WO2018155825A1

WO2018155825A1 - 스마트 기기용 햅틱 패턴 제공 장치

Info

Publication number: WO2018155825A1
Application number: PCT/KR2018/001056
Authority: WO
Inventors: 박동현
Original assignee: 린츠 주식회사
Priority date: 2017-02-23
Filing date: 2018-01-24
Publication date: 2018-08-30
Also published as: CN110366715A; KR101868448B1; US20200285316A1; US10915176B2

Abstract

본 발명은 스마트 기기용 햅틱 패턴 제공 장치에 관한 것으로서, 장치 내의 수용부에 스마트 기기를 수납하여, 상기 수용부 상부에 구비되어 상기 스마트 기기의 터치스크린에 밀착되는 전기감응 패널을 통해 수납된 스마트 기기에서 디스플레이되는 시각 정보에 매칭되는 전기자극 패턴을 사용자에게 제공하도록 구성되어, 스마트 기기의 터치스크린 상에서 사용자의 터치 위치를 감지하여 해당 터치 위치에 디스플레이된 시각 정보에 매칭되는 햅틱패턴을 전기감응 패널을 통해 사용자에게 제공함으로써, 사용자가 손가락으로 스마트 기기의 터치스크린에 밀착된 전기감응 패널을 스캐닝하는 과정을 통해 스마트 기기에서 디스플레이되는 다양한 시각 정보를 햅틱패턴으로 구현된 촉각정보로 변환하여 제공받을 수 있는 스마트 기기용 햅틱 패턴 장치에 관한 것이다.

Description

스마트 기기용 햅틱 패턴 제공 장치

본 발명은 스마트 기기용 햅틱 패턴 제공 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스마트 기기를 이용하는 시각장애인을 위해 스마트 기기에 디스플레이되는 시각정보를 촉각정보로 변환하여 제공하는 장치를 구성함에 있어서, 장치 내의 수용부에 스마트 기기를 수납하여, 상기 수용부 상부에 구비되어 상기 스마트 기기의 터치스크린에 밀착되는 전기감응 패널을 통해 수납된 스마트 기기에서 디스플레이되는 시각 정보에 매칭되는 전기자극 패턴을 사용자에게 제공하도록 구성되어, 스마트 기기의 터치스크린 상에서 사용자의 터치 위치를 감지하여 해당 터치 위치에 디스플레이된 시각 정보에 매칭되는 햅틱패턴을 전기감응 패널을 통해 사용자에게 제공함으로써, 사용자가 손가락으로 스마트 기기의 터치스크린에 밀착된 전기감응 패널을 스캐닝하는 과정을 통해 스마트 기기에서 디스플레이되는 다양한 시각 정보를 햅틱패턴으로 구현된 촉각정보로 변환하여 제공받을 수 있는 스마트 기기용 햅틱 패턴 장치에 관한 것이다.

최근에는 컴퓨터, 이동통신 단말기, PDA, PMP 등의 각종 전자 및 휴대 전자 장치의 보급도가 증대되고 있다. 이러한 전자 장치들의 사용은 디지털 정보에의 접근 여부를 결정함으로써 다른 형태의 디지털 디바이드(digital divide)를 야기하고 있는데, 기존의 통상적인 전자 장치들은 신체적인 어려움을 수반하지 않은 비장애인을 기준으로 설계되기 때문에, 장애인들의 접근성이 어려웠다.

또한, 최근 스마트폰이 활성화 되면서 스마트 기기에 대한 관심이 급증하고 있는 추세이지만, 스마트 기기는 기본적으로 터치스크린을 이용해 입력과 출력을 동시에 제공한다는 점에서 터치스크린에 표시된 화면을 볼 수 없는 시각 장애인들은 스마트 기기를 사용하는 것에 커다란 불편함을 느끼고 있으며, 시각장애인들이 스마트 기기에 디스플레이되는 내용을 획득하기 위해서는 한국등록특허 제747,724호에 나타난 바와 같이, 스마트 기기상에 디스플레이된 정보를 모두 음성으로 안내받거나, 텍스트-투-스피치(text to speech) 프로그램 등의 스크린리더(screen reader)를 이용하여 스마트 기기상에 디스플레이된 텍스트 정보만을 청각을 통해 제공받는 방법을 사용해야 했다.

이에 따라, 시각장애인은 스마트 기기상에 디스플레이된 정보 중에서 음성으로 표현하기 곤란한 기호, 그래프, 도형 등의 이미지 적인 시각 정보는 제공받지 못하고, 텍스트 정보만을 제한적으로 제공받을 수 있을 뿐이여서, 정보를 습득함에 있어 취약한 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 한국등록특허 제1,221,513호에는 컴퓨터 또는 임베디드 시스템으로부터 UART를 통해 시각 정보를 수신받고 제어 명령에 따라 각각 다중배열로 구성된 다수의 초음파 모터들의 핀을 돌출시킴으로써, 시각 장애인에게 시각 정보를 촉각 정보로 전달하는 그래픽 햅틱 전자보드가 개시되어 있다.

그러나, 상기와 같은 다수의 초음파 모터들의 핀을 돌출시키는 방식을 사용하는 경우, 다중배열로 구성된 다수의 초음파 모터들을 소형 집적화시키는데 어려움이 수반되어 장치를 소형화 및 경량화하기에 어려움이 있고, 충분한 발생력을 얻기 위해서는 고전압이 요구됨에 따라 전기소비율이 높아, 휴대용으로 사용하기에는 불편한 문제점이 있다.

또한, 휴대용 스마트 기기와 함께 사용하기 위해서는, 스마트 기기와는 별도로 휴대해야 하기 때문에, 사용자 입장에서는 이를 항상 별도로 휴대하는 것이 번거롭고 불편한 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 것이다. 즉, 본 발명의 목적은, 스마트 기기를 이용하는 시각장애인을 위해 스마트 기기에 디스플레이되는 시각정보를 촉각정보로 변환하여 제공하는 장치를 구성함에 있어서, 장치 내의 수용부에 스마트 기기를 수납하여, 상기 수용부 상부에 구비되어 상기 스마트 기기의 터치스크린에 밀착되는 전기감응 패널을 통해 수납된 스마트 기기에서 디스플레이되는 시각 정보에 매칭되는 전기자극 패턴을 사용자에게 제공하도록 구성되어, 스마트 기기의 터치스크린 상에서 사용자의 터치 위치를 감지하여 해당 터치 위치에 디스플레이된 시각 정보에 매칭되는 햅틱패턴을 전기감응 패널을 통해 사용자에게 제공함으로써, 사용자가 손가락으로 스마트 기기의 터치스크린에 밀착된 전기감응 패널을 스캐닝하는 과정을 통해 스마트 기기에서 디스플레이되는 다양한 시각 정보를 햅틱패턴으로 구현된 촉각정보로 변환하여 제공받을 수 있는 스마트 기기용 햅틱 패턴 장치를 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서 본 발명은, 스마트 기기와 연동하여 스마트 기기에 디스플레이되는 시각정보를 촉각정보로 변환하여 제공하는 장치에 있어서, 스마트 기기가 수납되는 수용부가 형성된 본체부; 상기 수용부에 수납된 스마트 기기의 터치스크린에 부착되어 사용자에게 햅틱 패턴을 제공하는 전기감응 패널; 및 프레임 형태로 형성되어 상기 수용부의 상부에서 상기 본체부와 결합되어 상기 수용부에 수납된 스마트 기기를 고정·지지하는 덮개부;를 포함하여 구성되어, 사용자가 자신의 신체요소를 통해 상기 터치스크린에 부착된 상기 전기감응 패널을 스캔하는 과정에서, 상기 스마트 기기로부터 상기 스마트 기기의 터치스크린을 통해 감지되는 사용자의 터치 위치에 디스플레이된 시각정보와 매칭되는 햅틱패턴 정보를 전달받아, 전달받은 햅틱패턴 정보에 따른 전기신호를 발생시켜 상기 전기감응 패널을 통해 촉각정보로 제공하는 것을 특징으로 하는 스마트 기기용 햅틱 패턴 제공 장치를 제공한다.

본 발명에 따른 스마트 기기용 햅틱 패턴 제공 장치는, 사용자가 손가락으로 스마트 기기의 터치스크린을 스캐닝하는 과정을 통해 스마트 기기에서 디스플레이되는 다양한 시각 정보를 햅틱패턴으로 제공받을 수 있으며, 특히, 별도의 햅틱 기능이 내장되어 있지 않은 종래의 일반적인 스마트 기기를 사용하는 경우에도, 본 발명의 스마트 기기용 햅틱 제공 장치를 장착하여, 스마트 기기에서 디스플레이되는 다양한 시각정보를 햅틱패턴으로 용이하게 제공받을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 기기용 햅틱 패턴 제공 장치의 구성을 보여주는 도면이다.

도 2는 도 1에 도시된 본체부의 내부 구성을 보여주는 블럭도이다.

도 3은 도 1에 도시된 전기감응 패널의 구성을 보여주는 도면이다.

도 4는 도 1에 도시된 각각의 구성요소가 결합되어 장착된 상태를 나타낸 예시도이다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전기감응 패널에서 제공하는 햅틱 질감의 실시예들을 보여주는 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 기기용 햅틱 패턴 제공 장치의 외부 구성도이며, 도 2는 도 1에 도시된 본체부의 내부 구성도이고, 도 3은 도 1에 도시된 전기감응 패널의 구성을 보여주는 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 기기용 햅틱 패턴 제공 장치는, 스마트 기기(200)가 수납되며 전기자극 패턴을 생성하는 본체부(100)와, 상기 스마트 기기(200)의 터치스크린(210)에 부착되어 사용자에게 전기자극 패턴을 제공하는 전기감응 패널(300) 및 상기 본체부(100)와 결합되어 본체부에 수납된 스마트 기기(200)를 지지·고정시키며, 본체부(100)에서 생성된 전기자극 패턴을 상기 전기감응 패널(300)로 전달하는 덮개부(400)를 포함하여 구성된다.

이를 통해, 스마트 기기의 터치스크린 상에서 사용자의 손가락이 접촉되어 터치 위치를 감지하면, 터치 위치에 디스플레이된 시각 정보에 매칭되는 햅틱패턴을 전기감응 패널을 통해 접촉된 사용자의 손가락에 전달함으로써, 사용자가 손가락으로 스마트 기기의 터치스크린에 부착된 전기감응 패널을 스캐닝하며 이동하는 궤적을 따라 해당 위치에 디스플레이된 시각 정보에 매칭되는 각각의 햅틱패턴들이 제공되고, 이를 통해 사용자는 제공되는 다양한 햅틱패턴의 조합을 통해 터치스크린에 디스플레이된 이미지 정보를 촉각으로 인식할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 햅틱 기능이 내장되어 있지 않은 종래의 일반적인 스마트 기기를 사용하는 경우에도, 본 발명의 스마트 기기용 햅틱 패턴 제공 장치를 장착하여, 스마트 기기에서 디스플레이되는 다양한 시각정보를 햅틱패턴으로 용이하게 제공받을 수 있게 된다.

이를 보다 구체적으로 설명하면, 먼저 스마트 기기용 햅틱 패턴 제공 장치의 본체부(100)에는, 스마트 기기(200)가 수납될 수 있도록 상부가 개방된 수용부(110)가 형성되어 있다. 이러한 수용부(110)는, 적용 대상이 되는 스마트 기기의 제형에 따라 다양한 크기와 형상으로 형성 가능하며, 각종 버튼이나 충전단자 등이 외부로 노출되도록 형성된다.

본체부(100)의 내부에는 도 2에 도시된 바와 같이, 스마트 기기와 유/무선 통신을 수행하는 통신부(140), 사용자가 터치한 터치스크린 좌표에 디스플레이된 시각정보에 매칭되는 전기자극 패턴을 생성하기 위한 햅틱패턴 생성부(150) 및 전원을 공급하기 위한 전원부(160)가 구비되며, 본체부(100)의 외부 일측에는 햅틱패턴 생성부(150)에서 생성된 전기자극 패턴신호를 덮개부(300)로 전달하기 위한 연결단자(120)가 구비된다.

본 발명의 통신부(140)는 스마트 기기와 유선 또는 무선 통신을 통해 데이터를 송수신하는 역할을 하며, 이를 위해 본체부 일측에는 스마트 기기와의 유선 연결을 위한 통신 단자(미도시)가 구비되어 있을 수도 있으며, 이외에도 무선 통신을 위한 블루투스 모듈 또는 NFC 모듈 등의 근거리 무선 통신 모듈이 구비되어 있을 수도 있다.

전원부(160)는 햅틱 패턴 제공 장치의 구동에 필요한 전원을 공급하기 위한 배터리가 구비되며, 본체부의 일측에는 내부에 구비된 배터리에 전원을 공급하기 위한 전원포트(미도시)가 형성되어, 유선으로 전원을 공급받으며 사용하거나 또는 충전식으로 사용 가능하다. 또한, 본원 발명에 따른 햅틱 패턴 제공 장치는, 스마트 기기와 연결되는 경우, 스마트 기기로부터 전원을 공급받아 구동되거나 또는 본체부 내부에 구비된 배터리를 충전할 수 있도록 구성될 수 있다.

본 발명의 햅틱패턴 생성부(150)는 전기신호를 통한 햅틱패턴을 생성하는데, 본 발명에 적용된 햅틱패턴 생성 기술은 SENSEG에 의해 출원된 한국공개특허 제2010-0076968호에 나타난 바와 같이, 최근 개발되어 사용되고 있는 기술로서, 터치스크린에 부착된 전기감응 패널(300)을 통해 사용자의 터치가 이루어지는 부분의 위치에 따라 전기신호를 발생시켜, 접촉된 사용자의 신체 부위에 일정한 전기자극 패턴을 제공한다.

이때, 발생되는 전기자극 패턴은 전기신호의 전압, 전류, 파장 및 주파수, 파형 등의 파라메터를 변형시킴에 따라 다양하게 변형이 가능한데, 발생된 정전기 파형에 따라 손가락이 느끼는 촉감(haptic)은 거친 느낌, 부드러운 느낌 등으로 달라져 다양한 햅틱 패턴을 구현할 수 있게 된다. 이에 따라, 사용자가 자신의 손가락으로 터치스크린을 스캔할 경우, 터치스크린의 상면에 부착된 전기감응 패널(300)을 통해 사용자가 손가락으로 스마트 기기의 터치스크린을 스캐닝하며 이동하는 궤적을 따라 해당 위치에 디스플레이된 시각 정보에 매칭되는 각각의 햅틱패턴들이 제공되고, 이를 통해 사용자는 제공되는 다양한 햅틱패턴의 조합을 통해 터치스크린에 디스플레이된 이미지 정보를 촉각으로 인식할 수 있게 된다.

또한, 본체부의 전면에는 스마트 기기에 기 설치된 전용 어플리케이션을 통해 스마트 기기를 컨트롤 할 수 있는 조작 버튼부(130)가 추가로 구비될 수도 있다. 이러한 조작 버튼부(130)는 물리적 버튼 구조로 형성되어 있어, 사용자가 손가락을 이용한 촉감을 통해 버튼부를 구성하는 각각의 버튼을 구분 인식하여 누를 수 있도록 구성되며, 터치스크린에 표시되는 화면을 정지하거나, 정지된 화면을 시작하는 기능, 화면 리턴 및 스킵 기능 등을 제공한다.

덮개부(400)는 프레임 형태로 형성되어 본체부(100)와 결합될 수 있도록 구성되며, 이러한 덮개부(400)와 본체부(100)는 다양한 체결방식을 통해 결합될 수 있다. 예를 들어, 덮개부(400)의 하단에는 돌출끼움부가 형성되고, 본체부(100)의 상단에는 돌출요홈부가 형성되어, 본체부(100)에 덮개부(400)가 끼움결합 될 수 있다.

덮개부(400)에는 본체부의 외부 일측에 구비된 연결단자(120)와 대응되는 위치에 접속단자(미도시)가 구비되어 본체부의 햅틱패턴 생성부(150)에서 생성된 전기자극 패턴신호를 전달받으며, 상기 접속단자와 전기적으로 연결된 연결전극(미도시)이 구비되어 접속단자를 통해 전달된 전기자극 패턴신호를 전기감응 패널(300)로 전달한다.

이에 따라, 덮개부(400)가 본체부(100)에 장착될 경우, 덮개부(400)는 본체부(100)와 결합되어 본체부(100)에 수납된 스마트 기기(200)를 지지·고정시킴과 동시에 덮개부에 구비된 접속단자가 본체부의 외부 일측에 구비된 연결단자(120)와 연결되어, 본체부의 햅틱패턴 생성부에서 생성된 전기자극 패턴신호를 전달받아, 이를 다시 연결전극을 통해 전기감응 패널로 전달할 수 있게 된다.

전기감응 패널(300)은 절연체가 구비된 전도성 전극들로 이루어져 스마트 기기(200)의 터치스크린(210)에 부착되며, 전기감응 패널이 부착된 터치스크린 표면에 사용자 손가락이 접촉되어 터치스크린에서 이를 감지하면, 사용자의 터치가 이루어지는 부분의 위치에 따라 그에 해당하는 전기자극을 접촉된 사용자의 손가락에 전달하는 역할을 수행한다.

본 발명의 전기감응 패널(300)은 도 3에 도시된 바와 같이, 대전층(320)과 절연층(310)의 두가지 성질을 가진 필름이 합지된 형태로서, 절연층(310)이 대전층(320)의 상부에 위치한다. 본 발명의 대전층(320)의 크기는 절연층(310)의 크기보다 상, 하, 좌, 우 모두 일정 길이 이상 크게 형성되어, 대전층의 면적이 절연층의 면적보다 일정 부분 넓게 형성되며, 전기감응 패널의 네 모서리에서 대전층이 상부로 노출되도록 구성되어, 노출된 대전층은 덮개부(400)의 하부에 구비된 연결전극과 접촉됨으로써, 덮개부(400)가 접속단자를 통해 전송받은 전기자극 패턴신호가 연결전극을 통해 대전층(320)으로 전달되어 전기감응 패널(300)에서 햅틱패턴을 발생시킬 수 있게 된다. 또한, 대전층의 노출된 가장자리는 덮개부의 프레임에 의해 전부 덮혀짐에 따라 사용자에게는 노출되지 않는다.

본 발명이 적용될 수 있는 스마트 기기(200)는 터치스크린(210)이 구비되고, 유/무선 통신이 가능한 모든 전자통신기기가 포함될 수 있으며, 예로써 스마트폰, 타블렛, PDA, 내비게이터 등을 들 수 있다. 즉, 스마트 기기(200)의 터치스크린(210) 상에서 사용자의 손가락 등의 신체요소의 접촉이 감지되면, 스마트 기기(200)는 이를 감지하여 터치 위치에 디스플레이된 시각 정보에 매칭되는 햅틱패턴 정보를 본체부(100)로 전송하고, 본체부(100)는 전송받은 햅틱패턴 정보에 따른 전기자극 패턴을 발생시켜 전기감응 패널(300)을 통해 사용자의 손가락에 햅틱패턴을 전달함으로써, 사용자가 손가락으로 스마트 기기(200)의 전기감응 패널이 부착된 터치스크린(210)을 스캐닝할 경우, 사용자가 스캐닝하며 이동하는 궤적을 따라 해당 위치에 디스플레이된 시각 정보에 매칭되는 각각의 햅틱패턴이 제공되고, 이에 따라 사용자는 제공되는 다양한 햅틱패턴의 조합을 통해 터치스크린에 디스플레이된 이미지 정보를 촉각으로 인식할 수 있게 된다.

이를 위해, 본 발명에 적용되는 스마트 기기에는 화면에 디스플레이된 시각정보를 햅틱패턴 정보로 변환하는 전용 어플리케이션이 구비되어야 한다. 여기서, 화면에 디스플레이된 시각정보를 햅틱패턴 정보로 변환하는 전용 어플리케이션은 사용자가 사전에 어플리케이션 마켓 등에서 다운로드하여 설치할 수 있으며, 또는 스마트 기기가 햅틱 패턴 제공 장치에 장착될 경우, 햅틱 패턴 제공 장치에 내장된 전용 어플리케이션이 자동으로 스마트 기기에 다운로드되어 설치될 수도 있다. 이를 위해, 본 발명의 본체부 내부에는 전용 어플리케이션이 미리 저장된 메모리가 구비될 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 스마트 기기용 햅틱 패턴 제공 장치의 동작 원리를 설명하기로 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명은 전기감응 패널(300)이 터치 스크린에 부착된 스마트 기기가 본체부(100)에 수납되고, 본체부(100)의 상부로 덮개부(400)가 장착됨으로써, 스마트 기기와 햅틱 패턴 제공 장치가 일체로 구성된다.

먼저, 전기감응 패널(300)이 부착된 스마트 기기의 터치스크린에 사용자의 손가락이 접촉되면, 스마트 기기는 사용자의 손가락이 접촉된 위치에 디스플레이되고 있는 시각정보에 매칭되는 햅틱패턴 정보를 유/무선 통신을 통해 본체부(100)로 전송한다.

본체부(100)는 스마트 기기로부터 전송받은 햅틱패턴 정보에 따라 전기신호의 전압, 전류, 파장, 및 주파수, 파형 등의 파라메터를 변형시켜 전기자극 패턴신호를 발생시키고, 이를 연결단자로 출력한다. 연결단자로 출력된 전기자극 패턴신호는 덮개부(400)에 구비된 접속단자를 통해 덮개부로 전달되며, 덥개부(400)는 연결전극을 통해 전기감응 패널의 가장자리를 따라 노출되어 있는 대전층으로 전기자극 패턴신호를 전달한다. 이에 따라, 전기감응 패널에서 햅틱패턴이 발생되어 터치스크린에 접촉된 사용자의 신체 부위에 햅틱패턴이 제공된다.

즉, 전기감응 패널(300)이 부착된 스마트 기기가 본체부(100)에 수납되고, 본체부의 상부로 덮개부(400)가 장착됨으로써, 본체부의 외부 일측에 형성된 연결단자와 덮개부에 구비된 접속단자가 연결되어 덮개부는 본체부로부터 전기자극 패턴신호를 전달받으며, 접속단자와 전기적으로 연결된 연결전극은 전기감응 패널의 가장자리를 따라 노출되어 있는 대전층과 접촉됨으로써, 덮개부가 본체부에서 전달받은 전기자극 패턴신호는 전기감응 패널의 대전층으로 전달된다.

이에 따라, 전기감응 패널이 부착된 스마트 기기의 터치스크린에 사용자 손가락이 접촉되면, 본체부는 사용자의 손가락이 접촉된 위치에 디스플레이되고 있는 시각정보에 매칭되는 햅틱패턴이 발생되도록 전기신호를 발생시키고, 발생된 전기신호는 전기감응 패널을 통해 사용자의 손가락에 전기자극을 제공하는데, 전기신호의 전압, 전류, 파장 및 주수, 파형 등의 변형에 따라 도 5에 도시된 바와 같이, 고운 느낌, 부드러운 느낌, 울퉁불퉁한 느낌, 거친 느낌 등의 서로 다른 햅틱 질감을 제공할 수 있게 된다.

이와 같이, 전기감응 패널이 부착된 스마트 기기의 터치스크린 상에서 사용자의 터치 위치를 감지하여, 터치 위치에 따른 다양한 햅틱패턴을 제공함에 따라, 사용자가 자신의 손가락으로 터치스크린을 스캔할 경우, 터치 스크린의 상면에 부착된 전기감응 패널을 통해 사용자의 스캔 위치에 해당하는 각각의 햅틱패턴이 발생되어 사용자는 촉감을 통해 서로 다른 햅틱 질감을 느끼게 되고, 다양한 햅틱 질감의 조합을 통해 터치스크린에 디스플레이된 이미지를 인식할 수 있게 되며, 이를 통해 스마트 기기에서 디스플레이되는 다양한 시각 정보를 햅틱패턴으로 제공받을 수 있게 된다. 예를 들어, 지도 이미지가 디스플레이되어 있을 경우, 건물, 거리, 블록영역마다 각각 다른 햅틱패턴이 제공되며, 사용자는 자신의 손가락을 이용한 화면 스캔을 통해 지도 이미지의 위치에 따라 서로 다른 햅틱패턴의 차이를 인지함으로써 스마트 기기에 디스플레이된 지도 이미지 정보를 인식할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 햅틱 패턴 제공 장치에서는, 스마트 기기에서 디스플레이되는 문자, 기호, 도형, 이미지 등의 다양한 시각 정보를 모두 햅틱패턴으로 변환하여 제공할 수도 있으나, 사용자의 설정 및 용도에 따라 스마트 기기에 디스플레이되는 시각 정보 중에서 문자와 기호 정보는 음성으로 제공하고, 도형과 이미지 정보만을 햅틱패턴으로 변환하여 제공하도록 구성될 수 있음은 물론이다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백하다 할 것이다.

본 발명은 사용자가 손가락으로 스마트 기기의 터치스크린을 스캐닝하는 과정을 통해 스마트 기기에서 디스플레이되는 다양한 시각 정보를 햅틱패턴으로 제공받을 수 있으며, 특히, 별도의 햅틱 기능이 내장되어 있지 않은 종래의 일반적인 스마트 기기를 사용하는 경우에도, 본 발명의 스마트 기기용 햅틱 제공 장치를 장착하여, 스마트 기기에서 디스플레이되는 다양한 시각정보를 햅틱패턴으로 용이하게 제공받을 수 있다.

Claims

스마트 기기와 연동하여 스마트 기기에 디스플레이되는 시각정보를 촉각정보로 변환하여 제공하는 장치에 있어서,

스마트 기기가 수납되는 수용부가 형성된 본체부;

상기 수용부에 수납된 스마트 기기의 터치스크린에 부착되어 사용자에게 햅틱 패턴을 제공하는 전기감응 패널; 및

프레임 형태로 형성되어 상기 수용부의 상부에서 상기 본체부와 결합되어 상기 수용부에 수납된 스마트 기기를 고정·지지하는 덮개부;

를 포함하여 구성되어,

사용자가 자신의 신체요소를 통해 상기 터치스크린에 부착된 상기 전기감응 패널을 스캔하는 과정에서, 상기 스마트 기기로부터 상기 스마트 기기의 터치스크린을 통해 감지되는 사용자의 터치 위치에 디스플레이된 시각정보와 매칭되는 햅틱패턴 정보를 전달받아, 전달받은 햅틱패턴 정보에 따른 전기신호를 발생시켜 상기 전기감응 패널을 통해 촉각정보로 제공하는 것을 특징으로 하는 스마트 기기용 햅틱 패턴 제공 장치.
제 1항에 있어서,

상기 본체부에는,

스마트 기기와 유선 또는 무선 통신을 수행하는 통신부 및 햅틱패턴 정보에 따른 전기신호를 발생시키는 햅틱패턴 발생부가 구비되어,

상기 통신부를 통해 스마트 기기로부터 햅틱패턴 정보를 전달받아, 상기 햅틱패턴 발생부를 통해, 전달받은 햅틱패턴 정보에 따른 전기신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 스마트 기기용 햅틱 패턴 제공 장치.
제 1항에 있어서,

상기 본체부에는,

충전용 배터리가 내장되어 구비되는 것을 특징으로 하는 스마트 기기용 햅틱 패턴 제공 장치.
제 2항에 있어서,

상기 본체부의 수용부 일측에는 상기 햅틱패턴 발생부에서 발생된 전기신호를 전달하기 위한 연결단자가 구비되고, 상기 덮개부에는 상기 본체부에 구비된 연결단자와 대응되는 위치에 접속단자가 구비되어, 상기 햅틱패턴 발생부에서 발생된 전기신호가 상기 연결단자를 통해 상기 접속단자로 전달되며,

상기 전기감응 패널은 대전층과 절연층의 두가지 성질을 가진 필름이 합지된 형태로 구성되어 절연층이 대전층의 상부에 위치하되, 대전층의 면적이 절연층의 면적보다 일정 부분 넓게 형성되어, 전기감응 패널의 네 모서리에서 대전층이 상부로 노출되도록 구성되고,

상기 덮개부의 하부에는, 상기 접속단자와 전기적으로 연결된 연결전극이 상기 노출된 대전층과 접촉되도록 구비되어,

상기 햅틱패턴 발생부로부터 발생된 전기신호가 상기 연결전극을 통해 상기 전기감응 패널의 대전층으로 전달되는 것을 특징으로 하는 스마트 기기용 햅틱 패턴 제공 장치.
제 2항에 있어서,

상기 본체부에는,

터치스크린 상에 디스플레이되고 있는 시각정보를 그에 매칭되는 햅틱패턴 정보로 변환하는 전용 어플리케이션이 내장된 메모리가 추가로 구비되는 것을 특징으로 하는 스마트 기기용 햅틱 패턴 제공 장치.
제 2항에 있어서,

상기 햅틱 패턴 발생부는,

전기신호의 전압, 전류, 파장, 주파수 또는 파형의 변형을 통해 햅틱패턴을 구현하는 것을 특징으로 하는 스마트 기기용 햅틱 패턴 제공 장치.
제 1항에 있어서,

상기 본체부의 전면에는,

상기 스마트 기기에 표시되는 디스플레이 기능을 제어하기 위한 조작 버튼부가 구비되는 것을 특징으로 하는 스마트 기기용 햅틱 패턴 제공 장치.
제 7항에 있어서,

상기 조작 버튼부는,

상기 스마트 기기의 터치스크린에 표시되는 화면을 정지하는 정지 기능 버튼, 정지된 화면 시작 기능 버튼, 화면 리턴 및 스킵 기능 버튼을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 기기용 햅틱 패턴 제공 장치.