KR101054303B1 - 진동햅틱 모바일기기 및 그 구동방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 사용자가 모바일 기기를 조작하는 인터페이스방법에 있어서, 사용자가 프로그램 구동 상황을 화면을 통해 확인하면서, 직관적으로 모바일 기기와 상호작용할 수 있도록 하는 진동촉각 모바일 기기 및 그 구동방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 진동촉각 모바일 기기를 구동하는 방법은, 프로그램과 연동하는 화면 상에 명령 신호 입력을 위한 유저인터페이스를 제공하는 단계; 상기 화면 상에 표시되는 명령 신호의 궤적을 인식하고, 상기 명령 신호의 궤적에 상응하여 진동 자극을 제공하도록, 시간의 경과에 따른 목표 진동 위치, 진동 흐름의 방향 및 속도를 산출하는 단계; 및 상기 산출된 결과에 따라 상기 진동모듈로 인가되는 파워의 공급량을 제어하여 상기 진동모듈을 구동시키는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 사용자가 모바일 기기를 조작하는 인터페이스방법에 있어서, 사용자가 프로그램 구동 상황을 화면을 통해 확인하면서, 다양한 위치에서 촉감각을 유발시킴으로써, 직관적으로 모바일 기기와 상호작용할 수 있도록 하는 진동촉각 모바일 기기 및 그 구동방법에 관한 것이다.
진동을 사용하여 촉감각을 전달하는 방법은 다양한 입력장치에서 직관적으로 정보를 전달하는 방법으로 이용되어 왔다.
근래에는, 휴대형 단말기, PDA, MP3, PMP, 노트북 등 다양한 모바일 기기의 경계가 허물어지면서, 복합적인 기능을 갖는 컨버젼스 제품이 등장하고 있다. 사용하기 쉽고 직관적인 인터페이스를 제공하기 위하여 시각화면 중심으로 다양한 노력이 시도되어 왔으며, 신체의 다양한 감각을 사용하는 멀티모달 인터페이스로 변화하고 있다. 모바일기기에 있어서 진동을 사용한 촉감각을 제시하는 방법은 직관적으로 정보를 전달하기 위한 방법으로 일찍부터 활용되어 왔다.
예를 들어, 게임조종장치의 경우, 조종장치의 내부에 진동을 발생시킬 수 있는 편심모터를 장착하고, 자동차 게임 중의 충돌발생, 또는 격투기 게임 중의 아바타의 피격과 같은 다양한 상황에서 진동 자극을 사용자에게 제공한다. 이에 따라, 사용자는 프로그램의 구동에 따른 게임 내 위기 상황을 직관적으로 감지할 수 있다.
핸드폰의 경우, 진동 촉감을 이용하여, 진동을 통해 수신음을 대신하거나, 버튼의 조작 및 배터리 부족과 같은 기기 상황을 직관적으로 표현한다. 최근에는 여러 개의 진동모터를 사용하여 진동의 패턴을 다양하게 구성함으로써, 진동촉감을 세분화하려는 시도가 이루어지고 있다.
가상환경과 상호작용하기 위한 햅틱 장갑에 있어서, 사용자는 햅틱 장갑을 착용하고 손의 움직임을 통해 가상환경의 아바타를 조종할 수 있다. 또한, 햅틱 장갑의 손가락 및 손바닥 부분에 설치된 진동장치가 다양한 상황에 따라 적절히 작동함으로써 사용자에게 더 큰 몰입감을 제공한다.
상기한 종래의 진동 방법은 사용자의 손에 진동촉감을 부여함에 있어서, 진동으로 자극하는 부위가 구분되지 않는다. 또한, 기기를 쥐고 있는 손 전체에서 진동이 느껴지는 기존 장치구성 방법의 한계성으로 인해, 진동촉감을 통해 표현할 수 있는 정보가 제한될 뿐 아니라, 공간적인 위치 또는 방향과 같은 고차원 정보의 표현이 불가능하다는 문제점을 갖는다.
발명의 상세한 설명
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 진동촉각 모바일 기기는, 미리 설정된 프로그램을 구동하여, 진동 감각을 사용자에게 제공하는 진동촉각 모바일 기기로서, 상기 프로그램의 구동 상황을 시각적으로 표시하는 화면; 상기 화면에 제시된 정보에 상응하여, 각각 다단계의 진동 세기로 진동 가능한 복수의 진동모듈; 상기 진동모듈의 외측에 배치되어, 상기 진동모듈에서 발생한 진동을 사용자에게 전달하는 진동접촉판; 및 상기 화면과 진동모듈 사이의 영역에서 상기 진동모듈과 결합하며, 상기 진동모듈에서 발생한 진동을 절연시키는 복수의 진동절연링크를 포함한다.
상기 복수의 진동모듈이 배치되는 영역의 크기는 상기 화면의 크기와 동일하거나 크게 구성될 수 있다.
상기 진동촉각 모바일 기기는, 상기 화면을 통해 입력되는 신호의 위치를 인식하여, 그에 대응하는 상기 진동접촉판 상의 목표 진동 위치를 산출하고, 상기 목표 진동 위치와 상기 각 진동모듈 간의 거리값을 연산하며, 상기 연산된 거리값에 기반하여 상기 각 진동모듈로 배분되는 파워의 공급량을 제어하는 진동제어기를 더 포함할 수 있다.
상기 진동모듈은 편심모터 또는 압전소자로 구성될 수 있다.
상기 진동절연링크는 스프링, 고무판 또는 스폰지로 구성될 수 있다.
상기 화면은 터치스크린으로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진동촉각 모바일 기기를 구동하는 방법은, (a) 프로그램과 연동하는 화면 상에 명령 신호 입력을 위한 유저인터페이스를 제공하는 단계; (b) 상기 화면 상에 표시되는 명령 신호의 궤적을 인식하고, 상기 명령 신호의 궤적에 상응하여 진동 자극을 제공하도록, 시간의 경과에 따른 목표 진동 위치, 진동 흐름의 방향 및 속도를 산출하는 단계; 및 (c) 상기 산출된 결과에 따라 상기 진동모듈로 인가되는 파워의 공급량을 제어하여 상기 진동모듈을 구동시키는 단계를 포함한다.
상기 유저인터페이스는, 상기 화면 상에서 아이콘을 드래그하거나, 상기 화면 상에 좌표를 설정하여 문자를 입력하거나, 또는 상기 화면 상의 다이얼을 돌려서 명령 신호를 입력시킬 수 있다.
상기 (b) 단계는, 상기 화면 상에 실시간으로 입력되는 명령 신호의 궤적을 상기 진동모듈이 배치된 영역의 연속적인 목표 진동 위치로 변환하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 (c) 단계는, (c1) 특정 시간대의 목표 진동 위치에 일치하거나 근접하는 진동모듈을 선택하는 단계; (c2) 상기 목표 진동 위치와 근접한 각 진동모듈과의 거리를 산출하는 단계; (c3) 상기 거리에 관한 산출 결과에 따라 각 진동모듈로 파워를 분배하는 단계; 및 (c4) 상기 파워에 상응하는 진동 세기로 각 진동모듈을 구동시키는 단계를 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동촉각 모바일 기기의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시한 진동촉각 모바일 기기를 A-A 선을 따라 절취한 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시한 진동촉각 모바일 기기의 배면을 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시한 진동촉각 모바일 기기 상에 좌표축을 정의하여 나타낸 도면이다.
도 5 내지 7은 진동촉각 모바일 기기 상의 특정 위치의 진동을 구현하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 8 내지 14는 시간의 경과에 따라 임의의 경로 상에 진동의 흐름을 구현하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동촉각 모바일 기기의 구동 방법을 도시한 순서도이다.
도 16 내지 18은 본 발명의 진동촉각 모바일 기기의 동작 과정을 도시한 도면들이다.
[실시예]
본 발명은 종래의 기술의 한계점을 극복하고, 모바일 기기의 진동촉감을 부여함에 있어서 자극할 수 있는 접촉부위를 세분화하기 위한 장치 구성 및 이를 통한 모바일 기기 인터페이스 운영에 관한 것이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 진동촉각 모바일 기기 및 이를 구동하는 방법에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동촉각 모바일 기기의 구성을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 2는 도 1에 도시한 진동촉각 모바일 기기를 A-A 선을 따라 절취한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 진동촉각 모바일 기기(100)는 진동모듈(110), 진동접촉판(120), 화면(130)을 포함하며, 선택적으로, 진동절연링크(140) 및 진동제어기(미도시)를 포함한다.
일반적으로, 모바일 기기(100)는 전면에 화면(130)이 배치되며, 사용자는 보통 모바일 기기(100)의 후면과 측면을 손(200)으로 잡고 조작하여 프로그램을 구동시킨다.
본 발명에서 진동모듈(110)은 손(200)으로 잡게 되는 모바일 기기(100)의 후면 또는 측면에 복수개 배치된다. 복수의 진동모듈(110)이 배치되는 영역의 크기는 화면(130)의 크기와 동일하거나 크게 구성될 수 있다. 여기서, 각 진동모듈(110)은 진동을 발생시키는 액추에이터를 구비할 수 있다. 상기 액추에이터는, 특별히 제한됨이 없이, 소형 편심모터, 진동방향이 일정한 압전소자로 구성될 수 있다.
진동접촉판(120)은 진동모듈(110)의 외측에 배치되어, 사용자의 손(200)과 접촉하며, 진동모듈(110)에서 발생한 진동을 사용자의 손(200)으로 전달한다.
화면(130)은 진동접촉판(120)의 맞은편, 즉, 모바일 기기(100)의 전면에 배치되며, 프로그램의 구동 상황을 외부로 표시한다.
진동절연링크(140)는 화면(130)과 진동모듈(110) 사이의 영역에서 진동모듈(110)과 결합하며, 진동모듈(110)로부터 전달되는 진동을 절연시킨다. 진동모듈(110)을 모바일 기기(100)에 장착함에 있어서, 특정 진동모듈(110)에서 발생한 진동이 인접한 진동모듈(110)에서 발생한 진동과 혼동을 일으키지 않도록 진동이 소정 범위 이상 전파되지 않도록 차단해야 한다.
이를 위해, 각 진동모듈(110)의 일단에는 진동절연링크(140)가 결합한다. 여기서, 진동절연링크(140)가 진동을 적절히 절연시키는 한편, 사용자가 모바일 기기(100)를 단단히 쥐더라도 모바일 기기(100)의 표면은 완전히 함몰되지 않아야 한다. 따라서, 진동절연링크(140)는 적절한 탄성을 지닌 재료로 구성하여, 모바일 기기(100)의 표면 형상을 유지하도록 한다. 진동절연링크(140)는, 특별히 제한적이지 않으나, 스프링, 고무판 또는 스폰지 등을 사용하여 구현할 수 있다.
진동제어기(미도시)는 화면(130)을 통해 입력되는 신호의 위치를 인식하여, 그에 대응하는 진동접촉판(120) 상의 목표 진동 위치를 산출하고, 상기 목표 진동 위치와 각 진동모듈(110) 간의 거리값을 연산한다. 또한, 상기 진동제어기는 상기 연산된 거리값에 기반하여 각 진동모듈(110)로 배분되는 파워의 공급량을 제어한다.
이에 따라, 모바일 기기(100)의 후면에 장착된 복수의 진동모듈(110) 중에서 특정 진동모듈(110)을 선별하여 원하는 세기로 구동할 수 있다. 본 발명의 모바일 기기(100)는, 사용자가 화면(130)에서 보여지는 시각인터페이스를 기반으로 프로그램을 구동하면, 진동모듈(110)을 통해 소정 위치에서 진동을 발생시킨다. 따라서, 사용자는 화면(130)과 연동한 진동의 위치나 흐름을 느끼게 됨으로써, 보다 직관적인 방법으로 모바일 기기(100)를 조작할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 각 진동모듈(110)을 진동절연링크(140)와 같이 모바일 기기(100)의 몸체에 부착하고, 특정 진동모듈(110)을 소정의 파워로 구동할 수 있는 진동제어기를 구비한다. 또한, 모바일 기기(100)의 전면에는 프로그램과 연동하는 화면(130)이 배치되며, 화면(130)에서 발생하는 상황에 따라 적절한 진동 자극이 제공된다. 따라서, 사용자는 모바일 기기(100)의 조작을 직관적으로 수행할 수 있다.
도 3은 도 1에 도시한 진동촉각 모바일 기기의 배면을 도시한 사시도이며, 도 4는 도 3에 도시한 진동촉각 모바일 기기 상에 좌표축을 정의하여 나타낸 도면이다.
도 3 및 4를 참조하면, 모바일 기기(100)의 후면에 진동을 통해 나타내고자 하는 위치정보가 있다고 할 때, 해당 위치의 진동모듈(110)을 자극함으로써 위치정보를 표현할 수 있다. 사용자는 인접한 진동모듈(110)에서 발생한 진동들을 손바닥을 통해 감지할 수 있으며, 손바닥에 전달되는 진동들의 간섭에 의해 특정 위치에서 단일한 진동이 발생한 것과 같은 느낌을 갖게 된다.
도면은 매트릭스 형태로 12개의 진동모듈(110)이 배치된 예를 나타내며, 좌표축의 정의에 따라(-1,-1), (-1,0), (-1,1), (-1,2), (0,-1), (0,0), (0,1), (0,2), (1,-1), (1,0), (1,1), (1,2)로 각각 12개의 진동모듈(110)이 위치한 평면좌표를 표시할 수 있다. 예를 들어 (1,2)의 위치정보를 전달하기 위해서 12개의 진동모듈(110) 중 오른쪽 최상단의 진동모듈(110)을 구동하여 진동 자극을 전달할 수 있다.
도 5 내지 7은 진동촉각 모바일 기기 상의 특정 위치의 진동을 구현하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 5 내지 7을 참조하면, 본 발명의 모바일 기기(100)는 각 진동모듈(110)의 진동 세기를 조절함으로써, 각 진동모듈(110)이 위치한 좌표의 위치 정보뿐만 아니라, 각 진동모듈(110) 사이 영역의 위치 정보도 표현할 수 있다.
예를 들어 진동모듈(110) 사이의 목표 진동 위치에 대해서 인접한 진동모듈(110)들을 구동하되, 진동 세기를 목표 진동 위치와의 거리에 반비례하도록 제어한다. 즉, 특정 좌표에 위치한 진동모듈(110)에서 발생한 진동의 세기는 거리가 멀어짐에 따라 지수적으로 감소하며, 인접한 진동모듈(110)에서 발생한 진동과 간섭을 일으킴으로써, 특정 위치에서의 진동 세기가 최대화될 수 있다.
하나의 예로써 진동의 세기를 5단계(100％, 70％, 50％, 30％, 0％)로 조절하는 경우를 고려한다. 도 5는 (0,0)의 위치 정보를 진동으로 나타내기 위해 (0,1)의 좌표에 위치한 진동모듈(110)을 0％의 진동 세기로 구동하고, (0,0)의 좌표에 위치한 진동모듈(110)을 100％의 진동 세기로 구동하는 것을 나타낸다.
도 6은 (0,0.25)의 위치 정보를 진동으로 나타내기 위해 (0,1)의 좌표에 위치한 진동모듈(110)을 30％의 진동 세기로 구동하고, (0,0)의 좌표에 위치한 진동모듈(110)을 70％의 진동 세기로 구동하는 것을 나타낸다.
도 7은 (0,0.5)의 위치 정보를 진동으로 나타내기 위해 (0,1)의 좌표에 위치한 진동모듈(110)을 50％의 진동 세기로 구동하고, (0,0)의 좌표에 위치한 진동모듈(110)을 50％의 진동 세기로 구동하는 것을 나타낸다. 상기의 예는 하나의 실시예를 설명한 것으로서, 각 진동모듈(110)의 진동 세기를 좀더 미세하게 조절하면, 보다 조밀한 위치 표현이 가능하다.
도 8 내지 14는 시간의 경과에 따라 임의의 경로 상에 진동의 흐름을 구현하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 8 내지 10을 참조하면, 임의의 위치에 대한 자극을 시간에 따라 변경하면서 연속되는 진동의 흐름을 제시하는 경우로서, 일정 경로 및 방향, 속도 등이 표현된다.
일정 경로를 따라 진동 자극을 제공하는 경우, 더 많은 위치에서 소정 시간 간격으로 진동 자극을 발생시키면, 사용자는 속도가 더 느린 것으로 인식하고, 더 적은 위치에서 소정 시간 간격으로 진동 자극을 발생시키면, 사용자는 속도가 더 빠른 것으로 인식한다.
즉, 도 9는 도 8에 비해 소정 경로를 따라 더 느린 속도로 진동 자극이 발생하는 것을 나타내며, 도 10은 도 8에 비해 더 빠른 속도로 진동 자극이 발생하는 것을 나타낸다.
도 11은 (-1,2),(0,2),(1,2)의 좌표에 위치한 진동모듈(110)이 동시에 구동하고, 도 12는 (-1,1),(0,1),(1,1)의 좌표에 위치한 진동모듈(110)이 동시에 구동하는 것을 나타낸다. 또한, 도 13은 (-1,0),(0,0),(1,0)의 좌표에 위치한 진동모듈(110)이 동시에 구동하고, 도 14는 (-1,-1),(0,-1),(1,-1)의 좌표에 위치한 진동모듈(110)이 동시에 구동하는 것을 나타낸다.
도 11 내지 14에 도시된 바와 같이, 각 진동모듈들(110)이 순차적으로 구동하게 되면, 사용자는 진동이 y축 방향으로 순차적으로 진행하는 것을 느낄 수 있다.
도면에 도시되지는 않았지만, 상기와 같은 원리로 진동이 x축 방향으로 순차적으로 진행하는 것을 나타낼 수 있으며, 이를 적절히 조합하면, 임의의 방향으로 진행하는 진동을 나타낼 수 있다.
한편, 도 3 내지 14를 통해, 12개의 진동모듈(110)이 매트릭스 형태로 배치된 예를 통해 본 발명의 구성을 설명하였으나, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않으며, 모바일 기기(110)의 크기, 진동 위치 표현의 정밀성 등에 따라 더 적거나 더 많은 수의 진동모듈이 배치될 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동촉각 모바일 기기의 구동 방법을 도시한 순서도이다.
도 15를 참조하면, 본 발명의 진동촉각 모바일 기기를 구동함에 있어서, 우선, 프로그램과 연동하는 화면(130) 상에 각종 메뉴 선정, 상황 표시, 결과 출력 등의 명령 신호를 입력할 수 있도록 유저인터페이스를 제공한다(S310). 여기서, 상기 유저인터페이스는, 기존의 휴대전화, PDA 등에서 사용하는 일반적인 화면 인터페이스로 구성할 수 있다. 즉, 아이콘을 형성하고 클릭이나 드래그를 통해 프로그램을 실행하거나, 또는 파일을 복사 및 이동시키거나, 문자 등을 입력할 수 있는 터치 화면이나 펜입력 공간을 제공하거나, 드롭다운 메뉴, 리스트 메뉴, 슬라이더바, 스크롤바, 버튼 등의 메뉴를 통해 프로그램을 구동하도록 유저인터페이스를 구성할 수 있다.
이어서, 상기 유저인터페이스를 통해 입력된 화면(130) 상에 표시되는 명령 신호의 궤적을 인식하고, 상기 명령 신호의 궤적에 상응하여 사용자의 손(200)으로 진동 자극을 제공하도록, 시간의 경과에 따른 목표 진동 위치, 진동 흐름의 방향 및 속도를 산출한다(S320).
즉, 본 단계는 화면(130)과 연동하여 적절한 진동 자극을 제공하기 위해 시간에 따른 진동 위치 또는 진동 흐름의 속도 및 방향에 대한 목표 진동 위치를 생성하기 위한 단계이다. 예를 들어, 사용자가 아이콘을 드래그하는 경우, 화면(130)에 위치하는 아이콘의 좌표를 인식하여 진동접촉판(120) 상의 목표 진동 위치값을 생성할 수 있다. 여기서 사용자는 아이콘이 화면(130) 상에서 위치 변경되는 정보를 손바닥(200)에서 진행하는 진동의 위치로 느낄 수 있다.
다른 예로써, 펜으로 글자를 입력하는 경우, 펜을 통해 화면(130)으로 입력되는 좌표 정보를 이용하여, 진동접촉판(120) 상의 목표 진동 위치값을 생성할 수 있다. 여기서 사용자는 펜 끝에서 그어지는 위치를 반대편의 손바닥(200)에서 진동의 위치로 느낄 수 있다.
구체적으로, 화면(130) 상의 특정 위치에 대응하는 진동접촉판(120) 상의 목표 진동 위치를 진동모듈(110)의 좌표계에 대응시키고, 목표 진동 위치에 인접한 진동모듈(110)을 선택한다(S330).
이어서, 선택한 진동모듈(110)과 목표 진동 위치까지의 거리를 산출하여(S340), 진동모듈(110)로 인가되는 파워를 분배하되(S350), 목표 진동 위치에서 가까운 거리에 있는 진동모듈(110)에는 더 큰 파워가 인가되도록 하고, 목표 진동 위치에서 먼 거리에 있는 진동모듈(110)에는 더 작은 파워가 인가되도록 한다.
거리와 파워의 비례관계는 선형함수나 지수함수를 이용하여 도출하고, 필요에 따라 이차함수, 삼각함수 등 다양한 함수를 이용하여 도출할 수 있다. 각 함수의 비례상수는 실험을 통해 사용자의 진동촉감을 극대화할 수 있도록 선정할 수 있다.
계속하여, 상기 산출된 목표 진동 위치, 진동 흐름의 방향 및 속도를 구현하기 위해, 시간 경과에 따라 각 진동모듈들(110)을 구동시킨다(S360).
사용자는 진동촉각 모바일 기기(100)의 화면(130)을 바라보면서, 모바일 기기를 쥐고 있는 손가락 및 손바닥에서 화면정보와 연동하는 진동자극을 받게 되어, 결과적으로 화면(130)에서 발생하는 인터페이스 상황에 부합하는 진동위치 또는 진동흐름을 느낄 수 있다.
예를 들어, 화면(130)이 터치스크린으로 구성되는 경우, 도 16 내지 도 18에 도시된 바와 같이, 사용자가 왼손(200b)으로 아이콘을 드래그하는 경우, 드래그하는 궤적에 상응하도록 각 진동모듈들(110)이 구동하여, 사용자의 오른손(200a)으로 진동이 전달될 수 있다. 즉, 상기 진동제어기는 화면(130) 상에 실시간으로 입력되는 명령 신호의 궤적을 진동모듈(110)이 배치된 영역의 연속적인 목표 진동 위치로 변환하고, 해당 진동모듈들(110)을 구동시켜서, 궤적에 상응하는 진동을 사용자의 손(200)으로 전달한다.
전술한 본 발명의 진동촉각 모바일 기기(100)의 구동방법에 대한 하나의 실시예로서, 화면(130)을 터치스크린으로 구성하여, 유저인터페이스를 제공할 수 있다.
사용자가 손가락 또는 스타일러스 펜을 통해 터치스크린 상에 명령 신호를 입력하면, 모바일 기기(100)의 진동제어기가 손가락 또는 스타일러스 펜의 접촉 위치를 파악한다. 다음으로, 파악된 위치 정보에 따라 화면을 갱신하여 아이콘이 움직이도록 한다.
계속하여, 파악된 위치 정보에 따라 진동으로 표현할 위치 정보를 계산하여, 시간 경과에 따라 각 진동모듈(110)로 인가되는 파워를 분배한다.
이어서, 사용자는 화면(130)에 나타난 아이콘을 클릭하거나 드래그함에 있어서 그 아이콘의 위치를 손에서 발생하는 진동위치 또는 진동 흐름을 통해 감지할 수 있다.
전술한 본 발명의 진동촉각 모바일 기기(100)의 구동방법에 대한 다른 실시예로서, 화면(130)을 터치스크린으로 구성하여, 유저인터페이스를 제공하는 다른 방법에 대해 설명한다.
우선 사용자가 손가락 또는 스타일러스 펜을 통해 터치스크린 상에 명령 신호를 입력하면, 모바일 기기(100)의 진동제어기가 손가락 또는 스타일러스 펜의 접촉 위치를 파악한다. 다음으로, 파악된 위치 정보에 따라 화면을 갱신하여 리스트 메뉴를 스크롤한다.
계속하여, 상기 리스트 메뉴의 스크롤 방향에 따라 진동흐름의 방향 및 속도 정보를 계산하며, 진동흐름의 방향 및 속도를 표현하기 위해 시간의 경과에 따라 각 진동모듈(110)로 인가되는 파워를 분배한다.
이어서, 사용자는 화면에 나타난 리스트 메뉴를 스크롤 함에 있어서 모바일 기기(100)를 잡고 있는 손에서 스크롤 방향으로 진동의 흐름을 감지할 수 있다.
전술한 본 발명의 진동촉각 모바일 기기(100)의 구동방법에 대한 또 다른 실시예로서, 화면(130)을 터치스크린으로 구성하여, 유저인터페이스를 제공하는 또 다른 방법에 대해 설명한다.
사용자가 손가락 또는 스타일러스 펜을 통해 터치스크린 상에 명령 신호를 입력하면, 모바일 기기(100)의 진동제어기가 손가락 또는 스타일러스 펜의 접촉 위치를 파악한다. 다음으로, 파악된 위치 정보에 따라 화면을 갱신하여 번호를 입력하기 위해 다이얼을 돌릴 수 있는 화면인터페이스로 스크롤 한다.
이어서, 다이얼의 회전에 따라 진동흐름의 회전방향 및 회전속도 정보를 계산하며, 진동흐름의 회전방향 및 회전속도를 표현하기 위해 시간의 경과에 따라 각 진동모듈(110)로 인가되는 파워를 분배한다.
사용자는 화면에 나타난 다이얼 인터페이스를 회전시킴에 따라 모바일 기기(100)를 잡고 있는 손에서 회전방향으로 진동흐름을 감지할 수 있다.
전술한 본 발명의 진동촉각 모바일 기기(100)의 구동방법에 대한 또 다른 실시예로서, 화면(130)을 터치스크린으로 구성하여, 유저인터페이스를 제공하는 또 다른 방법에 대해 설명한다.
사용자가 손가락 또는 스타일러스 펜을 통해 터치스크린 상에 명령 신호를 입력하면, 모바일 기기(100)의 진동제어기가 손가락 또는 스타일러스 펜의 접촉 위치를 파악한다. 다음으로, 파악된 위치 정보에 따라 화면을 갱신하여 스크롤바를 출력한다.
이어서, 스크롤바의 위치변화에 따라 진동위치, 진동흐름의 방향 및 속도 정보를 계산하며, 진동위치, 진동흐름의 방향 및 속도를 표현하기 위해 시간의 경과에 따라 각 진동모듈(110)로 인가되는 파워를 분배한다.
사용자는 화면(130)에 나타난 스크롤바의 위치를 입력함에 있어서 모바일 기기(100)를 잡고 있는 손에서 스크롤바의 위치에 대한 진동위치 또는 진동흐름을 감지할 수 있다.
본 발명의 진동촉각 모바일 기기(100)는, 종래의 모바일 기기가 단순히 진동의 시간이나 강도를 변경하여 진동패턴을 생성하고 사용자에게 정보를 제시하는 것과 달리, 복수의 진동모듈(110)을 모바일 기기에 장착하고, 복수의 진동모듈을 적절한 세기로 구동시킴으로써, 마치 손바닥의 특정위치에서 진동이 발생하는 것과 같은 느낌을 제공한다.
따라서, 사용자는 모바일 기기(100)의 화면(130)과 연동하여 유저인터페이스의 상황에 부합하는 진동위치 또는 진동흐름의 속도 및 방향을 제공받아 직관적이고 실감있게 모바일 기기(100)를 조작할 수 있다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 단지 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
도 2는 도 1에 도시한 진동촉각 모바일 기기를 A-A 선을 따라 절취한 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시한 진동촉각 모바일 기기의 배면을 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시한 진동촉각 모바일 기기 상에 좌표축을 정의하여 나타낸 도면이다.
도 5 내지 7은 진동촉각 모바일 기기 상의 특정 위치의 진동을 구현하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 8 내지 14는 시간의 경과에 따라 임의의 경로 상에 진동의 흐름을 구현하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동촉각 모바일 기기의 구동 방법을 도시한 순서도이다.
도 16 내지 18은 본 발명의 진동촉각 모바일 기기의 동작 과정을 도시한 도면들이다.
[실시예]
본 발명은 종래의 기술의 한계점을 극복하고, 모바일 기기의 진동촉감을 부여함에 있어서 자극할 수 있는 접촉부위를 세분화하기 위한 장치 구성 및 이를 통한 모바일 기기 인터페이스 운영에 관한 것이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 진동촉각 모바일 기기 및 이를 구동하는 방법에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동촉각 모바일 기기의 구성을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 2는 도 1에 도시한 진동촉각 모바일 기기를 A-A 선을 따라 절취한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 진동촉각 모바일 기기(100)는 진동모듈(110), 진동접촉판(120), 화면(130)을 포함하며, 선택적으로, 진동절연링크(140) 및 진동제어기(미도시)를 포함한다.
일반적으로, 모바일 기기(100)는 전면에 화면(130)이 배치되며, 사용자는 보통 모바일 기기(100)의 후면과 측면을 손(200)으로 잡고 조작하여 프로그램을 구동시킨다.
본 발명에서 진동모듈(110)은 손(200)으로 잡게 되는 모바일 기기(100)의 후면 또는 측면에 복수개 배치된다. 복수의 진동모듈(110)이 배치되는 영역의 크기는 화면(130)의 크기와 동일하거나 크게 구성될 수 있다. 여기서, 각 진동모듈(110)은 진동을 발생시키는 액추에이터를 구비할 수 있다. 상기 액추에이터는, 특별히 제한됨이 없이, 소형 편심모터, 진동방향이 일정한 압전소자로 구성될 수 있다.
진동접촉판(120)은 진동모듈(110)의 외측에 배치되어, 사용자의 손(200)과 접촉하며, 진동모듈(110)에서 발생한 진동을 사용자의 손(200)으로 전달한다.
화면(130)은 진동접촉판(120)의 맞은편, 즉, 모바일 기기(100)의 전면에 배치되며, 프로그램의 구동 상황을 외부로 표시한다.
진동절연링크(140)는 화면(130)과 진동모듈(110) 사이의 영역에서 진동모듈(110)과 결합하며, 진동모듈(110)로부터 전달되는 진동을 절연시킨다. 진동모듈(110)을 모바일 기기(100)에 장착함에 있어서, 특정 진동모듈(110)에서 발생한 진동이 인접한 진동모듈(110)에서 발생한 진동과 혼동을 일으키지 않도록 진동이 소정 범위 이상 전파되지 않도록 차단해야 한다.
이를 위해, 각 진동모듈(110)의 일단에는 진동절연링크(140)가 결합한다. 여기서, 진동절연링크(140)가 진동을 적절히 절연시키는 한편, 사용자가 모바일 기기(100)를 단단히 쥐더라도 모바일 기기(100)의 표면은 완전히 함몰되지 않아야 한다. 따라서, 진동절연링크(140)는 적절한 탄성을 지닌 재료로 구성하여, 모바일 기기(100)의 표면 형상을 유지하도록 한다. 진동절연링크(140)는, 특별히 제한적이지 않으나, 스프링, 고무판 또는 스폰지 등을 사용하여 구현할 수 있다.
진동제어기(미도시)는 화면(130)을 통해 입력되는 신호의 위치를 인식하여, 그에 대응하는 진동접촉판(120) 상의 목표 진동 위치를 산출하고, 상기 목표 진동 위치와 각 진동모듈(110) 간의 거리값을 연산한다. 또한, 상기 진동제어기는 상기 연산된 거리값에 기반하여 각 진동모듈(110)로 배분되는 파워의 공급량을 제어한다.
이에 따라, 모바일 기기(100)의 후면에 장착된 복수의 진동모듈(110) 중에서 특정 진동모듈(110)을 선별하여 원하는 세기로 구동할 수 있다. 본 발명의 모바일 기기(100)는, 사용자가 화면(130)에서 보여지는 시각인터페이스를 기반으로 프로그램을 구동하면, 진동모듈(110)을 통해 소정 위치에서 진동을 발생시킨다. 따라서, 사용자는 화면(130)과 연동한 진동의 위치나 흐름을 느끼게 됨으로써, 보다 직관적인 방법으로 모바일 기기(100)를 조작할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 각 진동모듈(110)을 진동절연링크(140)와 같이 모바일 기기(100)의 몸체에 부착하고, 특정 진동모듈(110)을 소정의 파워로 구동할 수 있는 진동제어기를 구비한다. 또한, 모바일 기기(100)의 전면에는 프로그램과 연동하는 화면(130)이 배치되며, 화면(130)에서 발생하는 상황에 따라 적절한 진동 자극이 제공된다. 따라서, 사용자는 모바일 기기(100)의 조작을 직관적으로 수행할 수 있다.
도 3은 도 1에 도시한 진동촉각 모바일 기기의 배면을 도시한 사시도이며, 도 4는 도 3에 도시한 진동촉각 모바일 기기 상에 좌표축을 정의하여 나타낸 도면이다.
도 3 및 4를 참조하면, 모바일 기기(100)의 후면에 진동을 통해 나타내고자 하는 위치정보가 있다고 할 때, 해당 위치의 진동모듈(110)을 자극함으로써 위치정보를 표현할 수 있다. 사용자는 인접한 진동모듈(110)에서 발생한 진동들을 손바닥을 통해 감지할 수 있으며, 손바닥에 전달되는 진동들의 간섭에 의해 특정 위치에서 단일한 진동이 발생한 것과 같은 느낌을 갖게 된다.
도면은 매트릭스 형태로 12개의 진동모듈(110)이 배치된 예를 나타내며, 좌표축의 정의에 따라(-1,-1), (-1,0), (-1,1), (-1,2), (0,-1), (0,0), (0,1), (0,2), (1,-1), (1,0), (1,1), (1,2)로 각각 12개의 진동모듈(110)이 위치한 평면좌표를 표시할 수 있다. 예를 들어 (1,2)의 위치정보를 전달하기 위해서 12개의 진동모듈(110) 중 오른쪽 최상단의 진동모듈(110)을 구동하여 진동 자극을 전달할 수 있다.
도 5 내지 7은 진동촉각 모바일 기기 상의 특정 위치의 진동을 구현하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 5 내지 7을 참조하면, 본 발명의 모바일 기기(100)는 각 진동모듈(110)의 진동 세기를 조절함으로써, 각 진동모듈(110)이 위치한 좌표의 위치 정보뿐만 아니라, 각 진동모듈(110) 사이 영역의 위치 정보도 표현할 수 있다.
예를 들어 진동모듈(110) 사이의 목표 진동 위치에 대해서 인접한 진동모듈(110)들을 구동하되, 진동 세기를 목표 진동 위치와의 거리에 반비례하도록 제어한다. 즉, 특정 좌표에 위치한 진동모듈(110)에서 발생한 진동의 세기는 거리가 멀어짐에 따라 지수적으로 감소하며, 인접한 진동모듈(110)에서 발생한 진동과 간섭을 일으킴으로써, 특정 위치에서의 진동 세기가 최대화될 수 있다.
하나의 예로써 진동의 세기를 5단계(100％, 70％, 50％, 30％, 0％)로 조절하는 경우를 고려한다. 도 5는 (0,0)의 위치 정보를 진동으로 나타내기 위해 (0,1)의 좌표에 위치한 진동모듈(110)을 0％의 진동 세기로 구동하고, (0,0)의 좌표에 위치한 진동모듈(110)을 100％의 진동 세기로 구동하는 것을 나타낸다.
도 6은 (0,0.25)의 위치 정보를 진동으로 나타내기 위해 (0,1)의 좌표에 위치한 진동모듈(110)을 30％의 진동 세기로 구동하고, (0,0)의 좌표에 위치한 진동모듈(110)을 70％의 진동 세기로 구동하는 것을 나타낸다.
도 7은 (0,0.5)의 위치 정보를 진동으로 나타내기 위해 (0,1)의 좌표에 위치한 진동모듈(110)을 50％의 진동 세기로 구동하고, (0,0)의 좌표에 위치한 진동모듈(110)을 50％의 진동 세기로 구동하는 것을 나타낸다. 상기의 예는 하나의 실시예를 설명한 것으로서, 각 진동모듈(110)의 진동 세기를 좀더 미세하게 조절하면, 보다 조밀한 위치 표현이 가능하다.
도 8 내지 14는 시간의 경과에 따라 임의의 경로 상에 진동의 흐름을 구현하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 8 내지 10을 참조하면, 임의의 위치에 대한 자극을 시간에 따라 변경하면서 연속되는 진동의 흐름을 제시하는 경우로서, 일정 경로 및 방향, 속도 등이 표현된다.
일정 경로를 따라 진동 자극을 제공하는 경우, 더 많은 위치에서 소정 시간 간격으로 진동 자극을 발생시키면, 사용자는 속도가 더 느린 것으로 인식하고, 더 적은 위치에서 소정 시간 간격으로 진동 자극을 발생시키면, 사용자는 속도가 더 빠른 것으로 인식한다.
즉, 도 9는 도 8에 비해 소정 경로를 따라 더 느린 속도로 진동 자극이 발생하는 것을 나타내며, 도 10은 도 8에 비해 더 빠른 속도로 진동 자극이 발생하는 것을 나타낸다.
도 11은 (-1,2),(0,2),(1,2)의 좌표에 위치한 진동모듈(110)이 동시에 구동하고, 도 12는 (-1,1),(0,1),(1,1)의 좌표에 위치한 진동모듈(110)이 동시에 구동하는 것을 나타낸다. 또한, 도 13은 (-1,0),(0,0),(1,0)의 좌표에 위치한 진동모듈(110)이 동시에 구동하고, 도 14는 (-1,-1),(0,-1),(1,-1)의 좌표에 위치한 진동모듈(110)이 동시에 구동하는 것을 나타낸다.
도 11 내지 14에 도시된 바와 같이, 각 진동모듈들(110)이 순차적으로 구동하게 되면, 사용자는 진동이 y축 방향으로 순차적으로 진행하는 것을 느낄 수 있다.
도면에 도시되지는 않았지만, 상기와 같은 원리로 진동이 x축 방향으로 순차적으로 진행하는 것을 나타낼 수 있으며, 이를 적절히 조합하면, 임의의 방향으로 진행하는 진동을 나타낼 수 있다.
한편, 도 3 내지 14를 통해, 12개의 진동모듈(110)이 매트릭스 형태로 배치된 예를 통해 본 발명의 구성을 설명하였으나, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않으며, 모바일 기기(110)의 크기, 진동 위치 표현의 정밀성 등에 따라 더 적거나 더 많은 수의 진동모듈이 배치될 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동촉각 모바일 기기의 구동 방법을 도시한 순서도이다.
도 15를 참조하면, 본 발명의 진동촉각 모바일 기기를 구동함에 있어서, 우선, 프로그램과 연동하는 화면(130) 상에 각종 메뉴 선정, 상황 표시, 결과 출력 등의 명령 신호를 입력할 수 있도록 유저인터페이스를 제공한다(S310). 여기서, 상기 유저인터페이스는, 기존의 휴대전화, PDA 등에서 사용하는 일반적인 화면 인터페이스로 구성할 수 있다. 즉, 아이콘을 형성하고 클릭이나 드래그를 통해 프로그램을 실행하거나, 또는 파일을 복사 및 이동시키거나, 문자 등을 입력할 수 있는 터치 화면이나 펜입력 공간을 제공하거나, 드롭다운 메뉴, 리스트 메뉴, 슬라이더바, 스크롤바, 버튼 등의 메뉴를 통해 프로그램을 구동하도록 유저인터페이스를 구성할 수 있다.
이어서, 상기 유저인터페이스를 통해 입력된 화면(130) 상에 표시되는 명령 신호의 궤적을 인식하고, 상기 명령 신호의 궤적에 상응하여 사용자의 손(200)으로 진동 자극을 제공하도록, 시간의 경과에 따른 목표 진동 위치, 진동 흐름의 방향 및 속도를 산출한다(S320).
즉, 본 단계는 화면(130)과 연동하여 적절한 진동 자극을 제공하기 위해 시간에 따른 진동 위치 또는 진동 흐름의 속도 및 방향에 대한 목표 진동 위치를 생성하기 위한 단계이다. 예를 들어, 사용자가 아이콘을 드래그하는 경우, 화면(130)에 위치하는 아이콘의 좌표를 인식하여 진동접촉판(120) 상의 목표 진동 위치값을 생성할 수 있다. 여기서 사용자는 아이콘이 화면(130) 상에서 위치 변경되는 정보를 손바닥(200)에서 진행하는 진동의 위치로 느낄 수 있다.
다른 예로써, 펜으로 글자를 입력하는 경우, 펜을 통해 화면(130)으로 입력되는 좌표 정보를 이용하여, 진동접촉판(120) 상의 목표 진동 위치값을 생성할 수 있다. 여기서 사용자는 펜 끝에서 그어지는 위치를 반대편의 손바닥(200)에서 진동의 위치로 느낄 수 있다.
구체적으로, 화면(130) 상의 특정 위치에 대응하는 진동접촉판(120) 상의 목표 진동 위치를 진동모듈(110)의 좌표계에 대응시키고, 목표 진동 위치에 인접한 진동모듈(110)을 선택한다(S330).
이어서, 선택한 진동모듈(110)과 목표 진동 위치까지의 거리를 산출하여(S340), 진동모듈(110)로 인가되는 파워를 분배하되(S350), 목표 진동 위치에서 가까운 거리에 있는 진동모듈(110)에는 더 큰 파워가 인가되도록 하고, 목표 진동 위치에서 먼 거리에 있는 진동모듈(110)에는 더 작은 파워가 인가되도록 한다.
거리와 파워의 비례관계는 선형함수나 지수함수를 이용하여 도출하고, 필요에 따라 이차함수, 삼각함수 등 다양한 함수를 이용하여 도출할 수 있다. 각 함수의 비례상수는 실험을 통해 사용자의 진동촉감을 극대화할 수 있도록 선정할 수 있다.
계속하여, 상기 산출된 목표 진동 위치, 진동 흐름의 방향 및 속도를 구현하기 위해, 시간 경과에 따라 각 진동모듈들(110)을 구동시킨다(S360).
사용자는 진동촉각 모바일 기기(100)의 화면(130)을 바라보면서, 모바일 기기를 쥐고 있는 손가락 및 손바닥에서 화면정보와 연동하는 진동자극을 받게 되어, 결과적으로 화면(130)에서 발생하는 인터페이스 상황에 부합하는 진동위치 또는 진동흐름을 느낄 수 있다.
예를 들어, 화면(130)이 터치스크린으로 구성되는 경우, 도 16 내지 도 18에 도시된 바와 같이, 사용자가 왼손(200b)으로 아이콘을 드래그하는 경우, 드래그하는 궤적에 상응하도록 각 진동모듈들(110)이 구동하여, 사용자의 오른손(200a)으로 진동이 전달될 수 있다. 즉, 상기 진동제어기는 화면(130) 상에 실시간으로 입력되는 명령 신호의 궤적을 진동모듈(110)이 배치된 영역의 연속적인 목표 진동 위치로 변환하고, 해당 진동모듈들(110)을 구동시켜서, 궤적에 상응하는 진동을 사용자의 손(200)으로 전달한다.
전술한 본 발명의 진동촉각 모바일 기기(100)의 구동방법에 대한 하나의 실시예로서, 화면(130)을 터치스크린으로 구성하여, 유저인터페이스를 제공할 수 있다.
사용자가 손가락 또는 스타일러스 펜을 통해 터치스크린 상에 명령 신호를 입력하면, 모바일 기기(100)의 진동제어기가 손가락 또는 스타일러스 펜의 접촉 위치를 파악한다. 다음으로, 파악된 위치 정보에 따라 화면을 갱신하여 아이콘이 움직이도록 한다.
계속하여, 파악된 위치 정보에 따라 진동으로 표현할 위치 정보를 계산하여, 시간 경과에 따라 각 진동모듈(110)로 인가되는 파워를 분배한다.
이어서, 사용자는 화면(130)에 나타난 아이콘을 클릭하거나 드래그함에 있어서 그 아이콘의 위치를 손에서 발생하는 진동위치 또는 진동 흐름을 통해 감지할 수 있다.
전술한 본 발명의 진동촉각 모바일 기기(100)의 구동방법에 대한 다른 실시예로서, 화면(130)을 터치스크린으로 구성하여, 유저인터페이스를 제공하는 다른 방법에 대해 설명한다.
우선 사용자가 손가락 또는 스타일러스 펜을 통해 터치스크린 상에 명령 신호를 입력하면, 모바일 기기(100)의 진동제어기가 손가락 또는 스타일러스 펜의 접촉 위치를 파악한다. 다음으로, 파악된 위치 정보에 따라 화면을 갱신하여 리스트 메뉴를 스크롤한다.
계속하여, 상기 리스트 메뉴의 스크롤 방향에 따라 진동흐름의 방향 및 속도 정보를 계산하며, 진동흐름의 방향 및 속도를 표현하기 위해 시간의 경과에 따라 각 진동모듈(110)로 인가되는 파워를 분배한다.
이어서, 사용자는 화면에 나타난 리스트 메뉴를 스크롤 함에 있어서 모바일 기기(100)를 잡고 있는 손에서 스크롤 방향으로 진동의 흐름을 감지할 수 있다.
전술한 본 발명의 진동촉각 모바일 기기(100)의 구동방법에 대한 또 다른 실시예로서, 화면(130)을 터치스크린으로 구성하여, 유저인터페이스를 제공하는 또 다른 방법에 대해 설명한다.
사용자가 손가락 또는 스타일러스 펜을 통해 터치스크린 상에 명령 신호를 입력하면, 모바일 기기(100)의 진동제어기가 손가락 또는 스타일러스 펜의 접촉 위치를 파악한다. 다음으로, 파악된 위치 정보에 따라 화면을 갱신하여 번호를 입력하기 위해 다이얼을 돌릴 수 있는 화면인터페이스로 스크롤 한다.
이어서, 다이얼의 회전에 따라 진동흐름의 회전방향 및 회전속도 정보를 계산하며, 진동흐름의 회전방향 및 회전속도를 표현하기 위해 시간의 경과에 따라 각 진동모듈(110)로 인가되는 파워를 분배한다.
사용자는 화면에 나타난 다이얼 인터페이스를 회전시킴에 따라 모바일 기기(100)를 잡고 있는 손에서 회전방향으로 진동흐름을 감지할 수 있다.
전술한 본 발명의 진동촉각 모바일 기기(100)의 구동방법에 대한 또 다른 실시예로서, 화면(130)을 터치스크린으로 구성하여, 유저인터페이스를 제공하는 또 다른 방법에 대해 설명한다.
사용자가 손가락 또는 스타일러스 펜을 통해 터치스크린 상에 명령 신호를 입력하면, 모바일 기기(100)의 진동제어기가 손가락 또는 스타일러스 펜의 접촉 위치를 파악한다. 다음으로, 파악된 위치 정보에 따라 화면을 갱신하여 스크롤바를 출력한다.
이어서, 스크롤바의 위치변화에 따라 진동위치, 진동흐름의 방향 및 속도 정보를 계산하며, 진동위치, 진동흐름의 방향 및 속도를 표현하기 위해 시간의 경과에 따라 각 진동모듈(110)로 인가되는 파워를 분배한다.
사용자는 화면(130)에 나타난 스크롤바의 위치를 입력함에 있어서 모바일 기기(100)를 잡고 있는 손에서 스크롤바의 위치에 대한 진동위치 또는 진동흐름을 감지할 수 있다.
본 발명의 진동촉각 모바일 기기(100)는, 종래의 모바일 기기가 단순히 진동의 시간이나 강도를 변경하여 진동패턴을 생성하고 사용자에게 정보를 제시하는 것과 달리, 복수의 진동모듈(110)을 모바일 기기에 장착하고, 복수의 진동모듈을 적절한 세기로 구동시킴으로써, 마치 손바닥의 특정위치에서 진동이 발생하는 것과 같은 느낌을 제공한다.
따라서, 사용자는 모바일 기기(100)의 화면(130)과 연동하여 유저인터페이스의 상황에 부합하는 진동위치 또는 진동흐름의 속도 및 방향을 제공받아 직관적이고 실감있게 모바일 기기(100)를 조작할 수 있다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 단지 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
Claims (10)
- 미리 설정된 프로그램을 구동하여, 진동 감각을 사용자에게 제공하는 진동촉각 모바일 기기로서,
상기 프로그램의 구동 상황을 시각적으로 표시하는 화면;
상기 화면에 제시된 정보에 상응하여, 각각 다단계의 진동 세기로 진동 가능한 복수의 진동모듈;
상기 진동모듈의 외측에 배치되어, 상기 진동모듈에서 발생한 진동을 사용자에게 전달하는 진동접촉판;
상기 화면과 진동모듈 사이의 영역에서 상기 진동모듈과 결합하며, 상기 진동모듈에서 발생한 진동을 절연시키는 복수의 진동절연링크; 및
상기 화면을 통해 입력되는 신호의 위치를 인식하여, 그에 대응하는 상기 진동접촉판 상의 목표 진동 위치를 산출하고, 상기 목표 진동 위치와 각 진동모듈 간의 거리값을 연산하며, 상기 연산된 거리값에 기반하여 상기 복수의 진동모듈로 배분되는 파워의 공급량을 제어함으로써, 상기 목표 진동 위치에서의 진동 세기를 최대화시키는 진동제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동촉각 모바일 기기. - 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 진동모듈이 배치되는 영역의 크기는 상기 화면의 크기와 동일하거나 크게 구성되는 것을 특징으로 하는 진동촉각 모바일 기기.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서, 상기 진동모듈은 편심모터 또는 압전소자로 구성되는 것을 특징으로 하는 진동촉각 모바일 기기.
- 제 1 항에 있어서, 상기 진동절연링크는 스프링, 고무판 또는 스폰지로 구성되는 것을 특징으로 하는 진동촉각 모바일 기기.
- 제 1 항에 있어서, 상기 화면은 터치스크린으로 구성되는 것을 특징으로 하는 진동촉각 모바일 기기.
- 진동모듈을 구비한 진동촉각 모바일 기기를 구동하는 방법으로서,
(a) 프로그램과 연동하는 화면 상에 명령 신호 입력을 위한 유저인터페이스를 제공하는 단계;
(b) 상기 화면 상에 표시되는 명령 신호의 궤적을 인식하고, 상기 명령 신호의 궤적에 상응하여 진동 자극을 제공하도록, 시간의 경과에 따른 목표 진동 위치, 진동 흐름의 방향 및 속도를 산출하는 단계; 및
(c) 상기 산출된 결과에 따라 상기 진동모듈로 인가되는 파워의 공급량을 제어하여 상기 진동모듈을 구동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동촉각 모바일 기기 구동방법. - 제 7 항에 있어서, 상기 유저인터페이스는, 상기 화면 상에서 아이콘을 드래그하거나, 상기 화면 상에 좌표를 설정하여 문자를 입력하거나, 또는 상기 화면 상의 다이얼을 돌려서 명령 신호를 입력시키는 것을 특징으로 하는 진동촉각 모바일 기기 구동방법.
- 제 7 항에 있어서, 상기 (b) 단계는,
상기 화면 상에 실시간으로 입력되는 명령 신호의 궤적을 상기 진동모듈이 배치된 영역의 연속적인 목표 진동 위치로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동촉각 모바일 기기 구동방법. - 제 7 항에 있어서, 상기 (c) 단계는,
(c1) 특정 시간대의 목표 진동 위치에 일치하거나 근접하는 진동모듈을 선택하는 단계;
(c2) 상기 목표 진동 위치와 근접한 각 진동모듈과의 거리를 산출하는 단계;
(c3) 상기 거리에 관한 산출 결과에 따라 각 진동모듈로 파워를 분배하는 단계; 및
(c4) 상기 파워에 상응하는 진동 세기로 각 진동모듈을 구동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동촉각 모바일 기기 구동방법.
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