KR102469204B1 - 진동자 제어 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

진동자를 제어하기 위한 방법 및 장치가 제공된다. 진동자 제어 장치는 사용자가 감지할 수 없는 크기의 진동을 발생시키도록 진동자를 제어한다. 진동자의 진동과 다른 자극에 의한 진동이 공진하는 경우, 공진에 의하여 신경의 임계 값 이상의 자극이 발생할 수 있다. 신경이 발생한 자극을 감지함으로써 사용자는 다른 자극의 존재를 감지할 수 있다.

Description

진동자 제어 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROING VIBRAITOR}
아래의 실시예들은 진동자를 제어하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제한된 진동 진폭으로 동작하도록 진동자를 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
사람의 신경은 노화에 따라 자극을 감지할 수 있는 임계 값이 증가한다. 즉, 신경의 민감도가 노화에 따라 낮아진다. 신경의 민감도가 낮아지면 임계 값 이하의 자극을 감지할 수 없으므로, 위험을 감지하지 못할 수 있다. 예를 들어, 발바닥 압력이 적절하게 감지되지 못하는 경우, 낙상의 위험이 있을 수 있다.
일 측면에 따른, 진동자 제어 방법은, 진동자의 진동 진폭(vibration amplitude)을 결정하는 단계, 생성된 임의의 수(random number)에 기초하여 하나의 샘플 기간에 대한 진동 방향을 결정하는 단계, 상기 진동 진폭 및 상기 진동 방향에 기초하여 초기 진동 신호를 생성하는 단계, 상기 초기 진동 신호 내의 미리 설정된 주파수를 초과하는 성분을 필터링함으로써 최종 진동 신호를 생성하는 단계, 및 상기 최종 진동 신호에 기초하여 상기 진동자를 제어하는 단계를 포함한다.
상기 진동 진폭을 결정하는 단계는, 사용자 인터페이스를 통해 사용자로부터 상기 진동 진폭에 관한 정보를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 진동 방향을 결정하는 단계는, 상기 임의의 수를 생성하는 단계, 및 상기 임의의 수에 기초하여 양의 방향 또는 음의 방향을 결정함으로써 상기 진동 방향을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 최종 진동 신호를 생성하는 단계는, 상기 미리 설정된 주파수 이하의 성분을 통과시키는 저역 통과 필터(low pass filter)를 생성하는 단계, 및 상기 저역 통과 필터를 이용하여 상기 최종 진동 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 미리 설정된 주파수는 상기 진동자의 동작 주파수에 기초하여 미리 설정될 수 있다.
상기 진동자는 복수의 진동자들을 포함하고, 복수의 진동자들 각각에 대해 상이한 최종 진동 신호가 생성될 수 있다.
다른 일 측면에 따른, 진동자 제어 장치는, 모터를 이용하여 진동을 출력하는 진동자, 상기 진동자를 제어하는 프로그램이 기록된 메모리, 및 상기 프로그램을 수행하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로그램은, 상기 진동자의 진동 진폭(vibration amplitude)을 결정하는 단계, 생성된 임의의 수(random number)에 기초하여 하나의 샘플 기간에 대한 진동 방향을 결정하는 단계, 상기 진동 진폭 및 상기 진동 방향에 기초하여 초기 진동 신호를 생성하는 단계, 상기 초기 진동 신호 내의 미리 설정된 주파수를 초과하는 성분을 필터링함으로써 최종 진동 신호를 생성하는 단계, 및 상기 최종 진동 신호에 기초하여 상기 진동자를 제어하는 단계를 수행한다.
상기 진동 진폭을 결정하는 단계는, 사용자 인터페이스를 통해 사용자로부터 상기 진동 진폭에 관한 정보를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 사용자 인터페이스는, 근거리 무선 통신 모듈을 포함하고, 상기 진동 진폭에 관한 정보를 수신하는 단계는, 상기 근거리 무선 통신 모듈을 통해 연결된 사용자 단말로부터 상기 진동 진폭에 관한 정보를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 사용자 인터페이스는, 사용자의 터치 입력을 수신하는 터치 패널 또는 물리 버튼 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 진동 진폭에 관한 정보를 수신하는 단계는, 상기 터치 패널 또는 상기 물리 버튼을 통해 상기 사용자의 터치 입력을 수신함으로써 상기 진동 진폭에 관한 정보를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 진동 진폭은 상기 진동자 제어 장치를 몸의 일부에 부착한 사용자가 진동을 감지할 수 없도록 결정될 수 있다.
상기 진동 방향을 결정하는 단계는, 상기 임의의 수를 생성하는 단계, 및 상기 임의의 수에 기초하여 양의 방향 또는 음의 방향을 결정함으로써 상기 진동 방향을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 최종 진동 신호를 생성하는 단계는, 상기 미리 설정된 주파수 이하의 성분을 통과시키는 저역 통과 필터(low pass filter)를 생성하는 단계, 및 상기 저역 통과 필터를 이용하여 상기 최종 진동 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 미리 설정된 주파수는 상기 진동자의 동작 주파수에 기초하여 미리 설정될 수 있다.
상기 진동자는 복수의 진동자들을 포함하고, 복수의 진동자들 각각에 대해 상이한 최종 진동 신호가 생성될 수 있다.
상기 진동자 제어 장치는, 상기 진동자 제어 장치에 전원을 공급하는 충전식 배터리(rechargeable battery)를 더 포함하고, 상기 충전식 배터리는 무선 충전 방식으로 충전될 수 있다.
상기 진동자 제어 장치는, 상기 진동자 및 사용자 피부 사이에 위치하는 패드를 더 포함할 수 있다.
도 1 및 2는 일 예에 따른 스토캐스틱 공진 현상을 도시한다.
도 3은 일 실시예에 따른 진동자 제어 장치의 구성도이다.
도 4는 일 예에 따른 진동자 제어 장치의 단면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 진동자 제어 방법의 흐름도이다.
도 6은 일 예에 따른 진동자 제어 시스템을 도시한다.
도 7은 일 예에 따른 단계별 진동의 크기를 도시한다.
도 8은 일 예에 따른 진동 방향을 결정하는 방법의 흐름도이다.
도 9는 일 예에 따른 초기 진동 신호를 도시한다.
도 10은 일 예에 따른 최종 진동 신호를 생성하는 방법의 흐름도이다.
도 11은 일 예에 따른 최종 진동 신호를 도시한다.
도 12는 일 예에 따른 복수의 진동자를 포함하는 진동자 제어 장치를 도시한다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 특허출원의 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
아래 설명하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 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.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1 및 2는 일 예에 따른 스토캐스틱 공진 현상을 도시한다.
피부 아래에 위치한 신경(nerve)은 외부의 자극을 검출하여 척수 및 뇌로 신호를 전달한다. 예를 들어, 신경은 통점, 압점, 냉점, 온점 및 촉점을 포함할 수 있다.
신경은 임계 값(110) 이상인 외부의 자극만을 감지할 수 있다. 예를 들어, 외부의 자극(120)이 임계 값(110) 미만인 경우, 신경은 외부의 자극(120)을 감지할 수 없다.
일 측면에 따르면, 노화로 인하여 신경의 임계 값(110)은 높아질 수 있다. 이전에는 감지될 수 있었던 자극이 임계 값(110)이 높아진 경우에는 감지되지 않을 수 있다. 특히, 보행에 있어서 발바닥에 위치한 신경이 자극을 감지하지 못하는 경우, 낙상과 같은 사고의 위험성이 증가한다. 신경의 감각을 보조하기 위해, 스토캐스틱 공진(Stochastic resonance) 현상이 이용될 수 있다. 스토캐스틱 공진 현상은 두 개 이상의 자극 간의 공진에 의해 임계 값(110) 이상의 자극이 발생하는 현상이다.
예를 들어, 외부의 자극(120)이 임계 값(110) 미만인 경우에도 외부의 자극(120)과 함께 추가 자극(210)이 작용하는 경우, 외부의 자극(120) 및 추가 자극(210) 간의 공진에 의하여 임계 값(110) 이상의 자극(221, 222, 223, 224)이 발생할 수 있다. 두 개 이상의 자극 간의 공진에 의해 발생한 자극(221, 222, 223, 224)은 스토캐스틱 공진 자극으로 명명될 수 있다. 예를 들어, 외부의 자극(120)이 일정한 주파수를 갖고, 추가 자극(210)이 임의로 변화하는 주파수를 갖는 경우 스토캐스틱 공진 자극(221, 222, 223, 224)이 발생할 수 있다.
스토캐스틱 공진 자극(221, 222, 223, 224)이 발생한 경우, 신경은 스토캐스틱 공진 자극(221, 222, 223, 224)을 감지할 수 있다. 신경이 외부의 자극(120)을 항상 감지할 수 있는 것은 아니지만, 스토캐스틱 공진 자극(221, 222, 223, 224)을 감지함으로써 외부의 자극(120)을 감지할 수 있다. 즉, 신경의 민감도가 추가 자극(210)에 의해 향상될 수 있다.
아래에서 도 3 내지 도 12를 참조하여 스토캐스틱 공진 자극을 발생시키기 위한, 진동자 제어 방법이 상게하게 설명된다.
도 3은 일 실시예에 따른 진동자 제어 장치의 구성도이다.
진동자 제어 장치(300)는 통신부(310), 프로세서(320), 메모리(330), 사용자 인터페이스(340), 진동자(350) 및 배터리(360)를 포함한다.
통신부(310)는 프로세서(320), 메모리(330) 및 사용자 인터페이스(340)와 연결되어 데이터를 송수신한다. 통신부(310)는 외부의 다른 장치와 연결되어 데이터를 송수신할 수 있다. 이하에서 "A"를 송수신한다라는 표현은 "A를 나타내는 정보(information) 또는 데이터"를 송수신하는 것을 나타낼 수 있다.
통신부(310)는 진동자 제어 장치(300) 내의 회로망(circuitry)으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 통신부(310)는 내부 버스(internal bus) 및 외부 버스(external bus)를 포함할 수 있다. 다른 예로, 통신부(310)는 진동자 제어 장치(300)와 외부의 장치를 연결하는 요소일 수 있다. 통신부(310)는 인터페이스(interface)일 수 있다. 통신부(310)는 외부의 장치로부터 데이터를 수신하여, 프로세서(320) 및 메모리(330)에 데이터를 전송할 수 있다.
프로세서(320)는 통신부(310)가 수신한 데이터 및 메모리(330)에 저장된 데이터를 처리한다. "프로세서"는 목적하는 동작들(desired operations)을 실행시키기 위한 물리적인 구조를 갖는 회로를 가지는 하드웨어로 구현된 데이터 처리 장치일 수 있다. 예를 들어, 목적하는 동작들은 프로그램에 포함된 코드(code) 또는 인스트럭션들(instructions)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하드웨어로 구현된 데이터 처리 장치는 마이크로프로세서(microprocessor), 중앙 처리 장치(central processing unit), 프로세서 코어(processor core), 멀티-코어 프로세서(multi-core processor), 멀티프로세서(multiprocessor), ASIC(Application-Specific Integrated Circuit), FPGA(Field Programmable Gate Array)를 포함할 수 있다.
프로세서(320)는 메모리(예를 들어, 메모리(330))에 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드(예를 들어, 소프트웨어) 및 프로세서(320)에 의해 유발된 인스트럭션들을 실행한다.
메모리(330)는 통신부(310)가 수신한 데이터 및 프로세서(320)가 처리한 데이터를 저장한다. 예를 들어, 메모리(330)는 프로그램을 저장할 수 있다. 저장되는 프로그램은 진동자를 제어할 수 있도록 코딩되어 프로세서(320)에 의해 실행 가능한 신텍스(syntax)들의 집합일 수 있다.
일 측면에 따르면, 메모리(330)는 하나 이상의 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 및 RAM(Random Access Memory), 플래시 메모리, 하드 디스크 드라이브 및 광학 디스크 드라이브를 포함할 수 있다.
메모리(330)는 진동자 제어 장치(300)를 동작 시키는 명령어 세트(예를 들어, 소프트웨어)를 저장한다. 진동자 제어 장치(300)를 동작 시키는 명령어 세트는 프로세서(320)에 의해 실행된다.
사용자 인터페이스(340)는 사용자의 입력을 수신할 수 있다. 예를 들어, 사용자 인터페이스(340)는 물리 버튼을 포함하고, 사용자는 물리 버튼을 통해 입력을 전달할 수 있다. 다른 예로, 사용자 인터페이스(340)는 터치 패널을 포함하고, 사용자는 터치 패널을 통해 터치 입력을 전달할 수 있다. 또 다른 예로, 사용자 인터페이스(340)는 사용자 단말과 데이터를 교환할 수 있다. 사용자 인터페이스(340)는 사용자 단말과 데이터를 교환하기 위해 근거리 무선 통신 모듈을 포함할 수 있다. 사용자는 사용자 단말에 설치된 어플리케이션을 통해 진동자 제어 장치(300)로 입력을 전달할 수 있다.
진동자(vibrator)(350)는 진동을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 진동자(350)는 피에조 모터(piezo motor)를 이용하여 방향성이 있는 진동을 발생시킬 수 있다. 진동의 방향은 양의 방향 및 양의 방향과 반대인 음의 방향으로 명명될 수 있다.
배터리(360)는 진동자 제어 장치(300)에 전원을 공급한다. 예를 들어, 배터리(360)는 충전식 배터리(rechargeable battery)이고, 배터리(360)는 무선 충전 방식으로 충전될 수 있다.
통신부(310), 프로세서(320), 메모리(330), 사용자 인터페이스(340), 진동자 (350) 및 배터리(360)에 대해, 아래에서 도 4 내지 도 12를 참조하여 상세히 설명된다.
도 4는 일 예에 따른 진동자 제어 장치의 단면도이다.
진동자 제어 장치(400)는 도 3을 참조하여 전술된 진동자 제어 장치(300)일 수 있다. 진동자 제어 장치(400)는 패드(450) 및 하우징(460)을 더 포함한다.
패드(450)는 진동자 및 사용자 피부 사이에 위치하고, 사용자의 피부에 밀착할 수 있는 소재로 제작될 수 있다. 예를 들어, 사용자의 피부에 접착할 수 있는 소재로 패드(350)가 제작될 수 있다.
하우징(460)은 진동자 제어 장치(400)를 부착한 사용자가 불편함을 느끼지 않도록 얇게 제작될 수 있다. 예를 들어, 하우징(460)은 젤 타입의 소재로 제작될 수 있다.
일 측면에 따르면, 진동자 제어 장치(400)는 버튼(410)을 포함하고, 버튼(410)은 하우징(460) 내부에 위치한다. 하우징(460)의 소재가 젤 타입인 경우, 사용자는 버튼(410)이 위치한 하우징(460)에 압력을 가함으로써 버튼(410)을 조작할 수 있다.
처리 장치(420)는 진동자 제어 장치(400)의 데이터 처리 모듈(data processing module)일 수 있다. 예를 들어, 제어 장치(420)는 도 3을 참조하여 전술된 통신부(310), 프로세서(320) 및 메모리(330)를 포함하는 SoC(System on Chip)의 형태일 수 있다.
배터리(430) 및 진동자(440)는 도 3을 참조하여 전술된 배터리(360) 및 진동자(350)에 대응한다.
도 5는 일 실시예에 따른 진동자 제어 방법의 흐름도이다.
아래의 단계들(510 내지 550)은 도 3을 참조하여 전술된 진동자 제어 장치(300)에 의해 수행될 수 있다.
단계(510)에서, 프로세서(320)는 진동자(350)의 진동 진폭(vibration amplitude)을 결정한다. 예를 들어, 사용자 인터페이스(340)를 통해 수신된 사용자 입력에 기초하여 진동 진폭이 결정될 수 있다. 사용자 입력은 터치 패널 또는 버튼을 통해 수신될 수 있다. 사용자 인터페이스(340)를 통해 사용자로부터 진동 진폭에 관한 정보가 수신될 수 있다. 다른 예로, 사용자 단말로부터 진동 진폭에 대한 정보를 수신할 수 있다. 사용자 단말로부터 진동 진폭에 대한 정보를 수신하는 방법에 대해, 아래에서 도 6을 참조하여 상세하게 설명된다.
단계(520)에서, 프로세서(320)는 생성된 임의의 수(random number)에 기초하여 하나의 샘플 기간에 대한 진동 방향을 결정한다. 예를 들어, 진동자(350)가 단방향으로만 진동하는 경우 진동의 여부가 결정될 수 있다. 다른 예로, 진동자(350)가 양방향으로 진동하는 경우 양의 방향 또는 음의 방향이 결정될 수 있다. 음의 방향은 양의 방향의 반대 방향이다. 복수의 샘플 기간들 각각에 대한 진동 방향이 결정될 수 있다. 진동 방향을 결정하는 방법에 대해, 아래에서 도 8을 참조하여 상세히 설명된다.
단계(530)에서, 프로세서(320)는 진동 진폭 및 진동 방향에 기초하여 초기 진동 신호를 생성한다. 초기 진동 신호는 시간적으로 연속되는 복수의 샘플 기간들 에 대한 진동의 패턴일 수 있다. 초기 진동 신호는 아래의 도 9를 참조하여 상세히 설명된다.
단계(540)에서, 프로세서(320)는 초기 진동 신호 내의 미리 설정된 주파수를 초과하는 성분을 필터링함으로써 최종 진동 신호를 생성한다. 최종 진동 신호를 생성하는 방법에 대해, 아래에서 도 10 및 11을 참조하여 상세히 설명된다.
단계(550)에서, 프로세서(320)는 최종 진동 신호에 기초하여 진동자(350)를 제어한다.
도 6은 일 예에 따른 진동자 제어 시스템을 도시한다.
진동자 제어 시스템은 진동자 제어 장치(300) 및 사용자 단말(600)을 포함한다. 사용자 단말(600) 및 진동자 제어 장치(300)는 무선 통신을 이용하여 데이터를 교환할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신은 근거리 무선 통신이고, 근거리 무선 통신의 구체적인 방법에 대해서는 한정되지 않는다.
사용자 단말(600)은 사용자 단말(600)에 설치된 어플리케이션을 통해 진동자 제어 장치(300)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 사용자 단말(600)은 진동자 제어 장치(300)의 전원을 제어하고, 진동 진폭에 대한 정보를 진동자 제어 장치(300)로 전송할 수 있다.
도 7은 일 예에 따른 단계별 진동의 크기를 도시한다.
진동자 제어 장치(300)에는 복수의 진동 진폭에 대한 단계들이 미리 설정되어 있다. 각각의 단계에 대한 진동의 진폭이 매핑되어 있을 수 있다. 진동의 진폭이 클수록 진동의 크기가 클 수 있다. 예를 들어, 1단계에 대한 제1 진동의 크기(720)가 가장 크고, 4단계에 대한 제4 진동의 크기(750)가 가장 작을 수 있다.
진동자 제어 장치(300)의 사용자는 진동자 제어 장치(300)를 신체의 일부분에 부착하고, 진동 진폭을 결정한다. 진동자 제어 장치(300)가 부착된 피부의 신경은 자극에 대한 임계 값(710)을 가진다.
신경은 제1 진동의 크기(720) 및 제2 진동의 크기(730)를 감지하고, 제3 진동의 크기(740) 및 제4 진동의 크기(750)를 감지하지 못할 수 있다. 사용자는 단계를 낮추거나 높임으로써 진동 진폭을 결정할 수 있다. 사용자는 진동이 발생하고 있지만, 사용자가 감지하지 못하는 진동의 크기를 결정할 수 있다. 즉, 진동 진폭은 진동자 제어 장치(300)를 몸의 일부에 부착한 사용자가 진동을 감지할 수 없도록 결정될 수 있다. 예를 들어, 진동의 크기가 제2 진동의 크기(730)에서 제3 진동의 크기(740)로 변화하는 경우, 사용자는 진동을 감지하지 못할 수 있다. 사용자는 제3 진동의 크기(740)를 발생시키는 진동 진폭을 동작 진동 진폭으로 결정할 수 있다.
사용자 또는 진동자 제어 장치(300)가 부착되는 부위에 따라 결정되는 진동 진폭은 다르게 결정될 수 있다. 예를 들어, 노화로 인하여 임계 값(710)이 증가하는 경우, 제2 진동의 크기(730)를 발생시키는 진동 진폭이 동작 진동 진폭으로 결정될 수 있다.
도 8은 일 예에 따른 진동 방향을 결정하는 방법의 흐름도이다.
도 5를 참조하여 전술된 단계(520)는 아래의 단계들(810 및 820)을 포함한다.
단계(810)에서, 프로세서(320)는 임의의 수를 생성한다.
단계(820)에서, 프로세서(320)는 임의의 수에 기초하여 진동 방향을 결정한다. 결정된 진동 방향은 하나의 샘플 기간에 대한 것일 수 있다. 예를 들어, 임의의 수가 홀수인 경우 양의 방향이 결정되고, 임의의 수가 짝수인 경우 음의 방향이 결정된다. 다른 예로, 임의의 수의 마지막 비트가 1인 경우 양의 방향이 결정되고, 마지막 비트가 0인 경우 음의 방향이 결정된다.
도 9는 일 예에 따른 초기 진동 신호를 도시한다.
복수의 샘플 기간들에 대한 초기 진동 신호(900)가 생성될 수 있다. 진동 진폭은 K(미리 설정된 양수)일 수 있다. 예를 들어, 샘플 기간(910) 내에서는 음의 방향의 진동이 결정되고, 샘플 기간들(920) 내에서는 양의 방향의 진동이 결정되고, 샘플 기간들(930) 내에서는 음의 방향의 진동이 결정된다.
진동 방향의 변화가 적을수록 진동 주파수가 낮고, 진동 방향의 변화가 많을수록 진동 주파수가 높을 수 있다. 예를 들어, 샘플 기간(910)의 진동 주파수는 샘플 기간(920)의 진동 주파수 및 샘플 기간(930)의 진동 주파수에 비해 높다.
고주파의 진동은 진동자(350)의 동작에 부담이 될 수 있다. 진동자(350)의 부담을 감소시키기 위해 초기 진동 신호의 고주파 성분이 제거될 수 있다. 고주파 성분을 제거하는 방법 및 고주파 성분이 제거된 최종 진동 신호가 아래에서 도 10 및 11을 참조하여 상세히 설명된다.
도 10은 일 예에 따른 최종 진동 신호를 생성하는 방법의 흐름도이다.
도 5를 참조하여 전술된 단계(540)는 아래의 단계들(1010 및 1020)을 포함한다.
단계(1010)에서, 프로세서(320)는 미리 설정된 주파수 이하의 성분을 통과시키는 저역 통과 필터(low pass filter)를 생성한다. 예를 들어, 설정될 주파수는 진동자(350)의 동작 주파수에 기초하여 결정될 수 있다. 진동자(350)의 최대 동작 주파수 이하로 상기의 주파수가 미리 설정될 수 있다.
단계(1020)에서, 프로세서(320)는 저역 통과 필터를 이용하여 최종 진동 신호를 생성한다. 예를 들어, 초기 진동 신호의 고주파 성분이 저역 통과 필터에 의해 필터링될 수 있다. 즉, 초기 진동 신호에서 고주파 성분이 제거됨으로써 최종 진동 신호가 생성될 수 있다.
도 11은 일 예에 따른 최종 진동 신호를 도시한다.
최종 진동 신호(1100)는 최대 값 K 및 최소 값 -K 내의 값을 가진다. 최종 진동 신호(1100)는 시간에 따라 임의적으로 변화하는 주파수를 가질 수 있다. 예를 들어, 최종 진동 신호(1100)는 최대 값 K 및 최소 값 -K 내의 값을 가지는 백색 잡음(white noise)일 수 있다. 최종 진동 신호(1100)가 다양한 주파수를 가지므로, 최종 진동 신호(1100)는 외부의 자극(120)과 공진할 수 있는 확률이 증가한다. 최종 진동 신호(1100) 및 외부의 자극(120)이 공진하는 경우, 신경의 임계 값 이상의 자극이 발생할 수 있고, 신경은 발생한 자극을 검출할 수 있다.
사용자는 외부의 자극(120)을 항상 검출할 수 있는 것은 아니지만, 최종 진동 신호(1100)에 의해 발생하는 공진 신호를 검출함으로써 외부의 자극(120)의 존재를 알 수 있다. 즉, 최종 진동 신호(1100)에 의해 신경의 민감도가 증가할 수 있다.
도 12는 일 예에 따른 복수의 진동자를 포함하는 진동자 제어 장치를 도시한다.
진동자 제어 장치(1200)는 복수의 진동자들(1220 내지 1250)을 포함하고, 복수의 진동자들(1220 내지 1250)을 제어하는 프로세서(1210)를 포함할 수 있다. 복수의 진동자들(1220 내지 1250)이 부착된 위치의 신경들은 각각 상이한 임계 값을 가질 수 있다.
프로세서(1210)는 복수의 진동자들(1220 내지 1250) 각각에 대한 진동 진폭을 결정할 수 있다. 프로세서(120)는 복수의 진동자들(1220 내지 1250) 각각에 대해 상이한 최종 진동 신호를 생성할 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
300: 진동자 제어 장치
310: 통신부
320: 프로세서
330: 메모리
340: 사용자 인터페이스
350: 진동자
360: 배터리

Claims (18)

  1. 진동자의 진동 진폭(vibration amplitude)을 결정하는 단계;
    임의의 수(random number)를 생성하고, 상기 임의의 수에 기초하여 하나의 샘플 기간에 대한 진동 방향을 양의 방향 또는 음의 방향으로 결정하는 단계;
    초기 진동 신호가 상기 진동 방향에 따라 주파수가 주기적으로 증가하거나 또는 감소하도록 상기 진동 진폭 및 상기 진동 방향에 기초하여 초기 진동 신호를 생성하는 단계;
    상기 초기 진동 신호 내의 미리 설정된 주파수를 초과하는 성분을 필터링함으로써 최종 진동 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 진동자에 의해 생성된 진동의 주파수가 주기적으로 증가하거나 또는 감소함에 따라 상기 진동의 적어도 일부가 외부 자극과 동일한 공진 주파수를 갖도록 상기 최종 진동 신호에 기초하여 상기 진동자를 제어하는 단계
    를 포함하는,
    진동자 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 진동 진폭을 결정하는 단계는,
    사용자 인터페이스를 통해 사용자로부터 상기 진동 진폭에 관한 정보를 수신하는 단계
    를 포함하는,
    진동자 제어 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 최종 진동 신호를 생성하는 단계는,
    상기 미리 설정된 주파수 이하의 성분을 통과시키는 저역 통과 필터(low pass filter)를 생성하는 단계; 및
    상기 저역 통과 필터를 이용하여 상기 최종 진동 신호를 생성하는 단계
    를 포함하는,
    진동자 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 미리 설정된 주파수는 상기 진동자의 동작 주파수에 기초하여 미리 설정되는,
    진동자 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 진동자는 복수의 진동자들을 포함하고,
    복수의 진동자들 각각에 대해 상이한 최종 진동 신호가 생성되는,
    진동자 제어 방법.
  7. 제1항, 제2항, 제4항, 제5항 및 제6항 중 어느 한 항의 방법을 수행하는 프로그램을 수록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
  8. 진동자 제어 장치에 있어서,
    모터를 이용하여 진동을 출력하는 진동자;
    상기 진동자를 제어하는 프로그램이 기록된 메모리; 및
    상기 프로그램을 수행하는 프로세서
    를 포함하고,
    상기 프로그램은,
    상기 진동자의 진동 진폭(vibration amplitude)을 결정하는 단계;
    임의의 수(random number)를 생성하고, 상기 임의의 수에 기초하여 하나의 샘플 기간에 대한 진동 방향을 양의 방향 또는 음의 방향으로 결정하는 단계;
    초기 진동 신호가 상기 진동 방향에 따라 주파수가 주기적으로 증가하거나 또는 감소하도록 상기 진동 진폭 및 상기 진동 방향에 기초하여 초기 진동 신호를 생성하는 단계;
    상기 초기 진동 신호 내의 미리 설정된 주파수를 초과하는 성분을 필터링함으로써 최종 진동 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 진동자에 의해 생성된 진동의 주파수가 주기적으로 증가하거나 또는 감소함에 따라 상기 진동의 적어도 일부가 외부 자극과 동일한 공진 주파수를 갖도록 상기 최종 진동 신호에 기초하여 상기 진동자를 제어하는 단계
    를 수행하는,
    진동자 제어 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 진동 진폭을 결정하는 단계는,
    사용자 인터페이스를 통해 사용자로부터 상기 진동 진폭에 관한 정보를 수신하는 단계
    를 포함하는,
    진동자 제어 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 사용자 인터페이스는,
    근거리 무선 통신 모듈
    을 포함하고
    상기 진동 진폭에 관한 정보를 수신하는 단계는,
    상기 근거리 무선 통신 모듈을 통해 연결된 사용자 단말로부터 상기 진동 진폭에 관한 정보를 수신하는 단계
    를 포함하는,
    진동자 제어 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 사용자 인터페이스는,
    사용자의 터치 입력을 수신하는 터치 패널 또는 물리 버튼 중 적어도 하나
    를 포함하고,
    상기 진동 진폭에 관한 정보를 수신하는 단계는,
    상기 터치 패널 또는 상기 물리 버튼을 통해 상기 사용자의 터치 입력을 수신함으로써 상기 진동 진폭에 관한 정보를 수신하는 단계
    를 포함하는,
    진동자 제어 장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 진동 진폭은 상기 진동자 제어 장치를 몸의 일부에 부착한 사용자가 진동을 감지할 수 없도록 결정되는,
    진동자 제어 장치.
  13. 삭제
  14. 제8항에 있어서,
    상기 최종 진동 신호를 생성하는 단계는,
    상기 미리 설정된 주파수 이하의 성분을 통과시키는 저역 통과 필터(low pass filter)를 생성하는 단계; 및
    상기 저역 통과 필터를 이용하여 상기 최종 진동 신호를 생성하는 단계
    를 포함하는,
    진동자 제어 장치.
  15. 제8항에 있어서,
    상기 미리 설정된 주파수는 상기 진동자의 동작 주파수에 기초하여 미리 설정되는,
    진동자 제어 장치.
  16. 제8항에 있어서,
    상기 진동자는 복수의 진동자들을 포함하고,
    복수의 진동자들 각각에 대해 상이한 최종 진동 신호가 생성되는,
    진동자 제어 장치.
  17. 제8항에 있어서,
    상기 진동자 제어 장치는,
    상기 진동자 제어 장치에 전원을 공급하는 충전식 배터리(rechargeable battery)
    를 더 포함하고,
    상기 충전식 배터리는 무선 충전 방식으로 충전되는,
    진동자 제어 장치.
  18. 제8항에 있어서,
    상기 진동자 제어 장치는,
    상기 진동자 및 사용자 피부 사이에 위치하는 패드
    를 더 포함하는,
    진동자 제어 장치.
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