| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2020년 가을 (11/18 ~ 11/20, 휘닉스 제주 섭지코지) |
| 권호 | 26권 1호 |
| 발표분야 | F. 광기능/디스플레이 재료 분과 |
| 제목 | 2D 코일을 이용한 차량용 디스플레이 Electromagnetic Haptic feedback device 개발 |
| 초록 | 최근 자동차 메이커에서 인포테인먼트 시스템 조작으로 인한 전방주시태만 문제를 해결하기 위해 햅틱 기술을 도입하고 있다. 햅틱 기술을 이용하면 촉각을 통해 정보를 전달할 수 있기 때문에, 차량 운전자가 기존의 시각 정보에 대한 집중을 유지하면서도 추가적인 정보를 받아들이기 쉬운 장점이 있다. 따라서 촉각을 이용하여 명료하게 기기를 조작할 수 있다면 편의기능 조작 시간은 짧아지게 되고 사고의 위험은 줄어들게 될 것이다. 이러한 햅틱 신호는 햅틱 액추에이터라는 부품을 통해 발생하게 된다. 햅틱 액추에이터 종류로는 편심 질량체가 모터에 의해 이동되는 편심 회전 질량 ERM(Eccentric Rotating Mass)와 같은 전자기 액추에이터, 스프링에 부가된 질량체가 앞뒤로 구동되는 선형 공진 액추에이터 LRA(Linear Resonant Actuator) 등이 있다. 선형 공진 액추에이터의 경우, 강한 진동을 생성할 수 있으며 주파수에 따라 진동세기를 조절할 수 있는 장점을 가지고 있다. 하지만 조작감에 있어, 기기 전체를 진동시켜 피드백을 발생시키므로, 부분적이고 세밀한 피드백을 주기에는 부족하다. 본 연구에서는 유리기판 위에 2D 코일을 제작해서 Electromagnetic Haptic feedback device을 개발하였다. 먼저 전자석과 자석의 반발력을 이용하여 진동감을 줄 수 있도록 시스템을 디자인하였다. 이를 위해 임피던스 수치를 증가시켜 강한 자력을 갖는 평면 코일을 설계하였고 유리기판 위에 금속 박막을 증착하고 포토리소그래피 공정을 거쳐 코일 패턴을 제작하였다. 패턴의 선폭(W)과 선폭간 간격(S)은 10um이고 감은 횟수(N) 50이며, 내부 직경(Din) 10mm, 외부 직경(Dout) 12mm으로 제작하였다. 제작 후, 임의 파형 발생기와 가우스 미터를 통해 파형, 전압, 주파수에 따른 자력을 측정하였다. 그리고 진동계와 가속도 센서를 통해 코일에 영구자석을 근접시켰을 때, 발생하는 진동의 세기와 파형을 측정하였다. 마지막으로 다양한 진동감과 세밀한 조작감을 느낄 수 있도록 Haptic feedback 신호를 제어하였다. |
| 저자 | 고영호, 이찬재 |
| 소속 | 한국전자기술(연) |
| 키워드 | Electromagnetic; Haptic feedback; 2D Coil |
