KR102404705B1 - 장갑을 활용한 인공 미각 전달 방법 - Google Patents

장갑을 활용한 인공 미각 전달 방법 Download PDF

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Abstract

인공 미각 전달 장치가 포함된 장갑을 활용한 인공 미각 전달 방법이 개시된다. 본 발명의 인공 미각 전달 방법은 복수의 서로 다른 맛(flavor)에 대응되는 온도(℃), 전류의 세기(μA) 및 주파수(Hz)를 입력받아 저장하는 단계, 복수의 서로 다른 맛 중 적어도 하나를 선택하는 단계 및, 선택된 맛에 대응되는 온도에 의한 온도 자극을 장갑의 손가락 말단부에 마련되는 온도자극부를 통해 전달하고, 선택된 맛에 대응되는 세기 및 주파수의 전류에 의한 전기 자극을 장갑의 손가락 말단부에 마련되는 전극을 통해 전달하며, 선택된 맛에 대응되는 압력에 의한 압력 자극을 장갑의 손바닥 부위에 마련되는 햅틱(haptic) 모듈을 통해 전달하는 단계를 포함한다.

Description

장갑을 활용한 인공 미각 전달 방법 { METHOD FOR TRANSMITTING ARTIFICIAL FLAVORS USING GLOVE }
본 발명은 장갑을 활용한 인공 미각 전달 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전류, 온도 및 주파수를 조합하여 다양한 맛을 구현하는 인공 미각 생성 및 전달 방법에 관한 것이다.
인간은 시각, 청각, 촉각, 후각, 미각 다섯 가지 기본 감각기관으로 주위 환경을 인식한다. 그 중, 맛을 구별할 수 있는 미각은 맛과 냄새, 질감, 온도, 화학작용 등이 다양하게 구성되는 것으로, 4가지의 기본 맛인 짠맛, 단맛, 신맛, 쓴맛을 느끼는 감각을 말한다.
사람이 맛을 느끼는 원리는 혀에 분포하는 맛의 수용기인 미뢰(taste bud)에 의해서 이루어지는데, 미뢰가 물과 타액에 녹아 들어온 음식에 반응하여 그 자극을 미각 신경을 통해 대뇌피질로 전달하면서 뇌가 맛을 인식할 수 있다.
맛의 메커니즘은 모든 과정이 화학적으로 이루어지므로 다른 어떤 감각들보다 메커니즘이 복잡한 것으로 알려져 있었으며, 비화학적인 과정을 통해 다양한 맛을 경험하기 위한 지속적인 연구가 이루어져 왔다.
지난 2011년 싱가포르 국립대학(NUS)의 니메샤 라나싱어(Nimesha Ranasinghe) 박사는 전기, 주파수, 열 등의 자극으로 가상의 음식의 맛을 구현하는 디지털 미각 인터페이스(Digital Taste Interface)에 관한 논문을 공개하였다. 이로부터, 다양한 레벨의 전류 및 온도로 혀를 자극함으로써 짠맛, 단맛, 쓴맛, 신맛을 포함한 기본 맛에 대한 감각을 구현할 수 있음을 발견하였다.
혀의 미각 수용체 단백질에 맛 분자가 결합하면 세포에 흐르는 전류가 달라지면서 뇌로 신호가 전달된다. 이때, 맛 분자가 결합할 때 나오는 전기 신호를 인위적으로 만들어 음식을 먹지 않고도 맛을 느끼게 할 수 있다. 또한, 단맛 수용체 단백질은 온도에 민감하게 반응한다고 잘 알려져 있기 때문에 온도를 높여줌으로써 단맛을 더 강하게 느낄 수 있다.
그러나, 좀 더 다양하고 세분화된 맛을 구현하는 방법이나 인간에게 인공 미각 경험을 어떤 방식으로 제공할 것인지 등에 대한 논의가 미진한 상태였고, 본 발명의 내용은 이 같은 연구결과를 어떻게 실용화하고 활용할 수 있는지에 대한 아이디어에서 출발하였다.
본 발명은 상술한 니즈를 충족시키기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 햅틱 장갑을 활용하여 인간의 제어 하에 전류, 온도 및 주파수를 조합하여 전달하고 이를 개별적으로 조절할 수 있도록 하여 다양한 맛에 대한 인공적 감각을 느낄 수 있도록 하기 위한 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공 미각 전달 장치가 포함된 장갑을 활용한 인공 미각 전달 방법은 복수의 서로 다른 맛(flavor)에 대응되는 온도(℃), 전류의 세기(μA) 및 주파수(Hz)를 입력받아 저장하는 단계, 상기 복수의 서로 다른 맛 중 적어도 하나를 선택하는 단계 및, 상기 선택된 맛에 대응되는 온도에 의한 온도 자극을 상기 장갑의 손가락 말단부에 마련되는 온도자극부를 통해 전달하고, 상기 선택된 맛에 대응되는 세기 및 주파수의 전류에 의한 전기 자극을 상기 장갑의 손가락 말단부에 마련되는 전극을 통해 전달하며, 상기 선택된 맛에 대응되는 압력에 의한 압력 자극을 상기 장갑의 손바닥 부위에 마련되는 햅틱(haptic) 모듈을 통해 전달하는 단계를 포함한다.
이때, 상기 인공 미각 전달 방법은 상기 장갑의 손등 내지 손가락 부위에 부착되는 적어도 하나의 위치 센서를 통해, 상기 장갑의 손가락 부분의 위치를 센싱하는 단계를 더 포함하고, 상기 선택하는 단계는 상기 장갑 외부에 마련된 사용자 인터페이스를 통한 조작 또는 상기 센싱된 손가락 부분의 위치 정보에 기초하여 상기 복수의 서로 다른 맛 중 적어도 하나를 선택할 수 있다.
또한, 상기 인공 미각 전달 방법은 상기 사용자 인터페이스를 통해 자극 조절 명령을 입력받는 단계 및, 상기 입력된 자극 조절 명령 또는 상기 위치 센서에 의해 센싱된 손가락 부분의 위치 정보에 따라 상기 장갑의 손가락 말단부에 전달되는 상기 온도 자극의 온도, 상기 전기 자극의 전류의 세기 및 주파수를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 장갑은 상기 손가락 말단부에 접촉되는 전극을 포함하는 골무 형태의 핑거 글로브(finger glove)로 구현될 수 있다.
이때, 상기 전달하는 단계는 상기 장갑이 복수의 손가락에 대응되는 복수의 핑거 글로브로 구현되는 경우, 상기 복수의 핑거 글로브 중 사용자에 의해 선택된 핑거 글로브에 상기 전기 자극 및 상기 온도 자극을 전달할 수 있다.
또한, 상기 전달하는 단계는 상기 복수의 서로 다른 맛 중 둘 이상의 맛이 선택된 경우, 상기 복수의 핑거 글로브 중 상기 사용자에 의해 선택된 둘 이상의 핑거 글로브에 상기 선택된 맛에 대응되는 상기 전기 자극 및 상기 온도 자극을 각각 전달할 수 있다.
또한, 상기 전달하는 단계는 상기 복수의 서로 다른 맛 중 기 설정된 맛에 있어서, 온도 또는 전류의 세기 중 적어도 어느 하나가 기 설정된 범위 내에서 시간에 따라 가변하는 온도 자극 또는 전기 자극을 전달할 수 있다.
또한, 상기 복수의 서로 다른 맛에 대응되는 온도, 전류의 세기 및 주파수는 각각 0 내지 40℃ 범위, 0 내지 250μA 범위 및 0 내지 800Hz 범위 내일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 장갑을 활용한 인공 미각 전달 장치는 복수의 서로 다른 맛(flavor)에 대응되는 온도(℃), 전류의 세기(μA) 및 주파수(Hz)를 입력받아 저장하는 저장부, 상기 장갑의 손가락 말단부에 마련되는 온도자극부를 통해 온도 자극을 전달하고, 상기 장갑의 손가락 말단부에 마련되는 전극을 통해 전기 자극을 전달하는 전달부 및, 상기 복수의 서로 다른 맛 중 적어도 하나가 선택되면, 상기 선택된 맛에 대응되는 온도에 의한 온도 자극, 상기 선택된 맛에 대응되는 세기 및 주파수의 전류에 의한 전기 자극 및 상기 선택된 맛에 대응되는 압력에 의한 압력 자극이 상기 장갑의 손바닥 부위에 마련되는 햅틱(haptic) 모듈을 통해 전달되도록 상기 전달부를 제어하는 프로세서를 포함한다.
이상과 같은 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 사용자에게 전류의 세기, 주파수 및 온도가 융합된 자극을 전달하여 다양한 맛에 대한 인공적 감각을 느끼고 조절할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 햅틱 장갑을 활용하여 맛뿐만 아닌 촉감까지 구현하고, 제스처에 따라 다양한 기능을 부여함으로써 능동적 미각 경험으로부터 얻는 즐거움에 대한 사용자의 니즈를 충족시킬 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공 미각 전달 장치의 구성을 간략히 도시한 블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공 미각 전달 과정을 설명하기 위한 순서도를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공 미각 전달 장치가 부착된 햅틱 장갑을 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 햅틱 모듈 및 위치센서를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전극의 형태를 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공 미각 전달 방법을 간략히 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 본 명세서 및 청구범위에서 사용되는 용어는 본 발명의 다양한 실시 예들에서의 기능을 고려하여 일반적인 용어들을 선택하였다. 하지만, 이러한 용어들은 당 분야에 종사하는 기술자의 의도나 법률적 또는 기술적 해석 및 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 일부 용어는 출원인이 임의로 선정한 용어일 수 있다. 이러한 용어에 대해서는 본 명세서에서 정의된 의미로 해석될 수 있으며, 구체적인 용어 정의가 없으면 본 명세서의 전반적인 내용 및 당해 기술 분야의 통상적인 기술 상식을 토대로 해석될 수도 있다.
또한, 본 명세서에 첨부된 각 도면에 기재된 동일한 참조 번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다. 설명 및 이해의 편의를 위해서 서로 다른 실시 예들에서도 동일한 참조번호 또는 부호를 사용하여 설명하도록 한다. 즉, 복수의 도면에서 동일한 참조 번호를 가지는 구성 요소를 모두 도시하고 있다고 하더라도, 복수의 도면들이 하나의 실시 예를 의미하는 것은 아니다.
또한, 본 명세서 및 청구범위에서는 구성요소들 간의 구별을 위하여 '제1', '제2' 등과 같이 서수를 포함하는 용어가 사용될 수 있다. 이러한 서수는 동일 또는 유사한 구성 요소들을 서로 구별하기 위하여 사용하는 것이며, 이러한 서수 사용으로 인하여 용어의 의미가 한정 해석되어서는 안될 것이다. 일 예로, 이러한 서수와 결합된 구성 요소는 그 숫자에 의해 사용 순서나 배치 순서 등이 제한 해석되어서는 안된다. 필요에 따라서는, 각 서수들은 서로 교체되어 사용될 수도 있다.
본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다름을 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, '포함하다' 또는 '구성하다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명의 실시 예에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적인 연결뿐 아니라, 다른 매체를 통한 간접적인 연결의 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다는 의미는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 다른 인공 미각 전달 장치의 구성을 간략히 도시한 블록도이다.
본 발명의 인공 미각 전달 장치(100)는 저장부(110), 전달부(120) 및 프로세서(130)를 포함한다.
저장부(110)는 인공 미각 전달 장치(100)의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장하는 역할을 수행한다. 특히, 저장부(110)는 복수의 서로 다른 맛(flavor)에 대응되는 온도(℃), 전류의 세기(μA) 및 주파수(Hz) 를 저장할 수 있다.
아래 도시된 표 1과 같이, 미각의 종류 및 세분화된 맛의 종류에 따라 해당 맛이 발현되는 조건인 전류의 세기(μA), 주파수(Hz) 및 온도(℃)가 매핑된 매핑테이블이 저장되어 있을 수 있다.
미각의 종류 맛 전류크기(μA) 주파수(Hz) 온도(℃)


신맛		 Tuscan 오렌지맛 180 800 30
브라질 망고 자몽 맛 180 800 25
말리부 레몬 꽃 맛 180 800 18
라임 맛 60~180 800 20~30
매운맛 마다가스카르 향신료 맛 20 800 20~30
민트맛 말리부 레몬 꽃 맛 20 400 36
박하맛 박하사탕 맛 40 800 18
단맛 초콜릿 맛 180~60 하강 800 35~25 하강
짠맛 소금 맛 50 100 20~30 상승
쓴맛 한약 맛 60~140 400 20~30 상승
이때, 각각의 맛에 대응되는 온도는 0~40℃ 범위, 전류의 세기는 0~250μA 범위 및 주파수는 0~800Hz 범위 내에서 설정되는 것이 바람직하다.
저장부(110)는 저장된 위 매핑 테이블 외에도 사용자 인터페이스(미도시)를 통해 사용자로부터 입력받은 특정한 맛과 해당 특정한 맛에 매핑될 온도, 전류의 세기 및 주파수에 대한 설정 정보를 저장할 수 있다.
전달부(120)는 온도 자극 및 전류에 의한 전기 자극을 전달하는 구성이다.
구체적으로, 전달부(120)는 선택된 맛에 대응되는 온도에 의한 온도 자극 및, 선택된 맛에 대응되는 세기 및 주파수의 전류에 의한 전기 자극을 전달할 수 있다. 전달부(120)는 온도 자극 및 전기 자극을 전달하여 사용자의 특정 부위에 전달할 수 있다면 그 소재는 무방하다. 다만, 전달부(120)는 인공 미각 전달 장치(100)에 있어서 사용자의 혀가 맞닿을 수 있는 배치형태 및 구조를 가지는 것이 바람직하며, 본 발명에서는 햅틱 장갑(1)의 각 손가락 말단부에 전달부(120)가 배치되도록 하여 사용자가 햅틱 장갑(1)을 착용한 상태에서 각 손가락을 혀에 갖다대면 전달부(120)로부터 온도 자극 및 전기 자극이 혀에 전달되어 맛을 느낄 수 있도록 설계하였다.
본 발명의 햅틱 장갑(1)은 기본적으로 내측에 손을 끼울 수 있는 공간부를 구비한 절연성 재질의 부재로 이루어질 수 있다.
전달부(120)는 온도 자극을 위한 온도자극부(121)와 전기 자극을 위한 전극(122)을 포함할 수 있다.
온도자극부(121)는 히팅 코일 또는 열전소자로 구현될 수 있다.
열전소자는 펠티에(peltier) 효과에 의한 흡열 또는 발열을 이용한 것으로, n형 반도체와 p형 반도체가 반복하여 직열로 접속되어, 전류가 흐르는 방향에 따라 흡열 또는 발열이 결정된다. 열원(heat source)이 가해지면, p형 반도체에서는 정공이, n형 반도체에서는 전자가 그 에너지를 가지고 열 방출원(hear sink)으로 이동하면서 외부의 부하에 일을 하면서 열에너지가 전기에너지로 변환될 수 있다.
전극(122)은 한 쌍의 전도부 및 전원 커넥터 및 리드선을 포함할 수 있는데, 한 쌍의 전도부는 전도성을 위하여 은, 염화은, 티타늄, 금 및 백금 중 어느 하나의 금속을 포함하여 형성될 수 있다.
전도부는 리드선 및 전원 커넥터를 통하여 전원이 공급되는 전원부와 전기적으로 연결되고, 전도부와 전원부를 연결하는 각각의 리드선은 외부로 노출되지 않도록 별도의 절연재료로 덮여질 수 있다.
햅틱 장갑에 있어서 전극(122)의 구체적인 배치 방법은 도 5에서 후술하도록 한다.
프로세서(130)는 인공 미각 전달 장치(100)의 동작을 전반적으로 제어하는 구성이다.
일 실시 예에 따라, 프로세서(130)는 디지털 시그널 프로세서(digital signal processor(DSP), 마이크로 프로세서(microprocessor), TCON(Time controller), 중앙처리장치(central processing unit(CPU)), MCU(Micro Controller Unit), MPU(micro processing unit), 컨트롤러(controller), 어플리케이션 프로세서(application processor(AP)), 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)), ARM 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함하거나, 해당 용어로 정의될 수 있다. 또한, 프로세서(130)는 프로세싱 알고리즘이 내장된 SoC(System on Chip), LSI(large scale integration)로 구현될 수도 있고, FPGA(Field Programmable gate array) 형태로 구현될 수도 있다.
프로세서(130)는 선택된 맛에 대응되는 온도에 의한 온도 자극 및, 선택된 맛에 대응되는 세기 및 주파수의 전류에 의한 전기 자극을 전달하도록 전달부(120)를 제어할 수 있다.
이때, 프로세서(130)는 사용자 인터페이스를 통해 입력된 자극 조절 명령에 따라 전달부(120)에서 전달되는 온도 자극의 온도, 전기 자극의 전류의 세기 및 주파수를 조절하도록 전달부(120)를 제어할 수 있다. 이에 따라, 프로세서(130)는 온도 및 전류를 각각 제어할 수 있는 제어 모듈을 포함할 수 있다.
한편, 프로세서(130)는 표 1에 도시된 바와 같이, 복수의 서로 다른 맛 중 기 설정된 맛에 있어서는, 온도 또는 전류의 세기가 기 설정된 범위 내에서 시간에 따라 가변하는 온도 자극 도는 전기 자극을 전달할 수 있다.
예를 들어, 단맛 중 초콜릿 맛을 구현하기 위해서, 전류의 세기를 180μA에서 60μA로 하강시키고, 온도를 35℃로부터 25℃까지 하강시킬 수 있다. 쓴맛 중 한약 맛을 구현하기 위해서는, 60μA~140μA의 전류 범위 내에서 온도를 20℃로부터 30℃까지 상승시킬 수 있다.
이와 같이, 전달부(120)로부터 온도 자극 및 전기 자극이 전달되면, 사용자가 전달부(120)에 혀를 대어 온도 자극 및 전기 자극을 전달받을 수 있다. 미뢰를 통해 전달된 온도 자극 및 전기 자극은 두뇌를 통해 특정한 맛으로 느껴지게 된다.
한편, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공 미각 전달 과정을 설명하기 위한 순서도를 도시한 도면이다.
먼저, 맛에 대응되는 설정 값을 저장한다(S210). 이 후, 저장된 복수의 서로 다른 맛 중 어느 하나에 대한 선택 명령을 수신하면(S220), 수신된 선택 명령에 대응되는 온도, 전류 세기 및 주파수를 조절할 수 있다(S240). 또한, 온도, 전류 세기 및 주파수를 직접 조절하기 위한 자극 조절 명령을 입력받을 수도 있고(S230), 이때는 자극 조절 명령에 따라 온도, 전류 세기 및 주파수를 조절할 수 있다.
이와 같이 조절된 온도, 전류 세기 및 주파수는 전달부(120)의 온도자극부(121) 및 전극(122)을 통해 온도 자극 및 전기 자극으로 사용자에게 전달된다(S250).
사용자가 전달부(120)를 구성하는 온도자극부(121) 및 전극(122)을 혀에 갖다 대면, 이와 같이 전달된 온도 자극 및 전기 자극이 사용자의 혀에 가해짐으로써 인공 미각이 생성 및 전달될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공 미각 전달 장치가 부착된 햅틱 장갑을 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 인공 미각 전달 장치는 저장부(110) 및 프로세서(130)를 포함한 제어 모듈이 햅틱 장갑(1)의 손목 부분에 위치하고, 온도 자극 및 전기 자극을 전달하기 위한 전달부(120)는 햅틱 장갑(1)의 각 손가락 말단부에 마련될 수 있다.
전달부(120)는 각 손가락마다 5개의 전달 모듈로 구성될 수 있다. 각 전달 모듈과 프로세서(130)는 도전성 전극판을 통해 연결될 수 있고, 도전성 전극판의 일 측에는 외부 도선을 연결시키는 연결 부재가 형성될 수 있다.
각 전달 모듈(120-1~120-5)은 각각 온도자극부(121) 및 전극(122)을 포함할 수 있다.
온도자극부(121)가 열전소자로 구현될 경우의 예에 있어서, 햅틱 장갑(1)의 손목 부분에 위치하는 제어 모듈은 열전소자를 제어하기 위한 온도 조절 PCB를 포함할 수 있다. 온도 자극을 전달하기 위한 열전소자는 햅틱 장갑(1)의 손가락 말단부에 전극(122)과 같이 마련되며, 양극 및 음극의 각 전도성 금속으로 온도 조절 PCB와 연결될 수 있다.
전극(122)은 햅틱 장갑(1)의 각 손가락 말단부에 마련되는 전극용 FPCB(Flexible Printed Circuit Board) 기판으로 구현되거나 햅틱 장갑(1)의 각 손가락에 끼울 수 있는 링(ring) 타입으로 구현될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 햅틱 모듈 및 위치센서를 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 햅틱 장갑(1)의 손바닥 쪽에는 선택된 맛에 대응되는 압력에 의한 압력 자극을 전달하기 위한 햅틱(haptic) 모듈(123)이 포함될 수 있고, 손등 내지 손가락 부위에는 햅틱 장갑(1)의 각 손가락 부분의 위치를 센싱하기 위한 적어도 하나의 위치 센서(124)가 포함될 수 있다.
햅틱 모듈(123)은 프로세서(130)의 제어에 따라, 압전소자 및 복수의 액츄에이터를 포함하여 사실적인 촉각을 전달할 수 있다. 햅틱 모듈(123)은 선택된 맛에 대응되는 압력 자극이 손바닥 부위에 가해지도록 동작될 수 있다.
다른 실시 예로서, 햅틱 모듈(123)은 기압을 사용하여 압력을 생성하고 이를 사용자의 손바닥의 근감각을 자극하도록 하는 공압식 액추에이터를 포함할 수도 있다.
위치 센서(124)는 3축 자이로스코프, 3축 가속도 센서, 3축 지자기센서 및 압전 센서 중 적어도 하나를 내장하여 햅틱 장갑(1)의 각 손가락 모션이나 위치를 감지할 수 있다.
이에 따라, 프로세서(130)는 위치 센서(124)에 의해 센싱된 각 손가락 부분의 위치 정보에 따라 손가락의 위치 또는 모션을 감지하고, 감지된 위치 또는 모션에 따라 햅틱 장갑(1)의 각 손가락 말단부에 전달되는 온도 자극의 온도, 전기 자극의 전류의 세기 및 주파수를 조절하여 사용자에게 전달되는 맛이 달라지도록 제어할 수 있다.
이때, 기 설정된 손가락의 위치 또는 모션에 각각 대응되는 맛과 그 맛을 구현하기 위한 온도, 전류의 세기 및 주파수가 매핑된 매핑 테이블이 저장되어 있을 수 있다.
한편, 도 5는 장갑이 손가락 말단부에 접촉되는 전극(122-1, 122-2)을 포함하는 골무 형태의 핑거 글로브(finger glove) 로 구현된 예를 도시한 것이다.
핑거 글로브(50)는 사용자의 각 손가락에 끼울 수 있는 내부 공간을 가지도록 설계되며, 손가락 굵기에 따라 탄성력이 작용할 수 있도록 신축성 있는 플라스틱 또는 고무 소재로 이루어질 수 있다.
각 전극(122-1, 122-2)는 4P 전선을 통해 손목에 마련되는 제어 모듈과 연결될 수 있다.
이때, 프로세서(130)는 복수의 손가락에 대응되는 복수의 핑거 글로브(50) 중 사용자에 의해 선택된 핑거 글로브(50)에 전기 자극 및 온도 자극을 전달하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 검지 손가락에 대응되는 핑거 글로브(50) 및 엄지 손가락에 대응되는 핑거 글로브(50) 중 사용자 인터페이스를 통해 검지 손가락에 대응되는 핑거 글로브(50)가 사용자에 의해 선택되는 경우, 프로세서(130)는 검지 손가락에 대응되는 핑거 글로브(50)에만 전기 자극 및 온도 자극을 전달할 수 있다.
또한, 프로세서(130)는 복수의 서로 다른 맛 중 둘 이상의 맛이 선택된 경우에 있어서, 복수의 핑거 글로브 중 사용자에 의해 선택된 둘 이상의 핑거 글로브에, 선택된 맛에 대응되는 전기 자극 및 온도 자극을 각각 전달할 수 있다. 예를 들어, 복수의 서로 다른 맛 중 특정한 단 맛과 특정한 짠 맛이 선택되었고, 사용자에 의해 검지 손가락에 대응되는 핑거 글로브(50) 및 엄지 손가락에 대응되는 핑거 글로브(50)가 선택된 경우, 검지 손가락에 대응되는 핑거 글로브(50)에는 상기 선택된 단맛에 대응되는 전기 자극 및 온도 자극을 전달하고, 엄지 손가락에 대응되는 핑거 글로브(50)에는 상기 짠 맛에 대응되는 전기 자극 및 온도 자극을 전달할 수 있다.
한편, 각 손가락에 대응되는 핑거 글로브(50)는 짠 맛, 단 맛, 쓴 맛, 매운 맛, 신 맛 등 미각의 종류에 따른 카테고리 별로 대응되는 온도 자극 및 전기 자극을 전달하도록 기분류될 수 있다. 예를 들어, 신맛 카테고리에 속하는 맛이 선택되는 경우에는 검지 손가락에 대응되는 핑거 글로브(50), 민트맛 및 박하맛 카테고리에 속하는 맛이 선택되는 경우에는 중지 손가락에 대응되는 핑거 글로브(50)를 통해 각각의 맛에 대응되는 온도 자극 및 전기 자극이 전달될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공 미각 전달 방법을 간략히 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 복수의 서로 다른 맛에 대응되는 온도, 전류의 세기 및 주파수를 입력받아 저장한다(S610).
이후, 복수의 서로 다른 맛 중 어느 하나를 선택한다(S620). 이때, 장갑 외부에 마련된 사용자 인터페이스를 통한 조작 또는 장갑의 손등 내지 손가락 부위에 부착되는 적어도 하나의 위치 센서를 통해 센싱된 각 손가락 부분의 위치에 기초하여 복수의 서로 다른 맛 중 어느 하나를 선택할 수 있다.
이후, 선택된 맛에 대응되는 온도에 의한 온도 자극을 장갑의 각 손가락 말단부에 마련되는 온도자극부를 통해 전달하고, 선택된 맛에 대응되는 세기 및 주파수의 전류에 의한 전기 자극을 장갑의 각 손가락 말단부에 마련되는 전극을 통해 전달하며, 선택된 맛에 대응되는 압력에 의한 압력 자극을 장갑의 손바닥 부위에 마련되는 햅틱(haptic) 모듈을 통해 전달한다(S630).
이때, 전극은 장갑의 각 손가락 말단부에 마련되는 전극용 FPCB 기판 또는 손가락에 끼울 수 있는 링 타입으로 구현될 수 있다.
또한, 복수의 서로 다른 맛 중 기 설정된 맛에 있어서, 온도 또는 전류의 세기 중 적어도 하나가 기 설정된 범위 내에서 시간에 따라 가변하는 온도 자극 또는 전기 자극을 전달할 수 있다.
이때, 사용자 인터페이스를 통해 자극 조절 명령을 입력받을 수 있다. 이 경우, 입력된 자극 조절 명령 또는 위치 센서에 의해 센싱된 각 손가락 부분의 위치 정보에 따라 장갑의 각 손가락 말단부에 전달되는 온도 자극의 온도, 전기 자극의 전류의 세기 및 주파수를 조절할 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 사용자에게 전류의 세기, 주파수 및 온도가 융합된 자극을 전달하여 다양한 맛에 대한 인공적 감각을 느끼고 조절할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 햅틱 장갑을 활용하여 맛뿐만 아닌 촉감까지 구현하고, 제스처에 따라 다양한 기능을 부여함으로써 능동적 미각 경험으로부터 얻는 즐거움에 대한 사용자의 니즈를 충족시킬 수 있다.
한편, 상술한 다양한 실시 예에 따른 인공 미각 전달 방법은 프로그램으로 구현되어 다양한 기록 매체에 저장될 수 있다. 즉, 각종 프로세서에 의해 처리되어 상술한 인공 미각 전달 방법을 실행할 수 있는 컴퓨터 프로그램이 기록 매체에 저장된 상태로 사용될 수도 있다.
일 예로, ⅰ) 복수의 서로 다른 맛에 대응되는 온도, 전류의 세기 및 주파수를 입력받아 저장하는 단계, ⅱ) 복수의 서로 다른 맛 중 어느 하나를 선택하는 단계, ⅲ) 선택된 맛에 대응되는 온도에 의한 온도 자극을 장갑의 각 손가락 말단부에 마련되는 온도자극부를 통해 전달하고, 선택된 맛에 대응되는 세기 및 주파수의 전류에 의한 전기 자극을 장갑의 각 손가락 말단부에 마련되는 전극을 통해 전달하며, 선택된 맛에 대응되는 압력에 의한 압력 자극을 장갑의 손바닥 부위에 마련되는 햅틱 모듈을 통해 전달하는 단계를 수행하는 프로그램이 저장된 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)가 제공될 수 있다.
비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100: 인공 미각 전달 장치 110: 저장부
120: 전달부 121: 온도자극부
122: 전극 123: 햅틱 모듈
124: 위치 센서

Claims (10)

  1. 인공 미각 전달 장치가 포함된 장갑을 활용한 인공 미각 전달 방법에 있어서,
    복수의 서로 다른 맛(flavor)에 대응되는 온도(℃), 전류의 세기(μA) 및 주파수(Hz)를 입력받아 저장하는 단계;
    상기 복수의 서로 다른 맛 중 적어도 하나를 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 맛에 대응되는 온도에 의한 온도 자극을 상기 장갑의 손가락 말단부에 마련되는 온도자극부를 통해 전달하고, 상기 선택된 맛에 대응되는 세기 및 주파수의 전류에 의한 전기 자극을 상기 장갑의 손가락 말단부에 마련되는 전극을 통해 전달하며, 상기 선택된 맛에 대응되는 압력에 의한 압력 자극을 상기 장갑의 손바닥 부위에 마련되는 햅틱(haptic) 모듈을 통해 전달하는 단계;를 포함하고,
    상기 전달하는 단계는,
    상기 장갑이 상기 손가락 말단부에 접촉되는 전극을 포함하는 골무 형태로서, 복수의 손가락에 대응되는 복수의 핑거 글로브(finger glove)로 구현되는 경우, 상기 복수의 핑거 글로브 중 사용자에 의해 선택된 핑거 글로브에 상기 전기 자극 및 상기 온도 자극을 전달하고,
    상기 복수의 서로 다른 맛 중 둘 이상의 맛이 선택된 경우, 상기 복수의 핑거 글로브 중 상기 사용자에 의해 선택된 둘 이상의 핑거 글로브에 상기 선택된 맛에 대응되는 상기 전기 자극 및 상기 온도 자극을 각각 전달하는 것을 특징으로 하는 인공 미각 전달 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 장갑의 손등 내지 손가락 부위에 부착되는 적어도 하나의 위치 센서를 통해, 상기 장갑의 손가락 부분의 위치를 센싱하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 선택하는 단계는,
    상기 장갑 외부에 마련된 사용자 인터페이스를 통한 조작 또는 상기 센싱된 손가락 부분의 위치 정보에 기초하여 상기 복수의 서로 다른 맛 중 적어도 하나를 선택하는 것을 특징으로 하는 인공 미각 전달 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 사용자 인터페이스를 통해 자극 조절 명령을 입력받는 단계; 및
    상기 입력된 자극 조절 명령 또는 상기 위치 센서에 의해 센싱된 손가락 부분의 위치 정보에 따라 상기 장갑의 손가락 말단부에 전달되는 상기 온도 자극의 온도, 상기 전기 자극의 전류의 세기 및 주파수를 조절하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인공 미각 전달 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전달하는 단계는,
    상기 복수의 서로 다른 맛 중 기 설정된 맛에 있어서, 온도 또는 전류의 세기 중 적어도 어느 하나가 기 설정된 범위 내에서 시간에 따라 가변하는 온도 자극 또는 전기 자극을 전달하는 것을 특징으로 하는 인공 미각 전달 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 서로 다른 맛에 대응되는 온도, 전류의 세기 및 주파수는 각각 0 내지 40℃ 범위, 0 내지 250μA 범위 및 0 내지 800Hz 범위 내인 것을 특징으로 하는 인공 미각 전달 방법.
  9. 장갑을 활용한 인공 미각 전달 장치에 있어서,
    복수의 서로 다른 맛(flavor)에 대응되는 온도(℃), 전류의 세기(μA) 및 주파수(Hz)를 입력받아 저장하는 저장부;
    상기 장갑의 손가락 말단부에 마련되는 온도자극부를 통해 온도 자극을 전달하고, 상기 장갑의 손가락 말단부에 마련되는 전극을 통해 전기 자극을 전달하는 전달부; 및
    상기 복수의 서로 다른 맛 중 적어도 하나가 선택되면, 상기 선택된 맛에 대응되는 온도에 의한 온도 자극, 상기 선택된 맛에 대응되는 세기 및 주파수의 전류에 의한 전기 자극 및 상기 선택된 맛에 대응되는 압력에 의한 압력 자극이 상기 장갑의 손바닥 부위에 마련되는 햅틱(haptic) 모듈을 통해 전달되도록 상기 전달부를 제어하는 프로세서;를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 장갑이 상기 손가락 말단부에 접촉되는 전극을 포함하는 골무 형태로서, 복수의 손가락에 대응되는 복수의 핑거 글로브(finger glove)로 구현되는 경우, 상기 복수의 핑거 글로브 중 사용자에 의해 선택된 핑거 글로브에 상기 전기 자극 및 상기 온도 자극을 전달하고,
    상기 복수의 서로 다른 맛 중 둘 이상의 맛이 선택된 경우, 상기 복수의 핑거 글로브 중 상기 사용자에 의해 선택된 둘 이상의 핑거 글로브에 상기 선택된 맛에 대응되는 상기 전기 자극 및 상기 온도 자극이 각각 전달되도록 제어하는 인공 미각 전달 장치.
  10. 제1항 내지 제3항, 제7항 및 제8항 중 어느 한 항의 인공 미각 전달 방법을 실행시키는 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
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