KR102234776B1 - A virtual reality or game controller using haptic wheel, a control method, and virtual reality system having the same

    公开(公告)号:KR102234776B1

    公开(公告)日:2021-03-31

    申请号:KR1020190053954A

    申请日:2019-05-08

    Abstract: 본 발명은 햅틱 휠을 이용한 VR 또는 게임 컨트롤러 및 그 제어 방법, 이를 구비한 VR 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 햅틱 휠을 이용한 VR 또는 게임 컨트롤러로서, VR 또는 게임 컨트롤러의 외관을 형성하는 VR 컨트롤러 하우징에 설치하되, 상기 VR 컨트롤러 하우징에서 사용자가 회전 감각을 느낄 수 있도록 일부 휠이 노출되는 햅틱 휠; 상기 햅틱 휠의 일단과 체결되며, 사용자가 상기 햅틱 휠을 통해 회전 감각을 느낄 수 있도록 가상현실이나 그래픽 환경 또는 게임 환경 기반 서비스 실행에 따른 이벤트 구동 신호에 따라 구동되는 자기유변유체(MR fluid) 기반 또는 전기유변유체(ER fluid) 기반의 액추에이터; 상기 햅틱 휠의 타단에 체결되며, 상기 햅틱 휠의 회전을 센싱하는 엔코더; 및 가상현실이나 그래픽 환경 또는 게임 환경 기반 서비스 실행에 따라 사용자가 햅틱 휠의 회전 감각을 느낄 수 있도록 상기 자기유변유체(MR fluid) 기반 또는 전기유변유체(ER fluid) 기반의 액추에이터의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
    또한, 본 발명의 특징에 따른 햅틱 휠을 이용한 VR 또는 게임 컨트롤러의 제어 방법은, 햅틱 휠을 이용한 VR 또는 게임 컨트롤러의 제어 방법으로서, (1) 제어부가 가상현실(VR)이나 그래픽 환경 또는 게임 환경 기반 서비스 실행에 따른 회전 감각 생성을 위한 가상현실이나 그래픽 환경 또는 게임 환경 기반 실행 이벤트를 감지하는 단계; (2) 제어부가 상기 단계 (1)을 통해 가상현실이나 그래픽 환경 또는 게임 환경 기반 서비스 실행에 따른 가상현실이나 그래픽 환경 또는 게임 환경 기반 실행 이벤트에 상응하는 이벤트 구동신호를 출력하는 단계; 및 (3) 자기유변유체(MR fluid) 기반 또는 전기유변유체(ER fluid) 기반의 액추에이터가 VR 컨트롤러 하우징에 일부 노출되는 햅틱 휠의 감각을 사용자가 회전 감각으로 느낄 수 있도록 상기 단계 (2)를 통해 제어부에서 출력되는 이벤트 구동 신호에 따라 구동되는 단계를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
    또한, 본 발명의 특징에 따른 햅틱 휠을 이용한 VR 시스템은, VR 또는 게임 컨트롤러와, 상기 VR 또는 게임 컨트롤러와 연동하여 가상현실이나 그래픽 환경 또는 게임 환경 기반 서비스 실행을 수행하는 VR 장치를 구비하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
    본 발명에서 제안하고 있는 햅틱 휠을 이용한 VR 또는 게임 컨트롤러 및 그 제어 방법, 이를 구비한 VR 시스템에 따르면, VR 또는 게임 컨트롤러의 외관을 형성하는 VR 컨트롤러 하우징에서 사용자가 회전 감각을 느낄 수 있도록 일부 휠이 노출되는 햅틱 휠과, 햅틱 휠의 일단과 체결되어 사용자가 상기 햅틱 휠을 통해 회전 감각을 느낄 수 있도록 가상현실이나 그래픽 환경 또는 게임 환경 기반 서비스 실행에 따른 이벤트 구동 신호에 따라 구동되는 자기유변유체(MR fluid) 기반 또는 전기유변유체(ER fluid) 기반의 액추에이터와, 햅틱 휠의 타단에 체결되어 햅틱 휠의 회전을 센싱하는 엔코더와, 가상현실이나 그래픽 환경 또는 게임 환경 기반 서비스 실행에 따라 사용자가 햅틱 휠의 회전 감각을 느낄 수 있도록 자기유변유체(MR fluid) 기반 또는 전기유변유체(ER fluid) 기반의 액추에이터의 구동을 제어하는 제어부를 포함하여 구성함으로써, 가상현실이나 그래픽 환경 또는 게임 환경 기반 서비스 실행에 따른 회전 감각을 사용자가 다양한 속도의 회전 감각으로 현실감 있게 느낄 수 있도록 할 수 있다.
    또한, 본 발명에서 제안하고 있는 햅틱 휠을 이용한 VR 또는 게임 컨트롤러 및 그 제어 방법, 이를 구비한 VR 시스템에 따르면, 사용자가 파지할 수 있는 VR 컨트롤러 하우징에 일부가 노출되는 햅틱 휠과 체결되는 자기유변유체(MR fluid) 기반 또는 전기유변유체(ER fluid) 기반의 액추에이터가 제어부의 구동 제어 신호인 주파수 혹은 전압 조절 신호에 따라 속도가 가변되는 회전 감각이 발생될 수 있도록 함으로써, 사용자는 가상현실이나 그래픽 환경 또는 게임 환경 기반 서비스 실행의 상황별 회전 감각을 보다 사실적인 진동 감각으로 다양하게 체험하고 느낄 수 있도록 할 수 있다.
    뿐만 아니라, 본 발명에서 제안하고 있는 햅틱 휠을 이용한 VR 또는 게임 컨트롤러 및 그 제어 방법, 이를 구비한 VR 시스템에 따르면, VR 또는 게임 컨트롤러를 통한 가상현실이나 그래픽 환경 또는 게임 환경 기반 서비스 실행에 따른 상황별 햅틱을 회전 감각으로 제공함으로써, 사용자는 가상현실이나 그래픽 환경 또는 게임 환경 기반 서비스 실행에 최적화된 속도를 갖는 회전 감각을 보다 다양하게 체감할 수 있으며, 그에 따른 사용자 체감의 회전 감각의 햅틱 성능이 더욱 향상될 수 있도록 할 수 있다.

    KR102234429B1 - Vibration actuator using mre and electro-permanent magnet

    公开(公告)号:KR102234429B1

    公开(公告)日:2021-04-01

    申请号:KR1020190034944A

    申请日:2019-03-27

    Abstract: 본 발명은 MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터로서, 솔레노이드 코일이 감겨지며, 상기 솔레노이드 코일에 인가되는 전원에 의해 자기장을 형성하는 전자석; 상기 전자석의 상부에 배치되며, 자기장이 인가되지 않은 상태에서는 원래의 크기를 유지하고, 상기 솔레노이드 코일에 인가되는 전원으로 상기 전자석에서 형성하는 자기장이 인가되는 상태에서는 압축되어 원래의 크기에서 작아지는 MRE(Magneto-Rheological Elastomer); 및 상기 전자석에 감겨진 솔레노이드 코일에 자기장 형성을 위한 전원을 공급하기 위한 전원 공급부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
    본 발명에서 제안하고 있는 MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터에 따르면, 솔레노이드 코일에 인가되는 전원에 의해 자기장을 형성하는 전자석과, 솔레노이드 코일에 인가되는 전원으로 전자석에서 형성하는 자기장에 의해 크기가 가변되는 MRE와, 전자석에 감겨진 솔레노이드 코일에 자기장 형성을 위한 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함하여 구성함으로써, 얇고 유연하며 내구성이 강한 소형의 진동 액추에이터의 구현이 가능하고, MRE에 인가되는 단속적인 자기장을 통해 MRE의 크기가 작아지고 커지기를 반복하는 크기의 가변으로 진동을 효과적으로 생성하여 전달할 수 있도록 할 수 있다.
    또한, 본 발명의 MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터에 따르면, 솔레노이드 코일에 감긴 전자석에서 발생하는 자기장을 통해 MRE의 가변되는 크기를 진동으로 사용함으로써, 진동 액추에이터의 간단한 구조 및 소형화가 가능하고, 진동 발생의 구동 제어가 용이하며, 다기능화로 소형화되는 스마트기기에 최적화된 적용이 가능하도록 할 수 있다.
    뿐만 아니라, 본 발명의 MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터에 따르면, 자기장을 형성하는 전자석을 인가되는 전원에 의해 NS 극성이 가변되는 전자영구자석으로 구성함으로써, 진동 발생을 위한 진동 액추에이터의 소비되는 전력을 줄여줄 수 있다.

    KR102234432B1 - Kinesthetic actuator using wavy-shaped mre and electro-permanent magnet

    公开(公告)号:KR102234432B1

    公开(公告)日:2021-04-01

    申请号:KR1020190055958A

    申请日:2019-05-13

    CPC classification number: G06F3/016 H01F7/1607 H01F7/1805

    Abstract: 본 발명은 wavy-MRE와 전자석을 이용한 근감각 액추에이터에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 wavy-MRE와 전자석을 이용한 근감각 액추에이터로서, 인가되는 전원을 공급받아 자기장을 형성하는 솔레노이드; 상기 솔레노이드가 감겨지며, 상기 솔레노이드에 인가되는 전원에 의해 NS 극성이 가변되고, 그에 상응하는 자기장을 형성하는 전자석; 상기 전자석의 상부에 배치되어, 자기장이 인가되지 않으면 원래의 부드러운 상태의 근감각을 형성하고, 자기장이 인가되면 압축되어 크기가 작아지면서 딱딱한 상태의 근감각을 형성하는 웨이브가 있는 wavy-MRE; 및 상기 전자석에 감겨진 솔레노이드에 자기장 형성을 위한 전원을 공급하기 위한 전원 공급부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
    본 발명에서 제안하고 있는 wavy-MRE와 전자석을 이용한 근감각 액추에이터에 따르면, 솔레노이드에 인가되는 전원에 의해 자기장을 형성하는 전자석과, 자기장이 인가되지 않은 상태에서는 원래의 부드러운 상태의 근감각을 형성하고, 자기장이 인가되는 상태에서는 딱딱한 상태로 압축되어 크기가 작아지면서 딱딱한 상태의 근감각을 형성하는 wavy-MRE와, 전자석에 감겨진 솔레노이드에 자기장 형성을 위한 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함하여 구성함으로써, 얇고 유연하며 내구성이 강한 소형의 근감각 액추에이터의 구현이 가능하고, wavy-MRE에 인가되는 자기장의 유무에 따라 변화되는 강도로 부드러운 느낌과 딱딱한 느낌의 다양한 형태의 근감각을 효과적으로 생성할 수 있도록 할 수 있다.
    또한, 본 발명의 wavy-MRE와 전자석을 이용한 근감각 액추에이터에 따르면, 솔레노이드에 감긴 전자석에서 발생하는 자기장을 통해 wavy-MRE의 물성 강도가 유연한 상태와 하드한 상태의 근감각으로 사용됨으로써, 근감각 액추에이터의 간단한 구조 및 소형화가 가능하고, 근감각 발생의 구동 제어가 용이하며, 다기능화로 소형화되는 스마트기기에 최적화된 적용이 가능하도록 할 수 있다.
    뿐만 아니라, 본 발명의 wavy-MRE와 전자석을 이용한 근감각 액추에이터에 따르면, 자기장을 형성하는 전자석을 인가되는 전원에 의해 NS 극성이 가변되는 전자영구자석으로 구성함으로써, 솔레노이드의 자기장이 사라지더라도 전자영구자석의 자기장은 그대로 유지됨에 따라 근감각 발생을 위한 근감각 액추에이터의 소비되는 전력을 줄여줄 수 있도록 할 수 있다.

    KR102234431B1 - Vibration actuator using wavy-shaped mre and electro-permanent magnet

    公开(公告)号:KR102234431B1

    公开(公告)日:2021-04-01

    申请号:KR1020190055957A

    申请日:2019-05-13

    CPC classification number: G06F3/016 H01F7/1607 H01F7/1805

    Abstract: 본 발명은 wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터로서, 인가되는 전원을 공급받아 자기장을 형성하는 솔레노이드; 상기 솔레노이드가 감겨지며, 상기 솔레노이드에 인가되는 전원에 의해 NS 극성이 가변되고, 그에 상응하는 자기장을 형성하는 전자석; 상기 전자석의 상부에 배치되며, 자기장이 인가되지 않은 상태에서는 원래의 크기를 유지하고, 상기 솔레노이드에 인가되는 전원으로 상기 전자석에서 형성하는 자기장이 인가되는 상태에서는 압축되어 원래의 크기에서 작아지는 웨이브가 있는 wavy-MRE(Magneto-Rheological Elastomer); 및 상기 전자석에 감겨진 솔레노이드에 자기장 형성을 위한 전원을 공급하기 위한 전원 공급부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
    본 발명에서 제안하고 있는 wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터에 따르면, 솔레노이드에 인가되는 전원에 의해 자기장을 형성하는 전자석과, 전자석에서 형성하는 자기장에 의해 크기가 가변되는 웨이브가 있는 wavy-MRE와, 전자석에 감겨진 솔레노이드에 자기장 형성을 위한 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함하여 구성함으로써, 얇고 유연하며 내구성이 강한 소형의 진동 액추에이터의 구현이 가능하고, wavy-MRE에 인가되는 단속적인 자기장을 통해 wavy-MRE의 크기가 작아지고 커지기를 반복하는 크기의 가변으로 효과적인 진동을 생성하여 전달할 수 있다.
    또한, 본 발명의 wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터에 따르면, 솔레노이드에 감긴 전자석에서 발생하는 자기장을 통해 wavy-MRE의 가변되는 크기를 진동으로 사용함으로써, 진동 액추에이터의 간단한 구조 및 소형화가 가능하고, 진동 발생의 구동 제어가 용이하며, 다기능화로 소형화되는 스마트기기에 최적화된 적용이 가능하도록 할 수 있다.
    뿐만 아니라, 본 발명의 wavy-MRE와 전자석을 이용한 진동 액추에이터에 따르면, 자기장을 형성하는 전자석을 인가되는 전원에 의해 NS 극성이 가변되는 전자영구자석으로 구성함으로써, 진동 발생을 위한 진동 액추에이터의 소비되는 전력을 줄여줄 수 있다.

    KR102235905B1 - Shape deformation control panel using electroactive polymer

    公开(公告)号:KR102235905B1

    公开(公告)日:2021-04-02

    申请号:KR1020190168027A

    申请日:2019-12-16

    CPC classification number: G06F3/016 G08B6/00

    Abstract: 본 발명은 표면에 입체 형상을 표현할 수 있는 형상 변형 컨트롤 패널을 개시한다. 본 발명에 따른 형상 변형 컨트롤 패널은, 베이스; 상기 베이스의 상부에 결합되며, 내측에 홈이 형성된 스페이서; 상기 홈에 삽입되는 탄성수단; 상기 탄성수단을 압축시킨 상태에서 상기 스페이서의 상부에 결합되는 것으로서, 전기활성폴리머층과, 상기 전기활성폴리머층의 양면에 각각 결합되는 제1 전극 및 제2 전극을 구비하는 가동부를 포함한다.
    본 발명에 따르면, 가동부의 상승폭이 크게 증가함에 따라 종래에 비해 훨씬 입체적인 표면 형상을 구현함으로써 촉감 피드백의 강도 및 만족도를 개선할 수 있다. 또한 종래에 비하여 훨씬 선명한 표면 형상을 구현할 수 있으므로 사용자가 느끼는 시인성과 촉감 감도를 크게 향상시킬 수 있다.

    KR102234430B1 - Kinesthetic actuator using mre and electro-permanent magnet

    公开(公告)号:KR102234430B1

    公开(公告)日:2021-04-01

    申请号:KR1020190034981A

    申请日:2019-03-27

    CPC classification number: G06F3/016 B06B1/045 H01F1/447 H01F7/06 H01F7/081

    Abstract: 본 발명은 MRE와 전자석을 이용한 근감각 액추에이터에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 MRE와 전자석을 이용한 근감각 액추에이터로서, 솔레노이드 코일이 감겨지며, 상기 솔레노이드 코일에 인가되는 전원에 의해 자기장을 형성하는 전자석; 상기 전자석의 상부에 배치되며, 자기장이 인가되지 않은 상태에서는 원래의 부드러운 상태를 유지하고, 상기 솔레노이드 코일에 인가되는 전원으로 상기 전자석에서 형성하는 자기장이 인가되는 상태에서는 딱딱한 상태로 변화되는 MRE(Magneto-Rheological Elastomer); 및 상기 전자석에 감겨진 솔레노이드 코일에 자기장 형성을 위한 전원을 공급하기 위한 전원 공급부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
    본 발명에서 제안하고 있는 MRE와 전자석을 이용한 근감각 액추에이터에 따르면, 솔레노이드 코일에 인가되는 전원에 의해 자기장을 형성하는 전자석과, 자기장이 인가되지 않은 상태에서는 원래의 부드러운 상태를 유지하고, 자기장이 인가되는 상태에서는 딱딱한 상태로 변화되는 MRE와, 전자석에 감겨진 솔레노이드 코일에 자기장 형성을 위한 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함하여 구성함으로써, 얇고 유연하며 내구성이 강한 소형의 근감각 액추에이터의 구현이 가능하고, MRE에 인가되는 자기장의 유무에 따라 변화되는 강도로 부드러운 느낌과 딱딱한 느낌의 근감각을 효과적으로 생성하여 전달할 수 있다.
    또한, 본 발명의 MRE와 전자석을 이용한 근감각 액추에이터에 따르면, 솔레노이드 코일에 감긴 전자석에서 발생하는 자기장을 통해 MRE의 물성 강도가 근감각으로 사용됨으로써, 근감각 액추에이터의 간단한 구조 및 소형화가 가능하고, 근감각 발생의 구동 제어가 용이하며, 다기능화로 소형화되는 스마트기기에 최적화된 적용이 가능하도록 할 수 있다.
    뿐만 아니라, 본 발명의 MRE와 전자석을 이용한 근감각 액추에이터에 따르면, 자기장을 형성하는 전자석을 인가되는 전원에 의해 NS 극성이 가변되는 전자영구자석으로 구성함으로써, 솔레노이드 코일의 자기장이 사라지더라도 전자영구자석의 자기장은 그대로 유지됨에 따라 근감각 발생을 위한 근감각 액추에이터의 소비되는 전력을 줄여줄 수 있다.

    복수의 액추에이터를 가상 물체의 속도에 따라 주파수를 변화시키며 순차적으로 구동시켜 이동 진동파를 구현하는 이동 진동파 생성 방법
    8.
    发明申请
    복수의 액추에이터를 가상 물체의 속도에 따라 주파수를 변화시키며 순차적으로 구동시켜 이동 진동파를 구현하는 이동 진동파 생성 방법 审中-公开
    用于产生振动波动的方法,用于通过在根据虚拟对象的速度改变频率的情况下依次执行致动器的多项式来激励振动波动

    公开(公告)号:WO2013073910A1

    公开(公告)日:2013-05-23

    申请号:PCT/KR2012/009766

    申请日:2012-11-16

    Inventor: 김상연 신재현

    CPC classification number: G06F3/0488 G06F3/016 G06F2203/013

    Abstract: 본 발명에서 제안하고 있는 복수의 액추에이터를 가상 물체의 속도에 따라 주파수를 바꾸며 순차적으로 구동시켜 이동 진동파를 구현하는 이동 진동파 생성 방법에 따르면, 2 이상의 액추에이터를 구비한 전자 장치가, 터치 신호의 이동 또는 그래픽 객체의 이동 등으로 나타나는 이동 진동파 이벤트를 감지하며, 그로부터 가상 물체(virtual object)의 위치 이동 정보를 결정한 뒤, 해당 가상 물체의 이동 궤적을 둘로 구분하여, 각각의 궤적 부분에 대해 서로 다른 액추에이터에 의한 이동 진동 신호를 출력시킴으로써, 이동 진동파 이벤트의 움직임에 상응하여 속도, 가속도, 방향 등이 변화하는 다양한 햅틱 효과를 제공할 수 있다.

    Abstract translation: 根据本发明的虚拟物体的速度,根据本发明的速度依次驱动多个致动器而使振动脉冲行进波能够进行振动脉冲行进波的方法,具有至少两个致动器的电子装置检测振动触觉 由于触摸信号的移动或图形对象的移动而发生的行波事件由虚拟对象的位置移动信息确定,将虚拟对象的移动轨迹分成两部分,并输出相对于 每个轨道部分通过不同的致动器,从而提供根据振动脉冲行进波事件的移动等改变速度,加速度和方向的各种触觉效果。

    전기유변유체 기반 유압식 정전기력 액츄에이터

    公开(公告)号:WO2022260202A1

    公开(公告)日:2022-12-15

    申请号:PCT/KR2021/007367

    申请日:2021-06-14

    Abstract: 본 발명은 전기유변유체 기반 유압식 정전기력 액츄에이터를 제공한다. 본 발명에 따른 유압식 정전기력 액츄에이터는, 상면에 제1 전극이 형성된 베이스; 베이스의 상부에 배치되어 유연 챔버를 형성하는 것으로서, 가장자리가 베이스에 결합된 전기활성고분자 재질의 유연막; 베이스와 유연막의 사이에 채워진 전기유변유체; 유연막의 저면 주변부에 형성된 제2 전극; 유연막의 상면 주변부에 형성된 제3 전극; 제1 전극, 제2 전극, 및 제3 전극과 전원공급부의 연결을 제어하는 제어부를 포함하고, 제1 전극과 제2 전극 사이의 정전기력에 의해 전기유변유체가 이동하여 유연막을 변형시키고, 제2 전극과 제3 전극 사이에 전기장을 인가하여 유연막의 장력을 변화시킬 수 있다.

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