KR102253374B1 - 발향 제어 장치 및 이를 지원하는 서버 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디지털 콘텐츠와 동기하여 가장 적합한 냄새를 발향함으로써, 콘텐츠로부터 느껴질 수 있는 감성을 효과적으로 사용자에게 전달하기 위한 맞춤형 발향 장치 및 맞춤형 발향 방법에 관한 것이다. 본 발명의 다양한 실시예에 의하면, 4D 콘텐츠 내의 냄새 효과 정보가 발향 장치 내 향료 카트리지 구성과 대응되지 않더라도, 발향 장치 내의 향료 카트리지의 조합 또는 배합을 통해 적절한 냄새를 제공할 수 있다.

Description

발향 제어 장치 및 이를 지원하는 서버{A CONTROLLER FOR SCENT DIFFUSING DEVICE AND A SERVER FOR SUPPORTING THE CONTROLLER}
본 발명은 디지털 콘텐츠와 동기하여 가장 적합한 냄새를 발향함으로써, 콘텐츠로부터 느껴질 수 있는 감성을 효과적으로 사용자에게 전달하기 위한 발향 제어 장치 및 이를 지원하는 서버에 관한 것이다.
콘텐츠의 입체감을 시각적으로 느낄 수 있는 콘텐츠는 일반적으로 "3D 콘텐츠"으로 지칭되고, 이와는 별도로 시각, 청각, 후각 등 사용자의 오감(五感)을 자극할 수 있는 콘텐츠를 "4D 콘텐츠"라 지칭된다.
현재 4D 콘텐츠는 극장 또는 특수영상관에서 주로 상영되고 있지만, 그 소비영역이 점차적으로 댁내까지 확대되고 있다. 즉, 특수영상관에서와 같이 미리 정해진 4D 콘텐츠를 관람객에게 제공하기 위한 연구에서 확장되어, 일반 가정에서도 방송국에서 송출되는 다양한 4D 콘텐츠를 댁내 사용자에게 제공하기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
이를 위하여, 상기 연구에서는 4D 콘텐츠를 제공할 수 있는 AV(Audio Video) 장치 및 4D 효과 재현 장치(특히, 발향(發香) 장치)의 구현에 힘쓰고 있다. 최근에는 멀티미디어 콘텐츠에 관한 국제표준화 기구인MPEG(Moving Picture Experts Group)은 MPEG-V 프로젝트(ISO/IEC 23005)를 통하여 가상세계와 가상세계, 그리고 가상세계와 현실세계 간의 소통을 위한 인터페이스 규격을 정의한 바 있다.
일반 가정에 송출될 수 있는 AV 콘텐츠는 종래의 영상, 음성 처리 기술로도 매우 다양하게 제공될 수 있는 반면, 종래의 발향 장치는 제공할 수 있는 향기(또는 냄새)의 종류가 자체에 탑재된 향기 카트리지의 종류에 제한되었다. 이와 같은 제한 사항으로 인해 종래의 발향 장치들은 AV 콘텐츠의 장면 또는 분위기에 맞추어 최적의 향기를 제공하기 곤란하였다. 특히, 발향 장치가 AV 콘텐츠의 특정 장면에 적합한 향기 카트리지를 구비하지 않은 경우에는 사용자에게 잘못된 향기를 제공하거나 어떠한 향기도 제공하지 못하는 등의 한계가 있었다.
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 제한된 향료 카트리지만 보유하더라도 적합한 대체 냄새를 사용자에게 제공할 수 있는 발향 제어 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제 및 해결 방안 등은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 명백해질 것이다. 또한, 본 발명의 기술적 과제 및 해결 방안 등은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한, 복수의 향료 카트리지를 구비한 발향 장치를 제어하기 위한 발향 제어 장치는, 외부로부터 수신한 냄새 효과 정보와 상기 복수의 향료 카트리지의 구성 정보를 기초로 상기 발향 장치가 생성할 냄새를 결정하는 분석 모듈, 및 상기 결정된 냄새에 대응하는 발향 제어 메시지를 상기 발향 장치로 전송하는 제어 모듈을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 발향 제어 장치에 의하면, 제한된 향료 카트리지만 보유하더라도 적합한 대체 냄새를 사용자에게 제공할 수 있다. 특히, 4D 콘텐츠 저작자는 가장 기본이 되거나 대표될 수 있는 냄새(이른바 기준향)만으로 4D 콘텐츠를 제작하면, 사용자는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 발향 제어 장치를 통해 적절한 냄새를 제공받을 수 있다. 이로써 사용자는 콘텐츠로부터 느껴지는 감성을 충분히 전달받을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발향 제어 장치가 적용될 수 있는 발향 시스템을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발향 제어 장치의 블록도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냄새 효과 정보의 일례를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 향료 카트리지 구성 정보의 데이터 구조를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 대체 냄새 효과 정보의 데이터 구조를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 발향 제어 메시지를 나타낸다.
도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 냄새 서버를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 대체 냄새 DB를 구성하기 위한 블록도를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 단일향의 FCM 알고리즘에 의한 센터를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합향의 단일향에 대한 소속도를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 대체 냄새 DB의 데이터 구조의 일례를 나타낸다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 발향 제어 장치(10)의 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 냄새 서버의 동작을 나타낸 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발향 제어 장치가 적용될 수 있는 발향 시스템을 나타낸다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발향 제어 장치가 적용될 수 있는 발향 시스템은, 발향 제어 장치(10), 냄새 서버(이하, 단순히 서버라고도 표기함)(20), 콘텐츠 제공 장치(30), 환경 센서(41), 생체 센서(42), AV 장치(50), 발향 장치(60)를 포함할 수 있다.
발향 제어 장치(10)는, 콘텐츠 제공 장치(30), 환경 센서(41), 및 생체 센서(42)로부터 수신되는 다양한 정보에 기초하여 발향 장치(60)로 하여금 발향시킬 냄새를 결정할 수 있다. 발향 장치(60)로부터 제공되는 냄새는 AV 장치(50)로부터 출력되는 시청각 콘텐츠와 동기하여 발향될 수 있다.
또한, 발향 제어 장치(10)는, 콘텐츠 제공 장치(30)로부터 수신한 4D 콘텐츠에 대응하는 냄새를, 발향 장치(60)에 구비된 각각의 단일의 향료 카트리지(61)로 제공할 수 없다고 판단할 수 있다. 발향 제어 장치(10)는 냄새 서버(20)로 (콘텐츠 제공 장치(30)가 제공한 4D 콘텐츠의) 냄새 효과 정보 및 향료 카트리지 구성 정보를 전송할 수 있고, 이에 대응하여 대체 냄새 효과 정보를 수신할 수 있다. 이것에 의하여, 발향 제어 장치(10)는 발향 장치(60)로 하여금 복수의 향료 카트리지(61)의 조합을 통해 대체 냄새(예: 복합향)를 사용자에게 제공하게끔 제어할 수 있다.
냄새 서버(20)는, (콘텐츠 제공 장치(30)가 제공한 4D 콘텐츠의) 냄새 효과 정보 및 향료 카트리지 구성 정보에 기초하여, 대체 냄새 효과 정보를 발향 제어 장치(10)에 제공할 수 있다. 대체 냄새 효과 정보란, 복수의 향료 카트리지(61)의 조합(배합)으로 생성될 수 있는 복합향에 대한 정보일 수 있다.
콘텐츠 제공 장치(30)는 발향 제어 장치(10)에 4D 콘텐츠를 전송할 수 있다. 4D 콘텐츠란, 시각, 청각, 후각 등 사용자의 오감(五感)을 자극할 수 있는 콘텐츠를 의미할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 4D 콘텐츠는 AV 신호, 및 냄새 효과 정보를 포함할 수 있다. 실시 형태에 따라서 상기 냄새 효과 정보는 4D 콘텐츠의 방송 편성 정보에 포함될 수도 있다.
콘텐츠 제공 장치(30)는 일반적으로 디지털 TV 방송국, 인터넷 콘텐츠 제공 서버에 마련될 수 있다. 또한, 실시 형태에 따라서는 상기 4D 콘텐츠를 저장한 저장 장치(메모리)의 형태로 구현될 수 있다.
환경 센서(41)는 환경 정보, 즉, 온도, 습도, 바람의 방향/세기, 발향 장치의 위치/거리 등을 검출할 수 있다. 상기 환경 센서(41)는 주기적으로 또는 실시간으로 발향 제어 장치(10)에 환경 정보를 제공할 수 있다.
생체 센서(42)는 예를 들어 심박 센서, 또는 체온 센서를 포함할 수 있다. 사용자의 감성 상태(기쁨, 슬픔, 화남, 우울함 등)는 생체 센서(42)로부터 측정된 생체 정보로부터 도출될 수 있다. 생체 센서(42)는 주기적으로 발향 제어 장치(10)에 생체 정보를 제공할 수 있다. 실시 형태에 따라서, 상기 사용자의 감성 상태는 사용자로부터 입력받아 발향 장치(60)의 제어에 이용될 수 있다.
AV 장치(50)는 디스플레이(51)와 스피커(52)를 포함할 수 있다. AV 장치(50)는 발향 제어 장치로부터 수신한 AV 신호에 기초하여 사용자에게 시청각 콘텐츠를 제공할 수 있다.
발향 장치(60)는, 적어도 1개 이상의 교체 가능한 향료 카트리지(61) 및 구동 모듈(62)을 구비할 수 있다. 발향 장치(60)는 발향 제어 장치(10)로부터 발향 제어 메시지를 수신할 수 있다. 발향 장치(60)는 상기 발향 제어 메시지에 따른 발향 시간, 발향 농도, 발향 속도, 발향 방향 정보 등에 기초하여 향료 카트리지(61)에 포함된 향료를 분사할 수 있다. 향료의 분사(즉, 발향)는 상기 AV 장치(50)로부터의 AV 콘텐츠와 동기하여 이루어질 수 있다. 이로써 사용자는 시각, 청각, 후각을 통해 4D 콘텐츠를 제공받을 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발향 제어 장치의 블록도를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발향 제어 장치(10)는, 콘텐츠 처리 모듈(101), 동기화 모듈(102), 분석 모듈(103), 및 제어 모듈(104)을 포함할 수 있다. 한편, 도시하지 않았으나, 발향 제어 장치(10)는 다른 장치와의 정보 및 신호 송수신을 위한 통신 모듈, 각 모듈을 연결하는 버스 등을 더 포함할 수 있다.
콘텐츠 처리 모듈(101)은, 콘텐츠 제공 장치(30)로부터 4D 콘텐츠를 수신할 수 있다. 4D 콘텐츠에는 AV 신호 및, 상기 AV신호와 연동된 냄새 효과 정보가 포함될 수 있다. 냄새 효과 정보는 MPEG-V(ISO/IEC 23005)의 표준을 준수할 수 있다. 콘텐츠 처리 모듈(101)은 4D 콘텐츠로부터 AV 신호를 추출하여 동기화 모듈(102)로 전달할 수 있다. 또한, 콘텐츠 처리 모듈(101)은 4D 콘텐츠로부터 냄새 효과 정보를 추출하여 분석 모듈(103)로 전달할 수 있다. 일 실시 형태에 따르면, 4D 콘텐츠는 방송 콘텐츠를 포함할 수 있다. 상기 냄새 효과 정보는 자막, 화면 해설 등과 함께 상기 방송 콘텐츠의 방송 편성 정보에 포함될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냄새 효과 정보의 일례를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 냄새 효과 정보(scent effect information)는, 4D 콘텐츠의 메타데이터의 형태를 취할 수 있다. 도 4에 도시된 냄새 효과 정보는 MPEG-V(ISO/IEC 23005)에 의해 표준화된 실시예이다. 이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 냄새 효과 정보는 MPEG-V(ISO/IEC 23005)에 따른 표준화 기술과 상호 호환성을 가질 수 있다.
도 2로 되돌아와서, 동기화 모듈(102)은 콘텐츠 처리 모듈(101)에서 추출된 AV신호의 재생과, 발향 장치(60)에 의한 냄새 발생을 동기화시키기 위한 동기화 신호를 생성하여 제어 모듈(104)에 전달할 수 있다. 예를 들어, 동기화 모듈(102)은 콘텐츠 처리 모듈(101)로부터 전달받은 AV 신호를 디코딩할 수 있고, 발향 장치(20)가 AV 신호에 동기하여 발향할 수 있도록, 제어 모듈(104)에 대해 동기화 신호를 주기적으로 제공할 수 있다. 동기화 모듈(102)은 디코딩된 AV 신호를 AV 장치(50)로 전송할 수 있다. 실시 형태에 따라서, 동기화 모듈(102)은 AV 신호 재생 기능을 구비할 수도 있다.
분석 모듈(103)은, 외부로부터 수신한 냄새 효과 정보를 콘텐츠 처리 모듈(101)로부터 전달받고, 발향 장치(60)로부터 향료 카트리지 구성 정보를 수신하며, 환경/생체 센서(41, 42)로부터 환경/생체 정보를 수신할 수 있다. 분석 모듈(103)은 수신한 정보들에 기초하여, 발향 장치(60)가 생성할 냄새를 결정할 수 있다. 상기 결정된 냄새는 발향 결정 정보에 포함되어 제어 모듈(104)로 전송될 수 있다.
분석 모듈(103)은 콘텐츠 처리 모듈(101)로부터 수신한 냄새 효과 정보를 분석하여, 발향 장치(60)에 구비된 각각의 단일의 향료 카트리지(61)로 (즉, 특별한 조합이나 배합 없이) 상기 냄새 효과 정보에 따른 냄새를 제공할 수 있는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들면, 분석 모듈(103)은 향료 카트리지 구성 정보와 냄새 효과 정보에 포함된 향료의 식별자(ID)를 비교함으로써 판단할 수 있다. 상기 향료 카트리지 구성 정보에는 각각의 향료 카트리지(정확히는 각각의 향료 카트리지에 저장된 향료)를 특정하기 위한 정보가 포함될 수 있다.
예를 들어, 향료 카트리지를 특정하기 위한 정보로는 제조사의 카트리지 모델번호가 있다. 상기 향료 카트리지에 저장된 향료를 특정하기 위한 정보로는 통념적으로 사용되는 향의 명칭(예: 재스민향, 라벤더향 등), 향료 제조사에서 임의로 정의한 향료 고유 ID(혹은 그 별칭; 예를 들어 샤넬사의 샤넬넘버-5), 또는 향료 성분의 화학식(예: 메틸 β-나프틸케톤[딸기향, C12H10O]) 등)이 이용될 수 있다.
분석 모듈(103)은, 향료 카트리지 구성 정보를 참조하여, 상기 냄새 효과 정보에 포함된 냄새에 대응되는 향료 카트리지가 존재하는 경우, 상기 존재하는 향료 카트리지의 정보를 상기 발향 결정 정보에 포함시킬 수 있다.
반면, 상기 냄새 효과 정보에 포함된 냄새에 대응되는 향료 카트리지가 존재하지 않으면, 분석 모듈(103)은 상기 향료 카트리지 구성 정보 및 상기 냄새 효과 정보를 냄새 서버(20)로 전송할 수 있다. 이에 대응하여 분석 모듈(103)은 냄새 서버(20)로부터 대체 냄새 효과 정보를 수신할 수 있다.
상기 대체 냄새 효과 정보는, 발향 장치(60)에 포함된 복수의 향료 카트리지(61) 중 적어도 하나의 향료 카트리지에 포함된 향료를 조합하기 위한 농도 레벨 정보 등을 포함할 수 있다. 예를 들어 상기 대체 냄새 효과 정보는, 조합의 대상이 되는 향료 카트리지의 식별 정보와, 이들 향료 카트리지에 포함된 향료의 조합 비율, 및/또는 소속도에 대한 정보를 포함할 수 있다.
상기 대체 냄새 효과 정보에 따라서 발향 장치(60)가 생성할 냄새가 결정될 수 있다. 상기 결정된 냄새의 정보는 발향 결정 정보에 포함되어 제어 모듈(104)로 전송될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냄새 서버로 전달되는 냄새 효과 정보 및 향료 카트리지 구성 정보를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 냄새 효과 정보에는 냄새의 명칭이 “scent_count”에 대응하는 수만큼 포함될 수 있다. 예를 들어, 발향 하려는 냄새 중 하나가 라일락 향인 경우 “scent_name==lilac”의 정보가 포함될 수 있다. 또한, 향료 카트리지 구성 정보에는 발향장치(60)에 장착된 각각의 향료 카트리지(61)의 모델번호(model_number), 명칭(cartridge_name), 제조사 명칭(vendor_name)이 포함될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 대체 냄새 효과 정보를 나타낸다.
도 5와 같은 대체 냄새 효과 정보(mapping table)는 냄새 서버(20)로부터 발향 제어 장치(10)의 분석 모듈(103)로 전달될 수 있다. 냄새 서버(20)는 발향 장치(60)내의 향료 카트리지(61)만으로 사용자에게 적합한 냄새를 제공할 수 있도록, 대체 냄새 데이터베이스(202)에 기반하여 대체 냄새 효과 정보를 생성하고, 발향 제어 장치(10)로 전달할 수 있다. 대체 냄새 효과 정보에는, 대체 냄새의 수(scent_count)만큼 대체 냄새의 명칭(scent_name), 대체 냄새의 발향에 이용되는 향료 카트리지의 명칭(cartridge_name), 발향 시간(operation_time), 발향 농도(scent_intensity), 및 발향 속도(blower_speed)가 포함될 수 있다.
한편, 분석 모듈(103)은 환경 센서(41) 및/또는 생체 센서(42)로부터 환경 정보 및/또는 생체 정보를 수신하여 최종적으로 발향할 냄새를 결정할 수 있다. 환경 정보는 전술한 바와 같이, 온도, 습도, 바람의 방향/세기, 발향 장치의 위치, 발향 장치와 사용자 사이의 거리 등을 포함할 수 있다. 생체 정보(예: 심박수, 체온 등)로부터는 사용자의 감성 상태를 도출해 낼 수 있다. 이러한, 환경 정보 및 생체 정보에 따라 발향할 냄새를 결정함으로써, 사용자의 심리적 상태를 흥분 또는 안정시키는데 기여할 수 있다.
제어 모듈(104)은, 발향 장치(60)를 제어하기 위한 모듈로, 분석 모듈(103)로부터 전달받은 발향 결정 정보에 기초하여 발향 제어 메시지를 생성할 수 있다. 다시 말해, 제어 모듈(104)은 분석 모듈(103)에서 결정된 냄새에 대응하는 발향 제어 메시지를 생성하여 발향 장치(60)로 전송할 수 있다. 상기 발향 제어 메시지는 발향 장치(60)의 발향과 관련된 일체의 동작을 제어하기 위한 정보일 수 있다(상세에 대하여는 도 6에서 후술).
제어 모듈(104)은 동기화 모듈(102)로부터 주기적으로 수신한 동기화 신호에 따라서 발향 제어 메시지를 발향 장치(60)로 전송할 수 있다. 이로써 제어 모듈(104)은 4D 콘텐츠의 AV 신호에 기한 시청각 콘텐츠의 재생과 발향 장치(60)에 의한 냄새 발생을 동기화할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 발향 제어 메시지를 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발향 제어 메시지는 발향 장치(60)의 위치 정보, 사용자와의 거리에 따른 냄새의 농도 정보, 속도 정보, 방향 정보를 포함할 수 있다. 또한, 발향 제어 메시지는 MPEG-V의 SED(Sensory Effect Description)를 참조하여 동시에 여러 개의 냄새를 발향하기 위한 정보와 발향 장치의 움직임 제어 정보를 추가할 수 있다. 콘텐츠 제공 장치(30)로부터 수신된 MPEG-V 기반의 냄새 효과 정보는 가장 기본적인 소비 환경만을 고려해서 표준화되었으므로, 실제 사용자의 시청 환경에서는 발향 장치의 위치, 거리, 시청자 움직임 등도 함께 고려하는 것이 바람직하다.
도 6을 참조하면, STX(Start of Text)와 ETX(End of Text)는 고정된 값을 가질 수 있다. STX 및 ETX는 당해 발향 제어 메시지의 시작과 끝을 나타낼 수 있다.
Device ID는 수 개의 발향 장치(60)가 발향 제어 장치(10)에 연결되어 있을 경우, 상기 수 개의 발향 장치(60)를 구분하여 제어하기 위한 식별자를 나타낸다. 예를 들어, 상기 Device ID는 IP 주소, MAC 주소, 일련 번호 등으로 설정될 수 있다.
Command Type은 발향 제어 메시지의 종류를 구분하기 위한 값이다. 예를 들어, Command Type에는 클리닝 명령, 발향 명령, 대기 명령 등이 포함될 수 있다.
Scent Count는 동시에 몇 개의 향을 발향할지를 나타내기 위한 값이다.
Scent ID는 발향 장치(60) 내 향료 카트리지를 구분하여 인식하기 위한 식별자를 나타낸다.
Operation Time은 Scent ID에 의해 선택된 향료 카트리지를 몇 초 동안 발향시킬 것인지를 결정하는 값이다.
Scent Intensity은 Scent ID에 의해 선택된 향료 카트리지의 발향 농도를 결정하는 값이다.
Blower Speed는 사용자와 발향 장치(60) 간의 거리에 따라 AV 신호와 동기하여 발향할 수 있도록, 발향 장치(60)의 속도를 제어하는 값이다.
Tracking Flag는 별도로 구비된 얼굴 인식 장치를 통해 인식된 사용자의 얼굴 위치에 따라 향료 배출 방향을 자동으로 트래킹하기 위한 값을 나타낸다.
Swing flag는 수 인의 사람이 동시에 4D 콘텐츠를 제공받는 경우, 상기 수 인의 사람이 동시에 향을 느낄 수 있도록 향료의 배출 방향을 좌우로 회전하기 위한 값을 나타낸다.
도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 냄새 서버를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 발향 제어 장치(10)에 대해 대체 냄새 효과 정보를 제공하는 냄새 서버(20)는, 관리 모듈(201) 및 대체 냄새 DB(202)를 포함할 수 있다.
관리 모듈(201)은, 발향 제어 장치(10)의 분석 모듈(103)로부터 냄새 효과 정보와 향료 카트리지 구성 정보를 수신할 수 있다. 관리 모듈(201)은 대체 냄새 DB(202)를 참조하여, 냄새 효과 정보와 향료 카트리지 구성 정보를 기초로 대체 냄새 효과 정보를 생성할 수 있다. 즉, 관리 모듈(201)은, 냄새 효과 정보에 따른 냄새 중에서 각각의 향료 카트리지(61)로 일대일 대응으로 제공할 수 없는 냄새(예: 복합향)가 포함된 경우, 향료 카트리지(61)의 조합 정보를 포함한 대체 냄새 효과 정보를 생성할 수 있다. 관리 모듈(201)은 상기 대체 냄새 효과 정보를 발향 제어 장치(10)(의 분석 모듈(103))로 리턴할 수 있다.
다시 말해, 관리 모듈(201)은, 냄새 효과 정보에 포함된 특정 냄새를 대체하여 사용자에게 제공할 대체 냄새(복합향)를, 향료 카트리지 구성 정보에 따른 각각의 향료(기준향)의 조합으로 구성할 수 있다. 상기 대체 냄새로서의 복합향은 냄새 효과 정보에 따른 냄새와 온전히 동일한 냄새는 아닐 수 있으며(물론 동일할 수도 있음), 이와 근사한 냄새일 수 있다. 이때 기준향이라 함은, 복수의 향료 카트리지(61) 중 적어도 하나의 카트리지 각각에 포함된 향료에 의한 냄새일 수 있다.
예를 들어, 냄새 효과 정보에 포함된 냄새가 A향이고, 향료 카트리지 구성 정보에 포함된 냄새가 B향, C향, D향, E향인 경우를 상정할 수 있다. 이 경우 관리 모듈(201)은 대체 냄새 DB(202)를 참조하여, A향과 유사한 A’향이 C향, D향, E향의 농도 레벨 조합으로 구성될 수 있는 것을 파악할 수 있다. 이로써, 관리 모듈(201)은 C향, D향, E향의 각 농도 레벨로부터 A향을 대체할 복합향 A’에 대한 정보, 즉 대체 냄새 효과 정보(예: 도 5의 데이터들)를 생성하여 발향 제어 장치(10)로 전송할 수 있다.
대체 냄새 DB(202)는 대체 냄새에 대응하는 다양한 복합향의 데이터를 저장할 수 있다. 상기 복합향의 데이터는 2이상의 기준향에 대한 조합 정보일 수 있다. 상기 조합 정보는 기준향들의 농도 레벨 정보 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 대체 냄새 DB(202)에는 다양한 복합향의 명칭(및 일련번호), 복합향을 구성하는 기준향의 농도 레벨, 및 복합향과 기준향의 중심 간의 소속도(membership grade)가 대응되어 저장될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 대체 냄새 DB의 데이터 구조의 일례를 나타낸다.
도 11을 참조하면, 대체 냄새 DB(202)에는 복합향의 명칭, 일련번호, 복합향을 구성하는 기준향의 번호, 농도 레벨, 복합향과 기준향의 중심 간의 소속도(membership grade)가 대응되어 저장될 수 있다.
복합향의 명칭, 일련번호는 복합향을 식별하기 위한 정보일 수 있다. 예를 들어, 도 11의 2번째 줄에 있어서 명칭이 0000이고, 일련번호가 01인 복합향이 도시되어 있다.
“기준향 번호와 농도 레벨”은, 복합향을 구현하기 위한 기준향의 농도 레벨을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 도 11의 2번째 줄에 있어서 0000 01인 복합향을 구현하기 위하여는, 기준향 0000의 농도 레벨이 1001이고, 기준향 0001의 농도 레벨이 0111이고, 기준향 0010의 농도 레벨이 0110이고, 기준향 0011의 농도 레벨이 1010인 것을 확인할 수 있다. 즉, 복합향 0000 01을 구현하기 위한 기준향 0000, 0001, 0010, 0011의 농도 레벨은 각각 9,7,6,10이 되어야 함을 알 수 있다.
소속도는 기준향의 중심과 복합향과의 연관성의 정도를 나타낼 수 있다., 상기 소속도는 후각 센서 어레이로부터 인식되는 복합향의 패턴 정보가 기준향과 어느 정도 유사한지의 척도로서 이용될 수 있다. 예를 들어, 상기 소속도를 산출하기 위하여는 후술하는 Fuzzy C-means(FCM) 알고리즘이 사용될 수 있다. 상기 소속도로부터 복합향을 구성하는 기준향의 농도 레벨이 도출될 수 있다. 다만, 소속도에 기초한 농도 레벨의 산출은 온도, 습도, 냄새 물질의 시간에 따른 변형 등에 의하여 오류가 존재할 수 있으므로, 별도의 실제적 실험을 통해 상기 도출된 기준향의 농도 레벨은 갱신되거나 조정될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 대체 냄새 DB를 구성 방법을 나타내는 블록도이다.
도 8을 참조하면, 동작 S801에서 관리 모듈(201)은 냄새 효과 정보에 포함된 냄새 중에서, 향료 카트리지 구성 정보에 따른 각각의 향료로 조합없이 생성할 수 있는 냄새과, 향료 카트리지 구성 정보에 따른 각각의 향료의 조합으로 생성해야 할 복합향을 구분할 수 있다. 대체 냄새 DB(202)에는 향료 카트리지 구성 정보에 따른 각각의 향료의 조합으로 생성해야 할 복합향에 대한 정보가 구축되어 저장될 수 있다.
동작 802에서, 관리 모듈(201)은 향료 카트리지 구성 정보에 따른 각각의 냄새를 기준향으로 설정하고, 소정의 알고리즘을 통해 각 기준향의 중심(center)를 결정할 수 있다. 일 실시예에 의하면 상기 소정의 알고리즘은 Fuzzy C-means(FCM) 알고리즘일 수 있다.
동작 803에서는, 관리 모듈(201)은 복합향과 각 기준향의 중심 간의 소속도를 FCM 알고리즘을 통해 결정할 수 있다. 관리 모듈(10)은 상기 소속도를 기초로 실제 복합향을 구성하는 기준향의 농도 레벨을 도출하여 결정할 수 있다.
동작 804에서, 복합향의 기준향에 대한 소속도 및 상기 소속도에 따라 농도 레벨이 결정되면, 관리 모듈(201)은 상기 복합향과 관련하여 결정된 정보를 대체 냄새 효과 정보로서 대체 냄새 DB(202)에 저장할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기준향의 FCM 알고리즘에 의한 중심를 나타낸다.
도 9를 참조하면, 예를 들어, 음식의 냄새에 관한 복합향을 구성하는 기준향은 마늘향, 올리브향, 버터향, 및 카레향을 포함할 수 있다. 이러한 다양한 기준향들은 향료 카트리지 구성 정보에 따른 냄새들일 수 있다. 즉, 상기 마늘향, 올리브향, 버터향, 및 카레향은 각각 별개의 향료 카트리지(61)에 의한 냄새들일 수 있다. 상기 각각의 기준향들은 동일한 냄새 물질에서 기인한 것이지만, 도 9에 도시한 바와 같이, 농도의 고저에 따라서 일정한 패턴 분포를 나타낼 수 있다.
관리 모듈(201)은 이들 기준향에 대해 FCM 알고리즘을 적용하여 각각의 중심(901, 902, 903, 904)를 결정할 수 있다. 도 9에서는 음식의 냄새에 대한 기준향에 대해 설명하였으나, 이에 제한되지 않는다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합향의 기준향에 대한 소속도를 설명하기 위한 도면이다.
도 10(a)를 참조하면, 예를 들어, 냄새 효과 정보에 포함된 냄새 중에서, 향료 카트리지 구성 정보에 따른 각각의 향료의 조합으로 생성해야 할 복합향은 복합향 1 내지 4(1001~1004)일 수 있다. 이러한 복합향 1~4(1001~1004)는 FCM 알고리즘을 통해 기준향과의 관계에서 소속도가 결정될 수 있다. 복합향 1 내지 4(1001~1004) 중 복합향 1(1001)에 대하여 살펴보면, 도 10(b)에 도시한 바와 같이, 복합향 1(1001)과 각각의 기준향의 중심(901~904)과의 거리는 소속도를 의미할 수 있다. 즉, 복합향 1은 마늘향 및 카레향에 가깝고(즉, 소속도가 높고), 올리브향 및 버터향과는 거리가 멀 수 있다(소속도가 낮을 수 있다). 이를 통해 얻어진 소속도로부터 복합향을 구현하기 위한 기준향들의 농도 레벨이 결정될 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 발향 제어 장치(10)의 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 12를 참조하면, 단계 S1201에서 발향 제어 장치(10)는 콘텐츠 제공 장치(30)(예: 방송국)로부터 4D 콘텐츠를 수신할 수 있다. 4D 콘텐츠에는 AV 신호, 및 냄새 효과 정보가 포함될 수 있다.
단계 S1202에서 발향 제어 장치(10)는 4D 콘텐츠로부터 냄새 효과 정보 및 AV 신호를 추출할 수 있다.
단계 S1203에서 발향 제어 장치(10)는 발향 장치(60)로부터 향료 카트리지 구성 정보를 수신할 수 있다.
단계 S1204에서 발향 제어 장치(10)는 단계 S1202에서 추출된 냄새 효과 정보에 대응되는 향료 카트리지(61)가 발향 장치(60)에 존재하는지 판단할 수 있다. 냄새 효과 정보에 대응되는 향료 카트리지가 발향 장치(60)에 존재하는 경우 단계 S1207로 진행하고, 그러하지 않은 경우 단계 S1205로 진행할 수 있다.
단계 S1205는 냄새 효과 정보에 대응되는 향료 카트리지가 발향 장치(60)에 존재하지 않는 경우이므로, 발향 제어 장치(10)는 향료 카트리지 구성 정보 및 냄새 효과 정보를 냄새 서버(20)로 전송할 수 있다.
단계 S1206에서 발향 제어 장치(10)는 냄새 서버(20)로부터 대체 냄새 효과 정보를 수신할 수 있다.
단계 S1207에서 발향 제어 장치(10)는 추출된 냄새 효과 정보 및/또는 수신한 대체 냄새 효과 정보를 기초로 발향 결정 정보를 생성할 수 있다.
단계 S1208에서 발향 제어 장치(10)는 발향 결정 정보를 기초로 발향 제어 메시지 생성할 수 있다.
단계 S1209에서 발향 제어 장치(10)는 4D 콘텐츠의 AV 신호와 발향 제어 메시지를 동기하여, AV 장치(50) 및 발향 장치(60)로 각각 전송할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 냄새 서버의 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 13을 참조하면, 단계 S1301에서 냄새 서버(20)의 관리 모듈(201)은 FCM 알고리즘을 이용하여 각 기준향의 중심을 결정할 수 있다.
단계 S1302에서, 관리 모듈(201)은 각 복합향과 각 기준향 중심과의 소속도를 FCM 알고리즘을 통해 결정할 수 있다.
단계 S1303에서, 관리 모듈(201)은 복합향과 기준향 중심과의 소속도를 기초로 각 기준향의 농도 레벨을 산출하여 대체 냄새 효과 정보를 생성하고, 이를 대체 냄새 DB(202)에 저장할 수 있다. 본 단계에 있어서, 상기 소속도에 기초한 농도 레벨이 실제적인 실험을 통해 얻어진 농도 레벨과 비교하여 오차가 큰 경우, 상기 소속도에 기초한 농도 레벨 대신 실험을 통해 얻어진 농도 레벨이 대체 냄새 DB(202)에 저장될 수 있다.
단계 S1304에서, 관리 모듈(201)은 발향 제어 장치(10)로부터 냄새 효과 정보 및 향료 카트리지 구성 정보가 수신되었는지 판단할 수 있다. 수신되지 않은 경우 당해 단계 S1304를 반복할 수 있다.
단계 S1305에서, 관리 모듈(201)은 대체 냄새 DB를 참조하여, 발향 제어 장치(10)로부터 수신한 냄새 효과 정보 및 향료 카트리지 구성 정보로부터 대체 냄새 효과 정보를 생성할 수 있다.
단계 S1306에서, 관리 모듈(201)은 대체 냄새 효과 정보를 발향 제어 장치(10)로 전송할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 발향 제어 장치에 의하면, 제한된 향료 카트리지만 보유하더라도 적합한 대체 냄새를 사용자에게 제공할 수 있다. 특히, 4D 콘텐츠 저작자는 가장 기본이 되거나 대표될 수 있는 냄새(이른바 단일향)만으로 4D 콘텐츠를 제작하면, 사용자는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 발향 제어 장치를 통해 적절한 냄새를 제공받을 수 있다. 이로써 사용자는 콘텐츠로부터 느껴지는 감성을 충분히 전달받을 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 방법은 컴퓨터 프로그램으로도 작성이 가능하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.　또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(정보저장매체)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행됨으로써 본 발명의 방법을 구현할 수 있다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체를 포함한다.
본 명세서에 있어서의 설명들은 일 실시예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래의 회로 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, “필수적인”, “중요하게” 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.
본 발명의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 “상기”의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 본 발명에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

Claims (10)

  1. 복수의 향료 카트리지를 구비한 발향 장치를 제어하기 위한 발향 제어 장치로서,
    컨텐츠에 설정된 원(original) 냄새를 생성하는데 필요한 냄새 효과 정보와 상기 발향 장치에 마련된 상기 복수의 향료 카트리지의 구성 정보를 기초로 상기 발향 장치가 생성할 냄새를 결정하는 분석 모듈; 및
    상기 결정된 냄새에 대응하는 발향 제어 메시지를 상기 발향 장치로 전송하는 제어 모듈을 포함하고,
    상기 분석 모듈은,
    상기 발향 장치가, 상기 원(original) 냄새에 대응하는 향료 카트리지를 구비하는지에 대응하여, 상기 원 냄새 및 상기 원 냄새를 대체하는 대체(alternative) 냄새의 생성을 결정하고,
    상기 냄새 효과 정보는 상기 원 냄새에 대응하는 향료 카트리지 식별자를 포함하고,
    상기 대체 냄새 효과 정보는 상기 대체(alternative) 냄새를 생성하는데 필요한 정보로서, 상기 발향 장치에 마련된 복수의 향료 카트리지 중 선택된 향료 카트리지의 발향 시간, (operation_time), 선택된 향료 카트리지의 발향 농도(scent_intensity), 및 선택된 향료 카트리지의 발향 속도(blower_speed) 중, 적어도 하나를 포함하는 발향 제어 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 분석 모듈은, 상기 복수의 향료 카트리지 중 상기 원 냄새에 대응하는 향료 카트리지가 존재하지 않으면, 상기 복수의 향료 카트리지의 구성 정보 및 상기 냄새 효과 정보를 서버로 전송하고, 상기 서버로부터 대체 냄새 효과 정보를 수신하며, 상기 대체 냄새 효과 정보에 따라서 상기 발향 장치가 생성할 상기 대체 냄새를 결정하는 것을 특징으로 하는 발향 제어 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 대체 냄새 효과 정보는, 상기 복수의 향료 카트리지 중 적어도 하나의 향료 카트리지에 포함된 향료를 조합하기 위한 농도 레벨 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 발향 제어 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    AV신호와 상기 AV신호와 연동되어 있는 냄새 효과 정보를 포함한 상기 콘텐츠를 외부로부터 수신하고, 상기 콘텐츠로부터 AV신호를 추출하는 콘텐츠 처리 모듈; 및
    상기 추출된 AV신호의 재생과 상기 발향 장치에 의한 냄새 발생을 동기화시키기 위한 동기화 신호를 생성하여 상기 제어 모듈에 전달하는 동기화 모듈을 더 포함하고,
    상기 제어 모듈은, 상기 동기화 신호에 따라서 상기 발향 제어 메시지를 상기 발향 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 발향 제어 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 콘텐츠는 방송 콘텐츠를 포함하고,
    상기 냄새 효과 정보는, 상기 방송 콘텐츠에 대한 방송 편성 정보에 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 발향 제어 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 냄새 효과 정보 및 상기 발향 제어 메시지 중 적어도 하나는 MPEG-V 표준을 준수하는 것을 특징으로 하는 발향 제어 장치.
  7. 발향 장치를 제어하는 발향 제어 장치에 대해 대체 냄새 효과 정보를 제공하는 서버로서,
    복합향에 대한 기준향의 조합 정보를 저장하는 대체 냄새 데이터베이스; 및
    상기 발향 제어 장치로부터 냄새 효과 정보와 상기 발향 장치에 포함된 복수의 향료 카트리지의 구성 정보를 수신하고, 상기 냄새 효과 정보가 상기 복합향에 대한 정보를 포함하면, 상기 대체 냄새 데이터베이스를 참조하여, 상기 기준향의 조합 정보를 포함한 상기 대체 냄새 효과 정보를 생성하는 관리 모듈;을 포함하고,
    상기 기준향은, 상기 복수의 향료 카트리지 중 적어도 하나의 향료 카트리지에 포함된 향료에 의한 냄새이고,
    상기 발향 제어 장치는,
    상기 발향 장치가 원(original) 냄새에 대응하는 향료 카트리지를 구비하는지에 대응하여, 상기 원 냄새 및 상기 원 냄새를 대체하는 대체(alternative) 냄새의 생성을 결정하고,
    상기 냄새 효과 정보는 상기 원 냄새에 대응하는 향료 카트리지 식별자를 포함하고,
    상기 대체 냄새 효과 정보는 상기 대체(alternative) 냄새를 생성하는데 필요한 정보로서, 상기 발향 장치에 마련된 복수의 향료 카트리지 중 선택된 향료 카트리지의 발향 시간, (operation_time), 선택된 향료 카트리지의 발향 농도(scent_intensity), 및 선택된 향료 카트리지의 발향 속도(blower_speed) 중, 적어도 하나를 포함하는, 서버.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 조합 정보는, 상기 기준향의 농도 레벨 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 서버.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 농도 레벨 정보는, 상기 복합향과 상기 기준향의 중심과의 연관성을 나타낸 소속도(membership grade)에 기초한 것을 특징으로 하는, 서버.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 소속도는 FCM(Fuzzy C-means) 알고리즘을 이용함으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는, 서버.
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