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KR101533017B1 - 촉감제시장치 및 촉감제시장치의 제어방법 - Google Patents

촉감제시장치 및 촉감제시장치의 제어방법 Download PDF

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KR101533017B1
KR101533017B1 KR1020137002499A KR20137002499A KR101533017B1 KR 101533017 B1 KR101533017 B1 KR 101533017B1 KR 1020137002499 A KR1020137002499 A KR 1020137002499A KR 20137002499 A KR20137002499 A KR 20137002499A KR 101533017 B1 KR101533017 B1 KR 101533017B1
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KR
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tactile
control unit
touch sensor
touch
unit
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겐지 고노
메구미 구와바라
준 다케다
다카시 미야케
다카유키 시노자키
Original Assignee
교세라 가부시키가이샤
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Publication date
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Abstract

본 발명의 촉감제시장치는, 터치센서(11), 상기 터치센서(11)의 터치면을 진동시키도록 구성된 촉감제시부(13), 상기 촉감제시부(13)의 구동을 제어하도록 구성된 촉감제시제어부(14), 및 상기 터치센서(11)의 출력에 의거하여 상기 촉감제시제어부(14)의 동작을 제어하도록 구성된 주제어부(17)를 포함한다. 상기 주제어부(17)는, 상기 터치센서(11)의 출력에 의거하여 상기 터치면의 소정 영역에의 오브젝트의 터치의 유무를 판정하고, 상기 오브젝트가 소정 영역에 터치되어 있다고 판정하면, 상기 촉감제시제어부(14)의 동작을 개시시키거나, 또는 상기 오브젝트가 소정 영역에 터치되어 있지 않다고 판정하면, 상기 촉감제시제어부(14)의 동작을 정지시킨다.

Description

촉감제시장치 및 촉감제시장치의 제어방법{TACTILE SENSATION PROVIDING APPARATUS AND CONTROL METHOD FOR TACTILE SENSATION PROVIDING APPARATUS}
본 출원은 2010년 6월 30일에 출원된 일본특허출원 제2010-149679호의 우선권을 주장하는 것이며, 그 전문은 본 명세서에 인용참조되고 있다.
본 발명은 터치센서를 구비한 촉감제시장치 및 상기 촉감제시장치의 제어방법에 관한 것이다.
최근, 휴대전화나 게임기 등의 휴대기기, 전자계산기, 매표기 등의 정보기기, 전자레인지, 텔레비전, 조명기구 등의 가전제품, 산업용 기기(FA 기기) 등에는, 조작자에 의한 입력 조작들을 접수하는 조작부 등의 입력장치로서, 터치 패널이나 터치스위치 등의 터치센서를 구비한 입력장치들이 널리 사용되고 있다.
상기 터치센서로는, 저항막 방식, 정전 용량 방식, 광학 방식 등의 여러가지 방식이 알려져 있다. 하지만, 이들 방식의 터치센서들은, 손가락이나 스타일러스 펜 등의 압하 수단(pressing means)(오브젝트)에 의한 터치 입력(입력 조작)을 접수하는 것으로, 푸시-버튼 스위치와는 달리, 터치 시에 터치센서 자체가 물리적으로 변위되지는 않는다.
이와 같이, 예를 들면 입력장치가 터치센서의 소정 영역에 대한 소정의 압하 하중 이상의 입력을 검출할 때에 상기 터치센서를 진동시킴으로써, 조작자의 손 끝에 촉각을 피드백하는 입력장치가 제안되어 있다(예컨대, 특허 문헌 1 참조).
특허 문헌 1 : 일본 특개평 제10-293644호
하지만, 상기 특허 문헌 1에 개시된 입력장치는, 터치센서에 대한 입력 조작의 유무와 관계없이, 상기 터치센서에 걸리는 압하 하중을 상시 검출한다. 즉, 터치센서에 대한 입력 조작이 없는 경우, 또는 소정 영역 이외의 위치에 입력 조작이 행하여지는 경우, 상기 터치센서에 대한 압하 하중이 검출된다. 이에 따라, 소비 전력이 증가하므로, 특히 휴대 기기에 있어서는 전지의 소모가 가속화되는 것이 우려된다.
따라서, 상기 사정을 감안하여 이루어진 본 발명의 목적은, 소비 전력을 저감할 수 있게 적절하게 구성된 촉감제시장치 및 상기 촉감제시장치의 제어방법을 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1형태에 따른 촉감제시장치는,
터치센서;
상기 터치센서의 터치면을 진동시키도록 구성된 촉감제시부;
상기 촉감제시부의 구동을 제어하도록 구성된 촉감제시제어부; 및
상기 터치센서의 출력에 의거하여 상기 촉감제시제어부의 동작을 제어하도록 구성된 주제어부를 포함하고,
상기 주제어부는, 상기 터치센서의 출력에 의거하여 상기 터치면의 소정 영역에의 오브젝트의 터치 유무를 판정하고, 상기 오브젝트가 상기 소정 영역에 터치되어 있다고 판정하는 경우, 상기 촉감제시제어부의 동작을 개시시키거나, 또는 상기 오브젝트가 상기 소정 영역에 터치되어 있지 않다고 판정하는 경우에는, 상기 촉감제시제어부의 동작을 정지시키는 것을 요지로 한다.
본 발명의 제2형태는, 상기 터치센서에 대한 압하 하중을 검출하도록 구성된 하중검출부를 더 포함하는 상기 제1형태에 따른 촉감제시장치로서,
상기 촉감제시제어부는, 동작을 개시하면, 상기 하중검출부의 출력에 의거하여 상기 촉감제시부의 구동을 제어하는 것을 요지로 한다.
본 발명의 제3형태는, 상기 터치센서의 터치 입력 패널을 표시하도록 구성된 표시부를 더 포함하는 상기 제1형태 또는 제2형태에 따른 촉감제시장치를 요지로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제4형태에 따른 촉감제시장치의 제어방법은,
터치센서;
상기 터치센서의 터치면을 진동시키도록 구성된 촉감제시부;
상기 촉감제시부의 구동을 제어하도록 구성된 촉감제시제어부를 포함하고,
상기 터치센서의 출력에 의거하여 상기 터치면의 소정 영역에의 오브젝트의 터치 유무를 판정하고, 상기 오브젝트가 상기 소정 영역에 터치되어 있다고 판정하는 경우, 상기 촉감제시제어부의 동작을 개시시키고, 상기 오브젝트가 상기 소정 영역에 터치되어 있지 않다고 판정하는 경우에는, 상기 촉감제시제어부의 동작을 정지시키는 단계를 포함하는 것을 요지로 한다.
본 발명에 의하면, 오브젝트가 터치센서의 소정 영역을 터치하고 있지 않은 경우, 촉감제시제어부의 동작이 정지되므로, 소비 전력이 저감될 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 촉감제시장치의 개략 구성을 나타내는 기능블록도;
도 2(a) 및 도 2(b)는 도 1에 나타낸 터치센서의 지지구조의 개략 구성의 2가지 예시들을 나타내는 평면도;
도 3은 도 1에 나타낸 촉감제시장치의 주제어부 및 촉감제시제어부의 제1동작예를 나타내는 시퀀스도;
도 4는 도 1에 나타낸 촉감제시장치의 주제어부 및 촉감제시제어부의 제2동작예를 나타내는 시퀀스도;
도 5는 도 1에 나타낸 촉감제시장치의 주제어부 및 촉감제시제어부의 제3동작예를 나타내는 시퀀스도;
도 6은 터치패널에 대한 오브젝트의 조작예를 예시하는 도면; 및
도 7은 도 1에 나타낸 촉감제시장치의 주제어부 및 촉감제시제어부의 제4동작예를 나타내는 시퀀스도이다.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부도면들을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 촉감제시장치의 개략 구성을 나타내는 기능블록도이다. 상기 촉감제시장치는, 터치센서(11), 터치센서제어부(12), 압전소자(13), 촉감제시제어부(14), 표시부(15), 표시제어부(16), 및 주제어부(17)를 포함한다. 상기 터치센서(11)는, 상기 표시부(15)에 대한 손가락 등의 압하 수단(오브젝트)에 의한 터치 입력을 접수하고, 예를 들면 저항막 방식, 정전 용량 방식, 광학 방식 등의 공지된 방식의 터치패널, 터치스위치 등을 이용하여 구성된다. 상기 터치센서(11)의 터치면(11a)(도 2 참조)에 대한 압하 오브젝트의 입력 위치 정보는, 상기 터치센서(11)의 출력에 의거하여 상기 터치센서제어부(12)에 의해 검출된다. 상기 검출된 입력 위치 정보는 상기 주제어부(17)에 공급된다.
상기 압전소자(13)는, 상기 터치센서(11)의 터치면(11a)를 진동시키는 촉감제시부 및 상기 터치센서(11)에 대한 압하 하중을 검출하는 하중검출부를 포함한다. 상기 압전소자(13)에 의해 검출되는 압하 하중은 상기 촉감제시제어부(14)에 공급된다. 상기 촉감제시제어부(14)는, 상기 압전소자(13)에 의해 검출되는 압하 하중에 의거하여, 상기 압전소자(13)의 구동을 제어한다.
상기 촉감제시제어부(14)는, 전용의 프로세서(예컨대, DSP(Digital Signal Processor))를 이용하여 구성되고, 상기 주제어부(17)로부터의 지시에 의거하여 동작의 개시 및 정지가 제어된다. 즉, 상기 촉감제시제어부(14)는, 상기 주제어부(17)로부터의 동작 개시 지시에 의해 넌-액티브(non-active) 상태로부터 활성화되고, 상기 주제어부(17)로부터의 동작 정지 지시에 의해 액티브(active) 상태로부터 비활성화된다. 상기 액티브 상태에 있어서, 상기 촉감제시제어부(14)는, 상기 주제어부(17)로부터의 동작 개시 지시와 함께 송신되는 파라미터 테이블(파라미터 테이블)(후술함)에 의거하여, 상기 압전소자(13)에 의한 압하 하중의 검출 및 상기 압전소자(13)의 구동을 제어한다. 상기 넌-액티브 상태에 있어서, 상기 촉감제시제어부(14)는, 압하 하중의 검출 및 상기 압전소자(13)의 구동의 제어를 정지시킨다. 또한, 상기 촉감제시제어부(14)는, 액티브 상태에서, 상기 압전소자(13)를 구동하여, 상기 터치센서(11)가 진동되고, 상기 주제어부(17)에 진동 통지를 송신하도록 한다.
상기 표시부(15)는, 상기 표시제어부(16)를 통하여 상기 주제어부(17)에 의해 제어된다. 이에 따라, 상기 표시부(15)는 애플리케이션 또는 OS(Operating System)에 근거하는 패널을 표시한다. 또한, 상기 표시부(15)는, 예를 들면 푸시 버튼 스위치(푸시식 버튼 스위치)와 같은 입력 버튼 등의 터치 입력 패널을 표시한다. 상기 표시부(15)는, 예를 들면 액정표시패널, 유기EL표시패널 등을 사용하여 구성되어 있다.
상기 주제어부(17)는, CPU(중앙처리장치) 등의 여하한의 적절한 프로세서를 이용하여 구성되고, 애플리케이션처리부(21)를 포함한다. 상기 애플리케이션처리부(21)는, 이미지출력부(22), 오브젝트위치검출부(23), 촉감제시영역판정부(24) 및 이미지갱신부(25)를 포함한다. 상기 이미지출력부(22)는, 상기 표시제어부(16)를 통해 상기 표시부(15) 상에 표시된 이미지에 관한 정보를 출력한다. 상기 오브젝트위치검출부(23)는, 상기 터치센서제어부(12)로부터의 입력 위치 정보에 의거하여, 상기 오브젝트의 위치를 검출한다. 상기 촉감제시영역판정부(24)는, 상기 오브젝트위치검출부(23)에 의한 오브젝트의 위치 검출 결과에 의거하여, 상기 이미지 내의 촉감 제시 영역에 있어서의 오브젝트의 유무를 판정한다. 즉, 상기 촉감제시영역판정부(24)는, 오브젝트가 촉감 제시 영역에 진입하였는 지의 여부를 판정한다. 상기 이미지갱신부(25)는, 상기 촉감제시제어부(14)로부터의 진동 통지에 의거하여, 상기 표시부(15) 상에 표시된 이미지에 관한 정보를 갱신한다. 상기 이미지갱신부(25)에 의해 갱신된 이미지에 관한 정보는, 상기 이미지출력부(22)로부터 상기 표시제어부(16)로 출력된다.
상기 주제어부(17)는, 상기 촉감제시영역판정부(24)에 의한 판정 결과에 의거하여, 상기 촉감제시제어부(14)에 대하여 동작 개시 지시 또는 동작 정지 지시를 송신함으로써, 상기 동작의 개시 또는 정지를 제어하게 된다.
상기 주제어부(17)는 또한 촉감 제시용으로 사용되는 복수의 파라미터 테이블들을 저장하는 기억부(26)를 더 포함한다. 상기 파라미터 테이블은, 압하 단수(the number of pressing steps), 릴리스 단수(the number of releasing steps), 압하 임계값, 릴리스 임계값, 압하 진동 패턴, 릴리스 진동 패턴, 진동 세기, 캘리브레이션 파라미터 등의 각종 파라미터들을 포함한다.
상기 압하 단수는, 오브젝트에 의한 상기 터치센서(11)의 압하 중에, 상기 오브젝트에 주는 촉감(압하 촉감)의 단수(횟수)를 설정하기 위한 것이다. 상기 릴리스 단수는, 오브젝트가 상기 터치센서(11)로부터 릴리스 중에 상기 오브젝트에 주는 촉감(릴리스 촉감)의 단수를 설정하기 위한 것이다. 상기 압하 임계값 및 릴리스 임계값은, 상기 압하 단수 및 릴리스 단수 각각에서 하중 임계값을 설정하기 위한 것이다. 상기 압하 진동 패턴 및 릴리스 진동 패턴은, 압하 촉감 및 릴리스 촉감을 각각 제시하기 위해서 상기 압전소자(13)에 주는 구동 신호의 패턴들을 설정하기 위한 것이다. 상기 압하 진동 패턴 및 릴리스 진동 패턴에 의거하여, 푸시-버튼 스위치를 누를 때에 얻어지는 클릭 촉감, 압하 촉감 등이 제시된다. 상기 진동 세기는, 압하 진동 패턴 및 릴리스 진동 패턴 각각의 진동 세기를 설정하기 위한 것이다. 상기 캘리브레이션 파라미터는, 각각의 촉감 제시 영역에 대한 진동 강도 및 입력 감도를 설정하기 위한 것이다.
상기 기억부(26)는 상기 파라미터들의 조합을 포함하는 파라미터 테이블을 저장한다. 상기 주제어부(17)는, 상기 촉감제시제어부(14)에 대한 동작 개시 지시와 함께, 상기 촉감 제시 영역에 대응하는 파라미터 테이블을 송신한다.
또한, 상기 주제어부(17)가 상기 촉감제시제어부(14)에 대하여 동작 개시 지시를 송신한 다음 소정 시간이 경과한 시점에 상기 촉감제시제어부(14)로부터 진동 통지를 수신하지 않는 경우, 상기 주제어부(17)는 상기 촉감제시제어부(14)에 대하여 소정의 파라미터 테이블과 함께 강제 구동 지시를 제공한다. 상기 주제어부(17) 및 상기 촉감제시부(14)는, UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter), I2C(Inter-integrated Circuit) 및 GPIO(General Purpose Input/Output) 등의 공지된 수단을 이용하여 서로 통신한다.
도 2(a) 및 도 2(b)는 도 1에 나타낸 터치센서(11)의 지지 구조의 개략 구성의 2가지 예시를 나타내는 평면도이다. 도 2(a)에 예시된 지지 구조에 있어서, 상기 터치패널(11)은 평면도의 형상으로 볼 때 직사각형이고, 상기 터치패널(11)의 이면측의 네 귀퉁이에서 지지 부재(31)를 통해 상기 표시부(15)(도 1 참조) 상에 만곡가능하게 지지된다. 상기 터치센서(11)의 이면측 및 도면에서 가상선으로 표시된 상기 표시부(15)의 표시 영역(15a)의 외측에서는, 스트립 형상의 압전소자(32a, 32b)가 그 중앙부에 2개의 긴 변 각각을 따라 부착되어 있다. 상기 압전소자(32a, 32b)는 도 1의 압전소자(13)를 구성한다.
이에 따라, 터치면(11a)이 압하되면, 상기 터치센서(11)가 약간 만곡된다. 상기 터치센서(11)가 만곡되면, 상기 압전소자(32a, 32b)에 전하가 축적되어 전압이 발생한다. 또한, 상기 압전소자(32a, 32b)에 외부로부터 전압이 인가되면, 상기 압전소자(32a, 32b)들이 만곡되므로, 상기 터치센서(11)는 4점에서 상기 지지 부재(31)들에 의해 지지되는 동안 만곡 진동한다.
도 2(b)에 예시된 지지 구조에 있어서, 상기 터치패널(11)은 평면도의 형상으로 볼 때 직사각형이고, 상기 터치패널(11)의 이면측의 네 귀퉁이의 4점과 대향하는 2개의 긴 변의 중앙부의 2점의 합계 6점에서 상기 지지 부재(31)를 통해 상기 표시부(15)(도 1 참조) 상에 만곡가능하게 지지된다. 상기 터치센서(11)의 이면측 및 상기 표시부(15)의 표시 영역(15a)의 외측에서는, 스트립 형상의 압전소자(32a, 32b)가 도 1의 압전소자(13)를 구성하고, 그 중앙부에 2개의 짧은 변 각각을 따라 부착되어 있다.
이에 따라, 도 2(a)의 경우와 마찬가지로, 터치면(11a)이 압하되면, 상기 터치센서(11)가 약간 만곡된다. 상기 터치센서(11)가 만곡되면, 상기 압전소자(32a, 32b)에 전하가 축적되어 전압이 발생한다. 또한, 상기 압전소자(32a, 32b)에 외부로부터 전압이 인가되면, 상기 압전소자(32a, 32b)들이 만곡 변위되므로, 상기 터치센서(11)는 6점에서 상기 지지 부재(31)들에 의해 지지되는 동안 만곡 진동한다.
이하, 도 1에 나타낸 촉감제시장치의 주제어부(17) 및 촉감제시제어부(14)의 동작예들에 대해서 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 상기 표시부(15)는 이미 상기 표시제어부(16)를 통해 상기 주제어부(17)에서의 애플리케이션처리부(21)의 이미지출력부(22)로부터 얻어진 애플리케이션에 의거한 소요 촉감 제시 영역을 포함하는 이미지를 표시하고 있는 것으로 가정한다.
(제1동작예)
도 3은 제1동작예의 시퀀스도이다. 상기 제1동작예에 따르면, 촉감 제시 영역에 있어서는, 압하시 및 릴리스 시에 각각 1단의 촉감이 제시된다. 우선, 상기 주제어부(17)는, 상기 터치센서제어부(12)로부터 상기 오브젝트위치검출부(23)에 의해 검출된 입력 위치 정보를 정기적으로 취득하여, 상기 터치센서(11)에 대한 손가락 등의 오브젝트의 위치를 검출하게 된다(S101). 상기 촉감제시영역판정부(24)가, 상기 오브젝트위치검출부(23)에 의한 오브젝트의 위치 검출 결과에 의거하여, 오브젝트가 상기 표시부(15) 상의 이미지 내의 촉감 제시 영역에 진입한 것을 검지하면(S103), 상기 주제어부(17)는 상기 촉감제시제어부(14)에 대하여 동작 개시 지시를 송신한다. 또한, 상기 주제어부(17)는, 상기 동작 개시 지시에 부가하여, 상기 촉감 제시 영역에 대응하는 1단의 압하 단수 및 1단의 릴리스 단수를 포함하는 파라미터 테이블을 상기 기억부(26)로부터 검색하여, 상기 촉감제시제어부(14)에 송신한다.
상기 주제어부(17)로부터 동작 개시 지시를 수신하면, 상기 촉감제시제어부(14)는 넌-액티브 상태로부터 활성화되고, 상기 동작 개시 지시와 함께 수신한 파라미터 테이블을 내장 메모리(도시되지 않음)에 저장한다. 그 후, 상기 촉감제시제어부(14)는, 상기 압전소자(13)의 출력 전압을 정기적으로 취득하여, 상기 터치센서(11)에 걸리는 압하 하중을 검출하게 된다(S201). 상기 촉감제시제어부(14)가 압하 하중이 파라미터 테이블에 설정되어 있는 압하 임계값에 도달한 것을 검지하면(S203), 상기 촉감제시제어부(14)는, 상기 압전소자(13)에 대하여 파라미터 테이블에 설정되어 있는 압하 진동 패턴을 출력한다(S205). 그것과 동기하여, 상기 촉감제시제어부(14)는 상기 주제어부(17)에 대하여 압하 진동 통지를 송신한다.
또한, 상기 촉감제시제어부(14)는, 압하 진동 통지를 송신한 후, 계속해서 상기 압전소자(13)의 출력 전압을 감시하고, 상기 터치센서(11)에 걸리는 압하 하중을 검출하게 된다. 상기 촉감제시제어부(14)가 압하 하중이 파라미터 테이블에 설정되어 있는 릴리스 임계값에 도달한 것을 검지하면(S207), 상기 촉감제시제어부(14)는, 상기 압전소자(13)에 대하여 파라미터 테이블에 설정되어 있는 릴리스 진동 패턴을 출력한다(S209). 그것과 동기하여, 상기 촉감제시제어부(14)는, 상기 주제어부(17)에 대하여 릴리스 진동 통지를 송신한다.
다른 한편으로, 상기 주제어부(17)가 상기 촉감제시제어부(14)에 대한 동작 개시 지시 및 파라미터 테이블을 송신한 후, 상기 촉감제시제어부(14)로부터 최초의 진동 통지(이 경우, 압하 진동 통지)를 수신하는 경우에는, 상기 애플리케이션에 따라 상기 이미지갱신부(25)가 상기 표시부(15) 상에 표시된 이미지에 관한 정보를 갱신한다(S105). 그 후, 상기 주제어부(17)가 상기 촉감제시제어부(14)로부터 다음 진동 통지(이 경우, 릴리스 진동 통지)를 수신하고, 추가로 상기 촉감제시영역판정부(24)가, 오브젝트가 상기 촉감 제시 영역으로부터 벗어난 것을 검지하면(S107), 상기 주제어부(17)는 상기 촉감제시제어부(14)에 대하여 동작 정지 지시를 송신한다.
상기 촉감제시제어부(14)가 상기 주제어부(17)로부터 동작 정지 지시를 수신하면, 상기 촉감제시제어부(14)는, 내장 메모리에 저장된 파라미터 테이블을 소거하고, 상기 액티브 상태로부터 비활성화되어, 압하 하중의 검출 및 상기 압전소자(13)의 구동의 제어를 정지시킨다.
(제2동작예)
도 4는 제2동작예의 시퀀스도이다. 상기 제2동작예에 따르면, 촉감 제시 영역에 있어서, 압하 시와 릴리스 시에 각각 2단의 촉감이 제시된다. 이 경우, 상기 주제어부(17)는, 동작 개시 지시와 함께, 검지된 촉감 제시 영역에 대응하는 2단의 압하 단수 및 2단의 릴리스 단수를 포함하는 파라미터 테이블을 검색하고, 상기 촉감제시제어부(14)에 송신한다. 또한, 도 4의 주제어부(17)에 의한 S101 및 S103에서의 처리들은 도 3의 S101 및 S103에서의 처리와 동일하다는 점에 유의한다.
상기 촉감제시제어부(14)가 상기 주제어부(17)로부터 동작 개시 지시를 수신하는 경우, 상기 촉감제시제어부(14)는, 제1동작예와 마찬가지로, 활성화되어, 상기 동작 개시 지시와 함께 수신한 파라미터 테이블을 내장 메모리에 저장된다. 그 후, 상기 촉감제시제어부(14)는, 제1동작예와 마찬가지로, 상기 터치센서(11)에 걸리는 압하 하중을 정기적으로 검출한다(S211). 상기 촉감제시제어부(14)가 압하 하중이 파라미터 테이블에 설정되어 있는 제1단 압하 임계값에 도달한 것을 검지하면(S213), 상기 촉감제시제어부(14)는, 상기 압전소자(13)에 대하여 파라미터 테이블에 설정되어 있는 제1단에 대응하는 압하 진동 패턴을 출력한다(S215). 그것과 동기하여, 상기 촉감제시제어부(14)는 상기 주제어부(17)에 대하여 제1단 압하 진동 통지를 송신한다.
상기 촉감제시제어부(14)는, 상기 제1단 압하 진동 통지를 송신한 후, 계속해서 상기 압전소자(13)의 출력 전압을 감시하여, 상기 터치센서(11)에 걸리는 압하 하중을 검출하게 된다. 상기 촉감제시제어부(14)가 압하 하중이 파라미터 테이블에 설정되어 있는 제2단 압하 임계값에 도달한 것을 검지하면(S217), 상기 촉감제시제어부(14)는 상기 압전소자(13)에 대하여 파라미터 테이블에 설정되어 있는 상기 제2단 대응하는 압하 진동 패턴을 출력한다(S219). 그것과 동기하여, 상기 촉감제시제어부(14)는 상기 주제어부(17)에 대하여 제2단 압하 진동 통지를 송신한다.
상기 촉감제시제어부(14)는, 제2단 압하 진동 통지를 송신한 후, 계속해서 상기 압전소자(13)의 출력 전압을 감시하여, 상기 터치센서(11)에 걸리는 압하 하중을 검출하게 된다. 상기 촉감제시제어부(14)가 압하 하중이 파라미터 테이블에 설정되어 있는 상기 제2단 릴리스 임계값에 도달한 것을 검지하면(S221), 상기 촉감제시제어부(14)는 상기 압전소자(13)에 대하여 파라미터 테이블에 설정되어 있는 상기 제2단에 대응하는 릴리스 진동 패턴을 출력한다(S223). 그것과 동기하여, 상기 촉감제시제어부(14)는 상기 주제어부(17)에 대하여 제2단 릴리스 진동 통지를 송신한다.
상기 촉감제시제어부(14)는, 제2단 릴리스 진동 통지를 송신한 후, 계속해서 상기 압전소자(13)의 출력 전압을 감시하여, 상기 터치센서(11)에 걸리는 압하 하중을 검출하게 된다. 상기 촉감제시제어부(14)가 압하 하중이 파라미터 테이블에 설정되어 있는 제1단 릴리스 임계값에 도달한 것을 검지하면(S225), 상기 촉감제시제어부(14)는 상기 압전소자(13)에 대하여 파라미터 테이블에 설정되어 있는 상기 제1단에 대응하는 릴리스 진동 패턴을 출력한다(S227). 그것과 동기하여, 상기 촉감제시제어부(14)는 상기 주제어부(17)에 대하여 제1단 릴리스 진동 통지를 송신한다.
다른 한편으로, 상기 주제어부(17)가 상기 촉감제시제어부(14)에 대한 동작 개시 지시 및 파라미터 테이블을 송신한 후에 상기 촉감제시제어부(14)로부터 제1단 압하 진동 통지를 수신하면, 상기 주제어부(17)는, 상기 제1동작예와 마찬가지로, 상기 애플리케이션에 따라 상기 표시부(15) 상에 표시된 이미지에 관한 정보를 갱신한다(S105). 다음으로, 상기 주제어부(17)가 상기 촉감제시제어부(14)로부터 제2단 압하 진동 통지를 수신하는 경우, 상기 주제어부(17)는, 상술된 것과 마찬가지로, 상기 애플리케이션에 따라 상기 표시부(15) 상에 표시된 이미지에 관한 정보를 갱신한다(S106).
그 후, 상기 주제어부(17)가 제2단 릴리스 진동 통지 및 제1단 릴리스 진동 통지를 수신하고, 추가로 상기 촉감제시영역판정부(24)가 오브젝트가 상기 촉감 제시 영역으로부터 벗어난 것을 검지하면(S107), 상기 주제어부(17)는, 상기 촉감제시제어부(14)에 대하여 동작 정지 지시를 송신한다.
상기 촉감제시제어부(14)가 상기 주제어부(17)로부터 동작 정지 지시를 수신하면, 상기 촉감제시제어부(14)는, 상기 제1동작예와 마찬가지로, 내장 메모리에 저장된 파라미터 테이블을 소거하고, 액티브 상태로부터 비활성화되어, 압하 하중의 검출 및 상기 압전소자(13)의 구동의 제어를 정지시킨다.
(제3동작예)
도 5은 제3동작예의 시퀀스도이다. 상기 제3동작예에 따르면, 촉감 제시 영역에 있어서, 압하 시에는 2단, 릴리스 시에는 1단의 촉감이 제시된다. 이 경우, 상기 주제어부(17)는, 동작 개시 지시와 함께, 상기 검지된 촉감 제시 영역에 대응하는 2단의 압하 단수 및 1단의 릴리스 단수를 포함하는 파라미터 테이블을 검색하고, 상기 촉감제시제어부(14)에 송신한다. 또한, 도 5의 주제어부(17)에 의한 S101 및 S103에서의 처리들은 도 3의 S101 및 S103에서의 처리와 동일하다는 것에 유의한다.
상기 촉감제시제어부(14)가 상기 주제어부(17)로부터 동작 개시 지시를 수신하는 경우, 상기 촉감제시제어부(14)는 도 4의 S211, S213 및 S215에서와 유사한 처리들을 실행하고, 상기 주제어부(17)에 대하여 제1단 압하 진동 통지를 송신한다. 그 후, 상기 촉감제시제어부(14)는, 도 4의 S217 및 S219에서와 유사한 처리들을 실행하고, 상기 주제어부(17)에 대하여 제2단 압하 진동 통지를 송신한다.
그리고, 상기 촉감제시제어부(14)는, 상기 제2단 압하 진동 통지를 송신한 후, 압하 하중이 파라미터 테이블에 설정되어 있는 릴리스 임계값에 도달한 것을 검지하면(S231), 상기 촉감제시제어부(14)는 상기 압전소자(13)에 대하여 파라미터 테이블에 설정되어 있는 릴리스 진동 패턴을 출력한다(S233). 그것과 동기하여, 상기 촉감제시제어부(14)는 상기 주제어부(17)에 대하여 릴리스 진동 통지를 송신한다.
다른 한편으로, 상기 주제어부(17)가 상기 촉감제시제어부(14)에 대한 동작 개시 지시 및 파라미터 테이블을 송신한 후에 상기 촉감제시제어부(14)로부터 제1단 압하 진동 통지를 수신하면, 상기 주제어부(17)는, 제1동작예와 마찬가지로, 상기 애플리케이션에 따라 상기 표시부(15) 상에 표시된 이미지에 관한 정보를 갱신한다(S105). 그 후, 상기 주제어부(17)가 상기 촉감제시제어부(14)로부터 릴리스 진동 통지를 수신하고, 추가로 상기 촉감제시영역판정부(24)가 오브젝트가 상기 촉감 제시 영역으로부터 벗어난 것을 검지하면(S107), 상기 주제어부(17)는 상기 촉감제시제어부(14)에 대하여 동작 정지 지시를 송신한다.
상기 촉감제시제어부(14)가 상기 주제어부(17)로부터 동작 정지 지시를 수신하는 경우, 상기 촉감제시제어부(14)는, 상기 제1동작예와 마찬가지로, 내장 메모리에 저장된 파라미터 테이블을 소거하고, 액티브 상태로부터 비활성화된다. 이에 따라, 상기 촉감제시제어부(14)가 압하 하중의 검출 및 상기 압전소자(13)의 구동의 제어를 정지시킨다.
상술된 제1동작예 내지 제3동작예에 따르면, 손가락 등의 오브젝트가 상기 표시부(15) 상에 표시된 촉감 제시 영역에 대응하는 상기 터치센서(11)의 소정 영역에 직접 진입한 경우에는, 상기 촉감제시제어부(14)가 즉시 활성화되어 촉감을 제시하도록 제어한다. 즉, 상기 오브젝트가 터치한 시점의 상기 터치센서(11)의 위치가 촉감 제시 영역에 대응하는 경우, 상기 촉감제시제어부(14)는 즉시 활성화되어, 촉감 제시 제어가 실행된다. 그리고, 상기 오브젝트가 상기 촉감 제시 영역으로부터 슬라이딩하지 않으면서 직접 릴리스되는 경우에는, 즉, 상기 오브젝트위치검출부(23)가 오브젝트의 위치를 검출하는 것을 정지하는 경우, 상기 촉감제시제어부(14)가 즉시 비활성화된다.
도 6에 예시된 바와 같이, 그래픽으로 묘사된 버튼 등의 촉감 제시 영역(35)을 가로지르는 것 같이 상기 터치센서(11) 위에서 오브젝트(36)가 화살표로 표시된 바와 같이 슬라이딩하는 경우에는, 상기 오브젝트(36)의 위치가 상기 촉감 제시 영역(35)에 진입한 것이 검지된다. 그리고, 상기 주제어부(17)는 상기 촉감제시제어부(14)에 동작 개시 지시를 송신하므로, 상기 촉감제시제어부(14)가 활성화된다. 또한, 상기 오브젝트(36)의 위치가 촉감 제시 영역(35)으로부터 벗어난 것이 검지되면, 상기 주제어부(17)는 상기 촉감제시제어부(14)에 동작 정지 지시를 송신하므로, 상기 촉감제시제어부(14)가 비활성화된다. 따라서, 이 경우에는 상기 오브젝트(36)가 촉감 제시 영역(35)에 위치하는 동안에 압하 임계값을 충족시키는 하중이 검출되면, 촉감이 제시된다. 다른 한편으로, 압하 임계값을 충족시키는 하중이 검출되지 않으면, 촉감이 제시되지 않고, 오브젝트가 촉감 제시 영역을 통과한 시점에, 상기 촉감제시제어부(14)가 비활성화된다.
상술된 바와 같이, 제1동작예 내지 제3동작예에 따르면, 상기 오브젝트가 촉감 제시 영역에 대응하는 상기 터치센서(11)의 소정 영역에 위치하는 동안, 상기 촉감제시제어부(14)는 활성화되어, 상기 압전소자(13)에 의한 촉감 제시 동작을 제어하고, 그 밖에는 상기 촉감제시제어부(14)가 비활성화되어, 상기 압전소자(13)에 의한 촉감 제시 동작의 제어를 정지시킨다. 따라서, 불필요한 전력 소비를 방지할 수도 있으므로, 소비 전력을 저감할 수도 있게 된다.
(제4동작예)
도 7은 제4동작예의 시퀀스도이다. 상기 제4동작예에 따르면, 상기 주제어부(17)가 상기 촉감제시제어부(14)에 대하여 동작 개시 지시를 송신한 이후 소정 시간이 경과한 후에, 상기 촉감제시제어부(14)로부터 진동 통지를 얻지 못하는 경우, 상기 압전소자(13)가 강제 진동되어, 촉감을 제시하게 된다. 도 7에 있어서, 상기 주제어부(17)가 상술된 제1동작예 내지 제3동작예의 S101 및 S103에서의 처리들을 통해 촉감 제시 영역에서의 오브젝트의 위치를 검지하면, 상기 주제어부(17)는, 상기 촉감 제시 영역에 대응하는 파라미터 테이블을 상기 기억부(26)로부터 검색하고, 상기 파라미터 테이블을 상기 촉감제시제어부(14)에 송신한다.
상기 촉감제시제어부(14)가 상기 주제어부(17)로부터 동작 개시 지시를 수신하는 경우, 상기 촉감제시제어부(14)는, 상술된 동작예들과 마찬가지로, 상기 압전소자(13)의 출력 전압을 정기적으로 취득하고, 상기 터치센서(11)에 걸리는 압하 하중을 검출하게 된다(S235).
다른 한편으로, 상기 주제어부(17)는, 상기 촉감제시제어부(14)에 대한 동작 개시 지시 및 파라미터 테이블의 송신 후, 상기 촉감제시제어부(14)로부터의 진동 통지를 감시한다. 그 결과, 상기 동작 개시 지시로부터 소정 시간(예를 들면, 60초)이 경과해도 진동 통지가 수신되지 않는 경우, 상기 주제어부(17)는 상기 촉감제시제어부(14)에 대하여 강제 진동 지시를 송신하는 동시에, 강제 진동용 파라미터 테이블을 송신한다. 상기 강제 진동용 파라미터 테이블은, 예를 들면 강제 진동 패턴, 진동 세기, 촉감 제시 영역의 캘리브레이션 파라미터 등의 파라미터들을 포함한다.
상기 촉감제시제어부(14)가 상기 주제어부(17)로부터의 강제 진동 지시 및 강제 진동용 파라미터 테이블을 수신하는 경우, 상기 촉감제시제어부(14)는 상기 내장 메모리를 상기 강제 진동용 파라미터 테이블과 함께 갱신한다. 그리고, 상기 촉감제시제어부(14)는, 상기 강제 진동용 파라미터 테이블에 의거하여 상기 압전소자(13)에 강제 진동 패턴을 출력하여, 상기 압전소자(13)가 강제 진동되도록 한다(S237). 그것과 동기하여, 상기 촉감제시제어부(14)는 상기 주제어부(17)에 대하여 진동 통지를 송신한다.
그리고, 상기 주제어부(17)가 상기 촉감제시제어부(14)로부터의 진동 통지를 수신하는 경우, 상기 주제어부(17)는, 상기 오브젝트가 촉감 제시 영역에 위치하고 있는 경우에도, 상기 촉감제시제어부(14)에 대하여 동작 정지 지시를 송신한다. 이에 따라, 상기 촉감제시제어부(14)의 동작 상태가 액티브 상태로부터 비활성화되어, 압하 하중의 검출 및 상기 압전소자(13)의 구동의 제어를 정지시킨다.
상술된 바와 같이, 제4동작예에 따르면, 상기 촉감제시제어부(14)가 상기 촉감제시부(압전소자(13))를 제어하여 터치면(11a)를 진동시키면, 상기 촉감제시제어부(14)가 상기 주제어부(17)에 진동 통지를 송신한다. 상기 주제어부(17)가 상기 촉감제시제어부(14)의 동작을 개시시킨 이후 소정 시간이 경과한 시점에, 상기 촉감제시제어부(14)로부터 진동 통지를 수신하지 않는 경우, 상기 주제어부(17)는 상기 촉감제시제어부(14)에 대하여 강제 진동 지시를 송신한다. 그리고, 상기 주제어부(17)는, 상기 촉감제시제어부(14)로부터의 진동 통지를 수신한 후, 상기 촉감제시제어부(14)의 동작을 정지시킨다.
상술된 제4동작예에 따르면, 촉감 제시 영역에 대응하는 상기 터치센서(11)의 소정 영역을 상기 오브젝트가 가볍게 터치하지만, 압하 하중이 압하 임계값을 충족시키지 않는 값으로 유지되면, 오브젝트가 소정 영역을 터치한 이후 소정 시간이 경과한 시점에 상기 오브젝트에 촉감이 제시된다. 이에 따라, 조작자가 촉감 제시 영역에 소정 시간 동안 터치하고 있다는 것을 인식할 수 있게 된다. 또한, 압전소자가 압하 하중을 검출하는데 사용되고, 압하 하중이 점진적으로 증가하면, 상기 하중(변위)에 비례하여 상기 압전소자에 전하가 축적되지 않는다. 그러므로, 실제로는 압하 임계값을 초과하는 압하 하중이 인가될 때에 촉감이 제시되지 않으므로, 조작자에게 불안감을 줄 수도 있다는 것이 상정된다. 이러한 경우, 상기 터치센서(11)가 강제 진동되어 촉감이 제시되면, 조작자에게 조작의 재시도를 촉구할 수도 있어, 편리성을 향상시킬 수 있게 된다. 또한, 상기 강제 진동 후, 상기 촉감제시제어부(14)가 비활성화되므로, 소비 전력의 저감이 도모될 수도 있다.
상술된 제1동작예 내지 제4동작예에 따르면, 상기 촉감제시제어부(14)를 활성화한 후, 진동 통지의 수신 유무에 관계없이, 상기 주제어부(17)가 오브젝트가 촉감 제시 영역으로부터 벗어난 것을 검지하면, 상기 주제어부(17)는, 그 시점에, 상기 촉감제시제어부(14)에 대하여 동작 정지 지시를 송신하여, 상기 촉감제시제어부(14)를 비활성화시킨다.
본 발명은 상기 실시예들로만 한정되는 것이 아니고, 수많은 변형 또는 변경이 가능하다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들어, 상기 주제어부(17) 내의 기억부(26)에 저장된 촉감 제시용 복수의 파라미터 테이블은 상기 촉감제시제어부(14)에도 저장될 수 있다. 그리고, 상기 주제어부(17)는 사용될 파라미터 테이블의 번호를 특정하여, 상기 촉감제시제어부(14)가 상기 특정된 파라미터 테이블을 사용하도록 한다.
또한, 상기 압전소자(13)는 촉감제시부 및 하중검출부를 구성하지만, 상기 촉감제시부 및 하중검출부가 별도로 제공될 수도 있다. 이 경우, 상기 촉감제시부는, 압전소자에 한하지 않고, 편심 모터, 솔레노이드 등의 여타의 공지된 진동 수단을 사용하여 구성될 수도 있다. 또한, 상기 터치센서는 적층형 압전소자들을 통해 지지될 수도 있다. 이와 마찬가지로, 상기 하중검출부는, 압전소자에 한하지 않고, 변형 센서(strain gauge sensor) 등의 여타의 공지된 하중검출수단을 사용하여 구성될 수도 있다. 더욱이, 상기 하중검출부가 생략될 수도 있다. 또한, 본 발명은 표시부를 포함하지 않고, 터치센서 위에 촉감 제시 영역이 인쇄 등에 의해 직접 묘사되는 터치 센서를 포함하는 촉감제시장치에도 적용가능하다.
11 터치센서
11a 터치면
12 터치센서제어부
13 압전소자
14 촉감제시제어부
15 표시부
16 표시제어부
17 주제어부
21 애플리케이션처리부
22 이미지출력부
23 오브젝트위치검출부
24 촉감제시영역판정부
25 이미지갱신부
26 기억부
32a, 32b 압전소자
35 촉감 제시 영역
36 오브젝트

Claims (4)

  1. 촉감제시장치로서,
    터치센서;
    상기 터치센서의 터치면을 진동시키도록 구성된 촉감제시부;
    상기 터치센서에 대한 압하 하중에 따라 상기 촉감제시부를 구동하는 제어동작을 행하도록 구성된 촉감제시제어부; 및
    상기 터치센서에 대한 압하 하중을 구하고, 당해 압하 하중에 따른 상기 제어동작을 행하도록 상기 촉감제시제어부를 제어하도록 구성된 주제어부를 포함하여 이루어지고,
    상기 주제어부는, 상기 터치센서에 대한 오브젝트에 의한 터치의 위치에 의거하여 상기 터치면의 소정 영역을 상기 오브젝트가 터치하고 있는 지의 여부를 판정하고, 상기 오브젝트가 상기 소정 영역을 터치하고 있는 것으로 판정하면, 상기 촉감제시제어부에 상기 압하 하중에 따른 상기 제어동작을 개시시키고 상기 제어동작의 개시 후에 상기 오브젝트가 상기 소정 영역을 터치하고 있지 않는 것으로 판정하면, 상기 촉감제시제어부의 상기 압하 하중에 따른 상기 제어동작을 정지시키는 촉감제시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 터치센서에 대한 압하 하중을 검출하도록 구성된 하중검출부를 더 포함하여 이루어지고,
    상기 촉감제시제어부는, 상기 압하 하중에 따른 상기 제어동작을 개시하면, 상기 하중검출부의 출력에 의거하여 상기 촉감제시부의 구동을 제어하는 촉감제시장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 터치센서의 터치 입력 패널을 표시하도록 구성된 표시부를 더 포함하여 이루어지는 촉감제시장치.
  4. 터치센서;
    상기 터치센서의 터치면을 진동시키도록 구성된 촉감제시부; 및
    상기 터치센서에 대한 압하 하중에 따라 상기 촉감제시부를 구동하는 제어동작을 행하도록 구성된 촉감제시제어부를 포함하는 촉감제시장치의 제어방법으로서,
    상기 터치센서에 대한 오브젝트에 의한 터치의 위치에 의거하여 상기 터치면의 소정 영역을 오브젝트가 터치하고 있는 지의 여부를 판정하고, 상기 오브젝트가 상기 소정 영역을 터치하고 있는 것으로 판정하면, 상기 촉감제시제어부에 상기 압하 하중에 따른 상기 제어동작을 개시시키고, 상기 오브젝트가 상기 소정 영역을 터치하고 있지 않는 것으로 판정하면, 상기 촉감제시제어부에 상기 압하 하중에 따른 상기 제어동작을 정지시키도록 상기 촉감제시제어부의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 촉감제시장치의 제어방법.
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