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촉감향상을 위한 진동모터의 진동패턴 설계방법론 구축에 대한 연구
Vibration Pattern Design Method for Improving Tactile Sensibility 원문보기

大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A, v.37 no.3, 2013년, pp.413 - 418  

김성민 (연세대학교 기계공학과) ,  이수홍 (연세대학교 기계공학과)

초록
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본 연구에서는 진동모터의 진동패턴을 설계하고 평가하는 시스템을 제안하여 촉감을 통해 더욱 풍부한 정보를 습득할 수 있는 방법을 제안하였다. 시스템은 진동패턴을 설계하고 평가할 수 있는 컴퓨터 프로그램과 진동패턴을 촉감으로 확인할 수 있는 진동촉감 제시장치로 구성된다. 프로그램에서는 설계자가 진동패턴을 직관적으로 설계할 수 있는 시각적 설계도구와 재생기능을 제공하며 설계된 진동패턴의 재생을 통해 평가자가 진동패턴이 어떠한 기능을 나타내고 있는지 선택할 수 있는 평가기능을 제공한다. 진동촉감제시장치는 프로그램으로부터 전송된 진동패턴 정보를 진동모터로 구동시켜 설계결과를 실제 촉감으로 확인 할 수 있는 기능을 제공한다. 개발한 시스템을 통해 스마트폰과 자동차 오디오에서 대표적으로 사용되는 기능들에 대한 진동패턴 설계 및 평가를 진행하여 평가정보가 설계에 피드백 되는 방법과 높은 평가채택률을 획득한 진동패턴들을 분석하여 진동패턴 설계 지침을 제시하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

As haptic devices become increasingly important in various product fields, it becomes essential to design effective vibration patterns for better tactile sensitivities. Despite this trend, standardization in the design of vibration patterns has not been well established, which causes developers to n...

주제어

#촉감 감성   #햅틱   #진동촉감제시   #진동패턴설계   #감성 평가  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 시스템에서는 설계 데이터의 저장을 데이터베이스로 할 수 있도록 하여 파일로 저장함으로 인해 발생하는 데이터 관리의 문제를 해결하고자 하였다. 또한 시스템이 소실되어도 설계/평가 데이터를 안전하게 보관할 수 있도록 하기 위한 목적도 있다. 설계데이터(속성포함), 진동촉감제시장치 구동을 위한 신호데이터, 평가결가를 통합적으로 관리할 수 있는 데이터베이스 Table 구조는 Fig.
  • 본 시스템에서는 설계 데이터의 저장을 데이터베이스로 할 수 있도록 하여 파일로 저장함으로 인해 발생하는 데이터 관리의 문제를 해결하고자 하였다. 또한 시스템이 소실되어도 설계/평가 데이터를 안전하게 보관할 수 있도록 하기 위한 목적도 있다.
  • 이와 같이 복잡한 언어적 정보를 촉감으로 제공하기는 힘들더라도 촉감으로 전달되는 정보들을 분별할 수 있다면 인간의 인지적인 처리를 거치지 않더라도 더욱 풍부한 정보를 습득할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 이를 위해 제품 혹은 Application Program 개발 시 기능별 진동패턴을 설계하고 사용자 평가를 통해 설계 최적화를 할 수 있는 시스템을 개발하고 효과적인 진동패턴 설계를 위한 지침을 제시하고자 한다.
  • 본 연구에서는 진동을 통해 더욱 풍부한 정보를 전달할 수 있도록 하기 위해 진동모터의 패턴을 설계할 수 있는 시스템을 개발하였으며, 설계 결과를 평가하고 실제 촉감으로 확인할 수 있는 모듈도 함께 개발하여 설계를 개선할 수 있도록 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
촉감은 어떤 능력인가? 촉감은 다른 감각들과는 달리 초당 500회의 빠른 자극을 구별할 수 있는 능력을 가지고 있으며, (1) 촉감의 직관적인 Force Feedback을 사용하여 민감한 작업들을 감각적으로 수행하거나 (2) 촉감 발생장치의 주파수 대역에 따라 감성적인 느낌을 얻을 수도 있다. (3)
진동패턴 설계프로그램은 어떻게 개발되었는가? 설계프로그램은 Microsoft Visual Studio(C#)를 통해 개발하였으며, Graphical User Interface를 통해 설계자가 직관적으로 진동패턴을 설계할 수있도록 하기 위하여 2차원 평면에 Point를 생성할수 있는 Canvas를 Fig. 4와 같이 개발하였다. Canvas에서 X축은 시간이며, Y축은 진동강도로정의하였다.
진동패턴 설계를 수행하는 과정에서 입력된 정보는 어떤 기능을 하는가? , 자동차오디오)와 세부 기능을 설계패턴의 기본속성으로 입력받도록 하였다. 입력된 정보는 시스템에서 자동으로 범주화하여 패턴을 평가할 때 해당 진동패턴이 소속되는 대주제의 다른 기능들을 함께 나열하도록 하여 평가자가 가장 일치하는 기능을 선택할 수 있도록 하였다. 설계 후에는 진동패턴 재생장치를 사용 하여 직접 설계결과를 실제 촉감으로 확인할 수있도록 하여 실시간으로 설계 최적화가 가능하도록 하였다.
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참고문헌 (5)

  1. Massie, T. H. and Salisbury, J. K., 1994, "The Phantom Haptic Interface: A Device for Probing Virtual Objects," Proceedings of the ASME Winter Annual Meeting, Symposium on Haptic Interfaces for Virtual Environment and Teleoperator Systems, Vol. 1, pp. 295-301. 

  2. Park, J. S., 2006, "Five Senses Processing Technologies of the Future Human Interface Devices," ETRI Report. 

  3. Kim, S. C., Kyung, K. W., Son, J. H. and Kwon, D. S., 2007, "An Evaluation of Human Sensibility on Perceived Texture for Real Haptic Representation," Trans. of the KIISE, Vol. 34, No. 10, pp. 900-909. 

  4. Rebecca C. Holtby and Amedeo D'Angiulli, 2012, "The Effects of Interference on Recognition of Haptic Pictures in Blindfolded Sighted Participants: The Modality of Representation of Haptic Information," Scandinavian Journal of Psychology, Vol. 53, No. 2, pp. 112-118. 

    상세보기 crossref

  5. Kim, H. H., Seo, C. S., Ryu, J. H., Yu, S. B., Lee, S. Y., 2006, "Vibrotactile Display for Providing Driving Safety Information and Evaluation with Driving Simulator," ITS Symposium of the KSAE, pp. 113-118. 

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