KR20170055135A

KR20170055135A - 가상현실 단말기 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20170055135A
Application number: KR1020150157937A
Authority: KR
Inventors: 전현주; 유은정; 김영준
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2015-11-11
Filing date: 2015-11-11
Publication date: 2017-05-19

Abstract

본 발명은 가상현실 단말기에 관한 것으로, 컨텐츠에 대응하는 가상현실 화면을 표시하는 디스플레이부; 상기 컨텐츠 재생 시, 사용자의 뇌파 신호를 감지하는 센싱부; 및 상기 컨텐츠에서 멀미 유발 요소를 검출하고, 상기 뇌파 신호의 분석을 통해 멀미 증상의 발생 여부를 감지하며, 상기 멀미 증상 발생 시, 상기 검출된 멀미 유발 요소와 관련된 가상현실 화면을 보정하는 제어모듈을 포함한다.

Description

가상현실 단말기 및 그 제어방법{VIRTUAL REALITY DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}

본 발명은 가상현실 단말기 및 그 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가상현실 속에서 겪게되는 멀미 증상을 완화시키는 가상현실 단말기 및 그 제어방법에 관한 것이다.

단말기는 이동 가능 여부에 따라 이동 단말기(mobile/portable terminal) 및 고정 단말기(stationary terminal)로 나뉠 수 있다. 다시 이동 단말기는 사용자의 직접 휴대 가능 여부에 따라 휴대(형) 단말기(handheld terminal) 및 거치형 단말기(vehicle mounted terminal)로 나뉠 수 있다.

이동 단말기의 기능은 다양화 되고 있다. 예를 들면, 데이터와 음성통신, 카메라를 통한 사진촬영 및 비디오 촬영, 음성녹음, 스피커 시스템을 통한 음악파일 재생 그리고 디스플레이부에 이미지나 비디오를 출력하는 기능이 있다. 일부 단말기는 전자게임 플레이 기능이 추가되거나, 멀티미디어 플레이어 기능을 수행한다. 특히 최근의 이동 단말기는 방송과 비디오나 텔레비전 프로그램과 같은 시각적 컨텐츠를 제공하는 멀티캐스트 신호를 수신할 수 있다.

이와 같은 단말기(terminal)는 그 기능이 다양화됨에 따라 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복합적인 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia player) 형태로 구현되고 있다.

한편, 최근에는, 이동 단말기와 연동 가능한 스마트 워치(smart watch), 스마트 글래스(smart glass), 헤드 마운티드 디스플레이(head mounted display, HMD), 스마트 링(smart ring) 등과 같은 다양한 종류의 웨어러블 디바이스들이 개발되어 사용자 편의성을 향상시키고 있다.

특히, 스마트 글래스 및 HMD 등과 같은 웨어러블 디바이스는 서버, 컴퓨터 또는 이동 단말기 등과의 연동을 통해 가상현실 기술을 구현할 수 있는 가상현실 단말기로 동작할 수 있다. 가상현실 기술은 인간의 상상에 의한 공간과 사물을 컴퓨터상에서 가상으로 구축하고, 시각/청각/촉각 등 인간 오감을 활용한 상호 작용을 통하여 공간적, 물리적 제약에 의해 현실 세계에서는 직접 경험하지 못하는 상황을 간접 체험할 수 있도록 하는 기술이다. 이러한 가상현실 기술은 거의 모든 산업 도메인에 획기적인 변화를 초래할 수 있다는 점에서 모바일에 이은 차세대 플랫폼으로 주목받고 있다.

그런데, 이러한 가상현실 단말기에서 제공하는 컨텐츠(가령, 3D 그래픽 영상)에 사용자의 눈이 장시간 노출되면, 멀미 증상 또는 어지럼증 등이 발생하여 해당 컨텐츠를 더 이상 시청할 수 없는 불편함이 있다. 따라서, 가상현실 화면을 장시간 시청함에 따라 발생되는 멀미 증상을 완화하기 위한 방안이 요구된다.

본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또 다른 목적은 사용자의 뇌파 분석을 통해 멀미 증상을 감지하고, 감지된 멀미 증상이 완화되도록 가상현실 화면을 보정할 수 있는 가상현실 단말기 및 그 제어방법을 제공함에 있다.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 컨텐츠에 대응하는 가상현실 화면을 표시하는 디스플레이부; 상기 컨텐츠 재생 시, 사용자의 뇌파 신호를 감지하는 센싱부; 및 상기 컨텐츠에서 멀미 유발 요소를 검출하고, 상기 뇌파 신호의 분석을 통해 멀미 증상의 발생 여부를 감지하며, 상기 멀미 증상 발생 시, 상기 검출된 멀미 유발 요소와 관련된 가상현실 화면을 보정하는 제어모듈을 포함하는 가상현실 단말기를 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 컨텐츠에 대응하는 가상현실 화면을 디스플레이부에 표시하는 단계; 상기 컨텐츠에서 적어도 하나의 멀미 유발 요소를 검출하는 단계; 사용자의 뇌파 신호를 기반으로 멀미 증상의 발생 여부를 감지하는 단계; 및 상기 멀미 증상 발생 시, 상기 검출된 멀미 유발 요소와 관련된 가상현실 화면을 보정하는 단계를 포함하는 가상현실 단말기의 제어방법을 제공한다.

본 발명에 따른 가상현실 단말기 및 그 제어 방법의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 사용자의 뇌파 분석을 통해 멀미 증상을 감지한 경우, 영상 컨텐츠의 멀미 유발 요소를 고려하여 가상현실 화면을 보정함으로써 사용자의 멀미 증상을 완화시킬 수 있다는 장점이 있다.

한편 그 외의 다양한 효과는 후술될 본 발명의 실시 예에 따른 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시될 것이다.

도 1a는 본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도;
도 1b 및 도 1c는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도;
도 2는 본 발명의 일 실시 예와 관련된 글래스 타입의 가상현실 단말기(200)의 일 예를 보인 사시도;
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다른 일 실시 예와 관련된 HMD 타입의 가상현실 단말기(300)의 일 예를 보인 사시도;
도 4는 사용자의 뇌파 측정을 통해 멀미 증상을 감지하는 가상현실 단말기의 동작을 설명하기 위해 참조되는 도면;
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가상현실 단말기의 동작을 설명하기 위한 절차 흐름도;
도 6 내지 도 12는 멀미 유발 요소를 고려한 화면 보정을 통해 사용자의 멀미 증상을 완화시키는 가상현실 단말기의 동작을 설명하기 위해 참조되는 도면;
도 13은 멀미 발생 초기 시, 멀미 증상 완화를 위한 소정의 인디케이터를 표시하는 가상현실 단말기의 동작을 설명하기 위해 참조되는 도면;
도 14는 멀미 레벨 지속 시, 가상현실 화면의 표시 모드를 멀미 예방 모드로 전환하는 가상현실 단말기의 동작을 설명하기 위해 참조되는 도면;
도 15는 멀미 레벨 증가 시, 가상현실 화면의 출력을 차단하는 가상현실 단말기의 동작을 설명하기 위해 참조되는 도면;
도 16은 멀미 증상 감지 시, 멀미 완화 기능을 수동으로 실행할 수 있는 가상현실 단말기의 동작을 설명하기 위해 참조되는 도면;
도 17 내지 도 19는 멀미 증상 발생 전, 사용자 맞춤형 경고 메시지를 제공하는 가상현실 단말기의 동작을 설명하기 위해 참조되는 도면;
도 20 및 도 21은 눈의 피로도를 완화시키는 가상현실 단말기의 동작을 설명하기 위해 참조되는 도면;
도 22는 디바이스의 올바른 착용을 안내하는 가상현실 단말기의 동작을 설명하기 위해 참조되는 도면.

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.

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, 디지털 사이니지 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 도 1a는 본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도이고, 도 1b 및 1c는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.

상기 이동 단말기(100)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 센싱부(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 명세서상에서 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 입력받기 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.

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 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 응용 프로그램의 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 인가받아 이동 단말기(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.

상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 이동 단말기 상에서 구현될 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.

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 입력받기 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 스크린상에서 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 스크린상의 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 터치 방식 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 스크린상에 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.

또한, 터치 센서는 터치 좌표, 터치 면적, 정전용량의 변화 등에 관한 정보를 기반으로 터치 대상체를 구분할 수 있다. 또한, 터치 센서는, 터치 대상체를 통한 드래그 입력 시, 손가락 끝 또는 펜 끝의 이동(즉, 점의 이동)뿐만 아니라, 옆으로 눕힌 펜의 이동(즉, 선의 이동)을 검출할 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 수행할지는, 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.

음향 출력부(152)는 호 신호 수신, 통화 모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(170)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력부(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, 상기 햅틱 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 발생되는 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 이벤트 확인을 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 전송받거나, 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, 폰 북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다. 상기 메모리(170)는 상기 터치 스크린상의 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 스크린상에서 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 인가받아 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 연결 포트를 구비할 수 있으며, 연결 포트는 배터리의 충전을 위하여 전원을 공급하는 외부 충전기가 전기적으로 연결되는 인터페이스(160)의 일 예로서 구성될 수 있다.

다른 예로서, 전원공급부(190)는 상기 연결 포트를 이용하지 않고 무선방식으로 배터리를 충전하도록 이루어질 수 있다. 이 경우에, 전원공급부(190)는 외부의 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 1 b 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, 식별 모듈, 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 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 입력받을 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 음향 출력부(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 음향 홀이 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 단순해질 수 있다.

광 출력부(154)는 이벤트의 발생시 이를 알리기 위한 빛을 출력하도록 이루어진다. 상기 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등을 들 수 있다. 제어부(180)는 사용자의 이벤트 확인이 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 입력받기 위해 조작되는 사용자 입력부(123)의 일 예로서, 조작부(manipulating portion)로도 통칭될 수 있다. 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 터치, 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 터치 키(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 제2 조작유닛(123a, 123b)에 의하여 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 조작유닛(123a)은 메뉴, 홈키, 취소, 검색 등의 명령을 입력 받고, 제2 조작유닛(123b)은 제1 또는 제2 음향 출력부(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 입력 받기 위해 조작되는 것으로서, 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 전원의 온/오프, 시작, 종료, 스크롤 등과 같은 명령, 제1 및 제2 음향 출력부(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 터치 펜을 들 수 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 스마트 워치(smart watch), 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.

이러한 웨어러블 디바이스는 서버, 컴퓨터 또는 이동 단말기 등과의 연동을 통해 가상현실 기술을 구현할 수 있는 가상현실 단말기로 동작할 수 있다. 이러한 가상현실 단말기는 그 형상에 따라 크게 헤드마운트형 가상현실 단말기, 글래스형 가상현실 단말기, 렌즈형 가상현실 단말기 등으로 구분될 수 있다. 이하에서는, 보편적으로 많이 사용되는 글래스형 가상현실 단말기와 헤드마운트형 가상현실 단말기에 대해 간략히 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예와 관련된 글래스 타입의 가상현실 단말기(200)의 일 예를 보인 사시도이다.

글래스 타입의 가상현실 단말기(200)는 인체의 두부에 착용 가능하도록 구성되며, 이를 위한 프레임부(케이스, 하우징 등)를 구비할 수 있다. 프레임부는 착용이 용이하도록 플렉서블 재질로 형성될 수 있다. 본 도면에서는, 프레임부가 서로 다른 재질의 제1 프레임(201)과 제2 프레임(202)을 포함하는 것을 예시하고 있다. 일반적으로 가상현실 단말기(200)는 도1a 내지 도 1c에 도시된 이동 단말기(100)의 특징 또는 그와 유사한 특징을 포함할 수 있다.

프레임부는 두부에 지지되며, 각종 부품들이 장착되는 공간을 마련한다. 도시된 바와 같이, 프레임부에는 제어모듈(280), 음향 출력 모듈(252) 등과 같은 전자부품이 장착될 수 있다. 또한, 프레임부에는 좌안 및 우안 중 적어도 하나를 덮는 렌즈(203)가 착탈 가능하게 장착될 수 있다.

제어모듈(280)은 가상현실 단말기(200)에 구비되는 각종 전자부품을 제어하도록 이루어진다. 제어모듈(280)은 앞서 설명한 제어부(180)에 대응되는 구성으로 이해될 수 있다. 본 도면에서는, 제어모듈(280)이 일측 두부 상의 프레임부에 설치된 것을 예시하고 있다. 하지만, 제어모듈(280)의 위치는 이에 한정되지 않는다.

사용자가 글래스 타입의 가상현실 단말기(200)를 착용하였을 때, 사용자의 눈 앞에 직접 영상을 제공할 수 있도록, 디스플레이부(251)는 좌안 및 우안 중 적어도 하나에 대응되게 배치될 수 있다. 본 도면에서는, 사용자의 우안을 향하여 영상을 출력할 수 있도록, 디스플레이부(251)가 우안에 대응되는 부분에 위치한 것을 예시하고 있다.

디스플레이부(251)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(251)를 통하여 출력되는 영상은, 일반 시야와 오버랩(overlap)되어 보여질 수 있다.

가상현실 단말기(200)는 이러한 디스플레이의 특성을 이용하여 현실의 이미지나 배경에 가상 이미지를 겹쳐서 하나의 영상으로 보여주는 증강현실(Augmented Reality, AR)을 제공할 수 있다.

또한, 가상현실 단말기(200)는 사용자의 좌안 및 우안을 향하여 영상을 출력함과 동시에 전방의 일반 시야가 모두 차단되도록 구성하여 3차원 가상 이미지만을 보여주는 가상현실(Virtual Reality, VR)을 제공할 수도 있다.

카메라(221)는 좌안 및 우안 중 적어도 하나에 인접하게 배치되어, 전방의 영상을 촬영하도록 형성된다. 카메라(221)가 눈에 인접하여 위치하므로, 카메라(221)는 사용자가 바라보는 장면을 영상으로 획득할 수 있다.

본 도면에서는, 카메라(221)가 제어모듈(280)에 구비된 것을 예시하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 카메라(221)는 상기 프레임부에 설치될 수도 있으며, 복수 개로 구비되어 입체 영상을 획득하도록 이루어질 수도 있다.

글래스 타입의 가상현실 단말기(200)는 제어명령을 입력 받기 위하여 조작되는 사용자 입력부(223a, 223b)를 구비할 수 있다. 사용자 입력부(223a, 223b)는 터치, 푸시 등 사용자가 촉각적인 느낌을 가면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다. 본 도면에서는, 프레임부와 제어모듈(280)에 각각 푸시 및 터치 입력 방식의 사용자 입력부(223a, 223b)가 구비된 것을 예시하고 있다.

또한, 글래스 타입의 가상현실 단말기(200)에는 사운드를 입력 받아 전기적인 음성 데이터로 처리하는 마이크로폰(미도시) 및 음향을 출력하는 음향 출력 모듈(252)이 구비될 수 있다. 음향 출력 모듈(252)은 일반적인 음향 출력 방식 또는 골전도 방식으로 음향을 전달하도록 이루어질 수 있다. 음향 출력 모듈(252)이 골전도 방식으로 구현되는 경우, 사용자가 가상현실 단말기(200)를 착용시, 음향 출력 모듈(252)은 두부에 밀착되며, 두개골을 진동시켜 음향을 전달하게 된다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다른 일 실시 예와 관련된 HMD 타입의 가상현실 단말기(300)의 일 예를 보인 사시도이다.

HMD 타입의 가상현실 단말기(300)는 디스플레이부(미도시)를 구비하는 본체(310) 및 본체(310)에 연결되어 두부에 착용 가능하도록 구성되는 밴드(320)를 포함한다. 마찬가지로, HMD 타입의 가상현실 단말기(300)는 도 1a 내지 도 1c의 이동 단말기(100)의 특징 또는 그와 유사한 특징을 포함할 수 있다.

본체(310)는 외관을 형성하는 케이스를 포함한다. 도시된 바와 같이, 케이스는 각종 전자부품들을 수용하는 내부 공간을 마련하는 제1 케이스(311a) 및 제2 케이스(311b)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.

HMD 타입의 가상현실 단말기(300)는 무선 통신이 가능하도록 구성되며, 본체(310)에는 상기 무선 통신을 위한 안테나(미도시)가 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(310)의 내부에는 제어모듈(380), 디스플레이부(350), 메모리(미도시) 및 무선 통신부(미도시) 등과 같은 전자장치들이 장착될 수 있다. 또한, 본체(310)에는 사용자의 좌안 및 우안을 커버하는 렌즈(312)와, 사용자의 홍채를 인식하는 홍채 인식 센서(미도시) 등이 장착될 수 있다. 이러한 전자장치들은 별도의 하우징(313)을 통해 일체로 형성될 수 있다.

제어모듈(380)은 가상현실 단말기(300)에 구비되는 각종 전자부품을 제어하도록 이루어진다. 제어모듈(380)은 앞서 설명한 제어부(180)에 대응되는 구성으로 이해될 수 있다. 본 도면에서는, 제어모듈(380)이 본체(310) 내부의 디스플레이부(350)와 인접하여 설치된 것을 예시하고 있다. 하지만, 제어모듈(380)의 위치는 이에 한정되지 않는다.

디스플레이부(350)는 제어모듈(380)과 렌즈(312) 사이에 배치되며, 제1 액정 표시기(351), 스페이서(352), 제2 액정 표시기(353) 및 백라이트(354) 등을 포함할 수 있다. 본 도면에서는, 디스플레이부(350)가 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD)로 구성되는 것을 예시하고 있으나 이를 제한하지는 않으며, 이외에도 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display) 등으로 구성될 수 있다.

사용자가 HMD 타입의 가상현실 단말기(300)를 착용하였을 때, 사용자의 눈 앞에 직접 영상을 제공할 수 있도록, 디스플레이부(350)는 좌안 및 우안에 대응되게 배치될 수 있다. 가상현실 단말기(300)는 이러한 디스플레이부(350)의 특성을 이용하여 3차원 그래픽 영상을 보여주는 가상현실(Virtual Reality, VR)을 제공할 수 있다.

메모리는 가상현실 단말기(300)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 또한, 메모리는 가상현실을 제공하기 위한 3D 그래픽 컨텐츠에 관한 정보를 저장할 수 있다.

카메라(321)는 본체(310)의 전면에 배치되어, 전방의 영상을 촬영하도록 형성된다. 카메라(321)가 눈에 인접하여 위치하므로, 카메라(321)는 사용자가 바라보는 장면을 영상으로 획득할 수 있다. 또한, 카메라(321)는 복수 개로 구비되어 입체 영상을 획득하도록 이루어질 수도 있다.

HMD 타입의 가상현실 단말기(300)는 제어명령을 입력 받기 위하여 조작되는 사용자 입력부(323a, 323b)를 구비할 수 있다. 사용자 입력부(323a, 323b)는 터치, 푸시 등 사용자가 촉각적인 느낌을 가면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다.

또한, HMD 타입의 가상현실 단말기(300)에는 사운드를 입력 받아 전기적인 음성 데이터로 처리하는 마이크로폰(미도시) 및 음향을 출력하는 음향 출력 모듈(미도시)이 구비될 수 있다. 음향 출력 모듈은 일반적인 음향 출력 방식 또는 골전도 방식으로 음향을 전달하도록 이루어질 수 있다.

밴드(320)는 두부에 착용되어 두부를 감싸도록 이루어지며, 착용이 용이하도록 플렉서블 재질로 형성될 수 있다. 그러한 예로서, 밴드(320)는 가죽, 고무, 실리콘, 합성수지 재질 등으로 형성될 수 있다. 또한, 밴드(320)는 본체(310)에 착탈 가능하게 구성될 수 있다.

한편, 밴드(320)는 가상현실 단말기(300)의 착용 여부를 감지할 수 있는 센싱부를 포함할 수 있다. 또한, 밴드(320)는 사용자의 맥박, 체온, 뇌파 등과 같은 다양한 생체 신호를 측정하기 위한 센싱부를 포함할 수 있다. 제어모듈(380)은 센싱부에서 제공하는 생체 신호에 기초하여, 가상현실 단말기(300)의 구동 또는 동작을 제어하거나, 가상현실 단말기(300)에 설치된 응용 프로그램과 관련된 데이터 처리, 기능 또는 동작을 수행할 수 있다.

이상에서는 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 이동 단말기(100) 및 이동 단말기(100)와 연동 가능한 웨어러블 디바이스(즉, 가상현실 단말기, 200, 300)의 구성에 대하여 살펴 보았다. 이하에서는, 본 발명의 일 실시 예에 따라, 사용자의 뇌파 분석을 통해 멀미 증상을 감지하고, 감지된 멀미 증상이 완화되도록 가상현실 화면을 보정할 수 있는 가상현실 단말기 및 그 제어방법에 대해 상세히 설명하도록 한다.

도 4는 사용자의 뇌파 측정을 통해 멀미 증상을 감지하는 가상현실 단말기의 동작을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.

도 4를 참조하면, 가상현실 단말기(300)는 사용자의 뇌파를 감지하기 위한 하나 이상의 EEG(electroencephalogram) 센서들(미도시)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 EEG 센서들은 사용자의 두부와 맞닿는 밴드(320)에 장착될 수 있다. 또한, 상기 EEG 센서들은 서로 다른 뇌 부위에 해당하는 위치에 각각 장착되어, 뇌 부위별로 발생하는 뇌파 신호를 감지할 수 있다.

이러한 EEG 센서에서 감지하는 뇌파는, 뇌의 수많은 신경에서 발생한 전기적인 신호가 합성되어 나타나는 미세한 뇌 표면의 신호를 전극을 이용하여 측정한 전위이다. 따라서, 뇌파 신호는 뇌의 활동, 측정 시 상태 및 뇌 기능에 따라 시공간적으로 변화하는데, 뇌파의 측정은 뇌 기능과 장애를 진단하기 위한 필수적인 과정이다.

EEG 센서를 통해 측정된 뇌파는 통상 1~50Hz의 주파수와 약 10~200uV의 진폭을 가지며, 주파수와 전압의 차이에 따라 정상 수면 상태인 델타파(0.2~4Hz, 20~200uV), 정서적으로 안정된 경우의 세타파(4~8Hz, 20~100uV), 긴장이 이완되어 있는 상태인 알파파(8~13Hz, 20~60uV), 깨어 있을때 나타나는 베타파(13~30Hz, 2~20uV), 흥분할 때 나타나는 감마파(30~50Hz, 2~20uV) 등으로 구분된다.

가상현실 단말기(300)는, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 복수의 EEG 센서들을 통해 감지된 뇌파 신호의 패턴을 분석하여 통증의 발생 여부를 감지할 수 있다. 가상현실에서 사용자가 겪게되는 통증의 종류에는 눈 피로, 두통, 현기증, 속 메스꺼움, 어지럼증 등이 있다. 이하 설명의 편의상, 이러한 통증들을 통칭하여 '멀미 증상'이라 지칭하도록 한다.

더 나아가, 가상현실 단말기(300)는, 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 뇌 부위별로 발생하는 뇌파 신호의 패턴을 분석하여, 신체의 어느 부위에서 어떠한 통증이 일어나는지를 감지할 수 있다. 가상현실 단말기(300)는 이러한 신체 부위별 통증 정보를 기반으로 시간의 경과에 따른 통증의 세기(즉, 멀미 레벨)를 검출할 수도 있다.

또한, 가상현실 단말기(300)는 사용자의 체온 및 땀 등을 감지하기 위한 GSR(Galvanic Skin Response) 센서를 추가로 포함할 수 있다. 상기 GSR 센서 역시 사용자의 두부와 맞닿는 밴드(320)에 장착될 수 있다. 상기 GSR 센서에서 감지한 생체 신호는 멀미 증상 및 멀미 레벨을 좀 더 정확하게 감지하기 위한 보조 정보로 활용될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가상현실 단말기의 동작을 설명하기 위한 절차 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 제어모듈(380)은 센싱부를 통해 가상현실 단말기(300)의 착용 여부를 감지한다(S505). 예를 들어, 제어모듈(380)은 센싱부에서 감지한 생체 신호(가령, 체온, 맥박 등)를 이용하여 디바이스가 사용자의 두부에 장착되는지 여부를 감지할 수 있다.

제어모듈(380)은, 디바이스 착용 감지 시, 홍채 인식 또는 지문 인식 등을 통해 사용자의 신원을 확인한다(S510). 제어모듈(380)은 확인된 사용자에 대해 미리 저장된 멀미 관련 정보가 존재하는지 여부를 확인할 수 있다. 이때, 상기 멀미 관련 정보는, 사용자의 이름 정보, 나이 정보, 성별 정보, 사용자가 멀미 유발 요소 중 어느 부분에 민감하게 반응하는지에 관한 정보, 애플리케이션 별로 멀미 증상이 발생하는데 걸리는 평균 시간에 관한 정보 등을 포함할 수 있다.

이후, 제어모듈(380)은 소정의 대기화면을 디스플레이부(350)에 표시한다(S515). 이때, 대기화면은 애플리케이션 및/또는 동작 메뉴들에 대응하는 아이콘들을 포함할 수 있다. 한편, 본 실시 예에서는, 사용자 확인 단계 이후에 대기화면이 표시되는 것을 예시하고 있으나 이를 제한하지는 않으며, 상기 사용자 확인 단계 이전에 대기화면이 표시될 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다.

한편, 제어모듈(380)은, 디바이스 착용 시, 사용자 명령 등에 따라 인접한 디바이스(가령, 이동 단말기, 서버, 컴퓨터 등)와 근거리 무선 통신을 연결할 수 있다. 이 경우, 제어모듈(380)은 인접 디바이스로부터 수신한 정보 또는 컨텐츠를 디스플레이부(350)에 출력할 수 있다.

대기화면에 표시된 특정 아이콘이 선택되는 경우(S520), 제어모듈(380)은 상기 선택된 아이콘에 대응하는 애플리케이션을 실행하고, 해당 애플리케이션에 대응하는 가상현실 화면을 디스플레이부(350)에 표시한다(S525). 이때, 상기 가상현실 화면은 해당 애플리케이션과 관련된 가상현실을 구현하는 3D 영상 컨텐츠로 구성될 수 있다. 상기 특정 아이콘은, 눈동자의 움직임 정보 혹은 공간 상의 제스쳐 정보 등을 통해 선택될 수 있다.

제어모듈(380)은, 해당 사용자에 대해 상기 애플리케이션과 관련된 사용자 멀미 정보가 존재하는지 여부를 확인한다. 상기 확인 결과, 해당 애플리케이션과 관련된 사용자 멀미 정보가 존재하는 경우, 제어모듈(380)은 가상현실 단말기(300)의 동작 모드를 '멀미 대비 모드'로 진입할 수 있다. 이 경우, 제어모듈(380)은 사용자 멀미 정보를 이용하여 사용자의 멀미 증상이 발생하기 전에 가상현실 화면을 보정함으로써 가상현실 단말기(300)의 사용 시간을 증가시킬 수 있다.

한편, 상기 확인 결과, 해당 애플리케이션과 관련된 사용자 멀미 정보가 존재하지 않는 경우, 제어모듈(380)은 가상현실 단말기(300)의 동작 모드를 '멀미 완화 모드'로 진입할 수 있다. 이하에서는, 멀미 완화 모드 진입 시, 가상현실 단말기(300)의 동작에 대해 설명하도록 한다.

제어모듈(380)은, 해당 애플리케이션 실행 시(즉, 3D 영상 컨텐츠 재생 시), 해당 컨텐츠에 존재하는 멀미 유발 가능한 요소들을 분석한다(S530). 이때, 상기 멀미 유발 가능한 요소들로는, 디바이스의 불규칙적 진동, 디바이스의 상하좌우 이동, 스테레오 사운드, 영상의 깊이 변화, 영상의 잦은 흔들림, 영상의 잦은 회전, 영상의 좁은 시야각, 급격한 시야각 변화, 빠른 화면 전환, 색감의 전환, 복잡한 그래픽 영상, 낮은 프레임 레이트(low frame rate)로 재생, 선명한 색상(vivid color), 현저한 대조(sharp contrast) 등이 있으며 이를 제한하지는 않는다.

제어모듈(380)은, 상기 3D 영상 컨텐츠 재생 시, 밴드(320)에 구비된 EEG 센서들을 이용하여 사용자의 뇌파 신호를 분석한다(S535). 제어모듈(380)은 상기 뇌파 신호의 분석을 통해 상기 멀미 유발 가능한 요소들 중 어느 부분에 사용자가 민감하게 반응하는지를 확인할 수 있다.

또한, 제어모듈(380)은 상기 뇌파 신호의 패턴을 기반으로 멀미 증상의 발생 여부를 확인한다(S540). 상기 540 단계의 확인 결과, 멀미 증상의 발생이 감지되지 않는 경우, 제어모듈(380)은 해당 애플리케이션에 대응하는 3D 영상 컨텐츠를 디스플레이부(350)에 계속 재생한다.

한편, 상기 540 단계의 확인 결과, 멀미 증상의 발생이 감지되는 경우, 제어모듈(380)은 사용자가 민감하게 반응하는 멀미 유발 요소와 관련된 가상현실 화면을 보정한다(S545). 가령, 영상의 깊이 변화에 민감한 사용자의 경우, 제어모듈(380)은 영상의 깊이 변화를 감소하는 방향으로 가상현실 화면을 보정할 수 있다. 또한, 좁은 시야각을 갖는 영상에 민감한 사용자의 경우, 제어모듈(380)은 해당 영상의 시야각이 넓어지는 방향으로 가상현실 화면을 보정할 수 있다. 이에 따라, 가상현실 단말기(300)는 멀미 유발 요소를 고려한 가상현실 화면의 보정을 통해 사용자의 멀미 증상을 완화시킬 수 있다.

또한, 다른 실시 예로, 제어모듈(380)은 뇌 부위별로 발생하는 뇌파 신호의 패턴을 분석하여 멀미 레벨을 검출할 수 있다. 상기 검출된 멀미 레벨이 미리 결정된 임계치를 초과하는 경우, 제어모듈(380)은 사용자가 민감하게 반응하는 멀미 유발 요소와 관련된 가상현실 화면을 보정할 수 있다. 이 경우, 제어모듈(380)은, 멀미 발생 초기 시, 사용자의 멀미 증상을 완화하기 위한 소정의 인디케이터를 디스플레이부(350)에 표시할 수 있다.

상기 애플리케이션의 실행이 종료되는 경우(즉, 3D 영상 컨텐츠의 재생이 종료되는 경우, S550), 제어모듈(380)은 해당 컨텐츠에 관한 정보, 해당 컨텐츠에서 사용자의 멀미 증상을 유발한 요소들에 관한 정보, 해당 멀미 유발 요소가 존재하는 영상 구간에 관한 정보, 해당 컨텐츠에서 멀미 증상이 발생하는데 걸린 시간에 관한 정보 등을 포함하는 사용자 멀미 정보를 메모리에 저장한다(S555). 한편, 상기 애플리케이션의 실행이 종료되지 않은 경우, 제어모듈(380)은 상술한 525 단계 내지 545 단계의 동작을 반복적으로 수행한다.

추후, 동일 애플리케이션이 실행되는 경우(즉, 동일한 3D 영상 컨텐츠가 재생되는 경우), 가상현실 단말기(300)은 상술한 멀미 대비 모드로 진입하여, 메모리에 저장된 사용자 멀미 정보를 기반으로 사용자의 멀미 증상이 발생하기 전에 가상현실 화면을 보정하여 출력할 수 있다.

이상, 상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 가상현실 단말기는, 멀미 증상 감지 시, 사용자의 멀미 유발 요소와 관련된 가상현실 화면을 보정하여 사용자의 멀미 증상을 완화시킴으로써 기기의 사용 시간을 증가시킬 수 있다.

도 6 내지 도 12는 멀미 유발 요소를 고려한 화면 보정을 통해 사용자의 멀미 증상을 완화시키는 가상현실 단말기의 동작을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.

도 6을 참조하면, 가상현실 단말기(300)는 사용자 명령에 따라 특정 애플리케이션에 대응하는 가상현실 화면(610)을 디스플레이부(350)에 표시할 수 있다. 이때, 상기 가상현실 화면은 해당 애플리케이션과 관련된 가상현실을 구현하는 3D 영상 컨텐츠로 구성될 수 있다.

상기 가상현실 화면에서 시야가 좁은 영상(즉, 근거리 영상)이 지속적으로 재생되는 경우, 사용자에게 멀미 증상이 나타날 수 있다. 가상현실 단말기(300)는 사용자의 뇌파 분석을 통해 상기 멀미 증상의 발생을 감지할 수 있다. 또한, 가상현실 단말기(300)는 현재 재생 중인 영상에 대응하는 뇌파 분석을 통해 '좁은 시야 범위를 갖는 영상'이 멀미 유발 요소임을 감지할 수 있다.

가상현실 단말기(300)는, 상기 멀미 증상 감지 시, 시야가 넓은 영상(즉, 원거리 영상)이 출력되도록 가상현실 화면(610)을 보정할 수 있다. 이에 따라, 가상현실 단말기(300)는 보정된 가상현실 화면(620)을 디스플레이부(350)에 출력함으로써 사용자의 멀미 증상을 완화시킬 수 있다.

다른 실시 예로, 도 7을 참조하면, 가상현실 단말기(300)에서 제공하는 가상현실 화면(710)에서 갑작스런 객체(715)의 이동이 빈번하게 검출되는 경우, 사용자에게 멀미 증상이 나타날 수 있다.

가상현실 단말기(300)는 사용자의 뇌파 분석을 통해 상기 멀미 증상의 발생을 감지할 수 있다. 또한, 가상현실 단말기(300)는 현재 재생 중인 영상에 대응하는 뇌파 분석을 통해 '갑작스런 객체의 출현'이 멀미 유발 요소임을 감지할 수 있다.

가상현실 단말기(300)는, 상기 멀미 증상 감지 시, 기존에 없던 객체가 갑작스럽게 출현되어 사라지는 효과가 제거되도록 가상현실 화면(710)을 보정할 수 있다. 가령, 가상현실 단말기(300)는 상기 객체의 출현을 제거하여 표시하거나 혹은 상기 물체의 이동을 느리게 재생하여 표시할 수 있다. 이에 따라, 가상현실 단말기(300)는 보정된 가상현실 화면(720)을 디스플레이부(350)에 출력함으로써 사용자의 멀미 증상을 완화시킬 수 있다.

또 다른 실시 예로, 도 8을 참조하면, 가상현실 단말기(300)에서 제공하는 가상현실 화면(810)에서 단시간 내 깊이감 변화가 잦은 영상이 재생되는 경우, 사용자에게 멀미 증상이 나타날 수 있다.

가상현실 단말기(300)는 사용자의 뇌파 분석을 통해 상기 멀미 증상의 발생을 감지할 수 있다. 또한, 가상현실 단말기(300)는 현재 재생 중인 영상에 대응하는 뇌파 분석을 통해 '영상의 깊이감 변화'가 멀미 유발 요소임을 감지할 수 있다.

가상현실 단말기(300)는, 상기 멀미 증상 감지 시, 영상의 잦은 깊이감 변화가 줄어들도록 가상현실 화면(810)을 보정할 수 있다. 가령, 가상현실 단말기(300)는 줌 인/아웃 효과를 발생시키는 Z축 변화 횟수를 감소하거나, 혹은 일정 시간 동안 중간 정도(Z축 평균)의 깊이감으로 영상을 재생할 수 있다. 이에 따라, 가상현실 단말기(300)는 보정된 가상현실 화면(820)을 디스플레이부(350)에 출력함으로써 사용자의 멀미 증상을 완화시킬 수 있다.

또 다른 실시 예로, 도 9를 참조하면, 가상현실 단말기(300)에서 제공하는 가상현실 화면(910)에서 단시간 내 시야각 변화폭이 큰 영상이 재생되는 경우, 사용자에게 멀미 증상이 나타날 수 있다.

가상현실 단말기(300)는 사용자의 뇌파 분석을 통해 상기 멀미 증상의 발생을 감지할 수 있다. 또한, 가상현실 단말기(300)는 현재 재생 중인 영상에 대응하는 뇌파 분석을 통해 '영상의 시야각 변화'가 멀미 유발 요소임을 감지할 수 있다.

가상현실 단말기(300)는, 상기 멀미 증상 감지 시, 영상의 시야각 변화폭이 작아지도록 가상현실 화면(910)을 보정할 수 있다. 가령, 가상현실 단말기(300)는 영상의 시야각이 자연스럽게 변화하도록 시야각 변경이 심한 장면을 제거하거나 장면들의 순서를 변경할 수 있다. 이에 따라, 가상현실 단말기(300)는 보정된 가상현실 화면(920)을 디스플레이부(350)에 출력함으로써 사용자의 멀미 증상을 완화시킬 수 있다.

또 다른 실시 예로, 도 10을 참조하면, 가상현실 단말기(300)의 불규칙적인 진동에 따라 가상현실 화면에서 보여지는 영상이 흔들리는 경우, 사용자에게 멀미 증상이 나타날 수 있다.

가상현실 단말기(300)는 사용자의 뇌파 분석을 통해 상기 멀미 증상의 발생을 감지할 수 있다. 또한, 가상현실 단말기(300)는 현재 재생 중인 영상에 대응하는 뇌파 분석을 통해 '영상의 흔들림'이 멀미 유발 요소임을 감지할 수 있다.

가상현실 단말기(300)는, 상기 멀미 증상 감지 시, 영상의 흔들림이 제거되도록 가상현실 화면(1010)을 보정할 수 있다. 가령, 가상현실 단말기(300)는 모션 센서 등을 통해 자신의 흔들림을 감지하고, 감지된 흔들림을 보상하는 영상을 디스플레이부(50)에 출력함으로써, 사용자의 눈에 고정된 영상이 보여지도록 할 수 있다. 이에 따라, 가상현실 단말기(300)는 보정된 가상현실 화면(1020)을 디스플레이부(350)에 출력함으로써 사용자의 멀미 증상을 완화시킬 수 있다.

또 다른 실시 예로, 도 11을 참조하면, 가상현실 단말기(300)가 좌우로 이동할 때, 디바이스의 이동 방향으로 눈의 움직임이 따라주지 않아 멀미 증상이 나타날 수 있다.

가상현실 단말기(300)는 사용자의 뇌파 분석을 통해 상기 멀미 증상의 발생을 감지할 수 있다. 또한, 가상현실 단말기(300)는 모션 센서를 통해 감지된 움직임 정보를 통해 'VR 장비의 좌우 이동'이 멀미 유발 요소임을 감지할 수 있다.

가상현실 단말기(300)는, 상기 멀미 증상 감지 시, 자신의 이동 방향에 맞춰 영상이 이동되도록 가상현실 화면(1010)을 보정할 수 있다. 가령, 가상현실 단말기(300)는 우측 방향 이동 시, 현재 화면의 우측 부분을 강조하여 표시하고, 좌측 방향 이동 시, 현재 화면의 좌측 부분을 강조하여 표시할 수 있다. 이에 따라, 가상현실 단말기(300)는 보정된 가상현실 화면(1120)을 디스플레이부(350)에 출력함으로써 사용자의 멀미 증상을 완화시킬 수 있다.

또 다른 실시 예로, 도 12를 참조하면, 가상현실 단말기(300)가 상하로 이동할 때, 디바이스의 이동 방향으로 눈의 움직임이 따라주지 않아 멀미 증상이 나타날 수 있다.

가상현실 단말기(300)는 사용자의 뇌파 분석을 통해 상기 멀미 증상의 발생을 감지할 수 있다. 또한, 가상현실 단말기(300)는 모션 센서를 통해 감지된 움직임 정보를 통해 'VR 장비의 상하 이동'이 멀미 유발 요소임을 감지할 수 있다.

가상현실 단말기(300)는, 상기 멀미 증상 감지 시, 자신의 이동 방향에 맞춰 영상이 이동되도록 가상현실 화면(1010)을 보정할 수 있다. 가령, 가상현실 단말기(300)는 상부 방향 이동 시, 현재 화면의 상단을 강조하여 표시하고, 하부 방향 이동 시, 현재 화면의 하단을 강조하여 표시할 수 있다. 이에 따라, 가상현실 단말기(300)는 보정된 가상현실 화면(1220)을 디스플레이부(350)에 출력함으로써 사용자의 멀미 증상을 완화시킬 수 있다.

한편, 이상 본 실시 예에서는 총 7가지의 멀미 유발 요소들을 예시하고 있으나 이를 제한하지는 않으며, 상기 멀미 유발 요소들 외에 다른 멀미 유발 요소들에 대해서도 사용자의 멀미 증상을 완화하기 위한 화면 보정을 수행할 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다.

도 13은 멀미 발생 초기 시, 멀미 증상 완화를 위한 소정의 인디케이터를 표시하는 가상현실 단말기의 동작을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.

도 13을 참조하면, 가상현실 단말기(300)는 사용자 명령에 따라 특정 애플리케이션에 대응하는 가상현실 화면(1310)을 디스플레이부(350)에 표시할 수 있다. 이때, 상기 가상현실 화면은 해당 애플리케이션과 관련된 가상현실을 구현하는 3D 영상 컨텐츠로 구성될 수 있다.

이러한 가상현실 화면을 장시간 시청함에 따라 사용자에게 멀미 증상이 나타날 수 있다. 가상현실 단말기(300)는 사용자의 뇌파 분석을 통해 상기 멀미 증상의 발생을 감지할 수 있다.

가상현실 단말기(300)는, 멀미 발생 초기 시, 사용자의 멀미 증상을 완화하기 위한 소정의 인디케이터를 가상현실 화면(1310)에 표시할 수 있다. 가령, 도 13의 (a)에 도시된 바와 같이, 가상현실 단말기(300)는 수평선(1320)을 가상현실 화면(1320)의 중앙에 표시하여 사용자의 멀미 증상을 완화시킬 수 있다. 또한, 도 13의 (b)에 도시된 바와 같이, 가상현실 단말기(300)는 포커스(1330)를 가상현실 화면(1310)의 중앙에 표시하여 사용자의 멀미 증상을 완화시킬 수 있다.

또한, 가상현실 단말기(300)는, 멀미 발생 초기 시, 가상현실 화면(1310)의 밝기(brightness), 대비(contrast), 그래픽 효과 등을 감소하여 출력할 수 있다. 그리고, 가상현실 단말기(300)는 음향 출력 모드를 스테레오 사운드에서 모노 사운드로 변경하여 출력할 수도 있다.

도 14는 멀미 레벨 지속 시, 가상현실 화면의 표시 모드를 멀미 예방 모드로 전환하는 가상현실 단말기의 동작을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.

도 14를 참조하면, 가상현실 단말기(300)는 사용자 명령에 따라 특정 애플리케이션에 대응하는 가상현실 화면(1410)을 디스플레이부(350)에 표시할 수 있다.

상기 가상현실 화면(1410)에서 소정의 멀미 유발 요소가 발생하는 경우, 사용자에게 멀미 증상이 나타날 수 있다. 이 경우, 가상현실 단말기(300)는 사용자의 뇌파 분석을 통해 상기 멀미 증상의 발생을 감지하고, 감지된 멀미 증상이 완화되도록 가상현실 화면을 보정할 수 있다.

이러한 화면 보정에도 불구하고 멀미 증상(또는 멀미 레벨)이 지속되는 경우, 가상현실 단말기(300)는 가상현실 화면(1410)의 표시 모드를 멀미 예방 모드(motion sickness prevention mode)로 전환할 수 있다.

가상현실 단말기(300)는, 멀미 예방 모드 진입 시, 가상현실 화면(1420)의 경계에 소정의 여백을 갖는 프레임(1421)을 표시할 수 있다. 이때, 상기 프레임(1421)은 수평선 가이드(1422) 수직선 가이드(1423), 시선 가이드(1424)를 포함할 수 있다.

가상현실 단말기(300)는 가상현실 화면(1420)의 중앙에 포커스 인디케이터(1425)를 추가로 표시할 수 있다. 또한, 가상현실 단말기(300)는 3D 영상을 2D 영상으로 전환하는 방법을 지시하는 알림 정보(1426)를 프레임(1421)의 일 영역에 표시할 수 있다.

가상현실 단말기(300)는 이러한 프레임(1421), 포커스 인디케이터(1424), 수평선/수직선/시선 가이드들(1422~1424)을 가상현실 화면(1420)에 출력하여 사용자의 멀미 증상을 완화시킬 수 있다.

도 15는 멀미 레벨 증가 시, 가상현실 화면의 출력을 차단하는 가상현실 단말기의 동작을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.

도 15를 참조하면, 가상현실 단말기(300)는 사용자 명령에 따라 특정 애플리케이션에 대응하는 가상현실 화면(1510)을 디스플레이부(350)에 표시할 수 있다.

상기 가상현실 화면(1510)에서 소정의 멀미 유발 요소가 발생하는 경우, 사용자에게 멀미 증상이 나타날 수 있다. 이 경우, 가상현실 단말기(300)는 사용자의 뇌파 분석을 통해 상기 멀미 증상의 발생을 감지하고, 감지된 멀미 증상이 완화되도록 가상현실 화면을 보정할 수 있다.

이러한 화면 보정에도 불구하고 멀미 증상이 심해지는 경우, 가상현실 단말기(300)는 "멀미 증상이 심하여 영상을 차단합니다"라는 알림 메시지(1520)를 가상현실 화면(1510)에 표시한 후 해당 화면(1510)의 출력을 차단할 수 있다. 즉, 가상현실 단말기(300)는, 멀미 증상 악화 시, 가상현실 화면(1510)의 출력을 즉시 차단하여 사용자의 멀미 증상을 완화시킬 수 있다.

도 16은 멀미 증상 감지 시, 멀미 완화 기능을 수동으로 실행할 수 있는 가상현실 단말기의 동작을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.

도 16을 참조하면, 가상현실 단말기(300)는 사용자 명령에 따라 특정 애플리케이션에 대응하는 가상현실 화면(1610)을 디스플레이부(350)에 표시할 수 있다. 이러한 가상현실 화면(1610)을 장시간 시청함에 따라 사용자에게 멀미 증상이 나타날 수 있다.

가상현실 단말기(300)는 사용자의 뇌파 분석을 통해 상기 멀미 증상의 발생을 감지할 수 있다. 가상현실 단말기(300)는 멀미 증상 감지 시, 멀미 완화 기능의 사용 여부를 문의하기 위한 팝업창(1620)을 가상현실 화면(1610)에 표시할 수 있다.

상기 팝업창(1620)의 예 아이콘이 선택되는 경우, 가상현실 단말기(300)는 도 16의 (c)에 도시된 바와 같은 멀미 완화 설정창(1630)을 가상현실 화면에 표시할 수 있다. 이때, 상기 멀미 완화 설정창(1630)은, 컨텐츠의 재생 속도를 조절하기 위한 메뉴(1631)와, 화면의 깊이감을 조절하기 위한 메뉴(1633)를 포함할 수 있다. 이외에도, 상기 멀미 완화 설정창(1630)은 영상의 밝기, 영상의 색상, 영상의 시야각 등을 조절하기 위한 메뉴들을 추가로 포함할 수 있다.

가상현실 단말기(300)는 상기 메뉴들(1631, 1633)에 대한 사용자 입력을 기반으로 컨텐츠의 재생 속도 및/또는 화면의 깊이감 등을 조절하여 사용자의 멀미 증상을 완화시킬 수 있다.

도 17 내지 도 19는 멀미 증상 발생 전, 사용자 맞춤형 경고 메시지를 제공하는 가상현실 단말기의 동작을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.

도 17을 참조하면, 가상현실 단말기(300)는, 사용자의 두부 착용 시, 홍채 인식 또는 지문 인식 등을 통해 사용자의 신원을 확인할 수 있다. 가상현실 단말기(300)는 신원 확인된 사용자에 대해 미리 저장된 멀미 관련 정보(1710)가 존재하는지 여부를 확인할 수 있다. 이때, 상기 멀미 관련 정보(1710)는, 사용자의 이름 정보, 나이 정보, 성별 정보, 애플리케이션 별로 멀미 증상이 발생하는데 걸리는 평균 시간에 관한 정보를 포함할 수 있다.

가상현실 단말기(300)는 사용자 명령에 따라 특정 애플리케이션(가령, 게임 A 애플리케이션)에 대응하는 가상현실 화면(1720)을 디스플레이부(350)에 표시할 수 있다. 이러한 가상현실 화면(1720)을 장시간 시청함에 따라 사용자에게 멀미 증상이 나타날 수 있다.

이러한 멀미 증상이 나타나기 전에, 가상현실 단말기(300)는 상기 멀미 관련 정보(1710)를 참조하여 사용자 맞춤형 경고 메시지(1730)를 가상현실 화면(1720)에 표시할 수 있다. 이때, 상기 경고 메시지(1730)는 "게임 A를 하신지 ##분이 지났습니다. 더 진행 시 멀미가 일어날 수 있으니 이 즈음 휴식을 취하시는 것이 좋겠습니다"라는 알림 정보를 포함할 수 있다. 이러한 경고 메시지(1730)를 통해 사용자의 장시간 시청을 제한할 수 있다.

다른 실시 예로, 도 18을 참조하면, 가상현실 단말기(300)는, 두부 착용 시, 홍채 인식을 통해 사용자의 신원을 확인하고, 상기 확인된 사용자에 대해 미리 저장된 멀미 관련 정보(1810)가 존재하는지 여부를 확인할 수 있다. 이때, 상기 멀미 관련 정보(1810)는, 사용자의 이름 정보, 나이 정보, 성별 정보, 컨디션 별로 멀미 증상이 발생하는데 걸리는 평균 시간에 관한 정보를 포함할 수 있다.

가상현실 단말기(300)는 사용자 명령에 따라 특정 애플리케이션에 대응하는 가상현실 화면(1820)을 디스플레이부(350)에 표시할 수 있다. 이러한 가상현실 화면(1820)을 장시간 시청함에 따라 사용자에게 멀미 증상이 나타날 수 있다.

이러한 멀미 증상이 나타나기 전에, 가상현실 단말기(300)는 사용자의 현재 컨디션 정보와 상기 멀미 관련 정보(1810)를 참조하여 사용자 맞춤형 경고 메시지(1830)를 가상현실 화면(1820)에 표시할 수 있다. 이때, 상기 경고 메시지(1830)는 "오늘은 컨디션이 좋지 않으시네요. VR 기기의 사용을 자제하시는 것을 권장합니다"라는 알림 정보를 포함할 수 있다. 이러한 경고 메시지(1830)를 통해 사용자의 장시간 시청을 제한할 수 있다.

또 다른 실시 예로, 도 19를 참조하면, 가상현실 단말기(300)는, 두부 착용 시, 홍채 인식을 통해 사용자의 신원을 확인하고, 상기 확인된 사용자에 대해 미리 저장된 멀미 관련 정보(1910)가 존재하는지 여부를 확인할 수 있다.

가상현실 단말기(300)는 사용자 명령에 따라 특정 애플리케이션에 대응하는 가상현실 화면(1920)을 디스플레이부(350)에 표시할 수 있다. 이러한 가상현실 화면(1920)을 장시간 시청함에 따라 사용자에게 멀미 증상이 나타날 수 있다.

이러한 멀미 증상이 나타나기 전에, 가상현실 단말기(300)는 상기 멀미 관련 정보(1910)를 참조하여 사용자 맞춤형 경고 메시지(1930)를 가상현실 화면(1920)에 표시할 수 있다. 특히, 상기 확인된 사용자가 어린이나 청소년인 경우, 가상현실 단말기(300)는 좀 더 강한 경고 메시지(1930)를 가상현실 화면(1920)에 표시할 수 있다. 이때, 상기 경고 메시지(1930)는 "멀미를 하시는 것 같네요. 장시간 VR사용은 두통을 유발할 수 있습니다. 잠시 착용을 멈추어 주세요"라는 알림 정보를 포함할 수 있다. 이러한 경고 메시지(1930)를 통해 사용자의 장시간 시청을 제한할 수 있다.

도 20 및 도 21은 눈의 피로도를 완화시키는 가상현실 단말기의 동작을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.

도 20을 참조하면, 가상현실 단말기(300)는 사용자 명령에 따라 특정 애플리케이션에 대응하는 가상현실 화면(2010)을 디스플레이부(350)에 표시할 수 있다. 이러한 가상현실 화면(2010)을 장시간 시청함에 따라 사용자의 눈에 통증이 발생할 수 있다.

가상현실 단말기(300)는 EEG 센서를 통한 뇌파 분석을 통해 눈에 대한 통증을 감지할 수 있다. 또한, 가상현실 단말기(300)는 다양한 센서를 통해 눈 온도, 눈 깜박임 횟수, 눈의 충혈 정도, 건조 여부 등을 감지할 수 있다. 가상현실 단말기(300)는 상기 센서들을 통해 감지된 눈의 상태 정보들을 기반으로 눈 피로도 레벨을 검출할 수 있다.

가상현실 단말기(300)는 상기 눈 피로도 레벨에 따라 서로 다른 화면 보정을 수행할 수 있다. 가령, 도 20의 (b) 내지 (d)에 도시된 바와 같이, 가상현실 단말기(300)는 눈 피로도 레벨이 증가함에 따라 영상의 깊이감이나 화면의 밝기/대비를 줄일 수 있다. 또한, 가상현실 단말기(300)는 눈 피로도 레벨이 증가함에 따라 가상현실 화면(2010)을 점점 초록색 계열로 변화시킬 수도 있다.

한편, 도 21에 도시된 바와 같이, 가상현실 단말기(200)는, 눈 피로도 레벨이 미리 결정된 임계치를 초과하는 경우, 경고 메시지(2020)를 가상현실 화면(2010)에 일정 시간 동안 표시할 수 있다. 이때, 경고 메시지(2020)는 "눈이 피로하신 것으로 보입니다. VR 장비를 벗으시고 잠시 휴식을 취하세요"라는 알림 정보를 포함할 수 있다.

이러한 경고 메시지(2020)에도 불구하고, 눈의 피로도 레벨이 증가하는 경우, 가상현실 단말기(200)는 가상현실 화면(2010)의 출력을 일정 시간 동안 차단할 수 있다.

도 22는 디바이스의 올바른 착용을 안내하는 가상현실 단말기의 동작을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.

도 22를 참조하면, 가상현실 단말기(300)는 센싱부에서 감지한 생체 신호(가령, 체온, 맥박 등)를 이용하여 사용자의 두부에 디바이스가 장착되는지 여부를 감지할 수 있다.

가상현실 단말기(300)은, 디바이스 착용 감지 시, EEG 센서를 통해 감지된 신체 부위별 통증 정보, 눈 높이 정보, 밴드의 조임 정도에 관한 정보 등을 이용하여 해당 디바이스가 사용자의 머리에 올바르게 착용되었는지 여부를 확인할 수 있다. 여기서, 디바이스의 올바른 착용 유무를 판단하기 위한 통증 정보로, 얼굴 눌림 통증, 코 눌림 통증, 눈 눌림 통증, 귀 끼임 통증, 머리카락 땡김 통증 등이 사용될 수 있으며 이를 제한하지는 않는다.

상기 확인 결과, 디바이스(300)가 아래로 착용된 경우, 가상현실 단말기(300)는, 도 22의 (a)에 도시된 바와 같이, 디바이스의 올바른 착용을 가이드하는 제1 알림 메시지(2210)를 디스플레이부(350)의 상단에 표시할 수 있다. 이후, 가상현실 단말기(300)는 사용자가 디바이스(300)의 위치를 용이하게 교정하도록 밴드(320)의 조임을 자동으로 풀어줄 수 있다.

한편, 상기 확인 결과, 디바이스(300)가 위로 착용된 경우, 가상현실 단말기(300)는, 도 22의 (b)에 도시된 바와 같이, 디바이스의 올바른 착용을 가이드하는 제2 알림 메시지(2220)를 디스플레이부(350)의 하단에 표시한 후 밴드(320)의 조임을 자동으로 풀어줄 수 있다.

또한, 상기 확인 결과, 사용자의 귀가 밴드에 끼인 경우, 가상현실 단말기(300)는, 도 22의 (c)에 도시된 바와 같이, 디바이스의 올바른 착용을 가이드하는 제3 알림 메시지(2230)를 디스플레이부(350)에 표시한 후 밴드(320)의 조임을 자동으로 풀어줄 수 있다.

이처럼, 가상현실 단말기(300)는, 얼굴 부위의 통증 감지 시, 디바이스의 착용 형태에 따른 맞춤형 알림 메시지를 디스플레이부(350)에 표시함으로써, 디바이스(300)의 올바른 착용을 가이드할 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 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 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.

100 : 이동 단말기 110 : 무선 통신부
120 : 입력부 140 : 센싱부
150 : 출력부 160 : 인터페이스부
170 : 메모리 180 : 제어부
190 : 전원 공급부

Claims

컨텐츠에 대응하는 가상현실 화면을 표시하는 디스플레이부;
상기 컨텐츠 재생 시, 사용자의 뇌파 신호를 감지하는 센싱부; 및
상기 컨텐츠에서 멀미 유발 요소를 검출하고, 상기 뇌파 신호의 분석을 통해 멀미 증상의 발생 여부를 감지하며, 상기 멀미 증상 발생 시, 상기 검출된 멀미 유발 요소와 관련된 가상현실 화면을 보정하는 제어모듈을 포함하는 가상현실 단말기.
제1항에 있어서,
상기 제어모듈은 상기 컨텐츠에 존재하는 멀미 유발 가능한 요소들을 분석하고, 상기 뇌파 신호를 이용하여 상기 멀미 유발 가능한 요소들 중에서 사용자가 민감하게 반응하는 멀미 유발 요소를 검출하는 것을 특징으로 하는 가상현실 단말기.
제1항에 있어서,
상기 멀미 유발 요소는, 디바이스의 불규칙적 진동, 디바이스의 상하좌우 이동, 스테레오 사운드, 화면의 깊이 변화, 화면의 흔들림, 화면의 회전, 및 화면의 시야각 변화 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상현실 단말기.
제1항에 있어서,
상기 제어모듈은 디바이스 착용 감지 시, 홍채 인식 또는 지문 인식을 통해 사용자의 신원을 확인하는 것을 특징으로 하는 가상현실 단말기.
제4항에 있어서,
상기 제어모듈은 확인된 사용자에 대해 상기 컨텐츠와 관련된 사용자 멀미 정보가 존재하는지 여부를 확인하는 것을 특징으로 하는 가상현실 단말기.
제5항에 있어서,
상기 제어모듈은, 상기 사용자 멀미 정보가 존재하는 경우, 상기 사용자 멀미 정보를 이용하여 사용자의 멀미 증상이 발생하기 전에 상기 가상현실 화면을 보정하는 것을 특징으로 하는 가상현실 단말기.
제1항에 있어서,
상기 제어모듈은, 상기 컨텐츠의 재생 종료 시, 상기 컨텐츠와 관련된 사용자 멀미 정보를 메모리에 저장하는 것을 특징으로 하는 가상현실 단말기.
제7항에 있어서,
상기 사용자 멀미 정보는, 상기 컨텐츠에 관한 정보, 상기 컨텐츠에 존재하는 멀미 유발 요소에 관한 정보, 상기 멀미 유발 요소가 존재하는 재생 구간에 관한 정보, 상기 컨텐츠에서 멀미 증상이 발생하는데 걸리는 시간에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상현실 단말기.
제1항에 있어서,
상기 제어모듈은, 상기 멀미 증상 초기 시, 상기 멀미 증상을 완화시키기 위한 인디케이터를 상기 디스플레이부에 표시하는 것을 특징으로 하는 가상현실 단말기.
제1항에 있어서,
상기 제어모듈은, 상기 멀미 증상 지속 시, 상기 가상현실 화면의 표시 모드를 변경하는 것을 특징으로 하는 가상현실 단말기.
제1항에 있어서,
상기 제어모듈은, 상기 멀미 증상 증가 시, 상기 가상현실 화면의 출력을 차단하는 것을 특징으로 하는 가상현실 단말기.
제1항에 있어서,
상기 제어모듈은, 상기 멀미 증상 발생 전 사용자 맞춤형 경고 메시지를 상기 디스플레이부에 표시하는 것을 특징으로 하는 가상현실 단말기.
제1항에 있어서,
상기 제어모듈은, 상기 뇌파 신호의 분석을 통해 디바이스의 올바른 착용을 가이드하는 메시지를 상기 디스플레이부에 표시하는 것을 특징으로 하는 가상현실 단말기.
컨텐츠에 대응하는 가상현실 화면을 디스플레이부에 표시하는 단계;
상기 컨텐츠에서 적어도 하나의 멀미 유발 요소를 검출하는 단계;
사용자의 뇌파 신호를 기반으로 멀미 증상의 발생 여부를 감지하는 단계; 및
상기 멀미 증상 발생 시, 상기 검출된 멀미 유발 요소와 관련된 가상현실 화면을 보정하는 단계를 포함하는 가상현실 단말기의 제어방법.