KR20190000576A - 가상 체험용 웨어러블 장치 및 이를 포함하는 가상 체험 시스템 - Google Patents

가상 체험용 웨어러블 장치 및 이를 포함하는 가상 체험 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가상 체험용 웨어러블 장치 및 이를 포함하는 가상 체험 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 의한 가상 체험용 웨어러블 장치의 일 양태는, 사용자가 착용한 상태에서 디스플레이 모듈에 의하여 사용자에게 제공되는 영상에 대응하는 자극을 제공하는 가상 체험용 웨어러블 장치에 있어서: 상기 웨어러블 장치는, 사용자의 신체의 적어도 일부에 착용되는 슈트; 상기 디스플레이 모듈로부터 제공되는 영상에 관한 데이터를 수신하는 통신 모듈; 상기 슈트에 구비되고, 상기 슈트를 착용한 사용자의 신체의 적어도 일부를 선택적으로 압박하는 제1자극 모듈; 상기 슈트에 구비되고, 상기 슈트를 착용한 사용자의 신체에 냉/온 자극을 선택적으로 제공하는 제2자극 모듈; 및 상기 통신 모듈이 수신한 데이터를 기반으로 상기 슈트를 착용한 사용자에게 영상에 대응하는 자극이 제공되도록 상기 제1 및 제2자극 모듈의 동작을 위한 제어 신호를 제공하는 제어 모듈; 을 포함한다.

Description

가상 체험용 웨어러블 장치 및 이를 포함하는 가상 체험 시스템{WEARABLE DEVICE FOR VIRTUAL EXPERIENCE AND VIRTUAL EXPERIENCE SYSTEM COMPRISING THE SAME}
본 발명은 가상 체험용 웨어러블 장치 및 이를 포함하는 가상 체험 시스템에 관한 것이다.
가상현실(Virtual Reality, VR)이란, 컴퓨터에 의하여 생성된 특정한 환경이나 상황을 사용자가 실제처럼 체험할 수 있도록 사용자와 컴퓨터 사이의 인터페이스를 의미한다. 최근에는, 보다 현실적으로 가상현실에 대한 체험이 가능하도록 기능하는 다양한 장치가 개발되고 있다.
선행특허문헌 1(대한민국 등록특허 제1078320호) 및 선행특허문헌 2(대한민국 등록특허 1703440호)에는, 종래 기술에 의한 가상현실의 체험을 위한 다양한 장치기 개시되어 있다. 선행기술문헌 1 및 2를 참조하면, 종래에는, 전극, 진동 모터나 열전소자에 의하여 사용자에게 제공되는 영상에 대응하여 사용자의 압각, 통각, 촉각 및 온각/냉각 등의 피부 감각 등을 제어한다.
그러나 이와 같은 종래 기술에 의한 가상현실 체험용 장치에는 다음과 같은 문제점이 있다.
먼저, 종래에는, 피부에 대한 자극에 의하여 사용자에게 감각을 제공한다. 따라서 종래에는, 영상에 대한 사용자의 몰입감 등에 따라서 체험에 대한 현실감이 저하될 수 있다.
또한, 종래에는, 사용자의 연령이나 건강상태 등을 고려하지 않고 단순히 영상에 따라서 일률적인 자극을 제공한다. 따라서 종래에는, 사용자에 따라서 과소한 자극에 따른 현실감이 저하되거나 과다한 자극에 따른 불쾌함을 야기할 수 있다.
대한민국 등록특허 제1078320호(명칭: 가상현실 체험 슈트) 대한민국 등록특허 1703440호(명칭: 가상체험용 웨어러블 장치)
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술에 의한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 보다 현실감 있는 체험이 가능하도록 구성되는 가상 체험용 웨어러블 장치 및 이를 포함하는 가상 체험 시스템를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 사용자에 따라서 보다 안전하고 효율적인 체험이 가능하도록 구성되는 가상 체험용 웨어러블 장치 및 이를 포함하는 가상 체험 시스템를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 의한 가상 체험용 웨어러블 장치의 일 양태는, 사용자가 착용한 상태에서 디스플레이 모듈에 의하여 사용자에게 제공되는 영상에 대응하는 자극을 제공하는 가상 체험용 웨어러블 장치에 있어서: 상기 웨어러블 장치는, 사용자의 신체의 적어도 일부에 착용되는 슈트; 상기 디스플레이 모듈로부터 제공되는 영상에 관한 데이터를 수신하는 통신 모듈; 상기 슈트에 구비되고, 상기 슈트를 착용한 사용자의 신체의 적어도 일부를 선택적으로 압박하는 제1자극 모듈; 상기 슈트에 구비되고, 상기 슈트를 착용한 사용자의 신체에 냉/온 자극을 선택적으로 제공하는 제2자극 모듈; 및 상기 통신 모듈이 수신한 데이터를 기반으로 상기 슈트를 착용한 사용자에게 영상에 대응하는 자극이 제공되도록 상기 제1 및 제2자극 모듈의 동작을 위한 제어 신호를 제공하는 제어 모듈; 을 포함한다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 제1자극 모듈은, 상기 슈트에 구비되고, 그 내부에 공급되는 유체에 의하여 부피가 가변되는 압박부; 및 상기 제어 모듈의 제어 신호에 따라서 상기 압박부에 유체를 선택적으로 공급하는 유체 공급부; 를 포함한다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 슈트를 착용한 사용자의 혈압을 측정하는 제1센싱 모듈을 더 포함하고, 상기 제어 모듈은, 영상에 따라서 상기 슈트를 착용한 사용자의 혈압이 기설정된 자극 혈압에 도달하도록 상기 제1자극 모듈의 동작을 제어한다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 제어 모듈은, 상기 제1센싱 모듈이 감지한 상기 슈트를 착용한 사용자의 혈압이 기설정된 위험 혈압에 도달하면, 상기 제1자극 모듈에 의한 압박이 정지되도록 상기 제1자극 모듈의 동작을 제어한다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 슈트를 착용한 사용자의 체온을 측정하는 제2센싱 모듈을 더 포함하고, 상기 제어 모듈은, 영상에 따라서 상기 슈트를 착용한 사용자의 체온과 기설정된 온도차로 냉/온 자극이 제공되도록 상기 제2자극 모듈의 동작을 제어한다.
본 발명의 실시예에 의한 가상 체험 시스템의 일 양태는, 사용자에게 영상을 제공하는 디스플레이 장치; 및 상기 디스플레이 제공 장치에 의하여 영상을 제공받는 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항의 가상 체험용 웨어러블 장치; 를 포함하고, 상기 웨어러블 장치는, 상기 디스플레이 장치가 제공하는 영상에 대응하는 자극을 사용자에게 제공한다.
본 발명의 실시예에 의한 가상 체험용 웨어러블 장치 및 이를 포함하는 가상 체험 시스템에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
먼저, 본 발명의 실시예에서는, 사용자에게 제공되는 영상에 따른 간접적인 체험을 위한 진동이나 온도차에 의한 자극뿐만 아니라, 직접적으로 영상에 따라서 신체를 선택적으로 압박할 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예에 의하면, 보다 현실적인 체험이 이루어질 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 실시예에서는, 사용자의 연령이나 신체 상태에 따라서 안전성을 확보한 상태에서 현실감을 최대화할 수 있도록 적절한 자극을 제공한다. 따라서 본 발명의 실시예에 의하면, 보다 안전하고 효율적으로 현실감을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 가상 체험 시스템을 보인 개념도.
도 2는 본 발명의 실시예를 구성하는 가상 체험용 웨어러블 장치를 개략적으로 보인 구성도.
도 3은 본 발명의 실시예를 구성하는 가상 체험용 웨어러블 장치의 요부를 보인 단면도.
이하에서는 본 발명의 실시예에 의한 가상 체험 시스템을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 가상 체험 시스템을 보인 개념도이고, 도 2는 본 발명의 실시예를 구성하는 가상 체험용 웨어러블 장치를 개략적으로 보인 구성도이며, 도 3은 본 발명의 실시예를 구성하는 가상 체험용 웨어러블 장치의 요부를 보인 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 의한 가상 체험 시스템(1)은, 디스플레이 장치(10) 및 가상 체험용 웨어러블 장치(20)를 포함한다. 본 실시예에서는, 상기 디스플레이 장치(10)에서 제공되는 영상에 대응하는 자극을 상기 웨어러블 장치(20)가 사용자에게 제공한다.
보다 상세하게는, 상기 디스플레이 장치(10)는, 사용자에게 영상을 제공한다. 상기 디스플레이 장치(10)는, 기저장된 다양한 컨텐츠의 영상을 사용자에게 제공할 것이다. 예를 들면, 상기 디스플레이 장치(10)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 사용자로부터 이격된 위치에서 영상을 제공하거나, 사용자가 착용한 상태에서 영상을 제공할 수 있을 것이다.
본 실시예에서는, 상기 웨어러블 장치(20)가, 사용자가 착용하는 슈트 형태로 제공된다. 보다 상세하게는, 상기 웨어러블 장치(20)는, 슈트(100), 제1 내지 제3자극 모듈(310)(320)(330), 통신 모듈(200), 제1 내지 제3자극 모듈(310)(320)(330), 제1 및 제2센싱 모듈(410)(420) 및 제어 모듈(500)을 포함한다.
상기 슈트(100)는, 사용자가 착용가능하도록 상의 및 하의의 형태로 착용할 수 있다. 그러나 상기 슈트(100)는 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 적어도 사용자의 신체의 일부에 착용되어도 무방하다. 또한, 상기 슈트(100)는, 손이나 발에 착용하는 장갑이나 신발 형태로도 제공될 수 있을 것이다.
그리고 상기 통신 모듈(200)은, 상기 디스플레이 장치(10)와의 통신을 수행한다. 특히, 본 실시예에서는, 상기 통신 모듈(200)이, 상기 디스플레이 모듈(10)로부터 제공되는 영상에 관한 데이터를 수신한다.
상기 제1 내지 제3자극 모듈(310)(320)(330)은, 상기 슈트(100)에 구비되고, 상기 슈트(100)를 착용한 사용자의 신체에 각각 상이한 자극을 제공한다. 본 실시예에서는, 상기 제1자극 모듈(310)은, 상기 슈트(100)를 착용한 사용자의 신체의 적어도 일부를 선택적으로 압박한다. 그리고 상기 제2자극 모듈(320)은, 상기 슈트(100)를 착용한 사용자의 신체에 냉/온 자극을 선택적으로 제공하고, 상기 제3자극 모듈(330)은, 상기 슈트(100)를 착용한 사용자의 신체에 진동 자극을 선택적으로 제공한다.
보다 상세하게는, 상기 제1자극 모듈(310)은, 압박부(311) 및 유체 공급부(313)를 포함한다. 상기 압박부(311)는, 예를 들면, 상기 슈트(100)를 착용한 사용자의 신체를 국부적으로 압박할 수 있도록 격자 형상 등으로 상기 슈트(100) 전체에 배치될 수 있다. 실질적으로 상기 압박부(311)는, 그 내부에 공급되는 유체에 의하여 부피가 가변된다. 그리고 상기 유체 공급부(313)는, 상기 압박부(311)에 유체를 선택적으로 공급한다.
상기 제2자극 모듈(320)로는, 펠티어 효과에 의하여 흡/발열이 가능한 열전소자 등이 사용될 수 있다. 그리고 상기 제3자극 모듈(330)로는, 진동 가능한 모터나 스피커 등이 사용될 수 있을 것이다. 예를 들면, 상기 제2 및 제3자극 모듈(320)(330)은, 상기 압박부(311)를 기준으로 서로 교호되게 배치될 수 있다.
한편, 상기 제1센싱 모듈(410)은, 상기 슈트(100)를 착용한 사용자의 혈압을 측정하고, 상기 제2센싱 모듈(420)은, 상기 슈트(100)를 착용한 사용자의 체온을 측정한다. 정확한 사용자의 혈압 및 체온의 측정을 위하여, 상기 제1센싱 모듈(410)은, 상기 슈트(100)를 착용한 상태에서 사용자의 손목 및 팔꿈치 사이에 위치되고, 상기 제2센싱 모듈(420)은, 상기 슈트(100)를 착용한 상태에서 사용자의 겨드랑이 부분에 위치될 수 있을 것이다.
그리고 상기 제어 모듈(500)은, 상기 통신 모듈(200)이 수신한 데이터를 기반으로 상기 슈트(100)를 착용한 사용자에게 영상에 대응하는 자극이 제공되도록 상기 제1 내지 제3자극 모듈(310)(320)(330)의 동작을 위한 제어 신호를 제공한다. 즉, 상기 제어 모듈(500)은, 상기 디스플레이 장치(10)가 제공하는 영상에 대응하여 상기 슈트(100)를 착용한 사용자의 신체에 상기 제1 내지 제3자극 모듈(310)(320)(330)에 의한 자극이 제공될 수 있도록 제어한다. 예를 들면, 상기 디스플레이 장치(10)에서 제공되는 영상에서 주인공의 신체의 일부에 대한 접촉이 이루어지는 경우에는, 상기 제어 모듈(500)은, 상기 제1 내지 제3자극 모듈(310)(320)(330)에 의하여 대응되는 사용자의 신체의 일부에 대한 압박, 온 자극 및 진동 중 적어도 1개의 자극이 제공되도록 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어 모듈(500)은, 상기 디스플레이 장치(10)에서 제공되는 영상으로부터 공포심이 유발되는 경우에는, 상기 제1 및 제2자극 모듈(310)(320)에 의하여 사용자의 신체에 대한 이완 및 냉 자극 중 적어도 1개의 자극이 제공되도록 제어할 수 있을 것이다.
특히, 본 실시예에서는, 상기 제어 모듈(500)은, 상기 제1 및 제2센싱 모듈(410)(420)이 측정한 사용자의 혈압이나 체온에 따라서 상기 슈트(100)를 착용한 사용자에게 제공되는 자극을 가변하도록 상기 제1 내지 제3제어 모듈(500), 특히, 상기 제1 및 제2제어 모듈(500)의 동작을 제어할 수 있다. 다시 말하면, 상기 제어 모듈(500)은, 상기 슈트(100)를 착용한 사용자의 혈압이나 체온을 반영하여 사용자에게 보다 현실감이 있는 자극이 제공되도록 상기 제1 및 제2제어 모듈(500)의 동작을 제어할 수 있다.
보다 상세하게는, 상기 제어 모듈(500)은, 상기 디스플레이 장치(10)에서 제공되는 영상에 따라서 상기 슈트(100)를 착용한 사용자의 혈압이 기설정된 자극 혈압에 도달하도록 상기 제1자극 모듈(310)의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어 모듈(500)은, 상기 디스플레이 장치(10)에서 제공되는 영상에 따라서 상기 슈트(100)를 착용한 사용자의 체온과 기설정된 온도차로 냉/온 자극이 제공되도록 상기 제2자극 모듈(320)의 동작을 제어할 수 있다. 이는, 사용자의 심리에 따른 혈압 및 체온의 변화를 고려하려, 사용자의 현실감을 최대화하기 위함이다.
일반적으로 공포심이 유발되는 경우에는, 혈압이 증가되고, 체온이 저하되도록 신체가 변화된다. 따라서 본 실시예에서는, 상기 디스플레이 장치(10)에서 제공되는 영상으로부터 유발되는 공포심을 최대화하기 위하여, 상기 제어 모듈(500)이, 상기 제1자극 모듈(310)에 의한 사용자의 신체의 압박에 의하여 사용자의 혈압이 기설정된 자극 혈압에 도달하도록 제어할 수 있다. 다만, 상기 제어 모듈(500)은, 사용자의 안전을 확보하기 위하여, 상기 제1센싱 모듈(410)이 감지한 상기 슈트(100)를 착용한 사용자의 혈압이 기설정된 위험 혈압에 도달하면, 상기 제1자극 모듈(310)에 의한 압박이 정지되도록 상기 제1자극 모듈(310)의 동작을 제어할 것이다. 여기서, '자극 혈압'은, 상기 디스플레이 장치(10)에서 제공되는 영상으로부터 느낄 수 있는 공포심의 단계에 따라서 상기 제1센싱 모듈(410)이 감지한 상기 슈트(100)를 착용한 사용자의 현재 혈압을 초과하는 다수개의 값으로 설정될 수 있다. 그리고 '위험 혈압'은, 사용자의 성별이나 연령 등에 따른 정상 혈압을 고려하여 사용자의 신체에 위험이 발생할 수 있는 값으로 설정될 수 있다. 물론, '자극 혈압'은, 적어도 '위험 혈압' 미만으로 값으로 설정될 것이다. 또한, 상기 제어 모듈(500)은, 상기 디스플레이 장치(10)에서 제공되는 영상으로부터 유발되는 공포심을 최대화하기 위하여, 상기 제2자극 모듈(320)에 의하여 사용자의 체온을 고려하여 이보다 낮은 온도로 신체에 대한 냉 자극이 이루어지도록 제어할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 권리범위는 첨부한 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.
1. 가상 체험 시스템 10: 디스플레이 장치
20: 웨어러블 장치. 100: 슈트
200: 통신 모듈 310: 제1자극 모듈
311: 압박부 312: 유체 공급부
320: 제2자극 모듈 330: 제3자극 모듈
410: 제1센싱 모듈 420: 제2센싱 모듈
500: 제어 모듈

Claims (6)

  1. 사용자가 착용한 상태에서 디스플레이 모듈(10)에 의하여 사용자에게 제공되는 영상에 대응하는 자극을 제공하는 가상 체험용 웨어러블 장치(20)에 있어서:
    상기 웨어러블 장치(20)는,
    사용자의 신체의 적어도 일부에 착용되는 슈트(100);
    상기 디스플레이 모듈(10)로부터 제공되는 영상에 관한 데이터를 수신하는 통신 모듈(200);
    상기 슈트(100)에 구비되고, 상기 슈트(100)를 착용한 사용자의 신체의 적어도 일부를 선택적으로 압박하는 제1자극 모듈(310);
    상기 슈트(100)에 구비되고, 상기 슈트(100)를 착용한 사용자의 신체에 냉/온 자극을 선택적으로 제공하는 제2자극 모듈(320); 및
    상기 통신 모듈(200)이 수신한 데이터를 기반으로 상기 슈트(100)를 착용한 사용자에게 영상에 대응하는 자극이 제공되도록 상기 제1 및 제2자극 모듈(310)(320)의 동작을 위한 제어 신호를 제공하는 제어 모듈(500); 을 포함하는 가상 체험용 웨어러블 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1자극 모듈(310)은,
    상기 슈트(100)에 구비되고, 그 내부에 공급되는 유체에 의하여 부피가 가변되는 압박부(311); 및
    상기 제어 모듈(500)의 제어 신호에 따라서 상기 압박부(311)에 유체를 선택적으로 공급하는 유체 공급부(313); 를 포함하는 가상 체험용 웨어러블 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 슈트(100)를 착용한 사용자의 혈압을 측정하는 제1센싱 모듈(410)을 더 포함하고,
    상기 제어 모듈(500)은, 영상에 따라서 상기 슈트(100)를 착용한 사용자의 혈압이 기설정된 자극 혈압에 도달하도록 상기 제1자극 모듈(310)의 동작을 제어하는 가상 체험용 웨어러블 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어 모듈(500)은, 상기 제1센싱 모듈(410)이 감지한 상기 슈트(100)를 착용한 사용자의 혈압이 기설정된 위험 혈압에 도달하면, 상기 제1자극 모듈(310)에 의한 압박이 정지되도록 상기 제1자극 모듈(310)의 동작을 제어하는 가상 체험용 웨어러블 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 슈트(100)를 착용한 사용자의 체온을 측정하는 제2센싱 모듈(420)을 더 포함하고,
    상기 제어 모듈(500)은, 영상에 따라서 상기 슈트(100)를 착용한 사용자의 체온과 기설정된 온도차로 냉/온 자극이 제공되도록 상기 제2자극 모듈(320)의 동작을 제어하는 가상 체험용 웨어러블 장치.
  6. 사용자에게 영상을 제공하는 디스플레이 장치(10); 및
    상기 디스플레이 장치(10)에 의하여 영상을 제공받는 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항의 가상 체험용 웨어러블 장치(20); 를 포함하고,
    상기 웨어러블 장치(20)는, 상기 디스플레이 장치(10)가 제공하는 영상에 대응하는 자극을 사용자에게 제공하는 가상 체험 시스템.
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