Science of Emotion and Sensibility (감성과학)

Korean Society for Emotion and Sensibility (한국감성과학회)
권호 표지

Development of a Finger Tactile Stimulator Based on E-Prime Software

E-Prime에 기반한 손가락 촉각 자극기의 개발

  • Kim, Hyung-Sik (Department of Biomedical Engineering, Research Institute of Biomedical Engineering, College of Biomedical & Health, Konkuk University) ;
  • Min, Yoon-Ki (Department of Psychology, Chungnam National University) ;
  • Kim, Bo-Seong (Green Home Energy Technology Research Center, Kongju National University) ;
  • Min, Byung-Chan (Department of Industrial & Management Engineering, Hanbat National University) ;
  • Yang, Jae-Woong (Department of Biomedical Engineering, Research Institute of Biomedical Engineering, College of Biomedical & Health, Konkuk University) ;
  • Lee, Su-Jeong (Department of Biomedical Engineering, Research Institute of Biomedical Engineering, College of Biomedical & Health, Konkuk University) ;
  • Choi, Mi-Hyun (Department of Biomedical Engineering, Research Institute of Biomedical Engineering, College of Biomedical & Health, Konkuk University) ;
  • Yi, Jeong-Han (Department of Biomedical Engineering, Research Institute of Biomedical Engineering, College of Biomedical & Health, Konkuk University) ;
  • Tack, Gye-Rae (Department of Biomedical Engineering, Research Institute of Biomedical Engineering, College of Biomedical & Health, Konkuk University) ;
  • Lee, Bong-Soo (Department of Biomedical Engineering, Research Institute of Biomedical Engineering, College of Biomedical & Health, Konkuk University) ;
  • Jun, Jae-Hoon (Department of Biomedical Engineering, Research Institute of Biomedical Engineering, College of Biomedical & Health, Konkuk University) ;
  • Chung, Soon-Cheol (Department of Biomedical Engineering, Research Institute of Biomedical Engineering, College of Biomedical & Health, Konkuk University)
  • 김형식 (건국대학교 의학공학부 의공학실용기술연구소) ;
  • 민윤기 (충남대학교 심리학과) ;
  • 김보성 (공주대학교 그린홈에너지기술연구소) ;
  • 민병찬 (한밭대학교 산업경영공학과) ;
  • 양재웅 (건국대학교 의학공학부 의공학실용기술연구소) ;
  • 이수정 (건국대학교 의학공학부 의공학실용기술연구소) ;
  • 최미현 (건국대학교 의학공학부 의공학실용기술연구소) ;
  • 이정한 (건국대학교 의학공학부 의공학실용기술연구소) ;
  • 탁계래 (건국대학교 의학공학부 의공학실용기술연구소) ;
  • 이봉수 (건국대학교 의학공학부 의공학실용기술연구소) ;
  • 전재훈 (건국대학교 의학공학부 의공학실용기술연구소) ;
  • 정순철 (건국대학교 의학공학부 의공학실용기술연구소)
  • Received : 2010.10.05
  • Accepted : 2010.12.07
  • Published : 2010.12.31
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Abstract

In this study, a tactile stimulator was developed to resolve some problems from the previous version of the system such as system configuration, inappropriate stimulation control and additional problems. The developed tactile stimulator consists of control unit, drive unit and vibrator unit. The control unit was controlled by E-Prime software to generate appropriate vibration pulses. The drive unit supplies enough energy to the vibrator to generate effective stimulation pulses. The vibrator unit consists of small coin type vibrator and velcro, and was made to be attached at the hand easily. The developed tactile stimulator was designed by small-size, light-weight, low-power, simple-fabrication, max 35 channels and little delay time from instruction signal of E-Prime software to vibrator. The duration and magnitude of stimulation was controlled by 10 grades and the problems concerning stimulation control were compensated by wideband frequency ranges. Additionally, the electrical safety was ensured by low voltage operation. Vibrator was made to be attached on finger as well as on any part of the subject. Since this tactile stimulator is developed based on E-Prime software which is widely used in cognitive science, it is believed that this stimulator be suitable for the wide application of cognitive science study.

본 연구에서는 선행 연구에서 개발된 촉각 자극 시스템의 시스템적인 문제, 자극 제어에 관한 문제, 기타 부가적인 문제들을 보완할 수 있는 촉각 자극기를 개발하였다. 개발된 장치는 제어부(control unit), 구동부(drive unit), 진동부(vibrator)의 세부분으로 구성된다. 제어부는 E-Prime 소프트웨어로부터 명령을 전송받고 진동 자극 신호를 발생한다. 구동부는 촉각 자극기가 효과적으로 진동 자극을 발생할 수 있도록 충분한 전류를 공급한다. 진동부는 작은 동전(coin) 형 진동기(vibrator)와 벨크로(velcro)로 구성되며 피험자의 손에 쉽게 고정 할 수 있도록 제작하였다. 개발된 장치는 소형, 경량, 저전력 구동, 간단한 구조, 최대 35개의 자극 채널, 시각 및 청각과의 다양한 자극 조합을 지연시간 없이 제시할 수 있도록 설계 되어 시스템적인 문제들을 보완하였다. 자극의 크기와 시간을 10단계로 조절할 수 있도록 하고, 넓은 동작주파수 범위를 확보하여 자극 제어에 관한 문제들을 보완하였다. 저전압 구동으로 인체에 대한 안정성을 확보하고, 손가락 이외에 신체의 어느 부분이든 자극 제시가 가능하도록 제작하였다. 특히 본 시스템은 인지과학 연구에서 범용으로 사용되는 소프트웨어인 E-Prime을 기반으로 개발되었기 때문에 활용성이 매우 높을 것으로 판단된다.

Keywords