KR102421487B1 - 인공 지능 기기 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 인공 지능 기기는 음성을 수신하는 마이크로폰과 음향을 출력하는 음향 출력부와 외부에 배치된 카메라로부터 수신된 영상 및 상기 마이크로폰으로부터 수신된 음성 중 하나 이상에 기초하여, 타겟의 상황 정보를 획득하고, 획득된 상황 정보에 맞는 피드백 정보를 생성하고, 생성된 피드백 정보의 출력 음량 세기를 결정하는 인공 지능부 및 결정된 출력 음량 세기로, 상기 피드백 정보를 출력하도록 상기 음향 출력부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

인공 지능 기기{ARTIFICIAL INTELLIGENT DEVICE}
본 발명은 인공 지능 기기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 사용자의 상황에 맞는 정보를 제공하는 인공 지능 기기에 관한 것이다.
인공 지능(artificial intelligence)은 인간의 지능으로 할 수 있는 사고, 학습, 자기계발 등을 컴퓨터가 할 수 있도록 하는 방법을 연구하는 컴퓨터 공학 및 정보기술의 한 분야로, 컴퓨터가 인간의 지능적인 행동을 모방할 수 있도록 하는 것을 의미한다.
또한, 인공지능은 그 자체로 존재하는 것이 아니라, 컴퓨터 과학의 다른 분야와 직간접으로 많은 관련을 맺고 있다. 특히 현대에는 정보기술의 여러 분야에서 인공지능적 요소를 도입하여, 그 분야의 문제 풀이에 활용하려는 시도가 매우 활발하게 이루어지고 있다.
한편, 종래에는 인공지능을 이용하여 사용자가 처한 상황을 인지하고 사용자가 원하는 정보를 원하는 형태로 제공하는 상황 인지(Context Awareness) 기술이 활발하게 연구되고 있다.
상술한, 상황 인지 기술이 발달함과 동시에 사용자가 처한 상황에 적합한 기능을 수행할 수 있는 이동 단말기에 대한 수요가 증가하고 있다.
일 예로, 종래의 인공 지능 기기는 영상 인식을 통해 타겟의 위치를 검색한 후, 타겟의 위치에 해당하는 방향으로, 알림이나, 정보를 출력할 수 있었다.
그러나, 종래의 인공 지능 기기는 동일한 음량 세기로 알림이나 정보를 출력했고, 음량의 세기가 큰 경우, 청자나 청자의 주변인에게 불필요한 소음을 야기하는 문제가 있었다.
또한, 알림이나, 정보의 출력 음량의 세기가 작은 경우, 청자에게 들리지 않는 문제도 있었다.
또한, 타겟의 상황에 맞지 않게, 알림이나 정보를 음향으로만, 출력하는 경우(예를 들어, 타겟이 인공 지능 기기 근처에 없는 경우), 타겟에게 정보의 전달이 원활히 이루어 지지 않는 문제가 있다.
본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 타겟의 상황 정보에 맞는 피드백 정보를 출력할 시, 타겟의 상황 정보에 기반하여, 피드백 정보의 출력 음량 세기를 자동으로 조절할 수 있는 인공 지능 기기의 제공을 목적으로 한다.
본 발명은 타겟의 상황을 인지하여, 인지된 타겟의 상황에 적합한 출력 방식으로, 피드백 정보를 제공할 수 있는 인공 지능 기기의 제공을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 인공 지능 기기는 음성을 수신하는 마이크로폰과 음향을 출력하는 음향 출력부와 외부에 배치된 카메라로부터 수신된 영상 및 상기 마이크로폰으로부터 수신된 음성 중 하나 이상에 기초하여, 타겟의 상황 정보를 획득하고, 획득된 상황 정보에 맞는 피드백 정보를 생성하고, 생성된 피드백 정보의 출력 음량 세기를 결정하는 인공 지능부 및 결정된 출력 음량 세기로, 상기 피드백 정보를 출력하도록 상기 음향 출력부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 타겟의 상황 정보는 상기 타겟의 속성, 상기 타겟의 행위, 상기 타겟의 위치 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 인공 지능부는 상기 타겟의 상황 정보를 이용하여, 상기 타겟의 상황을 예측하고, 예측 결과를 나타내는 상기 피드백 정보를 생성할 수 있다.
상기 인공 지능부는 상기 마이크로폰을 통해 입력된 음성의 세기가 기 설정된 세기 미만인 경우, 상기 피드백 정보의 출력 음량 세기를 기 설정된 음량 세기보다 작은 세기로 결정할 수 있다.
상기 인공 지능부는 상기 마이크로폰을 통해 입력된 음성의 세기가 기 설정된 세기 이상인 경우, 상기 피드백 정보의 출력 음량 세기를 기 설정된 음량 세기보다 큰 세기로 결정할 수 있다.
상기 인공 지능부는 상기 영상에 복수의 타겟들이 포함된 경우, 상기 복수의 타겟들 중 상기 마이크로폰을 통해 수신된 음성을 이용하여, 발화하는 타겟을 선정하고, 상기 제어부는 선정된 타겟의 방향으로 상기 피드백 정보를 상기 음향 출력부를 통해 출력할 수 있다.
상기 타겟의 이동 단말기와 근거리 통신을 수행하는 근거리 통신 모듈을 더 포함하고, 상기 피드백 정보는 상기 이동 단말기가 수신한 알림을 포함할 수 있다.
상기 인공 지능 기기는 상기 타겟의 이동 단말기와 근거리 통신을 수행하는 근거리 통신 모듈을 더 포함하고, 상기 인공 지능부는 상기 타겟의 상황 정보에 맞게 상기 피드백 정보의 출력 방식을 결정하고, 상기 출력 방식은 상기 근거리 통신 모듈 또는 상기 음향 출력부 중 어느 하나를 통해 상기 피드백 정보를 출력하는 방식일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 인공 지능 기기는 이동 단말기와 근거리 무선 통신을 수행하는 근거리 통신 모듈와 음성을 수신하는 마이크로폰과 음향을 출력하는 음향 출력부와 외부에 배치된 카메라로부터 수신된 영상 및 상기 마이크로폰으로부터 수신된 음성 중 하나 이상에 기초하여, 타겟의 상황 정보를 획득하고, 획득된 상황 정보에 맞는 피드백 정보를 생성하고, 상기 근거리 통신 모듈 또는 상기 음향 출력부 중 어느 하나를 생성된 피드백 정보의 출력 방식으로 결정하는 인공 지능부 및 결정된 출력 방식으로 상기 피드백 정보를 출력하도록 상기 근거리 통신 모듈 또는 상기 음향 출력부 중 어느 하나를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 인공 지능부는 상기 영상에 상기 타겟이 존재하지 않는 경우, 상기 마이크로폰을 통해 수신된 음성에 응답하는 상기 피드백 정보를 상기 근거리 통신 모듈을 통해 상기 이동 단말기로 전송할 수 있다.
상기 인공 지능부는 상기 영상에 상기 타겟이 존재하는 경우, 상기 마이크로폰을 통해 수신된 음성에 응답하는 상기 피드백 정보를 상기 음향 출력부를 통해 출력할 수 있다.
상기 타겟의 상황 정보는 상기 타겟의 속성, 상기 타겟의 행위, 상기 타겟의 위치 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 인공 지능부는 상기 타겟의 상황 정보를 이용하여, 상기 타겟의 상황을 예측하고, 예측 결과를 나타내는 상기 피드백 정보를 생성할 수 있다.
상기 인공 지능부는 상기 영상에 복수의 타겟들이 포함된 경우, 상기 복수의 타겟들 중 상기 마이크로폰을 통해 수신된 음성을 이용하여, 발화하는 타겟을 선정하고, 선정된 타겟의 방향으로 상기 피드백 정보를 상기 음향 출력부를 통해 출력할 수 있다.
상기 인공 지능부는 상기 영상에 기초하여, 상기 타겟의 위험 상황이 감지된 경우, 상기 타겟의 상황 정보에 관계 없이, 긴급 상황 정보를 생성하고, 상기 제어부는 생성된 긴급 상황 정보를 상기 근거리 통신 모듈을 통해 상기 이동 단말기에 전송하고, 상기 긴급 상황 정보를 상기 음향 출력부를 통해 기 설정된 음량 세기 이상을 갖는 음향으로, 출력할 수 있다.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 타겟의 상황에 맞게, 피드백 정보의 출력 음량 세기가 자동으로 조절되어, 타겟 및 타겟 주위의 청자에게 불필요한 소음이 발생되지 않을 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 타겟의 상황에 맞게, 피드백 정보의 출력 음량 세기가 자동으로 조절되어, 청자에게 피드백 정보의 제공이 원활하게 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 타겟의 상황에 맞게, 피드백 정보의 출력 방식이 제공되어, 타겟은 어떠한 상황에서도 피드백 정보를 제공받을 수 있다.
도 1a는 본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도이다.
도 1b 및 1c는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 변형 가능한 이동 단말기의 다른 예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시 예와 관련된 와치 타입의 이동 단말기의 일 예를 보인 사시도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시 예와 관련된 글래스 타입의 이동 단말기의 일 예를 보인 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 단말기의 동작 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 일 실시 예에 따라 타겟의 상황 정보를 이용하여, 서로 다른 방법으로, 피드백 정보를 출력하는 예를 설명하는 도면이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 타겟에 대한 상황 정보를 이용하여, 피드백 정보를 출력하는 예를 설명하는 도면이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 일 실시 예에 따라 획득된 타겟의 상황 정보에 맞는 피드백 정보를 다른 타겟에 제공하는 예를 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 타겟의 상황 정보에 따라 피드백 정보의 출력 음량을 조절하거나, 피드백 정보의 알림 방식을 변경하는 예를 설명하는 도면이다.
도 10은 타겟의 상황 정보에 따라 피드백 정보의 알림 방식을 변경하는 또 다른 예를 설명하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따라 위험 상황이 감지된 경우, 타겟의 상황 정보와 관계 없이, 긴급 상황임을 알리는 긴급 피드백 정보를 출력하는 예를 설명하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 위험 상황이 감지된 경우, 타겟의 상황 정보와 관계 없이, 긴급 상황임을 알리는 긴급 피드백 정보를 출력하는 예를 설명하는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따라 차량의 상황 정보를 인지하고, 인지된 차량의 상황 정보에 맞게 경적음을 출력하는 예를 설명하는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등이 포함될 수 있다.
그러나, 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털사이니지 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.
도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 도 1a는본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도이고, 도1b 및 1c는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.
상기 이동 단말기(100)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 인공 지능부(130), 감지부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다.
도 1a에 도시된 구성요소들은 이동 단말기를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 이동 단말기는 위에서 열거된 구성요소들보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 무선 통신부(110)는, 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100) 사이, 또는 이동 단말기(100)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부(110)는, 이동 단말기(100)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.
이러한 무선 통신부(110)는, 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114), 위치정보 모듈(115) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
입력부(120)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 122), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력 받기 위한 사용자 입력부(123, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.
인공지능부(130)는, 인공 지능 기술에 기반하여 정보들을 처리하는 역할을 수행하는 것으로, 정보의 학습, 정보의 추론, 정보의 지각, 자연 언어의 처리 중 적어도 하나를 수행하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.
인공지능부(130)는 머신 러닝(machine learning) 기술을 이용하여, 이동 단말기 내에 저장된 정보, 이동 단말기 주변의 환경 정보, 통신 가능한 외부 저장소에 저장된 정보 등 방대한 양의 정보(빅데이터, big data)를 학습, 추론, 처리 중 적어도 하나를 수행할 수 있다. 그리고, 인공지능부(130)는 상기 머신 러닝 기술을 이용하여 학습된 정보들을 이용하여, 실행 가능한 적어도 하나의 이동 단말기의 동작을 예측(또는 추론)하고, 상기 적어도 하나의 예측된 동작들 중 가장 실현성이 높은 동작이 실행되도록 이동 단말기를 제어할 수 있다.
머신 러닝 기술은 적어도 하나의 알고리즘에 근거하여, 대규모의 정보들을 수집 및 학습하고, 학습된 정보를 바탕으로 정보를 판단 및 예측하는 기술이다. 정보의 학습이란 정보들의 특징, 규칙, 판단 기준 등을 파악하여, 정보와 정보 사이의 관계를 정량화하고, 정량화된 패턴을 이용하여 새로운 데이터들을 예측하는 동작이다.
이러한 머신 러닝 기술이 사용하는 알고리즘은 통계학에 기반한 알고리즘이 될 수 있으며, 예를 들어, 트리 구조 형태를 예측 모델로 사용하는 의사 결정 나무(decision tree), 생물의 신경 네트워크 구조와 기능을 모방하는 인공 신경망(neural network), 생물의 진화 알고리즘에 기반한 유전자 프로그래밍(genetic programming), 관측된 예를 군집이라는 부분집합으로 분배하는 군집화(Clustering), 무작위로 추출된 난수를 통해 함수값을 확률로 계산하는 몬테카를로 방법(Monter carlo method) 등이 될 수 있다.
머신 러닝 기술의 한 분야로써, 딥러닝(deep learning) 기술은 인공 신경망 알고리즘을 이용하여, 정보들을 학습, 판단, 처리 중 적어도 하나를 수행하는 기술이다. 인공 신경망은 레이어와 레이어 사이를 연결하고, 레이어와 레이어 사이의 데이터를 전달하는 구조를 가질 수 있다. 이러한 딥러닝 기술은 병렬 연산에 최적화된 GPU(graphic processing unit)를 이용하여 인공 신경망을 통하여 방대한 양의 정보를 학습할 수 있다.
한편, 인공지능부(130)는 머신 러닝 기술을 적용하기 위한 방대한 양의 정보들을 수집하기 위하여, 이동 단말기의 구성 요소들에서 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 수집(감지, 모니터링, 추출, 검출, 수신)할 수 있다. 또한, 인공지능부(130)는 통신을 통하여 연결되는 외부 저장소(예를 들어, 클라우드 서버, cloud server)에 저장된 데이터, 정보 등을 수집(감지, 모니터링, 추출, 검출, 수신)할 수 있다. 보다 구체적으로, 정보의 수집이란, 센서를 통하여 정보를 감지하거나, 메모리(170)에 저장된 정보를 추출하거나, 통신을 통하여, 외부 저장소로부터 정보들을 수신하는 동작을 포함하는 용어로 이해될 수 있다.
인공지능부(130)는 센싱부(140)를 통하여, 이동 단말기 내 정보, 이동 단말기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보를 감지할 수 있다. 또한, 인공지능부(130)는 무선 통신부(110)를 통하여, 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보, 무선 신호, 무선 데이터 등을 수신할 수 있다. 또한, 인공지능부(130)는 입력부로부터 영상 정보(또는 신호), 오디오 정보(또는 신호), 데이터 또는 사용자로부터 입력되는 정보를 입력받을 수 있다.
이러한 인공지능부(130)는 백그라운드 상에서 실시간으로 방대한 양의 정보들을 수집하고, 이를 학습하여, 적절한 형태로 가공한 정보(예를 들어, 지식 그래프, 명령어 정책, 개인화 데이터베이스, 대화 엔진 등)를 메모리(170)에 저장할 수 있다.
그리고, 인공지능부(130)는 머신 러닝 기술을 이용하여 학습된 정보들을 바탕으로, 이동 단말기의 동작이 예측되면, 이러한 예측된 동작을 실행하기 위하여, 이동 단말기의 구성 요소들을 제어하거나, 예측된 동작을 실행하기 위한 제어 명령을 제어부(180)로 전달할 수 있다. 제어부(180)는 제어 명령에 근거하여, 이동 단말기를 제어함으로써, 예측된 동작을 실행할 수 있다.
한편, 인공지능부(130)는 특정 동작이 수행되면, 머신 러닝 기술을 통하여, 특정 동작의 수행을 나타내는 이력 정보를 분석하고, 이러한 분석 정보를 바탕으로 기존의 학습된 정보에 대한 업데이트를 수행할 수 있다. 이에, 인공지능부(130)는 정보 예측의 정확도를 향상시킬 수 있다.
한편, 본 명세서에서, 인공지능부(130)와 제어부(180)는 동일한 구성요소로 이해될 수 있다. 이 경우, 본 명세서에서 설명되는 제어부(180)에서 수행되는 기능은, 인공지능부(130)에서 수행된다고 표현할 수 있으며, 제어부(180)는 인공지능부(130)로 명명되거나, 이와 반대로, 인공지능부(130)는 제어부(180)로 명명되어도 무방하다.
또한, 이와 다르게, 본 명세서에서, 인공지능부(130)와 제어부(180)는 별도의 구성요소로 이해될 수 있다. 이 경우, 인공지능부(130)와 제어부(180)는 서로 데이터 교환을 통하여, 이동 단말기 상에서 다양한 제어를 수행할 수 있다. 제어부(180)는 인공지능부(130)에서 도출된 결과를 기반으로, 이동 단말기 상에서 적어도 하나의 기능을 수행하거나, 이동 단말기의 구성요소 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 나아가, 인공지능부(130) 또한, 제어부(180)의 제어 하에 동작될 수 있다.
센싱부(140)는 이동 단말기 내 정보, 이동 단말기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다.
예를 들어, 센싱부(140)는 근접센서(141, proximity sensor), 조도 센서(142, illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(121 참조)), 마이크로폰(microphone, 122 참조), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 이동 단말기는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.
출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(151), 음향 출력부(152), 햅팁 모듈(153), 광 출력부(154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부(151)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(123)로써 기능함과 동시에, 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.
인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(160)는, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port)중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)에서는, 상기 인터페이스부(160)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.
또한, 메모리(170)는 이동 단말기(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 이동 단말기(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을, 인공 지능부(130)의 동작을 위한 데이터들(예를 들어, 머신 러닝을 위한 적어도 하나의 알고리즘 정보 등)을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 이동 단말기(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 이동 단말기(100)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고, 이동 단말기(100) 상에 설치되어, 제어부(180)에 의하여 상기 이동 단말기의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.
제어부(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 이동 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.
또한, 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 1a와 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 응용프로그램의 구동을 위하여, 이동 단말기(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.
전원공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 이동 단말기(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체 가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.
이하에서는, 위에서 살펴본 이동 단말기(100)를 통하여 구현되는 다양한 실시 예들을 살펴보기에 앞서, 위에서 열거된 구성요소들에 대하여 도 1a를 참조하여 보다 구체적으로 살펴본다.
먼저, 무선 통신부(110)에 대하여 살펴보면, 무선 통신부(110)의 방송 수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다. 상기 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 적어도 두 개의 방송 채널들에 대한 동시 방송 수신 또는 방송 채널 스위칭을 위해 둘 이상의 상기 방송 수신 모듈이 상기 이동단말기(100)에 제공될 수 있다.
상기 방송 관리 서버는, 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 생성하여 송신하는 서버 또는 기 생성된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 제공받아 단말기에 송신하는 서버를 의미할 수 있다. 상기 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 뿐만 아니라, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형태의 방송 신호도 포함할 수 있다.
상기 방송 신호는 디지털 방송 신호의 송수신을 위한 기술표준들(또는방송방식, 예를들어, ISO, IEC, DVB, ATSC 등) 중 적어도 하나에 따라 부호화될 수 있으며, 방송 수신 모듈(111)은 상기 기술 표준들에서 정한 기술규격에 적합한 방식을 이용하여 상기 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다.
상기 방송 관련 정보는, 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련된 정보를 의미할 수 있다. 상기 방송 관련 정보는, 이동통신망을 통하여도 제공될 수 있다. 이러한 경우에는 상기 이동통신 모듈(112)에 의해 수신될 수 있다.
상기 방송 관련 정보는 예를 들어, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등의 다양한 형태로 존재할 수 있다. 방송 수신 모듈(111)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리(160)에 저장될 수 있다.
이동통신 모듈(112)은, 이동통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등)에 따라 구축된 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다.
상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.
무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 이동 단말기(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.
무선 인터넷 기술로는, 예를 들어 WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등이 있으며, 상기 무선 인터넷 모듈(113)은 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다.
WiBro, HSDPA, HSUPA, GSM, CDMA, WCDMA, LTE, LTE-A 등에 의한 무선인터넷 접속은 이동통신망을 통해 이루어진다는 관점에서 본다면, 상기 이동통신망을 통해 무선인터넷 접속을 수행하는 상기 무선 인터넷 모듈(113)은 상기 이동통신 모듈(112)의 일종으로 이해될 수도 있다.
근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다. 이러한, 근거리 통신 모듈(114)은, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 통해 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100) 사이, 또는 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100, 또는 외부서버)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다. 상기 근거리 무선 통신망은 근거리 무선 개인 통신망(Wireless Personal Area Networks)일 수 있다.
여기에서, 다른 이동 단말기(100)는 본 발명에 따른 이동 단말기(100)와 데이터를 상호 교환하는 것이 가능한(또는 연동 가능한) 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 스마트워치(smartwatch), 스마트 글래스(smart glass), HMD(head mounted display))가 될 수 있다. 근거리 통신 모듈(114)은, 이동 단말기(100) 주변에, 상기 이동 단말기(100)와 통신 가능한 웨어러블 디바이스를 감지(또는 인식)할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 감지된 웨어러블 디바이스가 본 발명에 따른 이동 단말기(100)와 통신하도록 인증된 디바이스인 경우, 이동 단말기(100)에서 처리되는 데이터의 적어도 일부를, 상기 근거리 통신 모듈(114)을 통해 웨어러블 디바이스로 전송할 수 있다. 따라서, 웨어러블 디바이스의 사용자는, 이동 단말기(100)에서 처리되는 데이터를, 웨어러블 디바이스를 통해 이용할 수 있다. 예를 들어, 이에 따르면 사용자는, 이동 단말기(100)에 전화가 수신된 경우, 웨어러블 디바이스를 통해 전화 통화를 수행하거나, 이동 단말기(100)에 메시지가 수신된 경우, 웨어러블 디바이스를 통해 상기 수신된 메시지를 확인하는 것이 가능하다.
위치정보 모듈(115)은 이동 단말기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다. 예를 들어, 이동 단말기는 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 이동 단말기의 위치를 획득할 수 있다.
다른 예로서, 이동 단말기는 Wi-Fi모듈을 활용하면, Wi-Fi모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여, 이동 단말기의 위치를 획득할 수 있다. 필요에 따라서, 위치정보모듈(115)은 치환 또는 부가적으로 이동 단말기의 위치에 관한 데이터를 얻기 위해 무선 통신부(110)의 다른 모듈 중 어느 기능을 수행할 수 있다. 위치정보모듈(115)은 이동 단말기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위해 이용되는 모듈로, 이동 단말기의 위치를 직접적으로 계산하거나 획득하는 모듈로 한정되지는 않는다.
다음으로, 입력부(120)는 영상 정보(또는 신호), 오디오 정보(또는 신호), 데이터, 또는 사용자로부터 입력되는 정보의 입력을 위한 것으로서, 영상 정보의 입력을 위하여, 이동 단말기(100) 는 하나 또는 복수의 카메라(121)를 구비할 수 있다. 카메라(121)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시되거나 메모리(170)에 저장될 수 있다. 한편, 이동 단말기(100)에 구비되는 복수의 카메라(121)는 매트릭스 구조를 이루도록 배치될 수 있으며, 이와 같이 매트릭스 구조를 이루는 카메라(121)를 통하여, 이동 단말기(100)에는 다양한 각도 또는 초점을 갖는 복수의 영상정보가 입력될 수 있다. 또한, 복수의 카메라(121)는 입체영상을 구현하기 위한 좌 영상 및 우 영상을 획득하도록, 스트레오 구조로 배치될 수 있다.
마이크로폰(122)은 외부의 음향 신호를 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 이동 단말기(100)에서 수행 중인 기능(또는 실행 중인 응용 프로그램)에 따라 다양하게 활용될 수 있다. 한편, 마이크로폰(122)에는 외부의 음향 신호를 입력 받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.
사용자 입력부(123)는 사용자로부터 정보를 입력 받기 위한 것으로서, 사용자 입력부(123)를 통해 정보가 입력되면, 제어부(180)는 입력된 정보에 대응되도록 이동 단말기(100)의 동작을 제어할 수 있다. 이러한, 사용자 입력부(123)는 기계식 (mechanical) 입력수단(또는, 메커니컬 키, 예를 들어, 이동 단말기(100)의 전??후면 또는 측면에 위치하는 버튼, 돔 스위치 (dome switch), 조그 휠, 조그 스위치 등) 및 터치식 입력수단을 포함할 수 있다. 일 예로서, 터치식 입력수단은, 소프트웨어적인 처리를 통해 터치스크린에 표시되는 가상 키(virtual key), 소프트 키(soft key) 또는 비주얼 키(visual key)로 이루어지거나, 상기 터치스크린 이외의 부분에 배치되는 터치 키(touch key)로 이루어질 수 있 한편, 상기 가상키 또는 비주얼 키는, 다양한 형태를 가지면서 터치스크린 상에 표시되는 것이 가능하며, 예를 들어, 그래픽(graphic), 텍스트(text), 아이콘(icon), 비디오(video) 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.
한편, 센싱부(140)는 이동 단말기 내 정보, 이동 단말기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하고, 이에 대응하는 센싱 신호를 발생시킨다. 제어부(180)는 이러한 센싱 신호에 기초하여, 이동 단말기(100)의 구동 또는 동작을 제어하거나, 이동 단말기(100)에 설치된 응용 프로그램과 관련된 데이터 처리, 기능 또는 동작을 수행 할 수 있다. 센싱부(140)에 포함될 수 있는 다양한 센서 중 대표적인 센서들의 대하여, 보다 구체적으로 살펴본다.
먼저, 근접 센서(141)는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선 등을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 이러한 근접 센서(141)는 위에서 살펴본 터치 스크린에 의해 감싸지는 이동 단말기의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 근접 센서(141)가 배치될 수 있다.
근접 센서(141)의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전 용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 터치 스크린이 정전식인 경우에, 근접 센서(141)는 전도성을 갖는 물체의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 물체의 근접을 검출하도록 구성될 수 있다. 이 경우 터치 스크린(또는 터치 센서) 자체가 근접 센서로 분류될 수 있다.
한편, 설명의 편의를 위해, 터치 스크린 상에 물체가 접촉되지 않으면서 근접되어 상기 물체가 상기 터치 스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 명명하고, 상기 터치 스크린 상에 물체가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 명명한다. 상기 터치 스크린 상에서 물체가 근접 터치 되는 위치라 함은, 상기 물체가 근접 터치될 때 상기 물체가 상기 터치 스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다. 상기 근접 센서(141)는, 근접 터치와, 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태 등)을 감지할 수 있다.
한편, 제어부(180)는 위와 같이, 근접 센서(141)를 통해 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 데이터(또는 정보)를 처리하며, 나아가, 처리된 데이터에 대응하는 시각적인 정보를 터치 스크린상에 출력시킬 수 있다. 나아가, 제어부(180)는, 터치 스크린 상의 동일한 지점에 대한 터치가, 근접 터치인지 또는 접촉 터치인지에 따라, 서로 다른 동작 또는 데이터(또는 정보)가 처리되도록 이동 단말기(100)를 제어할 수 있다.
터치 센서는 저항막 방식, 정전용량 방식, 적외선 방식, 초음파 방식, 자기장 방식 등 여러 가지 터치방식 중 적어도 하나를 이용하여 터치 스크린(또는 디스플레이부(151))에 가해지는 터치(또는 터치입력)을 감지한다.
일 예로서, 터치 센서는, 터치 스크린의 특정 부위에 가해진 압력 또는 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는, 터치 스크린 상에 터치를 가하는 터치 대상체가 터치 센서 상에 터치 되는 위치, 면적, 터치 시의 압력, 터치 시의 정전 용량 등을 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. 여기에서, 터치 대상체는 상기 터치 센서에 터치를 인가하는 물체로서, 예를 들어, 손가락, 터치펜 또는 스타일러스 펜(Stylus pen), 포인터 등이 될 수 있다.
이와 같이, 터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송한다. 이로써, 제어부(180)는 디스플레이부(151)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다. 여기에서, 터치 제어기는, 제어부(180)와 별도의 구성요소일 수 있고, 제어부(180) 자체일 수 있다.
한편, 제어부(180)는, 터치 스크린(또는 터치 스크린 이외에 구비된 터치키)을 터치하는, 터치 대상체의 종류에 따라 서로 다른 제어를 수행하거나, 동일한 제어를 수행할 수 있다. 터치 대상체의 종류에 따라 서로 다른 제어를 수행할지 또는 동일한 제어를 수행할 지는, 현재 이동 단말기(100)의 동작상태 또는 실행 중인 응용 프로그램에 따라 결정될 수 있다.
한편, 위에서 살펴본 터치 센서 및 근접 센서는 독립적으로 또는 조합되어, 터치 스크린에 대한 숏(또는 탭) 터치(short touch), 롱 터치(long touch), 멀티 터치(multi touch), 드래그 터치(drag touch), 플리크 터치(flick touch), 핀치-인 터치(pinch-in touch), 핀치-아웃 터치(pinch-out 터치), 스와이프(swype) 터치, 호버링(hovering) 터치 등과 같은, 다양한 방식의 터치를 센싱할 수 있다.
초음파 센서는 초음파를 이용하여, 감지대상의 위치정보를 인식할 수 있다. 한편 제어부(180)는 광 센서와 복수의 초음파 센서로부터 감지되는 정보를 통해, 파동 발생원의 위치를 산출하는 것이 가능하다. 파동 발생원의 위치는, 광이 초음파보다 매우 빠른 성질, 즉, 광이 광 센서에 도달하는 시간이 초음파가 초음파 센서에 도달하는 시간보다 매우 빠름을 이용하여, 산출될 수 있다. 보다 구체적으로 광을 기준 신호로 초음파가 도달하는 시간과의 시간차를 이용하여 파동 발생원의 위치가 산출될 수 있다.
한편, 입력부(120)의 구성으로 살펴본, 카메라(121)는 카메라 센서(예를 들어, CCD, CMOS 등), 포토 센서(또는 이미지 센서) 및 레이저 센서 중 적어도 하나를 포함한다.
카메라(121)와 레이저 센서는 서로 조합되어, 3차원 입체영상에 대한 감지대상의 터치를 감지할 수 있다. 포토 센서는 디스플레이 소자에 적층될 수 있는데, 이러한 포토 센서는 터치 스크린에 근접한 감지대상의 움직임을 스캐닝하도록 이루어진다. 보다 구체적으로, 포토 센서는 행/열에 Photo Diode와 TR(Transistor)를 실장하여 Photo Diode에 인가되는 빛의 양에 따라 변화되는 전기적 신호를 이용하여 포토 센서 위에 올려지는 내용물을 스캔한다. 즉, 포토 센서는 빛의 변화량에 따른 감지대상의 좌표 계산을 수행하며, 이를 통하여 감지대상의 위치정보가 획득될 수 있다.
디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.
또한, 상기 디스플레이부(151)는 입체영상을 표시하는 입체 디스플레이부로서 구성될 수 있다. 상기 입체 디스플레이부에는 스테레오스코픽 방식(안경 방식), 오토 스테레오스코픽 방식(무안경 방식), 프로젝션 방식(홀로그래픽 방식) 등의 3차원 디스플레이 방식이 적용될 수 있다.
일반적으로 3차원 입체 영상은 좌 영상(좌안용 영상)과 우 영상(우안용 영상)으로 구성된다. 좌 영상과 우 영상이 3차원 입체 영상으로 합쳐지는 방식에 따라, 좌 영상과 우 영상을 한 프레임 내 상하로 배치하는 탑-다운(top-down) 방식, 좌 영상과 우 영상을 한 프레임 내 좌우로 배치하는 L-to-R(left-to-right, side by side) 방식, 좌 영상과 우 영상의 조각들을 타일 형태로 배치하는 체커 보드(checker board) 방식, 좌 영상과 우 영상을 열 단위 또는 행 단위로 번갈아 배치하는 인터레이스드(interlaced) 방식, 그리고 좌 영상과 우 영상을 시간 별로 번갈아 표시하는 시분할(time sequential, frame by frame) 방식 등으로 나뉜다.
또한, 3차원 썸네일 영상은 원본 영상 프레임의 좌 영상 및 우 영상으로부터 각각 좌 영상 썸네일 및 우 영상 썸네일을 생성하고, 이들이 합쳐짐에 따라 하나의 영상으로 생성될 수 있다. 일반적으로 썸네일(thumbnail)은 축소된 화상 또는 축소된 정지영상을 의미한다. 이렇게 생성된 좌 영상 썸네일과 우 영상 썸네일은 좌 영상과 우 영상의 시차에 대응하는 깊이감(depth)만큼 화면 상에서 좌우 거리차를 두고 표시됨으로써 입체적인 공간감을 나타낼 수 있다.
3차원 입체영상의 구현에 필요한 좌 영상과 우 영상은 입체 처리부에 의하여 입체 디스플레이부에 표시될 수 있다. 입체 처리부는 3D 영상(기준시점의 영상과 확장시점의 영상)을 입력 받아 이로부터 좌 영상과 우 영상을 설정하거나, 2D 영상을 입력 받아 이를 좌 영상과 우 영상으로 전환하도록 이루어진다.
음향 출력부(152)는 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(170)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향출력부(152)는 이동 단말기(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력부(152)에는 리시버(receiver), 스피커(speaker), 버저(buzzer) 등이 포함될 수 있다.
햅틱 모듈(haptic module)(153)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(153)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 될 수 있다. 햅틱 모듈(153)에서 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 사용자의 선택 또는 제어부의 설정에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기햅틱 모듈(153)은 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.
햅틱 모듈(153)은, 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(electrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다.
햅틱 모듈(153)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과를 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(153)은 이동 단말기(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.
광출력부(154)는 이동 단말기(100)의 광원의 빛을 이용하여 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 이동 단말기(100)에서 발생 되는 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등이 될 수 있다.
광출력부(154)가 출력하는 신호는 이동 단말기가 전면이나 후면으로 단색이나 복수색의 빛을 발광함에 따라 구현된다. 상기 신호 출력은 이동 단말기가 사용자의 이벤트확인을 감지함에 의하여 종료될 수 있다.
인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)에 연결되는 모든 외부 기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(160)는 외부 기기로부터 데이터를 전송 받거나, 전원을 공급받아 이동 단말기(100) 내부의 각 구성요소에 전달하거나, 이동 단말기(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트(port), 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 등이 인터페이스부(160)에 포함될 수 있다.
한편, 식별 모듈은 이동 단말기(100)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(user identify module; UIM), 가입자 인증 모듈(subscriber identity module; SIM), 범용 사용자 인증 모듈(universal subscriber identity module; USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 상기 인터페이스부(160)를 통하여 단말기(100)와 연결될 수 있다.
또한, 상기 인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 이동 단말기(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 이동 단말기(100)로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 이동 단말기(100)가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수 있다.
메모리(170)는 제어부(180)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다. 상기 메모리(170)는 상기 터치 스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.
메모리(170)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(170)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작될 수도 있다.
한편, 앞서 살펴본 것과 같이, 제어부(180)는 응용 프로그램과 관련된 동작과, 통상적으로 이동 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(180)는 상기 이동 단말기의 상태가 설정된 조건을 만족하면, 애플리케이션들에 대한 사용자의 제어 명령의 입력을 제한하는 잠금 상태를 실행하거나, 해제할 수 있다.
또한, 제어부(180)는 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등과 관련된 제어 및 처리를 수행하거나, 터치 스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다. 나아가 제어부(180)는 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들을 본 발명에 따른 이동 단말기(100) 상에서 구현하기 위하여, 위에서 살펴본 구성요소들을 중 어느 하나 또는 복수를 조합하여 제어할 수 있다.
전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 배터리는 충전 가능하도록 이루어지는 내장형 배터리가 될 수 있으며, 충전 등을 위하여 단말기 바디에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
또한, 전원공급부(190)는 연결포트를 구비할 수 있으며, 연결포트는 배터리의 충전을 위하여 전원을 공급하는 외부 충전기가 전기적으로 연결되는 인터페이스(160)의 일 예로서 구성될 수 있다.
다른 예로서, 전원공급부(190)는 상기 연결포트를 이용하지 않고 무선방식으로 배터리를 충전하도록 이루어질 수 있다. 이 경우에, 전원공급부(190)는외부의 무선 전력 전송장치로부터 자기 유도 현상에 기초한 유도 결합(Inductive Coupling) 방식이나 전자기적 공진 현상에 기초한 공진 결합(Magnetic Resonance Coupling) 방식 중 하나 이상을 이용하여 전력을 전달받을 수 있다.
한편, 이하에서 다양한 실시 예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.
도 1b 및 1c를 참조하면, 개시된 이동 단말기(100)는 바 형태의 단말기 바디를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고 와치 타입, 클립 타입, 글래스 타입 또는 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 폴더 타입, 플립 타입, 슬라이드 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용될 수 있다. 이동 단말기의 특정 유형에 관련될 것이나, 이동 단말기의 특정유형에 관한 설명은 다른 타입의 이동 단말기에 일반적으로 적용될 수 있다.
여기에서, 단말기 바디는 이동 단말기(100)를 적어도 하나의 집합체로 보아 이를 지칭하는 개념으로 이해될 수 있다.
이동 단말기(100)는 외관을 이루는 케이스(예를 들면, 프레임, 하우징, 커버 등)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 이동 단말기(100)는 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)를 포함할 수 있다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)의 결합에 의해 형성되는 내부공간에는 각종 전자부품들이 배치된다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이에는 적어도 하나의 미들 케이스가 추가로 배치될 수 있다.
단말기 바디의 전면에는 디스플레이부(151)가 배치되어 정보를 출력할 수 있다. 도시된 바와 같이, 디스플레이부(151)의 윈도우(151a)는 프론트 케이스(101)에 장착되어 프론트 케이스(101)와 함께 단말기 바디의 전면을 형성할 수 있다.
경우에 따라서, 리어 케이스(102)에도 전자부품이 장착될 수 있다. 리어 케이스(102)에 장착 가능한 전자부품은 착탈 가능한 배터리, 식별모듈, 메모리 카드 등이 있다. 이 경우, 리어 케이스(102)에는 장착된 전자부품을 덮기 위한 후면커버(103)가 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 후면 커버(103)가 리어 케이스(102)로부터 분리되면, 리어 케이스(102)에 장착된 전자부품은 외부로 노출된다.
도시된 바와 같이, 후면커버(103)가 리어 케이스(102)에 결합되면, 리어 케이스(102)의 측면 일부가 노출될 수 있다. 경우에 따라서, 상기 결합시 리어 케이스(102)는 후면커버(103)에 의해 완전히 가려질 수도 있다. 한편, 후면커버(103)에는 카메라(121b)나 음향 출력부(152b)를 외부로 노출시키기 위한 개구부가 구비될 수 있다.
이러한 케이스들(101, 102, 103)은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등으로 형성될 수도 있다.
이동 단말기(100)는, 복수의 케이스가 각종 전자부품들을 수용하는 내부 공간을 마련하는 위의 예와 달리, 하나의 케이스가 상기 내부 공간을 마련하도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 합성수지 또는 금속이 측면에서 후면으로 이어지는 유니 바디의 이동 단말기(100)가 구현될 수 있다.
한편, 이동 단말기(100)는 단말기 바디 내부로 물이 스며들지 않도록 하는 방수부(미도시)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 방수부는 윈도우(151a)와 프론트 케이스(101) 사이, 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이 또는 리어 케이스(102)와 후면 커버(103) 사이에 구비되어, 이들의 결합 시 내부 공간을 밀폐하는 방수부재를 포함할 수 있다.
이동 단말기(100)에는 디스플레이부(151), 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 및 제2 카메라(121a, 121b), 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b), 마이크로폰(122), 인터페이스부(160) 등이 구비될 수 있다.
이하에서는, 도 1b 및 도 1c에 도시된 바와 같이, 단말기 바디의 전면에 디스플레이부(151), 제1 음향 출력부(152a), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 카메라(121a) 및 제1 조작유닛(123a)이 배치되고, 단말기 바디의 측면에 제2 조작유닛(123b), 마이크로폰(122) 및 인터페이스부(160)이 배치되며, 단말기 바디의 후면에 제2 음향 출력부(152b) 및 제2 카메라(121b)가 배치된 이동 단말기(100)를 일 예로 들어 설명한다.
다만, 이들 구성은 이러한 배치에 한정되는 것은 아니다. 이들 구성은 필요에 따라 제외 또는 대체되거나, 다른 면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 단말기 바디의 전면에는 제1 조작유닛(123a)이 구비되지 않을 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 단말기 바디의 후면이 아닌 단말기 바디의 측면에 구비될 수 있다.
디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.
디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)의 구현 형태에 따라 2개 이상 존재할 수 있다. 이 경우, 이동 단말기(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.
디스플레이부(151)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있도록, 디스플레이부(151)에 대한 터치를 감지하는 터치센서를 포함할 수 있다. 이를 이용하여, 디스플레이부(151)에 대하여 터치가 이루어지면, 터치센서는 상기 터치를 감지하고, 제어부(180)는 이에 근거하여 상기 터치에 대응하는 제어명령을 발생시키도록 이루어질 수 있다. 터치 방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다.
한편, 터치센서는, 터치패턴을 구비하는 필름 형태로 구성되어 윈도우(151a)와 윈도우(151a)의 배면 상의 디스플레이(미도시) 사이에 배치되거나, 윈도우(151a)의 배면에 직접 패터닝되는 메탈 와이어가 될 수도 있다. 또는, 터치센서는 디스플레이와 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 터치센서는, 디스플레이의 기판 상에 배치되거나, 디스플레이의 내부에 구비될 수 있다.
이처럼, 디스플레이부(151)는 터치센서와 함께 터치 스크린을 형성할 수 있으며, 이 경우에 터치 스크린은 사용자 입력부(123, 도 1a 참조)로 기능할 수 있다. 경우에 따라, 터치 스크린은 제1조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체할 수 있다.
제1 음향출력부(152a)는 통화음을 사용자의 귀에 전달시키는 리시버(receiver)로 구현될 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 각종 알람음이나 멀티미디어의 재생음을 출력하는 라우드 스피커(loud speaker)의 형태로 구현될 수 있다.
디스플레이부(151)의 윈도우(151a)에는 제1 음향 출력부(152a)로부터 발생되는 사운드의 방출을 위한 음향홀이 형성될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 사운드는 구조물 간의 조립틈(예를 들어, 윈도우(151a)와 프론트 케이스(101) 간의 틈)을 따라 방출되도록 구성될 수 있다. 이 경우, 외관상 음향 출력을 위하여 독립적으로 형성되는 홀이 보이지 않거나 숨겨져 이동 단말기(100)의 외관이 보다 심플해질 수 있다.
광 출력부(154)는이벤트의발생시 이를 알리기 위한 빛을 출력하도록 이루어진다. 상기 이벤트의 예로는 메시지수신, 호신호수신, 부재중전화, 알람, 일정알림, 이메일수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등을 들 수 있다. 제어부(180)는 사용자의이벤트확인이 감지되면, 빛의 출력이 종료되도록 광 출력부(154)를 제어할 수 있다.
제1 카메라(121a)는 촬영 모드 또는 화상통화 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있으며, 메모리(170)에 저장될 수 있다.
제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 사용자 입력부(123)의 일 예로서, 조작부(manipulating portion)로도 통칭될 수 있다. 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은터치, 푸시, 스크롤 등 사용자가 촉각적인 느낌을 받으면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 근접 터치(proximity touch), 호버링(hovering) 터치 등을 통해서 사용자의 촉각적인 느낌이 없이 조작하게 되는 방식으로도 채용될 수 있다.
본 도면에서는 제1 조작유닛(123a)이 터치키(touch key)인 것으로 예시하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 조작유닛(123a)은 푸시키(mechanical key)가 되거나, 터치키와 푸시키의 조합으로 구성될 수 있다.
제1 및 제2조작유닛(123a, 123b)에 의하여 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1조작유닛(123a)은 메뉴, 홈키, 취소, 검색 등의 명령을 입력 받고, 제2조작유닛(123b)은 제1 또는 제2 음향출력부(152a, 152b)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등의 명령을 입력 받을 수 있다.
한편, 단말기 바디의 후면에는 사용자 입력부(123)의 다른 일 예로서, 후면 입력부(미도시)가 구비될 수 있다. 이러한 후면 입력부는 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력받기 위해 조작되는 것으로서, 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 전원의 온/오프, 시작, 종료, 스크롤 등과 같은 명령, 제1 및 제2 음향출력부(152a, 152b)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등과 같은 명령을 입력 받을 수 있다. 후면 입력부는 터치입력, 푸시입력 또는 이들의 조합에 의한 입력이 가능한 형태로 구현될 수 있다.
후면 입력부는 단말기 바디의 두께방향으로 전면의 디스플레이부(151)와 중첩되게 배치될 수 있다. 일 예로, 사용자가 단말기 바디를 한 손으로 쥐었을 때 검지를 이용하여 용이하게 조작 가능하도록, 후면 입력부는 단말기 바디의 후면 상단부에 배치될 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 후면 입력부의 위치는 변경될 수 있다.
이처럼 단말기 바디의 후면에 후면 입력부가 구비되는 경우, 이를 이용한 새로운 형태의 유저 인터페이스가 구현될 수 있다. 또한, 앞서 설명한 터치 스크린 또는 후면 입력부가 단말기 바디의 전면에 구비되는 제1 조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체하여, 단말기 바디의 전면에 제1 조작유닛(123a)이 미배치되는 경우, 디스플레이부(151)가 보다 대화면(大畵面)으로 구성될 수 있다.
한편, 이동 단말기(100)에는 사용자의 지문을 인식하는 지문인식센서가 구비될 수 있으며, 제어부(180)는 지문인식센서를 통하여 감지되는 지문정보를 인증수단으로 이용할 수 있다. 상기 지문인식센서는 디스플레이부(151) 또는 사용자 입력부(123)에 내장될 수 있다.
마이크로폰(122)은 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력 받도록 이루어진다. 마이크로폰(122)은 복수의 개소에 구비되어 스테레오 음향을 입력 받도록 구성될 수 있다.
인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)를 외부기기와 연결시킬 수 있는 통로가 된다. 예를 들어, 인터페이스부(160)는 다른 장치(예를 들어, 이어폰, 외장 스피커)와의 연결을 위한 접속단자, 근거리 통신을 위한 포트[예를 들어, 적외선 포트(IrDA Port), 블루투스 포트(Bluetooth Port), 무선 랜 포트(Wireless LAN Port) 등], 또는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급단자 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 인터페이스부(160)는 SIM(Subscriber Identification Module) 또는 UIM(User Identity Module), 정보 저장을 위한 메모리 카드 등의 외장형 카드를 수용하는 소켓의 형태로 구현될 수도 있다.
단말기 바디의 후면에는 제2카메라(121b)가 배치될 수 있다. 이 경우, 제2카메라(121b)는 제1카메라(121a)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지게 된다.
제2카메라(121b)는 적어도 하나의 라인을 따라 배열되는 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 복수의 렌즈는 행렬(matrix) 형식으로 배열될 수도 있다. 이러한 카메라는, '어레이(array) 카메라'로 명명될 수 있다. 제2카메라(121b)가 어레이 카메라로 구성되는 경우, 복수의 렌즈를 이용하여 다양한 방식으로 영상을 촬영할 수 있으며, 보다 나은 품질의 영상을 획득할 수 있다.
플래시(124)는 제2카메라(121b)에 인접하게 배치될 수 있다. 플래시(124)는 제2카메라(121b)로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향하여 빛을 비추게 된다.
단말기 바디에는 제2 음향 출력부(152b)가 추가로 배치될 수 있다. 제2 음향 출력부(152b)는 제1 음향 출력부(152a)와 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 통화시 스피커폰 모드의 구현을 위하여 사용될 수도 있다.
단말기 바디에는 무선 통신을 위한 적어도 하나의 안테나가 구비될 수 있다. 안테나는 단말기 바디에 내장되거나, 케이스에 형성될 수 있다. 예를 들어, 방송 수신 모듈(111, 도 1a 참조)의 일부를 이루는 안테나는 단말기 바디에서 인출 가능하게 구성될 수 있다. 또는, 안테나는 필름 타입으로 형성되어 후면 커버(103)의 내측면에 부착될 수도 있고, 도전성 재질을 포함하는 케이스가 안테나로서 기능하도록 구성될 수도 있다.
단말기 바디에는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(190, 도 1a 참조)가 구비된다. 전원 공급부(190)는 단말기 바디에 내장되거나, 단말기 바디의 외부에서 착탈 가능하게 구성되는 배터리(191)를 포함할 수 있다.
배터리(191)는 인터페이스부(160)에 연결되는 전원 케이블을 통하여 전원을 공급받도록 구성될 수 있다. 또한, 배터리(191)는 무선충전기기를 통하여 무선충전 가능하도록 구성될 수도 있다. 상기 무선충전은 자기유도방식 또는 공진방식(자기공명방식)에 의하여 구현될 수 있다.
한편, 본 도면에서는 후면 커버(103)가 배터리(191)를 덮도록 리어 케이스(102)에 결합되어 배터리(191)의 이탈을 제한하고, 배터리(191)를 외부 충격과 이물질로부터 보호하도록 구성된 것을 예시하고 있다. 배터리(191)가 단말기 바디에 착탈 가능하게 구성되는 경우, 후면 커버(103)는 리어 케이스(102)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
이동 단말기(100)에는 외관을 보호하거나, 이동 단말기(100)의 기능을 보조 또는 확장시키는 액세서리가 추가될 수 있다. 이러한 액세서리의 일 예로, 이동 단말기(100)의 적어도 일면을 덮거나 수용하는 커버 또는 파우치를 들 수 있다. 커버 또는 파우치는 디스플레이부(151)와 연동되어 이동 단말기(100)의 기능을 확장시키도록 구성될 수 있다. 액세서리의 다른 일 예로, 터치 스크린에 대한 터치입력을 보조 또는 확장하기 위한 터치펜을 들 수 있다.
한편, 본 발명에서는 이동 단말기에서 처리되는 정보를 플렉서블 디스플레이(flexible display)를 이용하여 표시할 수 있다. 이하, 첨부된 도면을 바탕으로 이에 대하여 보다 구체적으로 살펴본다.
도 2는 본 발명에 따른 변형 가능한 이동 단말기(200)의 다른 예를 설명하기 위한 개념도이다.
도시된 바와 같이, 디스플레이부(251)는 외력에 의하여 변형 가능하게 구성될 수 있다. 상기 변형은 디스플레이부(251)의 휘어짐, 구부러짐, 접힘, 비틀림, 말림 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 변형 가능한 디스플레이부(251)는 '플렉서블 디스플레이부'로 명명될 수 있다. 여기에서, 플렉서블 디스플레이부(251)는 일반적인 플렉서블 디스플레이와 전자 종이(e-paper) 및 그 조합을 모두 포함할 수 있다. 일반적으로 이동 단말기(200)는 도1a 내지 도 1c의 이동 단말기(100)의 특징 또는 그와 유사한 특징을 포함할 수 있다.
일반적인 플렉서블 디스플레이는 기존의 평판 디스플레이의 특성을 유지하면서, 종이와 같이 휘어짐, 구부러짐, 접힘, 비틀림 또는 말림이 가능한 얇고 유연한 기판 위에 제작되어, 가볍고 쉽게 깨지지 않는 튼튼한 디스플레이를 말한다.
또한, 전자 종이는 일반적인 잉크의 특징을 적용한 디스플레이 기술로서, 반사광을 사용하는 점이 기존의 평판 디스플레이와 다른 점일 수 있다. 전자 종이는 트위스트 볼을 이용하거나, 캡슐을 이용한 전기영동(電氣泳動, electrophoresis)을 이용하여, 정보를 변경할 수 있다.
플렉서블 디스플레이부(251)가 변형되지 않는 상태(예를 들어, 무한대의 곡률반경을 가지는 상태, 이하 제1상태라 한다)에서, 플렉서블 디스플레이부(251)의 디스플레이 영역은 평면이 된다. 상기 제1상태에서 외력에 의하여 변형된 상태(예를 들어, 유한의 곡률반경을 가지는 상태, 이하, 제2상태라 한다)에서는 상기 디스플레이 영역이 곡면이 될 수 있다. 도시된 바와 같이, 상기 제2상태에서 표시되는 정보는 곡면상에 출력되는 시각 정보가 될 수 있다. 이러한 시각 정보는 매트릭스 형태로 배치되는 단위 화소(sub-pixel)의 발광이 독자적으로 제어됨에 의하여 구현된다. 상기 단위 화소는 하나의 색을 구현하기 위한 최소 단위를 의미한다.
플렉서블 디스플레이부(251)는 상기 제1 상태에서 평평한 상태가 아닌, 휘어진 상태(예를 들어, 상하 또는 좌우로 휘어진 상태)에 놓일 수 있다. 이 경우, 플렉서블 디스플레이부(251)에 외력이 가해지면, 플렉서블 디스플레이부(251)는 평평한 상태(혹은 보다 덜 휘어진 상태) 또는 보다 많이 휘어진 상태로 변형될 수 있다.
한편, 플렉서블 디스플레이부(251)는 터치센서와 조합되어 플렉서블 터치 스크린을 구현할 수 있다. 플렉서블 터치 스크린에 대하여 터치가 이루어지면, 제어부(180, 도 1a 참조)는 이러한 터치입력에 상응하는 제어를 수행할 수 있다. 플렉서블 터치 스크린은 상기 제1상태뿐만 아니라 상기 제2 상태에서도 터치입력을 감지하도록 이루어질 수 있다.
한편, 본 변형 예에 따른 이동 단말기(200)에는 플렉서블 디스플레이부(251)의변형을 감지할 수 있는 변형감지수단이 구비될 수 있다. 이러한 변형감지수단은 센싱부(140, 도 1a 참조)에 포함될 수 있다.
상기 변형감지수단은 플렉서블 디스플레이부(251) 또는 케이스(201)에 구비되어, 플렉서블 디스플레이부(251)의 변형과 관련된 정보를 감지할 수 있다. 여기에서, 변형과 관련된 정보는, 플렉서블 디스플레이부(251)가 변형된 방향, 변형된 정도, 변형된 위치, 변형된 시간 및 변형된 플렉서블 디스플레이부(251)가 복원되는 가속도 등이 될수 있으며, 이 밖에도 플렉서블 디스플레이부(251)의 휘어짐으로 인하여 감지 가능한 다양한 정보일 수 있다.
또한, 제어부(180)는 상기 변형감지수단에 의하여 감지되는 플렉서블 디스플레이부(251)의 변형과 관련된 정보에 근거하여, 플렉서블 디스플레이부(251) 상에 표시되는 정보를 변경하거나, 이동 단말기(200)의 기능을 제어하기 위한 제어신호를 생성할 수 있다.
한편, 본 변형 예에 따른 이동 단말기(200)는 플렉서블 디스플레이부(251)를 수용하는 케이스(201)를 포함할 수 있다. 케이스(201)는 플렉서블 디스플레이부(251)의 특성을 고려하여, 외력에 의하여 플렉서블 디스플레이부(251)와 함께 변형 가능하도록 구성될 수 있다.
아울러, 이동 단말기(200)에 구비되는 배터리(미도시) 또한 플렉서블 디스플레이부(251)의 특성을 고려하여, 외력에 의하여 플렉서블 디스플레이부(251)와 함께 변형 가능하도록 구성될 수 있다. 상기 배터리를 구현하기 위하여, 배터리 셀을 위로 쌓은 스택앤폴딩(stack and folding) 방식이 적용될 수 있다.
플렉서블 디스플레이부(251)의 상태 변형은 외력에 의한 것으로만 국한되지는 않는다. 예를 들어, 플렉서블 디스플레이부(251)가 제 1 상태를 가지고 있을 때, 사용자 혹은 애플리케이션의 명령에 의해서, 제 2 상태로 변형될 수도 있다.
한편, 이동 단말기는 사용자가 주로 손에 쥐고 사용하는 차원을 넘어서, 신체에 착용할 수 있는 웨어러블 디바이스(wearable device)로 확장될 수 있다. 이러한 웨어러블 디바이스에는 스마트워치(smartwatch), 스마트 글래스(smart glass), HMD(head mounted display) 등이 있다. 이하, 웨어러블 디바이스로 확장된 이동 단말기의 예들에 대하여 설명하기로 한다.
웨어러블 디바이스는 다른 이동 단말기(100)와 데이터를 상호 교환(또는 연동) 가능하게 이루어질 수 있다. 근거리 통신 모듈(114)은, 이동 단말기(100) 주변에 통신 가능한 웨어러블 디바이스를 감지(또는 인식)할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 감지된 웨어러블 디바이스가 이동 단말기(100)와 통신하도록 인증된 디바이스인 경우, 이동 단말기(100)에서 처리되는 데이터의 적어도 일부를, 근거리 통신 모듈(114)을 통하여 웨어러블 디바이스로 전송할 수 있다. 따라서, 사용자는 이동 단말기(100)에서 처리되는 데이터를 웨어러블 디바이스를 통하여 이용할 수 있다. 예를 들어, 이동 단말기(100)에 전화가 수신된 경우 웨어러블 디바이스를 통해 전화 통화를 수행하거나, 이동 단말기(100)에 메시지가 수신된 경우 웨어러블 디바이스를 통해 상기 수신된 메시지를 확인하는 것이 가능하다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시 예와 관련된 와치 타입의 이동 단말기(300)의 일 예를 보인 사시도이다.
도 3을 참조하면, 와치타입의 이동 단말기(300)는 디스플레이부(351)를 구비하는 본체(301) 및 본체(301)에 연결되어 손목에 착용 가능하도록 구성되는 밴드(302)를 포함한다. 일반적으로 이동 단말기(300)는 도1a 내지 도 1c의 이동 단말기(100)의 특징 또는 그와 유사한 특징을 포함할 수 있다.
본체(301)는 외관을 형성하는 케이스를 포함한다. 도시된 바와 같이, 케이스는 각종 전자부품들을 수용하는 내부 공간을 마련하는 제1케이스(301a) 및 제2케이스(301b)를 포함할 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 하나의 케이스가 상기 내부 공간을 마련하도록 구성되어 유니 바디의 이동 단말기(300)가 구현될 수도 있다.
와치 타입의 이동 단말기(300)는 무선 통신이 가능하도록 구성되며, 본체(301)에는 상기 무선 통신을 위한 안테나가 설치될 수 있다. 한편, 안테나는 케이스를 이용하여 그 성능을 확장시킬 수 있다. 예를 들어, 도전성 재질을 포함하는 케이스가 안테나와 전기적으로 연결되어 그라운드 영역 또는 방사 영역을 확장시키도록 구성될 수 있다.
본체(301)의 전면에는 디스플레이부(351)가 배치되어 정보를 출력할 수 있으며, 디스플레이부(351)에는 터치센서가 구비되어 터치 스크린으로 구현될 수 있다. 도시된 바와 같이, 디스플레이부(351)의 윈도우(351a)는 제1 케이스(301a)에 장착되어 제1 케이스(301a)와 함께 단말기 바디의 전면을 형성할 수 있다.
본체(301)에는 음향 출력부(352), 카메라(321), 마이크로폰(322), 사용자 입력부(323) 등이 구비될 수 있다. 디스플레이부(351)가 터치 스크린으로 구현되는 경우, 사용자 입력부(323)로 기능할 수 있으며, 이에 따라 본체(301)에 별도의 키가 구비되지 않을 수 있다.
밴드(302)는 손목에 착용되어 손목을 감싸도록 이루어지며, 착용이 용이하도록 플렉서블 재질로 형성될 수 있다. 그러한 예로서, 밴드(302)는 가죽, 고무, 실리콘, 합성수지 재질 등으로 형성될 수 있다. 또한, 밴드(302)는 본체(301)에 착탈 가능하게 구성되어, 사용자가 취향에 따라 다양한 형태의 밴드로 교체 가능하게 구성될 수 있다.
한편, 밴드(302)는 안테나의 성능을 확장시키는 데에 이용될 수 있다. 예를 들어, 밴드에는 안테나와 전기적으로 연결되어 그라운드 영역을 확장시키는 그라운드 확장부(미도시)가 내장될 수 있다.
밴드(302)에는 파스너(fastener; 302a)가 구비될 수 있다. 파스너(302a)는 버클(buckle), 스냅핏(snap-fit)이 가능한 후크(hook) 구조, 또는 벨크로(velcro; 상표명) 등에 의하여 구현될 수 있으며, 신축성이 있는 구간 또는 재질을 포함할 수 있다. 본 도면에서는, 파스너(302a)가 버클 형태로 구현된 예를 제시하고 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시 예와 관련된 글래스 타입의 이동 단말기(400)의 일 예를 보인 사시도이다.
글래스 타입의 이동 단말기(400)는 인체의 두부에 착용 가능하도록 구성되며, 이를 위한 프레임부(케이스, 하우징 등)을 구비할 수 있다. 프레임부는 착용이 용이하도록 플렉서블 재질로 형성될 수 있다. 본 도면에서는, 프레임부가 서로 다른 재질의 제1 프레임(401)과 제2 프레임(402)을 포함하는 것을 예시하고 있다. 일반적으로 이동 단말기(400)는 도1a 내지 도 1c의 이동 단말기(100)의 특징 또는 그와 유사한 특징을 포함할 수 있다.
프레임부는 두부에 지지되며, 각종 부품들이 장착되는 공간을 마련한다. 도시된 바와 같이, 프레임부에는 제어 모듈(480), 음향 출력 모듈(452) 등과 같은 전자부품이 장착될 수 있다. 또한, 프레임부에는 좌안 및 우안 중 적어도 하나를 덮는 렌즈(403)가 착탈 가능하게 장착될 수 있다.
제어 모듈(480)은 이동 단말기(400)에 구비되는 각종 전자부품을 제어하도록 이루어진다. 제어 모듈(480)은 앞서 설명한 제어부(180)에 대응되는 구성으로 이해될 수 있다. 본 도면에서는, 제어 모듈(480)이 일측 두부 상의 프레임부에 설치된 것을 예시하고 있다. 하지만, 제어 모듈(480)의 위치는 이에 한정되지 않는다.
디스플레이부(451)는 헤드 마운티드 디스플레이(Head Mounted Display, HMD) 형태로 구현될 수 있다. HMD 형태란, 두부에 장착되어, 사용자의 눈앞에 직접 영상을 보여주는 디스플레이 방식을 말한다. 사용자가 글래스 타입의 이동 단말기(400)를 착용하였을 때, 사용자의 눈앞에 직접 영상을 제공할 수 있도록, 디스플레이부(451)는 좌안 및 우안 중 적어도 하나에 대응되게 배치될 수 있다. 본 도면에서는, 사용자의 우안을 향하여 영상을 출력할 수 있도록, 디스플레이부(451)가 우안에 대응되는 부분에 위치한 것을 예시하고 있다.
디스플레이부(451)는 프리즘을 이용하여 사용자의 눈으로 이미지를 투사할 수 있다. 또한, 사용자가 투사된 이미지와 전방의 일반 시야(사용자가 눈을 통하여 바라보는 범위)를 함께 볼 수 있도록, 프리즘은 투광성으로 형성될 수 있다.
이처럼, 디스플레이부(451)를 통하여 출력되는 영상은, 일반 시야와 오버랩(overlap)되어 보여질 수 있다. 이동 단말기(400)는 이러한 디스플레이의 특성을 이용하여 현실의 이미지나 배경에 가상 이미지를 겹쳐서 하나의 영상으로 보여주는 증강현실(Augmented Reality, AR)을 제공할 수 있다.
카메라(421)는 좌안 및 우안 중 적어도 하나에 인접하게 배치되어, 전방의 영상을 촬영하도록 형성된다. 카메라(421)가 눈에 인접하여 위치하므로, 카메라(421)는 사용자가 바라보는 장면을 영상으로 획득할 수 있다.
본 도면에서는, 카메라(421)가 제어 모듈(480)에 구비된 것을 예시하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 카메라(421)는 상기 프레임부에 설치될 수도 있으며, 복수 개로 구비되어 입체 영상을 획득하도록 이루어질 수도 있다.
글래스 타입의 이동 단말기(400)는 제어명령을 입력 받기 위하여 조작되는 사용자 입력부(423a, 423b)를 구비할 수 있다. 사용자 입력부(423a, 423b)는 터치, 푸시 등 사용자가 촉각적인 느낌을 가면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다. 본 도면에서는, 프레임부와 제어 모듈(480)에 각각 푸시 및 터치 입력 방식의 사용자 입력부(423a, 423b)가 구비된 것을 예시하고 있다.
또한, 글래스 타입의 이동 단말기(400)에는 사운드를 입력받아 전기적인 음성 데이터로 처리하는 마이크로폰(미도시) 및 음향을 출력하는 음향 출력 모듈(452)이 구비될 수 있다. 음향 출력 모듈(452)은 일반적인 음향 출력 방식 또는 골전도 방식으로 음향을 전달하도록 이루어질 수 있다. 음향 출력 모듈(452)이 골전도 방식으로 구현되는 경우, 사용자가 이동 단말기(400)를 착용시, 음향 출력 모듈(452)은 두부에 밀착되며, 두개골을 진동시켜 음향을 전달하게 된다
다음으로, 본 발명에 따른 이동 단말기(100)를 통해 실시 가능한 통신 시스템에 대하여 살펴본다.
먼저, 통신 시스템은, 서로 다른 무선 인터페이스 및/또는 물리 계층을 이용할 수도 있다. 예를 들어, 통신 시스템에 의해 이용 가능한 무선 인터페이스에는, 주파수 분할 다중 접속(Frequency Division Multiple Access, FDMA), 시분할 다중 접속(Time Division Multiple Access, TDMA), 코드 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access, CDMA), 범용 이동통신 시스템(Universal Mobile Telecommunications Systems, UMTS)(특히, LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced)), 이동통신 글로벌 시스템(Global System for Mobile Communications, GSM) 등이 포함될 수 있다.
이하에서는, 설명의 편의를 위하여, CDMA에 한정하여 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명은, CDMA 무선 통신 시스템뿐만 아니라 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 무선 통신 시스템을 포함한 모든 통신 시스템 적용될 수 있음은 자명하다.
CDMA 무선 통신 시스템은, 적어도 하나의 단말기(100), 적어도 하나의 기지국(Base Station, BS (Node B 혹은 Evolved Node B로 명칭될 수도 있다.)), 적어도 하나의 기지국 제어부(Base Station Controllers, BSCs), 이동 스위칭 센터(Mobile Switching Center, MSC)를 포함할 수 있다. MSC는, 일반 전화 교환망(Public Switched Telephone Network, PSTN) 및 BSCs와 연결되도록 구성된다. BSCs는, 백홀 라인(backhaul line)을 통하여, BS와 짝을 이루어 연결될 수 있다. 백홀 라인은, E1/T1, ATM, IP, PPP, Frame Relay, HDSL, ADSL 또는 xDSL 중 적어도 하나에 따라서 구비될 수 있다. 따라서, 복수의 BSCs가 CDMA 무선 통신 시스템에 포함될 수 있다.
복수의 BS 각각은 적어도 하나의 섹터를 포함할 수 있고, 각각의 섹터는, 전방향성 안테나 또는 BS로부`터 방사상의 특정 방향을 가리키는 안테나를 포함할 수 있다. 또한, 각각의 섹터는, 다양한 형태의 안테나를 두 개 이상 포함할 수도 있다. 각각의 BS는, 복수의 주파수 할당을 지원하도록 구성될 수 있고, 복수의 주파수 할당은 각각 특정 스펙트럼(예를 들어, 1.25MHz, 5MHz 등)을 가질 수 있다.
섹터와 주파수 할당의 교차는, CDMA 채널이라고 불릴 수 있다. BS는, 기지국 송수신 하부 시스템(Base Station Transceiver Subsystem, BTSs)이라고 불릴 수 있다. 이러한 경우, 하나의 BSC 및 적어도 하나의 BS를 합하여"기지국"이라고 칭할 수 있다. 기지국은, 또한 "셀 사이트"를 나타낼 수도 있다. 또는, 특정 BS에 대한 복수의 섹터들 각각은, 복수의 셀 사이트로 불릴 수도 있다.
방송 송신부(Broadcasting Transmitter, BT)는, 시스템 내에서 동작하는 단말기들(100)에게 방송 신호를 송신한다. 도 1a에 도시된 방송 수신 모듈(111)은, BT에 의해 전송되는 방송 신호를 수신하기 위해 단말기(100) 내에 구비된다.
뿐만 아니라, CDMA 무선 통신 시스템에는 이동 단말기(100)의 위치를 확인하기 위한, 위성 위치 확인 시스템(Global Positioning System, GPS)이 연계될 수 있다. 상기 위성(300)은, 이동 단말기(100)의 위치를 파악하는 것을 돕는다. 유용한 위치 정보는, 두 개 이하 또는 이상의 위성들에 의해 획득될 수도 있다. 여기에서는, GPS 추적 기술뿐만 아니라 위치를 추적할 수 있는 모든 기술들을 이용하여 이동 단말기(100)의 위치가 추적될 수 있다. 또한, GPS 위성 중 적어도 하나는, 선택적으로 또는 추가로 위성 DMB 전송을 담당할 수도 있다.
이동 단말기에 구비된 위치정보 모듈(115)은 이동 단말기의 위치를 탐지, 연산 또는 식별하기 위한 것으로, 대표적인 예로는 GPS(Global Position System) 모듈 및 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈을 포함할 수 있다. 필요에 따라서, 위치정보모듈(115)은 치환 또는 부가적으로 이동 단말기의 위치에 관한 데이터를 얻기 위해 무선 통신부(110)의 다른 모듈 중 어느 기능을 수행할 수 있다.
상기 GPS모듈(115)은 3개 이상의 위성으로부터 떨어진 거리 정보와 정확한 시간 정보를 산출한 다음 상기 산출된 정보에 삼각법을 적용함으로써, 위도, 경도, 및 고도에 따른 3차원의 현 위치 정보를 정확히 산출할 수 있다. 현재, 3개의 위성을 이용하여 위치 및 시간 정보를 산출하고, 또 다른 1개의 위성을 이용하여 상기 산출된 위치 및 시간 정보의 오차를 수정하는 방법이 널리 사용되고 있다. 또한, GPS 모듈(115)은 현 위치를 실시간으로 계속 산출함으로써 속도 정보를 산출할 수 있다. 다만, 실내와 같이 위성 신호의 음영 지대에서는 GPS 모듈을 이용하여 정확히 이동 단말기의 위치를 측정하는 것이 어렵다. 이에 따라, GPS 방식의 측위를 보상하기 위해, WPS (WiFi Positioning System)이 활용될 수 있다.
와이파이 위치추적 시스템(WPS: WiFi Positioning System)은 이동 단말기(100)에 구비된 WiFi모듈 및 상기 WiFi모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)를 이용하여, 이동 단말기(100)의 위치를 추적하는 기술로서, WiFi를 이용한 WLAN(Wireless Local Area Network)기반의 위치 측위 기술을 의미한다.
와이파이 위치추적 시스템은 와이파이 위치측위 서버, 이동 단말기(100), 상기 이동 단말기(100)와 접속된 무선 AP, 임의의 무선 AP정보가 저장된 데이터 베이스를 포함할 수 있다.
무선 AP와 접속 중인 이동 단말기(100)는 와이파이 위치 측위 서버로 위치정보 요청 메시지를 전송할 수 있다.
와이파이 위치측위 서버는 이동 단말기(100)의 위치정보 요청 메시지(또는 신호)에 근거하여, 이동 단말기(100)와 접속된 무선 AP의 정보를 추출한다. 상기 이동 단말기(100)와 접속된 무선 AP의 정보는 이동 단말기(100)를 통해 상기 와이파이 위치측위 서버로 전송되거나, 무선 AP에서 와이파이 위치측위 서버로 전송될 수 있다.
상기 이동 단말기(100)의 위치정보 요청 메시지에 근거하여, 추출되는 무선 AP의 정보는 MAC Address, SSID(Service Set IDentification), RSSI(Received Signal Strength Indicator), RSRP(Reference Signal Received Power), RSRQ(Reference Signal Received Quality), 채널정보, Privacy, Network Type, 신호세기(Signal Strength) 및 노이즈 세기(Noise Strength)중 적어도 하나일 수 있다.
와이파이 위치측위 서버는 위와 같이, 이동 단말기(100)와 접속된 무선 AP의 정보를 수신하여, 미리 구축된 데이터베이스로부터 이동 단말기가 접속 중인 무선 AP와 대응되는 무선 AP 정보를 추출할 수 있다. 이때, 상기 데이터 베이스에 저장되는 임의의 무선 AP 들의 정보는 MAC Address, SSID, 채널정보, Privacy, Network Type, 무선 AP의 위경도 좌표, 무선 AP가 위치한 건물명, 층수, 실내 상세 위치정보(GPS 좌표 이용가능), AP소유자의 주소, 전화번호 등의 정보일 수 있다. 이때, 측위 과정에서 이동형 AP나 불법 MAC 주소를 이용하여 제공되는 무선 AP를 측위 과정에서 제거하기 위해, 와이파이 위치측위 서버는 RSSI 가 높은 순서대로 소정 개수의 무선 AP 정보만을 추출할 수도 있다.
이후, 와이파이 위치측위 서버는 데이터 베이스로부터 추출된 적어도 하나의 무선 AP 정보를 이용하여 이동 단말기(100)의 위치정보를 추출(또는 분석)할 수 있다. 포함된 정보와 상기 수신된 무선 AP 정보를 비교하여, 상기 이동 단말기(100)의 위치정보를 추출(또는 분석)한다.
이동 단말기(100)의 위치정보를 추출(또는 분석)하기 위한 방법으로, Cell-ID 방식, 핑거 프린트 방식, 삼각 측량 방식 및 랜드마크 방식 등이 활용될 수 있다.
Cell-ID 방식은 이동 단말기가 수집한 주변의 무선 AP 정보 중 신호 세기가 가장 강한 무선 AP의 위치를이동 단말기의 위치로 결정하는 방법이다. 구현이 단순하고 별도의 비용이 들지 않으며 위치 정보를 신속히 얻을 수 있다는 장점이 있지만 무선 AP의 설치 밀도가 낮으면 측위 정밀도가 떨어진다는 단점이 있다.
핑거프린트방식은 서비스 지역에서 참조위치를 선정하여 신호 세기 정보를 수집하고, 수집한 정보를 바탕으로 이동 단말기에서 전송하는 신호 세기 정보를 통해 위치를 추정하는 방법이다. 핑거프린트 방식을 이용하기 위해서는, 사전에 미리 전파 특성을 데이터베이스화할 필요가 있다.
삼각 측량 방식은 적어도 세 개의 무선 AP의 좌표와 이동 단말기 사이의 거리를 기초로 이동 단말기의 위치를 연산하는 방법이다. 이동 단말기와 무선 AP사이의 거리를 측정하기 위해, 신호 세기를 거리 정보로 변환하거나, 무선 신호가 전달되는 시간(Time of Arrival, ToA), 신호가 전달되는 시간 차이(Time Difference of Arrival, TDoA), 신호가 전달되는 각도(Angle of Arrival, AoA) 등을 이용할 수 있다.
랜드마크 방식은 위치를 알고 있는 랜드마크 발신기를 이용하여 이동 단말기의 위치를 측정하는 방법이다.
열거된 방법 이외에도 다양한 알고리즘이 이동 단말기의 위치정보를 추출(또는 분석)하기 위한 방법으로 활용될 수 있다.
이렇게 추출된 이동 단말기(100)의 위치정보는 상기 와이파이 위치측위 서버를 통해 이동 단말기(100)로 전송됨으로써, 이동 단말기(100)는 위치정보를 획득할 수 있다.
이동 단말기(100)는 적어도 하나의 무선 AP 에 접속됨으로써, 위치 정보를 획득할 수 있다. 이때, 이동 단말기(100)의 위치 정보를 획득하기 위해 요구되는 무선 AP의 개수는 이동 단말기(100)가 위치한 무선 통신환경에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
앞서 도 1a를 통해 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 이동 단말기에는 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus)등의 근거리 통신 기술이 적용될 수 있다.
이 중, 이동 단말기에 구비된 NFC 모듈은 10cm 안팎의 거리에서 단말 간 비접촉식 근거리 무선 통신을 지원한다. NFC 모듈은 카드 모드, 리더 모드 및 P2P 모드 중 어느 하나로 동작할 수 있다. NFC 모듈이 카드 모드로 운용되기 위해서, 이동 단말기(100)는 카드 정보를 저장하는 보안 모듈을 더 포함할 수도 있다. 여기서, 보안 모듈이란 UICC(Universal Integrated Circuit Card)(예컨대, SIM(Subscriber Identification Module) 또는 USIM(Universal SIM)), Secure micro SD 및 스티커 등 물리적 매체일 수도 있고, 이동 단말기에 임베디드되어 있는 논리적 매체(예컨대, embeded SE(Secure element))일 수도 있다. NFC 모듈과 보안 모듈 사이에는 SWP(Single Wire Protocol)에 기반한 데이터 교환이 이루어질 수 있다.
NFC 모듈이 카드 모드로 운용되는 경우, 이동 단말기는 전통적인 IC 카드처럼 저장하고 있는 카드 정보를 외부로 전달할 수 있다. 구체적으로, 신용카드 또는 버스 카드 등 결제용 카드의 카드 정보를 저장하는 이동 단말기를 요금 결제기에 근접시키면, 모바일 근거리 결제가 처리될 수 있고, 출입용 카드의 카드 정보를 저장하는 이동 단말기를 출입 승인기에 근접 시키면, 출입의 승인 절차가 시작될 수 있다. 신용카드, 교통카드 및 출입카드 등의 카드는 애플릿(applet) 형태로 보안 모듈에 탑재되고, 보안 모듈은 탑재된 카드에 대한 카드 정보를 저장할 수 있다. 여기서, 결제용 카드의 카드 정보는 카드 번호, 잔액, 사용 내역 중 적어도 하나일 수 있고, 출입용 카드의 카드 정보는, 사용자의 이름, 번호(예컨대, 사용자의 학번 또는 사번), 출입 내역 중 적어도 하나일 수 있다.
NFC 모듈이 리더 모드로 운용되는 경우, 이동 단말기는 외부의 태그(Tag)로부터 데이터를 독출할 수 있다. 이때, 이동 단말기가 태그로부터 수신하는 데이터는 NFC 포럼에서 정하는 데이터 교환 포맷(NFC Data Exchange Format)으로 코딩될 수 있다. 아울러, NFC 포럼에서는 4개의 레코드 타입을 규정한다. 구체적으로, NFC 포럼에서는 스마트 포스터(Smart Poster), 텍스트(Text), URI(Uniform Resource Identifier) 및 일반 제어(General Control) 등 4개의 RTD(Record Type Definition)를 규정한다. 태그로부터 수신한 데이터가 스마트 포스터 타입인 경우, 제어부는 브라우저(예컨대, 인터넷 브라우저)를 실행하고, 태그로부터 수신한 데이터가 텍스트 타입인 경우, 제어부는 텍스트 뷰어를 실행할 수 있다. 태그로부터 수신한 데이터가 URI 타입인 경우, 제어부는 브라우저를 실행하거나 전화를 걸고, 태그로부터 수신한 데이터가 일반 제어 타입인 경우, 제어 내용에 따라 적절한 동작을 실행할 수 있다.
NFC 모듈이 P2P(Peer-to-Peer) 모드로 운용되는 경우, 이동 단말기는 다른 이동 단말기와 P2P 통신을 수행할 수 있다. 이때, P2P 통신에는 LLCP(Logical Link Control Protocol) 가 적용될 수 있다. P2P 통신을 위해 이동 단말기와 다른 이동 단말기 사이에는 커넥션(connection)이 생성될 수 있다. 이때, 생성되는 커넥션은 1개의 패킷을 교환하고 종료되는 비접속형 모드(connectionless mode)와 연속적으로 패킷을 교환하는 접속형 지향 모드(connection-oriented mode)로 구분될 수 있다. P2P 통신을 통해, 전자적 형태의 명함, 연락처 정보, 디지털 사진, URL 등의 데이터 및 블루투스, Wi-Fi 연결을 위한 셋업 파라미터 등이 교환될 수 있다. 다만, NFC 통신의 가용 거리는 짧으므로, P2P 모드는 크기가 작은 데이터를 교환하는 것에 효과적으로 활용될 수 있을 것이다.
이하에서는 이와 같이 구성된 이동 단말기에서 구현될 수 있는 제어 방법과 관련된 실시 예들에 대해 첨부된 도면을 참조하여 살펴보겠다. 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
이하에서는, 본 발명의 실시 예에 따른 이동 단말기(100)의 동작 방법을 설명한다.
이하에서, 이동 단말기(100)는 인공 지능 기기로 명명될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공 지능 기기의 동작 방법을 설명하는 흐름도이다.
인공 지능 기기(100)의 인공 지능부(130)는 입력부(120)를 통해 타겟의 상황 정보를 획득한다(S501).
일 실시 예에서 타겟은 인공 지능 기기(100)의 주위에 위치한 사용자, 물체 중 하나 이상일 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 인공 지능 기기(100)가 차량에 배치된 경우, 차량의 주변에 위치한 사람 또는 물체 중 하나 이상일 수 있다.
일 실시 예에서 타겟의 상황 정보는 타겟의 위치, 타겟의 방향, 타겟에서 출력하는 음향, 타겟의 속성, 타겟이 현재 취하는 행위 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
타겟의 속성은 타겟의 나이, 타겟의 성별 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서 타겟은 하나 이상으로 선정될 수 있다. 예를 들어, 이동 단말기(100)의 주변에 복수의 사용자들이 존재하는 경우, 복수의 사용자들이 타겟이 될 수 있다.
일 실시 예에서, 인공 지능부(130)는 입력부(120)에 포함된 카메라(121)를 통해 영상을 획득할 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 인공 지능부(13)는 입력부(120)에 포함된 마이크로폰(122)을 통해 음성을 획득할 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 인공 지능부(130)는 카메라(121)를 통해 영상, 마이크포폰(122)을 통해 음성 각각을 획득할 수 있다.
인공 지능부(130)는 카메라(121)를 통해 획득된 영상 또는 마이크로폰(122)을 통해 획득된 음성 중 하나 이상을 이용하여, 타겟의 상황 정보를 획득할 수 있다.
인공 지능부(130)는 획득된 상황 정보를 이용하여, 피드백 정보를 생성한다(S503).
일 실시 예에서, 피드백 정보는 타겟의 상황 정보를 기반으로, 타겟 또는 타겟과 관련된 다른 타겟에 응답을 제공하는 정보일 수 있다.
또 다른 실시 예에서 피드백 정보는 타겟에 대한 이후, 상황의 예측된 결과를 포함할 수 있다.
인공 지능부(130)는 획득된 상황 정보에 맞게 피드백 정보의 출력 음량 세기를 결정할 수 있다.
일 실시 예에서, 인공 지능부(130)는 마이크로폰(122)을 통해 입력된 음성의 세기가 기 설정된 세기 미만인 경우, 피드백 정보의 출력 음량 세기를 기 설정된 음량 세기보다 작은 세기로 결정할 수 있다.
여기서, 입력된 음성은 타겟의 음성을 제외한 음성일 수 있다. 즉, 잡음을 나타낼 수도 있다.
또 다른 실시 예에서, 인공 지능부(130)는 마이크로폰(122)을 통해 입력된 음성의 세기가 기 설정된 세기 이하이고, 타겟의 움직임이 없는 경우, 피드백 정보의 출력 음량 세기를 기 설정된 음량 세기보다 작은 세기로 결정할 수 있다.
인공 지능부(130)는 마이크로폰(122)을 통해 입력된 음향의 세기가 기 설정된 세기 이상임을 나타내는 제2 상황 정보를 획득한 경우, 피드백 정보의 출력 음량 세기를 기 설정된 음량 세기보다 큰 세기로 결정할 수 있다.
제어부(180)는 생성된 피드백 정보를 포함하는 알림을 출력한다(S505).
일 실시 예에서 제어부(180)는 인공 지능부(130)로부터 피드백 정보를 출력하라는 명령을 수신할 수 있고, 수신된 명령에 따라 피드백 정보를 출력부(150)를 통해 출력할 수 있다.
일 실시 예에서 제어부(180)는 획득된 상황 정보에 따라 알림의 출력 음량을 조절할 수 있다.
또 다른 실시 예에서 제어부(180)는 획득된 상황 정보에 따라 알림을 출력하는 방식을 변경할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시 예에 따라 획득된 상황 정보를 이용하여, 피드백 정보를 출력하는 다양한 실시 예를 설명한다.
또한, 이하에서 설명하는 다른 인공 지능 기기(100) 또한, 도 1에서 설명한 이동 단말기(100)의 모든 구성요소들을 포함할 수 있다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 일 실시 예에 따라 타겟의 상황 정보를 이용하여, 서로 다른 방법으로, 피드백 정보를 출력하는 예를 설명하는 도면이다.
도 6a 내지 도 6c에서 제2 사용자는 인공 지능 기기(100)가 제공한 요리 레시피에 따라 음식을 요리 중임을 가정한다.
도 6a를 참조하면, 인공 지능 기기(100)와 별도로 구비된 카메라(101)는 인공 지능 기기(100)의 주변에 대한 영상(600)을 획득할 수 있다.
인공 지능 기기(100)의 근거리 통신 모듈(114)은 카메라(101)로부터 영상(600)을 수신할 수 있다.
인공 지능부(130)는 획득된 영상(600)을 이용하여, 하나 이상의 타겟에 대한 상황 정보를 획득할 수 있다.
일 실시 예에서, 인공 지능부(130)는 도 6b에 도시된 바와 같이, 영상(600)을 복수의 단위 영역들로 분할하고, 분할된 복수의 단위 영역들을 통해, 제1 사용자 영상(610) 및 제2 사용자 영상(630)을 추출할 수 있다.
복수의 단위 영역들 각각의 크기는 동일할 수 있다.
인공 지능부(130)는 복수의 단위 영역들에 하나의 완성된 물체가 있는지를 판단하고, 판단 결과에 따라 제1 사용자 영상(610) 및 제2 사용자 영상(630)을 추출할 수 있다.
인공 지능부(130)는 제1 사용자 영상(610)을 이용하여, 제1 사용자의 상황 정보를 획득할 수 있다. 인공 지능부(130)는 제1 사용자 영상(610)을 통해 제1 사용자의 행위, 제1 사용자의 위치, 제1 사용자의 속성 중 하나 이상을 획득할 수 있다.
예를 들어, 인공 지능부(130)는 제1 사용자 영상(610)을 통해 제1 사용자가 가정의 아내이며, 독서 중임을 확인할 수 있다.
인공 지능부(130)는 공지된 얼굴 인식 기법을 이용하여, 제1 사용자 영상(610)에 포함된 제1 사용자의 얼굴이 메모리(170)에 저장된 아내의 얼굴 이미지와 일치하는 경우, 제1 사용자가 아내임을 확인할 수 있다.
또한, 인공 지능부(130)는 제1 사용자 영상(610)이 메모리(170)에 저장된 독서 행위 이미지와 일정 이상 매칭되는 경우, 제1 사용자가 독서 중임을 판단할 수 있다.
인공 지능부(130)는 제2 사용자 영상(630)을 이용하여, 제2 사용자의 상황 정보를 획득할 수 있다.
인공 지능부(130)는 제2 사용자 영상(630)을 이용하여, 제2 사용자의 상황 정보를 획득할 수 있다. 인공 지능부(130)는 제2 사용자 영상(630)을 통해 제2 사용자의 행위, 제2 사용자의 위치, 제2 사용자의 속성 중 하나 이상을 획득할 수 있다.
즉, 제2 사용자의 상황 정보는 제2 사용자의 행위, 제2 사용자의 위치, 제2 사용자의 속성 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
예를 들어, 인공 지능부(130)는 제2 사용자 영상(610)을 통해, 제2 사용자가 가정의 남편이고, 요리 중임을 확인할 수 있다.
인공 지능부(130)는 공지된 얼굴 인식 기법을 이용하여, 제2 사용자 영상(630)에 포함된 제2 사용자의 얼굴이 메모리(170)에 저장된 남편의 얼굴 이미지와 일치하는 경우, 제2 사용자가 남편임을 확인할 수 있다.
또한, 인공 지능부(130)는 제2 사용자 영상(630)이 메모리(170)에 저장된 요리 행위 이미지와 일정 이상 매칭되는 경우, 제2 사용자가 요리 중임을 판단할 수 있다. 또 다른 예로, 인공 지능부(130)는 요리 레시피에 대한 정보를 출력 중이었으므로, 제2 사용자가 요리 중임을 판단할 수도 있다.
일 실시 예에서, 인공 지능부(130)는 제1 사용자의 상황 정보 및 제2 사용자의 상황 정보를 이용하여, 제1 사용자의 상황 정보에 맞는 제1 피드백 정보를 생성할 수 있다.
인공 지능부(130)는 제1 사용자의 상황이, 독서 중이고, 제2 사용자의 상황이 요리 중이므로, 음식을 기다리고 있는 상황임을 예측할 수 있다.
일 실시 예에서, 인공 지능부(130)는 음식이 완성되기 까지 남은 시간을 포함하는 피드백 정보를 생성하여, 제1 사용자가 소유한 이동 단말기에 전송할 수 있다. 즉, 제1 사용자의 독서에 방해를 주지 않기 위함이다.
인공 지능부(130)는 기존의 알림 방식이 음향 출력부(152)를 통한 출력이었다면, 음향 출력 방식을 문자 메시지 전송 방식으로 변경할 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 인공 지능부(130)는 제1 사용자가 위치한 방향으로, 음향 출력부(152)를 통해 음식이 완성되기 까지 남은 시간을 기 설정된 음량보다낮은 음량으로, 출력할 수 있다. 즉, 제1 사용자의 독서에 방해를 주지 않기 위함이다.
인공 지능부(130)는 제2 사용자의 상황 정보를 이용하여, 다음 레시피 단계에 대한 내용을 포함하는 제2 피드백 정보를 생성할 수 있다.
인공 지능부(130)는 제2 사용자가 수행하는 레시피 단계를 인지하고, 다음 레시피 단계에 대한 내용을 포함하는 제2 피드백 정보를 생성할 수 있다.
인공 지능부(130)는 생성된 제2 피드백 정보를 기 설정된 음량 보다 큰 음향으로, 제2 사용자가 위치한 방향으로 출력할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 타겟의 상황에 맞게 정보를 자동으로 제공할 수 있어, 사용자의 편의성이 극대화될 수 있다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 타겟에 대한 상황 정보를 이용하여, 피드백 정보를 출력하는 예를 설명하는 도면이다.
도 7a 내지 도 7c에서 인공 지능 기기(100)는 제1 사용자의 이동 단말기(102) 및 카메라(101)와 무선으로 페어링된 상태임을 가정한다.
즉, 인공 지능 기기(100), 제1 사용자의 이동 단말기(102) 및 카메라(101)는 무선으로 통신을 수행하여, 서로 정보를 교환할 수 있다.
도 7a을 참조하면, 인공 지능 기기(100)의 인공 지능부(130)는 카메라(101)가 촬영한 영상(700)을 카메라(101)로부터 수신할 수 있다.
또한, 인공 지능부(130)는 획득된 영상(700)에 기초하여, 발화자가 누구인지를 판단할 수 있다.
인공 지능부(130)는 영상(700)에 포함된 복수의 사용자들 중 피드백 정보를 제공할 타겟을 설정할 수 있다.
인공 지능부(130)는 도 7b에 도시된 바와 같이, 영상(700)으로부터 얼굴 인식 기법을 이용하여 복수의 사용자 영상들(710, 730, 750)을 추출할 수 있다.
인공 지능부(130)는 복수의 사용자 영상들(710, 730, 750) 중 발화를 하고 있는 제1 사용자 영상(710)에 대응하는 제1 사용자를 타겟으로 설정할 수 있다. 이 경우, 인공 지능부(130)는 제2, 3 사용자는 수면 중인 상태임을 인지할 수 있다.
인공 지능부(130)는 피드백 정보를 제공할 타겟을 설정한 후, 도 7c에 도시된 바와 같이, 영상(700)의 분할을 통해, 제1 사용자의 주변 상황 정보를 획득할 수 있다.
인공 지능부(130)는 영상(700)의 제1 분할 영역(701)에 존재하는 스탠드 및 제2 분할 영역(703)에 존재하는 침대를 인식하여, 제1 사용자가 취침 상황임을 인지할 수 있다.
인공 지능부(130)는 제1 사용자가 소유하는 이동 단말기(102)가 알림을 수신한 경우, 인공 지능부(130)는 이동 단말기(102)가 수신한 알림을 기 설정된 음량 크기보다 낮은 음량으로, 제1 사용자의 방향을 향해 출력할 수 있다.
다른 제2, 3 사용자의 취침을 방해하지 않기 위함이다.
또 다른 실시 예에서, 인공 지능 기기(100)는 타겟 설정 및, 타겟의 상황 정보를 획득하여, 피드백 정보를 타겟에 제공할 수 있다.
이 경우, 인공 지능 기기(100)는 카메라(101)로부터 영상(700)을 수신할 수 있고, 수신된 영상(700)에 기초하여, 타겟을 설정하고, 타겟의 상황 정보 획득하고, 피드백 정보를 타겟에 출력할 수 있다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 일 실시 예에 따라 획득된 타겟의 상황 정보에 맞는 피드백 정보를 다른 타겟에 제공하는 예를 설명하는 도면이다.
도 8a를 참조하면, 인공 지능 기기(100)는 발화자가 발성한 음성의 음량을 이용하여, 발화자의 방향 및 인공 지능 기기(100)와 발화자 간의 거리를 파악할 수 있다.
구체적으로, 인공 지능부(130)는 지향성 마이크로폰(미도시)를 이용하여, 발화자의 음성을 수신할 수 있다.
인공 지능부(130)는 수신된 발화자의 음성의 크기인 음량과 음성의 방향을 획득할 수 있다.
인공 지능부(130)는 획득된 발화자 음성의 음량과 방향에 맞게 피드백 정보를 생성하고, 생성된 피드백 정보를 음향 출력부(153)를 통해 출력할 수 있다.
다음으로, 도 8b를 설명한다.
인공 지능부(130)는 지향성 마이크로폰(미도시)이 수신한 발화자의 음성 및 다른 인공 지능 기기(100)의 카메라(121)가 획득한 영상을 이용하여, 타겟의 상황 정보를 획득할 수 있다.
인공 지능부(130)는 획득된 발화자의 음성에 기초하여, 발화자의 위치를 파악할 수 있다.
인공 지능부(130)는 다른 인공 지능 기기(100)에 파악된 발화자의 위치 방향으로 카메라(121)를 이동시키는 명령을 전송할 수 있다.
그 후, 인공 지능부(130)는 카메라(121)의 이동에 따라 얻어진 발화자 주변의 상황을 인지할 수 있다.
인공 지능부(130)는 인지한 발화자 주변의 상황에 맞는 피드백 정보를 생성하고, 생성된 피드백 정보를 발화자의 방향으로 출력할 수 있다.
다음으로, 도 8c를 설명한다.
도 8c는 발화자와 청취자가 다를 경우, 발화자의 발화 내용에 따라 청취 타겟을 설정하고, 설정된 청취 타겟으로 피드백 정보를 출력하는 예를 설명하는 도면이다.
도 8c를 참조하면, 인공 지능 기기(100)는 발화자(810)가 발화한 음성을 수신할 수 있다.
인공 지능 기기(100)는 수신한 발화자의 음성을 토대로, 발화 내용을 인지할 수 있다. 인공 지능 기기(100)는 발화자의 음성을 텍스트로 변환하여, 발화 내용을 인지할 수 있다.
인공 지능 기기(100)는 인지된 발화 내용에 따라 청취 타겟을 설정할 수 있다. 예를 들어, 발화자가 아들이고, 발화 내용이 <엄마에게 만화책을 사도 되는지 물어보고, 된다고 하면, 사줘>인 경우, 인공 지능 기기(100)는 청취 타겟을 엄마라고 설정할 수 있다.
인공 지능 기기(100)는 카메라(121)를 통해 획득한 영상의 분석을 통해 댁 내에 청취 타겟으로 설정된 엄마가 존재하는지를 확인할 수 있다.
인공 지능 기기(100)는 청취 타겟이 댁내에 존재하는 경우, 청취 타겟이 위치한 방향으로, 피드백 정보를 출력할 수 있다.
인공 지능 기기(100)는 피드백 정보를 음향 출력부(152)를 통해 출력할 수 있다.
인공 지능 기기(1010)는 청취 타겟이 댁내에 없는 경우, 청취 타겟의 이동 단말기로, 피드백 정보를 전송할 수 있다. 여기서, 피드백 정보는 <아들이 만화책을 사달라고 요구하였습니다>와 같은, 발화 내용에 맞는 예측 정보일 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 타겟의 상황 정보에 따라 피드백 정보의 출력 음량을 조절하거나, 피드백 정보의 알림 방식을 변경하는 예를 설명하는 도면이다.
도 9를 참조하면, 인공 지능 기기(100)는 카메라(101)를 통해 인공 지능 기기(100)의 주변에 대한 영상을 수신할 수 있다.
인공 지능 기기(100)는 영상에 포함된 복수의 사용자들(910, 920, 930, 940) 중 어느 하나의 사용자를 타겟으로 설정할 수 있다.
일 예로, 인공 지능 기기(100)는 복수의 사용자들(910, 920, 930, 940) 중 얼굴 인식을 통해 나이가 가장 많은 사용자(910)를 타겟으로 설정할 수 있다.
또 다른 예로, 인공 지능 기기(100)는 복수의 사용자들(910, 920, 930, 940) 중 기 설정된 사용자(910)를 타겟으로 설정할 수 있다.
인공 지능 기기(100)는 카메라(101)를 통한 영상 분석을 통해 타겟으로 설정된 사용자(910)가 다른 사용자(920, 막내딸)과 함께 독서를 하고 있음을 판단할 수 있다.
인공 지능 기기(100)는 파악된 상황 정보에 맞게, 피드백 정보의 출력 음성의 크기를 조절할 수 있다. 예를 들어, 인공 지능 기기(100)는 사용자가 세탁기를 가동시킨 상황이고, 세탁이 완료되었음을 인지할 수 있다.
인공 지능 기기(100)는 인지된 상황에 따라 세탁이 완료되었고, 세탁물의 자동 건조를 실행하겠다는 문의를 포함하는 피드백 정보를 출력할 수 있다.
이 때, 인공 지능 기기(100)는 타겟으로 설정된 사용자(910)가 방해를 받고 싶지 않은 상황임을 인지하여, 피드백 정보의 음성 출력의 크기를 낮추거나, 피드백 정보의 출력 방식을 변경할 수 있다.
예를 들어, 인공 지능 기기(100)는 기존에 피드백 정보를 음향 출력부(152)를 통해 출력했다면, 현재에는 사용자(910)의 이동 단말기로 문자 메시지의 형태로 전송할 수 있다.
이에 따라, 사용자는 업무의 집중을 방해 받지 않을 수 있다.
도 10은 타겟의 상황 정보에 따라 피드백 정보의 알림 방식을 변경하는 또 다른 예를 설명하는 도면이다.
도 10을 참조하면, 인공 지능 기기(100)는 타겟인 사용자(1010)로부터 발화된 음성 명령을 수신할 수 있다.
음성 명령은 <조명을 끄고, 보일러 온도를 낮춰줘>임을 가정한다.
인공 지능 기기(100)는 수신된 음성 명령에 응답하는 피드백을 제공하기 전, 사용자(1010)의 상황 정보를 인지할 수 있다.
인공 지능 기기(100)는 카메라(101)로부터 수신된 영상에 사용자(1010)가 존재하는 경우, 음성 명령에 응답하는 피드백 정보를 음향 출력부(152)를 통해 출력할 수 있다.
인공 지능 기기(100)는 카메라(101)로부터 수신된 영상 및 현재 시간 중 하나 이상을 통해 사용자(1010)가 집 밖을 벗어나는 출근 상황임을 인지한 경우, 음성 명령에 응답하는 피드백을 제공하는 알림 방식을 변경할 수 있다.
인공 지능 기기(100)는 카메라(101)로부터 수신된 영상에 사용자(1010)가 존재하지 않는 경우, 집 밖을 벗어나는 출근 상황임을 인지할 수 있다.
또 다른 예로, 인공 지능 기기(100)는 카메라(101)로부터 수신된 영상을 통해 사용자(1010)가 인공 지능 기기(100)로부터 멀어짐(다른 방 이동)을 인지한 경우, 음성 명령에 응답하는 피드백을 제공하는 알림 방식을 변경할 수 있다.
즉, 기 설정된 알림 방식이 음향 출력 방식인 경우, 인공 지능 기기(100)는 사용자(1010)의 출근 상황을 인지할 수 있고, 알림 방식을 음향 출력 방식에서 메시지 전송 방식으로 변경할 수 있다.
메시지 전송 방식은 사용자(1010)의 이동 단말기(1001)에 피드백 정보를 메시지 형태로 전송하는 방식일 수 있다.
인공 지능 기기(100)는 사용자의 상황에 따라 알림 방식을 자동으로 변경하여, 보다 효과적으로, 사용자에게 음성 명령에 대응하는 피드백 정보를 제공할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따라 위험 상황이 감지된 경우, 타겟의 상황 정보와 관계 없이, 긴급 상황임을 알리는 긴급 피드백 정보를 출력하는 예를 설명하는 도면이다.
도 11에 도 9와 중복되는 부분의 설명은 생략한다.
도 11을 참조하면, 인공 지능 기기(100)는 제3 사용자(930)의 이동 경로 상에 위험 물체가(1110)가 감지된 것으로 판단된 경우, 제1 사용자(910)의 상황 에 관계 없이, 긴급 상황임을 알리는 음성(1130)을 제3 사용자(930)의 방향으로 출력할 수 있다.
동시에, 인공 지능 기기(100)는 기 설정된 세기 이상의 크기로, 긴급 상황임을 알리는 음성(1130)을 출력할 수 있다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 위험 상황이 감지된 경우, 타겟의 상황 정보와 관계 없이, 긴급 상황임을 알리는 긴급 피드백 정보를 출력하는 예를 설명하는 도면이다.
도 12에서 도 7a 내지 도 7c와 중복되는 부분의 설명은 생략한다.
도 12를 참조하면, 인공 지능 기기(100)는 카메라(101)를 통해 획득한 영상(700) 내에 도둑으로 예측되는 도둑 영상(1210)이 감지된 경우, 타겟의 상황 정보와 관계 없이, 긴급 상황임을 알리는 피드백을 출력할 수 있다.
예를 들어, 인공 지능 기기(100)는 침입 경보를 알리는 음성을 최대 크기로 출력함과 동시에, 광출력부(154)에서 출력되는 광의 세기를 최대 세기로 출력 수 있다.
동시에, 인공 지능 기기(100)는 지인에게 자동으로 침입을 알리는 문자 메시지를 자동으로 전송하도록 이동 단말기(102)를 제어할 수 있다.
또 다른 예로, 인공 지능 기기(100)는 경찰서에 도둑이 침입했음을 나타내는 정보(집의 위치, 촬영된 이미지)를 자동으로 전송할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따라 차량의 상황 정보를 인지하고, 인지된 차량의 상황 정보에 맞게 경적음을 출력하는 예를 설명하는 도면이다.
도 13에서 차량 내부에는 인공 지능 기기(100)가 탑재되어 있음을 가정한다.
도 13을 참조하면, 인공 지능 기기(100)는 카메라(미도시)를 통해 획득한 전방 영상 내에 끼어드는 차량(1310)을 감지할 수 있다.
인공 지능 기기(100)는 차량(1310)이 끼어드는 방향, 차선의 끼어듬 정도를 판단할 수 있다.
인공 지능 기기(100)는 차량(1310)이 끼어드는 방향 및 끼어듬 정보에 따라 지향성 경적음을 출력할 수 있다.
동시에, 인공 지능 기기(100)는 헤드 업 디스플레이(Head Up display, 1300)을 통해, 출력된 경적음의 발생 결과를 나타내는 인디케이터(1330)를 표시할 수 있다.
이 때, 출력되는 경적음의 세기에 따라 인디케이터(1330)의 컬러, 모양, 크기등이 변경될 수 있다.
이에 따라, 불필요하게 경적음이 출력되어 발생하는 소음을 방지할 수 있고, 끼어드는 차량에 경고를 하는 효율이 높아질 수 있다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 제어부(180)를 포함할 수도 있다.
따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고, 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (15)

  1. 인공 지능 기기에 있어서,
    음성을 수신하는 마이크로폰;
    음향을 출력하는 음향 출력부;
    외부에 배치된 카메라로부터 수신된 영상 및 상기 마이크로폰으로부터 수신된 음성에 기초하여, 타겟의 상황 정보를 획득하고, 상기 영상에 복수의 타겟들이 포함된 경우, 상기 복수의 타겟들 중 상기 마이크로폰을 통해 수신된 음성을 이용하여 상기 음성을 발화한 타겟을 선정하고, 획득된 상황 정보를 이용하여 예측 결과를 나타내는 피드백 정보를 생성하고, 상기 선정된 타겟의 방향으로 상기 피드백 정보를 출력하도록 상기 음향 출력부를 제어하는 제어부를 포함하는
    인공 지능 기기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 타겟의 상황 정보는
    상기 타겟의 속성, 상기 타겟의 행위, 상기 타겟의 위치 중 하나 이상을 포함하는
    인공 지능 기기.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 마이크로폰을 통해 입력된 음성의 세기가 기 설정된 세기 미만인 경우, 상기 피드백 정보의 출력 음량 세기를 기 설정된 음량 세기보다 작은 세기로 결정하고,
    상기 마이크로폰을 통해 입력된 음성의 세기가 기 설정된 세기 이상인 경우, 상기 피드백 정보의 출력 음량 세기를 기 설정된 음량 세기보다 큰 세기로 결정하는
    인공 지능 기기.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 타겟의 이동 단말기와 근거리 통신을 수행하는 근거리 통신 모듈을 더 포함하고,
    상기 피드백 정보는 상기 이동 단말기가 수신한 알림을 포함하는
    인공 지능 기기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 타겟의 이동 단말기와 근거리 통신을 수행하는 근거리 통신 모듈을더 포함하고,
    상기 제어부는
    상기 타겟의 상황 정보에 맞게 상기 피드백 정보의 출력 방식을 결정하고,
    상기 출력 방식은 상기 근거리 통신 모듈 또는 상기 음향 출력부 중 어느 하나를 통해 상기 피드백 정보를 출력하는 방식인
    인공 지능 기기.
  9. 인공 지능 기기에 있어서,
    이동 단말기와 근거리 무선 통신을 수행하는 근거리 통신 모듈;
    음성을 수신하는 마이크로폰;
    음향을 출력하는 음향 출력부;
    외부에 배치된 카메라로부터 수신된 영상 및 상기 마이크로폰으로부터 수신된 음성에 기초하여, 타겟의 상황 정보를 획득하고, 상기 영상에 복수의 타겟들이 포함된 경우, 상기 복수의 타겟들 중 상기 마이크로폰을 통해 수신된 음성을 이용하여 상기 음성을 발화한 타겟을 선정하고, 획득된 상황 정보를 이용하여 예측 결과를 나타내는 피드백 정보를 생성하고, 상기 근거리 통신 모듈 또는 상기 음향 출력부 중 어느 하나를 생성된 피드백 정보의 출력 방식으로 결정하고, 결정된 출력 방식으로 상기 선정된 타겟의 방향으로 상기 피드백 정보를 출력하도록 상기 근거리 통신 모듈 또는 상기 음향 출력부 중 어느 하나를 제어하는 제어부를 포함하는
    인공 지능 기기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 영상에 상기 타겟이 존재하지 않는 경우, 상기 마이크로폰을 통해 수신된 음성에 응답하는 상기 피드백 정보를 상기 근거리 통신 모듈을 통해 상기 이동 단말기로 전송하는
    인공 지능 기기.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 영상에 상기 타겟이 존재하는 경우, 상기 마이크로폰을 통해 수신된 음성에 응답하는 상기 피드백 정보를 상기 음향 출력부를 통해 출력하는
    인공 지능 기기.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 타겟의 상황 정보는
    상기 타겟의 속성, 상기 타겟의 행위, 상기 타겟의 위치 중 하나 이상을 포함하는
    인공 지능 기기.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 영상에 기초하여, 상기 타겟의 위험 상황이 감지된 경우, 상기 타겟의 상황 정보에 관계 없이, 긴급 상황 정보를 생성하고,
    상기 제어부는
    생성된 긴급 상황 정보를 상기 근거리 통신 모듈을 통해 상기 이동 단말기에 전송하고, 상기 긴급 상황 정보를 상기 음향 출력부를 통해 기 설정된 음량 세기 이상을 갖는 음향으로, 출력하는
    인공 지능 기기.
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