감지부(15)는 광센서 구조에 더하여 감지부와 비교부를 더 포함할 수 있다. 여기서, 감지부는 사용자의 신체 일부나 신체 일부에 부착된 마커(22)의 움직임의 변화를 감지하는 수단이나 구성부를 포함하고, 비교부는 감지부를 통해 감지한 신체 일부나 마커가 미리 저장된 가상좌표 상의 기설정 위치나 거리 내에 존재할 때 소정의 감지신호를 출력하는 수단이나 구성부를 포함할 수 있다. 예컨대, 감지부와 비교부는 제1 동작감지부(15)나 제어부의 일부 기능부나 구성부로 포함될 수 있다. 전술한 구성에 의하면, 제어부는 가상좌표 상에서 제1 감지대상(8a)인 신체 일부나 마커(22)가 일방향 또는 일방향의 반대측인 타방향으로 움직임에 따라 제2 감지대상(8b)의 유무나 위치 혹은 움직임에 따라 점자 텍스트의 현재 행을 다음 행으로 진행 개행하거나 이전 행으로 복귀 개행할 수 있다.

도 10은 도 9의 점자 디스플레이 장치에 채용가능한 점자 텍스트의 개행 원리를 설명하기 위한 순서도이다.

도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 점자 디스플레이 장치는 가상 좌표를 설정한다(S101). 본 단계(S101)는 하우징(19)의 상부면에 대응하여 하우징(19)의 상부측에 설정되는 제1영역이나 이러한 제1영역에서 일정 거리만큼 사방으로 확장한 제2영역의 중심을 영점(0,0)으로 하는 직각좌표계의 가상 좌표를 상부면과 평행하게 배치하도록 구현될 수 있다.

다음, 점자 디스플레이 장치는 제2 동작감지부를 통해 객체 변위를 감지한다(S102). 본 단계(S102)를 위해, 점자 디스플레이 장치는 객체 변위 감지부(156)를 구비할 수 있다. 객체 변위 감지부(156)는 제2 동작감지부나 제어부의 일부 기능부나 구성부일 수 있으며, 가상 좌표 상에서의 두 점의 거리나 두 점에 의한 방향을 계산하도록 구현될 수 있다.

다음, 점자 디스플레이 장치는 감지된 객체 변위를 토대로 기설정 동작을 판단한다(S103). 본 단계(S103)에서 제어부는 감지된 객체 변위가 점자 텍스트의 개행을 위한 설정 범위 내에 있는 것인지 아닌지를 판단하거나, 점자 텍스트의 개행에 대한 것이면, 다음 행으로의 진행 개행인지 이전 행으로의 복귀 개행인지를 판단하도록 구현될 수 있다. 제어부는 일부 기능부나 구성부로서 가상 좌표의 특정 영역 내에서 객체 변위가 일정 크기 이상인지 혹은 특정 방향인지에 따라 기설정 동작을 판단하는 판단부(157)를 구비할 수 있다.

다음, 점자 텍스트의 개행과 같은 기설정 동작에 대응하는 객체 변위가 감지되면, 점자 디스플레이 장치의 제어부는 개행 신호를 출력하여 구동부를 제어함으로써 구동부의 동작에 의해 점자표시부에 개행된 점자가 출력되도록 동작할 수 있다(S104).

전술한 실시예에 있어서, 객체 변위 감지부(156)나 판단부(157)를 포함하는 장치는 또 다른 점자 디스플레이 장치(10c)로 구현될 수 있다. 이러한 점자 디스플레이 장치(10c)는 전술한 객체 변위 감지부(156)나 판단부(157)를 제외하고 도 1, 2, 8 또는 9를 참조하여 앞서 설명한 점자 디스플레이 장치와 실질적으로 동일할 수 있으므로 그에 대한 상세 설명은 생략한다.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 점자 디스플레이 장치를 설명하기 위한 예시도이다.

도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 점자 디스플레이 장치(10d)는 점자셀을 구비한 보조공학기기 형태로 노트북 등의 전자기기(30)에 연결될 수 있다. 이 경우, 점자 디스플레이 장치(10d)는 점자표시부(13), 구동부(도 2의 14 참조), 동작감지부(15) 및 하우징(도 1의 19 참조)만을 포함하도록 구현될 수 있다.

전술한 경우, 제어부는 생략되고 전자기기(30)의 마이크로프로세서나 중앙처리장치가 그 기능을 대신할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 물론, 제어부는 하우징 내에 탑재되어 전자기기(30)의 마이크로프로세서나 중앙처리장치와 통신하도록 구현될 수 있다. 이와 유사하게, 저장부, 입출력부 또는 통신부도 생략가능하며, 그 경우 해당 구성요소의 기능은 전자기기(30)의 대응 기능부나 구성부가 이를 대체할 수 있다.

한편, 본 실시예에 있어서, 점자 디스플레이 장치(10d)는 좁은 의미에서 전자기기(30)를 포함하지 않으나, 이에 한정되지는 않으며, 구현에 따라서 점자 디스플레이 장치(10d)와 전자기기(30)의 조합이 넓은 의미의 점자 디스플레이 장치를 구성할 수 있다.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 점자 디스플레이 장치를 설명하기 위한 추가 예시도이다.

도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 점자 디스플레이 장치는 점자 출력이 가능한 휴대용 태블릿 PC나 전자교과서에 결합하여 그것과 연동되는 장치로서 구현될 수 있다. 즉, 점자 디스플레이 장치는 외장 모듈 형태를 구비한 동작감지부(15b)를 포함할 수 있다. 또한, 점자 디스플레이 장치는 동작감지부(15b)를 장착한 전자기기(40)를 포함할 수 있다. 전자기기(40)는 제어부로서 마이크로프로세서나 중앙처리장치를 구비할 수 있다.

동작감지부(15b)는 발광부(158)와 수광부(159)를 구비하고, 전자기기(40)의 하우징의 테두리(42)에 부착될 수 있다. 테두리(42)는 점자 텍스트가 출력되는 점자표시부(41)와 소정 높이의 단차부(43)를 게재한 상태로 배치될 수 있다.

본 실시예에 의하면, 점자 디스플레이 장치(40)의 제어부는 케이블(160)로 연결된 고정식이나 착탈식 형태를 구비할 수 있으며, 동작감지부(15b)를 통해 점자표시부(41) 상의 사용자의 신체 일부를 감지하고, 감지된 신호에 대응하는 위치 정보나 거리 정보를 토대로 점자 텍스트의 개행 여부나 자동 스크롤 여부를 판단하여 수행할 수 있다.

상술한 휴대용 전자교과서나 태블릿 PC(Tablet PC)는 점자셀을 출력할 수 있는 화면을 메인 출력 장치로 장착한 휴대용 전자기기이거나 화면에 표시되는 점자셀을 통해 점자 텍스트를 입력하거나 출력할 수 있는 화면을 메인 입출력 장치로 장착한 휴대용 전자기기를 포함할 수 있다. 여기서, 휴대용 전자기기의 화면은 수 인치에서 약 15인치 이하의 크기를 가질 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 점자 디스플레이 장치를 설명하기 위한 예시도이다.

도 13을 참조하면, 본 실시예에 따른 점자 디스플레이 장치(10e)는 제어부, 저장부, 점자표시부(13), 구동부, 입출력부, 전원제어부(17), 스크롤조정부 및 하우징(19a)을 포함한다. 점자 디스플레이 장치(10e)는 동작감지부(15)를 포함하거나 생략할 수 있다. 동작감지부(15)를 포함하는 경우, 전술한 동작 감지와 후출하는 터치 감지의 조합을 통해 더욱 신뢰성 있고 자동화된 점자 디스플레이 장치를 제공하는 것이 가능하다.

본 실시예에서 점자 디스플레이 장치(10e)는, 사용자(시각장애인 등)가 버튼이나 조이스틱을 조작하여 점자 텍스트를 개행하는 기존 방식과 달리, 점자표시부(13)의 각 점자 셀(131, 132, 133 등)을 정전식 터치 센서부로서 기능하는 제어부에 연결하고 각 점자 셀에 일정한 미세 전류가 흐르도록 구현하고, 이를 통해 점자 셀에 사용자의 신체가 접촉할 때 점자 셀에 흐르던 미세 전류가 사용자의 신체로 빨려들어갈 때의 전위차를 측정하여 점자 셀의 터치 여부를 판별하도록 구현된다. 여기서, 사용자의 터치를 감지하는 기능(간단히, 터치 감지 기능)은 전술한 동작 감지 기능에 포함될 수 있다. 즉, 본 실시예의 점자 디스플레이 장치(10e)는 특정 점자 셀의 터치 여부를 감지함으로써, 점자표시부(13) 상에서 시각장애인 사용자가 읽고 있는 텍스트의 행이나 해당 행의 글자의 위치를 파악할 수 있고 파악한 위치를 토대로 사용자 의도를 인식하거나 자동적으로 점자 텍스트를 개행하거나 유지할 수 있다.

본 실시예의 점자 디스플레이 장치(10e)는 제어부, 점자표시부(13) 및 하우징(19a)을 제외하고 전술한 다른 실시예들의 적어도 어느 하나 또는 이들의 조합과 실질적으로 동일할 수 있다.

주요 구성요소를 좀더 구체적으로 설명하면, 먼저 본 실시예의 제어부는 터치 센서부로서의 기능을 포함할 수 있다. 터치 센서부로서의 기능은 정전식 감응에 의해 점자 셀의 터치를 감지하는 기능을 지칭한다. 정전식 감응(capacitive sensing)은 정전용량 커플링 효과로 근접, 변위, 습도, 유량, 가속도 등에 의해 센서의 정전용량 값의 변화를 감지하는 기술을 의미한다. 이와 같이, 제어부는 점자표시부(13)의 복수의 점자 셀들에 연결되어 복수의 점자 셀들 중 사용자의 신체에 의해 정전용량 값이 가장 많이, 가장 넓게, 가장 깊게 혹은 가장 세게 변하는 점자 셀을 판별하여 점자표시부(13) 상에서의 사용자의 신체의 위치를 산출할 수 있다.

이를 위해, 점자표시부(13)의 복수의 점자 셀들(131, 132, 133 등)은 인접한 점자 셀들 사이가 서로 전기가 통하지 않도록 절연 처리될 수 있다. 예를 들어, 점자 셀들 사이의 공간(S1)이 일정 간격 서로 이격되도록 배치할 수 있다. 그리고, 구현에 따라서 각 점자 셀 내의 단위셀들(133a, 133b 등) 사이의 공간(S2, S3)도 서로 전기가 통하지 않도록 절연 처리될 수 있다. 단위셀은 점자핀으로 언급될 수 있다.

전술한 절연처리는 하우징(19a)의 상부면을 관통하여 하우징(19a)의 표면에 돌출되는 점자 셀들 사이의 공간(S1)이 절연체로 이루어진 하우징(19a)d의 상부면(또는 덮개)의 일부분에 의해 채워지도록 배치함으로써 구현될 수 있다. 이때, 각 점자 셀의 단위셀들 사이의 공간(S2, S3)도 하우징(19a)의 상부면의 다른 일부분에 의해 채워질 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

또한, 각 점자셀에 대한 사용자 터치시의 통전성 확보를 위하여, 각 점자표시부 주위를 덮는 하우징(19a)의 덮개는 전기가 통하지 않는 절연성 소재를 사용하고, 점자표시부(13)의 각 점자 셀에서 돌출되는 점형(dot) 자체에 탄소나노튜브 분말 등의 도전체를 함유시켜 각 점자 셀의 통전성을 효과적으로 확보할 수 있다.

도 14는 도 13의 점자 디스플레이 장치의 작동 원리를 설명하기 위한 부분 확대 예시도이다.

도 14를 참조하면, 본 실시예에 따른 점자 디스플레이 장치에 있어서, 시각장애인 또는 사용자가 손가락(81)을 사용하여 점자 텍스트를 읽고 있을 때, 제어부는 제1 점자 셀(131)과 제2 점자 셀(132)에서의 정전용량 값의 변화를 감지하고, 두 정전용량 값의 변화 차이를 비교하고 이를 토대로 제2 점자 셀(132)에 사용자의 손가락이 위치하는 것을 파악할 수 있다.

좀더 구체적으로 설명하면, 제어부는 점자표시부에서 터치되는 다중 점자 셀의 셀 주소를 파악하고, 점자표시부로 출력되는 다중 점자 셀의 텍스트 내 위치를 파악하고, 앞서 파악한 두 가지의 정보를 비교 분석하여 메타데이터와 정확하게 동기할 수 있다. 예컨대, 제어부는 파악되는 2개의 콜백(callback) 함수를 비교 연산함으로써 메타데이터(일반적인 텍스트 등) 상의 사용자 독서 위치를 정확하게 추적할 수 있다.

물론, 사용자의 손가락이 단일 점자 셀 상에 위치하는 경우, 별도의 정전용량 값의 변화분에 대한 비교를 생략하고 해당 점자 셀을 사용자의 손가락이 위치하는 점자 셀로 판별할 수 있다.

본 실시예에 의하면 터치 센싱되는 점자 셀을 추적하고 추적 정보를 네트워크를 통해 소정의 컴퓨팅 장치(교사나 사용자의 데스크탑 컴퓨터, 모바일 단말 등)에 제공함으로써 다음과 같이 다양하게 점자 디스플레이 장치를 활용할 수 있다.

1) 촉독 위치를 모니터에 표시하는 방식으로 점자 학습자가 읽고 있는 위치를 교사가 실시각으로 모니터링 할 수 있다.

2) 점자 학습자의 점자 읽는 속도를 교수자가 파악할 수 있다.

3) 음성출력과 병행하면, 읽고 있는 단어/줄/글자를 음성 출력할 수 있다. 즉, 시각장애인이 점자만 읽을 때보다 빠르고 정확하게 독서를 할 수 있다.

4) 외국어 학습 시 약자로 구성된 점자의 철자를 풀어 읽을 수 있다. 참고로, 점자는 점자가 표시되는 면적을 줄이기 위해 많은 약어 및 약자를 사용한다.

5) 학습자가 읽지 않고 건너뛴 점자가 있는지 파악할 수 있다.

6) 외국어 학습 시 학습자가 점자를 촉독한 뒤 음성 출력이 이루어지기까지 반응 지연을 설정함으로써, 발음 연습을 병행할 수 있다.

7) 학습자가 읽은 내용과 읽지 않은 내용, 혹은 현재 읽고 있는 내용을 프로그램상에서 각기 다른 색상으로 표현함으로써, 학습자나 교사에게 편리하고 유용한 교수법을 적용할 수 있다.

8) 온라인 연결을 통해 교수자와 학습자가 원거리에 떨어진 상황에서도 학습 상황을 모니터링 할 수 있다. 일례로, 교수자는 스마트폰의 앱(app.)을 이용하여 학습자의 학습 상황을 확인할 수 있다.

9) 점자 디스플레이 장치로부터 획득한 터치 정보에 대한 데이터마이닝 분석을 통해 학습자별 혹은 학습자 그룹별 점자 촉독 패턴을 파악할 수 있다.

10) 줄 끝에서 자동으로 개행되는 오토 스크롤링 기능을 구현할 수 있다.

또한, 전술한 정전식 터치 센싱 방식의 경우, 원 터치와 더블 터치의 기능(마우스 장치에서의 클릭과 더블 클릭에 대응할 수 있음)을 부가하여 메뉴를 호출하거나 특정 항목을 지정 또는 실행시키기 위한 목적으로 활용할 수 있다. 즉, 사용자가 점자 셀을 터치하거나 더블 터치함으로써 해당 기능을 수행한다. 적어도 일부 점자 셀에는 특정 메뉴명이 표시될 수 있다.

또한, 원 터치와 더블 터치의 기능 또는 일정 시간 이상의 터치를 이용하면, 워드프로세서 등 문서 편집 작업 시 블럭지정을 용이하게 할 수 있다. 예컨대, 사용자가 촉독으로 점자 디스플레이 상에서 점자 텍스트의 내용을 읽으며 블록 지정할 범위를 선택하거나, 혹은 뒤로 역진행하면서 지정된 블럭의 범위를 축소시키는 기능을 구현할 수 있다.

또한, 원 터치와 더블 터치의 기능 또는 일정 시간 이상의 터치를 이용하면, 점자 텍스트의 내용에 대하여 잘라내기, 복사, 삭제 등의 기능을 이용하게 구현할 수 있다. 예컨대, 워드프로세서 등 문서 편집 작업 시 블록 지정한 문서의 내용을 복사하거나 잘라내기 하거나 삭제할 수 있는 기능을 구현할 수 있다.

또한, 원 터치와 더블 터치의 기능 또는 일정 시간 이상의 터치를 이용하면, 문서의 여백 조절 기능을 효과적으로 구현할 수 있다. 즉, 워드프로세서 등 문서 편집 작업 시 글자나 단어 사이의 빈칸 간격을 넓히거나 줄이는 기능을 손쉽게 구현할 수 있다. 일례로, 2개의 글자나 2개의 단어를 각기 다른 손가락으로 터치한 채로 양 손가락의 간격을 넓히거나 좁히면, 문서 본문의 글자나 단어 사이의 간격이 멀어지거나 가까워질 수 있다.

도 15는 본 발명의 실시예에 채용가능한 다른 점자 셀 구조에 대한 예시도이다.

도 15를 참조하면, 본 실시예에 따른 점자 셀은, 전술한 8개의 단위셀들(dots)을 각각 구비한 점자 셀들과 달리, 12개의 단위 셀을 가진 점자 셀로서 3개씩 2줄로 이루어진 6개의 오른쪽 점들(recto dots)과 3개씩 2줄로 이루어진 6개의 왼쪽 점들(verso dots)이 가로 방향과 세로 방향에서 인접한 단위셀들 사이사이에 번갈아 배치되는 구조를 구비할 수 있다.

한편, 점자 셀의 구조는 8개나 12개의 점자 셀을 가진 구조 외에 6개 등의 다른 개수의 단위셀을 가진 점자 셀 구조로 구현될 수 있다.

위에서 살핀 바와 같이, 전술한 실시예들에 따른 점자 디스플레이 장치는 기본적으로 감지대상을 감지하거나 감지대상과의 거리를 측정하고, 이를 토대로 점자셀의 90% 이상과 20% 이하에 감지대상이 연속적으로 위치하는 조건에 한해서만 점자 텍스트의 개행을 수행할 수 있으며, 이에 의해 신뢰성 있는 자동 개행 또는 오토 스크롤 기능과 함께 시각장애인인 사용자의 독서 효율성 증가, 편의성 극대화, 업무 피로도 감소 및 손가락 관절 질병 예방의 효과를 얻을 수 있다. 아울러, 정전용량 값의 변화를 이용한 점자 셀의 터치 감지를 통해 사용자가 읽고 있는 텍스트의 위치를 파악할 수 있다. 게다가. 동작 감치와 터치 감지의 조합을 통해 사용자 편의성을 극대화한 점자 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.

이하의 실시예에서 설명하는 점자 정보 단말기는 전술한 실시예들의 점자 디스플레이 장치를 포함할 수 있다.

도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 점자 정보 단말기를 설명하기 위한 사시도이다.

도 16을 참조하면, 본 실시예에 따른 점자 정보 단말기(100)는 전술한 점자 디스플레이 장치의 구조에 더하여 조그휠(101)을 포함할 수 있다. 조그휠(101)은 점자표시부(13)의 상부(도면에서 위쪽) 중앙에 위치되어 있다. 이 경우, 사용자는 퍼킨스 타입 키보드를 사용하는 중에 양손 중앙에 위치하는 조그휠(101)을 조작하여 입력 콘텐츠 상의 작업 위치를 전후 또는 상하로 이동하거나 출력 콘텐츠 상의 재생 위치를 전후(현재 행에서의 점자 단위 이동) 또는 상하(현재 행 전후의 다른 행으로의 이동)로 이동할 수 있다.

이러한 조그휠(101)은 원형 구간을 복수개로 분할한 구조에서 한 칸씩 돌려 이동하는 직관적인 원형 로터와 원형 로터 내측에 결합되어 사용자로부터의 압력에 따라 동작하는 상하좌우 방향키의 결합 구조를 구비할 수 있다.

도 17은 도 16의 점자 정보 단말기의 변형예로서 듀얼 키보드를 구현하기 위한 구조를 설명하기 위한 사시도이다. 도 18은 도 17의 점자 정보 단말기의 구조에서 도 16의 점자 정보 단말기를 생략한 부분을 나타낸 도면이다.

도 17 및 도 18을 참조하면, 본 실시예에 따른 점자 정보 단말기(100)는 듀얼 키보드를 지원하기 위한 커버(102)를 더 포함할 수 있다.

커버(102)는 점자 정보 단말기(100)의 본체(하우징 포함)를 지지하기 위한 체결수단(103)을 구비할 수 있다. 체결수단(103)은 벨트나 격벽 구조물 등을 포함할 수 있다.

본 실시예에서는 예시적으로 점자 정보 단말기(100)의 외부에 분리가능하게 결합하는 커버(102)를 이용하나, 이에 한정되지는 않는다. 구현에 따라서 점자 정보 단말기(100)는 퍼킨스 타입 키보드 외에 다양한 종래의 키보드들 중 하나 예컨대, 쿼티 키보드를 선택하여 점자 정보 단말기에 결합하도록 구현될 수 있다. 그 경우, 쿼티 키보드는 점자 정보 단말기(100)의 하우징 하부에 내장되어 있다가 분리되어 점자 정보 단말기(100)의 퍼킨스 타입 키보드 상에 배치된 후 사용자에 의해 사용될 수 있다. 이때, 쿼티 키보드는 퍼킨스 타입 키보드의 돌출 구조에 꼭맞는 오목 구조를 가지고 피킨스 타입 키보드상에 밀착 적층되거나, 쿼티 키보드 하부의 돌기와 퍼킨스 타입 키보드 주위의 요철부의 결합 구조에 의해 지지될 수 있다.

도 19는 도 17의 점자 정보 단말기 중 듀얼 키보드의 다른 하나인 쿼티 키보드를 설명하기 위한 도면이다.

도 19를 참조하면, 본 실시예의 점자 정보 단말기는 기본 탑재된 퍼킨스 타입 키보드와 착탈가능하게 커버에 의해 수납되는 쿼티 키보드(104)를 포함할 수 있다. 쿼티 키보드(104)는 커버에 의한 수납이나 커버 상에 놓고 사용하기 위하여 소정의 케이스(105)와 일체화될 수 있다. 쿼티 키보드(104)의 하부 또는 케이스(105)의 하부에는 커버에 고정하기 위한 체결수단이 구비될 수 있다.

쿼티 키보드(104)를 이용하면, 사용자는 점자 입력에 주로 사용되는 퍼킨스 타입 키보드 외에 컴퓨터 장치의 범용 키보드를 이용하여 인터넷을 검색하거나 정보를 입력하는 등 다양한 작업을 더욱 편리하고 효과적으로 수행할 수 있다.

전술한 케이스(105)는 커버의 내측에 일체로 고정될 수 있다. 이러한 구조에 의하면, 쿼티 키보드(104)는 케이스(105)에 수납된 상태로 보관될 수 있다. 이러한 쿼티 키보드(104)는 5핀 등의 커넥터에 구비한 연결 케이블을 통해 점자 정보 단말기에 전기적으로 연결될 수 있다.

도 20은 도 19의 쿼티 키보드가 내재된 점자 정보 단말기에 외형 사시도이다.

도 20을 참조하면, 본 실시예에 따른 점자 정보 단말기는 커버(20)를 사용하여 듀얼 키보드를 지원할 뿐 아니라 이러한 커버(20)를 이용하여 점자 정보 단말기의 휴대성을 극대화하도록 구현될 수 있다.

본 실시예에서 커버(20)는 3단 구조를 구비하며, 커버(20)를 포함하는 점자 정보 단말기의 사이즈는, 가로 235㎜, 세로 150㎜, 두께 19㎜로 휴대하기 적합한 크기를 가질 수 있다.

도 21은 도 16의 점자 정보 단말기 내부에 배치되는 인쇄회로기판에 대한 예시도이다.

도 21을 참조하면, 본 실시예에 따른 점자 정보 단말기의 인쇄회로기판(110)은 서브 컨트롤러(111), 제1 배선(112), 점자셀 결합부(114), 제2 배선(116) 및 커넥터(116)를 포함할 수 있다. 인쇄회로기판(110)은 플렉서블 인쇄회로기판(flexible printed circuit board, FPC)일 수 있다.

서브 컨트롤러(111)는 마이크로프로세서와 입출력 모듈을 하나의 칩으로 만들어 정해진 기능을 수행하도록 구현한 컴퓨팅 장치를 말할 수 있다. 본 실시예에서 서브 컨트롤러(111)는 먹스(multiplexor, MUX), CSM(capacitive sensing module), 타이머를 포함할 수 있다.

서브 컨트롤러(111)는 점자셀 결합부(114)에 기설정 패턴 혹은 일정 주파수의 신호(기준 신호)를 전송하고, 기준 신호를 모니터링할 수 있다. 또한, 서브 컨트롤러는 모니터링 중에 기준 신호의 주파수가 미리 정한 주파수(문턱값)보다 커지는 경우를 감지할 수 있다.

제1 배선(112)은 서브 컨트롤러(111)와 점자셀 결합부(114)를 연결하는 도전성 패턴을 포함할 수 있다. 제1 배선(112)은 복수의 점자셀들 각각에 결합하는 복수의 도전성 패턴 라인들을 구비할 수 있다.

인쇄회로기판(110)의 각 도전성 패턴 라인에는 서브 컨트롤러(111)와 각 점자셀 결합부(114)(또는 각 점자셀)과의 사이에 저항 소자(113)가 배치될 수 있다. 이러한 저항 소자(113)에 의하면, 각 점자셀에서의 커패시턴스와 저항 소자에 의한 전압 분배 노드를 출력으로 하는 셀 커패시턴스 감지 회로를 구현할 수 있다.

점자셀 결합부(114)는 점자셀에 결합한다. 점자셀에서 전기 신호가 발생되면, 점자셀 결합부(114)는 발생된 전기 신호를 제1 배선(112)을 통해 서브 컨트롤러(111)로 전달할 수 있다. 본 실시예에서 점자셀 결합부(114)는 32개의 점자셀들에 대응하여 각각 배치되는 32개의 점자셀 결합부들로 구현될 수 있다.

제2 배선(116)은 서브 컨트롤러(111)의 모니터링 결과를 메인 컨트롤러로 전달할 수 있다. 제2 배선(116)은 서브 컨트롤러(111)와 메인 컨트롤러 사이의 인터페이스에 따라 병렬 신호를 처리하기 위한 배선 구조를 구비할 수 있다.

커넥터(116)는 제2 배선(116)의 말단에 결합한다. 커넥터(116)는 FPC의 절연층이 제거된 배선 노출부로 구현될 수 있다. 또한, 커넥터(116)는 배선 노출부에 결합하는 커넥터 구조물을 포함하도록 구현될 수 있다.

도 22는 도 21의 인쇄회로기판에 실장된 서브 컨트롤러의 주요 작동 원리를 설명하기 위한 블록도이다. 도 23은 도 22의 서브 컨트롤러의 주요 작동 원리를 설명하기 위한 그래프이다.

도 22를 참조하면, 본 실시예에 따른 점자 정보 단말기의 서브 컨트롤러(111)는 점자핀(133x)를 포함하는 점자셀에서 변하는 정전용량(Cp)을 먹스(111a)를 통해 CSM(111b)에서 감지하고, 제1 타이머(111c)를 통해 단위 시간당 주파수가 가장 낮거나 높은 점자셀을 선택하도록 구현될 수 있다. 이러한 점자셀 선택 정보는 메인 컨트롤러로 전달될 수 있다.

점자셀의 커패시턴스의 나타내면 [수학식 1]과 같다.

여기서, A는 점자셀 내 점자핀의 면적(area) 또는 사용자가 접촉하는 점자핀의 면적을 나타내고, d는 점자셀 결합부에서 점자핀 상부까지의 점자핀의 두께를 나타내며, ε₀ 및 ε_r은 점자핀의 유전율 및 물질 속성을 각각 나타낸다.

또한, 서브 컨트롤러(111)는 CMS(111b)를 통해 복수의 점자셀들을 순차적으로 모니터링하고, 제1 타이머(timer1, 111c)를 이용하여 단위 횟수나 단위 시간당 변화 폭이 가장 큰 값을 선택하도록 구현될 수 있다. 이 경우, 제1 타이머(111c)는 기준 타이머(timer0, 111d)의 동작 주기에 기반하여 현재 모니터링하고 있는 신호의 주파수를 일정 시간 단위로 비교할 수 있다.

예를 들면, 도 23에 도시한 바와 같이, 제1 타이머(TMR1)는 기준 타이머(TMR0)의 동작 주기(예컨대 255) 마다 점자셀에 인가되는 신호가 모니터링되도록 기능할 수 있다. 즉, 서브 컨트롤러는 기준 타이머의 동작에 따라 제1 타이머의 제1 주기에서 모니터링되는 제1 신호의 주파수가 제1 주파수(TMR1L)이었다가 제1 타이머의 제2 주기에서 제2 주파수(TMR1H)로 변화(증가)되는 것을 감지할 수 있다.

이때, 서브 컨트롤러는 신호(예컨대, 펄스 신호)의 펄스 개수를 카운터하여 모니터링하는 신호들 간의 변폭 차이를 비교할 수 있다. 이를 위해 서브 컨트롤러는 카운터와 비교부를 구비할 수 있다.

예를 들면, 점자셀에 대한 터치(touch) 판단 기준을 설명하면 다음과 같다.

터치 입력을 감지하는 방식에는 현재 10여 가지 정도가 있다. 그 중에서 대표적인 것이 저항막 방식, 정전용량 방식, SAW(Surface Acoustic Wave), 적외선(IR), 광학식 등이다. 본 실시예에서는 정전용량 방식을 이용하나 다른 방식의 터치 인식 기술로 대체될 수 있다.

좀더 구체적으로 설명하자면, 본 실시예의 터치 감지 방식에서는 각 점자셀에 일정 간격으로 펄스(pulse)를 내보내고 다시 ADC(Analog to Digital converter)로 읽어보도록 구현된다. 사람이 손을 점자셀에 터치하면 해당 점자셀은 ADC로 읽은 값이 현저히 변하게 되므로, 점자 정보 단말기는 터치 여부를 판단할 수 있게 된다. 즉, 터치할 때와 터치하지 않을 때의 ADC 차이 값으로 터치 여부를 판단할 수 있다.

터치 감지 결과는 서브 컨트롤러에서 메인 컨트롤러로 전달된다. 서브 컨트롤러는 터치 서브 시스템으로 지칭될 수 있고, 메인 컨트롤러는 메인 컨트롤러를 포함하는 메인 시스템으로 지칭될 수 있다.

터치 서브 시스템과 메인 시스템 간의 통신 방법은 싱글 터이와 멀티 처치 시의 데이터 통신 방법을 포함할 수 있다. 터치 서브 시스템과 메인 시스템 간의 통신에는 UART, I2C 등 다양한 방법이 사용 가능하다.

본 실시예의 점자 정보 단말기는 32 점자셀(간단히 32셀) 제품에 해당하며, 32셀을 비트(bit) 단위로 맵핑하여 메인 시스템으로 터치 감지 결과를 전달하도록 구현될 수 있다. 즉, 32셀은 4바이트로 비트 맵핑될 수 있다. I2C 통신을 이용하는 경우, 서브 컨트롤러는 4bytes 데이터를 메인 시스템으로 전달할 수 있다.

예를 들어, 1번 셀(cell)이 터치된 경우는 0x01, 0x00, 0x00, 0x00 값이 전달되고, 32번 셀이 터치된 경우는 0x00, 0x00, 0x00, 0x80 값이 전달될 수 있다. 이와 유사하게, 1번 셀과 32번 셀이 거의 동시에 터치된 경우는 0x01, 0x00, 0x00, 0x80 값이 서브 컨트롤러에서 메인 컨트롤러로 전달될 수 있다.

멀티 터치를 인식하기 위해, 서브 컨트롤러(111)는 단위 모니터링 시간이나 단위 모니터링 횟수에서 시간당 변화 폭이 가장 큰 값과 두 번째로 큰 값 및/또는 세 번째로 큰 값 등의 복수의 값을 감지하고, 이러한 감지 결과(정보)를 메인 컨트롤러에 전달할 수 있다.

전술한 경우, 메인 컨트롤러는 예컨대 사용자가 점자 텍스트를 읽고 있는 중에 해당 텍스트 행을 개행하지 않고 행의 처음으로 되돌아가거나 행의 중간에서 끝으로 나머지 중간 부분을 건너뛰는 형태 등과 같은 감지 결과의 재해석을 수행할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 점자 정보 단말기는 점자셀들 상에서 두 셀들을 선택하거나 하나의 셀에서 양쪽 방향으로 벌리거나 서로 이격된 두 셀들에서 하나의 셀로 모이거나 기타 여러 형태의 사용자 입력을 지원하도록 구현될 수 있고, 그에 의해 사용자 편의성을 극대화할 수 있다.

더욱이, 이러한 멀티 터치의 인식은 도 4 내지 도 10을 참조하여 앞서 설명한 동작 인식과 결합할 수 있으며, 그 경우, 점자 정보 단말기는 사용자 입력에 대한 신속하고 더욱 정확하게 인식하고 그에 의해 장치의 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있다.

도 24는 도 16의 점자 정보 단말기의 시스템 구조를 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.

도 24를 참조하면, 본 실시예에 따른 점자 정보 단말기는, FPC(110), 점자 셀 구동부(116), 어플리케이션 프로세서(117), 통신부(118)를 포함할 수 있다.

FPC(110)는 도 21을 참조하여 앞서 설명한 인쇄회로기판을 포함할 수 있다.

점자셀 구동부(116)는 메인 컨트롤러의 제어 신호를 점자셀에 결합된 구동부 또는 액추에이터에 전달한다. 점자셀 구동부(116)는 메인 컨트롤러로부터 직렬 데이터 출력(serial data out), 직렬 클럭(serial clock), 점자셀 제어(braille cell control) 신호, 직렬 데이터 입력(serial data in)이 가능한 구조를 구비할 수 있다. 점자셀 구동부(116)는 점자셀의 액추에이터를 구동하기 위한 드라이버를 구비할 수 있다.

어플리케이션 프로세서(117)는 메인 컨트롤러로서 채용되어 있다. 어플리케이션 프로세서는 고성능 예컨대 8 코어 프로세서로 구현될 수 있다.

통신부(118)는 GPS(global positioning system)와 GPS에 연결되는 안테나를 구비할 수 있다. 또한, 통신부(118)는 블루투스(bluetooth, BT), Wi-Fi 모듈을 포함할 수 있다.

전술한 실시예들에 의하면, 본 발명은 다음과 같은 특징을 가질 수 있다.

첫째, LTE(long-term evolution) 통신을 지원하는 점자 정보 단말기로 구현될 수 있고, 이 경우 사용자는 언제 어디서나 인터넷을 빠른 속도로 이용할 수 있다. 사용자는 실내에서 Wi-Fi로, 실외에서 LTE 데이터 통신으로 자유롭게 인터넷을 검색하고 필요한 점자 콘텐츠를 다운로드 받아 이용할 수 있다.

둘째, '스마트 스크롤' 기능으로 더욱 편리해진 점자 읽기를 구현할 수 있다. 점자 정보 단말기에 탑재한 32셀 점자 디스플레이에는 '동작감지 기능'이라는 조금 독특한 기능이 있으며, 이를 이용하면, 사용자가 연속적으로 점자를 읽을 때 사용자의 손가락 위치를 정교하게 감지하여 자동으로 점자 텍스트를 스크롤해 줄 수 있다. 따라서, 사용자는 점자 콘텐츠 내용에 더욱 집중할 수 있는 장점이 있다.

셋째, 자체 개발된 점역엔진을 이용함으로써 역점역 변환, 다국어 점자 지원, 유니코드 지원 등을 구현할 수 있고, 점자 낭독 솔루션을 이용하여 소정의 운영체제(안드로이드 등) 기반의 범용 앱을 자유롭게 사용할 수 있다.

넷째, 조그휠을 탑재하여 사용자 편의성을 극대화할 수 있다. 조그휠은 한칸씩 돌려 이동하는 직관적인 원형 로터와 사용자에게 익숙한 상하좌우 방향키의 결합 구조를 구비하며, 이러한 조그휠 구조를 통해 아날로그의 정서와 디지털 기술의 만남을 구현하면서 점자 정보 단말기 상의 나만의 맞춤 설정을 통해 최적의 사용자 환경을 제공할 수 있다. USB C-타입을 이용하면, USB 커넥터의 연결 방향에 아무런 구애를 받지 않으므로 특히 시각장애인에게 편의성을 제공할 수 있고, USB 단자 손상을 방지할 수 있다.

다섯째, 원 클릭(One Click) 구조의 보이스 노트와 녹음 기능을 제공할 수 있다. 보이스 노트 기능은 음성 녹음과 음성 인식을 동시에 지원할 수 있고, 음성 메모의 가장 큰 한계인 바로 녹음한 내용을 검색할 수 없다는 점을 고려하여 녹음한 내용을 텍스트로 변환하여 저장해 주는 스마트한 음성 메모 기능을 지원할 수 있다.

여섯째, 본 실시예의 점자 정보 단말기는 고속충전 기능을 지원할 수 있다. 이를 위해 USB 3.0을 통한 3A 고속 충전을 지원하도록 구현될 수 있다. 또한, 메인 컨트롤러로서 8개 코어를 가진 고사양의 중앙처리장치(CPU) 또는 마이크로컨트롤러를 탑재시킬 수 있다.

일곱째, 본 실시예의 점자 정보 단말기는 듀얼 키보드를 제공할 수 있다. 점자 정보 단말기는 기본 탑재된 퍼킨스 타입 키보드와 함께 활용이 가능한 쿼티 키보드 케이스를 제공할 수 있다. 듀얼 키보드를 이용하면 사용자의 취향이나 선택에 따라 키보드를 선택하여 사용할 수 있으며, 그에 의해 사용자는 더 편하고, 더 빠른 입력(점자 입력 포함)을 실현할 수 있다.

이상에서와 같이 실시 예들을 중심으로 본 발명을 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 기술내용을 벗어나지 않는 범위에서 실시예에 예시되지 않은 여러 가지의 조합 또는 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 실시 예들로부터 용이하게 도출가능한 변형과 응용에 관계된 기술내용들은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e: 점자 디스플레이 장치
11: 제어부 12: 저장부
13: 점자표시부 14: 구동부
15: 동작감지부 16: 입출력부
17: 전원제어부 18: 스크롤조정부
19: 하우징 20: 통신부

Claims (8)

1. 복수의 점자핀들을 각각 구비한 점자셀들을 포함하는 점자표시부;
   상기 복수의 점자핀들의 배열 패턴을 변화시키는 구동부;
   상기 점자셀들 중 어느 하나 이상의 점자셀에서의 정전용량 변화에 따라 각 점자셀에 인가되는 모니터링 신호에서의 주파수 변화를 감지하고, 상기 점자표시부에서의 입력 감지에 따른 신호를 출력하는 서브 컨트롤러를 포함하는,
   점자 정보 단말기.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 서브 컨트롤러와 상기 복수의 점자핀들을 연결하는 배선을 구비한 인쇄회로기판을 더 포함하는 점자 정보 단말기.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 서브 컨트롤러와 연결되는 메인 컨트롤러;
   상기 메인 컨트롤러에 연결되는 통신부를 더 포함하는, 점자 정보 단말기.
4. 다수의 점자셀을 포함하고 상기 다수의 점자셀이 제1방향으로 배열되는 점자표시부;
   상기 점자표시부의 일단부에 배치되며 상기 제1방향을 따라 이동하는 사용자의 신체 일부를 감지하는 동작감지부;
   상기 동작감지부의 감지신호에 따라 상기 점자표시부를 개행하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부; 및
   상기 제어부의 제어신호에 따라 상기 점자표시부의 다수의 점자셀을 구동하여 상기 점자표시부에 표시되는 점자 텍스트의 현재 행을 개행하거나 유지하는 구동부를 포함하며,
   상기 제어부는, 상기 다수의 점자셀이 차례로 배열되는 상기 점자표시부의 길이 방향인 제1방향에서 상기 사용자의 신체 일부가 상기 점자표시부의 일단부에 미리 설정된 제1거리 이하로 근접하여 위치한 후 상기 점자표시부의 일단부의 반대측인 타단부에 미리 설정된 제2거리 이하로 근접하여 위치할 때, 상기 구동부를 제어하여 상기 점자표시부에 출력된 점자 텍스트의 현재 행을 개행하는,
   점자 정보 단말기.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 동작감지부는, 상기 사용자의 제1 신체 일부를 포함한 제1 감지대상을 감지하는 제1 동작감지부, 및 상기 사용자의 제2 신체 일부를 포함한 제2 감지대상을 감지하는 제2 동작감지부를 포함하고,
   상기 제1 동작감지부는 상기 점자표시부 상의 제1 방향에서 상기 제1 감지대상을 감지하고,
   상기 제2 동작감지부는 상기 점자표시부 외부의 기설정 영역에서 상기 제2 감지대상을 감지하는, 점자 정보 단말기.
6. 청구항 4에 있어서,
   상기 동작감지부는 상기 사용자의 신체 일부 또는 상기 신체 일부에 부착된 마커의 움직임에 따른 변화를 감지하고,
   상기 제어부는 가상좌표를 설정하고, 상기 사용자의 신체 일부 또는 상기 마커가 상기 가상좌표 상에서 기설정 위치 또는 거리 내에 존재할 때, 상기 가상좌표 상의 일방향 또는 상기 일방향의 반대측인 타방향에 대응하여 상기 구동부로 개행을 위한 제어 신호를 출력하는, 점자 정보 단말기.
7. 청구항 4에 있어서,
   상기 제어부는 상기 점자표시부에 출력되는 복수의 점자셀들에 대한 텍스트 내 행 위치를 파악하고 상기 점자표시부에서 터치되는 적어도 하나 이상의 점자셀들에 대한 셀 주소를 파악한 후, 파악된 두 정보를 비교 분석하여 사용자가 읽고 있는 문자 위치를 파악하는, 점자 정보 단말기.
8. 청구항 4에 있어서,
   상기 제어부는 상기 복수의 점자셀들 중 적어도 어느 하나 이상의 원 터치, 더블 터치, 일정 시간 이상의 터치, 또는 이들의 조합에 따라 미리 설정된 해당 기능을 수행하는, 점자 정보 단말기.

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