• 감성과학
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• 제23권1호
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• pp.29-40
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• 2020

시각장애인들에게는 길 찾기 및 탐색이 어려운 과제이기 때문에, 이들의 독립적이고 자율적인 이동성 향상에 대한 연구가 필요하다. 그러나 기존의 점자 촉각 지도는 여러 문제점을 가지고 있다. 이를 해결하기 위해 기술의 발달과 함께 촉각 지도에 다른 인터랙션 방식을 더하려는 시도들이 존재해왔다. 본 연구는 이러한 흐름 속에서 새로운 대화형 인터랙티브 촉각 지도 인터페이스를 개발하였다. 촉각 탐색을 하는 동안 사용자의 터치를 인식하여 음성 피드백을 제공하며, 사용자가 음성 에이전트와 대화를 나눌 수 있고 이를 통해 관심 지점에 대한 정보나 경로 안내를 받을 수 있다. 사용성 테스트를 진행하기 위해 프로토타입을 제작하였으며, 실제 시각장애인들을 대상으로 프로토타입 사용 후 설문 및 인터뷰를 통한 실험을 진행하였다. 점자를 사용한 기존 촉각 지도보다 본 연구에서 제작된 인터랙티브 촉각 지도 프로토타입이 시각장애인들에게 더욱 높은 사용성을 제공하였다. 시각장애인들은 본 연구의 프로토타입을 사용했을 때 더 빨리 시작 지점 및 관심 지점을 찾을 수 있었고 더 높은 독립성 및 확신을 가질 수 있었다고 보고하였다. 본 연구는 시각장애인의 지도 이용 및 경험을 향상시킬 수 있는 새로운 촉각 지도 인터페이스를 제시하였다. 실험에서 프로토타입의 개선 방향에 대한 다양한 피드백을 받을 수 있었다. 아직 개발 단계에 있기 때문에, 이를 반영한 후속 연구를 통해 이를 더욱 발전시킬 수 있을 것이다.

• Tribology and Lubricants
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• 제26권3호
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• pp.184-189
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• 2010

In this paper, tactile response characteristics in medical haptic interface are investigated to characterize the feeling of contact between the finger skin and the organic tissue when a finger is dragged over tissue. In order to represent the tactile feeling, a prototype tactile display incorporating Magneto-Rheological (MR) fluid has been developed. Tactile display devices simulate the finger's skin to feel the sensations of contact such as compliance, curvature and friction. Thus, the tactile display provides the surface information of organic tissue to the surgeon using different actuating mechanisms ranging from the conventional mechanical motor to the smart material actuators. In order to investigate the compliance feeling of human finger's touch, vertical force responses of the tactile display under the various magnetic fields have been assessed. Also, frictional resistive force responses of the tactile display are investigated to simulate the action of finger's dragging. From the results, different tactile feelings are observed as the applied magnetic field is varied and arrayed magnetic poles combinations. This research gives a smart technology of tactile displaying.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권6호
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• pp.545-550
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• 2013

본 논문은 정전기력을 이용한 마찰력 변조를 이용하여 손끝을 통한 촉각정보의 입출력을 동시 구현하는 소자를 제안하였다. 기존의 촉각소자들이 촉각정보의 입력 및 출력을 개별적으로 구현한 것에 비해 본 연구는 손끝의 수직/수평 방향 동작 인식과 질감 구현을 동시에 구현하였다는 점에서 차별성을 가진다. 실험분석을 통해 검증한 손끝 동작 인식기능은 수직방향의 클릭의 경우 0.146nF/$40{\mu}m$, 수평방향의 경우 0.09nF/$750{\mu}m$의 정전용량 변화를 통해 인식 가능하였으며, 질감 구현의 경우 정전기적 인력을 통해 마찰력을 32~152mN의 범위에서 제어할 수 있음을 확인하였다. 교류전압을 이용한 수평적 진동은 60V, 3Hz에서 최대 128.1mN의 마찰력 변조를 구현하였으며, 이는 기존 연구 대비 32% 향상을 보여준다. 본 연구는 손끝에서 정보의 입출력을 동시 구현하여 정보기기의 촉각인터페이스에 적용 가능하다.

• 한국CDE학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.42-50
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• 2016

Traditional tactile controls that include push buttons and rotary switches may cause significant visual and biomechanical distractions if they are located away from the driver's line of sight and hand position, for example, on the central console. Gestural controls, as an alternative to traditional controls, are natural and can reduce visual distractions; however, their types and numbers are limited and have no feedback. To overcome the problems, a driver interface combining gestures and visual feedback with a head-up display has been proposed recently. In this paper, we investigated the effect of this type of interface in terms of driving performance measures. Human-in-the-loop experiments were conducted using a driving simulator with the traditional tactile and the new gesture-based interfaces. The experimental results showed that the new interface caused less visual distractions, better gap control between ego and target vehicles, and better recognition of road conditions comparing to the traditional one.

• 디자인학연구
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• 제16권3호
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• pp.23-32
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• 2003

웹사이트는 이제 단순한 정보전달의 차원을 넘어서 사용자들의 유희성 증대를 위한 다양한 방법으로의 접근을 필요로 한다. 이에 촉각의 자극은 타 분야에서의 활발한 연구를 통해 그 중요성이 입증되고 있으며 이러한 촉각을 웹사이트에도 적용을 한다면 큰 효과가 있을 것으로 기대된다. 본 연구는 웹사이트에서의 직관적 유희성 증대를 위해 직관을 위한 경험과 유희성 증대에 대하여 분석하고 촉각의 중요성에 대해서 살펴보았다. 이러한 촉각을 통한 사용자 경험은 디자이너와 사용자 사이의 보다 풍부한 커뮤니케이션과 사용자의 직관적 유희성 증대를 가져온다. 따라서 웹사이트에서의 촉각적 사용자 경험요소의 분석과 그의 활용에 대해 고찰해 보고 이러한 요소들을 인터넷 쇼핑몰에 적용해 보았다. 그 후 실험을 실시하여 촉각적 사용자 경험요소가 적용된 인터넷 쇼핑몰 사이트에서의 사용자 반응분석을 조사하였다.

• 로봇학회논문지
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• 제1권1호
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• pp.89-101
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• 2006

Tactile sensation is one of the most important sensory functions for human perception of objects. Recently, there have been many technical challenges in the field of tactile display as well as tactile sensing. In this paper, we propose an innovative tactile display device based on soft actuator technology with ElectroActive Polymer(EAP). This device offers advantageous features over existing devices with respect to intrinsic flexibility, softness, ease of fabrication and miniaturization, high power density, and cost effectiveness. In particular, it can be adapted to various geometric configurations because it possesses structural flexibility, so it can be worn on any part of the human body such as finger, palm, and arm etc. It can be extensively applied as a wearable tactile display, a Braille device for the visually disabled, and a human interface in the future. A new design of the flexible actuator is proposed and its basic operational principles are discussed. In addition, a wearable tactile display device with $4{\times}5$ actuator array(20 actuator cells) is developed and its effectiveness is confirmed.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.708-716
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• 2009

테이블 탑 디스플레이를 이용하여 만든 응용프로그램은 손을 사용함으로써 사용자에게 직관적인 인터페이스를 제공한다. 따라서 사용자는 테이블 탑 디스플레이에서 보여 지는 가상화면에서 실제 물체를 조정하는 듯한 현실감올 느낄 수 있다. 그러나 대부분의 테이블 탑 디스플레이 응용 증강현실 시스템은 시각적인 감각만을 충족시킨다는 제한사항을 가진다. 본 논문에서는 보다 현실감 있는 증강현실을 제공하기 위해 가상 객체에 충돌이 발생할 경우 객체 컨트롤 장치가 진통하게 함으로써 촉각 부분도 지원하는 다중 감각기반 인터페이스를 제안한다. 제안된 시스템은 에어하키 응용 구현을 통해 시각 및 청각적인 증강현실과 연동하여 가상환경의 충돌 정보를 무선통신으로 전송함으로써 촉각적인 증강현실을 반영함을 보인다. 본 연구에서는 시각지원과 함께 촉각지원을 추가함으로써 증강현실의 현실감을 증대시키고, 손 이외의 다른 장치를 사용하여 테이블 탑 디스플레이의 사용 환경을 확장시켜 보다 실감나는 인터페이스 환경을 제공한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 A
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• pp.263-266
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• 2003

In this paper, we have proposed a realization method of tactile sense of virtual objects using multi-layer Neural Networks(NN). Inputs of the NN are position data of non-rigid objects and outputs of the NN are forces at that time and point. First, the position and forte data are measured from non-rigid objects (a sponge and a balloon) using two PHANToMS, one as a master and the other as a slave manipulator, then the data are used to train a multi-layer Neural Networks whose inputs and outputs are designed to represent tactile information. The trained Neural Networks is used to regenerate the tactile sense on the virtual objects graphically made by a computer, and one can feel a quite similar sense of touch by using the system while touching the virtual objects.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.1062-1068
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• 2007

유비쿼터스게임을 디자인하고 개발하기 위하여 현실세계과 가상세계와의 자연스럽고 다양한 상호작용이 필요하다. 이는 물리적인측면 뿐 아니라 상황변화에 알맞은 대응 감지기술을 필요로한다. 이를 위하여 가상세계와의 유저인터페이스 모델을 정의하고 이를 구현하기 위하여 텍타일감지 시스템을 제작하였다. 텍타일 데이터는 외부환경에 민감하므로 신호처리방법을 사용하여 잡음을 제거하고 유저인터페이스를 위한 데이터 형태로 외부입력을 분석 추론하였다. 이는 일반적인 게임에서 사용하는 마우스나 키보드에 따른 입력과 전혀 다른 형태의 입력으로 유비쿼터스 환경에서의 플레이어의 상황대응에 대한 중요한 정보를 제공하여준다. 구현한 시스템을 통하여 가상공간상에 존재하는 공에 작용한 힘을 3차원적으로 분석하여 힘의 위치, 크기, 분포, 방향 등을 분석하는 방법을 제시 해보았으며 이 같은 실세계 정보 분석을 통하여 가상공간상에서 3차원적인 자연스러운 반작용이 가능하도록 하는 가능성을 보였다. 이 같은 방법들은 유비쿼터스 게임의 상호작용 개발을 위한 기초자료로 사용될 수 있다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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• pp.467-473
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• 2006

가상환경 또는 실제환경에서 정보를 제공하는 햅틱 인터페이스의 필요성이 점점 증가 함에 따라 촉감을 제공 하기 위한 다양한 햅틱 장치가 개발되었고 각 장치의 특성과 성능 평가를 위해 기초적인 정신(심리) 물리학적 연구가 수행 되고 있다. 본 논문에서는 여러 가지 햅틱 인터페이스 중 손가락 끝에 부착하는 형태의 새로운 공기 촉감 제시장치(PTI: Pneumatic Tactile Interface)를 제시하고 이 장치의 유용성을 입증하기 위해 localization rate, 시간 분해능, 길이 분해능, 강도의 세기 등의 심리 물리학적 실험(Psychophysical Experiment) 수행 결과를 제시한다. 공기촉감 시스템은 50개의 출력까지 확장 가능한 공기촉감 하드웨어로 구성 되어있고 손가락 끝에 부착하는 형태로 구성 하기 위해 5*5의 배열의 디스플레이를 제작하였다. 16명의 피실험자가 A, B 두 그룹으로 나뉘어 각각 2가지의 심리물리학 실험을 수행하였다. localization rate의 경우 9개의 다른 자극의 위치를 구별하기 위해 3*3 배열로 구성된 밀집된 디스플레이와 확장된 디스플레이로 측정을 수행하여 각각 58.13%, 85.9%의 localization rate를 얻을 수 있었다. 그리고 100번의 반복 실험을 통해 약 2.6mm의 길이 분해능을 얻을 수 있었고 자극 강도 실험의 경우, 실제의 강도가 세짐에 따라 피 실험 자들이 느끼는 강도의 척도도 증가 하며, 강도가 약해 질수록 피 실험 자들이 느끼는 강도 역시 거의 선형적으로 감소함을 알 수 있었다. 그러나 시간 분해능의 경우에는 시스템을 구성하는 밸브의 성능으로 인해 20ms 이하의 시간 분해능 측정은 제한 되었다. 이러한 심리 물리학 실험을 통하여 개발된 공기촉감 제시장치가 다양한 정보를 전달하는데 충분하다는 결론을 내릴 수 있으며, 제안된 시스템을 사용하는 여러 가지 어플리케이션을 제시하였다.