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KR20080113465A - Apparatus for controlling operation of electronic equipment for the use of a car, using haptic device, and electronic system for the use of a car comprising the apparatus - Google Patents

Apparatus for controlling operation of electronic equipment for the use of a car, using haptic device, and electronic system for the use of a car comprising the apparatus Download PDF

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Publication number
KR20080113465A
KR20080113465A KR1020070061955A KR20070061955A KR20080113465A KR 20080113465 A KR20080113465 A KR 20080113465A KR 1020070061955 A KR1020070061955 A KR 1020070061955A KR 20070061955 A KR20070061955 A KR 20070061955A KR 20080113465 A KR20080113465 A KR 20080113465A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hip
haptic
feedback
haptic device
force
Prior art date
Application number
KR1020070061955A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
정재훈
Original Assignee
주식회사 현대오토넷
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 주식회사 현대오토넷 filed Critical 주식회사 현대오토넷
Priority to KR1020070061955A priority Critical patent/KR20080113465A/en
Publication of KR20080113465A publication Critical patent/KR20080113465A/en

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Abstract

An apparatus for controlling an operation of an electronic device for a car by using a haptic device, and an electronic system thereof are provided to supply convenience to a user by easily controlling the electronic device through the haptic device. An apparatus for controlling an operation of an electronic device for a car comprises a haptic device(110) and a control unit(120). The haptic device is contacted to a part of the body of a user. The haptic device senses a motion amount according to movement of the contacted body and outputs the sensing signal. The haptic device outputs a selection signal when the haptic device is pressed. The haptic device applies feedback force to the contacted body in response to a feedback driving signal. A control unit calculates a motion location of the haptic device based on the sensing signal.

Description

햅틱 장치를 이용한 차량용 전자 기기의 동작 제어 장치 및 이를 포함하는 차량용 전자 시스템{Apparatus for controlling operation of electronic equipment for the use of a car, using haptic device, and electronic system for the use of a car comprising the apparatus}Apparatus for controlling operation of electronic equipment for the use of a car, using haptic device, and electronic system for the use of a car comprising the apparatus}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 전자 기기의 동작 제어 장치의 개략적인 블록 도이다.1 is a schematic block diagram of an operation control apparatus for a vehicle electronic device according to an embodiment of the present disclosure.

도 2는 도 1에 도시된 햅틱 장치의 외관의 일례를 나타내는 평면도이다.FIG. 2 is a plan view illustrating an example of an appearance of a haptic device illustrated in FIG. 1.

도 3은 도 2에 도시된 햅틱 장치의 측면도이다.3 is a side view of the haptic device shown in FIG. 2.

도 4는 도 1에 도시된 햅틱 장치에 의해 이동하는 HIP(haptic interaction pointer)와, 차량용 전자 기기의 동작 메뉴 화면의 일례를 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating an example of a haptic interaction pointer (HIP) moved by the haptic device shown in FIG. 1 and an operation menu screen of a vehicle electronic device.

도 5는 도 1에 도시된 햅틱 장치에 의해 이동하는 HIP의 이동 경로를 나타내는 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating a movement path of the HIP moved by the haptic device shown in FIG. 1.

도 6a는 도 1에 도시된 FRA부가 피드백 힘의 세기 및 방향을 계산하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 6A is a diagram for describing a process of calculating the strength and direction of the feedback force by the FRA unit illustrated in FIG. 1.

도 6b는 도 1에 도시된 FRA부에 계산된 피드백 힘의 세기 및 방향을 나타내는 벡터와, 사용자에 의해 인가되는 힘이 세기 및 방향을 나타내는 벡터의 관계를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 6B is a diagram for explaining a relationship between a vector indicating the strength and direction of the feedback force calculated by the FRA unit shown in FIG. 1 and a vector indicating the strength and direction of the force applied by the user.

도 7a 및 도 7b는 도 1에 도시된 햅틱 장치에 의해 차량용 전자 기기의 동작 메뉴가 선택되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.7A and 7B are diagrams for describing a process of selecting an operation menu of a vehicle electronic device by the haptic device illustrated in FIG. 1.

도 8은 도 1에 도시된 햅틱 장치에 의해 차량용 전자 기기의 동작 메뉴의 위치가 이동되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 8 is a diagram for describing a process of moving a position of an operation menu of a vehicle electronic device by the haptic device illustrated in FIG. 1.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 전자 시스템의 개략적인 블록 도이다.9 is a schematic block diagram of an electronic system for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

100 : 차량용 전자 기기의 동작 제어 장치 101, 220 : 디스플레이 장치100: motion control device of the vehicle electronic device 101, 220: display device

110 : 햅틱 장치 111 : 입력부110: haptic device 111: input unit

112 : 제1 액추에이터 113 : 제2 액추에이터112: first actuator 113: second actuator

114 : 제1 옵티컬 인코더 115 : 제2 옵티컬 인코더114: first optical encoder 115: second optical encoder

116 : 로드 셀 117 : 키 입력부116: load cell 117: key input unit

120 : 제어부 121 : 햅틱 컨트롤러120: control unit 121: haptic controller

122 : 충돌 검출기 123 : 메인 컨트롤러122: collision detector 123: main controller

124 : GUI 125 : FRA부124 GUI 125: FRA part

131 : 그립부 132 : 제1 암부131: grip part 132: first arm part

133 : 제2 암부 134 : 제3 암부133: second arm 134: third arm

135 : 제4 암부 136, 137 : 나사135: fourth arm 136, 137: screw

200 : 차량용 전자 시스템 210 : 차량용 전자 기기200: vehicle electronic system 210: vehicle electronic equipment

230 : 스피커 240 : 이동통신 단말기230: speaker 240: mobile communication terminal

본 발명은 차량용 전자 기기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 차량용 전자 기기의 동작 제어 장치 및 이를 포함하는 차량용 전자 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle electronic device, and more particularly, to an operation control apparatus for a vehicle electronic device and a vehicle electronic system including the same.

일반적으로, 차량 내부에는 사용자에게 편의를 제공하기 위해 차량용 PC(personal computer), 차량용 오디오 장치, 텔레매틱스 시스템 등과 같은 다양한 전자 기기들이 설치되어 있다. 이들 전자 기기들의 동작을 각각 제어하기 위해 사용자는 키 입력부, 터치 스크린, 및 터치 패드 등과 같은 입력 수단을 이용한다. 사용자가 상술한 입력 수단을 조작하여 각 전자 기기의 동작을 제어하기 위해서는, 미리 그 조작 방법을 습득해야 한다. 따라서 전자 기기의 판매 업체는 전자 기기의 동작을 제어하기 위한 키 입력 조작 방법이 기록되어 있는 사용 설명서를 전자 기기와 함께 소비자에게 제공하고 있다. 하지만, 최근 차량용 전자 기기의 기능이 더욱 복잡해지고 다양해짐에 따라, 사용자가 습득해야 할 키 조작 방법 역시 더욱 복잡해지고 있는 추세이다. 결국, 사용 설명서에 전자 기기의 전체 기능들에 대한 키 조작 방법들이 모두 포함되도록 하기 위해, 사용 설명서의 분량은 현재 책 한 권의 두께에 달할 만큼 증가한 상태이다. 이처럼 사용 설명서의 분량이 증가함에 따라 사용자는 키 조작 방법을 습득하기 위해 상당히 많은 시간을 들여야 한다. 비록 사용자가 전자 기기의 부수적인 기능들에 대한 조작을 제외하고, 필수 기능들에 대한 조작 방법만을 학습한다고 하더라도 꽤 많은 시간을 소비해야 한다. 특히, 컴퓨터 를 처음 접하는 사람과 같이 WIMP(Window, Icon, Menu, Pointer) 기반의 메뉴 사용법을 전혀 모르는 사람에게 복잡한 전자 기기의 키 조작 방법을 가르치는 것은 어려운 일이다. 한편, 차량용 전자 기기의 기능이 더욱 복잡해지고 다양해짐에 따라, 전자 기기의 특정 기능(즉, 하나의 기능)을 실행시키기 위해 사용자가 조작해야 하는 키 입력 횟수가 점점 증가하고 있다. 이러한 문제는 터치 스크린 또는 터치 패드와 같은 터치 타입의 입력 수단이 적용된 전자 기기의 경우 더욱 심각하게 나타난다. 이 경우, 사용자는 전자 기기의 기능을 제어하기 위해 디스플레이 장치의 화면상에 표시된 메뉴 아이콘을, 터치 스크린 또는 터치 패드를 통하여 터치해야 하지만, 한 화면상에 표시될 수 있는 메뉴 아이콘의 개수가 극히 한정되어 있기 때문에, 전자 기기의 복잡한 기능들을 모두 구현하기 위해서는, 특정 기능들을 대표하는 대표 메뉴 아이콘이 복수의 메뉴 아이콘들을 포함하는 형태로 메뉴가 구성되어야 한다. 예를 들어, 하나의 대표 아이콘이 복수의 제1 메뉴 아이콘들을 포함하고, 복수의 제1 메뉴 아이콘들 각각이 복수의 제2 메뉴 아이콘들을 포함하는 형태로, 메뉴가 구성된 경우가 고려될 수 있다. 이 경우, 사용자가 제2 메뉴 아이콘들 중 하나를 입력하기 위해서는, 대표 아이콘을 입력한 후, 제1 메뉴 아이콘들 중 하나를 입력하는 동작을 반드시 선행해야 한다. 하지만, 이러한 키 조작 행위는 사용자에게는 매우 번거로운 것일 뿐만 아니라, 주행 시 운전자의 주의를 분산시켜 안전 운행을 저해하는 원인으로 작용하기도 한다. 또한, 주행 시에는 차량의 흔들림으로 인하여, 사용자가 키 입력부 또는 터치 타입의 입력 수단을 정확하게 조작하는 것이 매우 어렵다. 특히, 사용자가 터치 스크린이나 터치 패드를 통하여 해당 메뉴를 선택할 때 아무런 촉감도 느낄 수 없기 때문에, 화면을 주시한 상태에서 해당 메뉴의 위치를 정확히 확인하고 해당 메뉴를 누른 후, 해당 메뉴가 정확하게 선택되었는지의 여부를 확인하기 위해 또다시 화면을 살펴보아야 한다. 상술한 것과 같이, 종래의 차량용 전자 기기는 그 동작 제어를 위해 사용자가 직접 손으로 누르거나 또는 터치해야 하는 키 입력부, 또는 터치 타입의 입력 수단만을 채용한다. 따라서, 사용자가 차량용 전자 기기의 키 조작 방법을 습득하는데 많은 시간을 소비해야 할 뿐만 아니라, 그 키 조작 방법이 복잡하고 번거로운 것이다. 또한, 사용자가 주행 중 정확하게 키를 조작하는 것이 어렵고, 반복적인 키 입력 동작으로 인하여 운전에 집중할 수 없으므로, 안전 운행이 보장되기 어렵다.In general, various electronic devices such as a personal computer (PC), a vehicle audio device, a telematics system, and the like are installed in a vehicle to provide convenience to a user. In order to control the operation of these electronic devices, respectively, the user uses input means such as a key input unit, a touch screen, a touch pad, and the like. In order for a user to control the operation of each electronic device by operating the above-mentioned input means, the operation method must be learned beforehand. Therefore, the vendor of the electronic device provides the consumer with the electronic device a user manual that records a key input manipulation method for controlling the operation of the electronic device. However, as the functions of vehicle electronic devices become more complicated and diversified in recent years, key manipulation methods that a user must learn are also becoming more complicated. After all, in order to include all the key operation methods for the entire functions of the electronic device in the instruction manual, the amount of the instruction manual has increased to the thickness of the current book. As the amount of instruction manual increases, the user must spend considerable time learning how to operate the keys. Although the user only learns how to operate the essential functions, except for the operation of the secondary functions of the electronic device, a considerable amount of time should be spent. In particular, it is difficult to teach the key operation method of a complicated electronic device to a person who is new to computers, who does not know how to use a menu based on WIMP (Window, Icon, Menu, Pointer). On the other hand, as the functions of vehicle electronic devices become more complicated and diverse, the number of key inputs that a user must manipulate to execute a specific function (ie, one function) of the electronic device is increasing. This problem is more serious in the case of an electronic device to which a touch type input means such as a touch screen or a touch pad is applied. In this case, the user must touch the menu icons displayed on the screen of the display device through the touch screen or the touch pad in order to control the functions of the electronic device, but the number of menu icons that can be displayed on one screen is extremely limited. In order to implement all the complex functions of the electronic device, the menu should be configured in such a manner that the representative menu icon representing the specific functions includes a plurality of menu icons. For example, a case may be considered in which one representative icon includes a plurality of first menu icons and each of the plurality of first menu icons includes a plurality of second menu icons. In this case, in order for a user to input one of the second menu icons, an operation of inputting one of the first menu icons after inputting the representative icon must be performed. However, such a key manipulation action is not only very troublesome for the user, but also acts as a cause of distracting the driver's attention while driving and inhibiting safe driving. In addition, due to the shaking of the vehicle during driving, it is very difficult for the user to accurately operate the key input unit or the touch type input means. In particular, since the user cannot feel any touch when selecting the menu through the touch screen or the touch pad, when the user observes the screen, confirm the position of the menu accurately, press the menu, and then confirm that the menu is correctly selected. You will have to look at the screen again to see if it is. As described above, the conventional vehicle electronic device adopts only a key input unit or a touch type input means which the user must press or touch by hand for the operation control. Therefore, not only does a user have to spend a lot of time learning a key operation method of a vehicle electronic device, but the key operation method is complicated and cumbersome. In addition, it is difficult for the user to accurately operate the key while driving and cannot concentrate on driving due to repetitive key input operations, thereby making it difficult to guarantee safe driving.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 전자 기기의 동작을 제어하기 위한 입력 수단으로서 햅틱 장치를 구비하여, 차량의 흔들림에 상관없이 사용자가 햅틱 장치를 이용하여 전자 기기의 동작을 정확하게 제어하도록 하고, 그 제어 동작의 결과로서 햅틱 장치를 통하여 사용자에게 피드백 힘을 전달하여, 사용자가 화면을 재확인하지 않고도 전자 기기의 제어 상황을 인식하도록 함으로써, 전자 기기의 제어를 용이하게 하여 사용자에게 편의를 제공하고, 사용자가 운전에 집중하도록 하여 안전 운행을 보장할 수 있는 차량용 전자 기기의 동작 제어 장치를 제공하는 데 있다.Accordingly, a technical problem of the present invention is to provide a haptic device as an input means for controlling the operation of the electronic device, so that the user can accurately control the operation of the electronic device by using the haptic device regardless of the shaking of the vehicle. As a result of the control operation, the feedback force is transmitted to the user through the haptic device, so that the user recognizes the control situation of the electronic device without re-checking the screen, thereby facilitating the control of the electronic device to provide convenience to the user, An object of the present invention is to provide an operation control apparatus for an electronic device for a vehicle that can ensure safe driving by allowing a user to concentrate on driving.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 전자 기기의 동작을 제어하기 위한 입력 수단으로서 햅틱 장치를 구비하여, 차량의 흔들림에 상관없이 사용자가 햅틱 장치를 이용하여 전자 기기의 동작을 정확하게 제어하도록 하고, 그 제어 동작의 결과로서 햅틱 장치를 통하여 사용자에게 피드백 힘을 전달하여, 사용자가 화면을 재확인하지 않고도 전자 기기의 제어 상황을 인식하도록 함으로써, 전자 기기의 제어를 용이하게 하여 사용자에게 편의를 제공하고, 사용자가 운전에 집중하도록 하여 안전 운행을 보장할 수 있는 차량용 전자 기기의 동작 제어 장치를 포함하는 차량용 전자 시스템을 제공하는 데 있다.Another technical object of the present invention is to provide a haptic device as an input means for controlling the operation of the electronic device, so that the user can accurately control the operation of the electronic device using the haptic device regardless of the shaking of the vehicle, As a result of the control operation, the feedback force is transmitted to the user through the haptic device, so that the user recognizes the control situation of the electronic device without re-checking the screen, thereby facilitating the control of the electronic device to provide the user with convenience. The present invention provides a vehicle electronic system including a motion control device for a vehicle electronic device that can ensure safe driving by focusing on driving.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 전자 기기의 동작 제어 장치는 햅틱 장치 및 제어부를 포함한다. 햅틱 장치는 사용자의 신체 중 일부에 접촉하고, 그 접촉한 신체의 움직임에 따른 이동량을 센싱하여 그 센싱 신호들을 출력하고, 상기 접촉한 신체에 의해 눌릴 때, 선택 신호들을 출력하고, 피드백 구동 신호들에 응답하여 상기 접촉한 신체에 피드백 힘을 인가한다. 제어부는 상기 센싱 신호들에 기초하여 상기 햅틱 장치의 이동 위치를 계산하고, 상기 햅틱 장치의 이동 위치에 따라, 차량용 전자 기기의 동작을 결정하는 동작 메뉴들이 표시된 디스플레이 장치의 화면상에서의 HIP(Haptic Interaction Pointer)의 위치를 계산하고, 그 계산 결과에 따라 상기 디스플레이 장치가 상기 HIP를 해당 위치에 표시하도록 제어한다. 상기 제어부는 상기 선택 신호들에 응답하여, 상기 HIP에 의해 선택된 동작 메뉴를 검출하고, 그 선택된 동작 메뉴에 대응하는 동작을 상기 차량용 전자 기기가 실행하도록 제어한다. 상기 제어부는 상기 햅틱 장치의 이동 위치, 상기 HIP의 위치, 상기 선택 신호들, 및 상기 차량용 전자 기기의 동작 상태에 따라, 상기 피드백 구동 신호들을 출력한다. 상기 피드백 힘은, 상기 햅틱 장치에 접촉한 신체가 특정 방향으로 움직이는 것을 억제하거나, 또는 촉진하는 힘과, 상기 햅틱 장치에 접촉한 신체에 설정된 충격을 가하는 힘을 포함한다.An operation control apparatus for an electronic device for a vehicle according to the present invention for achieving the above technical problem includes a haptic device and a controller. The haptic device contacts a part of the user's body, senses the amount of movement according to the movement of the contacted body, outputs the sensing signals, outputs selection signals when pressed by the contacted body, and feedback drive signals. In response, a feedback force is applied to the body in contact. The control unit calculates a movement position of the haptic device based on the sensing signals, and according to the movement position of the haptic device, a HIP (Haptic Interaction) on the screen of the display device in which operation menus for determining an operation of a vehicle electronic device are displayed. A position of a pointer) and controls the display device to display the HIP at a corresponding position according to the calculation result. The controller detects an operation menu selected by the HIP in response to the selection signals, and controls the vehicle electronic device to execute an operation corresponding to the selected operation menu. The controller outputs the feedback driving signals according to the movement position of the haptic device, the position of the HIP, the selection signals, and an operation state of the vehicle electronic device. The feedback force includes a force for suppressing or facilitating movement of a body in contact with the haptic device in a specific direction, and a force for setting a shock to the body in contact with the haptic device.

상기한 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 전자 시스템은 차량용 전자 기기, 차량용 전자 기기의 동작 제어 장치, 디스플레이 장치, 및 스피커를 포함한다. 차량용 전자 기기는 동작 제어 신호에 응답하여, 차량 내에 설치되어 사용자에게 편의를 제공한다. 차량용 전자 기기의 동작 제어 장치는 상기 사용자의 신체 중 일부에 접촉하여, 그 접촉한 신체의 움직임 및 상기 접촉한 신체가 누르는 힘에 따라, 상기 동작 제어 신호를 출력하고, 상기 접촉한 신체가 감지할 수 있는 피드백 힘을 상기 접촉한 신체에 인가한다. 디스플레이 장치는 상기 차량용 전자 기기의 동작 제어 장치와, 상기 차량용 전자 기기의 동작과 관련된 영상을 디스플레이한다. 스피커는 상기 차량용 전자 기기의 동작 제어 장치와, 상기 차량용 전자 기기의 동작과 관련된 음성을 출력한다. 상기 제어 장치는, 햅틱 장치 및 제어부를 포함한다. 햅틱 장치는 사용자의 신체 중 일부에 접촉하고, 그 접촉한 신체의 움직임에 따른 이동량을 센싱하여 그 센싱 신호들을 출력하고, 상기 접촉한 신체에 의해 눌릴 때, 선택 신호들을 출력하고, 피드백 구동 신호들에 응답하여 상기 접촉한 신체에 상기 피드백 힘을 인가한다. 제어부는 상기 센싱 신호들에 기초하여 상기 햅틱 장치의 이동 위치를 계산하고, 상기 햅틱 장치의 이동 위치에 따라, 상기 차량용 전자 기기의 동작을 결정하는 동작 메뉴들이 표시된 디스플레이 장치의 화면상에서의 HIP(Haptic Interaction Pointer)의 위치를 계산하고, 그 계 산 결과에 따라 상기 디스플레이 장치가 상기 HIP를 해당 위치에 표시하도록 제어한다. 제어부는 상기 선택 신호들에 응답하여, 상기 HIP에 의해 선택된 동작 메뉴를 검출하고, 그 선택된 동작 메뉴에 대응하는 동작을 상기 차량용 전자 기기가 실행하도록 제어한다. 또, 제어부는 상기 햅틱 장치의 이동 위치, 상기 HIP의 위치, 상기 선택 신호들, 및 상기 전자 장치들의 동작 상태에 따라, 상기 피드백 구동 신호들을 출력한다. 상기 피드백 힘은, 상기 햅틱 장치에 접촉한 신체가 특정 방향으로 움직이는 것을 억제하거나, 또는 촉진하는 힘과, 상기 햅틱 장치에 접촉한 신체에 설정된 충격을 가하는 힘을 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a vehicle electronic system including a vehicle electronic device, an operation control device for a vehicle electronic device, a display device, and a speaker. The vehicle electronic device is installed in the vehicle to provide a convenience to the user in response to the operation control signal. The motion control device of the vehicle electronic device contacts a part of the user's body, and outputs the motion control signal according to the movement of the contacted body and the force pressed by the contacted body, and detects the contacted body. A possible feedback force is applied to the body in contact. The display device displays an operation control device of the vehicle electronic device and an image related to the operation of the vehicle electronic device. The speaker outputs an operation control device of the on-vehicle electronic device and a sound related to the operation of the on-vehicle electronic device. The control device includes a haptic device and a control unit. The haptic device contacts a part of the user's body, senses the amount of movement according to the movement of the contacted body, outputs the sensing signals, outputs selection signals when pressed by the contacted body, and feedback drive signals. In response, the feedback force is applied to the contacted body. The control unit calculates a moving position of the haptic device based on the sensing signals, and determines a movement menu of the haptic device according to the moving position of the haptic device. The position of the Interaction Pointer) and controls the display device to display the HIP at the position according to the calculation result. The controller detects an operation menu selected by the HIP in response to the selection signals, and controls the vehicle electronic device to execute an operation corresponding to the selected operation menu. The controller may output the feedback driving signals according to the movement position of the haptic device, the position of the HIP, the selection signals, and the operation state of the electronic devices. The feedback force includes a force for suppressing or facilitating movement of a body in contact with the haptic device in a specific direction, and a force for setting a shock to the body in contact with the haptic device.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various different forms, only the embodiments to complete the disclosure of the present invention and complete the scope of the invention to those skilled in the art. It is provided to inform you.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 전자 기기의 동작 제어 장치의 개략적인 블록 도이다. 도 1을 참고하면, 차량용 전자 기기의 동작 제어 장치(100)는 햅틱(haptic) 장치(110)와 제어부(120)를 포함한다. 햅틱 장치(110)는 사용자의 신체 중 일부에 접촉하고, 그 접촉한 신체의 움직임에 따른 이동량을 센싱하여 그 센싱 신호들(ASEN1, ASEN2)을 출력한다. 햅틱 장치(110)는 상기 접촉한 신체에 의해 눌릴 때, 선택 신호들(MSEL1, MSEL2)을 출력한다. 또한, 햅틱 장치(110)는 피드백 구동 신호들(FBDRV1, FBDRV2)에 응답하여 상기 접촉한 신체에 피드백 힘을 인가 한다. 여기에서, 상기 피드백 힘은 햅틱 장치(110)에 상기 접촉한 신체가 특정 방향(또는 모든 방향)으로 움직이는 것을 억제하는 힘, 상기 접촉한 신체가 특정 방향으로 움직이는 것을 촉진하는 힘, 햅틱 장치(110)에 접촉한 신체에 설정된 충격을 가하는 힘을 포함한다.1 is a schematic block diagram of an operation control apparatus for a vehicle electronic device according to an embodiment of the present disclosure. Referring to FIG. 1, the operation control apparatus 100 of a vehicle electronic device includes a haptic device 110 and a controller 120. The haptic device 110 contacts a part of the user's body, senses the amount of movement according to the movement of the contacted body, and outputs the sensing signals ASEN1 and ASEN2. The haptic device 110 outputs selection signals MSEL1 and MSEL2 when pressed by the contacted body. In addition, the haptic device 110 applies a feedback force to the body in contact with the feedback driving signals FBDRV1 and FBDRV2. Here, the feedback force is a force that suppresses the body in contact with the haptic device 110 in a specific direction (or all directions), a force that promotes the body in contact with the haptic device, the haptic device 110 ) A set impact force on the body in contact with the body).

바람직하게, 햅틱 장치(110)는 2 자유도(즉, 2DOF(Degree Of Freedom))의 운동을 구현할 수 있다. 도 1 내지 도 3을 참고하여, 햅틱 장치(110)의 구체적인 구성 및 동작을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 2 및 도 3에서 참고되는 것과 같이, 햅틱 장치(110)는 입력부(111), 제1 액추에이터(actuator)(112), 제2 액추에이터(113), 제1 옵티컬(optical) 인코더(114), 제2 옵티컬 인코더(115), 그립(grip)부(131), 및 제1 내지 제4 암(arm)부(132∼135)를 포함한다. 입력부(111)는 로드 셀(load cell)(116)과 키 입력부(117)를 포함한다. 로드 셀(116)은 그립부(131)의 외부면(예를 들어, 톱(top) 면)에 설치되고, 사용자의 신체(예를 들어, 손바닥)에 의해 눌리는 힘의 세기, 또는 눌리는 횟수에 따라 선택 신호(MSEL1)를 출력한다. 예를 들어, 로드 셀(116)이 단축 키로 사용되는 경우, 사용자가 로드 셀(116)을 제1 힘으로 누를 때(또는 한 번 누를 때), 로드 셀(116)은 차량용 전자 기기의 A 기능이 선택되도록 선택 신호(MSEL1)를 출력하고, 사용자가 제1 힘보다 큰 제2 힘으로 로드 셀(116)을 누를 때(또는 두 번 누를 때), 로드 셀(116)은 차량용 전자 기기의 B 기능이 선택되도록 선택 신호(MSEL1)를 출력한다.Preferably, the haptic device 110 can implement a motion of two degrees of freedom (ie, two degrees of freedom). 1 to 3, the detailed configuration and operation of the haptic device 110 will be described in more detail as follows. As shown in FIGS. 2 and 3, the haptic device 110 may include an input unit 111, a first actuator 112, a second actuator 113, a first optical encoder 114, The second optical encoder 115, a grip part 131, and first to fourth arm parts 132 to 135 are included. The input unit 111 includes a load cell 116 and a key input unit 117. The load cell 116 is installed on the outer surface (for example, the top surface) of the grip 131, and depends on the strength of the force pressed by the user's body (for example, the palm), or the number of times of the load cell 116. Output the selection signal MSEL1. For example, when the load cell 116 is used as a shortcut key, when the user presses (or presses once) the load cell 116 with the first force, the load cell 116 is an A function of the in-vehicle electronic device. Outputs the selection signal MSEL1 to be selected, and when the user presses (or presses twice) the load cell 116 with a second force greater than the first force, the load cell 116 is connected to B of the vehicle electronic device. The selection signal MSEL1 is output so that the function is selected.

키 입력부(117)는 그립부(131)의 외부면(예를 들어, 양 측면)에 각각 설치되는 입력 키들(117a, 117b)을 포함한다. 키 입력부(117)는 사용자에 의한 입력 키 들(117a, 117b)의 입력에 따라 선택 신호(MSEL2)를 출력한다.The key input unit 117 includes input keys 117a and 117b respectively provided on the outer surface (eg, both sides) of the grip unit 131. The key input unit 117 outputs the selection signal MSEL2 according to the input of the input keys 117a and 117b by the user.

제1 액추에이터(112)는 제2 암부(133)의 일단부에 결합되고, 피드백 구동 신호(FBDRV1)에 응답하여, 제2 암부(133)를 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 회전시킨다. 제2 액추에이터(113)는 제4 암부(135)의 일단부에 결합되고, 피드백 구동 신호(FBDRV2)에 응답하여, 제4 암부(135)를 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 회전시킨다. 또한, 제1 액추에이터(112)는 그립부(131)의 이동에 따라 제2 암부(133)가 회전할 때, 제2 암부(133)의 회전력에 의해 회전될 수 있고, 제2 액추에이터(113)는 그립부(131)의 이동에 따라 제4 암부(135)가 회전할 때, 제4 암부(135)의 회전력에 의해 회전될 수 있다. 이를 좀 더 상세히 설명하면, 사용자가 그립부(131)를 사용자의 시야에서 좌우로 움직일 때, 제1 및 제2 액추에이터(112, 113)는 서로 동일한 방향으로 회전하고, 앞뒤로 움직일 때, 제1 및 제2 액추에이터(112, 113)는 서로 반대 방향으로 회전한다. 여기에서, 피드백 구동 신호들(FBDRV1, FBDRV2)에 응답하여, 제1 및 제2 액추에이터(112, 113)가 동작할 때, 상술한 피드백 힘이 상기 접촉한 신체에 인가될 수 있다. 예를 들어, 햅틱 장치(110)에 접촉한 신체가 특정 방향(또는 모든 방향)으로 움직이는 것을 억제하는 피드백 힘을 인가하기 위해, 제1 및 제2 액추에이터(112, 113)는 상기 접촉한 신체가 특정 방향(또는 모든 방향)으로 움직일 때, 제2 및 제4 암부(133, 135)가 각각 회전하는 방향의 반대 방향으로, 제2 및 제4 암부(133, 135)를 각각 설정된 회전력(torque)으로 회전시킨다. 그 결과, 사용자가 잘못된 방향으로 햅틱 장치(110)를 이동시키고자 할 때, 햅틱 장치(110)의 이동이 억제될 수 있다. 또한, 차량의 흔들 림 정도가 심할 때, 사용자가 햅틱 장치(110)를 모든 방향으로 움직이는데 빡빡함을 느끼므로, 차량의 흔들림으로 인하여 사용자가 햅틱 장치(110)를 과도하게 움직이는 것이 억제될 수 있다.The first actuator 112 is coupled to one end of the second arm portion 133 and rotates the second arm portion 133 in a clockwise or counterclockwise direction in response to the feedback driving signal FBDRV1. The second actuator 113 is coupled to one end of the fourth arm 135 and rotates the fourth arm 135 clockwise or counterclockwise in response to the feedback driving signal FBDRV2. In addition, when the second arm part 133 rotates according to the movement of the grip part 131, the first actuator 112 may be rotated by the rotational force of the second arm part 133, and the second actuator 113 may be rotated. When the fourth arm 135 is rotated according to the movement of the grip 131, the fourth arm 135 may be rotated by the rotational force of the fourth arm 135. In more detail, when the user moves the grip unit 131 from side to side in the user's field of view, the first and second actuators 112 and 113 rotate in the same direction, and when the user moves back and forth, the first and the second The two actuators 112 and 113 rotate in opposite directions to each other. Here, in response to the feedback driving signals FBDRV1 and FBDRV2, when the first and second actuators 112 and 113 operate, the above-described feedback force may be applied to the contacted body. For example, in order to apply a feedback force that suppresses the movement of a body in contact with the haptic device 110 in a specific direction (or in all directions), the first and second actuators 112 and 113 may be configured to be in contact with the body. When moving in a specific direction (or all directions), the second and fourth arm portions 133 and 135 respectively rotate in a direction opposite to the direction in which the second and fourth arm portions 133 and 135 set torques. Rotate As a result, when the user wants to move the haptic device 110 in the wrong direction, the movement of the haptic device 110 can be suppressed. In addition, when the degree of shaking of the vehicle is severe, the user feels the tightness of moving the haptic device 110 in all directions, and thus, the user may be prevented from excessively moving the haptic device 110 due to the shaking of the vehicle.

또, 햅틱 장치(110)에 접촉한 신체가 특정 방향으로 움직이는 것을 촉진하는 피드백 힘을 인가하기 위해, 제1 및 제2 액추에이터(112, 113)는 상기 접촉한 신체가 특정 방향으로 움직일 때, 접촉한 신체의 이동에 의해 제2 및 제4 암부(133, 135)가 각각 회전하는 방향으로, 제2 및 제4 암부(133, 135)를 각각 설정된 회전력으로 회전시킨다. 그 결과, 사용자가 햅틱 장치(110)를 목표 지점(예를 들어, 목표 동작 메뉴의 위치에 대응하는 햅틱 장치(110)의 위치)까지 힘을 주어 이동시키지 않더라고, 상기 목표 지점의 근방에서 햅틱 장치(110)가 자동으로 목표 지점으로 이동하게 된다. 결국, 사용자는 디스플레이 장치(101)의 화면을 계속 주시하지 않고도 느낌만으로 햅틱 장치(110)를 조작할 수 있다.In addition, in order to apply a feedback force that facilitates the movement of the body in contact with the haptic device 110 in a specific direction, the first and second actuators 112 and 113 may contact the body when the contacted body moves in the specific direction. The second and fourth arm parts 133 and 135 are rotated by the set rotational force in the direction in which the second and fourth arm parts 133 and 135 are respectively rotated by the movement of one body. As a result, even if the user does not move the haptic device 110 to the target point (for example, the position of the haptic device 110 corresponding to the position of the target operation menu) by force, the haptic device is near the target point. The device 110 automatically moves to the target point. As a result, the user may manipulate the haptic device 110 with only a feeling without constantly watching the screen of the display device 101.

또한, 햅틱 장치(110)에 접촉한 신체에 설정된 충격을 가하는 피드백 힘을 인가하기 위해, 제1 및 제2 액추에이터(112, 113)는 각각 시계 방향과 시계 반대 방향을 교대로, 설정된 각도만큼, 또한 설정된 회전력으로 복수 회에 걸쳐, 제2 및 제4 암부(133, 135)를 각각 빠르게 회전시킨다. 그 결과, 그립부(131)가 진동하고, 사용자는 그립부(131)의 진동을 느끼게 된다. 예를 들어, 특정 동작 메뉴가 활성화 될 때, 또는 특정 동작 메뉴가 선택될 때, 또는 차량용 전자 기기가 선택된 동작 메뉴의 동작을 실행하기 시작할 때 등과 같이, 햅틱 장치(110)의 조작 후 그 조작 결과에 대한 사용자의 확인이 필요한 시점에서, 햅틱 장치(110)가 사용자에게 진동 과 같은 피드백 힘을 인가한다. 그 결과, 사용자는 직접 디스플레이 장치(101)의 화면을 확인하지 않고도, 진동과 같은 피드백 힘의 느낌만으로 현재의 햅틱 장치(110)의 조작 상황을 인식할 수 있다.In addition, in order to apply a set feedback force to the body in contact with the haptic device 110, the first and second actuators 112 and 113 alternately rotate clockwise and counterclockwise by a set angle, In addition, the second and fourth arm parts 133 and 135 are rapidly rotated each time a plurality of times by the set rotational force. As a result, the grip part 131 vibrates, and the user feels the vibration of the grip part 131. For example, when a specific operation menu is activated, or when a specific operation menu is selected, or when a vehicle electronic device starts to execute an operation of the selected operation menu, the operation result after the operation of the haptic device 110. When the user needs to confirm the haptic device 110 applies a feedback force such as vibration to the user. As a result, the user can recognize the operation situation of the current haptic device 110 only by the feeling of feedback force such as vibration, without directly checking the screen of the display device 101.

제1 옵티컬(optical) 인코더(114)는 제1 액추에이터(112)에 결합되고, 제1 액추에이터(112)의 회전 각도 및 회전 방향을 센싱하여, 그 센싱 신호(ASEN1)를 출력한다. 제2 옵티컬 인코더(115)는 제2 액추에이터(113)에 결합되고, 제2 액추에이터(113)의 회전 각도 및 회전 방향을 센싱하여, 그 센싱 신호(ASEN2)를 출력한다. 그립부(131)는 사용자의 손에 의해 쥐어질 수 있는 형상(예를 들어, 구 형상)으로 형성된다. 그립부(131)는 제1 암부(132)의 일단부에 고정된 받침부(138)상에 고정 설치될 수 있다. 또한, 받침부(138) 없이 그립부(131)가 직접 제1 암부(132)의 일단부에 고정 설치될 수도 있다. 제2 암부(133)의 타단부는 제1 암부(132)의 타단부에, 동일 평면상에서 상호 회전 자유롭게 링크(link) 연결된다. 예를 들어, 제1 암부(132)와 제2 암부(133)는 나사(136)에 의해 상호 연결될 수 있다. 제3 암부(134)의 일단부는 제1 암부(132)의 상기 일단부에, 동일 평면상에서 상호 회전 자유롭게 링크 연결된다. 제4 암부(135)의 타단부는 제3 암부(134)의 타단부에, 동일 평면상에서 상호 회전 자유롭게 링크 연결된다. 예를 들어, 제3 암부(134)와 제4 암부(135)는 나사(137)에 의해 상호 연결될 수 있다. 또한, 도 2 및 도 3에 상세히 도시되지는 않았지만, 제1 암부(132)와 제3 암부(134) 역시 나사(미도시)에 의해 상호 연결될 수 있다. 도 2 및 도 3을 참고하여, 햅틱 장치(110)의 구성 및 구체적인 동작을 설명하였지만, 햅틱 장치(110)의 구성 및 동작은 2 자유도의 운동을 구 현할 수 있는 구성인 한 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 햅틱 장치(110)의 조작 결과에 대한 사용자의 확인이 필요할 때, 햅틱 장치(110)가 사용자의 신체에 설정된 충격을 인가하기 위한 피드백 힘이 진동인 경우를 예를 들어 설명하였지만, 사용자의 신체에 충격을 인가하기 위한 피드백 힘은 사용자가 느낄 수 있는 힘인 한 다양하게 변경될 수 있다.The first optical encoder 114 is coupled to the first actuator 112, senses the rotation angle and the rotation direction of the first actuator 112, and outputs the sensing signal ASEN1. The second optical encoder 115 is coupled to the second actuator 113, senses the rotation angle and the rotation direction of the second actuator 113, and outputs the sensing signal ASEN2. The grip 131 is formed in a shape (eg, a spherical shape) that can be gripped by a user's hand. The grip part 131 may be fixedly installed on the support part 138 fixed to one end of the first arm part 132. In addition, the grip part 131 may be directly fixed to one end of the first arm part 132 without the supporting part 138. The other end of the second arm portion 133 is linked to the other end of the first arm portion 132 so as to be rotatably linked to each other on the same plane. For example, the first arm 132 and the second arm 133 may be interconnected by screws 136. One end portion of the third arm portion 134 is freely linked to each other at the one end portion of the first arm portion 132 on the same plane. The other end of the fourth arm 135 is connected to the other end of the third arm 134 so as to be rotatably linked to each other on the same plane. For example, the third arm portion 134 and the fourth arm portion 135 may be interconnected by screws 137. Also, although not shown in detail in FIGS. 2 and 3, the first arm portion 132 and the third arm portion 134 may also be interconnected by screws (not shown). Although the configuration and specific operation of the haptic device 110 have been described with reference to FIGS. 2 and 3, the configuration and operation of the haptic device 110 may be variously changed as long as it is a configuration capable of implementing two degrees of freedom. have. In addition, when the user needs to confirm the operation result of the haptic device 110, the feedback force for applying the shock set on the user's body when the haptic device 110 has been described as an example, The feedback force for applying a shock to the body may be variously changed as long as the user can feel the force.

다시 도 1을 참고하면, 제어부(120)는 햅틱 컨트롤러(121), 충돌 검출기(122), 메인 컨트롤러(123), GUI(Graphic User Interface)(124), 및 FRA(Force Response Algorithm)부(125)를 포함한다. 햅틱 컨트롤러(121)는 센싱 신호들(ASEN1, ASEN2)에 기초하여 햅틱 장치(110)(즉, 그립부(131))의 이동 위치를 계산하고, 그 위치 데이터(HLOT)를 출력한다. 또, 햅틱 컨트롤러(121)는 피드백 제어 신호(FBCTL)에 응답하여 피드백 구동 신호들(FBDRV1, FBDRV2)을 출력한다. 여기에서, 피드백 제어 신호(FBCTL)는 햅틱 장치(110)가 접촉한 신체에 인가해야 할 피드백 힘의 종류, 세기, 및 방향에 대한 정보를 포함한다. 햅틱 컨트롤러(121)는 피드백 제어 신호(FBCTL)에 포함된 피드백 힘의 종류에 기초하여, 접촉한 신체의 이동을 억제 또는 촉진할 것인지, 또는 접촉한 신체에 설정된 충격을 가할 것인지를 판단한다. 또, 햅틱 컨트롤러(121)는 피드백 제어 신호(FBCTL)에 포함된 피드백 힘의 세기에 관한 정보에 기초하여, 토크(torque) 값을 계산하고, 힘의 방향에 대한 정보에 기초하여, 회전 각도를 계산하고, 그 계산 결과에 따라, 피드백 구동 신호들(FBDRV1, FBDRV2)을 출력한다.Referring back to FIG. 1, the controller 120 includes a haptic controller 121, a collision detector 122, a main controller 123, a graphical user interface (GUI) 124, and a force response algorithm (FRA) unit 125. ). The haptic controller 121 calculates a moving position of the haptic device 110 (that is, the grip 131) based on the sensing signals ASEN1 and ASEN2, and outputs the position data HLOT. In addition, the haptic controller 121 outputs feedback driving signals FBDRV1 and FBDRV2 in response to the feedback control signal FBCTL. Here, the feedback control signal FBCTL includes information about the type, intensity, and direction of feedback force to be applied to the body that the haptic device 110 has contacted. The haptic controller 121 determines whether to suppress or promote the movement of the contacted body or apply a shock to the contacted body based on the type of feedback force included in the feedback control signal FBCTL. In addition, the haptic controller 121 calculates a torque value based on the information on the strength of the feedback force included in the feedback control signal FBCTL, and calculates a rotation angle based on the information on the direction of the force. In operation, the feedback driving signals FBDRV1 and FBDRV2 are output.

충돌 검출기(122)는 햅틱 컨트롤러(121)로부터 수신되는 위치 데이터(HLOT) 에 기초하여, 디스플레이 장치(101)의 화면상에서의 HIP(Haptic Interaction Pointer)(141, 도 4 참고)의 위치를 계산하고, HIP 위치 데이터(HIPLOT)를 출력한다. 한편, 디스플레이 장치(101)의 화면상에는 차량용 전자 기기의 동작을 결정하는 동작 메뉴들(142∼147, 도 4 참고)이 표시된다. 충돌 검출기(122)는 HIP 위치 데이터(HIPLOT)와, 메인 컨트롤러(123)로부터 수신되는 메뉴 위치 데이터(MLOT)에 기초하여, HIP(141)가 동작 메뉴들(142∼147) 중 어느 하나에 충돌하는지의 여부를 검출하고, 그 검출 결과에 따른 검출 신호(CDET)를 출력한다. 여기에서, 메뉴 위치 데이터(MLOT)는 예를 들어, 동작 메뉴 아이콘의 사이즈 정보와, 동작 메뉴 아이콘의 중심 좌표 정보를 포함할 수 있다. 또, 도 1에 구체적으로 도시되지 않았지만, 메인 컨트롤러(123)가 메뉴 위치 데이터(MLOT)뿐만 아니라, HIP(141)의 사이즈 정보도 충돌 검출기(122) 및 FRA부(125)에 제공할 수 있다. 메인 컨트롤러(123)는 검출 신호(CDET), HIP 위치 데이터(HIPLOT), 및 선택 신호들(MSEL1, MSEL2)에 기초하여, GUI 제어 신호(GUICTL)와 동작 제어 신호(OCTL)를 출력한다. 동작 제어 신호(OCTL)에 응답하여, 차량용 전자 기기(미도시)가 선택된 동작 메뉴에 대응하는 동작을 실행한다. 또, 메인 컨트롤러(123)는 차량 내에 설치된 BCM(Body Control Module)으로부터 차량의 흔들림 정도를 나타내는 차량 진동 정보(CVF)를 수신할 수 있다. 메인 컨트롤러(123)는 차량 진동 정보(CVF), HIP 위치 데이터(HIPLOT), 및 선택 신호들(MSEL1, MSEL2)에 기초하여, 햅틱 구동 정보(HTDRVF)를 출력한다. GUI(124)는 GUI 제어 신호(GUICTL)에 응답하여, 디스플레이 장치(101)가 HIP(141)를 화면상의 해당 위치에 표시하도록 제어한다. FRA(Force Response Algorithm) 부(125)는 햅틱 구동 정보(HTDRVF), 검출 신호(CDET), HIP 위치 데이터(HIPLOT), 및 메뉴 위치 데이터(MLOT)에 기초하여, 햅틱 장치(110)가, 신체에 인가해야 할 피드백 힘의 종류, 세기, 및 방향을 계산하고, 그 계산 결과에 따라 피드백 제어 신호(FBCTL)를 출력한다.The collision detector 122 calculates the position of the HIP (Haptic Interaction Pointer) 141 on the screen of the display apparatus 101 based on the position data HLOT received from the haptic controller 121. , Outputs HIP location data (HIPLOT). Meanwhile, operation menus 142 to 147 (see FIG. 4) for determining an operation of the vehicle electronic device are displayed on the screen of the display apparatus 101. The collision detector 122 collides with any one of the operation menus 142-147 based on the HIP position data HIPLOT and the menu position data MLOT received from the main controller 123. A detection signal CDET corresponding to the detection result is output. Here, the menu position data MLOT may include, for example, size information of an operation menu icon and center coordinate information of the operation menu icon. Although not specifically illustrated in FIG. 1, the main controller 123 may provide not only the menu position data MLOT but also the size information of the HIP 141 to the collision detector 122 and the FRA unit 125. . The main controller 123 outputs a GUI control signal GUICTTL and an operation control signal OCTL based on the detection signal CDET, the HIP position data HIPLOT, and the selection signals MSEL1 and MSEL2. In response to the operation control signal OCTL, the vehicle electronic device (not shown) executes an operation corresponding to the selected operation menu. In addition, the main controller 123 may receive vehicle vibration information CVF indicating a degree of shaking of the vehicle from a body control module (BCM) installed in the vehicle. The main controller 123 outputs the haptic drive information HTDRVF based on the vehicle vibration information CVF, the HIP position data HIPLOT, and the selection signals MSEL1 and MSEL2. The GUI 124 controls the display apparatus 101 to display the HIP 141 at a corresponding position on the screen in response to the GUI control signal GUICTL. Force Response Algorithm (FRA) unit 125 is based on the haptic drive information (HTDRVF), detection signal (CDET), HIP position data (HIPLOT), and menu position data (MLOT), the haptic device 110, the body The type, intensity, and direction of the feedback force to be applied to are calculated, and the feedback control signal FBCTL is output according to the calculation result.

여기에서, 도 5 내지 도 6b를 참고하여, 충돌 검출기(122)의 검출 동작 과정과, FRA부(125)의 계산 동작 과정을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다. 먼저, 충돌 검출기(122)는 HIP(141)가 특정 동작 메뉴(예를 들어, TV 시청 메뉴(143))에 충돌하는지의 여부를 검출하기 위해, HIP(141)의 위치를 설정된 시간(T) 간격으로 반복하여 계산한다. 예를 들어, 상기 시간(T)이 1초로 설정된 경우, 충돌 검출기(122)는 1초 단위로 HIP(141)의 위치를 계산한다. 이때, 설정된 시간(T) 동안, HIP(141)가 이동한 거리는, 사용자가 햅틱 장치(110)의 그립부(131)에 인가하는 힘의 세기에 비례한다. 따라서 사용자가 설정된 시간(T) 동안, 그립부(131)에 큰 힘을 인가하여 빠르게 이동시킬 때의 HIP(141)의 이동 거리가, 더 작은 힘을 인가하여 느리게 이동시킬 때의 HIP(141)의 이동 거리보다 훨씬 더 길어진다. 이러한 사실은 도 5를 참고하여 설명됨으로써 더욱 명백해질 수 있다. 도 5를 참고하면, 사용자가 그립부(131)를 빠르게 이동시킬 때의 HIP(141)의 이동 경로(Q1)와, 사용자가 그립부(131)를 천천히 이동시킬 때의 HIP(141)의 이동 경로(Q2)가 도시되어 있다. 이동 경로들(Q1, Q2)로부터 알 수 있는 것과 같이, 사용자가 그립부(131)를 빠르게 이동시킬 때 설정된 시간(T) 동안 HIP(141)의 이동 거리(D1)가, 사용자가 그립부(131)를 느리게 이동시킬 때 설정된 시간(T) 동안 HIP(141)의 이동 거리(D2)보 다 더 길다. 한편, 도 5에 도시된 것과 같이, HIP(141)의 위치는 X좌표와 Y좌표로서 표시될 수 있다. 예를 들어, 지점(P1)에서의 HIP(141)의 위치 좌표는 (X1, Y1)이다. 결국, 충돌 검출기(122)는 설정된 시간(T) 간격으로 HIP(141)의 위치를 계산할 때마다, HIP(141)의 위치 좌표에 대한 정보를 포함하는 HIP 위치 데이터(HIPLOT)를 메인 컨트롤러(123)와 FRA부(125)에 각각 출력한다. 또, 이동 경로(Q1)상에 표시된 각 지점들(P11, P12, P13)은 충돌 검출기(122)에 의해, 설정된 시간(T)이 경과하는 시점(t1, t2, t3)마다 검출된 HIP(141)의 위치 좌표를 나타낸다. 이와 마찬가지로, 이동 경로(Q2)상에 표시된 각 지점들(P21∼P26) 역시 충돌 검출기(122)에 의해, 설정된 시간(T)이 경과하는 시점(t1∼t6)마다 검출된 HIP(141)의 위치 좌표를 나타낸다. 이 후, 충돌 검출기(122)는 HIP(141)의 위치가 목표 위치(즉, 충돌 위치)에 일치하는지의 여부를 판단한다. 바람직하게, 상기 목표 위치는 도 7a에 도시된 것과 같이, HIP(141)의 일부분이 해당 동작 메뉴(예를 들어, 지도 검색 메뉴(142)) 아이콘(icon)의 일부 영역에 겹쳐질 때의 위치로 설정될 수 있다. HIP(141)의 위치가 충돌 위치에 일치할 때, 충돌 검출기(122)는 검출 신호(CDET)를 메인 컨트롤러(123)와 FRA부(125)에 각각 출력한다.5 to 6B, the operation of detecting the collision detector 122 and the operation of calculating the FRA unit 125 will be described in more detail as follows. First, the collision detector 122 sets the position T of the HIP 141 to detect whether the HIP 141 collides with a particular operation menu (eg, the TV viewing menu 143). Calculate it repeatedly at intervals. For example, when the time T is set to 1 second, the collision detector 122 calculates the position of the HIP 141 in units of 1 second. In this case, the distance traveled by the HIP 141 during the set time T is proportional to the strength of the force applied by the user to the grip part 131 of the haptic device 110. Therefore, when the user applies a large force to the grip unit 131 for a predetermined time T, the moving distance of the HIP 141 when moving quickly is applied to the HIP 141 when applying a smaller force to move slowly. Much longer than the distance traveled. This may be made clearer by explaining with reference to FIG. 5. Referring to FIG. 5, the movement path Q1 of the HIP 141 when the user moves the grip part 131 quickly, and the movement path of the HIP 141 when the user slowly moves the grip part 131 ( Q2) is shown. As can be seen from the movement paths Q1 and Q2, the movement distance D1 of the HIP 141 is set during the set time T when the user moves the grip part 131 quickly. When moving slowly, it is longer than the moving distance D2 of the HIP 141 for the set time T. On the other hand, as shown in Figure 5, the position of the HIP 141 may be displayed as X coordinate and Y coordinate. For example, the position coordinates of the HIP 141 at the point P1 are (X1, Y1). As a result, each time the collision detector 122 calculates the position of the HIP 141 at the set time T interval, the collision detector 122 receives the HIP position data HIPLOT including information on the position coordinates of the HIP 141. ) And the FRA unit 125 respectively. In addition, the points P11, P12, and P13 displayed on the movement path Q1 are detected by the collision detector 122 at each time point t1, t2, t3 at which the set time T passes. 141). Similarly, each of the points P21 to P26 displayed on the movement path Q2 is also determined by the collision detector 122 of the HIP 141 detected at each of the time points t1 to t6 when the set time T elapses. Represents a position coordinate. Thereafter, the collision detector 122 determines whether the position of the HIP 141 coincides with the target position (ie, collision position). Preferably, the target position is a position when a portion of the HIP 141 overlaps a portion of an icon of the corresponding operation menu (eg, the map search menu 142) as shown in FIG. 7A. It can be set to. When the position of the HIP 141 coincides with the collision position, the collision detector 122 outputs the detection signal CDET to the main controller 123 and the FRA unit 125, respectively.

다음으로, FRA부(125)의 계산 동작 과정을 살펴보면, FRA부(125)는 메인 컨트롤러(123)로부터 수신되는 햅틱 구동 정보(HTDRVF)에 기초하여, 햅틱 장치(110)가 인가해야 할 피드백 힘의 종류를 결정한다. 결국, 햅틱 구동 정보(HTDRVF)에 어떠한 정보가 포함되어 있는가에 따라 FRA부(125)의 계산 동작이 달라질 수 있다. 예를 들어, 햅틱 구동 정보(HTDRVF)가 햅틱 장치(110)의 현재의 이동 동작을 촉진 시키거나, 또는 억제하는 피드백 힘에 대한 정보를 포함할 때, FRA부(125)는 피드백 힘의 세기, 및 방향을 계산한다. 또, 햅틱 구동 정보(HTDRVF)가 사용자의 신체에 설정된 충격을 가하는 피드백 힘에 대한 정보를 포함할 때, FRA부(125)는 피드백 힘의 세기, 및 방향을 계산하지 않고, 미리 설정되어 있는 피드백 힘의 세기 및 방향에 대한 정보를 포함하는 피드백 제어 신호(FBCTL)를 출력한다.Next, referring to the calculation operation process of the FRA unit 125, the FRA unit 125 is based on the haptic drive information (HTDRVF) received from the main controller 123, the feedback force to be applied by the haptic device 110. Determine the type of. As a result, the calculation operation of the FRA unit 125 may vary depending on what information is included in the haptic driving information HTDRVF. For example, when the haptic drive information HTDRVF includes information about the feedback force that promotes or suppresses the current movement of the haptic device 110, the FRA unit 125 may include the strength of the feedback force, And the direction is calculated. In addition, when the haptic driving information HTDRVF includes information about a feedback force for applying a shock set to the user's body, the FRA unit 125 does not calculate the strength and direction of the feedback force, and sets the feedback in advance. Outputs a feedback control signal FBCTL including information about the strength and direction of the force.

일례로서, 햅틱 구동 정보(HTDRVF)가 햅틱 장치(110)의 현재의 이동 동작을 촉진시키는 피드백 힘에 대한 정보를 포함할 때, FRA부(125)의 계산 동작 과정을 도 6a 및 도 6b를 참고하여 설명한다. 도 6a에는 HIP(141)가 TV 시청 메뉴(143)의 아이콘에 충돌하는 경우가 일례로서 도시되어 있다. 여기에서, 햅틱 구동 정보(HTDRVF)가 햅틱 장치(110)의 현재의 이동 동작을 촉진시키는 피드백 힘에 대한 정보를 포함하는 경우는 HIP(141)의 위치가 특정 동작 메뉴와의 충돌 위치에 일치하는 경우일 수 있다. 이처럼 HIP(141)의 위치가 충돌 위치에 일치할 때, HIP(141)가 충돌한 해당 동작 메뉴 아이콘 내부의 중심 위치에 HIP(141)가 자동으로 흡수되도록 하기 위해, FRA부(125)는 햅틱 장치(110)가 인가해야 할 피드백 힘의 방향 및 세기를 계산해야 한다. 이때, 상기 피드백 힘의 방향은 HIP(141)의 위치와 해당 동작 메뉴 아이콘의 위치에 의해 결정되고, 상기 피드백 힘의 세기(FB)는 사용자가 햅틱 장치(110)에 인가하는 힘의 세기(FU)에 의해 결정될 수 있다. 여기에서, 사용자가 햅틱 장치(110)에 인가하는 힘의 세기(FU)는, 이전 틱(tick)에서의 HIP(141)의 위치와 현재 틱에서의 HIP(141)의 위치 사이의 거리(D)에 의해 간접적으로 계산될 수 있으며, 이를 수학식으로 표현하면 다음과 같다.As an example, when the haptic driving information (HTDRVF) includes information on the feedback force for facilitating the current movement of the haptic device 110, the calculation operation of the FRA unit 125, see Figs. 6A and 6B. Will be explained. 6A illustrates an example in which the HIP 141 collides with an icon in the TV viewing menu 143. In this case, when the haptic driving information HTDRVF includes information about a feedback force for facilitating a current movement of the haptic device 110, the position of the HIP 141 corresponds to the collision position with a specific operation menu. It may be the case. As such, when the position of the HIP 141 coincides with the collision position, the FRA unit 125 haptic so that the HIP 141 is automatically absorbed at the center position inside the corresponding operation menu icon where the HIP 141 collides with. The direction and intensity of the feedback force to be applied by the device 110 must be calculated. In this case, the direction of the feedback force is determined by the position of the HIP 141 and the position of the corresponding operation menu icon, and the strength of the feedback force F B is the strength of the force applied by the user to the haptic device 110 ( F U ). Here, the strength F U of the force that the user applies to the haptic device 110 is the distance between the position of the HIP 141 at the previous tick and the position of the HIP 141 at the current tick. It can be calculated indirectly by D), which is expressed as the following equation.

Figure 112007045676942-PAT00001
Figure 112007045676942-PAT00001

상기 [수학식 1]에서 상수(K)의 값은 필요에 따라 조정될 수 있다. 한편, HIP(141)의 특정 동작 메뉴 아이콘에 충돌할 때(즉, HIP(141)의 위치가 충돌 위치에 일치할 때), 상기 피드백 힘의 세기(FB)가 상기 사용자에 의한 힘의 세기(FU)보다 더 작을 경우, HIP(141)가 충돌한 해당 동작 메뉴 아이콘 내부의 중심 위치에 흡수되지 않고, 해당 동작 메뉴를 지나치게 된다. 따라서, HIP(141)가 해당 동작 메뉴 아이콘 내부의 중심 위치에 자동으로 흡수되도록 하기 위해서는, 상기 피드백 힘의 세기(FB)가 상기 사용자에 의한 힘의 세기(FU)보다 더 크게 설정되어야 한다. 상기 피드백 힘의 세기(FB)는 상기 [수학식 1]을 이용하여 아래의 수식으로 표현될 수 있다.In Equation 1, the value of the constant K may be adjusted as necessary. On the other hand, when colliding with a specific operation menu icon of HIP 141 (ie, when the position of HIP 141 matches the collision position), the strength of feedback force F B is the strength of force by the user. If smaller than F U , the HIP 141 is not absorbed at the central position inside the collided operation menu icon, and the operation menu is overrun. Therefore, in order for the HIP 141 to be automatically absorbed at the center position inside the operation menu icon, the strength of the feedback force F B must be set to be larger than the strength of the force F U by the user. . The strength (F B ) of the feedback force may be expressed by the following equation using Equation 1.

Figure 112007045676942-PAT00002
Figure 112007045676942-PAT00002

상기 [수학식 2]에서 기본 힘의 세기(F0)는 디폴트(default) 값으로서 필요에 따라 적절하게 조절될 수 있다. 상기 [수학식 2]에서 알 수 있는 것과 같이, 상기 피드백 힘의 세기(FB)가, 상기 사용자에 의한 힘의 세기(FU)보다 힘의 세기(F0) 만큼 더 크기 때문에, HIP(141)가 충돌한 해당 동작 메뉴를 지나쳐서 이동하지 않고, 해당 동작 메뉴 아이콘 내부의 중심 위치에 흡수될 수 있다.In Equation 2, the strength F 0 of the basic force may be appropriately adjusted as necessary as a default value. As can be seen in [Equation 2], since the strength of the feedback force (F B ) is larger by the strength of the force (F 0 ) than the strength of the force (F U ) by the user, HIP ( 141 may be absorbed at a center position inside the corresponding operation menu icon without moving past the corresponding operation menu.

도 6a를 참고하면, HIP(141)의 이동 경로는 두 가지의 경우로 고려될 수 있다. 첫 번째는, 사용자가 그립부(131)를 고속으로 빠르게 이동시킨 경우(이동 경로(Q11)에 해당함)이고, 두 번째는, 사용자가 그립부(131)를 저속으로 천천히 이동시킨 경우(이동 경로(Q12)에 해당함)이다. 먼저, 이동 경로(Q11)와 관련한 FRA부(125)의 동작을 설명하면 다음과 같다. FRA부(125)는 이전 틱(즉, 이전의 HIP(141)의 위치좌표 검출 시점(t11))에서의 HIP(141)의 위치(P31)에 대한 위치 좌표(X11, Y11)와, 현재 틱(즉, 현재의 HIP(141)의 위치좌표 검출 시점(t12)이면서, HIP(141)가 동작 메뉴 아이콘에 충돌한 시점)에서의 HIP(141)의 위치(P32)에 대한 위치 좌표(X12, Y12)를 이용하여, HIP(141)의 이동 거리(D11)를 계산한다. 이때, 이동 거리(D11)는 아래의 수학식에 의해 계산될 수 있다.Referring to FIG. 6A, the movement path of the HIP 141 may be considered in two cases. The first is when the user moves the grip part 131 at high speed (corresponding to the movement path Q11), and the second is when the user slowly moves the grip part 131 at low speed (the moving path Q12). )). First, the operation of the FRA unit 125 in relation to the movement path Q11 is as follows. The FRA unit 125 includes the position coordinates X11 and Y11 for the position P31 of the HIP 141 at the previous tick (that is, the position coordinate detection time point t11 of the previous HIP 141), and the current tick. (I.e., the time coordinate detection time t12 of the current HIP 141 and the time when the HIP 141 collides with the operation menu icon), the position coordinate X12, relative to the position P32 of the HIP 141 Using Y12), the moving distance D11 of the HIP 141 is calculated. In this case, the moving distance D11 may be calculated by the following equation.

Figure 112007045676942-PAT00003
Figure 112007045676942-PAT00003

또, FRA부(125)는 이동 거리(D11)를 이용하여 피드백 힘의 세기(FB1)를 계산한다. 이동 거리(D11)를 [수학식 2]에 대입하여 정리하면, 피드백 힘의 세기(FB1)는 아래의 수학식으로 표현될 수 있다.In addition, the FRA unit 125 calculates the strength F B1 of the feedback force by using the movement distance D11. By substituting the moving distance D11 into Equation 2, the strength of the feedback force F B1 can be expressed by the following equation.

Figure 112007045676942-PAT00004
Figure 112007045676942-PAT00004

이 후, FRA부(125)는 현재 틱에서의 HIP(141)의 위치(P32)에 대한 위치 좌표(X12, Y12)와, HIP(141)가 이동되어야 할 목표 지점의 좌표(즉, 동작 메뉴 아이콘의 중심좌표)를 이용하여 피드백 힘의 방향을 계산한다. 피드백 힘의 방향은 아래의 수학식에서 정의되는 단위 벡터(unit vector)로 표현될 수 있다.Thereafter, the FRA unit 125 determines the position coordinates X12 and Y12 of the position P32 of the HIP 141 at the current tick, and the coordinates of the target point to which the HIP 141 is to be moved (that is, the operation menu). Calculate the direction of the feedback force by using the center coordinate of the icon. The direction of the feedback force may be expressed as a unit vector defined in the following equation.

Figure 112007045676942-PAT00005
Figure 112007045676942-PAT00005

또, FRA부(125)는 피드백 힘의 세기와 단위벡터를 이용하여, 피드백 힘의 방향 및 크기를 동시에 나타내는 하나의 벡터(V1, 도 6b 참고)를 계산한다. 이때, 벡터(V1)는 X축 방향의 벡터(FX)와, Y축 방향의 벡터(FY)의 합으로 정의되고, X축 방향의 벡터(FX)와, Y축 방향의 벡터(FY)는 각각 아래의 수학식으로 표현될 수 있다.In addition, the FRA unit 125 calculates a vector V1 (see FIG. 6B) that simultaneously represents the direction and magnitude of the feedback force, using the strength of the feedback force and the unit vector. In this case, the vector (V1) is a vector of the vector (F X) in the X axis direction, Y is defined as the sum of the vector (F Y) in the axial direction, the X-axis vector (F X) direction, Y-axis direction ( F Y ) may be represented by the following equations, respectively.

Figure 112007045676942-PAT00006
Figure 112007045676942-PAT00006

결국, FRA부(125)는 상술한 계산 동작의 결과인 상기 벡터(V1)에 대한 정보와, 피드백 힘의 종류에 대한 정보를 포함하는 피드백 제어 신호(FBCTL)를 햅틱 컨트롤러(120)에 출력한다.As a result, the FRA unit 125 outputs to the haptic controller 120 a feedback control signal FBCTL including information about the vector V1 which is the result of the above-described calculation operation and information about the type of feedback force. .

다음으로, 이동 경로(Q12)와 관련한 FRA부(125)의 동작은 몇 가지 차이점을 제외하고 상술한 것과 유사하므로, 그 차이점들을 중심으로 설명하기로 한다. 차이점 중 하나는 이동 경로(Q11)에서의 거리(D11)에 비하여, 이동 경로(Q12)일 때, 이전 틱에서의 HIP(141)의 위치와 현재 틱에서의 HIP(141)의 위치 사이의 거리(D12)가 더 짧은 것이다. 피드백 힘의 세기(FB1)는 거리에 비례하므로, 이동 경로(Q12)일 때의 피드백 힘의 세기(FB1)가 이동 경로(Q11)일 때의 피드백 힘의 세기(FB1)보다 더 작다. 또 다른 차이점은 이동 경로(Q12)일 때 FRA부(125)에 의해 계산된 단위 벡터가 이동 경로(Q11)일 때의 단위 벡터와 다른 것이다. 이동 경로(Q12)에서의 단위 벡터는 아래의 수학식으로 표현될 수 있다.Next, since the operation of the FRA unit 125 with respect to the movement path Q12 is similar to that described above except for some differences, the differences will be described below. One of the differences is the distance between the position of the HIP 141 at the previous tick and the position of the HIP 141 at the current tick when compared to the distance D11 at the movement path Q11. (D12) is shorter. Intensity of the feedback force (F B1) is proportional to the distance, smaller than the intensity (F B1) of the feedback force when the intensity (F B1) of the feedback force when the movement path (Q12) movement path (Q11) . Another difference is that the unit vector calculated by the FRA unit 125 in the movement path Q12 is different from the unit vector in the movement path Q11. The unit vector in the movement path Q12 may be expressed by the following equation.

Figure 112007045676942-PAT00007
Figure 112007045676942-PAT00007

한편, 도 6b를 참고하면, 이동 경로(Q11)와 이동 경로(Q12)에 관련된 벡터들이 도시되어 있다. 먼저, 이동 경로(Q11)와 관련하여, VU1은 사용자가 햅틱 장치(110)에 가하는 힘의 방향 및 세기를 나타내고, V1은 FRA부(125)에 의해 계산된 피드백 힘의 방향 및 세기를 나타낸다. 또, 이동 경로(Q12)와 관련하여, VU2는 사용자가 햅틱 장치(110)에 가하는 힘의 방향 및 세기를 나타내고, V1은 FRA부(125)에 의해 계산된 피드백 힘의 방향 및 세기를 나타낸다. 도 6b에서 참고되는 것과 같이, 피드백 힘의 세기는 사용자가 햅틱 장치(110)에 인가하는 힘의 세기보다 크게 설정되는 것이 바람직하다.Meanwhile, referring to FIG. 6B, vectors related to the movement path Q11 and the movement path Q12 are illustrated. First, with respect to the movement path Q11, V U 1 represents the direction and intensity of the force applied by the user to the haptic device 110, and V1 represents the direction and intensity of the feedback force calculated by the FRA unit 125. Indicates. In addition, with respect to the movement path Q12, V U 2 represents the direction and intensity of the force applied by the user to the haptic device 110, and V1 represents the direction and intensity of the feedback force calculated by the FRA unit 125. Indicates. As referred to in FIG. 6B, the strength of the feedback force is preferably set to be greater than the strength of the force that the user applies to the haptic device 110.

다른 예로서, 햅틱 구동 정보(HTDRVF)가 햅틱 장치(110)의 현재의 이동 동작을 억제하는 피드백 힘에 대한 정보를 포함할 때, FRA부(125)의 계산 동작 과정을 설명한다. 여기에서, 햅틱 구동 정보(HTDRVF)가 햅틱 장치(110)의 현재의 이동 동작을 억제하는 피드백 힘에 대한 정보를 포함하는 경우는, HIP(141)의 위치가 특정 동작 메뉴 내부에 흡수된 경우일 수 있다. 본 실시예에서는 설명의 편의상, HIP(141)가 도 6a에 도시된 것과 같이 TV 시청 메뉴(143) 내부에 흡수된 경우를 일 례로서 설명하기로 한다. 이처럼 HIP(141)가 TV 시청 메뉴(143) 아이콘의 중심 좌표에 위치할 때, HIP(141)가 TV 시청 메뉴(143) 아이콘의 중심 위치로부터 쉽게 벗어나지 않도록 하기 위해, FRA부(125)는 햅틱 장치(110)가 인가해야 할 피드백 힘의 세기를 계산해야 한다. 이때, 상기 피드백 힘의 방향은 TV 시청 메뉴(143)의 중심 좌표 쪽을 향하는 방향이고, 피드백 힘의 세기(FB2)는 아래의 수식에 의해 정의되는 디폴트 값으로 설정될 수 있고, 그 값은 필요에 따라 변경될 수 있다.As another example, the calculation operation process of the FRA unit 125 will be described when the haptic driving information HTDRVF includes information on a feedback force that suppresses the current movement of the haptic device 110. In this case, when the haptic driving information HTDRVF includes information on the feedback force that suppresses the current movement of the haptic device 110, the position of the HIP 141 is absorbed inside a specific operation menu. Can be. In the present embodiment, for convenience of description, the case where the HIP 141 is absorbed into the TV viewing menu 143 as shown in FIG. 6A will be described as an example. As such, when the HIP 141 is located at the center coordinate of the TV watching menu 143 icon, the FRA unit 125 may be haptic so that the HIP 141 does not easily deviate from the center position of the TV watching menu 143 icon. The strength of the feedback force to be applied by the device 110 must be calculated. At this time, the direction of the feedback force is the direction toward the center coordinate of the TV viewing menu 143, the strength of the feedback force (F B2 ) can be set to a default value defined by the following equation, the value is It can be changed as needed.

Figure 112007045676942-PAT00008
Figure 112007045676942-PAT00008

상술한 것과 같이, HIP(141)가 특정 동작 메뉴 내부에 한 번 흡수된 이 후에는, HIP(141)가 해당 동작 메뉴의 중심 위치에 머무르도록 하는 피드백 힘에 의해, 사용자가 상기 피드백 힘의 세기(FB2)보다 작은 힘을 가한 상태에서 햅틱 장치(110)를 어떤 방향으로 움직이려 해도, 햅틱 장치(110)가 쉽게 움직이지 않는다. 이처럼, HIP(141)가 동작 메뉴의 외부로 다시 벗어나는 것을 억제하는 이유는, 차량의 일시적인 흔들림 또는 사용자의 실수와 같이, 사용자가 의도하지 않은 요인으로 인하여, 햅틱 장치(110)가 과도하게 움직이는 것을 방지하기 위함이다. 하지만, 사용자가 상기 피드백 힘의 세기(FB2)보다 더 큰 힘을 가하여, 햅틱 장치(110)를 이동시킬 경우에는 HIP(141)가 해당 동작 메뉴 외부로 벗어날 수 있다.As described above, after the HIP 141 has been absorbed once within a particular action menu, the user may be forced to control the feedback force by a feedback force that causes the HIP 141 to remain at the center position of the action menu. Even if the haptic device 110 is moved in any direction while applying a force smaller than the intensity F B2 , the haptic device 110 does not move easily. As such, the reason why the HIP 141 is suppressed from moving out of the operation menu again is that the haptic device 110 is excessively moved due to an unintended factor such as a temporary shaking of the vehicle or a user mistake. This is to prevent. However, when the user applies a force greater than the strength F B2 of the feedback force to move the haptic device 110, the HIP 141 may move out of the operation menu.

또 다른 예로서, 햅틱 구동 정보(HTDRVF)가 햅틱 장치(110)의 현재의 이동 동작을 억제하는 피드백 힘에 대한 정보를 포함하는 경우는, 차량의 흔들림 정도가 설정된 기준 범위를 벗어난 경우일 수 있다. 이 경우, 햅틱 장치(110)가 차량의 흔들림에 의해 과도하게 움직이는 것을 방지하기 위해, FRA부(125)는 사용자가 햅틱 장치(110)를 움직이는데 빡빡함을 느끼도록 하는 피드백 힘의 세기를 계산해야 한다. 이때, 상기 피드백 힘의 방향은 사용자가 햅틱 장치(110)를 이동시키는 방향의 역방향이고, 피드백 힘의 세기(FB3)는 아래의 수식과 같이 표현될 수 있고, 그 값은 필요에 따라 변경될 수 있다.As another example, when the haptic driving information HTDRVF includes information about a feedback force for suppressing a current movement of the haptic device 110, the haptic driving information may be outside the set reference range. . In this case, in order to prevent the haptic device 110 from moving excessively due to the shaking of the vehicle, the FRA unit 125 should calculate the strength of the feedback force to make the user feel tight when moving the haptic device 110. . At this time, the direction of the feedback force is the opposite of the direction in which the user moves the haptic device 110, the strength of the feedback force (F B3 ) can be expressed as shown in the following equation, the value is to be changed as needed Can be.

Figure 112007045676942-PAT00009
Figure 112007045676942-PAT00009

상기 [수학식 9]에서 F1은 차량의 흔들림에 비례하여 증가 또는 감소하는 힘의 세기이다.In Equation 9, F 1 is the strength of the force that increases or decreases in proportion to the shaking of the vehicle.

또 다른 예로서, 햅틱 구동 정보(HTDRVF)가 햅틱 장치(110)의 현재의 이동 동작을 억제하는 피드백 힘에 대한 정보를 포함하는 경우는, 사용자가 잘못된 경로로 햅틱 장치(110)를 이동시키려고 하는 경우일 수 있다. 여기에서, 잘못된 경로는, 예를 들어, 도 4에 도시된 영역(A)을 벗어나는 외부 영역, 즉, 동작 메뉴가 없는 영역 쪽으로 HIP(141)가 이동하는 경우일 수 있다. 이 경우, HIP(141)가 잘못된 경로로 이동하는 것을 방지하기 위해, FRA부(125)는 햅틱 장치(110)가 잘못된 경로로 이동하는 것을 억제하는 피드백 힘의 세기를 계산해야 한다. 이때, 상기 피드백 힘의 방향은, HIP(141)가 영역(A)의 경계 부분에 충돌한 틱에서의 HIP(141)의 위치 좌표와, 충돌하기 직전의 틱에서의 HIP(141)의 위치 좌표에 기초하여 계산된 단위 벡터([수학식 5] 참고)가 가리키는 방향의 역방향이다. 또, 피드백 힘의 세기(FB4)는 아래의 수식에 의해 정의되는 디폴트 값으로 설정될 수 있고, 그 값은 필요에 따라 변경될 수 있다.As another example, when the haptic driving information HTDRVF includes information about a feedback force that suppresses the current movement of the haptic device 110, the user tries to move the haptic device 110 in the wrong path. It may be the case. Here, the wrong path may be, for example, the case where the HIP 141 moves toward an external area outside the area A shown in FIG. 4, that is, an area without an operation menu. In this case, in order to prevent the HIP 141 from moving in the wrong path, the FRA unit 125 must calculate the strength of the feedback force that suppresses the haptic device 110 from moving in the wrong path. At this time, the direction of the feedback force is the position coordinate of the HIP 141 at the tick where the HIP 141 has collided with the boundary portion of the area A, and the position coordinate of the HIP 141 at the tick immediately before the collision. This is the opposite direction of the direction indicated by the unit vector (see [Equation 5]) calculated based on. In addition, the strength of feedback force F B4 can be set to a default value defined by the following equation, and the value can be changed as necessary.

Figure 112007045676942-PAT00010
Figure 112007045676942-PAT00010

상기 [수학식 10]에서 알 수 있는 것과 같이, 사용자가 햅틱 장치(110)에 인가하는 힘의 세기(FU)가 커질수록, 피드백 힘의 세기(FB4)도 커지게 된다.As can be seen in Equation 10, as the intensity F U of the force applied by the user to the haptic device 110 increases, the intensity F B4 of the feedback force also increases.

다음으로, 차량용 전자 기기의 동작 제어 장치(100)의 동작 과정을 상세히 설명한다. 설명의 편의상, 도 4에 도시된 메뉴 선택 화면에서, 예를 들어, 사용자가 지도 검색 메뉴(142)를 선택하는 경우, 차량용 전자 기기의 동작 제어 장치(100)의 동작 과정을 설명한다. 먼저, 화면상에서, 지도 검색 메뉴(142)가 위치한 영역을 향하여 HIP(141)가 이동하도록, 사용자가 손으로 그립부(131)를 움켜쥔 상태에서 그립부(131)를 움직인다. 그 결과, 그립부(131)의 이동에 따라, 제1 내지 제4 암부(132∼135)가 각각 회전한다. 또, 제2 및 제4 암부(132, 135)의 회전력에 의해 제1 및 제2 액추에이터(112, 113)가 회전한다. 이때, 제1 및 제2 옵티컬 인코더(114, 115)는 제1 및 제2 액추에이터(112, 113)의 회전 각도 및 회전 방향을 각 각 센싱하고, 센싱 신호들(MSEL1, MSEL2)을 각각 출력한다. 햅틱 컨트롤러(121)는 센싱 신호들(MSEL1, MSEL2)에 기초하여, 그립부(131)의 이동 위치를 계산하고, 위치 데이터(HLOT)를 출력한다. 충돌 검출기(122)는 위치 데이터(HLOT)에 기초하여, HIP(141)의 위치를 계산하고, HIP 위치 데이터(HIPLOT)를 메인 컨트롤러(123)와 FRA부(125)에 각각 출력한다. 또, 충돌 검출기(122)는 메인 컨트롤러(123)로부터 메뉴 위치 데이터(MLOT)를 수신하고, 메뉴 위치 데이터(MLOT)와 HIP 위치 데이터(HIPLOT)에 기초하여, HIP(141)가 지도 검색 메뉴(142)에 충돌하는지의 여부를 검출하고, 그 검출 결과에 따라 검출 신호(CDET)를 메인 컨트롤러(123)와 FRA부(125)에 출력한다. 예를 들어, HIP(141)가 도 7a에 도시된 것과 같이, 지도 검색 메뉴(142)의 가장자리 영역에 충돌할 때(즉, HIP(141)의 일부분이 지도 검색 메뉴(142) 아이콘의 일부 영역에 겹쳐질 때), 메인 컨트롤러(123)는 HIP 위치 데이터(HIPLOT)에 기초하여, 햅틱 구동 정보(HTDRVF)를 출력한다. 이때, 메인 컨트롤러(123)는 HIP(141)가 정상적인 경로로 이동하였으므로, 햅틱 장치(110)의 현재의 이동 동작을 촉진시키는 피드백 힘에 대한 정보를 포함하는 햅틱 구동 정보(HTDRVF)를 출력한다.Next, an operation process of the operation control apparatus 100 of the vehicle electronic device will be described in detail. For convenience of description, in the menu selection screen illustrated in FIG. 4, for example, when the user selects the map search menu 142, an operation process of the operation control apparatus 100 of the on-vehicle electronic device will be described. First, on the screen, the user moves the grip part 131 while the user grips the grip part 131 by hand so that the HIP 141 moves toward the area where the map search menu 142 is located. As a result, as the grip part 131 moves, the 1st-4th arm parts 132-135 rotate, respectively. Moreover, the 1st and 2nd actuators 112 and 113 rotate by the rotational force of the 2nd and 4th arm parts 132 and 135. FIG. In this case, the first and second optical encoders 114 and 115 sense rotation angles and rotation directions of the first and second actuators 112 and 113, respectively, and output sensing signals MSEL1 and MSEL2, respectively. . The haptic controller 121 calculates a moving position of the grip unit 131 based on the sensing signals MSEL1 and MSEL2 and outputs the position data HLOT. The collision detector 122 calculates the position of the HIP 141 based on the position data HLOT and outputs the HIP position data HIPLOT to the main controller 123 and the FRA unit 125, respectively. In addition, the collision detector 122 receives the menu position data MLOT from the main controller 123, and the HIP 141 determines the map search menu based on the menu position data MLOT and the HIP position data HIPLOT. 142 is detected, and the detection signal CDET is output to the main controller 123 and the FRA unit 125 in accordance with the detection result. For example, when the HIP 141 collides with the edge region of the map search menu 142 (ie, a portion of the HIP 141 is part of the area of the map search menu 142 icon, as shown in FIG. 7A). Superimposed on the same), the main controller 123 outputs the haptic drive information HTDRVF based on the HIP position data HIPLOT. At this time, since the HIP 141 has moved in the normal path, the main controller 123 outputs haptic drive information (HTDRVF) including information on the feedback force for promoting the current movement operation of the haptic device 110.

FRA부(125)는 검출 신호(CDET), HIP 위치 데이터(HIPLOT), 메뉴 위치 데이터(MLOT), 및 햅틱 구동 정보(HTDRVF)에 기초하여, 피드백 제어 신호(FBCTL)를 출력한다. 햅틱 컨트롤러(121)는 피드백 제어 신호(FBCTL)에 응답하여, 피드백 구동 신호들(FBDRV1, FBDRV2)을 출력한다. 피드백 구동 신호들(FBDRV1, FBDRV2)에 응답하여 제1 및 제2 액추에이터(112, 113)는, 현재의 그립부(131)의 이동 상태를 촉진 시키는 피드백 힘을 신체에 인가하기 위해, 설정된 각도, 설정된 회전력, 및 설정된 방향으로 각각 회전한다. 그 결과, 사용자가 지도 검색 메뉴(142)의 내부 위치까지 이동시키지 않더라도 그립부(131)가 자동으로 이동한다. 따라서 HIP(141)가 도 7b에 도시된 것과 같이, 지도 검색 메뉴(142) 내부의 중심 위치에 자동으로 흡수된다. 이때, 메인 컨트롤러(123)는 충돌 검출기(122)로부터 연속적으로 수신되는 HIP 위치 데이터(HIPLOT)에 기초하여, GUI 제어 신호(GUICTL)를 출력한다. GUI(124)는 GUI 제어 신호(GUICTL)에 응답하여, 디스플레이 장치(101)가 HIP(141)의 이동 상태를 연속적으로 표시하도록 제어한다. 그 결과, 디스플레이 장치(101)는 화면상에 HIP(141)가 지도 검색 메뉴(142) 내부의 중심 위치에 자동으로 흡수되는 과정의 영상을 표시한다.The FRA unit 125 outputs a feedback control signal FBCTL based on the detection signal CDET, the HIP position data HIPLOT, the menu position data MLOT, and the haptic drive information HTDRVF. The haptic controller 121 outputs feedback driving signals FBDRV1 and FBDRV2 in response to the feedback control signal FBCTL. In response to the feedback driving signals FBDRV1 and FBDRV2, the first and second actuators 112 and 113 may set a predetermined angle, a predetermined angle, to apply a feedback force to the body to promote a state of movement of the current grip part 131. Rotation force and rotate in the set direction, respectively. As a result, the grip unit 131 automatically moves even if the user does not move to the internal position of the map search menu 142. Thus, the HIP 141 is automatically absorbed at the central location inside the map search menu 142, as shown in FIG. 7B. At this time, the main controller 123 outputs the GUI control signal GUICTTL based on the HIP position data HIPLOT continuously received from the collision detector 122. The GUI 124 controls the display apparatus 101 to continuously display the moving state of the HIP 141 in response to the GUI control signal GUICTL. As a result, the display apparatus 101 displays an image of a process in which the HIP 141 is automatically absorbed at the center position inside the map search menu 142 on the screen.

HIP(141)가 지도 검색 메뉴(142) 내부의 중심 위치에 흡수된 후, 메인 컨트롤러(123)는 HIP 위치 데이터(HIPLOT)에 기초하여, 햅틱 구동 정보(HTDRVF)를 출력한다. 이때, 메인 컨트롤러(123)는 그립부(131)를 쥐고 있는 사용자의 손에 설정된 충격을 가하는 피드백 힘에 대한 정보를 포함하는 햅틱 구동 정보(HTDRVF)를 출력한다. FRA부(125)는 햅틱 구동 정보(HTDRVF)에 기초하여, 피드백 제어 신호(FBCTL)를 출력한다. 햅틱 컨트롤러(121)는 피드백 제어 신호(FBCTL)에 응답하여, 피드백 구동 신호들(FBDRV1, FBDRV2)을 출력한다. 피드백 구동 신호들(FBDRV1, FBDRV2)에 응답하여 제1 및 제2 액추에이터(112, 113)는, 사용자의 손에 설정된 충격을 가하는 피드백 힘을 인가하기 위해, 각각 시계 방향과 시계 반대 방향을 교대로, 설정된 각도만큼, 또한 설정된 회전력으로 복수 회에 걸쳐, 제2 및 제4 암부(133, 135) 를 각각 빠르게 회전시켜, 그립부(131)를 진동시킨다. 그 결과, 사용자는 HIP(141)가 지도 검색 메뉴(142) 내부의 중심 위치에 흡수되었는지의 여부를 확인하기 위해 디스플레이 장치(101)의 화면을 확인하지 않고도, 그립부(131)의 진동을 느끼는 것만으로, HIP(141)가 지도 검색 메뉴(142) 내부의 중심 위치에 흡수된 것을 인식한다.After the HIP 141 is absorbed at the center position inside the map search menu 142, the main controller 123 outputs the haptic driving information HTDRVF based on the HIP position data HIPLOT. In this case, the main controller 123 outputs the haptic driving information HTDRVF including information on the feedback force exerted on the user's hand holding the grip unit 131. The FRA unit 125 outputs a feedback control signal FBCTL based on the haptic driving information HTDRVF. The haptic controller 121 outputs feedback driving signals FBDRV1 and FBDRV2 in response to the feedback control signal FBCTL. In response to the feedback drive signals FBDRV1 and FBDRV2, the first and second actuators 112 and 113 alternately rotate clockwise and counterclockwise, respectively, in order to apply a set feedback force to the user's hand. The grip part 131 is vibrated by rapidly rotating the second and fourth arm parts 133 and 135, respectively, a plurality of times by a set angle and a set rotational force. As a result, the user only feels the vibration of the grip 131 without checking the screen of the display device 101 to confirm whether the HIP 141 is absorbed at the center position inside the map search menu 142. As a result, the HIP 141 recognizes that the HIP 141 is absorbed at the center position inside the map search menu 142.

또, 사용자의 손에 설정된 충격이 가해진 후, 메인 컨트롤러(123)는 HIP 위치 데이터(HIPLOT)에 기초하여, 햅틱 구동 정보(HTDRVF)를 출력한다. 이때, 메인 컨트롤러(123)는, HIP(141)가 지도 검색 메뉴(142)의 외부로 벗어나도록, 사용자가 그립부(131)를 움직이려 할 때, 그 움직임을 억제하는 피드백 힘에 대한 정보를 포함하는 햅틱 구동 정보(HTDRVF)를 출력한다. 따라서, FRA부(125)와 햅틱 컨트롤러(121)가 상술한 것과 유사하게 동작하고, 피드백 구동 신호들(FBDRV1, FBDRV2)에 응답하여 제1 및 제2 액추에이터(112, 113)는, 현재의 그립부(131)의 이동 상태를 억제하는 피드백 힘을 신체에 인가하기 위해, 그립부(131)의 이동에 의한 제2 및 제4 암부(132, 135)의 회전 방향의 반대 방향으로, 설정된 회전력으로 각각 회전한다. 그 결과, 사용자가 설정된 세기보다 작은 힘으로 그립부(131)를 움직이려고 할 때, 그립부(131)의 움직임이 억제되어, HIP(141)가 지도 검색 메뉴(142)의 외부로 벗어나는 것이 억제될 수 있다. 여기에서, HIP(141)가 특정 동작 메뉴(본 실시예에서는, 지도 검색 메뉴(142)) 내부의 중심 위치에 한 번 흡수된 후, 그 동작 메뉴의 외부로 다시 벗어나는 것을 억제하는 이유는, 차량의 일시적인 흔들림 또는 사용자의 실수와 같이, 사용자가 의도하지 않은 요인으로 인하여, 그립부(131)가 과도하 게 움직이는 것을 방지하기 위함이다. 하지만, 사용자가 설정된 세기보다 더 큰 힘(예를 들어, 제1 및 제2 액추에이터(112, 113)의 회전력보다 더 큰 힘)으로 그립부(131)를 움직이면, 그립부(131)가 이동될 수 있다.In addition, after the shock set in the user's hand is applied, the main controller 123 outputs the haptic drive information HTDRVF based on the HIP position data HIPLOT. In this case, the main controller 123 includes information on feedback force that suppresses the movement when the user tries to move the grip unit 131 so that the HIP 141 moves out of the map search menu 142. The haptic drive information HTDRVF is output. Accordingly, the FRA unit 125 and the haptic controller 121 operate similarly to those described above, and in response to the feedback driving signals FBDRV1 and FBDRV2, the first and second actuators 112 and 113 are configured to have a current grip unit. In order to apply the feedback force which suppresses the movement state of 131 to a body, each rotation is set by the set rotational force in the direction opposite to the rotation direction of the 2nd and 4th arm parts 132 and 135 by the movement of the grip part 131, respectively. do. As a result, when the user tries to move the grip portion 131 with a force smaller than the set intensity, the movement of the grip portion 131 can be suppressed, so that the HIP 141 can be suppressed from moving out of the map search menu 142. . Here, the reason why the HIP 141 is once absorbed at the center position inside the specific operation menu (in this embodiment, the map search menu 142) and then exits again to the outside of the operation menu is a vehicle. This is to prevent the grip part 131 from moving excessively due to factors unintended by the user, such as a temporary shaking or a mistake of the user. However, when the user moves the grip part 131 with a force greater than the set intensity (eg, a force greater than the rotational force of the first and second actuators 112 and 113), the grip part 131 may be moved. .

이 후, 사용자는 그립부(131)의 외부면에 설치된 로드 셀(116)을 누르거나, 또는 키 입력부(117)의 입력 키를 눌러, HIP(141)가 흡수된 지도 검색 메뉴(142)를 선택한다. 예를 들어, 키 입력부(117)의 입력 키를 누른 경우, 키 입력부(117)는 해당 선택 정보를 포함하는 선택 신호(MSEL2)를 출력하고, 로드 셀(116)은 선택 신호(MSEL1)를 디세이블시킨다. 메인 컨트롤러(123)는 검출 신호(CDET), HIP 위치 데이터(HIPLOT), 및 선택 신호들(MSEL1, MSEL2)에 기초하여, GUI 제어 신호(GUICTL), 동작 제어 신호(OCTL), 및 햅틱 구동 정보(HTDRVF)를 출력한다. 동작 제어 신호(OCTL)에 응답하여, 차량용 전자 기기(예를 들어, 내비게이션 장치)가 지도 검색 메뉴(142)에 대응하는 동작을 실행한다. 또, GUI(124)는 GUI 제어 신호(GUICTL)에 응답하여, 디스플레이 장치(101)가 차량용 전자 기기(예를 들어, 내비게이션 장치)가 지도 검색 메뉴(142)에 대응하는 동작을 실행하는 과정의 영상을 표시하도록 제어한다. FRA부(125)는 햅틱 구동 정보(HTDRVF)에 기초하여, 사용자의 손에 설정된 충격을 가하는 피드백 힘을 인가하기 위한, 피드백 제어 신호(FBCTL)를 출력한다. 햅틱 컨트롤러(121)는 피드백 제어 신호(FBCTL)에 응답하여, 피드백 구동 신호들(FBDRV1, FBDRV2)을 출력한다. 피드백 구동 신호들(FBDRV1, FBDRV2)에 응답하여 제1 및 제2 액추에이터(112, 113)는 상술한 것과 유사하게 동작하여 그립부(131)를 진동시킨다. 그 결과, 사용자는 디스플레이 장치(101)의 화면을 확인하지 않고도, 그립부(131)의 진동을 느끼는 것만으로, 차량용 전자 기기(예를 들어, 내비게이션 장치)가 지도 검색 메뉴(142)에 대응하는 동작을 실행하기 시작하였음을 인식한다.Thereafter, the user presses the load cell 116 installed on the outer surface of the grip unit 131 or presses the input key of the key input unit 117 to select the map search menu 142 where the HIP 141 is absorbed. do. For example, when the input key of the key input unit 117 is pressed, the key input unit 117 outputs the selection signal MSEL2 including the corresponding selection information, and the load cell 116 decodes the selection signal MSEL1. Enable it. The main controller 123 uses the GUI control signal GUICTL, the operation control signal OCTL, and the haptic drive information based on the detection signal CDET, the HIP position data HIPLOT, and the selection signals MSEL1 and MSEL2. Outputs (HTDRVF). In response to the operation control signal OCTL, the vehicle electronic device (eg, the navigation device) executes an operation corresponding to the map search menu 142. In addition, the GUI 124 responds to the GUI control signal GUICTL, and the display apparatus 101 executes an operation in which a vehicle electronic device (eg, a navigation device) performs an operation corresponding to the map search menu 142. Control to display the image. The FRA unit 125 outputs a feedback control signal FBCTL for applying a feedback force exerted on the user's hand based on the haptic driving information HTDRVF. The haptic controller 121 outputs feedback driving signals FBDRV1 and FBDRV2 in response to the feedback control signal FBCTL. In response to the feedback driving signals FBDRV1 and FBDRV2, the first and second actuators 112 and 113 operate similar to those described above to vibrate the grip 131. As a result, the user merely feels the vibration of the grip unit 131 without checking the screen of the display apparatus 101, so that the vehicle electronic device (for example, the navigation device) corresponds to the map search menu 142. Recognize that you have started to run.

한편, 디스플레이 장치(101)의 화면상에서, 잘못된 이동 경로, 예를 들어, 동작 메뉴들(142∼147)이 없는 영역(즉, 도 4에서 영역(A)을 벗어나는 외부 영역))으로 HIP(141)가 이동되도록, 사용자가 그립부(131)를 움직일 때, 메인 컨트롤러(123)는 HIP 위치 데이터(HIPLOT)에 기초하여, 햅틱 구동 정보(HTDRVF)를 출력한다. 이때, 메인 컨트롤러(123)는 그립부(131)의 움직임을 억제시키는 피드백 힘에 대한 정보를 포함하는 햅틱 구동 정보(HTDRVF)를 출력한다. 따라서 제1 및 제2 액추에이터(112, 113)는, 현재의 그립부(131)의 이동을 억제하는 피드백 힘을 사용자의 손에 인가하기 위해, 그립부(131)의 이동에 의한 제2 및 제4 암부(132, 135)의 회전 방향의 반대 방향으로, 설정된 회전력으로 각각 회전한다. 그 결과, HIP(141)가 영역(A)을 벗어나는 위치로 이동하도록, 사용자가 그립부(131)를 움직이려 할 때, 그립부(131)의 움직임이 억제된다. 본 실시예에서는, 그립부(131)의 이동이 억제되는 경우의 일례로서, HIP(141)가 영역(A)의 외부로 이동하는 경우가 설명되었지만, 그립부(131)의 이동이 억제되는 경우는 필요에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 선택가능한 동작 메뉴와 선택 불가능한 동작 메뉴가 하나의 화면상에 표시되는 경우, 선택 불가능한 동작 메뉴가 위치한 영역으로 HIP(141)가 이동하는 것을 막기 위해, 그립부(131)의 이동이 억제될 수 있다. 여기에서, HIP(141)가 잘못된 이동 경로로 이동하는 것을 방지하게 위해, 햅틱 장치(110)에 의해 인가되는 피드백 힘의 세기는, HIP(141)가 특정 동작 메뉴 내부의 중심 위치에 한 번 흡 수된 후, 그 동작 메뉴의 외부로 다시 벗어나는 것을 방지하기 위해, 햅틱 장치(110)에 의해 인가되는 피드백 힘의 세기보다 훨씬 더 크게 설정될 수 있다.On the other hand, on the screen of the display apparatus 101, the HIP 141 into an area in which there is no wrong movement path, for example, an area without the operation menus 142 to 147 (ie, an external area outside the area A in FIG. 4). When the user moves the grip unit 131, the main controller 123 outputs the haptic driving information HTDRVF based on the HIP position data HIPLOT. In this case, the main controller 123 outputs haptic driving information HTDRVF including information on feedback force that suppresses the movement of the grip unit 131. Accordingly, the first and second actuators 112 and 113 may use the second and fourth arm portions due to the movement of the grip portion 131 to apply a feedback force to the user's hand to suppress the current movement of the grip portion 131. In the direction opposite to the rotation direction of 132, 135, respectively, it rotates by the set rotational force. As a result, when the user tries to move the grip portion 131 so that the HIP 141 moves to the position out of the area A, the movement of the grip portion 131 is suppressed. In this embodiment, the case where the HIP 141 moves out of the area A has been described as an example of the case where the movement of the grip portion 131 is suppressed, but the case where the movement of the grip portion 131 is suppressed is necessary. It can be changed in various ways. For example, when the selectable operation menu and the non-selectable operation menu are displayed on one screen, the movement of the grip 131 is suppressed to prevent the HIP 141 from moving to the area where the non-selectable operation menu is located. Can be. Here, in order to prevent the HIP 141 from moving in the wrong movement path, the strength of the feedback force applied by the haptic device 110 is absorbed once by the HIP 141 at a center position inside a specific operation menu. Once received, it may be set much greater than the strength of the feedback force applied by the haptic device 110 to prevent it from falling back out of its operation menu.

메인 컨트롤러(123)는 BCM으로부터 차량 진동 정보(HTDRVF)를 수신하고, 차량 진동 정보(HTDRVF)에 기초하여, 햅틱 구동 정보(HTDRVF)를 출력한다. 이때, 메인 컨트롤러(123)는 모든 방향으로의 그립부(131)의 움직임을 억제시키는 피드백 힘에 대한 정보를 포함하는 햅틱 구동 정보(HTDRVF)를 출력한다. 따라서 제1 및 제2 액추에이터(112, 113)는, 현재의 그립부(131)의 모든 방향으로의 이동을 억제하는 피드백 힘을 신체에 인가하기 위해, 그립부(131)의 이동에 의한 제2 및 제4 암부(132, 135)의 회전 방향의 반대 방향으로, 설정된 회전력으로 각각 회전한다. 그 결과, 사용자가 그립부(131)를 어느 방향으로 움직이더라도, 빡빡함을 느끼게 된다. The main controller 123 receives the vehicle vibration information HTDRVF from the BCM, and outputs the haptic drive information HTDRVF based on the vehicle vibration information HTDRVF. In this case, the main controller 123 outputs haptic driving information HTDRVF including information on feedback force for suppressing the movement of the grip 131 in all directions. Accordingly, the first and second actuators 112 and 113 may use the second and the second by the movement of the grip part 131 to apply a feedback force to the body to suppress the movement of the current grip part 131 in all directions. In the opposite direction to the rotation direction of the four arm portions 132, 135, respectively, rotate with a set rotational force. As a result, even if the user moves the grip part 131 in any direction, it feels tight.

한편, 사용자는 햅틱 장치(110)를 조작하여, 디스플레이 장치(101)의 화면상에 표시된 동작 메뉴들(142∼147)의 위치를 변경할 수 있다. 이 경우, 상술한 것과 유사한 동작 과정에 의해, 위치를 이동시키고자 하는 동작 메뉴, 예를 들어, 지도 검색 메뉴(142) 내부의 중심 위치에 HIP(141)가 흡수된 후, 키 입력부(117)의 입력 키 또는 로드 셀(116)을 누른 채로, 그립부(131)를 원하는 방향으로 이동시킨다. 그 결과, 도 8에 도시된 것과 같이, 디스플레이 장치(101)가 지도 검색 메뉴(142)의 표시 위치를 변경시킨다.Meanwhile, the user may manipulate the haptic device 110 to change the positions of the operation menus 142 to 147 displayed on the screen of the display device 101. In this case, after the HIP 141 is absorbed by the operation menu to move the position, for example, the center position inside the map search menu 142 by an operation process similar to the above, the key input unit 117 While pressing the input key or the load cell 116, the grip portion 131 is moved in the desired direction. As a result, as shown in FIG. 8, the display apparatus 101 changes the display position of the map search menu 142.

택일적으로, 사용자는 햅틱 장치(110)를 이용하여 차량용 전자 기기의 동작 제어 장치(100)의 필기 인식 기능을 실행시킬 수 있다. 이 경우, 사용자는 로드 셀(116) 또는 키 입력부(117)를 조작하여(예를 들어, 설정 시간이상 로드 셀(116) 또는 키 입력부(117)를 눌러서), 제어부(120)(좀 더 상세하게는, 메인 컨트롤러(123))가 필기 인식 모드로 진입하게 할 수 있다. 또, 디스플레이 장치(101)의 화면상에 필기 인식 메뉴(미도시)가 표시된 경우, 사용자는 상술한 것과 유사하게 햅틱 장치(110)를 조작하여 필기 인식 메뉴를 선택할 수 있다. 제어부(120)가 필기 인식 모드에 진입한 후, 사용자는 상술한 것과 유사하게 그립부(131)를 이동시킨다. 그립부(131)가 이동함에 따라, 디스플레이 장치(101)의 화면상에는 HIP(141)의 이동 경로를 따라, 특정 문자가 표시된다. 디스플레이 장치(101)에 문자가 표시된 후, 사용자가 로드 셀(116), 또는 키 입력부(117)의 입력 키를 입력할 때, 메인 컨트롤러(123)가 동작 제어 신호(OCTL)를 출력하여, 차량용 전자 기기가 해당 문자에 대응하는 동작을 실행하도록 제어한다.Alternatively, the user may execute the handwriting recognition function of the motion control device 100 of the vehicle electronic device by using the haptic device 110. In this case, the user manipulates the load cell 116 or the key input unit 117 (for example, by pressing the load cell 116 or the key input unit 117 for a set time or more), and the control unit 120 (more detail). For example, the main controller 123 may enter the handwriting recognition mode. In addition, when a handwriting recognition menu (not shown) is displayed on the screen of the display apparatus 101, the user may select the handwriting recognition menu by operating the haptic device 110 similarly to the above description. After the controller 120 enters the handwriting recognition mode, the user moves the grip unit 131 similar to the above. As the grip unit 131 moves, specific characters are displayed on the screen of the display apparatus 101 along the movement path of the HIP 141. After the character is displayed on the display apparatus 101, when the user inputs an input key of the load cell 116 or the key input unit 117, the main controller 123 outputs an operation control signal OCTL to the vehicle. Control the electronic device to execute an operation corresponding to the corresponding character.

상술한 것과 같이, 차량용 전자 기기의 동작 제어 장치(100)는 전자 기기의 동작을 제어하기 위한 입력 수단으로서 햅틱 장치(110)를 구비하므로, 사용자가 차량의 흔들림에 상관없이 차량용 전자 기기의 동작을 정확하게 제어할 수 있다. 또한, 햅틱 장치(110)가 차량용 전자 기기의 제어 동작의 결과를, 사용자에게 피드백 힘을 인가함으로써 알려주므로, 사용자는 디스플레이 장치(101)의 화면을 재확인하지 않고도 차량용 전자 기기의 제어 결과를 인식할 수 있다.As described above, since the motion control apparatus 100 of the vehicle electronic device includes the haptic device 110 as an input means for controlling the operation of the electronic device, the user may operate the vehicle electronic device regardless of the shaking of the vehicle. Precise control. In addition, since the haptic device 110 notifies the user of the result of the control operation of the vehicle electronic device by applying a feedback force, the user can recognize the control result of the vehicle electronic device without re-checking the screen of the display device 101. Can be.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 전자 시스템의 개략적인 블록 도이다. 도 9를 참고하면, 차량용 전자 시스템(200)은 차량용 전자 기기의 동작 제어 장치(100), 차량용 전자 기기(210), 디스플레이 장치(220), 및 스피커(230)를 포함 한다. 차량용 전자 기기의 동작 제어 장치(100)의 구성 및 구체적인 동작은 몇 가지 차이점을 제외하고, 도 1 내지 도 8을 참고하여 상술한 것과 실질적으로 동일하므로, 상기 차이점들을 중심으로 설명하기로 한다. 메인 컨트롤러(126)는 검출 신호(CDET), HIP 위치 데이터(HIPLOT), 및 선택 신호들(MSEL1, MSEL2)에 기초하여, 동작 제어 신호들(OCTL1∼OCTL5) 중 적어도 하나를 출력한다. 또, GUI(127)는 메인 컨트롤러(126)로부터 수신되는 GUI 제어 신호(GUICTL)에 응답하여, 디스플레이 장치(220)가 HIP(141, 도 4 참고)를 화면상의 해당 위치에 표시하도록 제어하고, 스피커(230)가 차량용 전자 기기의 동작 제어 장치(100)의 동작과 관련된 음성을 출력하도록 제어한다. 차량용 전자 기기(210)는 예를 들어, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 단말기(211), 내비게이션(Navigation) 장치(212), AV(Audio and Video) 장치(213), 오디오 장치(214), 및 블루투스 통신 장치(215) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. DMB 단말기(201), 내비게이션 장치(202), AV 장치(203), 오디오 장치(204), 및 블루투스 통신 장치(205)는 메인 컨트롤러(126)로부터 수신되는 동작 제어 신호들(OCTL1∼OCTL5)에 각각 응답하여 동작한다. 디스플레이 장치(220)와 스피커(230)는 차량용 전자 기기의 동작 제어 장치(100)와, 차량용 전자 기기(210)의 동작과 관련된 영상을 디스플레이한다. 스피커(230)는 차량용 전자 기기의 동작 제어 장치(100)와, 차량용 전자 기기(210)의 동작과 관련된 음성을 출력한다. 여기에서, 블루투스 통신 장치(215)에는 예를 들어, 이동통신 단말기(240)가 무선으로 접속될 수 있다. 사용자는 햅틱 장치(110)를 조작하여, 메인 컨트롤러(126)가 필기 인식 모드로 진입하게 한 후, 특정 문자를 입력하는 것만으로 이동 통신 단말기(240)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 햅틱 장치(110)의 단축 버튼 입력(예를 들어, 로드 셀(116)을 설정된 시간 이상 누르는 동작)을 통해, 메인 컨트롤러(123)를 필기 인식 모드로 진입시킬 수 있다. 메인 컨트롤러(123)가 필기 인식 모드로 진입한 후, 사용자는 햅틱 장치(110)를 조작하여, 원하는 통화 상대방의 전화 번호가 등록된 단축 다이얼(숫자)이나, 또는 통화 상대방의 이름의 일부(예를 들어, 초성 자음) 등을 기재한 후 입력한다. 그 결과, 메인 컨트롤러(126)가 입력된 문자를 인식하여, 동작 제어 신호(OCTL5)를 블루투스 통신 장치(215)에 출력한다. 블루투스 통신 장치(215)는 동작 제어 신호(OCTL5)에 응답하여, 이동통신 단말기(240)와 블루투스 무선 통신 방식으로 통신하여, 이동통신 단말기(240)의 호 처리 동작을 제어한다. 통상적으로, 사용자가 기존의 핸즈프리 장치를 이용하여 통화하고자 할 때에는 재발신 버튼을 입력하여 가장 최근에 통화한 상대방에게만 전화를 걸 수 있었지만, 차량용 전자 기기의 동작 제어 장치(100)가 필기 인식 모드를 지원하므로, 사용자는 햅틱 장치(110)를 간편하게 조작하는 것만으로 원하는 상대방에게 전화를 걸 수 있는 이점이 있다. 한편, 본 실시예에서는, 블루투스 통신 장치(215)의 동작을 제어하기 위해, 메인 컨트롤러(126)가 필기 인식 모드로 진입한 경우가 일례로서 설명되었지만, 차량 내에 설치된 다른 전자 기기의 동작을 제어하기 위해서도 메인 컨트롤러(126)가 필기 인식 모드로 진입할 수 있다. 이처럼, 본 발명에 따르면 차량용 전자 기기의 동작 제어 장치(100)가 필기 인식 모드를 지원하므로, 사용자는 햅틱 장치(110)를 조작하는 것만으로, 차량 내에 설치된 모든 전자 기기의 동작을 자유롭게 제어할 수 있다.9 is a schematic block diagram of an electronic system for a vehicle according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 9, the vehicle electronic system 200 may include an operation control device 100, a vehicle electronic device 210, a display device 220, and a speaker 230 of a vehicle electronic device. The configuration and specific operation of the operation control apparatus 100 of the vehicle electronic device are substantially the same as those described above with reference to FIGS. 1 to 8 except for a few differences, and therefore, the differences will be described. The main controller 126 outputs at least one of the operation control signals OCTL1 to OCTL5 based on the detection signal CDET, the HIP position data HIPLOT, and the selection signals MSEL1 and MSEL2. In addition, the GUI 127 controls the display apparatus 220 to display the HIP 141 (see FIG. 4) at a corresponding position on the screen in response to the GUI control signal GUICTL received from the main controller 126. The speaker 230 controls to output a voice associated with an operation of the operation control apparatus 100 of the vehicle electronic device. The vehicle electronic device 210 may include, for example, a digital multimedia broadcasting (DMB) terminal 211, a navigation device 212, an audio and video device 213, an audio device 214, and a Bluetooth device. It may include at least one of the communication device (215). The DMB terminal 201, the navigation device 202, the AV device 203, the audio device 204, and the Bluetooth communication device 205 are connected to the operation control signals OCTL1 to OCTL5 received from the main controller 126. Each operates in response. The display device 220 and the speaker 230 display an image related to the operation control apparatus 100 of the vehicle electronic device and the operation of the vehicle electronic device 210. The speaker 230 outputs a voice related to an operation of the operation control apparatus 100 of the vehicle electronic device and the vehicle electronic device 210. Here, for example, the mobile communication terminal 240 may be wirelessly connected to the Bluetooth communication device 215. The user may operate the haptic device 110 to allow the main controller 126 to enter the handwriting recognition mode, and then control the operation of the mobile communication terminal 240 only by inputting a specific character. For example, the user may enter the main controller 123 into the handwriting recognition mode through a shortcut button input of the haptic device 110 (for example, pressing the load cell 116 for a predetermined time or more). After the main controller 123 enters the handwriting recognition mode, the user manipulates the haptic device 110 to display a speed dial (number) in which the desired phone number of the called party is registered, or a part of the name of the called party (eg For example, initial consonants), etc., then enter. As a result, the main controller 126 recognizes the input character, and outputs the operation control signal OCTL5 to the Bluetooth communication device 215. The Bluetooth communication device 215 communicates with the mobile communication terminal 240 in a Bluetooth wireless communication scheme in response to the operation control signal OCTL5 to control the call processing operation of the mobile communication terminal 240. Typically, when a user wants to make a call using an existing hands-free device, the user can only call the most recently called party by inputting a redial button, but the motion control device 100 of the vehicle electronic device supports the handwriting recognition mode. Therefore, the user has an advantage in that the user can make a call to a desired counterpart simply by manipulating the haptic device 110. On the other hand, in this embodiment, the case where the main controller 126 enters the handwriting recognition mode to control the operation of the Bluetooth communication device 215 has been described as an example, but to control the operation of other electronic devices installed in the vehicle. In order to do so, the main controller 126 may enter the handwriting recognition mode. As such, according to the present invention, since the motion control device 100 of the vehicle electronic device supports the handwriting recognition mode, the user can freely control the operations of all the electronic devices installed in the vehicle by simply manipulating the haptic device 110. have.

상술한 것과 같이, 본 발명에 따른 차량용 전자 기기의 동작 제어 장치는 차량 내에 설치된 모든 차량용 전자 기기의 동작을 제어하기 위한 입력 수단으로서, 햅틱 장치를 구비하므로, 사용자는 햅틱 장치의 동일한 조작에 의해, 차량 내의 모든 전자 기기의 동작을 간편하게 제어할 수 있다. 또한, 사용자가 햅틱 장치를 동일한 조작 방법으로 조작하여, 차량 내의 모든 전자 기기의 동작을 제어할 수 있으므로, 햅틱 장치의 조작 방법을 습득하는데 그다지 많은 시간을 소비할 필요가 없다. 또, 사용자는 디스플레이 장치의 화면을 일일이 확인하지 않더라도 햅틱 장치에 의해 전달되는 피드백 느낌만으로 차량 내의 모든 전자 기기의 동작을 제어할 수 있으므로, 운전에 집중할 수 있다.As described above, since the operation control apparatus for a vehicle electronic device according to the present invention includes an haptic device as an input means for controlling the operation of all the vehicle electronic devices installed in the vehicle, the user may use the same operation of the haptic device, The operation of all electronic devices in the vehicle can be easily controlled. In addition, since the user can operate the haptic device by the same operation method to control the operation of all the electronic devices in the vehicle, it is not necessary to spend much time learning the operation method of the haptic device. In addition, even if the user does not check the screen of the display device, the user can control the operation of all the electronic devices in the vehicle only by the feedback feeling transmitted by the haptic device, thereby concentrating on driving.

상기한 실시 예들은 본 발명을 설명하기 위한 것으로서 본 발명이 이들 실시 예에 국한되는 것은 아니며, 본 발명의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능하다. 또한, 설명되지는 않았으나, 균등한 수단도 또한 본 발명에 그대로 결합되는 것이라 할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.The above embodiments are for explaining the present invention, and the present invention is not limited to these embodiments, and various embodiments are possible within the scope of the present invention. In addition, although not described, equivalent means will also be referred to as being incorporated in the present invention. Therefore, the true scope of the present invention will be defined by the claims below.

상술한 것과 같이, 본 발명에 따른 차량용 전자 기기의 동작 제어 장치 및 이를 포함하는 차량용 전자 시스템은 전자 기기의 동작을 제어하기 위한 입력 수단으로서, 또한, 전자 기기의 제어 동작의 결과로서 사용자에게 피드백 힘을 전달하기 위한 수단으로서, 햅틱 장치를 구비하므로, 전자 기기의 제어를 용이하게 하여 사용자에게 편의를 제공하고, 사용자가 운전에 집중하도록 하여 안전 운행을 보장 할 수 있다.As described above, the operation control apparatus for a vehicle electronic device according to the present invention and the vehicle electronic system including the same are feedback means to the user as an input means for controlling the operation of the electronic device and as a result of the control operation of the electronic device. Since the haptic device is provided as a means for transmitting the electronic device, the haptic device can be easily controlled to provide convenience to the user, and the user can concentrate on driving to ensure safe driving.

Claims (12)

사용자의 신체 중 일부에 접촉하고, 그 접촉한 신체의 움직임에 따른 이동량을 센싱하여 그 센싱 신호들을 출력하고, 상기 접촉한 신체에 의해 눌릴 때, 선택 신호들을 출력하고, 피드백 구동 신호들에 응답하여 상기 접촉한 신체에 피드백 힘을 인가하는 햅틱 장치; 및Touches a part of the user's body, senses the amount of movement according to the movement of the contacted body, outputs the sensing signals, outputs selection signals when pressed by the contacted body, and responds to feedback drive signals A haptic device applying a feedback force to the contacted body; And 상기 센싱 신호들에 기초하여 상기 햅틱 장치의 이동 위치를 계산하고, 상기 햅틱 장치의 이동 위치에 따라, 차량용 전자 기기의 동작을 결정하는 동작 메뉴들이 표시된 디스플레이 장치의 화면상에서의 HIP(Haptic Interaction Pointer)의 위치를 계산하고, 그 계산 결과에 따라 상기 디스플레이 장치가 상기 HIP를 해당 위치에 표시하도록 제어하고, 상기 선택 신호들에 응답하여, 상기 HIP에 의해 선택된 동작 메뉴를 검출하고, 그 선택된 동작 메뉴에 대응하는 동작을 상기 차량용 전자 기기가 실행하도록 제어하고, 상기 햅틱 장치의 이동 위치, 상기 HIP의 위치, 상기 선택 신호들, 및 상기 차량용 전자 기기의 동작 상태에 따라, 상기 피드백 구동 신호들을 출력하는 제어부를 포함하고,The HIP (Haptic Interaction Pointer) on the screen of the display device calculates a moving position of the haptic device based on the sensing signals and determines an operation of a vehicle electronic device according to the moving position of the haptic device. Calculates the position of, and controls the display device to display the HIP at the corresponding position according to the calculation result, and detects the operation menu selected by the HIP in response to the selection signals, and displays the selected operation menu. A control unit which controls the vehicle electronic device to execute a corresponding operation, and outputs the feedback driving signals according to a moving position of the haptic device, a position of the HIP, the selection signals, and an operating state of the vehicle electronic device. Including, 상기 피드백 힘은, 상기 햅틱 장치에 접촉한 신체가 특정 방향으로 움직이는 것을 억제하거나, 또는 촉진하는 힘과, 상기 햅틱 장치에 접촉한 신체에 설정된 충격을 가하는 힘을 포함하는 차량용 전자 기기의 동작 제어 장치.The feedback force may include a force for suppressing or facilitating movement of a body in contact with the haptic device in a specific direction, and a force for applying a shock to a body in contact with the haptic device. . 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 햅틱 장치에 접촉한 신체의 움직임에 의해, 상기 디스플레이 장치의 화면상에서, 상기 HIP가 상기 동작 메뉴들 중 어느 하나에 충돌할 때, 그 충돌한 동작 메뉴 내부의 중심 위치에, 상기 HIP가 자동으로 흡수되도록 하기 위해, 상기 제어부는, 상기 접촉한 신체가 상기 충돌한 동작 메뉴의 위치에 대응하는 제1 방향으로 움직이는 것을 촉진하는 피드백 힘을 인가하도록 제어하는 상기 피드백 구동 신호들을 상기 햅틱 장치에 출력하고,When the HIP collides with any one of the operation menus on the screen of the display device by the movement of the body in contact with the haptic device, the HIP is automatically located at a center position inside the collision operation menu. In order to be absorbed, the controller outputs the feedback drive signals to the haptic device to control a feedback force that facilitates the contacting body to move in a first direction corresponding to the location of the crashed action menu. , 상기 햅틱 장치에 접촉한 신체의 움직임에 의해, 상기 디스플레이 장치의 화면상에서, 잘못된 이동 경로에 대응하는 제2 방향으로, 상기 HIP가 이동하려고 할 때, 상기 제어부는, 상기 접촉한 신체가 상기 제2 방향으로 움직이는 것을 억제하는 피드백 힘을 인가하도록 제어하는 상기 피드백 구동 신호들을 상기 햅틱 장치에 출력하는 차량용 전자 기기의 동작 제어 장치.When the HIP is about to move in the second direction corresponding to the wrong movement path on the screen of the display device by the movement of the body in contact with the haptic device, the controller may be further configured to contact the body with the second body. And outputting the feedback driving signals to the haptic device, the feedback driving signals being controlled to apply a feedback force that suppresses movement in a direction. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 HIP가 상기 동작 메뉴들 중 어느 하나의 내부의 중심 위치에 흡수된 후, 상기 햅틱 장치에 접촉한 신체의 움직임에 의해, 흡수된 동작 메뉴의 외부의 위치에 대응하는 제3 방향으로, 상기 HIP가 이동하려고 할 때, 상기 제어부는, 상기 접촉한 신체가 상기 제3 방향으로 움직이는 것을 억제하는 피드백 힘을 인가하도록 제어하는 상기 피드백 구동 신호들을 상기 햅틱 장치에 출력하고,After the HIP is absorbed at a central location inside any one of the motion menus, the HIP is moved in a third direction corresponding to a location outside of the absorbed motion menu by a movement of a body in contact with the haptic device. The controller outputs the feedback driving signals to the haptic device to control to apply a feedback force to suppress the contacted body from moving in the third direction, 상기 햅틱 장치에 접촉한 신체가 상기 제2 방향으로 움직이는 것을 억제하는 상기 피드백 힘의 세기는, 상기 햅틱 장치에 접촉한 신체가 상기 제3 방향으로 움 직이는 것을 억제하는 상기 피드백 힘의 세기보다 더 큰 차량용 전자 기기의 동작 제어 장치.The strength of the feedback force that inhibits the body in contact with the haptic device from moving in the second direction is greater than the strength of the feedback force that inhibits the body in contact with the haptic device from moving in the third direction. Motion control device for larger vehicle electronics. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 피드백 힘은, 상기 햅틱 장치에 접촉한 신체가 모든 방향으로 움직이는 것을 억제하는 힘을 더 포함하고,The feedback force further includes a force for suppressing movement of the body in contact with the haptic device in all directions, 상기 제어부는 상기 차량 내에 설치된 BCM(Body Control Module)으로부터 상기 차량의 흔들림 정도를 나타내는 차량 진동 정보를 더 수신하고, 상기 차량 진동 정보에 기초하여 상기 피드백 구동 신호들을 출력하고,The control unit may further receive vehicle vibration information indicating a degree of shaking of the vehicle from a body control module (BCM) installed in the vehicle, and output the feedback driving signals based on the vehicle vibration information. 상기 차량의 흔들림 정도가 설정된 기준 범위를 벗어날 때, 상기 사용자가 상기 햅틱 장치를 움직이는데 빡빡함을 느끼도록 하기 위해, 상기 제어부는, 상기 접촉한 신체가 모든 방향으로 움직이는 것을 억제하는 상기 피드백 힘을 인가하도록 제어하는 상기 피드백 구동 신호들을 상기 햅틱 장치에 출력하는 차량용 전자 기기의 동작 제어 장치.In order for the user to feel tight when moving the haptic device when the degree of shaking of the vehicle is outside the set reference range, the controller is configured to apply the feedback force to suppress the contacted body from moving in all directions. And an operation control device for a vehicle electronic device that outputs the feedback driving signals to the haptic device. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 HIP가 상기 동작 메뉴들 중 어느 하나의 내부의 중심 위치에 흡수될 때, 또는 상기 동작 메뉴들 중 어느 하나가 선택될 때, 또는 상기 차량용 전자 기기가 선택된 동작을 실행하기 시작할 때, 상기 제어부는, 상기 설정된 충격을 가하는 피드백 힘을 인가하도록 제어하는 상기 피드백 구동 신호들을 상기 햅틱 장치에 출력하는 차량용 전자 기기의 동작 제어 장치.When the HIP is absorbed at a central position inside any one of the operation menus, or when any one of the operation menus is selected, or when the in-vehicle electronic device starts executing the selected operation, the control unit And outputting the feedback driving signals to the haptic device to control to apply the feedback force exerting the set shock. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 사용자에 의한 상기 햅틱 장치의 조작에 의해, 필기 인식 모드가 선택될 때, 상기 제어부가 상기 필기 인식 모드로 진입하고, 상기 햅틱 장치의 이동 위치에 따라, 상기 디스플레이 장치의 화면상에서의 상기 HIP의 위치를 계산하여, 상기 디스플레이 장치가 해당 문자를 화면상에 표시하도록 제어하고, 상기 선택 신호들에 응답하여, 화면에 표시된 문자를 인식하고, 상기 차량용 전자 기기가 해당 동작을 실행하도록 제어하는 차량용 전자 기기의 동작 제어 장치.When a handwriting recognition mode is selected by the user of the haptic device, the control unit enters the handwriting recognition mode, and according to the movement position of the haptic device, the HIP on the screen of the display device. The electronic device for calculating the position, controlling the display device to display the corresponding character on the screen, recognizing the character displayed on the screen in response to the selection signals, and controlling the vehicle electronic device to execute the corresponding operation. Motion control device of the appliance. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 햅틱 장치는 2 자유도 운동을 구현하는 차량용 전자 기기의 동작 제어 장치.The haptic device is a motion control device for a vehicle electronic device that implements two degrees of freedom motion. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 센싱 신호들은 제1 센싱 신호 및 제2 센싱 신호를 포함하고,The sensing signals include a first sensing signal and a second sensing signal, 상기 햅틱 장치는,The haptic device, 상기 사용자의 손에 의해 쥐어지는 그립부;A grip portion gripped by the user's hand; 상기 그립부의 외부면에 설치되고, 상기 사용자의 손이 누르는 힘에 따라 상기 선택 신호들을 출력하는 입력부;An input unit installed on an outer surface of the grip unit and outputting the selection signals according to a force of the user's hand; 상기 그립부가 고정 설치된 제1 단부를 포함하는 제1 암부;A first arm portion including a first end fixedly provided with the grip portion; 상기 제1 암부의 제2 단부에, 동일 평면상에서 상호 회전 자유롭게 링크 연결되는 제1 단부를 포함하는 제2 암부;A second arm portion including a first end portion rotatably linked to each other on the same plane at a second end portion of the first arm portion; 상기 제1 암부의 제1 단부에, 동일 평면상에서 상호 회전 자유롭게 링크 연결되는 제1 단부를 포함하는 제3 암부;A third arm portion including a first end portion rotatably linked to each other on the same plane at a first end portion of the first arm portion; 상기 제3 암부의 제2 단부에, 동일 평면상에서 상호 회전 자유롭게 링크 연결되는 제1 단부를 포함하는 제4 암부;A fourth arm portion including a first end portion rotatably linked to each other on the same plane at a second end portion of the third arm portion; 상기 제2 암부의 제2 단부에 결합되고, 상기 피드백 구동 신호들 중 하나에 응답하여, 상기 제2 암부를 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 회전시키는 제1 액추에이터;A first actuator coupled to a second end of the second arm portion and rotating the second arm portion clockwise or counterclockwise in response to one of the feedback drive signals; 상기 제4 암부의 제2 단부에 결합되고, 상기 피드백 구동 신호들 중 나머지 하나에 응답하여, 상기 제4 암부를 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 회전시키는 제2 액추에이터;A second actuator coupled to a second end of the fourth arm portion and rotating the fourth arm portion clockwise or counterclockwise in response to the other one of the feedback driving signals; 상기 제1 액추에이터에 결합되고, 상기 제1 액추에이터의 회전 각도 및 회전 방향을 센싱하고, 상기 제1 센싱 신호를 출력하는 제1 옵티컬 인코더; 및A first optical encoder coupled to the first actuator, configured to sense a rotation angle and a rotation direction of the first actuator, and output the first sensing signal; And 상기 제2 액추에이터에 결합되고, 상기 제2 액추에이터의 회전 각도 및 회전 방향을 센싱하고, 상기 제2 센싱 신호를 출력하는 제2 옵티컬 인코더를 포함하고,A second optical encoder coupled to the second actuator and configured to sense a rotation angle and a rotation direction of the second actuator and output the second sensing signal, 상기 햅틱 장치에 접촉한 신체가 특정 방향으로 움직이는 것을 억제하는 피드백 힘을 인가하기 위해, 상기 제1 및 제2 액추에이터는 상기 접촉한 신체의 이동에 의해 상기 제2 및 제4 암부가 각각 회전하는 방향의 반대 방향으로, 상기 제2 및 제4 암부를 각각 회전시키고,In order to apply a feedback force that suppresses the movement of the body in contact with the haptic device in a specific direction, the first and second actuators are respectively rotated by the second and fourth arm portions by the movement of the contacted body. In the opposite direction, rotate the second and fourth arms respectively, 상기 햅틱 장치에 접촉한 신체가 특정 방향으로 움직이는 것을 촉진하는 피드백 힘을 인가하기 위해, 상기 제1 및 제2 액추에이터는, 상기 접촉한 신체의 이동에 의해 상기 제2 및 제4 암부가 각각 회전하는 방향으로, 상기 제2 및 제4 암부를 각각 회전시키고,In order to apply a feedback force that facilitates the movement of the body in contact with the haptic device in a specific direction, the first and second actuators are respectively rotated by the second and fourth arm portions by the movement of the contacted body. Direction, rotate the second and fourth arm portions, respectively, 상기 햅틱 장치에 접촉한 신체에 설정된 충격을 가하는 피드백 힘을 인가하기 위해, 상기 제1 및 제2 액추에이터는 각각 시계 방향과 시계 반대 방향을 교대로 각각 설정된 각도만큼 복수 회 상기 제2 및 제4 암부를 각각 회전시키는 차량용 전자 기기의 동작 제어 장치.In order to apply a set feedback force to the body in contact with the haptic device, the first and second actuators each of the second and fourth arm portions a plurality of times by an angle set alternately clockwise and counterclockwise, respectively. Motion control device for a vehicle electronic device to rotate each. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 입력부는,The input unit, 복수의 입력 키를 포함하고, 상기 복수의 입력 키가 눌림에 따라, 상기 선택 신호들 중 하나를 출력하는 키 입력부; 및A key input unit including a plurality of input keys and outputting one of the selection signals as the plurality of input keys are pressed; And 상기 사용자의 손이 누르는 힘의 세기, 또는 누르는 횟수에 따라 상기 선택 신호들 중 하나를 출력하는 로드 셀(load cell)을 포함하는 차량용 전자 기기의 동작 제어 장치.And a load cell configured to output one of the selection signals according to the strength of the user's hand pressing force or the number of pressings of the user's hand. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어부는,The control unit, 상기 센싱 신호들에 기초하여 상기 햅틱 장치의 이동 위치를 계산하여, 그 위치 데이터를 출력하고, 피드백 제어 신호에 응답하여 상기 피드백 구동 신호들을 출력하는 햅틱 컨트롤러;A haptic controller that calculates a moving position of the haptic device based on the sensing signals, outputs the position data, and outputs the feedback driving signals in response to a feedback control signal; 상기 위치 데이터에 기초하여 상기 HIP의 위치를 계산하여, HIP 위치 데이터를 출력하고, 상기 HIP 위치 데이터와 메뉴 위치 데이터에 기초하여, 상기 HIP가 상기 동작 메뉴들 중 어느 하나에 충돌하는지의 여부를 검출하고, 그 검출 신호를 출력하는 충돌 검출기;Calculate the position of the HIP based on the position data, output HIP position data, and detect whether the HIP collides with any of the operation menus based on the HIP position data and menu position data. A collision detector for outputting the detection signal; 상기 메뉴 위치 데이터를 출력하고, 상기 검출 신호, 상기 HIP 위치 데이터, 및 상기 선택 신호들에 기초하여, GUI(Graphic User Interface) 제어 신호와 동작 제어 신호를 출력하고, 상기 차량 내에 설치된 BCM으로부터 상기 차량의 흔들림 정도를 나타내는 차량 진동 정보를 수신하고, 상기 차량 진동 정보, 상기 HIP 위치 데이터, 및 상기 선택 신호들에 기초하여, 햅틱 구동 정보를 출력하는 메인 컨트롤러;Outputting the menu position data, and outputting a GUI (Graphic User Interface) control signal and an operation control signal based on the detection signal, the HIP position data, and the selection signals, and the vehicle from the BCM installed in the vehicle. A main controller configured to receive vehicle vibration information indicating a degree of shaking and to output haptic driving information based on the vehicle vibration information, the HIP position data, and the selection signals; 상기 GUI 제어 신호에 응답하여, 상기 디스플레이 장치가 상기 HIP를 해당 위치에 표시하도록 제어하는 GUI; 및A GUI for controlling the display device to display the HIP at a corresponding position in response to the GUI control signal; And 상기 햅틱 구동 정보, 상기 검출 신호, HIP 위치 데이터, 및 상기 메뉴 위치 데이터에 기초하여, 상기 햅틱 장치가 상기 접촉한 신체에 인가해야 할 상기 피드백 힘의 세기 및 상기 피드백 힘의 방향을 계산하고, 그 계산 결과에 따라 상기 피드백 제어 신호를 출력하는 FRA(Force Response Algorithm)부를 포함하고,Based on the haptic drive information, the detection signal, the HIP position data, and the menu position data, the strength of the feedback force and the direction of the feedback force that the haptic device should apply to the contacted body are calculated, and A Force Response Algorithm (FRA) unit for outputting the feedback control signal according to a calculation result; 상기 동작 제어 신호에 응답하여, 상기 차량용 전자 기기가 선택된 동작 메 뉴에 대응하는 동작을 실행하는 차량용 전자 기기의 동작 제어 장치.And the vehicle electronic device executes an operation corresponding to the selected operation menu in response to the operation control signal. 동작 제어 신호에 응답하여, 차량 내에 설치되어 사용자에게 편의를 제공하는 차량용 전자 기기;A vehicle electronic device installed in the vehicle to provide convenience to the user in response to the operation control signal; 상기 사용자의 신체 중 일부에 접촉하여, 그 접촉한 신체의 움직임 및 상기 접촉한 신체가 누르는 힘에 따라, 상기 동작 제어 신호를 출력하고, 상기 접촉한 신체가 감지할 수 있는 피드백 힘을 상기 접촉한 신체에 인가하는 상기 차량용 전자 기기의 동작 제어 장치;Contacting a part of the user's body, and outputs the operation control signal according to the movement of the contacted body and the pressing force of the contacted body, and the contact force to the feedback force that the contacted body can detect An operation control apparatus for the vehicle electronic device applied to the body; 상기 차량용 전자 기기의 동작 제어 장치와, 상기 차량용 전자 기기의 동작과 관련된 영상을 디스플레이하는 디스플레이 장치; 및A display device configured to display an operation control device of the vehicle electronic device and an image related to the operation of the vehicle electronic device; And 상기 차량용 전자 기기의 동작 제어 장치와, 상기 차량용 전자 기기의 동작과 관련된 음성을 출력하는 스피커를 포함하고,An operation control device for the vehicle electronic device, and a speaker for outputting a voice related to the operation of the vehicle electronic device; 상기 제어 장치는,The control device, 사용자의 신체 중 일부에 접촉하고, 그 접촉한 신체의 움직임에 따른 이동량을 센싱하여 그 센싱 신호들을 출력하고, 상기 접촉한 신체에 의해 눌릴 때, 선택 신호들을 출력하고, 피드백 구동 신호들에 응답하여 상기 접촉한 신체에 상기 피드백 힘을 인가하는 햅틱 장치; 및Touches a part of the user's body, senses the amount of movement according to the movement of the contacted body, outputs the sensing signals, outputs selection signals when pressed by the contacted body, and responds to feedback drive signals A haptic device that applies the feedback force to the contacted body; And 상기 센싱 신호들에 기초하여 상기 햅틱 장치의 이동 위치를 계산하고, 상기 햅틱 장치의 이동 위치에 따라, 상기 차량용 전자 기기의 동작을 결정하는 동작 메뉴들이 표시된 디스플레이 장치의 화면상에서의 HIP(Haptic Interaction Pointer) 의 위치를 계산하고, 그 계산 결과에 따라 상기 디스플레이 장치가 상기 HIP를 해당 위치에 표시하도록 제어하고, 상기 선택 신호들에 응답하여, 상기 HIP에 의해 선택된 동작 메뉴를 검출하고, 그 선택된 동작 메뉴에 대응하는 동작을 상기 차량용 전자 기기가 실행하도록 제어하고, 상기 햅틱 장치의 이동 위치, 상기 HIP의 위치, 상기 선택 신호들, 및 상기 전자 장치들의 동작 상태에 따라, 상기 피드백 구동 신호들을 출력하는 제어부를 포함하고,The HIP (Haptic Interaction Pointer) on the screen of the display device calculates a movement position of the haptic device based on the sensing signals, and displays operation menus for determining an operation of the vehicle electronic device according to the movement position of the haptic device. Calculate the position of the control panel, control the display device to display the HIP at the corresponding position according to the calculation result, detect the operation menu selected by the HIP in response to the selection signals, and select the selected operation menu. A control unit configured to control the electronic device to execute an operation corresponding to and outputting the feedback driving signals according to a movement position of the haptic device, a position of the HIP, the selection signals, and an operation state of the electronic devices. Including, 상기 피드백 힘은, 상기 햅틱 장치에 접촉한 신체가 특정 방향으로 움직이는 것을 억제하거나, 또는 촉진하는 힘과, 상기 햅틱 장치에 접촉한 신체에 설정된 충격을 가하는 힘을 포함하는 차량용 전자 시스템.The feedback force includes a force for suppressing or facilitating movement of a body in contact with the haptic device in a specific direction, and a force for setting a shock to the body in contact with the haptic device. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 차량용 전자 기기는, DMB 단말기, 내비게이션 장치, AV(Audio and Video) 장치, 오디오 장치, 및 블루투스 통신 장치 중 적어도 하나를 포함하는 차량용 전자 시스템.The vehicle electronic device includes at least one of a DMB terminal, a navigation device, an audio and video device, an audio device, and a Bluetooth communication device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20170037923A (en) * 2017-03-27 2017-04-05 삼성전자주식회사 Method and Apparatus for executing an object
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