• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제12궈1호
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• pp.33-40
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• 2006

We present a new technological concept named RCP (Robotic Cellular Phone), which combines RT and CP. That is an ubiquitous robot. RCP consists of 3 sub-modules, RCP Mobility, RCP interaction, and RCP Integration. RCP Interaction is the main focus of this paper. It is an interactive emotion system which provides CP with multi-emotional signal receiving functionalities. RCP Interaction is linked with communication functions of CP in order to interface between CP and user through a variety of emotional models. It is divided into a tactile, an olfactory and a visual mode. The tactile signal receiving module is designed by patterns and beat frequencies which are made by mechanical-vibration conversion of the musical melody, rhythm and harmony. The olfactory signal receiving module is designed by switching control of perfume-injection nozzles which are able to give the signal receiving to the CP-called user through a special kind of smell according to the CP-calling user. The visual signal receiving module is made by motion control of DC-motored wheel-based system which can inform the CP-called user of the signal receiving through a desired motion according to the CP-calling user. In this paper, a prototype system is developed far multi-emotional signal receiving modes of CP. We describe an overall structure of the system and provide experimental results of the functional modules.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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• pp.942-947
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• 2003

An important signal processing problem in PVDF sensor is the restoration of surface information from electric sensing signals. The objectives of this research are to design a new texture sensing system and to develop a new signal processing algorithm for signals from the sensor to be tangibly displayed by tangible interface systems. The texture sensing system is designed to get surface information with high resolution and dynamic range. First, a PVDF sensor is made of piezoelectric polymer (polyvinylidene fluoride) strips molded in a silicon rubber and attached in a rigid cylinder body. The sensor is mounted to a scanning system for dynamic sensing. Secondly, a new signal processing algorithm is developed to restore surface information. The algorithm consists of the two-dimensional modeling of the sensor using an identification method and inverse filtering from sensing signals into estimated surface information. Finally the two-dimensional surface information can be experimentally reconstructed from sensing signals using the developed signal processing algorithm.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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• pp.538-541
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• 2009

본 논문에서는 촉각기반 비디오 및 오디오 스트리밍 기술 개발을 설명한다. 제안하는 스트리밍 기술은 촉각정보를 포함한 비디오 프레임과 함께 진동정보를 가진 오디오를 실시간으로 전송해주는 방법에 대한 구현을 설명한다. 촉각정보 전송을 위하여 비디오 화면을 일정한 크기의 셀로 나누어 각 셀에 비디오 화면의 콘텐츠에 대응하는 촉각정보를 적용시켜 주었다. 이 정보들은 특정 형식으로 파일로 저장되게 되고 촉각정보 전송에 사용되게 된다. 촉각정보 전송은 비디오 프레임과 교차하며 전송된다. 이렇게 전송된 비디오와 촉각정보는 클라이언트 컴퓨터에서 병렬적으로 처리되어 화면에 출력시켜준다. 진동정보를 가진 오디오를 전송하기 위해서는 사운드를 분석하여 특정 사운드에 적합한 진동을 적용시켜 주었다. 이런 방법으로 저장된 진동정보는 사운드 스트리밍과 동기화되어 사용자에게 전송되며 이를 통해 사용자는 관람하고 있는 비디오 화면을 만짐으로써 화면 콘텐츠의 재질을 느낄 수 있고 음향에 따라 다양한 패턴의 진동을 느낄 수 있다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제14권5호
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• pp.1102-1113
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• 2018

Vibrotactile feedback is widely used in designing non-visual interactions on mobile phones, such as message notification, non-visual reading, and blind use. In this work, novel vibrotactile codes are presented to implement a non-visual text reading system for mobile phones. The 26 letters of the English alphabet are formed in an index table with four rows and seven columns, and each letter is mapped using the codes of vibrations. Two kinds of vibrotactile codes are designed with the actuator's on and off states and with specific lengths (short and long) assigned to each state. To improve the efficiency of tactile perception and user satisfaction, three user experiments are conducted. The first experiment explores the maximum number of continuous vibrations and minimum vibration time of the actuator's on and off states that the human can perceive. The second experiment determines the minimum interval between continuous vibrations. The vibrotactile reading system is designed and evaluated in the third experiment according to the results of the two preceding experiments. Results show that the character reading accuracy reaches 91.7% and the character reading speed is approximately 617.8 ms. Our method has better reading efficiency and is easier to learn than the traditional Braille coding method.

• 로봇학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.143-149
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• 2013

This paper presents a new miniature haptic display to convey ample haptic information to a user of a handheld interface. There are buttons on interfaces or general electronic devices, but existing buttons provide haptic feedback of only one passive pattern to a user. Because humans perceive tactile and kinesthetic information simultaneously when they handle objects the proposed actuator provides both sensations at once. It is able to generate various levels of kinesthetic sensations when pressing a button under diverse situations. Also, vibrotactile feedback can be delivered for exciting haptic effects with numerous patterns. Its performance was evaluated in accordance with the resistive force by changing the intensity of the input current. Experiments show that the proposed actuator has the ability to provide numerous haptic sensations for more realistic and complex haptic experiences.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.21-26
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• 2012

햅틱 장치는 기존 장치대비 보다 편리하고 정확하며 직관적 조작이 가능한 인간-기계 교류 장치이다. 이 연구의 목적은 햅틱 장치의 색상을 독립적인 설계 변수로 고려한 설계 인자의 운전자 반응을 정의하는 것이다. 본 논문에서는 기존의 촉각 피드백을 이용한 햅틱 장치의 인지능력을 증가시키는 방법에 대하여 연구하였다. 기존의 차량용햅틱 장치에 색상 피드백을 더한 루미노 햅틱 디바이스를 이용하여 사용성 평가를 실시하였다. 감성 분석을 통하여 운전자가 갖는 햅틱 디바이스에 대한 감성분석을 도출하였다. 결과적으로 운전자를 만족시키는 설계 방향의 제안이 가능하였다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2008년도 학술대회 2부
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• pp.281-285
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• 2008

디지털미디어 환경에서 메시지는 언어적 표현이외에도 다양한 영상으로 의미를 표현하고 인터페이스에서 이와 같은 메시지의 표현이 나타난다. 인터페이스에서 이러한 메시지 구성의 변화는 인간에게 메시지의 수용을 수동적 수용에서 능동적 수용으로 변화시키고 있다. 최근 개발된 인터페이스는 사용자로 하여금 다양한 시각적 효과를 경험하게 하고 있다. 인터페이스에서 전해지는 의미의 전달은 모호하지만 사용자는 감각적으로는 강한 인상을 받는다. 이와 같은 다양한 비언어적인 메시지 영상 표현을 인터페이스를 통해 경험하고 있다. 비언어적 메시지 영상들은 사용자에게 어떤 메시지를 전하고 있지만 사용자마다 받아들이는 해석은 다르다. 그 이유는 비언어적 메시지 영상은 의사소통에 있어서 개념화되지 않아 사람마다 의미의 차이를 보이고, 사용자에게 인터페이스의 사용 경험에 있어서 즉흥적인 시각 경험을 주기 때문이다. 의미는 모호하지만 감각을 지극히는 즉흥적이고 화려한 영상 효과는 디지털 미디어 환경에서 흔히 나타나는 현상이 되었고 일상화되며 즐기고 있다. 비언어적 메시지 영상 표현은 아직 개념화되지 않은 커뮤니케이션의 시각적 표현의 확장이고, 나아가 사용자들에게 제공되는 또 하나의 메시지가 될 수 있다. 따라서 다양한 시각표현을 제공하는 인터페이스(GUI)에서는 시각적 감각만을 통해 수용하기 보다는 다감각적인 분산적 지각으로 수용한다.

• 한국HCI학회논문지
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• 제1권2호
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• pp.1-8
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• 2006

본 논문은 새로운 햅틱 API인 "K-$Touch^{TM}$"의 개발에 관한 것으로 역/촉감 상호작용이 가능하도록 설계된 소프트웨어 아키텍처이다. K-$Touch^{TM}$는 햅틱 세부 기술을 잘 알지 못해도 응용분야를 쉽게 제작할 수 있도록 구성되어 있으며, 햅틱 기술을 개발하는 개발자가 쉽게 개발 내용을 추가할 수 있도록 구성되어 있다. 그래픽 하드웨어 기반의 핵심 역감 알고리즘을 기반으로 개발된 K-$Touch^{TM}$ API는 가상 환경을 구성하는 다양한 데이터 형식(2D, 2.5D depth(height field), 3D polygon 및 볼륨 데이터)에 대한 햅틱 상호작용을 가능하게 하고, 새로운 햅틱 알고리즘 및 장치 개발에 필요한 소프트웨어 확장성을 제공함과 동시에 사용자가 쉽고 빠르게 햅틱 응용분야를 개발할 수 있도록 설계되었다. 아울러 햅틱 감각의 중요 요소인 역감 및 촉감 상호작용을 위해 기존의 햅틱 SDK 및 API와 달리 역/촉감을 동시에 렌더링할 수 있는 알고리즘이 개발되었다. 본 논문에서 제안하는 새로운 햅틱 API의 효용성을 검증하기 위해 다양한 응용분야의 예를 구현하였다. 새로운 햅틱 API인 K-Touch는 사용자 및 연구자에게 보다 효율적으로 햅틱 연구를 진행 할 수 있도록 도움을 주는 툴킷(Toolkit)으로써 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제34권10호
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• pp.900-909
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• 2007

본 논문에서는 질감제시장치의 주파수와 진폭의 변화를 이용하여 실시한 예비 실험과 본 실험으로 이루어진 감성평가의 실험에 대해 서술한다. 먼저 예비 실험은 관련 형용사 수집, 적합성 평가, 유사성 평가의 세 단계로 구성되어 있으며, 질감 인식과 관련된 유효한 형용사들을 찾는데 목적을 둔다. 예비실험의 첫 단계인 수집 단계에서 33개의 질감인식과 관련된 형용사를 얻을 수 있었으며, 이들은 형용사의 적합성 평가와 유사성 평가를 통해 최종적인 유효한 10개의 질감 요소로 정리되었다. 이렇게 예비실험 결과 얻어진 10개의 형용사는 본 실험에서의 기초 감각을 기술하는 중요한 요소로서 사용이 된다. 본 실험에서는 10개의 감각의 요소를 규격을 갖춘 7종류의 사포와 질감제시장치의 일정 기준에 의해 선정된 15개의 주파수와 진폭의 조합으로 평가가 된다. 실험 결과 사람에게 인지되는 추상적인 거칠기의 감각요소는 표면의 공간정보(spatial information)에 의해 결정되는 울퉁불퉁함(ruggedness)와 표면의 공간정보 뿐 아니라 시간정보(spatio-temporal information)에 의해 결정되는 까끌까끌함(prickliness)의 두 감각의 요소로 구성되어 있음을 확인할 수 있었다. 또한 개발된 질감제시 장치의 정량적인 제어를 통해 두 가지 감각의 요소를 다양하게 유도시킬 수 있음을 확인하였다.

• 대한인간공학회:학술대회논문집
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• 대한인간공학회 1995년도 추계학술대회논문집
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• pp.3-12
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• 1995

In this research, we investigated the effect of three visual feedback conditions (direct viewing, one-monitor viewing, and tow-monitors viewing) on the task performance of human operator in teloperation task. The three different level of task difficulties under each concitions were performed by thirty-six subjects. The result of the experiments was analysed by the task difficulties, and the measurements of performance are the task completion time and the frequency of task errors. In a teleoperator, the participation of a human operator is always required, and the man-machine interface and the operator's abilities is an important issue. Recently, the different types of sensory feedback conditions(force, vision, sound, tactile, etc) for teleoperation is a very active research area in ergonomics. Among them, visual feedback conditon is an important sense that can provide the information of task environment. Therefore, the sufficient understandings and investigation for human ability under various visual feedback conditions is required to establish the efficient man-machine interface of teleoperation. The result showed that the visual feecback conditions and the level of task difficulties have a significant effect on the task performance. For three level of task difficulties, the task completion time was the shortest under the condition of direct viewing. The number of task errors under the conditions of direct viewing and two-monitors viewing were reduced by more than half compare to that of one-monitor viewing.