초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
○ 최종 목표
본 연구의 목표는 햅틱 디스플레이 표면에 저주파 진동 패턴 구현 시 디스플레이 표면에서 방사되는 소음을 제어하는 것으로, 디스플레이의 원하는 위치에서 복잡한 진동 패턴을 구현함과 동시에 방사되는 음압 레벨을 원하는 크기와 음색으로 균일화하는 것이다. 본 연구를 통해 디스플레이 표면에서의 방사 소음을 사람의 청각 인식을 고려해 디자인하고, 햅틱 피드백 구현 시 소음으로 인한 촉각 인식 능력의 저하를 최소화하여 햅틱 피드백 기술의 퀄리티를 향상할 수 있다.

○ 전체 내용<

□ 연구개발 목표 및 내용
○ 최종 목표
본 연구의 목표는 햅틱 디스플레이 표면에 저주파 진동 패턴 구현 시 디스플레이 표면에서 방사되는 소음을 제어하는 것으로, 디스플레이의 원하는 위치에서 복잡한 진동 패턴을 구현함과 동시에 방사되는 음압 레벨을 원하는 크기와 음색으로 균일화하는 것이다. 본 연구를 통해 디스플레이 표면에서의 방사 소음을 사람의 청각 인식을 고려해 디자인하고, 햅틱 피드백 구현 시 소음으로 인한 촉각 인식 능력의 저하를 최소화하여 햅틱 피드백 기술의 퀄리티를 향상할 수 있다.

○ 전체 내용
본 연구의 연차별 연구 내용으로 1차년도에는 플레이트 표면의 진동으로 인한 방사 소음 이론을 활용하여, 액추에이터 구동의 선형 합성을 통한 방사 소음 제어 알고리즘을 개발할 것이다. 2차년도에는 디스플레이 표면과 액추에이터의 주파수 응답 함수를 고려한 액추에이터 최적 배치에 대한 연구를 하여 시스템의 최적화와 컴팩트화를 진행하고, 액추에이터 구동 알고리즘을 통한 진동 패턴 구현 및 방사 소음 균일화를 진행할 것이다.
세부 연구내용으로는 1차년도에 플레이트 표면의 속도 성분을 통한 방사 소음의 음압 레벨 계산 이론에 대한 선행 연구를 분석하고, 본 연구에 적용하여 실험 환경과 시스템을 구축한다. 디스플레이 표면과 액추에이터의 주파수 응답 함수를 추출하여, 주파수 응답 함수 기반 액추에이터의 구동으로 인한 음압 레벨 계산 알고리즘을 개발한다. 이후 방사 소음의 음압 레벨의 제어를 위한 액추에이터 인가 전압의 선형 합성 알고리즘을 개발한다.
2차년도에는 주파수 응답 함수 기반 음압 레벨 계산 알고리즘을 적용하여 액추에이터 배치의 파라미터 연구를 진행한다. 파라미터 연구의 결과를 토대로 햅틱 피드백 시스템을 최적화하여 방사 소음 제어의 퀄리티를 향상시킨다. 최종적으로 액추에이터 구동 알고리즘을 통해 균일한 읍압 레벨의 소음을 방사하는 액추에이터 구동 기술을 개발하여, 햅틱 피드백 구현시 방사되는 소음으로 인한 촉각 인식 능력의 저하를 최소화한다.

□ 연구개발성과
본 연구를 통해 햅틱 피드백을 위한 진동 패턴 구현 시 방사되는 소음을 정확하게 예측하는 방법론을 구축하고, 여러 액추에이터의 구동 신호 합성을 통해 방사되는 소음을 저감하거나 균일화하는 기술을 개발하였다.

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
기존의 산업계에서는 햅틱 피드백의 소음 문제를 해결하기 위해 초음파 햅틱을 사용하거나, 스피커를 통해 햅틱용 사운드를 생성하였는데, 초음파 햅틱의 경우 고가의 압전 소자를 다량으로 부착해야 하고 스피커를 통한 햅틱용 사운드의 경우 방사 소음을 근본적으로 해결하지 못한다는 한계가 있다.
본 연구의 성과를 통해 저주파 햅틱 피드백 기술의 방사 소음 문제를 시스템의 구조적인 변동 없이 해결할 수 있어 비용적인 측면이나 구조적인 측면에서 효율성을 혁신적으로 높일 수 있다. 또한, 본 연구의 개발 내용은 시스템의 구조적인 변동이 없어 기존의 차량용 햅틱 디스플레이나 태블릿 PC 등의 햅틱 피드백 제품에 바로 적용할 수 있다는 장점이 있다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구개발과제의 필요성 ... 4
• 2) 연구개발과제의 목표 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 1) 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 2) 연구개발 추진전략 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 6
• 1) 연구수행 결과 ... 6
• 2) 목표 달성 수준 ... 9
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 10
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 10
• 6. 참고문헌 ... 10
• 끝페이지 ... 10