KR20180048254A - 피드백 디바이스 및 이를 이용하는 열적 피드백 제공 방법 - Google Patents

피드백 디바이스 및 이를 이용하는 열적 피드백 제공 방법 Download PDF

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KR20180048254A
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Abstract

본 발명은 열적 피드백을 출력하는 피드백 디바이스 및 이를 이용하는 열적 피드백 제공 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 측면에 따른 열적 피드백을 캘리브레이션하는 방법은, 발열 동작 또는 흡열 동작 및 이들의 조합을 포함하는 열전 동작을 수행하는 열 출력 모듈을 이용하여 사용자에게 상기 열적 피드백을 전달하는 피드백 디바이스에서 상기 열적 피드백을 캘리브레이션하는 방법으로서, 상기 발열 동작이 수행됨에 따라 출력되는 온감 피드백에 대한 강도 정보를 획득하는 단계; 상기 흡열 동작이 수행됨에 따라 출력되는 냉감 피드백에 대한 강도 정보를 획득하는 단계; 및 상기 온감 피드백에 대한 강도 정보 및 상기 냉감 피드백에 대한 강도 정보를 이용하여 상기 발열 동작과 상기 흡열 동작의 조합에 따라 수행되는 열 그릴 피드백의 강도를 설정하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

피드백 디바이스 및 이를 이용하는 열적 피드백 제공 방법{FEEDBACK DEVICE AND METHOD FOR PROVIDING THERMAL FEEDBACK USING THE SAME}
본 발명은 열적 피드백을 출력하는 피드백 디바이스 및 이를 이용하는 열적 피드백 제공 방법에 관한 것이다.
근래 들어 가상 현실(VR, Virtual Reality)이나 증강 현실(AR, Augmented Reality)에 대한 기술이 발달함에 따라 콘텐츠에 관한 사용자 몰입도를 증대시키기 위해 다양한 감각을 통한 피드백을 제공하려는 수요가 증대되고 있다. 특히, 2016년 세계가전전시회(CES: Consumer Electronics Show)에서는 미래 유망 기술 중 하나로 가상 현실 기술을 들기도 했다. 이러한 추세와 맞물려, 현재 주로 시각과 청각에 국한된 사용자 경험(UX: User eXperience)에서 벗어나, 향후 후각이나 촉각을 비롯한 인간의 모든 감각에 대한 사용자 경험을 제공하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.
열전 소자(TE: ThermoElement)는 펠티에 효과(Peltier effect)에 의해 전기 에너지를 인가받아 발열 반응이나 흡열 반응을 일으키는 소자로서 사용자에게 열적 피드백을 제공하는데 이용될 것으로 기대되어 왔으나, 주로 평판 기판을 이용한 기존의 열전 소자는 사용자의 신체 부위에 밀착되기 어려워 그 응용이 제한되어 왔다.
그러나, 최근에 유연 열전 소자(FTE: Flexible ThermoElement)의 개발이 성공 단계에 접어듦에 따라, 종래의 열전 소자의 문제점을 극복하고 사용자에게 효과적으로 열적 피드백을 전달할 수 있을 것으로 기대되고 있다.
본 발명의 일 과제는, 사용자에게 열적 피드백을 제공하는 피드백 디바이스 및 이를 이용하는 열적 피드백 제공 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 일 과제는, 사용자의 특성 또는 피드백 디바이스에 특성에 맞게 온감 피드백 및 냉감 피드백의 강도를 캘리브레이션하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 일 과제는, 사용자의 특성 또는 피드백 디바이스에 특성에 맞게 열 그릴 피드백의 강도를 캘리브레이션하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 일 과제는, 열적 피드백의 캘리브레이션 과정에서 사용자의 신체 손상을 방지하는 캘리브레이션하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 양상에 따르면, 발열 동작 또는 흡열 동작 및 이들의 조합을 포함하는 열전 동작을 수행하는 열 출력 모듈을 이용하여 사용자에게 열적 피드백을 전달하는 피드백 디바이스에서 상기 열적 피드백을 캘리브레이션하는 방법은, 상기 발열 동작이 수행됨에 따라 출력되는 온감 피드백에 대한 강도 정보를 획득하는 단계; 상기 흡열 동작이 수행됨에 따라 출력되는 냉감 피드백에 대한 강도 정보를 획득하는 단계; 및 상기 온감 피드백에 대한 강도 정보 및 상기 냉감 피드백에 대한 강도 정보를 이용하여 상기 발열 동작과 상기 흡열 동작의 조합에 따라 수행되는 열 그릴 피드백의 강도를 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 과제의 해결 수단이 상술한 해결 수단들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 해결 수단들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 의하면, 사용자에게 열적 피드백을 제공할 수 있다.
또 본 발명에 의하면, 온감과 냉감을 이용한 열 통감을 제공함으로써 열감 이외에도 통감을 제공할 수 있다.
또 본 발명에 의하면, 사용자의 특성 또는 피드백 디바이스의 특성에 적합한 강도의 온감 피드백, 냉감 피드백 및 열 그릴 피드백을 출력함으로써, 사용자 경험을 향상시킬 수 있다.
또 본 발명에 의하면, 열적 피드백으로 인해 사용자 피부 손상을 방지함으로써 사용자의 안전을 담보할 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 열적 경험 제공 시스템(1000)의 구성에 관한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 콘텐츠 재생 디바이스(1200)의 구성에 관한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 시청각 디바이스(1400)의 구성에 관한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 피드백 디바이스(1600)의 구성에 관한 블록도이다.
도 5은 본 발명의 실시예에 따른 열 출력 모듈(1640)의 구성에 관한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 열 출력 모듈(1640)의 일 형태에 관한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 열 출력 모듈(1640)의 다른 형태에 관한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 열 출력 모듈(1640)의 또 다른 형태에 관한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 열 출력 모듈(1640)의 다시 또 다른 형태에 관한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 온감 피드백을 제공하기 위한 발열 동작에 관한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 온감 피드백의 강도에 관한 그래프이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 냉감 피드백을 제공하기 위한 발열 동작에 관한 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 냉감 피드백의 강도에 관한 그래프이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 전압 조절을 이용한 온감/냉감 피드백의 강도에 관한 그래프이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 열전 쌍 그룹(1644) 별 동작 제어를 통한 온감/냉각 피드백 강도 조절에 관한 그래프이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 전원 인가 타이밍 제어를 통한 온감/냉각 피드백 강도 조절에 관한 그래프이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 전압 조절 방식의 열 그릴 동작에 관한 도면이다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 전압 조절 방식에서 중립 열 그릴 피드백을 제공하기 위한 전압에 관한 표이다.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 영역 조절 방식의 열 그릴 동작에 관한 도면이다.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 열적 조절 방식을 위해 상이한 면적을 갖는 열전 쌍 그룹(1644)으로 구성되는 열전 쌍 어레이(1640)를 도시한 도면이다.
도 21은 본 발명의 실시예에 따른 시간 분할 방식을 이용한 열 그릴 동작의 일 예에 관한 도면이다.
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 시간 분할 방식을 이용한 열 그릴 동작의 다른 예에 관한 도면이다.
도 23은 본 발명의 실시예에 따른 영역 조절 및 시간 분할이 복합된 방식을 이용한 열 그릴 동작의 일 예에 관한 도면이다.
도 24는 본 발명의 실시예에 따른 영역 조절 및 시간 분할이 복합된 방식을 이용한 열 그릴 동작의 다른 예에 관한 도면이다.
도 25는 본 발명의 실시예에 따른 영역 조절 및 시간 분할이 복합된 방식을 이용한 열 그릴 동작의 또 다른 예에 관한 도면이다.
도 26은 본 발명의 실시예에 따른 열적 피드백의 강도 캘리브레이션 방법에 관한 순서도이다.
도 27은 본 발명의 실시예에 따른 온감 피드백 및 냉감 피드백의 강도 캘리브레이션 방법에 관한 순서도이다.
도 28은 본 발명의 실시예에 따른 온감 피드백 및 냉감 피드백의 최저 강도 설정에 관한 그래프이다.
도 29는 본 발명의 실시예에 따른 온감 피드백 및 냉감 피드백의 최고 강도 설정에 관한 그래프이다.
도 30은 본 발명의 실시예에 따른 온감 피드백 및 냉감 피드백의 중간 강도 설정에 관한 그래프이다.
도 31은 본 발명의 실시예에 따른 열 그릴 피드백의 강도 캘리브레이션 방법에 관한 순서도이다.
도 32는 본 발명의 실시예에 따른 중립 비율에 기초한 열 그릴 피드백을 제공하기 위한 전압에 관한 표이다.
도 33은 본 발명의 실시예에 따른 참조 강도에 기초한 열 그릴 피드백을 제공하기 위한 전압에 관한 표이다.
도 34는 본 발명의 실시예에 따른 최종 강도에 기초한 열 그릴 피드백을 제공하기 위한 전압에 관한 표이다.
도 35는 본 발명의 실시예에 따른 세부 강도에 기초한 열 그릴 피드백을 제공하기 위한 전압에 관한 표이다.
도 36은 본 발명의 실시예에 따른 중립 비율에 기초한 열 그릴 피드백을 제공하기 위한 전압 및 상기 전압의 인가 시간에 관한 표이다.
도 37은 본 발명의 실시예에 따른 참조 강도에 기초한 열 그릴 피드백을 제공하기 위한 전압에 관한 표이다.
도 38은 본 발명의 실시예에 따른 세부 강도에 기초한 열 그릴 피드백을 제공하기 위한 전압에 관한 표이다.
도 39는 본 발명의 실시예에 따른 강도 캘리브레이션의 결과 확인 방법에 관한 순서도이다.
도 40은 본 발명의 실시예에 따른 열적 피드백의 영역 캘리브레이션 방법에 관한 순서도이다.
도 41은 본 발명의 실시예에 따른 동일 열전 피드백 출력 영역의 설정을 설명하기 위한 표이다.
도 42은 본 발명의 실시예에 따른 비활성 영역의 설정을 설명하기 위한 표이다.
도 43는 본 발명의 실시예에 따른 열적 피드백의 시간 캘리브레이션 방법에 관한 순서도이다.
도 44는 일 실시예에 따른 보정 시간의 산출을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 일 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
1. 열적 경험 제공 시스템
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 열적 경험 제공 시스템(1000)에 관하여 설명한다.
1.1. 열적 경험 제공 시스템의 개요
본 발명의 실시예에 따른 열적 경험 제공 시스템(1000)은 사용자가 열적 경험(TX: Thermal eXperince)을 체험하도록 하는 시스템이다. 구체적으로 열적 경험 제공 시스템(1000)은 멀티미디어 콘텐츠를 재생 시 콘텐츠의 표현 양식의 일환으로 열적 피드백을 출력함으로써 사용자가 열적 경험을 체험하도록 할 수 있다.
여기서, 열적 피드백이란 주로 사용자의 신체에 분포되어 있는 열 감각 기관을 자극하여 사용자가 열적 감각을 느끼도록 하는 열적 자극의 일종으로 본 명세서에서 열적 피드백은 사용자의 열 감각 기관을 자극하는 모든 열적 자극을 포괄적으로 아우르는 것으로 해석되어야 한다.
열적 피드백의 대표적인 예로는 온감 피드백과 냉감 피드백을 들 수 있다. 온감 피드백은 사용자가 온감을 느끼도록 피부에 분포한 온점(hot spot)에 온열을 인가하는 것을 의미하며 냉감 피드백은 사용자가 냉감을 느끼도록 피부에 분포된 냉점(cold spot)에 냉열을 인가하는 것을 의미한다.
여기서, 열은 양의 스칼라 형태로 표현되는 물리량이므로 ‘냉열을 인가한다’ 또는 ‘냉열을 전달한다’는 표현이 물리적 관점에서 엄밀한 표현은 아닐 수 있지만, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여 열이 인가되거나 전달되는 현상에 대해서 온열이 인가되거나 전달되는 것으로 표현하고, 그 역이 되는 현상, 즉 열을 흡수하는 현상에 대하여는 냉열이 인가되거나 전달되는 것으로 표현하기로 한다.
또한, 본 명세서에서 열적 피드백에는 온감 피드백 및 냉감 피드백 이외에도 열 그릴 피드백(thermal grill feedback)이 더 포함될 수 있다. 온열과 냉열이 동시에 주어지는 경우 사용자는 이를 개별적인 온감과 냉감으로 인식하는 대신 통감으로 인식하게 되는데 이러한 감각을 소위 열 그릴 환감(TGI: Thermal Grill Illusion, 이하 ‘열 통감’이라고 함)이라고 한다. 즉, 열 그릴 피드백은 온열과 냉열을 복합적으로 인가하는 열적 피드백을 의미하며, 주로 온감 피드백과 냉감 피드백을 동시에 출력함으로써 제공될 수 있다. 또 열 그릴 피드백은 통감에 가까운 감각을 제공하는 측면에서 열 통감 피드백으로 지칭될 수도 있다. 열 그릴 피드백과 관련된 보다 자세한 설명은 후술될 것이다.
또 여기서, 멀티미디어 콘텐츠에는 동영상, 게임, 가상 현실 어플리케이션, 증강 현실 어플리케이션 등을 비롯한 다양한 종류의 콘텐츠를 포함할 수 있다.
일반적으로 멀티미디어 콘텐츠는 주로 영상과 음성에 기반한 시청각적 표현 양식에 따라 사용자에게 제공되지만, 본 발명에서는 상술한 열적 피드백에 기반한 열적 표현을 필수적인 표현 양식으로 포함할 수 있다.
한편, 멀티미디어 콘텐츠의 ‘재생’이란 멀티미디어 콘텐츠를 실행시켜 사용자에게 제공하는 동작을 모두 포함하는 포괄적인 의미로 해석되어야 한다. 따라서, 본 명세서에서 ‘재생’이란 용어는 단순히 미디어 플레이어를 통해 동영상을 재현하는 동작은 물론, 게임 프로그램이나 교육용 프로그램, 가상 현실 어플리케이션, 증강 현실 어플리케이션을 실행하는 동작 등을 모두 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
1.2. 열적 경험 제공 시스템의 구성
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 열적 경험 제공 시스템(1000)의 구성에 관한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 열적 경험 제공 시스템(1000)은 콘텐츠 재생 디바이스(1200), 시청각 디바이스(1400) 및 피드백 디바이스(1600)를 포함할 수 있다.
여기서, 콘텐츠 재생 디바이스(1200)는 멀티미디어 콘텐츠를 재생하고, 시청각 디바이스(1400)는 콘텐츠 재생에 따른 영상이나 음성을 출력하며, 피드백 디바이스(1600)는 콘텐츠 재생에 따른 열적 피드백을 출력할 수 있다.
예를 들어, 콘텐츠 재생 디바이스(1200)는 영상 데이터/음성 데이터/열적 피드백 데이터를 포함하는 동영상 콘텐츠를 디코딩하여 시청각 디바이스(1400)과 피드백 디바이스(1600)에 각각 영상 신호/음성 신호/열적 피드백에 관한 신호로 전달할 수 있다. 시청각 디바이스(1400)는 영상 신호와 음성 신호를 전달받아 영상과 음성을 출력하고, 피드백 디바이스(1600)는 열적 피드백 신호를 전달받아 열적 피드백을 출력할 수 있다.
이하에서는 열적 경험 제공 시스템(1000)의 각 구성 요소에 관하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
1.2.1. 콘텐츠 재생 디바이스
콘텐츠 재생 디바이스(1200)는 멀티미디어 콘텐츠를 재생한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 콘텐츠 재생 디바이스(1200)의 구성에 관한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 콘텐츠 재생 디바이스(1200)는 통신 모듈(1220), 메모리(1240) 및 콘트롤러(1260)를 포함할 수 있다.
통신 모듈(1220)은 외부 기기와 통신을 수행할 수 있다. 콘텐츠 재생 디바이스(1200)는 통신 모듈(1220)을 통해 시청각 디바이스(1400)나 피드백 디바이스(1600)와 데이터 송수신을 할 수 있다. 예를 들어, 콘텐츠 재생 디바이스(1200)는 통신 모듈(1220)을 통해 A/V 신호를 시청각 디바이스(1400)에 전달하거나 열적 피드백 신호를 피드백 디바이스(1600)에 전달할 수 있다. 이외에도 콘텐츠 재생 디바이스(1200)는 통신 모듈(1220)을 통해 인터넷에 접속하여 멀티미디어 콘텐츠를 다운로딩할 수 있다.
통신 모듈(1220)은 크게 유선 타입과 무선 타입으로 나뉜다. 유선 타입과 무선 타입은 각각의 장단점을 가지므로, 경우에 따라서는 콘텐츠 재생 디바이스(1200)에는 유선 타입과 무선 타입이 동시에 마련될 수도 있다.
유선 타입의 경우에는 LAN(Local Area Network)이나 USB(Universal Serial Bus) 통신이 대표적인 예이며 그 외의 다른 방식도 가능하다.
무선 타입의 경우에는 주로 블루투스(Bluetooth)나 직비(Zigbee)와 같은 WPAN(Wireless Personal Area Network) 계열의 통신 방식을 이용할 수 있다. 그러나, 무선 통신 프로토콜이 이로 제한되는 것은 아니므로 무선 타입의 통신 모듈은 와이파이(Wi-Fi) 같은 WLAN(Wireless Local Area Network) 계열의 통신 방식이나 그 외의 알려진 다른 통신 방식을 이용하는 것도 가능하다.
한편, 유/무선 통신 프로토콜로 게임기나 콘솔 제조사에 의해 개발된 독자적인 프로토콜을 사용하는 것도 가능하다.
메모리(1240)는 각종 정보를 저장할 수 있다. 메모리(1240)에는 각종 데이터가 임시적으로 또는 반영구적으로 저장될 수 있다. 메모리(1240)의 예로는 하드 디스크(HDD: Hard Disk Drive), SSD(Solid State Drive), 플래쉬 메모리(flash memory), 롬(ROM: Read-Only Memory), 램(RAM: Random Access Memory) 등이 있을 수 있다. 메모리(1240)는 콘텐츠 재생 디바이스(1200)에 내장되는 형태나 탈부착 가능한 형태로 제공될 수 있다.
메모리(1240)에는 콘텐츠 재생 디바이스(1200)를 구동하기 위한 운용 프로그램(OS: Operating System)이나 콘텐츠 재생 디바이스(1200)에서 실행될 콘텐츠를 비롯해 콘텐츠 재생 디바이스(1200)의 동작에 필요한 각종 데이터가 저장될 수 있다.
또한, 메모리(1240)에는 피드백 디바이스(1600)에서 열적 피드백을 출력하기 위하여 캘리브레이션되는 값들, 예를 들어, 온감/냉감/열 통감 피드백의 최저 강도, 온감/냉감/열 통감 피드백의 최대 강도, 온감/냉감/열 통감 피드백의 중간 강도와 관련된 정보가 저장될 수 있다. 이에 대해서는 후술한다.
콘트롤러(1260)는 콘텐츠 재생 디바이스(1200)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 콘트롤러(1260)는 메모리(1240)로부터 멀티미디어 콘텐츠를 로딩하여 재생하거나 콘텐츠 재생에 따라 영상이나 음성 또는 열적 피드백 출력을 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다.
콘트롤러(1260)는 하드웨어나 소프트웨어 또는 이들의 조합에 따라 CPU(Central Processing Unit)나 이와 유사한 장치로 구현될 수 있다. 하드웨어적으로 전기적인 신호를 처리하여 제어 기능을 수행하는 전자 회로 형태로 제공될 수 있으며, 소프트웨어적으로는 하드웨어적 회로를 구동시키는 프로그램이나 코드 형태로 제공될 수 있다.
1.2.2. 시청각 디바이스
시청각 디바이스(1400)는 멀티미디어 재생에 따른 영상 및 음성을 출력할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 시청각 디바이스(1400)의 구성에 관한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 시청각 디바이스(1400)는 통신 모듈(1420) 및 A/V 모듈(1440)을 포함할 수 있다.
통신 모듈(1420)은 외부 기기와 통신을 수행할 수 있다. 시청각 디바이스(1400)는 통신 모듈(1420)을 통해 콘텐츠 재생 디바이스(1200)와 데이터를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 시청각 디바이스(1400)는 통신 모듈(1420)을 통해 콘텐츠 재생 디바이스(1200) 또는 피드백 디바이스(1600)로부터 A/V 신호를 수신할 수 있다.
시청각 디바이스(1400)의 통신 모듈(1420)은 콘텐츠 재생 디바이스(1200)의 통신 모듈(1220)과 유사하게 제공될 수 있으므로, 이에 대한 보다 자세한 설명은 생략하기로 한다.
A/V 모듈(1440)은 사용자에게 영상이나 음성을 제공할 수 있다. 이를 위해 A/V 모듈(1440)은 영상 모듈(1442)과 음성 모듈(1444)을 포함할 수 있다.
영상 모듈(1442)은 일반적으로 디스플레이 형태로 제공되어, 콘텐츠 재생 디바이스(1200) 또는 피드백 디바이스(1600)로부터 수신되는 영상 신호에 따라 영상을 출력할 수 있다. 음성 모듈(1444)은 일반적으로 스피커 형태로 제공되어, 콘텐츠 재생 디바이스(1200) 또는 피드백 디바이스(1600)로부터 수신되는 음성 신호에 따라 음성을 출력할 수 있다.
1.2.3. 피드백 디바이스
피드백 디바이스(1600)는 멀티미디어 재생에 따른 열적 피드백을 출력할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 피드백 디바이스(1600)의 구성에 관한 블록도이다.
도 4를 참조하면, 피드백 디바이스(1600)는 통신 모듈(1620) 및 열 출력 모듈(1640)을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라, 피드백 콘트롤러(1648)는 열 출력 모듈(1640)과 구별되는 구성일 수도 있고, 열 출력 모듈(1640) 내에 포함될 수도 있다. 또한, 이에 한정되지 않고, 피드백 콘트롤러(1648)가 열 출력 모듈(1640)의 외부에 존재할 경우, 열 출력 모듈(1640) 내부에 피드백 콘트롤러(1648)과는 별개의 피드백 콘트롤러가 존재할 수 있다. 본 명세서에서는, 설명의 편의를 위하여, 피드백 콘트롤러(1648)가 열 출력 모듈(1640) 내에 포함되는 구성임을 전재로 설명한다.
통신 모듈(1620)은 외부 기기와 통신을 수행할 수 있다. 피드백 디바이스(1600)는 통신 모듈(1620)을 통해 콘텐츠 재생 디바이스(1200)와 데이터를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 피드백 디바이스(1600)는 통신 모듈(1620)을 통해 콘텐츠 재생 디바이스(1200)로부터 열적 피드백 신호를 수신할 수 있다. 다른 예로서, 피드백 디바이스(1600)는 통신 모듈(1620)을 통해 시청각 디바이스(1400)에 음성 신호 및/또는 영상 신호를 전송할 수 있다.
열 출력 모듈(1640)은 열적 피드백을 출력할 수 있다. 열적 피드백은 사용자의 신체와 접촉하는 접촉면(1641)과 접촉면(1641)에 연결되는 열전 소자를 포함하는 열 출력 모듈(1640)이 전원 인가에 따라 열전 소자에 발생하는 온열이나 냉열을 접촉면(1641)을 통해 사용자 신체에 인가하는 것에 의해 출력될 수 있다.
열 출력 모듈(1640)은 통신 모듈(1620)을 통해 콘텐츠 재생 디바이스(1200)로부터 수신되는 열적 피드백 신호를 따라 발열 동작이나 흡열 동작 또는 열 그릴 동작을 수행하여 열적 피드백을 출력할 수 있고, 사용자는 출력되는 열적 피드백에 의해 열적 경험을 체험할 수 있다.
한편, 열 출력 모듈(1640)의 구체적인 구성이나 동작 방식에 대한 보다 자세한 설명은 후술하기로 한다.
2. 열 출력 모듈
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 열 출력 모듈(1640)에 관하여 설명한다.
2.1. 열 출력 모듈의 개요
열 출력 모듈(1640)은 발열 동작, 흡열 동작 또는 열 그릴 동작을 수행함으로써 사용자에게 온열 및 냉열을 전달하는 열적 피드백을 출력할 수 있다. 열적 경험 제공 시스템(1000)에서 피드백 디바이스(1600)에 탑재되는 열 출력 모듈(1640)은 피드백 디바이스(1600)가 열적 피드백 신호를 입력받으면 열적 피드백을 출력해 열적 경험 제공 시스템(1000)에 사용자에게 열적 경험을 제공할 수 있도록 한다.
상술한 발열 동작, 흡열 동작 또는 열 그릴 동작을 수행하기 위해 열 출력 모듈(1640)은 펠티에 소자 등의 열전 소자(thermoelectric element such as a Peltier element)를 이용할 수 있다.
펠티에 효과는 1834년 쟝 펠티에(Jean Peltier)에 의해 발견된 열전 현상으로, 이종(異種)의 금속을 접합한 뒤 전류를 흘리면 전류의 방향에 따라 한쪽에서는 발열 반응이 발생하고 다른 쪽에서는 냉각 반응이 발생하는 현상을 의미한다. 펠티에 소자는 이러한 펠티에 효과를 일으키는 소자로서, 펠티에 소자는 초기에는 비스무트와 안티몬과 같은 이종 금속 접합체로 만들어졌으나 최근에는 보다 높은 열전 효율을 갖도록 두 개의 금속판 사이에 N-P 반도체를 배열하는 방식으로 제조되고 있다.
펠티에 소자는 전류가 인가되면 양쪽 금속판에서 발열과 흡열이 즉각적으로 유도되며, 전류 방향에 따라 발열과 흡열의 전환이 가능하고, 전류량에 따라 발열이나 흡열 정도도 비교적 정밀하게 조절 가능하므로 열적 피드백을 위한 발열 동작이나 흡열 동작에 이용되기 적절하다. 특히, 최근 유연 열전 소자(flexible thermoelectric element)가 개발됨에 따라 사용자의 신체에 대해 접촉이 용이한 형태로 제조가 가능해져 피드백 디바이스(1600)로서의 상업적 이용 가능성이 증대되고 있다.
이에 따라 열 출력 모듈(1640)은 상술한 열전 소자에 전기가 인가됨에 따라 발열 동작이나 흡열 동작을 수행할 수 있다. 물리적으로는 전기를 인가받은 열전 소자에서는 발열 반응과 흡열 반응이 동시에 일어나지만, 본 명세서에서는 열 출력 모듈(1640) 관해 사용자의 신체에 접하는 면이 열을 발생시키는 것을 발열 동작으로, 열을 흡수하는 것을 흡열 동작으로 정의한다. 예를 들어, 열전 소자는 기판(1642) 상에 N-P 반도체를 배치하여 구성될 수 있는데, 여기에 전류가 인가되면 일측에서는 발열이 이루어지고 타측에서는 흡열이 이루어진다. 여기서, 사용자의 신체를 향한 측면을 전면, 그 반대 측면을 배면으로 하면, 열 출력 모듈(1640)에 대하여 전면에서 발열, 배면에서 흡열이 일어나는 것을 발열 동작을 수행하는 것으로 정의하고, 그 반대로 전면에서 흡열, 후면에서 발열이 일어나는 것을 흡열 동작을 수행하는 것으로 정의할 수 있다.
또 열전 효과는 열전 소자에 흐르는 전하에 의해 유도되므로, 열 출력 모듈(1640)의 발열 동작이나 흡열 동작을 유도하는 전기에 대해서 전류 관점으로 서술하는 것도 가능하지만, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해 일괄적으로 전압 관점에서 서술하기로 한다. 다만, 이는 설명의 편의를 위한 것에 불과하며 전압 관점에서의 서술에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하 ‘당업자’라고 함)가 이를 전류 관점으로 치환하여 해석하는 것에 발명적 사고가 필요한 것도 아니므로, 본 발명이 전압 관점으로 한정 해석되어서는 아니됨을 밝혀둔다.
2.2. 열 출력 모듈의 구성
도 5은 본 발명의 실시예에 따른 열 출력 모듈(1640)의 구성에 관한 블록도이다.
도 5를 참조하면, 열 출력 모듈(1640)은 접촉면(1641), 기판(1642), 기판(1642)에 배치되는 열전 쌍 어레이(1643), 열 출력 모듈(1640)에 전원을 인가하는 전원 단자(1647) 및 피드백 콘트롤러 (1645)를 포함할 수 있다.
접촉면(1641)은 사용자의 신체에 직접 접촉해 열 출력 모듈(1640)에서 발생하는 온열 또는 냉열을 사용자의 피부로 전달한다. 다시 말해, 피드백 디바이스(1600)의 외면 중 사용자의 신체에 직접 접촉하는 부위가 접촉면(1641)이 될 수 있다. 예를 들어, 접촉면(1641)은 피드백 디바이스(1600) 케이싱 중 사용자가 파지하는 파지부에 형성될 수 있다.
일 예로, 접촉면(1641)은 열 출력 모듈(1640)에서 발열 동작 또는 흡열 동작을 수행하는 열전 쌍 어레이(1643)의 외면(사용자의 신체 방향)에 직간접적으로 부착되는 레이어로 제공될 수 있다. 이러한 형태의 접촉면(1641)은 열전 쌍 어레이(1643)와 사용자의 피부 사이에 배치되어 열 전달을 수행할 수 있다. 이를 위해 접촉면(1641)은 열전 쌍 어레이(1643)로부터 사용자 신체로의 열 전달이 잘 이루어지도록 열 전도도가 높은 재질로 제공될 수 있다. 또 레이어 타입의 접촉면(1641)은 열전 쌍 어레이(1643)가 외부에 직접 노출되는 것을 방지하여 열전 쌍 어레이(1643)를 외부 충격으로부터 보호하는 역할도 가진다.
한편, 이상에서는 접촉면(1641)이 열전 쌍 어레이(1643)의 외면에 배치되는 별도의 구성인 것으로 설명하였으나, 이와 달리 열전 쌍 어레이(1643)의 외면 그 자체가 접촉면(1641)이 되는 것도 가능하다. 다시 말해, 열전 쌍 어레이(1643)의 전면의 일부 또는 전부가 접촉면(1641)이 될 수 있는 것이다.
기판(1642)은 단위 열전 쌍(1645)을 지지하는 역할을 하며 절연 소재로 제공된다. 예를 들어, 기판(1642)의 소재로는 세라믹을 선택할 수 있다. 또 기판(1642)은 평판 형상의 것을 이용할 수도 있지만 반드시 그러한 것은 아니다.
기판(1642)은 다양한 형상의 접촉면(1641)을 가지는 여러 종류의 피드백 디바이스(1600)에 범용적으로 이용 가능한 유연성을 갖도록 유연 소재로 제공될 수도 있다. 예를 들어, 게이밍 콘트롤러 타입의 피드백 디바이스(1600)에서는 사용자가 손바닥으로 게이밍 콘트롤러를 파지하는 부위가 곡면 형상인 것이 대부분인데, 이러한 곡면 부위에 열 출력 모듈(1640)을 사용하기 위해서는 열 출력 모듈(1640)이 유연성을 갖는 것이 중요할 수 있다. 이를 위해 기판(1642)에 이용되는 유연 소재의 예로는, 유리 섬유(glass fiber)나 유연성 플라스틱이 있을 수 있다.
열전 쌍 어레이(1643)는 기판(1642) 상에 배치되는 복수의 단위 열전 쌍(1645)으로 구성된다. 단위 열전 쌍(1645)으로는 서로 상이한 금속 쌍(예를 들어, 비스무트와 안티몬 등)을 이용할 수 있지만, 주로는 N형과 P형의 반도체 쌍을 이용할 수 있다.
단위 열전 쌍(1645)에서 반도체 쌍은 일단에서 전기적으로 연결되며, 타단에서 단위 열전 쌍(1645)과 전기적으로 연결된다. 반도체 쌍 간(1645a, 1646b) 또는 인접 반도체와의 전기적 연결은 기판(1642)에 배치되는 도체 부재(1646)에 의해 이루어진다. 도체 부재(1646)는 구리나 은 등의 도선이나 전극일 수 있다.
단위 열전 쌍(1645)의 전기적 연결은 주로 직렬 연결로 이루어질 수 있으며, 서로 직렬로 연결된 단위 열전 쌍(1645)은 열전 쌍 그룹(1644)을 이루고, 다시 열전 쌍 그룹(1644)은 열전 쌍 어레이(1643)를 이룰 수 있다.
전원 단자(1647)는 열 출력 모듈(1640)에 전원을 인가할 수 있다. 전원 단자(1647)로 인가되는 전원의 전압값 및 전류의 방향에 따라 열전 쌍 어레이(1643)는 열을 발생시키거나 열을 흡수할 수 있다. 보다 구체적으로 전원 단자(1647)는 하나의 열전 쌍 그룹(1644)에 대하여 두 개씩 연결될 수 있다. 따라서, 열전 쌍 그룹(1644)이 여러 개인 경우에는 각각의 열전 쌍 그룹(1644)별로 두 개의 전원 단자(1647)가 배치될 수도 있다. 이러한 연결 방식에 의하면 열전 쌍 그룹(1644) 별로 전압값이나 전류 방향을 개별 제어하여, 발열 및 흡열 중 어느 것을 수행할지 여부와 발열이나 흡열 시 그 정도가 조절될 수 있다.
또 후술하겠지만, 전원 단자(1647)는 피드백 콘트롤러1645)에 의해 출력된 전기 신호를 인가 받으며, 이에 따라 결과적으로 피드백 콘트롤러(1648)는 전기 신호의 방향이나 크기를 조절하여 열 출력 모듈(1640)의 발열 동작 및 흡열 동작을 제어할 수 있을 것이다. 또 열전 쌍 그룹(1644)이 복수인 경우에는 각각의 전원 단자(1647)에 인가되는 전기 신호를 개별 조절하여 열전 쌍 그룹(1644) 별로 개별 제어하는 것도 가능할 것이다.
피드백 콘트롤러(1648)는 전원 단자(1647)를 통해 열전 쌍 어레이(1643)에 전기 신호를 인가할 수 있다. 구체적으로 피드백 콘트롤러(1648)는 통신 모듈(1620)을 통해 콘텐츠 재생 디바이스(1200)의 콘트롤러(1260)로부터 열적 피드백에 관한 정보를 수신하고, 열적 피드백에 관한 정보를 해석하여 열적 피드백의 종류나 강도를 판단하고, 판단 결과에 따라 전기 신호를 생성, 전원 단자(1647)에 인가함으로써 열전 쌍 어레이(1643)가 열적 피드백을 출력하도록 할 수 있다.
이를 위해 피드백 콘트롤러(1648)는 각종 정보의 연산 및 처리를 수행하고 처리 결과에 따라 열전 쌍 어레이(1643)에 전기 신호를 출력하여 열전 쌍 어레이(1643)의 동작을 제어할 수 있다. 따라서, 피드백 콘트롤러(1648)는 하드웨어나 소프트웨어 또는 이들의 조합에 따라 컴퓨터나 이와 유사한 장치로 구현될 수 있다. 하드웨어적으로 피드백 콘트롤러(1648)는 전기적인 신호를 처리하여 제어 기능을 수행하는 전자 회로 형태로 제공될 수 있으며, 소프트웨어적으로는 하드웨어적 회로를 구동시키는 프로그램이나 코드 형태로 제공될 수 있다.
피드백 디바이스(1600)에는 상술한 열 출력 모듈(1640)이 복수로 제공되는 것도 가능하다. 예를 들어, 피드백 디바이스(1600)가 복수의 파지부를 가지는 경우, 피드백 디바이스(1600)의 파지부마다 열 출력 모듈(1640)이 탑재될 수 있다. 이와 같이 하나의 피드백 디바이스(1600)에 복수의 열 출력 모듈(1640)이 제공되는 경우, 피드백 디바이스(1600)에는 각 열 출력 모듈(1640) 별로 피드백 콘트롤러가 마련되거나 또는 전체 열 출력 모듈(1640)을 통합 관리하는 하나의 피드백 콘트롤러가 마련될 수 있다. 또한, 열적 경험 시스템(1000)에 피드백 디바이스(1600)가 복수로 제공될 때에는 각 피드백 디바이스(1600)에 하나 또는 복수의 열 출력 모듈(1640)이 배치될 수 있다.
2.3. 열 출력 모듈의 형태
이상에서 설명한 열 출력 모듈(1640)의 구성에 대한 설명을 바탕으로 열 출력 모듈(1640)의 몇몇 대표적인 형태들에 관하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 열 출력 모듈(1640)의 일 형태에 관한 도면이다.
도 6을 참조하면, 열 출력 모듈(1640)의 일 형태에서 한 쌍의 기판(1642)이 서로 마주보도록 제공된다. 두 기판(1642) 중 하나의 기판(1642)의 외측에는 접촉면(1641)이 위치하여, 열 출력 모듈(1640)에서 발생한 열을 사용자의 신체로 전달할 수 있다. 또 기판(1642)으로 유연성 기판(1642)으로 이용하면, 열 출력 모듈(1640)에 유연성이 부여될 수 있다.
기판(1642) 사이에는 복수의 단위 열전 쌍(1645)이 위치된다. 각 단위 열전 쌍(1645)은 N형 반도체와 P형 반도체의 반도체 쌍으로 구성된다. 각각의 단위 열전 쌍(1645)에서 N형 반도체와 P형 반도체는 일단에서 도체 부재(1646)에 의해 서로 전기적으로 연결된다. 또 임의의 단위 열전 쌍(1645)의 N형 반도체와 P형 반도체의 타단이 각각 인접한 단위 열전 쌍(1645)의 P형 반도체와 N형 반도체의 타단과 도체 부재(1646)에 의해 서로 전기적으로 연결되는 방식으로 단위 소자 간의 전기적 연결이 이루어진다. 이에 따라 단위 연결 소자들이 직렬 연결되어 하나의 열전 쌍 그룹(1644)을 이루게 된다. 본 형태에서는 열전 쌍 어레이(1643) 전체가 하나의 열전 쌍 그룹(1644)으로 이루어지고 있으며, 전원 단자(1647) 사이에서 전체 단위 열전 쌍(1645)이 직렬 연결되어 있으므로 열 출력 모듈(1640)은 그 전면 전체에 걸쳐 동일한 동작을 수행한다. 즉, 전원 단자(1647)에 일 방향으로 전원이 인가되면 열 출력 모듈(1640)은 발열 동작을 수행하며, 반대 방향으로 전원이 인가되면 흡열 동작을 수행할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 열 출력 모듈(1640)의 다른 형태에 관한 도면이다.
도 7을 참조하면, 열 출력 모듈(1640)의 다른 형태는 상술한 일 형태와 유사하다. 다만, 본 형태에서는 열전 쌍 어레이(1643)가 복수의 열전 쌍 그룹(1644)을 가지며 각각의 열전 쌍 그룹(1644)이 각각의 전원 단자(1647)와 연결됨에 따라 열전 쌍 그룹(1644) 별 개별 제어가 가능하다. 예를 들면, 도 7에서 제1 열전 쌍 그룹(1644)과 제2 열전 쌍 그룹(1644)에 서로 다른 방향의 전류를 인가하여 제1 열전 쌍 그룹(1644)은 발열 동작(이때의 전류 방향을 ‘정방향’으로 함)을, 제2 열전 쌍 그룹(1644)은 흡열 동작(이때의 전류 방향을 ‘역방향’으로 함)을 수행하도록 할 수 있다. 다른 예를 들면, 제1 열전 쌍 그룹(1644)의 전원 단자(1647)와 제2 열전 쌍 그룹(1644)의 전원 단자(1647)에 서로 상이한 전압값을 인가하여 제1 열전 쌍 그룹(1644)과 제2 열전 쌍 그룹(1644)이 서로 상이한 정도의 발열 동작 또는 흡열 동작을 수행하도록 할 수도 있다.
한편, 도 7에서는 열전 쌍 어레이(1643)에서 열전 쌍 그룹(1644)이 일차원 어레이로 배열되는 것으로 도시하고 있으나, 이와 달리 열전 쌍 그룹(1644)이 이차원 어레이로 배열되도록 하는 것도 가능하다. 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 열 출력 모듈(1640)의 또 다른 형태에 관한 도면이다. 도 8을 참조하면, 이차원 어레이로 배치된 열전 쌍 그룹(1644)을 이용하면 보다 세분화된 지역 별 동작 제어가 가능할 수 있다.
또 한편, 상술한 열 출력 모듈(1640)의 형태들에서는 한 쌍의 마주보는 기판(1642)을 이용하는 것으로 설명하였으나, 이와 달리 단일의 기판(1642)을 이용하는 것도 가능하다. 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 열 출력 모듈(1640)의 다시 또 다른 형태에 관한 도면이다. 도 9를 참조하면, 단일 기판(1642)에 단위 열전 쌍(1645)과 도체 부재(1646)가 단일 기판(1642)에 매립되는 방식으로 배치될 수 있다. 이를 위해 기판(1642)으로 유리 섬유 등을 이용하는 것이 가능하다. 이와 같은 형태의 단일 기판(1642)을 이용하면 열 출력 모듈(1640)에 보다 높은 유연성을 부여할 수 있다.
이상에서 설명한 열 출력 모듈(1640)의 다양한 형태는 당업자에게 자명한 범위 내에서 조합되거나 변형될 수 있다. 예를 들어, 열 출력 모듈(1640)의 각 형태에서는 열 출력 모듈(1640)의 전면에 접촉면(1641)이 열 출력 모듈(1640)과 별개의 레이어로 형성되는 것으로 설명하였으나, 열 출력 모듈(1640)의 전면 자체가 접촉면(1641)이 될 수 있다. 예를 들면, 상술한 열 출력 모듈(1640)의 일 형태에서는 일 기판(1642)의 외측면이 접촉면(1641)이 될 수 있는 식이다.
2.4. 열적 피드백 출력
이하에서는 피드백 디바이스(1600)에 의해 수행하는 열적 피드백 출력 동작에 관하여 설명하기로 한다.
피드백 디바이스(1600)는 열 출력 모듈(1640)이 발열 동작이나 흡열 동작을 수행함에 따라 열적 피드백을 출력할 수 있다. 열적 피드백에는 온감 피드백, 냉감 피드백 및 열 그릴 피드백이 포함될 수 있다.
여기서, 온감 피드백은 열 출력 모듈(1640)이 발열 동작을 수행하여 출력될 수 있고, 냉감 피드백은 흡열 동작을 수행하여 출력될 수 있다. 또 열 그릴 피드백은 발열 동작과 흡열 동작이 복합된 열 그릴 동작을 통해 출력될 수 있다.
한편, 피드백 디바이스(1600)는 위의 열적 피드백을 다양한 강도로 출력할 수 있다. 열적 피드백의 강도는 열 출력 모듈(1640)의 피드백 콘트롤러(1648)가 전원 단자(1647)를 통해 열전 쌍 어레이(1643)에 인가하는 전압의 크기를 조절하는 등의 방식으로 조절될 수 있다. 여기서, 전압의 크기를 조절하는 방식은 듀티 신호를 평활한 뒤 최종적으로 열전 소자에 인가되는 전원을 인가하는 방식을 포함한다. 즉, 듀티 신호의 듀티 레이트를 조절함으로써 전압의 크기를 조절하는 것 역시 전압의 크기를 조절하는 것에 포함되는 것으로 봐야할 것이다.
이하에서는 발열 동작, 흡열 동작 및 열 그릴 동작에 관하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
2.4.1. 발열/흡열 동작
피드백 디바이스(1600)는 열 출력 모듈(1640)로 발열 동작을 수행하여 사용자에게 온감 피드백을 제공할 수 있다. 유사하게 열 출력 모듈(1640)로 흡열 동작을 수행하여 사용자에게 냉감 피드백을 제공할 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 온감 피드백을 제공하기 위한 발열 동작에 관한 도면이고, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 온감 피드백의 강도에 관한 그래프이다.
도 10을 참조하면, 발열 동작은 피드백 콘트롤러(1648)가 열전 쌍 어레이(1643)에 정방향 전류를 인가함에 따라 접촉면(1641) 방향에 발열 반응을 유도시켜 수행될 수 있다. 여기서, 피드백 콘트롤러(1648)가 열전 쌍 어레이(1643)에 일정한 전압(이하에서는 발열 반응을 일으키는 전압을 ‘정전압’으로 지칭함)을 인가하면 열전 쌍 어레이(1643)는 발열 동작을 개시하는데, 접촉면(1641)의 온도는 도 11에 도시된 것과 같이 시간에 따라서 포화 온도까지 상승하게 된다. 따라서, 사용자는 발열 동작 개시 초기에는 온감을 느끼지 못하거나 미약하게 느끼며, 포화 온도에 도달하기까지 온감이 상승하는 것을 느낀 뒤, 일정 시간이 경과한 이후로는 포화 온도에 해당하는 온감 피드백을 제공받게 된다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 냉감 피드백을 제공하기 위한 발열 동작에 관한 도면이고, 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 냉감 피드백의 강도에 관한 그래프이다.
도 12를 참조하면, 흡열 동작은 피드백 콘트롤러(1648)가 열전 쌍 어레이(1643)에 역방향 전류를 인가함에 따라 접촉면(1641) 방향에 흡열 반응을 유도시켜 수행될 수 있다. 여기서, 피드백 콘트롤러(1648)가 열전 쌍 어레이(1643)에 일정한 전압(이하에서는 흡열 반응을 일으키는 전압을 ‘역전압’으로 지칭함)을 인가하면 열전 쌍 어레이(1643)는 흡열 동작을 개시하는데, 접촉면(1641)의 온도는 도 13에 도시된 것과 같이 시간에 따라서 포화 온도까지 상승하게 된다. 따라서, 사용자는 흡열 동작 개시 초기에는 냉감을 느끼지 못하거나 미약하게 느끼며, 포화 온도에 도달하기까지 냉감이 상승하는 것을 느낀 뒤, 일정 시간이 경과한 이후로는 포화 온도에 해당하는 냉감 피드백을 제공받게 된다.
한편, 열전 소자에 전원을 인가하면 열전 소자에서는 그 양측에서 발생하는 발열 반응과 흡열 반응에 더하여 전기 에너지가 열 에너지로 전환되면서 열이 발생한다. 따라서, 열전 쌍 어레이(1643)에 동일한 크기의 전압을 전류의 방향만 바꾸어 인가하는 경우에는 발열 동작에 따른 온도 변화량이 흡열 동작에 따른 온도 변화량보다 클 수 있다. 여기서, 온도 변화량은 열 출력 모듈(1640)이 동작하지 않는 상태에서의 초기 온도와 포화 온도 간의 온도 차이를 의미한다.
한편, 이하에서는 열전 소자가 전기 에너지를 이용하여 수행하는 발열 동작 및 흡열 동작에 관하여 포괄적으로 ‘열전 동작’이라고 지칭하기로 한다. 또 추가적으로 이하에서 후술될 열 그릴 동작 역시 발열 동작 및 흡열 동작이 복합된 동작이므로 열 그릴 동작 역시 ‘열전 동작’의 일종으로 해석될 수 있다.
2.4.2. 발열/흡열 동작의 강도 제어
상술한 바와 같이 열 출력 모듈(1640)이 발열 동작이나 흡열 동작을 수행할 시, 피드백 콘트롤러(1648)는 인가되는 전압의 크기를 조정함으로써 열 출력 모듈(1640)의 발열 정도나 흡열 정도를 제어할 수 있다. 따라서, 피드백 콘트롤러(1648)가 전류의 방향을 조정하여 온감 피드백과 냉감 피드백 중 제공할 열 피드백의 종류를 선택하는 것에 더해, 전압의 크기를 조정하여 온감 피드백이나 냉감 피드백의 강도를 조절할 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 전압 조절을 이용한 온감/냉감 피드백의 강도에 관한 그래프이다.
예를 들어, 도 14를 살펴보면 피드백 콘트롤러(1648)는 5단계의 전압값을 정방향 또는 역방향으로 인가함으로써, 피드백 디바이스(1600)이 사용자에게 온감 피드백 5단계와 냉감 피드백 5단계의 총 10가지 강도의 열적 피드백을 제공할 수 있다.
여기서, 도 14에서는 온감 피드백과 냉감 피드백이 각각 동일한 개수의 강도 등급을 가지는 것으로 도시하고 있으나, 반드시 온감 피드백과 냉감 피드백의 강도 등급의 개수가 동일해야 하는 것은 아니며 서로 상이할 수도 있다.
또 여기서, 동일한 크기의 전압값을 이용하여 전류 방향을 바꿔줌으로써 온감 피드백과 냉감 피드백을 구현하는 것으로 도시하고 있으나, 온감 피드백을 위해 인가되는 전압값의 크기와 냉감 피드백을 위해 인가되는 전압값의 크기가 서로 동일할 필요도 없다.
특히, 동일한 전압을 인가하여 발열 동작과 흡열 동작을 수행하는 경우, 일반적으로 발열 동작에 따른 온감 피드백의 온도 변화량이 흡열 동작에 따른 온도 변화량보다 크므로, 냉감 피드백 시에 동일 등급의 온감 피드백에 인가되는 전압보다 큰 전압을 인가하여 서로 대응되는 강도 등급에서 동일한 온도 변화량을 보이도록 하는 것도 가능하다.
이상에서는 열적 피드백의 강도를 제어하기 위하여 열 출력 모듈(1640)에 인가되는 전압값을 조절하는 것으로 설명하였으나, 열적 피드백의 강도 제어는 다른 방식으로도 가능하다.
일 예로, 열 출력 모듈(1640)의 열전 쌍 어레이(1643)가 개별 제어 가능한 복수의 열전 쌍 그룹(1644)을 가지는 경우 피드백 콘트롤러(1648)는 열전 쌍 그룹(1644) 별로 동작을 제어하여 열적 피드백의 강도를 조절할 수 있다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 열전 쌍 그룹(1644) 별 동작 제어를 통한 온감/냉각 피드백 강도 조절에 관한 그래프이다. 도 15를 참조하면, 열전 쌍 어레이(1643)가 5개의 열전 쌍 그룹(1644-1, 1644-2, 1644-3, 1644-4, 1644-5)으로 이루어진 경우, 피드백 콘트롤러(1648)는 열전 쌍 그룹(1644)의 전체 또는 일부에 전압을 인가함에 따라 열적 피드백의 강도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 피드백 콘트롤러(1648)는 전체 열전 쌍 그룹(1644)에 전압을 인가하여 사용자에게 최고 강도의 열적 피드백을 제공하거나, 4개의 열전 쌍 그룹(1644)에만 전압을 인가하여 사용자에게 중상 강도의 열적 피드백을 제공하거나, 3개의 열전 쌍 그룹(1644)에만 전압을 인가하여 사용자에게 중간 강도의 열적 피드백을 제공하거나, 2개의 열전 쌍 그룹(1644)에만 전압을 인가하여 사용자에게 중하 강도의 열적 피드백을 제공하거나, 또는 1개의 열전 쌍 그룹(1644)에만 전압을 인가하여 사용자에게 최저 강도의 열적 피드백을 제공할 수 있다.
이와 같이 열전 쌍 그룹(1644) 별 전압 인가/비인가 여부를 통해 열적 피드백의 강도를 조절할 시에는, 피드백 콘트롤러(1648)는 허용되는 범위 내에서 열 분포가 최대한 균일해지도록 전압을 인가받을 열전 쌍 그룹(1644)을 선택할 수 있다. 이를 위해서는 피드백 콘트롤러(1648)는 전압을 인가받는 열전 쌍 그룹(1644)이나 전압을 인가받지 않는 열전 쌍 그룹(1644)이 연속되는 개수가 최소가 되는 형태로 열전 쌍 그룹(1644)으로의 전압 인가 여부를 결정할 수 있다. 도 15에 도시된 표는 열 분포의 균일도를 고려한 형태이므로, 이를 참조하면 보다 명확히 이해될 것이다.
다른 예로는, 피드백 콘트롤러(1648)가 전원 인가 타이밍을 제어함으로써 열적 피드백의 강도를 조절하는 것도 가능하다. 구체적으로는 피드백 콘트롤러(1648)는 열전 쌍 어레이(1643)에 듀티 사이클(duty cycle)을 갖는 듀티 신호 형태의 전기 신호로 전원을 인가하여 열적 피드백의 강도를 조절할 수 있다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 전원 인가 타이밍 제어를 통한 온감/냉각 피드백 강도 조절에 관한 그래프이다. 도 16을 참조하면, 전기 신호의 듀티 레이트(duty rate)를 조정하여 열적 피드백의 강도가 제어됨을 볼 수 있다.
상술한 바와 같이 열적 피드백의 강도를 조절하면 사용자에게 단순히 온감과 냉감을 제공하는 것에서 벗어나, 강한 온감, 약한 온감, 강한 냉감, 약한 냉감 등의 세분화된 열적 피드백을 제공할 수 있다. 이처럼 다양하게 세분화된 열적 피드백을 게임 환경이나 가상/증강 현실 환경 등에서 사용자에게 보다 높은 몰입감을 제공할 수 있으며, 의료 기기에 적용되는 경우라면 환자의 감각을 보다 정밀하게 검사할 수 있는 장점이 있다.
한편, 상술한 열적 피드백의 강도 조절 방식 이외에도 전압 조절 방식, 열전 쌍 그룹(1644) 별 조절(즉, 영역 별 조절) 방식 및 듀티 사이클을 이용한 조절 방식을 혼합하여 열적 피드백의 강도를 조절하는 것 역시 가능하며, 이를 조합하는 것은 당업자에게 자명한 정도에 불과하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
2.4.2. 열 그릴 동작
피드백 디바이스(1600)은 온감 피드백 및 냉각 피드백 이외에도 열 그릴 피드백을 제공할 수 있다. 열 통감이란 사람의 신체에 온점과 냉점이 동시에 자극되는 이를 경우 온감과 냉감으로 인식하지 못하고 통감으로 인식되는 것을 의미한다. 따라서, 피드백 디바이스(1600)는 발열 동작과 흡열 동작을 복합 수행하는 열 그릴 동작을 통해 사용자에게 열 그릴 피드백을 제공할 수 있다.
한편, 피드백 디바이스(1600)는 열 그릴 피드백을 제공하기 위한 다양한 방식의 열 그릴 동작을 수행할 수 있는데, 이에 관해서는 열 그릴 피드백의 종류에 대하여 설명한 뒤 후술하기로 한다.
2.4.2.1. 열 그릴 피드백의 종류
열 그릴 피드백에는 중립 열 그릴 피드백, 온열 그릴 피드백 및 냉열 그릴 피드백이 포함될 수 있다.
여기서, 중립 열 그릴 피드백, 온열 그릴 피드백, 냉열 그릴 피드백은 각각 사용자에게 중립 열 통감, 온열 통감, 냉열 통감을 유발한다. 중립 열 통감은 온감 및 냉감 없이 통감만 느껴지는 것을 의미하고, 온열 통감이란 온감에 더하여 통감이 느껴지는 것을 의미하고, 냉열 통감이란 냉감에 더하여 통감이 느껴지는 것을 의미할 수 있다.
중립 열 통감은 사용자가 느끼는 온감과 냉감의 강도가 소정 비율 범위에 해당하는 경우 유발된다. 중립 열 통감을 느끼는 비율(이하 ‘중립 비율’이라 함)은 열적 피드백을 제공받는 신체 부위마다 상이할 수 있으며 동일한 신체 부위라고 하더라도 개인 별로 다소 상이할 수 있으나, 대개의 경우 냉감의 강도가 온감의 강도보다 크게 주어지는 상황에서 중립 열 통감이 느껴지는 경향이 있다.
여기서, 열적 피드백의 강도는 피드백 디바이스(1600)가 접촉면(1600)에 접한 신체 부위에 가하는 열량 내지는 해당 신체 부위로부터 흡수하는 열량일 수 있다. 따라서, 일정한 면적에 일정한 시간 동안 열적 피드백이 가해지는 경우, 열적 피드백의 강도는 열적 피드백이 가해지는 대상 부위의 온도에 대한 온감이나 냉감의 온도의 차이값으로 표현될 수 있다.
한편, 사람의 체온은 대개 36.5~36.9℃ 사이이며, 피부의 온도는 개인마다 또 부위마다 차이가 있으나 평균적으로 약 30~32℃로 알려져 있다. 손바닥의 온도는 평균적인 피부 온도보다 다소 높은 약 33℃ 정도이다. 물론, 상술한 온도 수치들은 개인에 따라 다소 다를 수 있으며, 동일인이라도 어느 정도 변동될 수는 있다.
일 실험예에 따르면, 33℃의 손바닥에 약 40℃의 온감과 약 20℃의 냉감이 주어지는 경우 중립 열 통감이 느껴지는 것을 확인하였다. 이는 손바닥 온도를 기준으로 볼 때 +7℃의 온감과 -13℃의 냉감이 주어진 것이며, 따라서 온도 관점에서의 중립 비율은 1.86에 해당할 수 있다.
이로부터 확인할 수 있듯이 대부분의 사람의 경우에는 온감과 냉감이 각각 동일한 크기의 신체 영역에 대하여 지속적으로 가해지는 경우에 접촉 대상인 피부에 대해 온감이 유발하는 온도차에 대한 냉감이 유발하는 온도차의 비율로 표현되는 중립 비율은 약 1.5~5의 범위이다. 또 온열 통감은 중립 비율보다 온감의 크기가 큰 경우에 느껴질 수 있으며, 냉열 통감은 중립 비율보다 냉감의 크기가 큰 경우에 느껴질 수 있다.
2.4.2.2. 전압 조절에 따른 열 그릴 동작
피드백 디바이스(1600)은 전압 조절 방식으로 열 그릴 동작을 수행할 수 있다. 전압 조절 방식의 열 그릴 동작은 열전 쌍 어레이(1643)가 복수의 열전 쌍 그룹(1644)으로 구성된 피드백 디바이스(1600)에 적용될 수 있다.
구체적으로 전압 조절 방식의 열 그릴 동작은, 피드백 콘트롤러(1648)가 열전 쌍 그룹(1644)의 일부에 정방향 전압을 인가하여 발열 동작을 수행시키고 다른 일부에 역방향 전압을 인가하여 흡열 동작을 수행시켜, 열 출력 모듈(1640)이 온감 피드백과 냉감 피드백을 동시에 제공함에 따라 이루어질 수 있다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 전압 조절 방식의 열 그릴 동작에 관한 도면이다.
도 17을 참조하면, 열전 쌍 어레이(1643)는 복수의 라인을 형성하도록 배치되는 복수의 열전 쌍 그룹(1644)을 포함한다. 여기서 피드백 콘트롤러(1648)는 제1 열전 쌍 그룹들(1644-1, 예를 들어 홀수 라인의 열전 쌍 그룹들)은 발열 동작을 수행하도록 하고 제2 열전 쌍 그룹들(1644-2, 예를 들어 짝수 라인의 열전 쌍 그룹들)은 흡열 동작을 수행하도록 전원을 인가할 수 있다. 이처럼 열전 쌍 그룹들(1644)이 라인 배치에 따라 발열 동작과 흡열 동작을 교번적으로 수행하면 사용자는 온감과 냉감이 동시에 전달받게 돼 결과적으로 열 그릴 피드백을 제공받을 수 있다. 여기서, 홀수 라인과 짝수 라인의 구분은 임의적인 것이므로 그 반대가 되어도 무방하다.
여기서, 피드백 디바이스(1600)은 제1 열전 쌍 그룹들(1644-1)의 발열 동작에 따른 포화 온도와 제2 열전 쌍 그룹들(1644-2)의 흡열 동작에 따른 포화 온도가 중립 비율에 따르도록 제어함으로써 중립 열 그릴 피드백을 제공할 수 있다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 전압 조절 방식에서 중립 열 그릴 피드백을 제공하기 위한 전압에 관한 표이다.
예를 들어, 도 18을 참조하면 피드백 콘트롤러(1648)가 열 출력 모듈(1640)에 각각 5개의 정전압과 역전압을 인가할 수 있으며, 열 출력 모듈(1640)이 이에 따라 각각 5등급의 발열 동작과 흡열 동작을 수행하며, 동일한 등급의 발열 동작과 흡열 동작에 따른 온도 변화량의 크기가 동일하며, 각 등급 간의 온도 변화량의 크기가 일정한 피드백 디바이스(1600)를 가정하면, 중립 비율이 3으로 세팅된 경우 피드백 콘트롤러(1648)는 제1 열전 쌍 그룹(1644-1)에 대해서 크기가 가장 작은 등급인 제1 등급의 정전압을 인가하고 제2 열전 쌍 그룹(1644-2)에 대해서 제3 등급의 역전압을 인가함으로써 열 출력 모듈(1640)이 중립 열 통각 피드백을 제공할 수 있다. 유사하게 중립 비율이 2.5인 경우라면 중립 열 그릴 피드백을 제공하기 위해 피드백 콘트롤러(1648)는 제1 열전 쌍 그룹(1644-1)에 대해서 제2 등급의 정전압을 인가하고 제2 열전 쌍 그룹(1644-2)에 대해서는 제5 등급의 역전압을 인가할 수 있다. 또는 중립 비율이 4인 경우에는 피드백 콘트롤러(1648)는 제1 열전 쌍 그룹(1644-1)에 대하여 제1 등급의 정전압을, 제2 열전 쌍 그룹(1644-2)에 대해서는 제4 등급의 역전압을 인가하여 중립 열 그릴 피드백을 발생시킬 수 있다. 또는 중립 비율이 2인 경우에는 피드백 콘트롤러(1648)는 제1 등급의 정전압과 제2 등급의 역전압을 인가하거나 또는 제2 등급의 정전압과 제4 등급의 역전압을 인가함으로써 중립 열 통감을 제공할 수 있다. 이때에는 전자의 중립 열 통감(제1 등급 정전압과 제2 등급의 역전압을 이용한 경우)이 후자의 중립 열 통감(제2 등급의 정전압과 제4 등급의 역전압을 이용한 경우)의 강도가 더 강하게 될 수 있다. 즉, 열 그릴 피드백의 경우에도 그 강도 조절이 가능한 것이다. 한편, 중립 열 통감을 제공하는 방식에 대하여 상술한 내용은 예시적인 것으로, 본 발명이 이로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 열적 피드백의 등급수가 5단계일 필요가 없으며, 냉열, 온열 등급의 개수가 상이한 것도 가능하다. 또 각 등급의 온도 변화량 간격이 일정해야 하는 것도 아니며, 이를 테면 각 등급의 전압 간격이 일정할 수도 있다.
또 피드백 콘트롤러(1648)는 정전압과 역전압을 중립 비율 이하가 되도록 조정함으로써 온열 그릴 피드백을 제공하거나 중립 비율 이상이 되도록 조정함으로써 냉열 그릴 피드백을 제공할 수 있다.
예를 들어, 다시 도 18을 참조하면 피드백 콘트롤러(1648)는 중립 비율이 3으로 세팅된 경우 제1 열전 쌍 그룹(1644-1)에 대하여 제1 등급 정전압을 인가하고 제2 열전 쌍 그룹(1644-2)에 제 1 등급이나 제2 등급의 역전압을 인가하면, 열 출력 모듈(1640)에서 중립 비율보다 낮은 비율로 열감과 통감을 발생시키므로 사용자에게 온감과 통감을 동시에 느끼는 온열 그릴 피드백을 제공할 수 있다. 한편, 이때 정전압이 반드시 중립 열 그릴 피드백에 이용되는 정전압일 필요는 없다. 다시 말해 피드백 콘트롤러(1648)는 4등급의 정전압과 4등급의 역전압을 이용하여 열 출력 모듈(1640)이 온열 그릴 피드백을 제공하도록 할 수도 있을 것이다.
냉열 그릴 피드백의 경우에는 피드백 콘트롤러(1648)가 중립 비율이 3으로 세팅된 경우, (1등급, 4등급)이나 (1등급, 5등급)의 (정전압, 역전압)을 열 출력 모듈(1640)에 인가할 수 있다.
다만, 온열 그릴 피드백이나 냉열 그릴 피드백을 제공하려는 경우, 중립 비율로부터 크게 벗어난 비율로 정전압과 역전압을 인가하는 경우에는 사용자가 통감이 느끼지 못하는 문제가 있을 수 있으므로, 중립 비율에 가까운 비율이 되도록 정전압/역전압의 등급을 조절하는 것이 바람직할 수도 있다.
2.4.2.3. 영역 조절에 따른 열 그릴 동작
이상에서는 열전 쌍 어레이(1643)에서 발열 동작을 수행하는 영역과 흡열 동작을 수행하는 영역이 동일 크기로 교번 배치된 상태에서 열전 쌍 그룹(1644)에 인가되는 전압을 조절하여 피드백 디바이스(1600)가 열 그릴 피드백을 제공하는 것으로 설명하였으나, 발열 영역과 흡열 영역의 크기를 조절하여 열 그릴 피드백을 생성하는 것도 가능하다.
구체적으로 영역 조절 방식의 열 그릴 동작은, 피드백 콘트롤러(1648)가 정방향 전압이 인가되는 열전 쌍 그룹(1644)의 면적과 역방향 전압이 인가되는 열전 쌍 그룹(1644)의 면적을 조절하여 수행될 수 있다.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 영역 조절 방식의 열 그릴 동작에 관한 도면이다.
도 19를 참조하면, 열전 쌍 어레이(1643)는 복수의 라인을 형성하도록 배치되는 복수의 열전 쌍 그룹(1644)을 포함한다. 여기서, 각 라인의 면적 크기가 동일하며, 정전압과 역전압이 온감 피드백과 냉감 피드백의 온도 변화량을 동일하게 하는 전압값으로 세팅되어 있다고 가정하면, 중립 비율이 3인 경우, 피드백 콘트롤러(1648)는 발열 동작을 수행하는 열전 쌍 그룹(1644-1) 하나 당 세 개의 열전 쌍 그룹(1644-2)이 흡열 동작을 수행하도록 열 출력 모듈(1640)에 정전압과 역전압을 인가하여, 냉감 피드백을 제공하는 접촉면(1600)의 면적이 온감 피드백을 제공하는 접촉면(1600)의 면적의 3배가 되도록 함으로써, 피드백 디바이스(1600)가 중립 열 통감을 제공하도록 할 수 있다.
다만, 여기서 중립 비율은 온감 피드백과 냉감 피드백 시의 온도 변화량의 비율 대신 온감 피드백이 제공되는 면적에 대한 냉감 피드백이 제공되는 면적의 비율을 의미할 수 있다. 면적 관점에서의 중립 비율은 온도 관점에서의 중립 비율과 동일할 수도 있지만, 다소 상이한 값이 될 수도 있다.
또 피드백 콘트롤러(1648)는 발열 동작을 수행하는 열전 쌍 그룹(1644-1) 하나 당 흡열 그룹을 수행하는 열전 쌍 그룹(1644-2)의 개수를 감소시키거나 증가시킴으로써, 피드백 디바이스(1600)가 온열 그릴 피드백이나 냉열 그릴 피드백을 수행하도록 하는 것도 가능하다.
한편, 도 19에서는 열전 쌍 그룹(1644)이 각각 동일 면적을 갖는 것으로 설명하였으나, 이와 달리 중립 비율을 고려하여 열전 쌍 그룹(1644)을 설계하는 것도 가능하다.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 열적 조절 방식을 위해 상이한 면적을 갖는 열전 쌍 그룹(1644)으로 구성되는 열전 쌍 어레이(1643)를 도시한 도면이다.
도 20을 참조하면, 제1 열전 쌍 그룹(1644-1)과 제2 열전 쌍 그룹(1644-2)은 서로 다른 면적을 갖도록 설계되어 있으며, 그 비율은 중립 비율이 될 수 있다. 이러한 열전 쌍 어레이(1643)를 이용하면, 피드백 콘트롤러(1648)는 제1 열전 쌍 그룹(1644-1)과 제2 열전 쌍 그룹(1644-2)에 각각 정전압과 역전압을 인가하여 피드백 디바이스(1600)가 중립 열 그릴 피드백을 제공하도록 할 수 있을 것이다.
이상에서는 발열 면적과 흡열 면적을 조절함으로써 열 그릴 피드백을 제공하는 것에 관하여 온감 피드백과 냉감 피드백에서의 온도 변화량이 동일한 정전압과 역전압을 이용하는 것을 가정하여 설명하였는데, 이와 달리 온감 피드백과 냉감 피드백에서의 온도 변화량이 상이한 경우에는 그에 따른 효과를 더 고려하여 면적 비율을 조절해야 한다.
다시 말해, 중립 열 통감을 제공하기 위해서는, 발열 면적에 대한 흡열 면적의 비율과 온감 온도 변화량에 대한 냉감 온도 변화량의 비율의 두 개의 변수로부터 산출되는 값이 중립 비율이 되도록 할 수 있다. 예를 들면, 온도 변화량의 비율과 면적 변화량의 비율의 곱이 중립 비율이 되도록 하는 것을 통해 피드백 디바이스(1600)가 열 그릴 피드백을 제공할 수 있다.
상술한 영역 조절 방식에 따른 열 그릴 동작은 전압을 이용하는 열 그릴 동작과 비교하여 피드백 강도 조절이 용이한 장점을 가진다.
열전 소자에 동일한 전압을 인가하여 발열 동작과 흡열 동작을 수행하는 경우 발열 동작의 온도 변화량이 흡열 동작의 온도 변화량보다 큰 것이 일반적이다. 이 점과 전압 조절을 이용하는 열 그릴 동작의 경우 냉감 피드백의 온도 변화량을 온감 피드백의 온도 변화량보다 중립 비율만큼 크게 해야 하는 점이 결합되면, 정전압에 대한 역전압의 크기 비율이 온도 측면에서의 중립 비율보다 상당히 큰 수치가 되버린다. 따라서, 전압 조절 방식으로 중립 열 그릴 피드백을 제공하기 위해서는 피드백 콘트롤러(1648)가 넓은 전압 범위의 전기 신호를 출력해야 한다. 따라서, 인가 전원의 전압 범위가 제한된 경우에는 실질적으로 열 그릴 피드백의 강도를 조절하기 어려울 수 있다.
반면, 영역 조절 방식에서는 온감 피드백 영역의 면적과 냉감 피드백 영역의 면적을 조절하는 것으로 중립 열 그릴 피드백이 처리되므로, 온감 피드백 영역에서의 발열 동작에 따른 온도 변화량과 냉감 피드백 영역에서의 흡열 동작에 따른 온도 변화량을 증감시킴으로써 간단히 중립 열 그릴 피드백의 강도를 조절할 수 있다.
구체적으로 도 18을 참조한 설명 부분에서, 피드백 콘트롤러(1648)는 정전압과 역전압의 크기를 함께 증가시켜 열 출력 모듈(1640)이 강한 중립 열 그릴 피드백을 제공하도록 하거나 함께 감소시켜 약한 열 그릴 피드백을 제공하도록 할 수 있다. 도 18에 관한 설명에서 이미 언급한 바와 같이 중립 열 그릴 피드백을 위한 중립 비율은 이미 발열 면적과 흡열 면적에 의해 만족되어 있으므로 피드백 콘트롤러(1648)는 비교적 자유로이 정전압과 역전압의 크기를 조절하여 열 그릴 피드백의 강도를 제어할 수 있다.
2.4.2.4. 시간 분할에 따른 열 그릴 동작
열 그릴 동작은 이외에도 시간 분할 방식에 따라 구현될 수 있다. 구체적으로 시간 분할 방식에 따른 열 그릴 동작은 발열 동작과 흡열 동작을 시간 상 교번적으로 수행하는 것으로 구현될 수 있다. 비교적 짧은 시간 간격 안에 온감 피드백과 냉감 피드백이 교번적으로 전달되면, 사람의 감각 기관이 이를 통감으로 착각할 수 있기 때문이다.
피드백 콘트롤러(1648)는 열 출력 모듈(1640)에 정전압과 역전압을 교대로 인가하여 발열 동작과 흡열 동작이 번갈아가면서 수행되도록 할 수 있다. 여기서, 중립 열 그릴 피드백은 전압의 크기나 시간 간격 중 적어도 하나를 조절하여 수행될 수 있다.
도 21은 본 발명의 실시예에 따른 시간 분할 방식을 이용한 열 그릴 동작의 일 예에 관한 도면이다.
온감 피드백과 냉감 피드백의 온도 변화량이 동일하게 정전압과 역전압이 세팅되어 있다고 가정하면, 피드백 콘트롤러(1648)는 정전압이 인가되는 시간에 대한 역전압이 인가되는 시간의 비율이 중립 비율이 되도록 전기 신호의 출력 타이밍을 제어할 수 있다. 예를 들어, 도 21을 참조하면 중립 비율이 3인 경우에는 피드백 콘트롤러(1648)는 20㎳ 동안 정전압을 인가하고 60㎳ 동안 역전압을 인가하여 중립 열 그릴 피드백을 제공할 수 있다. 여기서, 온열 그릴 피드백이나 냉열 그릴 피드백은 신호 출력 타이밍의 비율을 조절함에 따라 이루어질 수 있다. 한편, 시간 간격을 중립 비율로 세팅한 경우에 피드백 콘트롤러(1648)는 정전압과 역전압의 크기를 함께 증가시키거나 함께 감소시킴에 따라 열 그릴 동작의 강도를 조절할 수 있다.
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 시간 분할 방식을 이용한 열 그릴 동작의 다른 예에 관한 도면이다. 온감 피드백과 냉감 피드백의 인가 시간을 동일 크기로 세팅한다고 가정하면, 피드백 콘트롤러(1648)는 동일 시간 동안 이루어지는 온감 피드백과 냉감 피드백의 온도 변화량이 중립 비율이 되도록 전기 신호의 전압값을 조절할 수 있다. 예를 들어, 도 22를 참조하면 중립 비율이 3인 경우에는 피드백 콘트롤러(1648)는 20㎳ 간격으로 정전압과 역전압을 교차로 인가하되, 냉감 동작 구간에서의 온도 변화량이 발열 동작 구간에서의 온도 변화량의 3배가 되도록 정전압과 역전압의 크기를 조절하여 중립 열 그릴 피드백을 제공할 수 있다. 여기서, 온열 그릴 피드백이나 냉열 그릴 피드백은 정전압과 역전압의 크기를 조절하여 이루어질 수 있다.
또 피드백 콘트롤러(1648)가 시간 간격과 전압의 크기를 함께 조절하는 것도 가능한 것은 물론이다.
한편, 전압 조절 방식이나 영역 조절 방식의 열 그릴 동작은 감각적으로는 통감을 유발하지만 물리적으로는 사용자 신체에 대하여 온열과 냉열을 동시에 인가하는 것이다. 그런데, 이러한 열 통감에 의해 사용자의 감각 기관이 지속적으로 자극되면, 사용자의 신체는 열 그릴 피드백이 제거된 이후에도 일정 기간 동안 그 잔상을 느끼게 된다. 열 그릴 피드백은 주로 아픔(pain)에 가까운 감각이므로 사용자는 그 잔상으로 인해 불쾌함을 느낄 수 있다. 이러한 잔상의 원인은, 유효한 열 그릴 피드백을 제공하기 위해서는 다소 높은 강도의 주어지는 열감과 냉감에 피부의 온점과 냉점이 장기간 노출되었기 때문이다. 그에 반해 시간 분할 방식에 따른 열 그릴 동작은 피부의 온점과 냉점을 지속적으로 자극하지 않기 때문에 잔상 효과가 다소 제거되는 장점을 가진다.
2.4.2.5. 영역 조절 및 시간 분할이 복합된 열 그릴 동작
또 열 그릴 동작은 상술한 시간 분할 방식에 따른 열 그릴 동작에 영역 조절 방식의 개념을 결합시켜 수행되는 것도 가능하다.
여기서, 열 그릴 동작은 열전 쌍 어레이(1643)의 일 영역과 다른 영역에서 발열 동작과 흡열 동작을 시간에 따라 교차적으로 수행하되, 일 영역과 다른 영역이 서로 다른 동작을 수행하도록 함에 따라 수행될 수 있다.
도 23은 본 발명의 실시예에 따른 영역 조절 및 시간 분할이 복합된 방식을 이용한 열 그릴 동작의 일 예에 관한 도면이다.
도 23을 참조하면, 열전 쌍 어레이(1643)는 제1 동작을 수행하는 제1 열전 쌍 그룹(1644-1) 및 제2 동작을 수행하는 제2 열전 쌍 그룹(1644-2)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 동작과 제2 동작은 각각 발열 동작과 흡열 동작이 시간에 따라 교번적으로 수행하는 동작이라는 점에서는 동일하지만, 발열과 흡열의 타이밍이 서로 엇갈려 진행되는 동작이다. 피드백 콘트롤러(1648)는 제1 열전 쌍 그룹(1644-1)에 정전압과 역전압을 차례로 인가하여 제1 열전 쌍 그룹(1644-1)이 제1 동작을 수행하도록 제어하고, 제2 열전 쌍 그룹(1644-2)에는 역전압과 정전압을 차례로 인가하여 제2 열전 쌍 그룹(1644-2)이 제2 동작을 수행하도록 제어할 수 있다. 이에 따라 열 출력 모듈(1640)은 제1 열전 쌍 그룹(1644-1)의 영역과 제2 열전 쌍 그룹(1644-2)의 영역에서 온열 피드백과 냉감 피드백을 동시에 출력하므로 피드백 디바이스(1600)가 열 그릴 피드백을 제공할 수 있게 된다. 제1 열전 쌍 그룹(1644-1)과 제2 열전 쌍 그룹(1644-2)이 동일한 면적이고, 제1 동작과 제2 동작에서 발열 동작의 시간 길이와 흡열 동작의 시간 길이는 동일할 경우, 정전압과 역전압의 전압값이 비율에 의해 피드백 디바이스(1600)가 중립 열 그릴 피드백을 제공하거나, 온열 그릴 피드백 또는 냉열 그릴 피드백을 제공할 수 있다.
한편, 여기서 발열 동작과 흡열 동작의 시간 길이는 단순 시간 분할 방식으로 열 그릴 동작을 수행하는 경우와 달리 비교적 긴 시간 간격이어도 무방할 수 있다. 단순 시간 분할 방식의 경우에는 시간 분할 간격에 의존해서 사람의 감각 기관에 착각을 불러일으켜야 하는 반면, 복합 방식의 경우에는 시간 간격이 길더라도 온감 피드백과 냉감 피드백이 동시에 제공되는 것에 의해 통감이 느껴질 수 있기 때문이다. 즉, 단순 시간 분할 방식의 경우에는 정전압의 인가 시간 및 역전압의 인가 시간 각각은, 사용자가 발열 동작에 따라 온감을 느끼거나 흡열 동작 동작에 따라 냉감을 느끼기 위해 필요한 인지 시간 이하로 조절될 필요가 있는 반면, 영역 별로 교번 시키는 복합 방식의 경우에는 시간적 제한이 없거나 약한 장점이 있는 것이다.
나아가 복합 방식의 열 그릴 동작은 사람의 피부에 지속적으로 온열이나 냉열을 제공하지 않고, 주기적으로 온열/냉열을 교대로 제공하므로 피부에 손상이 일어나는 것을 최소화할 수 있다. 이를 위해 시간 간격이 너무 길어지는 것은 좋지 않을 수 있다.
도 23과 관련해서는 열전 쌍 어레이(1643)가 서로 엇갈려서 동작하는 두 개의 열전 쌍 그룹(1644)을 갖는 것으로 설명하였으나, 이외에도 다양한 형태의 열전 쌍 어레이(1643)에 복합 방식을 적용하는 것이 가능하다.
도 24는 본 발명의 실시예에 따른 영역 조절 및 시간 분할이 복합된 방식을 이용한 열 그릴 동작의 다른 예에 관한 도면이다.
도 24를 참조하면, 열전 쌍 어레이(1643)는 4개의 열전 쌍 그룹(1644-1,1644-2,1644-3,1644-4)을 포함할 수 있다. 여기서, 피드백 콘트롤러(1648)는 각 열전 쌍 그룹(1644)에 대하여 다음과 같은 전기 신호를 인가할 수 있다. 먼저 제1 시간 구간 동안에는 제1 열전 쌍 그룹(1644-1)에 정전압을 인가하여 발열 동작을 수행하도록 하며, 제2 열전 쌍 그룹(1644-2)에 역전압을 인가하여 흡열 동작을 수행하도록 하되, 나머지 그룹(1644-3,1644-4)에는 전압을 인가하지 않는다. 다음으로 제2 시간 구간 동안에는 제3 열전 쌍 그룹(1644-3)에 정전압을 인가하여 발열 동작을 수행하도록 하며, 제2 열전 쌍 그룹(1644-4)에는 역전압을 인가하여 흡열 동작을 수행하도록 하되, 나머지 그룹(1644-1,1644-2)에는 전압을 인가하지 않는다. 이후 제3 시간 구간 동안에는 제1 열전 쌍 그룹(1644-1)에 역전압을 인가하여 흡열 동작을 수행하도록 하고, 제2 열전 쌍 그룹(1644-2)에 정전압을 인가하여 발열 동작을 수행하도록 하되, 나머지 그룹(1644-3,1644-4)에는 전압을 인가하지 않는다. 다음 제4 시간 구간 동안에는 제3 열전 쌍 그룹(1644-3)에 역전압을 인가하여 흡열 동작을 수행하도록 하고, 제4 열전 쌍 그룹(1644-4)에 정전압을 인가하여 발열 동작을 수행하도록 할 수 있다. 이후 제1 시간 구간으로부터 제4 시간 구간까지를 반복할 수 있다. 또는 제1 시간 구간과 제2 시간 구간만을 반복하는 것으로 변형하여 수행하는 것도 가능하다. 이러한 동작에 의하면, 피드백 디바이스(1600)는 제1 열전 쌍 그룹(1644-1)과 제2 열전 쌍 그룹(1644-2)의 협업에 의해 열 그릴 피드백을 제공하고, 제3 열전 쌍 그룹(1644-3)과 제4 열전 쌍 그룹(1644-4)의 협업에 열 그릴 피드백을 제공하는 것을 교번 수행하여 사용자 입장에서는 지속적인 열 그릴 피드백이 제공되는 것과 같은 효과를 낼 수 있다. 여기서,
한편, 이상에서는 도 24과 관련된 제1 및 제2 열전 쌍 그룹(1644-1,1644-2)에 의해 열 그릴 동작이 수행되는 기간과 제3 및 제4 열전 쌍 그룹(1644-3,1644-4)에 의해 열 그릴 동작이 수행되는 기간이 시간적으로 겹치지 않는 것으로 설명하였으나, 두 열 그릴 동작이 시간적으로 겹치는 구간을 가지는 것도 가능하다.
도 25는 본 발명의 실시예에 따른 영역 조절 및 시간 분할이 복합된 방식을 이용한 열 그릴 동작의 또 다른 예에 관한 도면이다.
도 25를 참조하면, 도 24와 관련하여 설명한 시간 구간이 서로 이격되며 그 사이에 중복 구간이 삽입될 수 있다. 중복 구간에서는 그 전 시간 구간의 동작과 그 후 시간 구간의 동작에서 수행되어야 할 열 그릴 동작이 함께 수행되는 구간이다. 중복 구간을 갖는 형태의 열 그릴 동작은 발열/흡열 동작을 위해 전압이 인가되는 시점으로부터 실제 열전 소자가 포화 온도까지 상승하는데 걸리는 시간 동안 사용자에게 열 그릴 피드백이 전달되지 않는 것을 완화할 수 있다.
이외에도 열 그릴 피드백 동작은 시간 분할과 영역 조절을 복합하여 다양한 방식으로 구현될 수 있으며, 본 발명은 본 명세서로부터 언급된 예시들을 조합하는 변형예까지 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
3. 캘리브레이션
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 캘리브레이션에 관하여 설명한다.
3.1. 캘리브레이션의 개요
이하에서, 캘리브레이션(Calibration)은 열적 피드백에 관련된 파라미터를 사용자 또는 피드백 디바이스(1600)의 특성에 맞게 조정하는 동작으로 이해될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 피드백 디바이스(1600)는 열적 피드백을 다양한 강도로 출력할 수 있다. 다만, 피드백 디바이스(1600)가 동일한 강도로 열적 피드백을 출력하더라도, 사용자마다 열적 피드백을 실제로 느끼는 체험 강도는 상이할 수 있다. 일 예로, 피드백 콘트롤러(1648)가 열전 쌍 그룹(1644)에 크기가 가장 작은 등급인 제1 등급의 정전압을 인가하여, 열 출력 모듈(1640)이 발열 동작을 수행할 경우, 제1 사용자는 온열을 느낄 수 없고, 제2 사용자는 온열을 미세하게 느끼며, 제3 사용자는 온열을 강하게 느낄 수 있다.
이는 다양한 원인에 기인할 수 있다. 예를 들어, 사용자마다, 온점과 냉점이 분포하는 정도, 분포하는 위치 등이 상이할 수 있으므로, 사용자마다 상기 체험 강도가 상이할 수 있다. 또한, 다른 예로서, 사용자마다 피드백 디바이스(1600)를 파지하는 정도(예를 들어, 사용자가 피드백 디바이스(1600)를 꽉지거나, 가볍게 지는 것)가 상이함에 따라, 사용자마다 상기 체험 강도가 상이할 수 있다. 이 외에도, 사용자마다의 다양한 특성에 기인하여, 사용자마다 체험 강도가 상이할 수 있다.
한편, 콘텐츠 재생 디바이스(1200)는 피드백 디바이스(1600)에 열적 피드백 신호를 전송하고, 피드백 디바이스(1600)는 해당 열적 피드백 신호에 기초하여 열적 피드백을 출력할 수 있다. 일 예로, 콘텐츠 재생 디바이스(1200)가 출력하는 열적 피드백 신호는 열적 피드백의 강도에 대한 정보를 포함하고, 피드백 디바이스(1600)는 상기 열적 피드백의 강도에 대한 정보에 대응하는 강도로 열적 피드백을 출력할 수 있다. 구체적인 예로서, 콘텐츠 재생 디바이스(1200)는 콘텐츠의 특정 부분을 재생시, 제1 강도 등급의 온열 피드백을 출력하라는 명령어를 포함하는 열적 피드백 신호를 출력하고, 피드백 디바이스(1600)는 상기 열적 피드백 신호에 따라 제1 강도 등급의 열적 피드백을 온열 피드백을 출력할 수 있다. 그러나, 사용자에 따라, 상기 제1 강도 등급에 대응하는 온열 피드백의 온도(즉, 포화온도)를 인지하지 못할 수 있다. 이 경우, 사용자가 상기 제1 강도 등급에 대응하는 온열 피드백의 온도를 인지하지 못하므로, 피드백 디바이스(1600)에서 열적 피드백을 제공함에 불구하고, 사용자는 상기 콘텐츠의 특정 부분의 재생시에 열적 경험을 경험하지 못하게 될 수 있다.
그러나, 만약, 위 경우에, 피드백 디바이스(1600)에서 출력되는 상기 제1 강도 등급에 대응하는 온열 피드백의 온도가 상기 사용자가 인지할 수 있는 온도로 미리 조정이 되었다면, 피드백 디바이스(1600)는 상기 사용자가 인지할 수 있는 온도로 상기 열적 피드백을 출력할 수 있고, 이에 따라, 사용자는 상기 콘텐츠의 특정부분의 재생시에 열적 경험을 경험할 수 있다. 따라서, 열적 피드백의 강도에 대한 캘리브레이션이 필요하다.
또한, 위에서는 열적 피드백의 강도에 대한 캘리브레이션에 대해 설명하였지만, 상기 강도 외에도 영역, 시간 등 다양한 파라미터에 대한 캘리브레이션도 가능할 수 있다.
이하에서는, 설명의 편의를 위하여 상기 캘리브레이션이 피드백 디바이스(1600)에서 수행되는 것으로 설명한다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 캘리브레이션은 콘텐츠 재생 디바이스(1200)에서 수행될 수도 있고, 피드백 디바이스(1600) 및 콘텐츠 재생 디바이스(1200)이 아닌 제3 장치에 의해 수행될 수도 있다.
3.2. 캘리브레이션을 위한 사용자 입력
본 발명의 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 사용자로부터 사용자 입력을 획득하여 열적 피드백에 대한 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 즉, 피드백 디바이스(1600)는 열적 피드백의 특정 강도, 특정 영역, 특정 시점에 대하여 사용자 입력을 획득할 수 있고, 상기 사용자 입력을 기초로 열적 피드백에 대한 캘리브레이션을 수행할 수 있다.
예를 들어, 강도 캘리브레이션의 수행시, 피드백 디바이스(1600)는 복수의 강도에 따른 열적 피드백을 순차적으로 출력할 수 있고, 사용자 입력을 통해 상기 복수의 강도 중 특정 강도를 선택받을 수 있다. 이후, 피드백 디바이스(1600)는 상기 선택받은 강도로 열적 피드백의 강도를 조정할 수 있다. 위와 같이, 상기 사용자 입력을 획득하기 위하여, 피드백 디바이스(1600)는 사용자 입력 모듈을 구비할 수 있다.
사용자 입력 모듈은 사용자로부터 사용자 입력을 획득할 수 있다. 예를 들어, 사용자 입력 모듈은 터치 패널, 버튼, 스틱 등 다양한 형상으로 구성될 수 있다. 일 예로, 사용자 입력 모듈은 압력센서(예를 들어, 감압센서)를 포함할 수 있다. 물론, 사용자 입력 모듈이 상술한 예시의 형태로 한정되는 것은 아니다.
구체적인 예로서, 피드백 디바이스(1600)의 케이싱의 특정 영역에 사용자 입력 모듈로서 압력 센서가 배치될 수 있다. 강도 캘리브레이션을 위해, 상기 특정 영역에 사용자의 신체가 닿은 상태에서 피드백 디바이스(1600)는 복수의 강도의 열적 피드백을 순차적으로 출력할 수 있고, 사용자는 특정 강도에서 상기 사용자의 신체를 상기 특정 영역에서 뗄 수 있다. 이 때, 피드백 디바이스(1600)는 압력 센서를 통해 상기 특정 영역에서 사용자의 신체가 떼어진 시점을 검출할 수 있고, 상기 사용자의 신체가 떼어진 시점에 출력되는 상기 특정 강도를 사용자로부터 선택받은 강도로 설정할 수 있다. 이후, 피드백 디바이스(1600)는 상기 특정 강도로 열적 피드백의 강도를 조정할 수 있다.
또한, 위에서, 상기 사용자 입력 모듈은 피드백 디바이스(1600)에 포함된 것으로 표현되었지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 사용자 입력 모듈은 피드백 디바이스(1600)와 독립적인 장치로 구성될 수도 있고, 콘텐츠 재생 디바이스(1200) 또는 시청각 디바이스(1400)에 포함될 수도 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 시청각 디바이스(1400)를 이용하여 열적 피드백의 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 예를 들어, 캘리브레이션이 진행될 때, 피드백 디바이스(1600)는 영상 신호 및/또는 음성 신호를 시청각 디바이스(1400)에 전송할 수 있다. 이 때, 상기 영상 신호 및/또는 음성 신호는 상기 열적 피드백의 캘리브레이션과 관련된 것으로, 예를 들어, 캘리브레이션의 개시 정보, 캘리브레이션의 진행 정보 및 캘리브레이션의 종료 정보 등을 포함할 수 있다. 또한, 영상 신호 및/또는 음성 신호는 현재 피드백 디바이스(1600)에서 출력되는 열적 피드백의 강도에 대한 정보, 전체 접촉면(1641) 중 현재 열적 피드백을 출력하는 영역에 대한 정보, 열적 피드백의 출력 시점에 대한 정보를 포함할 수도 있다.
시청각 디바이스(1400)는 피드백 디바이스(1600)로부터 영상 신호 및/또는 음성 신호를 수신하여 영상 및/또는 음성을 출력할 수 있고, 사용자는 상기 영상 및/또는 음성의 도움을 받아 캘리브레이션을 위한 사용자 입력을 수행할 수 있다.
물론, 이에 한정되지 않고, 피드백 디바이스(1600) 자체에서 영상 및/또는 음성을 출력할 수도 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 캘리브레이션을 위해 복수의 강도의 열적 피드백을 출력할 수 있다. 이 때, 피드백 콘트롤러(1648)는 상기 각 강도에 대응하는 전압값을 순차적으로 열전 쌍 그룹(1644)에 인가하되, 각 강도에 대응되는 전압값을 인가하는 시점 사이에 소정의 시간 간격을 둘 수 있다. 예를 들어, 후술할 도 28(a)의 예에서, 피드백 콘트롤러(1648)는 LVH -m1에 대응하는 전압값을 열전 쌍 그룹(1644)에 인가한 후, 소정의 시간(예를 들어, 1초)이 경과한 후에, LVH -m2에 대응하는 전압값을 열전 쌍 그룹(1644)에 인가할 수 있다. 이는, 연속적으로 복수의 강도에 대응하는 열적 피드백을 출력시, 사용자의 감각이 교란되어, 캘리브레이션의 정확성이 낮아질 수 있기 때문이다. 따라서, 상기 사용자의 감각의 교란을 없애기 위해, 복수의 강도의 열적 피드백이 인가되는 시점 사이에 소정의 시간의 시간 간격이 존재할 수 있다.
또한, 피드백 디바이스(1600)는 상기 사용자의 감각의 교란을 없애기 위해, 피드백 디바이스(1600)는 복수의 강도에 대응하는 열적 피드백이 출력되는 각 시점마다 상기 사용자의 신체의 다른 부분이 접촉되도록 유도할 수 있다. 예를 들어, 피드백 디바이스(1600)는 시청각 디바이스(1400)에 영상신호 및/또는 음성 신호를 제공하거나, 피드백 디바이스(1600) 자체적으로 영상 및/또는 음성을 출력하여, 제1 강도의 열적 피드백의 출력시에는 사용자의 엄지 손가락이 접촉면(1641)에 접촉하게 유도하고, 제2 강도의 열적 피드백의 출력시에는 사용자의 검지 손가락이 접촉면(1641)에 접촉하게 유도할 수 있다. 각 강도의 열적 피드백이 출력될 때마다 사용자의 다른 신체부위가 접촉면(1641)에 접촉함으로써, 사용자의 감각 교란은 없어질 수 있고, 이에 따라, 캘리브레이션의 정확성이 향상될 수 있다.
3.3. 강도 캘리브레이션
도 26은 본 발명의 실시예에 따른 열적 피드백의 강도 캘리브레이션 방법에 관한 순서도이다.
도 26에 따른 강도 캘리브레이션 방법은, 온감 피드백 및 냉감 피드백의 강도를 캘리브레이션 하는 단계(S2600) 및 열 그릴 피드백의 강도를 캘리브레이션 하는 단계(S2700)를 포함할 수 있다.
이하에서는, 상술한 각 단계에 관하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
먼저, 피드백 디바이스(1600)는 온감 피드백 및 냉감 피드백의 강도를 캘리브레이션 할 수 있다(S2600).
온감 피드백 또는 냉감 피드백 중 어떠한 열적 피드백을 먼저 캘리브레이션할지 여부는 중요하지 않을 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위하여, 온감 피드백을 먼저 캘리브레이션 한 후 냉감 피드백을 캘리브레이션 하는 것으로 설명하지만, 이에 한정되지 않고, 냉감 피드백을 먼저 캘리브레이션한 후 온감 피드백을 캘리브레이션 해도 무방하다. 또한, 피드백 디바이스(1600)는 온감 피드백 및 냉감 피드백의 최저 강도 및 최고 강도에 대한 캘리브레이션을 수행한 이후에, 적어도 하나의 중간 강도를 설정할 수 있다.
또한, 피드백 디바이스(1600)는 열 그릴 피드백의 강도를 캘리브레이션 할 수 있다(S2700).
열 그릴 피드백은 소정의 신체 부위에서의, 온감 피드백의 강도 및 냉감 피드백의 강도의 비율에 따라 발생될 수 있다. 이에 따라, 온감 피드백의 강도 및 냉감 피드백의 강도가 미리 캘리브레이션된 후에 온감 피드백의 강도 및/또는 냉감 피드백의 강도를 조정하여 열 그릴 피드백의 강도를 캘리브레이션 하는 것이 바람직할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 온감 피드백의 강도 및 냉감 피드백의 강도가 미리 캘리브레이션되지 않더라도, 미리 설정된 값을 온감 피드백의 강도 및 냉감 피드백의 강도를 이용하여 열 그릴 피드백의 강도를 캘리브레이션 할 수도 있다.
단계 S2600 및 단계 S2700에 대해서는, 이하에서 보다 상세하게 설명한다.
3.3.1. 온감 피드백 및 냉감 피드백의 강도 캘리브레이션
3.3.1.1. 온감 피드백 및 냉감 피드백의 최저 강도 설정
도 27은 본 발명의 실시예에 따른 온감 피드백 및 냉감 피드백의 강도 캘리브레이션 방법에 관한 순서도이다.
도 27에 따른 강도 캘리브레이션 방법은, 온감 피드백 및 냉감 피드백의 최저 강도를 설정하는 단계(S2610), 온감 피드백 및 냉감 피드백의 최고 강도를 설정하는 단계(S2620) 및 온감 피드백 및 냉감 피드백의 적어도 하나의 중간 강도를 설정하는 단계(S2630)를 포함할 수 있다.
본 발명의 온감 피드백 및 냉감 피드백 중 어떠한 열적 피드백의 강도를 먼저 설정할지 여부는 캘리브레이션의 정확성에 별다른 영향을 미치지 않는다.
또한, 온감 피드백의 최저 강도, 최고 강도, 중간 강도를 모두 설정한 후에 냉감 피드백에 대한 강도 캘리브레이션을 수행할 수도 있고, 온감 피드백 및 냉감 피드백의 최저 강도를 설정한 후, 온감 피드백 및 냉감 피드백의 최고 강도를 설정하고, 이후 온감 피드백 및 냉감 피드백의 중간 강도를 설정할 수도 있다.
이하에서는, 설명의 편의를 위하여, 온감 피드백 및 냉감 피드백의 최저 강도를 먼저 설정하고, 온감 피드백 및 냉감 피드백의 최고 강도를 설정하고, 이후 온감 피드백 및 냉감 피드백의 중간 강도를 설정하는 순서로 온감 피드백 및 냉감 피드백의 강도 캘리브레이션에 대해 설명한다.
이하에서는, 상술한 각 단계에 관하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
먼저, 피드백 디바이스(1600)는 온감 피드백 및 냉감 피드백의 최저 강도를 설정할 수 있다(S2610).
또한, 본 발명의 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 온감 피드백 및 냉감 피드백의 최저 강도를 먼저 캘리브레이션한 후, 온감 피드백 및 냉감 피드백의 최고 강도를 캘리브레이션 할 수 있다. 이는, 강도 캘리브레이션에 따른 사용자의 감각을 고려한 것으로, 최고 강도의 캘리브레이션 후, 최저 강도의 캘리브레이션을 진행하면, 최고 강도의 캘리브레이션에 따른 열적 피드백이 사용자에게 전달될 수 있고, 사용자는 소정의 시간동안 최고 강도의 캘리브레이션에 따른 열적 피드백에 의하여 사용자의 온점 및 냉점의 역치(threshold)가 높아지게 된다. 이에 따라, 상기 소정의 시간 동안에, 최저 강도의 캘리브레이션을 진행하게 되면, 상기 최저 강도의 캘리브레이션에 따른 열적 피드백이 사용자에게 전달되더라도, 사용자는 상기 최저 강도의 캘리브레이션에 따른 열적 피드백을 느끼지 못할 수 있다.
반면, 최저 강도의 캘리브레이션 후, 최고 강도의 캘리브레이션을 진행하면, 최저 강도의 캘리브레이션에 따른 열적 피드백이 사용자에게 전달되더라도, 사용자의 온점 및 냉점의 역치는 비교적 낮을 수 있고, 이후, 최고 강도의 캘리브레이션에 따른 열적 피드백이 사용자에게 전달될 경우, 사용자는 상기 최고 강도의 캘리브레이션에 따른 열적 피드백을 느낄 수 있다.
따라서, 본 발명에서는, 바람직하게는, 온감 피드백 및 냉감 피드백의 강도 캘리브레이션을 수행시, 최저 강도의 캘리브레이션을 선진행한 후, 최고 강도의 캘리브레이션을 진행할 수 있다.
다만, 사용자의 온점 및 냉점의 역치는 일정 시간이 지난 이후에는 원상태로 복귀될 수 있다. 따라서, 위에 한정되지 않고, 온감 피드백 및 냉감 피드백의 강도 캘리브레이션을 수행시, 최고 강도의 캘리브레이션을 선진행한 후, 최저 강도의 캘리브레이션을 진행할 수도 있다.
본 발명의 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 온감 피드백의 최저 강도를 설정할 수 있다.
도 28은 본 발명의 실시예에 따른 온감 피드백 및 냉감 피드백의 최저 강도 설정에 관한 그래프이다. 도 28의 (a)를 참조하면, 피드백 디바이스(1600)는 온감 피드백의 복수의 강도(LVH -m1 내지 LVH -m4)를 미리 설정할 수 있고, 상기 복수의 강도 중 약한 강도인 LVH -m1부터 강한 강도인 LVH -m4의 순서로 온감 피드백을 출력할 수 있다. 즉, 상기 복수의 강도(LVH -m1 내지 LVH -m4)에 대응되는 전압값은 상이할 수 있고, 피드백 콘트롤러(1648)는 각 강도에 대응되는 전압값을 열전 쌍 그룹(1644)에 순차적으로 인가할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 복수의 강도(LVH -m1 내지 LVH -m4)의 온도는 도 14에서 설명된 온감 피드백 1단계 보다 낮은 온도일 수 있다. 물론, 상기 복수의 강도(LVH-m1 내지 LVH -m4)의 온도는 도 14에서 설명된 온감 피드백의 단계들과는 관계없을 수 있다.
또한, 도 28의 예에서는 상기 복수의 강도(LVH -m1 내지 LVH -m4)를 4단계로 표현하였지만, 이에 한정되지 않고, 상기 복수의 강도는 다양한 개수로 설정될 수 있다.
피드백 디바이스(1600)는 상기 복수의 강도(LVH -m1 내지 LVH -m4) 중 어느 하나의 강도에 대하여 사용자 입력을 획득할 수 있다. 일 예로, 상기 약한 강도부터 상기 강한 강도로 온감 피드백이 출력될 경우, 사용자는 처음에는 온감을 느끼지 못하다가, 피드백 디바이스(1600)에서 특정 강도로 온감 피드백을 출력할 때 온감을 느낄 수 있다. 이 때, 피드백 디바이스(1600)는 상기 특정 강도에 대한 사용자 입력을 획득할 수 있고, 상기 특정 강도를 온감 피드백의 최저 강도로 설정할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 사용자 입력이 획득될 때, 피드백 디바이스(1600)는 온감 피드백의 출력을 중단할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에서, 상기 사용자 입력이 획득될 때, 피드백 디바이스(1600)는 온감 피드백의 출력을 중단하지 않을 수도 있다.
예를 들어, 상기 복수의 강도(LVH -m1 내지 LVH -m4)는 온감 피드백의 최저 강도의 설정뿐만 아니라 최고 강도의 설정에 이용될 수도 있다. 이 경우, 상기 약한 강도부터 상기 강한 강도로 온감 피드백이 출력되고, 상기 복수의 강도(LVH -m1 내지 LVH-m4) 중 어느 하나의 강도에 대하여 사용자 입력을 획득되더라도, 피드백 디바이스(1600)는 계속하여 온감 피드백을 순차적으로 출력할 수 있고, 이후에, 이미 사용자 입력을 통해 획득한 강도와 다른 강도에 대하여 사용자 입력을 획득할 수 있다. 이 때, 나중에 사용자 입력을 통해 획득한 강도를 온감 피드백의 최고 강도로 설정할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 냉감 피드백의 최저 강도를 설정할 수 있다. 도 28의 (b)를 참조하면, 피드백 디바이스(1600)는 냉감 피드백의 복수의 강도(LVC -m1 내지 LVC -m4)를 미리 설정할 수 있고, 상기 복수의 강도 중 약한 강도인 LVC -m1부터 강한 강도인 LVC -m4의 순서로 냉감 피드백을 출력할 수 있다. 즉, 상기 복수의 강도(LVC -m1 내지 LVC -m4)에 대응되는 전압값은 상이할 수 있고, 피드백 콘트롤러(1648)는 각 강도에 대응되는 전압값을 순차적으로 인가할 수 있다.
온감 피드백의 최저 강도 설정과 마찬가지로, 피드백 디바이스(1600)는 상기 복수의 강도(LVC -m1 내지 LVC -m4) 중 어느 하나의 강도에 대하여 사용자 입력을 획득할 수 있다. 피드백 디바이스(1600)는 상기 복수의 강도(LVC -m1 내지 LVC -m4) 중 사용자로부터 입력받은 강도를 냉감 피드백의 최저 강도로 설정할 수 있다. 온감 피드백의 최저 강도 설정에서 설명된 내용은 냉감 피드백의 최저 강도 설정에 그대로 적용될 수 있으므로, 온감 피드백의 최저 강도 설정에서 설명된 내용과 중복되는 내용에 대해서는 설명을 생략한다.
3.3.1.2. 온감 피드백 및 냉감 피드백의 최고 강도 설정
본 발명의 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 온감 피드백 및 냉감 피드백의 최고 강도를 설정할 수 있다(S2620). 도 29는 본 발명의 실시예에 따른 온감 피드백 및 냉감 피드백의 최고 강도 설정에 관한 그래프이다. 도 29의 (a)를 참조하면, 피드백 디바이스(1600)는 온감 피드백의 복수의 강도(LVH -M1 내지 LVH -M4)를 미리 설정할 수 있고, 상기 복수의 강도 중 약한 강도인 LVH -M1부터 강한 강도인 LVH -M4의 순서로 온감 피드백을 출력할 수 있다. 즉, 상기 복수의 강도(LVH -M1 내지 LVH -M4)에 대응되는 전압값은 상이할 수 있고, 피드백 콘트롤러(1648)는 각 강도에 대응되는 전압값을 순차적으로 인가할 수 있다.
이 때, 피드백 디바이스(1600)는 열적 피드백에 따른 사용자의 신체 손상을 고려하여 상기 복수의 강도(LVH-M1 내지 LVH-M4)의 온도를 결정할 수 있다.
구체적으로, 이상에서 설명한 열전 동작은 피부의 온점/냉점을 자극하므로, 사용자에게 일정 수준 이상의 열량이 전달되는 경우 피부나 감각 기관에 손상을 유발할 수 있다. 예를 들어, 사용자에게 지나치게 높은 강도로 열적 피드백이 제공되는 경우 피부 조직이 열에 의해 변성되거나 장기간에 걸쳐 지속적으로 열적 피드백에 제공되는 경우 감각 기관에 혼란을 유발할 수 있다.
이에 따라, 열적 피드백에 따른 사용자의 손상을 방지하기 위하여, 본 발명에서는 온감 피드백의 임계 온도(THdmg) 및 냉감 피드백의 임계 온도(TCdmg)를 설정할 수 있다. 이 경우, 온감 피드백의 출력에 따른 접촉면(1641)의 온도는 상기 임계 온도(THdmg)보다 낮을 수 있고, 냉감 피드백의 출력에 따른 접촉면(1641)의 온도는 상기 임계 온도(TCdmg)보다 높을 수 있다.
따라서, 온감 피드백의 최고 온도 설정시, 상기 복수의 강도(LVH -M1 내지 LVH -M4)의 온도는 상기 임계 온도(THdmg)보다 낮게 설정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 복수의 강도(LVH -M1 내지 LVH -M4)의 온도는 도 14에서 설명된 온감 피드백 5단계 보다 낮은 온도일 수 있다. 물론, 상기 복수의 강도(LVH-M1 내지 LVH -M4)의 온도는 도 14에서 설명된 온감 피드백의 단계들과는 관계없을 수 있다. 그리고, 경우에 따라, 상기 복수의 강도(LVH -M1 내지 LVH -M4)는 도 28에서 설명된 상기 복수의 강도(LVH -m1 내지 LVH -m4)와 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다.
또한, 도 29의 예에서는 상기 복수의 강도(LVH -M1 내지 LVH -M4)를 4단계로 표현하였지만, 이에 한정되지 않고, 상기 복수의 강도는 다양한 개수의 강도로 설정될 수 있다.
또한, 피드백 디바이스(1600)는 상기 복수의 강도(LVH -M1 내지 LVH -M4) 중 어느 하나의 강도에 대하여 사용자 입력을 획득할 수 있다. 일 예로, 상기 약한 강도부터 상기 강한 강도로 온감 피드백이 출력될 경우, 사용자의 판단에 따른 최고 온도의 강도를 선택할 수 있고, 피드백 디바이스(1600)는 상기 최고 온도의 강도에 대한 사용자 입력을 획득할 수 있으며, 상기 입력받은 강도를 온감 피드백의 최고 강도로 설정할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 사용자 입력이 획득될 때, 피드백 디바이스(1600)는 온감 피드백의 출력을 중단할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 냉감 피드백의 최고 강도를 설정할 수 있다. 도 29의 (b)를 참조하면, 피드백 디바이스(1600)는 냉감 피드백의 복수의 강도(LVC -M1 내지 LVC -M4)를 미리 설정할 수 있고, 상기 복수의 강도 중 약한 강도인 LVC -M1부터 강한 강도인 LVC -M4의 순서로 냉감 피드백을 출력할 수 있다. 즉, 상기 복수의 강도(LVC -M1 내지 LVC -M4)에 대응되는 전압값은 상이할 수 있고, 피드백 콘트롤러(1648)는 각 강도에 대응되는 전압값을 순차적으로 인가할 수 있다.
온감 피드백의 최고 강도 설정과 마찬가지로, 냉감 피드백에 따른 사용자의 신체 보호를 위하여, 냉감 피드백의 최고 강도 설정시, 상기 복수의 강도(LVC -M1 내지 LVC -M4)의 온도는 상기 냉감 피드백의 임계 온도(TCdmg)보다 높게 설정될 수 있다. 또한, 피드백 디바이스(1600)는 상기 복수의 강도(LVC -M1 내지 LVC -M4) 중 어느 하나의 강도에 대하여 사용자 입력을 획득할 수 있다. 피드백 디바이스(1600)는 상기 복수의 강도(LVC -M1 내지 LVC -M4) 중 사용자로부터 입력받은 강도를 냉감 피드백의 최고 강도로 설정할 수 있다. 온감 피드백의 최고 강도 설정에서 설명된 내용은 냉감 피드백의 최고 강도 설정에 그대로 적용될 수 있으므로, 온감 피드백의 최고 강도 설정에서 설명된 내용과 중복되는 내용에 대해서는 설명을 생략한다.
3.3.1.3. 온감 피드백 및 냉감 피드백의 중간 강도 설정
본 발명의 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 온감 피드백 및 냉감 피드백의 중간 강도를 설정할 수 있다(S2630).
전술한 바와 같이, 도 14에서 전술한 바와 같이, 피드백 디바이스(1600)는 복수의 강도(예를 들어, 온감 피드백 5단계, 냉감 피드백 5단계)로 열적 피드백을 출력할 수 있다.
단계 S2610 및 단계 S2620에서, 온감 피드백 및 냉감 피드백의 최저 강도 및 최고 강도를 설정하였고, 단계 S2630에서는 상기 최저 강도 및 상기 최고 강도 사이의 중간 강도에 대해 설정한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 중간 강도의 개수는 적어도 하나 이상으로, 피드백 디바이스(1600)에서 미리 설정될 수도 있고, 콘텐츠 재생 디바이스(1200)에서 미리 설정된 상기 중간 강도의 개수에 따라 결정될 수도 있다. 또한, 상기 중간 강도의 개수는 강도 캘리브레이션을 위해 피드백 디바이스(1600)가 출력하는 열적 피드백의 강도의 개수에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 중간 강도의 개수는 강도 캘리브레이션을 위해 피드백 디바이스(1600)가 출력하는 열적 피드백의 강도의 개수에서, 최저 강도 및 최고 강도를 제외한 나머지 강도의 개수와 일치할 수도 있다.
물론 경우에 따라, 상기 중간 강도가 존재하지 않을 수 있고, 이 경우, 단계 S2630은 수행되지 않을 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 온감 피드백의 적어도 하나의 중간 강도를 설정할 수 있다.
도 30은 본 발명의 실시예에 따른 온감 피드백 및 냉감 피드백의 중간 강도 설정에 관한 그래프이다.
도 30의 (a)를 참조하면, 온감 피드백의 최저 강도(LVH -m) 및 최고 강도(LVH -M)가 미리 설정될 수 있다. 또한, 온감 피드백의 중간 강도의 개수는 3개로 설정될 수 있다. 이 때, 피드백 디바이스(1600)는 온감 피드백의 최저 강도(LVH -m) 및 최고 강도(LVH-M)를 이용하여 3개의 중간 강도(LVH -a, LVH -b, LVH -c)를 설정할 수 있다. 이 때, 최고 강도(LVH -M)의 온도는 미리 설정된 소정의 임계 온도(THdmg)보다 낮을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 온감 피드백의 최저 강도(LVH-m) 및 최고 강도(LVH -M)에 대응되는 전압값 또는 온도를 보간(interpolation)하여 중간 강도(LVH-a, LVH-b, LVH-c)를 설정할 수 있다.
예를 들어, 피드백 디바이스(1600)는 상기 최저 강도(LVH -m)에 대응되는 전압값 및 상기 최고 강도(LVH -M)에 대응되는 전압값을 보간하여 3개의 전압값을 산출하고, 상기 3개의 전압값(보간 전압값)에 대응하는 강도 각각을 상기 중간 강도(LVH -a, LVH-b, LVH-c)로 설정할 수 있다.
다른 예로서, 피드백 디바이스(1600)는 상기 최저 강도(LVH -m)에 대응되는 온도 및 상기 최고 강도(LVH -M)에 대응하는 온도를 확인하고, 상기 최저 강도(LVH -m)에 대응되는 온도 및 상기 최고 강도(LVH -M)에 대응하는 온도를 보간하여 3개의 온도(보간 온도)를 산출할 수 있다. 이 경우, 피드백 디바이스(1600)는 상기 산출된 3개의 온도 각각을 상기 중간 강도(LVH -a, LVH -b, LVH -c) 각각에 대응되는 온도로 설정할 수 있다. 이후, 피드백 디바이스(1600)는 상기 설정된 중간 강도(LVH -a, LVH -b, LVH-c)의 온도 각각에 대응되는 전압값을 산출하고, 상기 중간 강도(LVH -a, LVH -b, LVH-c) 중 어느 하나의 중간 강도의 온감 피드백 출력시, 해당 중간강도에 대응되는 전압값을 열 출력 모듈(1640)에 인가할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 미리 설정된 강도를 중간 강도(LVH-a, LVH-b, LVH-c)로 설정할 수 있다.
예를 들어, 피드백 디바이스(1600)는 미리 설정된 전압값을 갖는 적어도 하나의 강도 중 단계 S2610 및 단계 S2620에서 설정된 최저 강도(LVH -m)의 전압값과 최고 강도(LVH -M)의 전압값 사이의 전압값을 갖는 강도를 중간 강도(LVH -a, LVH -b, LVH-c)로 설정할 수 있다.
다른 예에서, 피드백 디바이스(1600)는 미리 설정된 온도의 적어도 하나의 강도 중 상기 최저 강도(LVH -m)의 온도와 최고 강도(LVH -M)의 온도 사이의 온도를 갖는 강도를 중간 강도(LVH-a, LVH-b, LVH-c)로 설정할 수 있다.
또한, 피드백 디바이스(1600)는 상기 미리 설정된 중간 강도(LVH -a, LVH -b, LVH-c)의 전압값 또는 온도가 상기 온감 피드백의 최저 강도(LVH -m) 및 최고 강도(LVH-M)의 전압값 또는 온도의 범위 내에 속하는지 여부를 확인할 수 있다. 만약, 상기 미리 설정된 중간 강도(LVH -a, LVH -b, LVH -c)의 전압값 또는 온도가 상기 온감 피드백의 최저 강도(LVH -m) 및 최고 강도(LVH -M)의 전압값 또는 온도의 범위 내에 속하는 경우, 피드백 디바이스(1600)는 상기 미리 설정된 중간 강도(LVH -a, LVH -b, LVH -c)의 전압값 또는 온도를 유지할 수 있다. 반면, 만약, 상기 미리 설정된 중간 강도(LVH-a, LVH -b, LVH -c)의 전압값 또는 온도가 상기 온감 피드백의 최저 강도(LVH -m) 및 최고 강도(LVH -M)의 전압값 또는 온도의 범위 내에 속하지 않는 경우, 피드백 디바이스(1600)는 상기 온감 피드백의 최저 강도(LVH -m) 및 최고 강도(LVH -M)의 전압값 또는 온도의 범위 내에 속하도록 중간 강도(LVH -a, LVH -b, LVH -c)의 전압값 또는 온도를 재설정할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 냉감 피드백의 적어도 하나의 중간 강도를 설정할 수 있다.
도 30의 (b)를 참조하면, 냉감 피드백의 최저 강도(LVC -m) 및 최고 강도(LVC -M)가 미리 설정될 수 있다. 또한, 냉감 피드백의 중간 강도의 개수는 3개로 설정될 수 있다. 이 때, 피드백 디바이스(1600)는 냉감 피드백의 최저 강도(LVC -m) 및 최고 강도(LVC-M)를 이용하여 3개의 중간 강도(LVC -a, LVC -b, LVC -c)를 설정할 수 있다. 이 때, 최고 강도(LVC -M)의 온도는 미리 설정된 소정의 임계 온도(TCdmg)보다 높을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 냉감 피드백의 최저 강도(LVC-m) 및 최고 강도(LVC -M)에 대응되는 전압값 또는 온도를 보간(interpolation)하여 중간 강도(LVC-a, LVC-b, LVC-c)를 설정할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 단계 S2610 및 단계 S2620에서 설정된 냉감 피드백의 최저 강도(LVC -m) 및 최고 강도(LVC -M)와 관계없이 중간 강도(LVC-a, LVC-b, LVC-c)를 설정할 수 있다.
온감 피드백의 중간 강도 설정에서 설명된 내용은 냉감 피드백의 중간 강도 설정에 그대로 적용될 수 있으므로, 온감 피드백의 중간 강도 설정에서 설명된 내용과 중복되는 내용에 대해서는 설명을 생략한다.
3.3.2. 열 그릴 피드백의 강도 캘리브레이션
도 31은 본 발명의 실시예에 따른 열 그릴 피드백의 강도 캘리브레이션 방법에 관한 순서도이다.
도 31에 따른 강도 캘리브레이션 방법은, 열 그릴 피드백의 참조 강도를 설정하는 단계(S3100) 및 상기 참조 강도를 기초로 열 그릴 피드백의 최종 강도를 설정하는 단계(S3200)를 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 피드백 디바이스(1600)는 발열 동작과 흡열 동작을 복합 수행하는 열 그릴 동작을 통해 사용자에게 열 그릴 피드백을 제공할 수 있다. 열 그릴 피드백은 사용자에게 열 통감을 제공하는 것으로, 사용자는 사용자의 신체에 온점과 냉점이 동시에 자극될 때 온감과 냉감을 느끼지 못하고 열 통감을 느끼게 된다.
구체적으로, 온감과 냉감이 어느 강도로 인식되는지, 온감과 냉감의 비율이 어느 정도의 비율인지 여부에 따라 열 통감이 인식될지 여부가 결정될 수 있고, 이러한 온감과 냉감의 강도/비율은 사람마다 다를 수 있다. 이에 따라, 피드백 디바이스(1600)가 열 그릴 피드백을 출력하더라도, 사용자에 따라 열 통감을 인식하지 못할 수도 있고, 열 통감을 느끼더라도, 각 사용자가 느끼는 열 통감의 강도는 사람마다 상이할 수 있다. 또한, 동일한 사용자라고 하더라고 사용자의 신체부위에 따라 열 통감의 강도가 상이할 수 있다.
만약, 피드백 디바이스(1600)에서 출력되는 열 그릴 피드백이 사용자 및 신체부위의 특성에 맞게 미리 조정된다면, 사용자는 피드백 디바이스(1600) 및/또는 콘텐츠 디바이스(1200)에서 의도된 강도의 열 통감을 느낄 수 있다. 따라서, 열 그릴 피드백에 대해서도 캘리브레이션이 필요하다.
본 발명의 실시예에서, 상기 열 그릴 피드백은 중립 열 그릴 피드백, 온열 그릴 피드백, 냉열 그릴 피드백을 포함할 수 있고, 열 그릴 피드백이 중립 열/온열/냉열인지 여부는, 온감 피드백의 강도 및 냉감 피드백의 강도의 비율에 따라 결정될 수 있다.
이하에서는, 설명의 편의를 위하여, 중립 열 그립 피드백의 캘리브레이션을 중심으로 설명한다. 다만, 이에 한정되지 않고, 중립 열 그릴 피드백과 온열/냉열 그릴 피드백은 온감 피드백의 강도 및 냉감 피드백의 강도의 비율에 차이가 있으므로, 아래에서 설명될 사항들은 온열 그릴 피드백 및 냉열 그릴 피드백의 캘리브레이션에도 적용될 수 있다.
또한, 앞서, 열 그릴 동작은 전압 조절, 영역 조절 및 시간 분할에 의해 수행될 수 있음을 확인하였다. 이에 따라, 아래에서는, 전압 조절, 영역 조절 및 시간 분할에 따른 캘리브레이션 방법에 대해 설명한다.
3.3.2.1. 전압 조절에 따른 캘리브레이션
피드백 디바이스(1600)는 전압 조절 방식으로 열 그릴 피드백의 캘리브레이션을 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 전술한 온감 피드백 및 냉감 피드백의 강도 캘리브레이션에서 설정된 최저 강도, 최고 강도 및/또는 적어도 중간 강도를 이용하여 열 그릴 피드백의 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 열 그릴 피드백은 온감 피드백 및 냉감 피드백의 조합으로 수행되므로, 사용자의 특성에 맞게 조정된 온감 피드백 및 냉감 피드백의 강도 정보를 이용할 경우, 보다 정확하고 신속하게 열 그릴 피드백의 캘리브레이션을 수행할 수 있기 때문이다.
물론, 이에 한정되는 것은 아니며, 캘리브레이션되지 않은 온감 피드백 및 냉감 피드백의 강도 정보를 이용하여 열 그릴 피드백의 캘리브레이션을 수행하는 것도 가능하다.
이하에서는, 설명의 편의를 위하여, 온감 피드백 및 냉감 피드백의 캘리브레이션을 통해 온감 피드백 n등급(강도)의 강도 정보(각 강도별 접촉면(1641)에서의 온도, 각 강도별 열전 쌍 그룹(1644)에 인가되는 전압값) 및 냉감 피드백 n등급의 강도 정보가 미리 설정됨을 가정한다. 이에 따라, 피드백 콘트롤러(1648)가 열전 쌍 그룹(1644)에 각각 n개의 정전압과 역전압을 인가할 수 있으며, 이에 따라, 열전 쌍 그룹(1644)이 각각 n등급의 발열 동작과 흡열 동작을 수행하며, 동일한 등급의 발열 동작과 흡열 동작에 따른 온도 변화량의 크기가 동일한 것을 가정한다.
본 발명의 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 열 그릴 피드백의 참조 강도를 설정할 수 있다(S3100). 사용자가 느끼는 온감과 냉감의 강도가 소정 비율 범위, 즉, 중립 비율에 해당하는 경우에 유발될 수 있다. 그리고, 동일한 중립 비율이라도, 온감 피드백에 따른 온열과 및 냉감 피드백에 따른 냉열의 차이가 클수록 열 그릴 피드백의 강도가 강해질 수 있다.
먼저, 피드백 디바이스(1600)는 열 그릴 피드백의 출력을 위한 중립 비율을 설정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 중립 비율은 미리 설정될 수 있다. 예를 들어, 중립 비율은 2 내지 5 중 어느 하나의 비율로 설정될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 중립 비율에 대한 사용자 입력을 획득할 수 있다.
도 32는 본 발명의 실시예에 따른 중립 비율에 기초한 열 그릴 피드백을 제공하기 위한 전압에 관한 표이다.
도 32를 참조하면, VH -1은 제1 등급(강도)의 온감 피드백 출력시에 열전 쌍 그룹에 인가되는 전압을 나타내고, VC-2, VC-3, VC-4, VC-5는 제2 등급 내지 제5 등급의 냉감 피드백 출력시에 열전 쌍 그룹에 인가되는 전압을 나타낸다. 또한, 열 그릴 피드백의 출력을 위하여, 피드백 디바이스(1600)는 제1 열전 쌍 그룹은 발열 동작을 수행하도록 하고, 제2 열전 쌍 그룹은 흡열 동작을 수행하도록 전원을 인가할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 낮은 중립 비율부터 높은 중립 비율 순으로 열 통감 피드백을 출력할 수 있다. 물론, 피드백 디바이스(1600)는 높은 중립 비율부터 낮은 중립 비율 순으로 열 통감 피드백을 출력할 수도 있다. 피드백 디바이스(1600)는 상기 복수의 중립 비율 중 어느 하나의 중립 비율에 대하여 사용자 입력을 획득할 수 있다. 일 예로, 낮은 중립 비율부터 높은 중립 비율로 열 그릴 피드백이 출력될 경우, 사용자는 처음에는 열 통감을 느끼지 못하다가, 피드백 디바이스(1600)에서 특정 중립 비율로 온감 피드백을 출력할 때 열 통감을 느낄 수 있다. 이 때, 피드백 디바이스(1600)는 상기 특정 중립 비율에 대한 사용자 입력을 획득할 수 있고, 상기 특정 중립 비율을 열 그릴 피드백을 위한 중립 비율로 설정할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 설정된 중립비율(미리 설정된 중립 비율 또는 사용자 입력을 기초로 설정된 중립 비율) 및 온감 피드백 및 냉감 피드백의 강도 캘리브레이션의 결과값을 이용하여 열 그릴 피드백의 참조 강도를 설정할 수 있다.
도 33과 함께 설명하자면, 도 33은 본 발명의 실시예에 따른 참조 강도에 기초한 열 그릴 피드백을 제공하기 위한 전압에 관한 표이다.
도 33에서, VH -1, VH -2, VH -3, VH -4, VH -5 는 제1 등급(강도) 내지 제5 등급의 온감 피드백 출력시에 열전 쌍 그룹에 인가되는 전압을 나타내고, VC-2, VC-4, VC-6, VC-8, VC-10 는 제2 등급, 제4 등급, 제6 등급, 제8 등급 및 제10 등급의 냉감 피드백 출력시에 열전 쌍 그룹에 인가되는 전압을 나타낸다. 도 33의 예에서는, 중립 비율이 2로 설정된 것을 가정한다. 상기 VH -1 내지 VH -5, 상기 VC-2 내지 VC-10 는 온감 피드백 및 냉감 피드백의 강도 캘리브레이션의 결과값일 수 있다.
피드백 디바이스(1600)는 중립 비율 2에 따라, 제1 참조 강도의 열 그릴 피드백에 대한 제1 열전 쌍 그룹 인가 전압을 제1 등급의 온감 피드백과 대응되는 VH -1으로 설정하고, 제2 열전 쌍 그룹 인가 전압을 제2 등급의 온감 피드백과 대응되는 VC-2로 설정할 수 있다. 마찬가지로, 피드백 디바이스(1600)는 도 33에 따라 제2 참조 강도 내지 제5 참조 강도의 열 그릴 피드백에 대한 제1 열전 쌍 그룹 인가 전압 및 제2 열전 쌍 그룹 인가 전압을 설정할 수 있다. 다시 말해, 제1 등급의 온감 피드백이 최저 강도의 온감 피드백이고, 제10 등급의 냉감 피드백이 최고 강도의 온감 피드백인 경우, 피드백 디바이스(1600)는 온감 피드백의 최소강도, 냉감 피드백의 최대강도 및 온감 피드백/냉감 피드백의 중간 강도를 이용하여 열 그릴 피드백의 참조 강도를 설정할 수 있다.
전술한 바와 같이, 제1 열전 쌍 그룹에 출력되는 온열과 제2 열전 쌍 그룹에서 출력되는 냉열의 온도 차이값이 클수록 열 통감 피드백의 강도가 더 강하게 될 수 있다. 도 33의 예에서, 제1 참조 강도의 열 그릴 피드백의 출력시의 제1 열전 쌍 그룹에 출력되는 온열과 제2 열전 쌍 그룹에서 출력되는 냉열의 온도 차이값보다 제5 참조 강도의 열 그릴 피드백의 출력시의 제1 열전 쌍 그룹에 출력되는 온열과 제2 열전 쌍 그룹에서 출력되는 냉열의 온도 차이값이 더 클 수 있다. 이에 따라, 제1 참조 강도는 열 그릴 피드백의 최소 참조 강도가 될 수 있고, 제5 참조 강도는 열 그릴 피드백의 최고 참조 강도가 되며, 제2 참조 강도 내지 제4 참고 강도는 열 그릴 피드백의 중간 참조 강도가 될 수 있다.
도 33의 예에서는 중립 비율 2일 경우의 참조 강도에 대해 설명했지만, 다른 중립 비율에 대해서도 도 33에서 설명된 실시예가 적용 가능하다. 예를 들어, 중립 비율이 3일 경우, 피드백 디바이스(1600)는 제1 참조 강도의 열 그릴 피드백에 대한 제1 열전 쌍 그룹 인가 전압을 제1 등급의 온감 피드백과 대응되는 VH - 1으로 설정하고, 제2 열전 쌍 그룹 인가 전압을 제2 등급의 온감 피드백과 대응되는 VC- 3로 설정할 수 있다. 또한, 피드백 디바이스(1600)는 제1 참조 강도의 열 그릴 피드백에 대한 제1 열전 쌍 그룹 인가 전압을 제5 등급의 온감 피드백과 대응되는 VH - 5으로 설정하고, 제2 열전 쌍 그룹 인가 전압을 제15 등급의 온감 피드백과 대응되는 VC-15로 설정할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 상기 참조 강도를 기초로 최종 강도를 설정할 수 있다(S3200).
전술한 바와 같이, 상기 참조 강도는 온감 피드백 및 냉감 피드백의 미리 설정된 최저 강도, 최고 강도 및 중간 강도를 기초로 생성될 수 있다. 이는 상기 미리 설정된 온감 피드백 및 냉감 피드백의 강도들이 사용자의 특성에 맞게 조정된 것에 기인하지만, 그럼에도 불구하고, 사용자의 특성에 따라, 상기 참조 강도에 따른 열 그릴 피드백에 의해 열 통감을 인지하지 못하거나, 약하게 인지할 수 있다. 따라서, 단계 S3200에서는 상기 사용자의 특성에 맞도록 상기 참조 강도를 보다 세밀하게 조정하여, 상기 사용자에게 적합한 열 그릴 피드백의 강도를 나타내는 최종 강도를 설정할 수 있다. 여기서, 최종 강도는 열 그릴 피드백의 최저 강도, 최고 강도 및 적어도 하나의 중간 강도를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 사용자 입력을 통하여, 상기 참조 강도 중 사용자에게 적합한 최종 강도를 선택받을 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 제1 참조 강도 내지 제5 참조 강도의 열 그릴 피드백을 순차적으로 출력할 수 있다.
이 때, 피드백 디바이스(1600)는 사용자 입력을 통하여 상기 최종 강도 중 최저 강도를 설정할 수 있다. 보다 구체적으로, 피드백 디바이스(1600)에서 열 그릴 피드백이 순차적으로 출력될 때, 사용자는 열 통감이 느껴질 때 사용자 입력을 수행할 수 있고, 피드백 디바이스(1600)는 사용자 입력을 획득되는 시점에 출력되는 열 그릴 피드백의 참조 강도를 상기 최종 강도 중 최저 강도로 설정할 수 있다.
또한, 피드백 디바이스(1600)는 사용자 입력을 통하여 상기 최종 강도 중 최고 강도를 설정할 수 있다. 보다, 구체적으로, 피드백 디바이스(1600)에서 열 그릴 피드백이 순차적으로 출력될 때, 사용자는 열 통감을 인내하기 어려울 때 사용자 입력을 수행할 수 있고, 피드백 디바이스(1600)는 사용자 입력이 획득되는 시점의 열 그릴 피드백의 참조 강도 또는 상기 사용자 입력이 획득되는 시점의 열 그릴 피드백의 참조 강도보다 한 단계 낮은 참조 강도를 상기 최종 강도 중 최고 강도로 설정할 수 있다.
또한, 다른 실시예에서, 열 출력 모듈(1640)의 접촉면(1641)은 피드백 디바이스(1600)의 케이싱 중 특정 영역에 배치될 수 있고, 상기 특정 영역 또는 그 주변에 압력 센서가 배치될 수 있다. 피드백 디바이스(1600)는 참조 강도에 따라 순차적으로 열 그릴 피드백을 출력할 수 있고, 사용자는 열 통감을 인내할 수 있을 때까지 사용자의 신체를 상기 특정 영역에 접촉할 수 있다. 그러나, 열 그릴 피드백의 강도가 강해짐에 따라, 사용자는 열 통감을 인내하기 어려울 수 있고, 이 때, 사용자의 신체가 상기 특정 영역에서 떼어질 수 있다.
피드백 디바이스(1600)는 상기 압력 센서를 이용하여 상기 사용자의 신체가 상기 특정 영역에서 떼어지는 시점을 검출할 수 있고, 피드백 디바이스(1600)는 상기 사용자의 신체가 상기 특정 영역에서 떼어지는 시점에 출력되는 열 그릴 피드백의 참조강도 또는 상기 사용자의 신체가 상기 특정 영역에서 떼어지는 시점에 출력되는 열 그릴 피드백의 참조강도 보다 한 단계 낮은 참조 강도를 상기 최종 강도 중 최고 강도로 설정할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 사용자의 신체 손상을 방지하기 위하여, 열 통감 피드백의 임계 강도가 미리 설정될 수 있고, 상기 제1 참조 강도 내지 제5 참조 강도는 상기 임계 강도보다 낮을 수 있다. 예를 들어, 피드백 디바이스(1600)는 온감 피드백의 최고 강도 및/또는 냉감 피드백의 최고 강도를 기초로 열 그릴 피드백의 임계 강도를 설정할 수 있다. 또한, 다른 예로서, 피드백 디바이스(1600)는 특정 강도의 열 그릴 피드백을 위해 출력되는 온열 및 냉열의 온도 차이가 소정의 온도차가 되는 열 그릴 피드백의 강도를 임계 강도로 설정할 수 있다. 또한, 임계 강도는 온감 피드백의 임계 온도(THdmg) 및/또는 냉감 피드백의 임계 온도(TCdmg)를 기반으로 결정될 수도 있다. 물론, 상기 임계 강도는 다양한 방법으로 설정될 수 있다.
일 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 제1 참조 강도 내지 제5 참조 강도가 상기 임계 강도 이하인지 여부를 판단할 수 있고, 상기 제1 참조 강도 내지 제5 참조 강도 중 일부의 참조 강도가 상기 임계 강도보다 높은 경우, 피드백 디바이스(1600)는 상기 일부의 참조 강도의 열 그릴 피드백을 출력하지 않을 수 있다.
또한, 피드백 디바이스(1600)는 사용자 입력을 통하여 상기 최종 강도 중 적어도 하나의 중간 강도를 설정할 수 있다.
보다 구체적으로, 사용자는 서로 다른 정도의 열 통감이 느껴질 때 마다 사용자 입력을 수행할 수 있다. 예를 들어, 피드백 디바이스(1600)에서 열 그릴 피드백이 순차적으로 출력될 때, 사용자는 열 그릴 피드백에 의한 열 통감이 강해질 때 마다, 사용자 입력을 수행할 수 있고, 피드백 디바이스(1600)는 사용자 입력이 획득되는 시점의 참조 강도를 열 그릴 피드백의 중간 강도로 설정할 수 있다.
본 발명의 구체적인 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)에서 제1 참조 강도 내지 제5 참조 강도의 열 그릴 피드백이 순차적으로 출력될 때, 제2 참조 강도 출력시, 제3 참조 강도 출력시, 제4 참조 강조 출력시에 사용자 입력을 획득한 경우, 피드백 디바이스(1600)는 제2 참조 강도를 상기 최종 강도의 최저 강도로 설정하고, 제4 참조 강도를 상기 최종 강도의 최고 강도로 설정하고, 제3 참조 강도를 상기 최종 강도의 중간 강도로 설정할 수 있다. 이에 따라, 도 34와 같이, 세 등급의 최종 강도가 설정될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 사용자 입력을 통하지 않고, 상기 최종 강도 중 최저 강도 및 최고 강도를 이용하여 적어도 하나의 중간 강도를 설정할 수 있다.
일 예로, 피드백 디바이스(1600)는 사용자 입력을 통하여 상기 최종 강도 중 상기 최저 강도 및 상기 최고 강도를 획득할 수 있다. 피드백 디바이스(1600)는 상기 최저 강도에 대응되는 참조 강도 및 상기 최고 강도에 대응되는 참조 강도 사이에 존재하는 적어도 하나의 참조 강도를 상기 적어도 하나의 중간 강도로 설정할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 상기 참조 강도의 온도(또는, 전압값)를 조절하여 상기 최종 강도를 설정할 수 있다.
도 35는 본 발명의 실시예에 따른 세부 강도에 기초한 열 그릴 피드백을 제공하기 위한 전압에 관한 표이다. 여기서, 세부 강도는, 특정 강도의 열 그릴 피드백에 따른 접촉면(1641)의 온도 또는 특정 강도의 열 그릴 피드백을 위해 열전 쌍 그룹에 인가되는 전압값이 조절될 경우의 열 그릴 피드백의 강도를 의미할 수 있다.
도 35에서는 상기 제1 참조 강도에 대한 세부 강도만을 나타내지만, 다른 참조 강도(예를 들어, 상기 제2 참조 강도 내지 상기 제5 참조 강도)에 적용가능한 세부 강도 역시 설정될 수 있다.
도 35에서, 제1-1 강도 내지 제1-9 강도는 상기 제1 참조 강도의 세부 강도를 나타낼 수 있다. 제1-1 강도는 제1 참조 강도와 동일하게, 제1 열전 쌍 그룹에 VH-1가 인가되고, 제2 열전 쌍 그룹에 VC-2가 인가될 수 있다. 그러나, 제1-2 강도 내지 제 1-9 강도에서는 제1 열전 쌍 그룹 및 제2 열전 쌍 그룹에 인가되는 전압값이 변경되고, 결과적으로 제1 열전 쌍 그룹 및 제2 열전 쌍 그룹에서의 온도가 변경될 수 있다. 예를 들어, 도 35에서, 제1-6 강도에서는 제1 열전 쌍 그룹에 1.1VH-1가 인가되고, 제2 열전 쌍 그룹에 0.9VC -2가 인가되며, 제 1-8 강도에서는 제1 열전 쌍 그룹에 0.9VH -1가 인가되고, 제2 열전 쌍 그룹에 1.1VC -2가 인가될 수 있다. 여기서, 1.1, 0.9와 같은 전압값 앞의 계수는 상기 전압값의 1.1배, 0.9배와 같은 비율만을 의미하는 것은 아니다. 상기 계수는 상기 전압값에 대한 증감을 표시하는 것으로, 1.1VH -n은 VH -n보다 전압값이 높다는 것을 의미하고, 0.9VH -n은 VH -n보다 전압값이 낮다는 것을 의미한다. 또한, 1.1VH -n과 VH -n의 차이값 또는 0.9VH -n과 VH -n의 차이값은 미리 설정될 수 있고, VH-n의 값(또는 VC-n)의 값에 따라 결정될 수도 있다.
일 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 제1-2 강도 내지 제1-9 강도 중 적어도 하나의 강도의 열 그릴 피드백을 출력할 수 있다. 예를 들어, 피드백 디바이스(1600)는 제1-1 강도 내지 제1-9 강도의 열 그릴 피드백을 순차적으로 출력할 수 있다. 또한, 일 예로, 피드백 디바이스(1600)는 제1-1 강도의 열 그릴 피드백에서의 온열 및 냉열의 온도 차이가 유지될 수 있는 제1-6 강도 및 제1-8 강도의 열 그릴 피드백을 출력할 수 있다.
피드백 디바이스(1600)는 출력되는 적어도 하나의 강도 중 어느 하나의 강도에 대하여 사용자 입력을 받을 수 있고, 이 경우, 피드백 디바이스(1600)는 선택받은 강도를 최종 강도로 결정할 수 있다.
예를 들어, 피드백 디바이스(1600)는 제1 참조 강도 내지 제5 참조 강도 각각에 대하여, 제1 참조 강도 내지 제5 참조 강도의 세부 강도를 출력할 수 있고, 사용자 입력을 통하여, 제1 참조 강도 내지 제5 참조 강도 마다 세부 강도를 선택받을 수 있다. 이 경우, 피드백 디바이스(1600)는 제1 참조 강도의 세부 강도 중 사용자 입력을 통해 선택된 세부 강도를 최종 강도 중 최저 강도로 설정할 수 있고, 제5 참조 강도의 세부 강도 중 사용자 입력을 통해 선택된 세부 강도를 최종 강도 중 최고 강도로 설정할 수 있으며, 제2 참조 강도 내지 제4 참조 강도의 세부 강도 중 사용자 입력을 통해 선택된 세부 강도들을 최종 강도 중 중간 강도로 설정할 수 있다.
또한, 피드백 디바이스(1600)는 기 설정된 최종 강도의 온도값을 조절하여 상기 최종 강도를 조정할 수 있다. 구체적으로, 피드백 디바이스(1600)는 기 설정된 최종 강도에 대한 세부 강도를 설정할 수 있다. 피드백 디바이스(1600)는 상기 세부 강도의 열 그릴 피드백을 출력하고, 상기 세부 강도 중 사용자 입력을 통하여 특정 세부강도를 선택받고, 상기 최종 강도를 상기 특정 세부강도로 조정할 수 있다.
예를 들어, 피드백 디바이스(1600)는 사용자 입력을 통하여, 상기 참조 강도 중 사용자에게 적합한 최종 강도를 선택받아, 최저 강도, 중간 강도 및 최고 강도를 설정할 수 있다. 이 때, 피드백 디바이스(1600)는 상기 최저 강도, 중간 강도 및 최고 강도의 온도 또는 전압값을 조절하여, 상기 최저 강도, 중간 강도 및 최고 강도에 대한 복수의 세부 강도를 설정하고, 상기 설정된 복수의 세부 강도들을 출력할 수 있다. 예를 들어, 피드백 디바이스(1600)는 최저 강도/중간 강도/최고 강도 각각에 대한 9개의 세부강도를 출력할 수 있다. 피드백 디바이스(1600)는 사용자 입력을 통하여, 상기 최저 강도의 특정 세부 강도, 상기 중간 강도의 특정 세부 강도 및 상기 최고 강도의 특정 세부 강도를 선택받을 수 있고, 상기 선택받은 세부 강도들을 최종 강도의 최저 강도, 중간 강도 및 최고 강도로 설정할 수 있다.
3.3.2.2. 영역 조절에 따른 캘리브레이션
피드백 디바이스(1600)는 영역 조절 방식으로 열 그릴 피드백의 캘리브레이션을 수행할 수 있다.
앞서, 피드백 디바이스(1600)는 영역 조절 방식으로 열 그릴 동작을 수행할 수 있음을 설명하였다. 피드백 디바이스(1600)는 정방향 전압이 인가되는 열전 쌍 그룹(1644)의 면적과 역방향 전압이 인가되는 열전 쌍 그룹(1644)의 면적을 조절하여 열 그릴 피드백을 출력할 수 있다.
구체적으로, 영역 조절에 따른 열 그릴 동작에서, 중립 비율은 온감 피드백이 제공되는 면적에 대한 냉감 피드백이 제공되는 면적의 비율을 의미할 수 있고, 중립 비율에 따라 사용자가 열 통감을 느끼는 정도가 상이할 수 있다.
또한, 같은 중립 비율이라도, 온감 피드백에 의한 온열과 냉감 피드백에 의한 냉열의 온도차이에 의해서도 사용자가 열 통감을 느끼는 정도가 상이할 수 있다. 따라서, 영역 조절에 따른 열 그릴 동작에서도 열 통감 피드백에 대한 캘리브레이션이 필요하다.
본 발명의 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 열 그릴 피드백의 참조 강도를 설정할 수 있다(S3100).
먼저, 피드백 디바이스(1600)는 열 그릴 피드백의 출력을 위한 중립 비율을 설정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 중립 비율에 대한 사용자 입력을 획득할 수 있다.
도 36은 본 발명의 실시예에 따른 중립 비율에 기초한 열 그릴 피드백을 제공하기 위한 전압 및 상기 전압의 인가 시간에 관한 표이다.
도 36을 참조하면, 피드백 디바이스(1600)는 중립 비율에 따라 열 그릴 피드백을 출력할 수 있다. 예를 들어, 중립비율이 2일 경우, 피드백 디바이스(1600)는 발열 동작을 수행하는 열전 쌍 그룹과 흡열 동작을 수행하는 열전 쌍 그룹의 면적비를 1:2의 비로 설정하고, 상기 면적비에 따라 열 그릴 피드백을 출력할 수 있다. 또한, 중립비율이 n일 경우에도 발열 동작을 수행하는 열전 쌍 그룹과 흡열 동작을 수행하는 열전 쌍 그룹의 면적비가 1:n의 비로 설정될 수 있다.
일 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 낮은 중립 비율부터 높은 중립 비율 순으로 열 통감 피드백을 출력할 수 있다. 물론, 피드백 디바이스(1600)는 높은 중립 비율부터 낮은 중립 비율 순으로 열 통감 피드백을 출력할 수도 있다. 또한, 피드백 디바이스(1600)는 상기 복수의 중립 비율 중 어느 하나의 중립 비율에 대하여 사용자 입력을 획득할 수 있다. 피드백 디바이스(1600)는 사용자 입력을 통해 선택받은 중립 비율을 열 그릴 피드백을 위한 중립 비율로 설정할 수 있다.
물론, 상기 중립비율은 피드백 디바이스(1600)에서 미리 설정될 수도 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 설정된 중립비율(미리 설정된 중립 비율 또는 사용자 입력을 기초로 설정된 중립 비율) 및 온감 피드백 및 냉감 피드백의 강도 캘리브레이션의 결과값을 이용하여 열 그릴 피드백의 참조 강도를 설정할 수 있다.
도 37은 본 발명의 실시예에 따른 참조 강도에 기초한 열 그릴 피드백을 제공하기 위한 전압에 관한 표이다.
도 37을 참조하면, VH -1, VH -2, VH -3, VH -4, VH -5 는 제1 등급 내지 제5 등급의 온감 피드백 출력시에 열전 쌍 그룹에 인가되는 전압을 나타내고, VC-1, VC-2, VC-3, VC-4, VC-5 는 제1 등급, 제2 등급, 제3 등급, 제4 등급 및 제5 등급의 냉감 피드백 출력시에 열전 쌍 그룹에 인가되는 전압을 나타낸다.
일 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 각 참조 강도마다 동일한 등급의 온감 피드백/냉감 피드백에 대응되는 전압을 인가할 수 있다. 물론, 각 참조 강도 마다 다른 등급의 온감 피드백/냉감 피드백에 대응되는 전압을 인가할 수도 있다.
참조 강도가 높아질수록, 발열 동작을 수행하는 열전 쌍 그룹과 흡열 동작을 수행하는 열전 쌍 그룹에 인가되는 전압의 크기가 높아질 수 있고, 이에 따라, 열 그릴 피드백의 강도가 강해질 수 있다. 이에 따라, 도 37의 예에서는 제1 참조 강도가 열 그릴 피드백의 최저 참조 강도가 되고, 제4 참조 강도는 열 그릴 피드백의 최고 참조 강도가 되며, 제2 참조 강도 및 제3 참고 강도는 열 그릴 피드백의 중간 참조 강도가 될 수 있다. 참조 강조의 설정에 대해서는 전압 조절에 따른 캘리브레이션의 단계 S3100에서 설명된 내용이 적용될 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 상기 참조 강도를 기초로 최종 강도를 설정할 수 있다(S3200).
전압 조절에 따른 캘리브레이션의 단계 S3200에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 제1 참조 강도 내지 제5 참조 강도의 열 그릴 피드백을 순차적으로 출력하고, 사용자 입력을 통하여, 출력되는 참조 강도 중 사용자에게 적합한 최종 강도를 선택받을 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 상기 참조 강도의 온도(또는, 전압값)을 조절하여 상기 최종 강도를 설정할 수 있다. 도 38은 본 발명의 실시예에 따른 세부 강도에 기초한 열 그릴 피드백을 제공하기 위한 전압에 관한 표이다. 도 38을 참조하면, 피드백 디바이스(1600)는 도 38의 적어도 하나의 세부 강도를 출력하고, 사용자 입력을 통하여 상기 출력되는 세부 강도 중 적어도 하나의 세부 강도를 선택받고, 선택받은 세부 강도를 기초로 최종 강도를 설정할 수 있다. 영역 조절을 통한 캘리브레이션의 단계 S3200는 전압 조절에 따른 캘리브레이션의 단계 S3200에서 설명된 내용이 적용될 수 있으므로, 상세한 설명을 생략한다.
3.3.2.3. 시간 분할에 따른 캘리브레이션
피드백 디바이스(1600)는 시간 분할 방식으로 열 그릴 피드백의 캘리브레이션을 수행할 수 있다.
앞서, 피드백 디바이스(1600)는 시간 분할 방식으로 열 그릴 동작을 수행할 수 있음을 설명하였다. 구체적으로, 피드백 디바이스(1600)는 발열 동작과 흡열 동작을 시간 상 교번적으로 수행하여 열 그릴 동작을 수행할 수 있다.
구체적으로, 시간 분할에 따른 열 그릴 동작에서, 중립 비율은 정전압이 인가되는 시간에 대한 역전압이 인가되는 시간의 비율을 의미할 수 있고, 중립 비율에 따라 사용자가 열 통감을 느끼는 정도가 상이할 수 있다.
또한, 같은 중립 비율이라도, 온감 피드백에 의한 온열과 냉감 피드백에 의한 냉열의 온도차이에 의해서도 사용자가 열 통감을 느끼는 정도가 상이할 수 있다. 따라서, 시간 분할에 따른 열 그릴 동작에서도 열 통감 피드백에 대한 캘리브레이션이 필요하다.
본 발명의 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 열 그릴 피드백의 참조 강도를 설정할 수 있다(S3100).
먼저, 피드백 디바이스(1600)는 열 그릴 피드백의 출력을 위한 중립 비율을 설정할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 중립 비율에 대한 사용자 입력을 획득할 수 있다.
도 36을 참조하면, 피드백 디바이스(1600)는 중립 비율에 따라 열 그릴 피드백을 출력할 수 있다. 예를 들어, 중립비율이 n일 경우, 피드백 디바이스(1600)는 정전압이 인가되는 시간과 역전압이 인가되는 시간의 비율을 1:n의 비로 설정하고, 상기 시간 비율에 따라 열 그릴 피드백을 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 낮은 중립 비율부터 높은 중립 비율 순으로 열 통감 피드백을 출력할 수 있다. 물론, 피드백 디바이스(1600)는 높은 중립 비율부터 낮은 중립 비율 순으로 열 통감 피드백을 출력할 수도 있다. 또한, 피드백 디바이스(1600)는 상기 복수의 중립 비율 중 어느 하나의 중립 비율에 대하여 사용자 입력을 획득할 수 있다. 피드백 디바이스(1600)는 사용자 입력을 통해 선택받은 중립 비율을 열 그릴 피드백을 위한 중립 비율로 설정할 수 있다.
물론, 상기 중립비율은 피드백 디바이스(1600)에서 미리 설정될 수도 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 설정된 중립비율(미리 설정된 중립 비율 또는 사용자 입력을 기초로 설정된 중립 비율) 및 온감 피드백 및 냉감 피드백의 강도 캘리브레이션의 결과값을 이용하여 열 그릴 피드백의 참조 강도를 설정할 수 있다.
도 37을 참조하면, 피드백 디바이스(1600)는 도 37의 각 참조 강도마다 동일한 등급의 온감 피드백/냉감 피드백에 대응되는 전압을 인가할 수 있다. 물론, 각 참조 강도 마다 다른 등급의 온감 피드백/냉감 피드백에 대응되는 전압을 인가할 수도 있다.
참조 강도가 높아질수록, 발열 동작을 수행하는 열전 쌍 그룹과 흡열 동작을 수행하는 열전 쌍 그룹에 인가되는 전압의 크기가 높아질 수 있고, 이에 따라, 열 그릴 피드백의 강도가 강해질 수 있다. 이에 따라, 도 37의 예에서는 제1 참조 강도가 열 그릴 피드백의 최저 참조 강도가 되고, 제4 참조 강도는 열 그릴 피드백의 최고 참조 강도가 되며, 제2 참조 강도 및 제3 참고 강도는 열 그릴 피드백의 중간 참조 강도가 될 수 있다. 참조 강조의 설정에 대해서는 전압 조절에 따른 캘리브레이션의 단계 S3100에서 설명된 내용이 적용될 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 상기 참조 강도를 기초로 최종 강도를 설정할 수 있다(S3200).
전압 조절에 따른 캘리브레이션의 단계 S3200에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 제1 참조 강도 내지 제5 참조 강도의 열 그릴 피드백을 순차적으로 출력하고, 사용자 입력을 통하여, 출력되는 참조 강도 중 사용자에게 적합한 최종 강도를 선택받을 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 상기 참조 강도의 온도(또는, 전압값)을 조절하여 상기 최종 강도를 설정할 수 있다. 일 예로, 피드백 디바이스(1600)는 도 37의 적어도 하나의 세부 강도를 출력하고, 사용자 입력을 통하여 상기 출력되는 세부 강도 중 적어도 하나의 세부 강도를 선택받고, 선택받은 세부 강도를 기초로 최종 강도를 설정할 수 있다. 시간 분할을 통한 캘리브레이션의 단계 S3200는 전압 조절에 따른 캘리브레이션의 단계 S3200에서 설명된 내용이 적용될 수 있으므로, 상세한 설명을 생략한다.
3.3. 강도 캘리브레이션의 결과 확인
도 39는 본 발명의 실시예에 따른 강도 캘리브레이션의 결과 확인 방법에 관한 순서도이다.
도 39를 참조하면, 피드백 디바이스(1600)는 단계 S2600 및/또는 단계 S2700에서 캘리브레이션된 결과를 확인할 수 있다.
구체적으로, 피드백 디바이스(1600)는 단계 S2600 및/또는 단계 S2700에서 설정된 강도의 열적 피드백을 출력할 수 있다(S3910).
본 발명의 일 실시예에서, 온감 피드백 및 냉감 피드백의 경우, 피드백 디바이스(1600)는 최저 강도, 최고 강도 및 적어도 하나의 중간 강도의 온감 피드백 및 냉감 피드백을 출력할 수 있다.
예를 들어, 피드백 디바이스(1600)는 최저 강도부터 최고 강도의 순서로, 온감 피드백 및 냉감 피드백을 출력할 수도 있고, 적어도 하나의 중간 강도의 온감 피드백 및 냉감 피드백만을 출력할 수도 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에서, 열 그릴 피드백의 경우, 피드백 디바이스(1600)는 최종 강도 중 최저 강도, 최고 강도 및 적어도 하나의 중간 강도의 열 그릴 피드백을 출력할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 사용자 입력을 통하여 단계 S3910에서 출력된 열적 피드백의 인지 결과를 획득할 수 있다(S3920).
구체적으로, 단계 S3910에서 최저 강도의 온감 피드백/냉감 피드백/열 그릴 피드백이 출력된 경우, 피드백 디바이스(1600)는 사용자 입력을 통하여 상기 온감 피드백/냉감 피드백/열 그릴 피드백이 느껴지는지 여부에 대해 확인받을 수 있다. 예를 들어, 최저 강도의 온감 피드백이 출력될 경우, 사용자는 온감이 느껴지는지 여부를 확인할 수 있고, 온감이 느껴지는 경우(또는, 온감이 느껴지지 않는 경우), 사용자 입력을 수행할 수 있고, 피드백 디바이스(1600)는 상기 사용자 입력을 획득할 수 있다.
다른 예로서, 최저 강도의 온감 피드백/냉감 피드백/열 그릴 피드백이 출력된 경우, 피드백 디바이스(1600)는 사용자 입력을 통하여 상기 온감 피드백/냉감 피드백/열 그릴 피드백이 너무 강하지 않는지 여부에 대해 확인할 수 있다. 예를 들어, 최고 강도의 열 그릴 피드백이 출력될 경우, 사용자는 열 통감이 너무 강한지 여부를 확인할 수 있고, 열 통감이 너무 강한 경우(또는. 열 통감이 인내할 수 있는 수준인 경우), 사용자 입력을 수행할 수 있고, 피드백 디바이스(1600)는 상기 사용자 입력을 획득할 수 있다.
또 다른 예로서, 적어도 하나의 중간 강도의 온감 피드백/냉감 피드백/열 그릴 피드백이 출력된 경우, 피드백 디바이스(1600)는 적어도 하나의 중간 강도가 서로 구별되는지 여부를 확인받을 수 있다. 예를 들어, 복수의 강도의 냉감 피드백이 출력될 경우, 사용자는 출력되는 냉감 피드백의 강도가 구별되는지 여부를 확인할 수 있고, 냉감 피드백의 강도가 구별되는 경우(또는, 냉감 피드백의 강도가 구별되지 않는 경우), 사용자 입력을 수행할 수 있고, 피드백 디바이스(1600)는 상기 사용자 입력을 획득할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 단계 S3920에서 획득한 열적 피드백의 인지 결과에 따라 단계 S2600 및/또는 단계 S2700에서 설정된 강도를 유지하거나 변경할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 상기 사용자 입력을 통한 열적 피드백의 인지 결과를 기초로, 단계 S2600 및/또는 단계 S2700에서 설정된 강도가 적합한지 여부에 대해 판단할 수 있다. 일 예로, 최저 강도의 열적 피드백을 사용자가 인지할 수 있다는 것이 확인되거나, 최고 강도의 열적 피드백을 사용자가 견딜수 있다는 것이 확인되거나, 적어도 하나의 중간 강도를 사용자가 구별할 수 있다는 것이 확인되는 경우, 피드백 디바이스(1600)는 단계 S2600 및/또는 단계 S2700에서 설정된 강도가 적합하다고 결정할 수 있다. 이 경우, 피드백 디바이스(1600)는 단계 S2600 및/또는 단계 S2700에서 설정된 강도를 유지할 수 있다(S3930)
다른 일 예로, 최저 강도의 열적 피드백을 사용자가 인지할 수 없다는 것이 확인되거나, 최고 강도의 열적 피드백을 사용자가 견딜수 없다는 것이 확인되거나, 적어도 하나의 중간 강도를 사용자가 구별할 수 없다는 것이 확인되는 경우, 피드백 디바이스(1600)는 단계 S2600 및/또는 단계 S2700에서 설정된 강도가 부적합하다고 결정할 수 있다. 이 경우, 피드백 디바이스(1600)는 상기 단계 S2600 및/또는 단계 S2700을 재수행하여 열적 피드백의 강도를 재설정 하거나(S3940) 또는, 상기 단계 S2600 및 단계 S2700에 관계없이, 상기 열적 피드백의 강도를 미리 정해진 기본 설정으로 변경할 수 있다.
3.4. 영역 캘리브레이션
본 발명의 일 실시예에서, 열적 피드백의 영역에 대해서도 캘리브레이션될 수 있다. 전술한 바와 같이, 예를 들어, 열전 쌍 어레이(1643)가 복수의 열전 쌍 그룹으로 구성될 경우, 피드백 콘트롤러(1648)은 복수의 열전 쌍 그룹 각각에 대해 개별적으로 열적 피드백의 출력을 제어할 수 있다. 이 때, 사용자에 따라서는, 제1 열전 쌍 그룹(1644-1) 및 제2 열전 쌍 그룹(1644-2)가 개별적으로 열적 피드백을 출력하는 것을 원할 수도 있고, 제1 열전 쌍 그룹(1644-1) 및 제2 열전 쌍 그룹(1644-2)이 하나의 열전 쌍 그룹처럼 동일하게 열적 피드백을 출력하기를 원할 수도 있다. 또한, 사용자는 복수의 열적 상 그룹 중 적어도 하나의 열적 쌍 그룹에 대해서는 열적 피드백을 출력하지 않기를 원할 수도 있다. 이러한 사용자의 니즈를 충족시키기 위하여, 피드백 디바이스의 열적 피드백의 영역, 즉, 열적 피드백의 레졸루션(resolution)이 캘리브레이션될 수 있다.
도 40은 본 발명의 실시예에 따른 열적 피드백의 영역 캘리브레이션 방법에 관한 순서도이다.
도 40에 따른 영역 캘리브레이션 방법은, 열적 피드백의 출력 위한 복수의 열전 쌍 그룹을 확인하는 단계(S4010) 및 상기 복수의 열전 쌍 그룹에 대한 캘리브레이션을 수행하는 단계(S4020)를 포함할 수 있다.
이하에서는, 상술한 각 단계에 관하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 복수의 열전 쌍 그룹을 확인할 수 있다(S4010).
전술한 바와 같이, 열 출력 모듈(1640)의 열전 쌍 어레이(1643)은 복수의 열전 쌍 그룹(1644)을 가지며 각각의 열전 쌍 그룹(1644)이 각각의 전원 단자(1647)와 연결됨에 따라 열전 쌍 그룹(1644)별 개별 제어가 가능하다.
도 15의 예를 참조하면, 열전 쌍 어레이(1643)가 5개의 열전 쌍 그룹(1644-1, 1644-2, 1644-3, 1644-4, 1644-5)으로 이루어질 수 있고, 각 열전 쌍 그룹(1644-1, 1644-2, 1644-3, 1644-4, 1644-5)마다 개별 제어가 가능할 수 있다. 피드백 디바이스(1600)는 복수의 열전 쌍 그룹(1644) 및 복수의 열전 쌍 그룹(1644)에 대해 개별 제어가 가능한지 여부를 확인할 수 있다. 이하에서는, 복수의 열전 쌍 그룹(1644)에 대해 개별 제어가 가능함을 전제로 설명한다.
또한, 본 발명의 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 복수의 열전 쌍 그룹에 대한 캘리브레이션을 수행할 수 있다(S4020).
구체적으로, 본 발명의 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 상기 복수의 열전 쌍 그룹 중 동일한 전압이 인가되는 열전 쌍 그룹을 나타내는 동일 열전 피드백 출력 영역을 설정할 수 있다.
전술한 바와 같이, 피드백 디바이스(1600)는 복수의 열전 쌍 그룹(1644) 각각에 대하여 개별 제어를 할 수 있지만, 경우에 따라, 복수의 열전 쌍 그룹(1644) 중 일부가 하나의 열전 상 그룹과 같이 열적 피드백을 출력해야 할 수 있다. 예를 들어, 피드백 디바이스(1600)에 10개의 열전 쌍 그룹이 포함되고, 피드백 디바이스(1600)가 10개의 열전 쌍 그룹에 대해 개별 제어가 가능하지만, 사용자의 특성에 따라, 5개의 열전 쌍 그룹씩, 또는 10개의 열전 쌍 그룹 모두가 하나의 열전 쌍 그룹처럼 동일하게 열적 피드백을 출력하기를 원할 수도 있다. 이러한 사용자의 니즈를 충족시키기 위하여, 피드백 디바이스(1600)는 복수의 열전 쌍 그룹에 대하여 동일 열전 피드백 출력 영역을 설정할 수 있다.
도 41은 본 발명의 실시예에 따른 동일 열전 피드백 출력 영역의 설정을 설명하기 위한 표이다.
도 41을 참조하면, 피드백 디바이스(1600)의 열전 쌍 어레이(1643)은 10개의 열전 쌍 그룹(1644)를 포함할 수 있다. 도 41에서 알파벳 a 내지 j는 동일 열전 피드백 출력 영역을 나타낼 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 동일 열전 피드백 출력 영역의 개수를 설정할 수 있다. 예를 들어, 피드백 디바이스(1600)는 사용자 입력을 통하여 동일 열전 피드백 출력 영역의 개수를 획득할 수 있다. 또한, 다른 예로서, 피드백 디바이스(1600)는 콘텐츠 재생 디바이스(1200)로부터 동일 열전 피드백 출력 영역의 개수를 획득할 수도 있으며, 동일 열전 피드백 출력 영역의 개수가 피드백 디바이스(1600)에 미리 저장될 수도 있다.
피드백 디바이스(1600)는 설정된 동일 열전 피드백 출력 영역의 개수에 따라 복수의 열전 쌍 그룹에 대하여 동일 열전 피드백 출력 영역을 설정할 수 있다. 예를 들어, 도 41과 같이, 동일 열전 피드백 출력 영역의 개수가 10개로 설정된 경우, 피드백 디바이스(1600)는 복수의 열전 쌍 그룹 각각에 대하여 서로 다른 동일 열전 피드백 출력 영역으로 설정할 수 있다. 또한, 동일 열전 피드백 출력 영역의 개수가 3개로 설정된 경우, 피드백 디바이스(1600)는 제1 열전 쌍 그룹 내지 제3 열전 쌍 그룹을 제1 동일 열전 피드백 출력 영역으로 설정하고, 제4 열전 쌍 그룹 내지 제6 열전 쌍 그룹을 제2 동일 열전 피드백 출력 영역으로 설정하고, 제7 열전 쌍 그룹 내지 제10 열전 쌍 그룹을 제3 동일 열전 피드백 출력 영역으로 설정할 수 있다. 또한, 동일 열전 피드백 출력 영역의 개수가 1개로 설정된 경우, 피드백 디바이스(1600)는 복수의 열전 쌍 그룹 모두를 하나의 동일 열전 피드백 출력 영역으로 설정할 수 있다.
동일 열전 피드백 출력 영역에 해당되는 열전 쌍 그룹에 대해서는 동일한 전압이 인가될 수 있다. 예를 들어, 동일 열전 피드백 출력 영역의 개수가 2개로 설정된 경우, 제1 시점에, 제1 열전 쌍 그룹 내지 제5 열전 쌍 그룹에 동일한 정전압이 인가되고, 제6 열전 쌍 그룹 내지 제10 열전 쌍 그룹에 동일한 역전압이 인가될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 상기 복수의 열전 쌍 그룹 중 전압이 인가되지 않는 열전 쌍 그룹을 나타내는 비활성 영역을 설정할 수 있다.
전술한 바와 같이, 사용자는 복수의 열적 상 그룹 중 적어도 하나의 열적 쌍 그룹에 대해서는 열적 피드백을 출력하지 않기를 원할 수도 있다. 이러한 사용자의 니즈를 충족시키기 위하여, 피드백 디바이스(1600)는 복수의 열전 쌍 그룹에 대하여 비활성 영역을 설정할 수 있다.
도 42은 본 발명의 실시예에 따른 비활성 영역의 설정을 설명하기 위한 표이다. 도 42에서, O는 열전 쌍 그룹 중 전압이 인가되는 영역을 나타내고, X는 열전 쌍 그룹 중 전압이 인가되지 않는 비활성 영역을 나타낼 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 비활성 영역의 개수를 설정할 수 있다. 예를 들어, 피드백 디바이스(1600)는 사용자 입력을 통하여 비활성 영역의 개수를 획득할 수 있다. 또한, 다른 예로서, 피드백 디바이스(1600)는 콘텐츠 재생 디바이스(1200)로부터 비활성 영역의 개수를 획득할 수도 있으며, 비활성 영역의 개수가 피드백 디바이스(1600)에 미리 저장될 수도 있다.
피드백 디바이스(1600)는 설정된 비활성 영역의 개수에 따라 복수의 열전 쌍 그룹에 대하여 비활성 영역을 설정할 수 있다. 예를 들어, 도 42와 같이, 비활성 영역의 개수가 2개로 설정된 경우, 피드백 디바이스(1600)는 복수의 열전 쌍 그룹 중 2개의 열전 쌍 그룹을 비활성 영역으로 설정할 수 있다. 도 42에서는 비활성 영역이 제5 열전 쌍 그룹 및 제10 열전 쌍 그룹으로 표시되었지만, 이에 한정되지 않으며, 복수의 열전 쌍 그룹 중 어떤 열전 쌍 그룹이 비활성 영역으로 설정되는지에 대해서는 다양한 방법이 존재할 수 있다. 예를 들어, 피드백 디바이스(1600)는 사용자 입력을 통하여 비활성 영역이 되는 열전 쌍 그룹을 선택받을 수도 있으며, 비활성 영역의 개수와 대응하여, 비활성 영역이 되는 열전 쌍 그룹이 미리 설정될 수도 있다.
또한, 비활성 영역의 개수가 10개로 설정된 경우, 피드백 디바이스(1600)는 제1 열전 쌍 그룹 내지 제10 열전 쌍 그룹 모두를 비활성 영역으로 설정할 수 있다. 이는, 열출력 모듈(1640)의 열적 피드백 출력 기능이 오프되는 것과 같다.
비활성 영역에 해당되는 열전 쌍 그룹에 대해서는 열적 피드백의 출력을 위한 전압이 인가되지 않는다. 예를 들어, 비활성 영역의 개수가 6개로 설정된 경우, 제1 시점에, 제3 열전 쌍 그룹 내지 제5 열전 쌍 그룹, 제8 열전 쌍 그룹 내지 제10 열전 쌍 그룹에 열적 피드백을 위한 전압이 인가되지 않을 수 있다.
3.5. 시간 캘리브레이션
동영상 콘텐츠 재생 시 영상이나 음성에 열적 피드백을 연동시킬 때에는 열적 피드백을 연동시키고자 하는 특정 장면이나 특정 음성과 열적 피드백의 싱크가 일치하는 것이 중요할 수 있다. 예를 들면, 폭파 장면의 재생 시 온감 피드백이 느껴지도록 하고자 하는 경우 폭파 장면의 영상 출력 시점과 온감 피드백의 체감 시점이 일치하는 것이 바람직하며 그렇지 않으면 사용자 경험이 저해될 수 있다.
그런데, 특정 장면의 출력 시점에 피드백 콘트롤러(1645)가 열적 피드백 출력을 위한 전원을 인가하게 되면 특정 장면의 출력 시점과 열적 피드백의 체감 시점 간에 시간차가 발생할 수 있다.
원인 중 하나는, 열전 쌍 어레이(1643)에 전원이 인가되더라도 접촉면(1641)의 온도가 사용자가 열적 피드백을 체감할 수 있는 온도에 도달하기까지는 다소 간의 시간의 소요되기 때문이다. 즉, 전원 인가 시점과 사용자가 열적 피드백을 체감하는 체감 시점이 일치하지 않을 수 있으므로 특정 장면의 출력 시점과 전원 인가 시점을 일치시키는 경우 영상과 열적 피드백의 싱크가 어긋나게 되는 것이다. 또한, 접촉면(1641)의 온도가 사용자가 열적 피드백을 체감할 수 있는 온도에 도달하기까지의 시간은 균일하지 않을 수 있다. 접촉면(1641)의 온도가 사용자가 열적 피드백을 체감할 수 있는 온도에 도달하기까지의 시간은 열 출력 모듈(1640)의 열화 정도에 따라 달라질 수 있기 때문이다. 또한, 동일한 온도라 하더라도, 사용자의 특성에 따라, 사용자가 인지하는 체감 온도가 다른 것도 원인이 될 수 있다.
이와 같은 다양한 원인으로 인하여, 특정 장면의 출력 시점과 열적 피드백의 체감 시점 간에 시간차가 발생할 수 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서, 피드백 디바이스(1600)는 콘텐츠 재생 디바이스(1200)로부터 열적 피드백의 출력 시점을 획득하고, 상기 출력 시점에 맞춰 열적 피드백을 출력하되, 상기 출력 시점 및 보정 시간을 기초로 열적 피드백을 출력할 수 있다. 여기서, 보정 시간은 열전 쌍 어레이(1643)에 전원이 인가되는 전원 인가 시점으로부터 접촉면(1641)의 온도가 사용자가 열적 피드백을 체감할 수 있는 온도가 되는 체감 시점까지의 시간 간격일 수 있다. 상기 출력 시점 및 상기 보정 시간을 기초로 열적 피드백을 출력함에 따라, 사용자는 특정 장면의 출력 시점에 열적 피드백을 체감하도록 할 수 있다.
그러나, 상기 보정 시간은 사용자 또는 열출력 모듈(1640)의 특성에 따라 달라질 수 있다. 즉, 보정 시간이 사용자 또는 열 출력 모듈(1640)에 맞게 캘리브레이션 되어야 보다 적합하게 사용자가 특정 장면의 출력 시점에 열적 피드백을 체감할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는, 열적 피드백의 출력 시점을 캘리브레이션하는 방법, 즉, 상기 보정시간을 캘리브레이션하는 방법에 대해 설명한다.
도 43는 본 발명의 실시예에 따른 열적 피드백의 시간 캘리브레이션 방법에 관한 순서도이다.
도 43에 따른 시간 캘리브레이션 방법은, 열적 피드백을 출력하는 단계(S4310), 상기 열적 피드백에 대한 사용자의 체감 시점을 획득하는 단계(S4320) 및 상기 체감 시점을 기초로 보정 시간을 산출하는 단계(S4330)를 포함할 수 있다.
이하에서는, 상술한 각 단계에 관하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 열적 피드백을 출력할 수 있다(S4310). 이 때, 피드백 디바이스(1600)는 상기 열적 피드백의 출력 시점은 사용자에게 알려질 수 있다. 예를 들어, 피드백 디바이스(1600)는 열적 이벤트의 재생 시점에 상기 열적 피드백을 출력할 수 있다. 또한, 열적 이벤트의 재생 시점과 관련되지 않더라도, 피드백 디바이스(1600)는 열적 피드백을 출력한다는 정보를 포함하는 영상 신호 및/또는 음성 신호를 시청각 디바이스(1400)에 제공하여 상기 열적 피드백의 재생 시점을 사용자에게 알릴 수 있다.
또한, 피드백 디바이스(1600)는 열적 피드백의 체감 시점을 획득할 수 있다(S4320). 일 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 사용자 입력을 통하여 상기 체감 시점을 획득할 수 있다. 사용자는 열감이 느껴질 때, 사용자 입력을 수행할 수 있고, 피드백 디바이스(1600)는 상기 사용자 입력을 획득할 수 있다.
또한, 피드백 디바이스(1600)는 상기 체감 시간을 기초로 보정 시간을 산출할 수 있다.
도 44는 일 실시예에 따른 보정 시간의 산출을 설명하기 위한 도면이다.
도 44를 참조하면, (a)에서, 피드백 디바이스(1600)는 열적 피드백 출력 시점을 확인하고, 사용자 입력을 통하여 체감 시간을 획득할 수 있다. 피드백 디바이스(1600)는 체감 시간 및 열적 피드백 출력 시점 사이의 시간을 보정 시간으로 산출할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 보정 시간은 열적 피드백의 종류 별로 또는 열적 피드백의 강도 별로 또는 열적 피드백의 종류 및 강도 별로 상이하게 설정될 수 있다. 이 경우, 피드백 디바이스(1600)는 열적 피드백의 종류 별로 또는 열적 피드백의 강도 별로 또는 열적 피드백의 종류 및 강도 별로 단계 S4310 내지 단계 S4330를 수행하여 열적 피드백의 종류 별로 또는 열적 피드백의 강도 별로 또는 열적 피드백의 종류 및 강도 별로 보정 시간을 획득할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 피드백 디바이스(1600)는 보정 시간을 반영하여 열적 피드백을 출력할 수 있다. 구체적으로, 피드백 디바이스(1600)는 도 44의 (b)와 같이, 열적 이벤트 재생 시점 또는 기 설정된 열적 피드백 출력 시점보다 보정 시간만큼 앞선 시점에서 열적 피드백을 출력할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 열적 이벤트의 재생 시점에 열적 피드백을 체감할 수 있고, 열적 이벤트의 재생 시점과 열적 피드백 체감 시점이 일치함에 따라, 사용자 경험이 향상될 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 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.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (21)

  1. 발열 동작 또는 흡열 동작 및 이들의 조합을 포함하는 열전 동작을 수행하는 열 출력 모듈을 이용하여 사용자에게 열적 피드백을 전달하는 피드백 디바이스에서 상기 열적 피드백을 캘리브레이션하는 방법으로서,
    상기 발열 동작이 수행됨에 따라 출력되는 온감 피드백에 대한 강도 정보를 획득하는 단계;
    상기 흡열 동작이 수행됨에 따라 출력되는 냉감 피드백에 대한 강도 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 온감 피드백에 대한 강도 정보 및 상기 냉감 피드백에 대한 강도 정보를 이용하여 상기 발열 동작과 상기 흡열 동작의 조합에 따라 수행되는 열 그릴 피드백의 강도를 설정하는 단계
    를 포함하는,
    열적 피드백 캘리브레이션 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열 그릴 피드백의 강도를 설정하는 단계는,
    상기 온감 피드백에 대한 강도 정보 및 상기 냉감 피드백에 대한 강도 정보를 이용하여 상기 발열 동작에 따른 온감과 상기 흡열 동작에 따른 냉감의 비율을 나타내는 중립 비율을 설정하는 단계; 및
    상기 설정된 중립 비율을 기초로 상기 열적 피드백의 강도를 설정하는 단계
    를 포함하는,
    열적 피드백 캘리브레이션 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 중립 비율을 설정하는 단계는,
    복수의 미리 설정된 중립 비율에 상기 온감 피드백에 대한 강도 정보 및 상기 냉감 피드백에 대한 강도 정보를 적용하는 단계;
    상기 미리 설정된 복수의 중립 비율에 따라 상기 열 그릴 피드백을 출력하는 단계;
    상기 열 그릴 피드백에 대한 상기 사용자의 인지를 지시하는 제1 사용자 입력을 획득하는 단계; 및
    상기 미리 설정된 복수의 중립 비율 중 상기 제1 사용자 입력 획득시에 출력되는 중립 비율을 상기 열적 피드백의 중립 비율로 설정하는 단계
    를 포함하는,
    열적 피드백 캘리브레이션 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 미리 설정된 중립 비율에 상기 온감 피드백에 대한 강도 정보 및 상기 냉감 피드백에 대한 강도 정보를 적용하는 단계는,
    상기 미리 설정된 중립 비율에 적용되는 상기 온감 피드백에 대한 강도를 상기 미리 설정된 중립 비율에 적용되는 상기 냉감 피드백에 대한 강도보다 낮은 강도로 적용하는 것을 특징으로 하는,
    열적 피드백 캘리브레이션 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 미리 설정된 중립 비율에 상기 온감 피드백에 대한 강도 정보 및 상기 냉감 피드백에 대한 강도 정보를 적용하는 단계는,
    상기 미리 설정된 중립 비율에 적용되는 상기 온감 피드백에 대한 강도를 상기 미리 설정된 중립 비율에 적용되는 상기 냉감 피드백에 대한 강도와 같은 강도로 적용하되,
    상기 미리 설정된 중립 비율 마다, 상기 온감 피드백이 출력되는 영역과 상기 냉감 피드백이 출력되는 영역의 비율을 서로 다르게 조절하는 것을 특징으로 하는,
    열적 피드백 캘리브레이션 방법.
  6. 상기 미리 설정된 중립 비율에 상기 온감 피드백에 대한 강도 정보 및 상기 냉감 피드백에 대한 강도 정보를 적용하는 단계는,
    상기 미리 설정된 중립 비율에 적용되는 상기 온감 피드백에 대한 강도를 상기 미리 설정된 중립 비율에 적용되는 상기 냉감 피드백에 대한 강도와 같은 강도로 적용하되,
    상기 미리 설정된 중립 비율 마다, 상기 온감 피드백이 출력되는 시간과 상기 냉감 피드백이 출력되는 영역의 시간을 서로 다르게 조절하는 것을 특징으로 하는,
    열적 피드백 캘리브레이션 방법.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 열 그릴 피드백의 강도를 설정하는 단계는,
    상기 설정된 중립 비율을 기초로 복수의 참조 강도를 설정하는 단계; 및
    상기 설정된 복수의 참조 강도를 기초로 상기 열 피드백의 최종 강도를 설정하는 단계
    를 포함하는,
    열적 피드백 캘리브레이션 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 설정된 복수의 참조 강도를 기초로 상기 열 피드백의 강도를 설정하는 단계는,
    상기 설정된 복수의 참조 강도 중 약한 강도로부터 강한 강도의 순서로 상기 열 그릴 피드백을 출력하는 단계;
    상기 열 그릴 피드백에 대한 상기 사용자의 인지를 지시하는 제2 사용자 입력을 획득하는 단계;
    상기 제2 사용자 입력시에 출력되는 상기 열 그릴 피드백의 참조 강도를 상기 열 그릴 피드백의 상기 최종 강도 중 최저 강도로 설정하는 단계;
    상기 제2 사용자 입력을 획득한 후 상기 참조 강도 중 어느 한 강도로 상기 열 그릴 피드백이 출력되는 경우, 상기 사용자가 수용할 수 있는 가장 강한 참조 강도를 지시하는 제3 사용자 입력을 획득하는 단계;
    상기 제3 사용자 입력 획득 시에 출력되는 상기 열 그릴 피드백의 강도를 상기 열 그릴 피드백의 상기 최종 강도 중 최고 강도로 설정하는 단계; 및
    상기 최저 강도와 상기 최고 강도 사이에서 상기 열 그릴 피드백에 대한 적어도 하나의 중간 강도를 설정하는 단계
    를 포함하는,
    열적 피드백 캘리브레이션 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 참조 강도는,
    상기 사용자의 신체 보호를 위해 설정된 상기 열 그릴 피드백의 임계 강도보다 낮은 것을 특징으로 하는,
    열적 피드백 캘리브레이션 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 중간 강도는,
    상기 참조 강도 중, 상기 최저 강도에 대응되는 참조 강도와 상기 최고 강도에 대응되는 참조 강도 사이의 참조 강도를 나타내는,
    열적 피드백 캘리브레이션 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 참조 강도 중, 상기 최저 강도에 대응되는 참조 강도와 상기 최고 강도에 대응되는 참조 강도 사이의 참조 강도가 존재하지 않는 경우, 상기 적어도 하나의 중간 강도를 설정하지 않는 것을 특징으로 하는,
    열적 피드백 캘리브레이션 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 설정된 복수의 참조 강도를 기초로 상기 열 피드백의 강도를 설정하는 단계는,
    상기 제2 사용자 입력을 획득한 후 상기 제3 사용자 입력을 획득하기 전에, 상기 참조 강도 중 어느 한 강도로 상기 열 그릴 피드백이 출력되는 경우, 적어도 하나의 제4 사용자 입력을 획득하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 제4 사용자 입력 획득 시에 출력되는 상기 열 그릴 피드백의 강도를 상기 열 그릴 피드백의 상기 최종 강도 중 적어도 하나의 중간 강도로 설정하는 단계
    를 포함하는,
    열적 피드백 캘리브레이션 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 설정된 복수의 참조 강도를 기초로 상기 열 피드백의 강도를 설정하는 단계는,
    상기 설정된 복수의 참조 강도 중 적어도 하나의 참조 강도에 대한 복수의 세부 강도 - 상기 복수의 세부 강도는 상기 적어도 하나의 참조 강도의 열 그릴 피드백에 의해 출력되는 온도 또는 상기 적어도 하나의 참조 강도의 열 그릴 피드백을 위해 상기 열전 동작을 수행하는 상기 열 출력 모듈의 열전 쌍 그룹에 인가되는 전압값이 변경된 참조 강도를 의미함 - 를 설정하는 단계;
    상기 복수의 세부 강도의 열 그릴 피드백을 출력하는 단계;
    상기 열 그릴 피드백에 대한 상기 사용자의 인지를 지시하는 제5 사용자 입력을 획득하는 단계; 및
    상기 제5 사용자 입력시에 출력되는 상기 열 그릴 피드백의 세부 강도를 상기 열 그릴 피드백의 상기 최종 강도로 설정하는 단계
    를 포함하는,
    열적 피드백 캘리브레이션 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제5 사용자 입력시에 출력되는 상기 열 그릴 피드백의 세부 강도를 상기 열 그릴 피드백의 상기 최종 강도로 설정하는 단계는,
    상기 적어도 하나의 참조 정보가 상기 제2 사용자 입력에 기초한 최저 강도인 경우, 상기 제5 사용자 입력시에 출력되는 상기 열 그릴 피드백의 세부 강도를 상기 최종 강도의 최저 강도로 설정하는 것을 특징으로 하는,
    열적 피드백 캘리브레이션 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제5 사용자 입력시에 출력되는 상기 열 그릴 피드백의 세부 강도를 상기 열 그릴 피드백의 상기 최종 강도로 설정하는 단계는,
    상기 적어도 하나의 참조 정보가 상기 제3 사용자 입력에 기초한 최고 강도인 경우, 상기 제5 사용자 입력시에 출력되는 상기 열 그릴 피드백의 세부 강도를 상기 최종 강도의 최고 강도로 설정하는 것을 특징으로 하는,
    열적 피드백 캘리브레이션 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 제5 사용자 입력시에 출력되는 상기 열 그릴 피드백의 세부 강도를 상기 열 그릴 피드백의 상기 최종 강도로 설정하는 단계는,
    상기 적어도 하나의 참조 정보가 상기 제4 사용자 입력에 기초한 적어도 하나의 중간 강도인 경우, 상기 제5 사용자 입력시에 출력되는 상기 열 그릴 피드백의 세부 강도를 상기 최종 강도의 적어도 하나의 중간 강도로 설정하는 것을 특징으로 하는,
    열적 피드백 캘리브레이션 방법.
  17. 제7항에 있어서,
    상기 설정된 복수의 참조 강도를 기초로 상기 열 피드백의 강도를 설정하는 단계는,
    상기 최저강도, 상기 최고 강도 및 상기 적어도 하나의 중간 강도의 열 그릴 피드백이 구별되는지 여부를 확인하는 단계; 및
    상기 최저강도, 상기 최고 강도 및 상기 적어도 하나의 중간 강도의 열 그릴 피드백이 구별되는 경우, 상기 상기 최저 강도, 상기 최고 강도 및 상기 적어도 하나의 중간 강도의 설정을 유지하는 단계
    를 포함하는,
    열적 피드백 캘리브레이션 방법.
  18. 제3항에 있어서,
    상기 제1 사용자 입력은,
    사용자 입력 모듈에 의해 획득되고,
    상기 사용자 입력 모듈은 버튼 또는 압력 센서 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    열적 피드백 캘리브레이션 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 사용자로부터 상기 제1 사용자 입력을 획득하기 위해, 시청각 디바이스에 상기 열적 피드백 캘리브레이션과 관련된 영상 신호 또는 음성 신호 중 적어도 하나를 제공하는 단계
    를 더 포함하는,
    열적 피드백의 강도를 캘리브레이션하는 방법.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 하나의 항의 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
  21. 발열 동작 또는 흡열 동작 및 이들의 조합을 포함하는 열전 동작을 수행하는 열 출력 모듈을 이용하여 사용자에게 열적 피드백을 전달하는 피드백 디바이스로서,
    상기 발열 동작이 수행됨에 따라 출력되는 온감 피드백에 대한 강도 정보를 획득하고,
    상기 흡열 동작이 수행됨에 따라 출력되는 냉감 피드백에 대한 강도 정보를 획득하고,
    상기 온감 피드백에 대한 강도 정보 및 상기 냉감 피드백에 대한 강도 정보를 이용하여 상기 발열 동작과 상기 흡열 동작의 조합에 따라 수행되는 열 그릴 피드백의 강도를 설정하는 것을 특징으로 하는,
    피드백 디바이스.
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