Currently, visually impaired people have a wider information gap with non-disabled people because of the lack of a proper interface for Braille education. In order to provide a variety of information and to improve the efficiency education with Braille, a new Braille driving method with higher portability and 2D scalability than existing Braille display is needed. In this paper, we propose a Braille display module using Braille pin’s swing-up based on electromagnetism principle. In order to satisfy the standard size of existing Braille and to expand two dimensionally, an asymmetric magnetic body is inserted into the Braille pin, so that the individual pin driving is stabilized in the Braille arrangement. In order to achieve high drive reliability, the dimensions of each part for maximum vertical protrusion force within 10 mm thickness were determined through the optimal design using continuous secondary optimization (SQP) method. As a result, we have found that the magnetic force acting between the coil and the magnet inside the Braille pin acts in the correct direction according to the operating phase. Since the proposed module uses the electromagnet and the Braille pin swing up method, it can provide Braille interface with high portability and 2D scalability to the visually impaired.
현재 시각 장애인들은 점자에 대해 올바른 교육을 받을 인터페이스가 부족하기 때문에 비장애인들과 정보 격차가 커지고 있다. 다양한 정보의 제공과 점자 교육 효율을 높이기 위해 기존 점자 디스플레이보다 높은 휴대성과 2D 확장성을 가지는 새로운 점자 구동 방법이 필요하다. 본 논문에서는 전자석 원리에 기반한 핀의 스윙업을 이용하여 점자 디스플레이 모듈을 제안한다. 기존 점자 기기의 규격을 만족시키며 2D 확장 가능하기 위해 비대칭 자성체를 핀에 삽입하였고 이를 통해 점자 배열에서 개별 핀 구동을 안정화시켰다. 뿐만 아니라, 반원형 핀 축 설계를 통해 전력소모없이 점자 돌출을 유지하여 점자기기의 휴대성을 확보하였다. 그리고 높은 구동 신뢰성을 확보하기 위해, 10mm두께 이내에서 최대 수직 돌출 힘을 위한 각 부품의 치수들를 연속 이차최적화(SQP)방법을 이용하여 최적 설계하였다. 결과적으로 코일과 핀 내부의 자석 사이에 작용하는 자기력이 작동 단계에 따라 올바른 방향으로 작용함을 알아냈고, 제안 모듈은 전자석과 핀 스윙업 방법을 이용했기 때문에 높은 휴대성과 2D 확장성을 가진 점자 인터페이스를 시각장애인들에게 제공할 수 있다.
