KR20210115129A - 사용자 생체신호와 반응정보를 활용한 가상현실 컨텐츠 및 정보 제공 시스템 - Google Patents
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Abstract
생체신호를 이용한 VR컨텐츠 제공시스템을 개시한다. 실시예에 따른 생체신호를 이용한 VR컨텐츠 제공시스템은 사용자의 심전도 데이터, 호흡 데이터 및 뇌파를 포함하는 생체정보를 수집하는 사용자 반응정보 수집모듈; 사용자 반응정보 수집모듈에서 수집된 생체정보를 통해 사용자의 감정변화를 파악하고, 사용자별 생체정보에 따라 출력될 가상현실 컨텐츠를 추출하고, 추출된 가상 현실 컨텐츠 각각의 출력순서, 횟수 및 빈도를 설정하는 통합서버; 및 가상현실 체험장에 설치되어 상기 통합서버의 출력 제어 신호에 따라 가상현실 컨텐츠를 출력하는 출력장치; 를 포함한다.
Description
본 개시는 가상현실 컨텐츠 및 정보 제공 시스템에 관한 것으로 구체적으로, 생체신호와 사용자 반응정보에 따라 적절한 VR컨텐츠를 제공하는 시스템에 관한 것이다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.
가상현실(VR)은 컴퓨터로 만들어 놓은 가상의 세계에서 사람이 실제와 같은 체험을 할 수 있도록 하는 최첨단 기술을 말한다. 머리에 장착하는 디스플레이 디바이스인 HMD를 활용해 체험할 수 있다.
VR시장은 성장 잠재력이 존재하지만 예상되었던 것보다는 더딘 추세로 성장하고 있고, 기존 시장에서 기대가 커서 성장이 지체된 것으로 보이나 오는 2020년까지는 전망에서 많이 벗어나지 않게 성장할 것으로 전망된다. 또한, 5G 기술을 통해 지연 현상 없는 스트리밍 컨텐츠들의 수요가 늘어날 전망이다.
하지만, 종래 VR 시장에는 킬러컨텐츠의 부재로 인해서 고객들의 반응이 일어나지 않아 난항을 겪고 있다.
또한, 현재 VR 테마파크의 가상현실 컨텐츠들은 VR, AR 기기를 활용해야 하므로 VR HMD 착용이 불가피하며 편의성에 있어서 고객들의 외면을 당하고 있고, VR 착용으로 인해서 이동성에 제약이 있어서 가상현실을 인지하는 18~34세 유저들에게는 지속적인 재미를 만들어내기 어려운 문제가 있다.
사용자가 VR컨텐츠에 과몰입 하여 부작용을 일으키거나 VR컨텐츠가 사용자에게 극심한 공포, 놀람을 제공하여 사용자가 VR컨텐츠를 즐기지 못하게 되는 것을 방지하기 위해 생체신호를 센싱하여 사용자 반응에 알맞은 VR컨텐츠를 제공함으로써, 사용자가 VR컨텐츠를 최대한 즐길 수 있도록 한다.
실시예에 따른 생체신호를 이용한 VR컨텐츠 제공시스템은 사용자의 심전도 데이터, 호흡 데이터 및 뇌파를 포함하는 생체정보를 수집하는 사용자 반응정보 수집모듈; 사용자 반응정보 수집모듈에서 수집된 생체정보를 통해 사용자의 감정변화를 파악하고, 사용자별 생체정보에 따라 출력될 가상현실 컨텐츠를 추출하고, 추출된 가상 현실 컨텐츠 각각의 출력순서, 횟수 및 빈도를 설정하는 통합서버; 가상현실 체험장에 설치되어 통합서버의 출력 제어 신호에 따라 가상현실 컨텐츠를 출력하는 출력장치; 를 포함한다.
사용자의 생체신호를 센싱 및 분석하여 이를 토대로 사용자 개개인에게 적절한 몰입감과 즐거움을 제공할 수 있도록 하는 VR컨텐츠를 제공한다. 이를 통해, 사용자에 따라 다른 생체신호를 분석하여 사용자의 자신의 감정과 상태에 따라 적절한 VR컨텐츠를 제공받게 되어 VR컨텐츠를 더욱 재미있고 몰입감 있게 즐길 수 있도록 한다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 실시예에 따른 생체신호를 이용한 VR컨텐츠 제공시스템을 나타낸 도면
도 2는 실시예에 따른 통합서버의 데이터 처리 구성을 나타낸 블록도
도 3은 실시예에 따른 생체신호를 이용한 VR컨텐츠 제공 시스템의 신호 흐름도
도 4는 실시예에 따른 VR 컨텐츠 제공 시스템의 가상현실 컨텐츠 출력 예
도 5는 실시예에 따른 생체신호 기반 영상제공 시스템의 모식도
도 6은 실시예에 따른 VR 컨텐츠 제공 시스템의 USB 형태로 구현된 제어부 사진
도 2는 실시예에 따른 통합서버의 데이터 처리 구성을 나타낸 블록도
도 3은 실시예에 따른 생체신호를 이용한 VR컨텐츠 제공 시스템의 신호 흐름도
도 4는 실시예에 따른 VR 컨텐츠 제공 시스템의 가상현실 컨텐츠 출력 예
도 5는 실시예에 따른 생체신호 기반 영상제공 시스템의 모식도
도 6은 실시예에 따른 VR 컨텐츠 제공 시스템의 USB 형태로 구현된 제어부 사진
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 실시예에 따른 생체신호를 이용한 VR컨텐츠 제공시스템을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 생체신호를 이용한 VR 컨텐츠 제공시스템은 사용자 반응정보 수집모듈(100), 통합서버(200), 출력장치(300) 및 가상현실 체험장(400)을 포함하여 구성될 수 있다.
반응정보 수집모듈(100)은 사용자의 심전도 데이터, 호흡 데이터 및 뇌파를 포함하는 생체정보를 수집한다.
통합서버(200)는 사용자 반응정보 수집모듈(100)에서 수집된 생체정보를 통해 사용자의 감정변화를 파악하고, 사용자별 생체정보에 따라 출력될 가상현실 컨텐츠를 추출하고, 추출된 가상 현실 컨텐츠 각각의 출력 순서, 횟수 및 빈도를 설정한다.
출력장치(300)는 가상현실 체험장에 설치되어 통합서버(200)의 출력 제어 신호에 따라 가상현실 컨텐츠를 출력한다.
가상현실 체험장(400)은 복수개의 출력장치(300)가 영역별로 설치된 가상현실 체험 스튜디오로서, 실시예에 따라 사용자 생체정보 수집을 위한 태그 및 통신 모듈이 설치될 수 있다.
실시예에 따른 VR 컨텐츠 제공 시스템의 사용자 반응정보 수집 모듈(100)은 심박수, 호흡수를 포함하는 생체신호와 반응정보를 감지한다. 사용자 반응정보 수집 모듈(100)은 RFID 태그, NFC, 블루투스 등의 통신방식과 태그방식을 통해 사용자 반응정보 및 생체신호를 수집할 수 있다. 이후, 통합서버(200)는감지된 생체신호 정보와 반응정보를 통해 사용자의 연령대, 긴장 상태 등 사용자 개인정보를 파악한다. 이후, 개인정보에 따라 사용자 별로 관심 있을 만한 컨텐츠 추출하고, 출력할 가상 현실 컨텐츠의 자극성, 출력빈도 등 출력세부정보를 조정하여 출력장치에 의해 멀티플렉스 공간의 특정 위치에 설정된 가상 현실 컨텐츠를 사용자의 생체정보에 따라 다르게 제공한다.
도 2는 실시예에 따른 통합서버의 데이터 처리 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 실시예에 따른 통합서버(200)는 데이터베이스(210), 감정변화 산출모듈(230) 및 출력제어모듈(250)를 포함하여 구성될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 '모듈' 이라는 용어는 용어가 사용된 문맥에 따라서, 소프트웨어, 하드웨어 또는 그 조합을 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 예를 들어, 소프트웨어는 기계어, 펌웨어(firmware), 임베디드코드(embedded code), 및 애플리케이션 소프트웨어일 수 있다. 또 다른 예로, 하드웨어는 회로, 프로세서, 컴퓨터, 집적 회로, 집적 회로 코어, 센서, 멤스(MEMS; Micro-Electro-Mechanical System), 수동 디바이스, 또는 그 조합일 수 있다. 데이터베이스(210)는 가상현실 컨텐츠의 종류, 등급을 포함하는 컨텐츠 세부정보를 저장하고, 사용자 개인정보 및 생체정보에 따른 감정레벨 데이터를 저장한다.
감정변화 산출모듈(230)은 수집된 사용자별 생체정보에 매칭된 감정레벨을 추출하여 사용자의 감정변화를 파악한다. 실시예에서 감정변화 산출모듈(230)은 VR 프로그램 시작 시점의 사용자 감정을 파악하고, 사용자의 성별, 연령, 선호 취향을 포함하는 개인정보에 따라 사용자별 적정 감정변화 최대량을 산출하고, 산출된 적정 감정변화 최대량을 초과하지 않는 VR 컨텐츠를 추출한다. 또한, 감정변화 산출모듈(230)은 추출된 VR 컨텐츠가 일으키는 감정변화폭을 산출하고, 산출된 감정변화폭이 적은 순서대로 추출된 VR 컨텐츠를 출력한다. 즉, 실시예에서는 사용자가 가상현실 체험장에서 점진적으로 등급이나 자극성이 높은 컨텐츠에 노출되도록 출력 순서를 조정한다. 또한, 감정변화 산출모듈(230)은 가상현실 컨텐츠 각각을 출력한 이후 시점에서 사용자의 감정변화를 산출하고, 산출된 사용자의 감정변화가 기 설정값을 초과하거나 기설정값 미만인 경우, 가상현실 컨텐츠 출력순서를 재설정한다. 이를 통해, 사용자의 생체정보 변화가 급격한 경우, 이를 완화 할 수 있도록 하고, 사용자의 생체정보 변화가 미미한 경우 변화폭을 상승시키도록 가상현실 컨텐츠 출력 순서, 빈도와 종류를 조정할 수 있다.
출력제어모듈(250)은 감정변화 산출모듈(230)에서 파악된 사용자별 실시간 감정변화 정도 및 가상현실 체험 장 내의 사용자 위치 정보에 따라 출력될 가상현실 컨텐츠를 추출한다.
실시예에서 출력제어모듈(250)은 사용자의 실시간 감정변화폭 및 감정상태에 따라 가상현실 컨텐츠의 출력 순서, 횟수 및 빈도를 포함하는 출력 세부정보를 설정하고 설정된 출력 세부정보에 따라 가상현실 컨텐츠를 출력한다.
이하에서는 생체신호를 이용한 VR컨텐츠 제공방법에 대해서 차례로 설명한다. 실시예에 따른 생체신호를 이용한 VR컨텐츠 제공방법의 작용(기능)은 생체신호를 이용한 VR컨텐츠 제공시스템상의 기능과 본질적으로 같은 것이므로 도 1 및 도 2와 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
도 3은 실시예에 따른 생체신호를 이용한 VR컨텐츠 제공 시스템의 신호 흐름도이다.
S10 단계에서는 반응정보 수집모듈(100)에서 사용자 생체정보를 수집하여 S20 단계에서 통합서버로 수집된 사용자 생체정보를 전송한다. S30 단계에서는 통합서버(200)에서 기 저장된 가상현실 컨텐츠의 종류, 등급정보를 기반으로 가상현실 컨텐츠 각각의 등급을 설정한다. 실시예에서 가상현실 컨텐츠의 등급은 컨텐츠의 폭력성, 자극성 등을 수치화한 것이다. S40 단계에서 통합서버(200)는 반응정보 수집모듈(100)로부터 생체정보를 수신하여 사용자 감정정보 및 위치정보를 파악한다. 실시예에서 사용자 감정정보는 생체정보 데이터에 기 매칭된 감정 정보를 추출하여 사용자별 감정정보 및 감정 변화 정도를 파악할 수 있다. S50 단계에서는 통합서버(200)에서 파악된 사용자 감정정보 및 위치정보에 따라 출력될 가상현실 컨텐츠를 추출하고, S60 단계에서는 출력 위치, 빈도, 시간 등의 출력 세부 정보를 설정한다. S70 단계에서는 설정된 출력 세부정보를 출력장치(300)로 전송하고, 출력장치(300)는 수신한 출력 세부정보에 따라 가상현실 컨텐츠를 출력한다.
도 4는 실시예에 따른 VR 컨텐츠 제공 시스템의 가상현실 컨텐츠 출력 실시예를 나타낸 도면이다.
도 4의 (a)를 참조하면, 실시예에 따른 VR 컨텐츠 제공 시스템의 가상현실 스튜디오에는 사용자 동선과 영역별로 가상현실 컨텐츠 출력장치가 설치된다. 실시예에서는 센싱된 사용자의 생체신호, 반응신호와 사용자의 스튜디오 내 위치 정보 및 사용자의 취향정보에 따라 각 출력장치에서 다른 가상현실 컨텐츠가 출력된다. 실시예에서는 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 사용자의 생체신호와 위치에 따라 출력되는 가상현실 컨텐츠의 종류와 출력빈도, 시간 등 출력 세부정보가 설정되어 실시예를 통해 사용자가 VR 컨텐츠를 보다 재미있고 몰입감 있게 즐길 수 있도록 한다.
또다른 실시예로 생체신호 반응 기기를 이용한 콘텐츠 제공 시스템을 제안할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 스마트 기기와 콘트롤 PC제어를 위한 인터페이스 PCB를 제작할 수 있다. 이러한 시스템은 구체적으로 단초점 빔프로젝터, 미니PC, 스마트밴드, 인터페이스 PCB를 포함한다. 웨어러블 기기 제어를 위해 스마트밴드를 이용한 심박수 모니터링 시스템 프로토콜을 정의할 필요가 있으며, 생체신호 반응 영상제공 컨트롤에 필요한 PCB를 제작할 필요가 있다.
웨어러블 기기 제어 프로토콜은 스마트밴드로부터 심박수 Data 값을 무선으로 추출, 명령어 (심박수 확인) 구현, 추출 Data 값을 PC로 Serial COM Port를 통해 전송 등의 기능을 수행하도록 구성된다. 위 시스템의 기구적 사양으로는 USB 형태의 USB Dongle 을 고려할 수 있으며, USB Dongle의 크기를 USB Port에 연결 시, 상호 간섭 없도록 구성할 필요가 있다.
상기 시스템을 테스트함에 있어, 패킷 프로토콜 정의하고, 명령어 송출 시, PC에서 명령어를 받아 제어가능 여부를 확인한다. 시스템의 필드테스트시 웨어러블 기기(예를 들어, 스마트밴드)의 심박수를 일정시간 간격으로 받아서 영상제공 여부를 테스트할 수 있다.
개시된 내용은 예시에 불과하며, 특허청구범위에서 청구하는 청구의 요지를 벗어나지 않고 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 개시된 내용의 보호범위는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 않는다.
Claims (7)
- 생체신호를 이용한 VR컨텐츠 제공시스템에 있어서,
사용자의 심전도 데이터, 호흡 데이터 및 뇌파를 포함하는 생체정보를 수집하는 사용자 반응정보 수집모듈;
상기 사용자 반응정보 수집모듈에서 수집된 생체정보를 통해 사용자의 감정변화를 파악하고, 사용자별 생체정보에 따라 출력될 가상현실 컨텐츠를 추출하고, 추출된 가상 현실 컨텐츠 각각의 출력순서, 횟수 및 빈도를 설정하는 통합서버;
가상현실 체험장에 설치되어 상기 통합서버의 출력 제어 신호에 따라 가상현실 컨텐츠를 출력하는 출력장치; 를 포함하는 생체신호를 이용한 VR컨텐츠 제공시스템.
- 제 1항에 있어서, 상기 반응정보 수집모듈; 은
사용자가 착용한 웨어러블 디바이스에 의한 RFID 태그, NFC 및 블루투스를 이용하여 생체정보를 수집하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 VR컨텐츠 제공 시스템.
- 제 1항에 있어서, 상기 통합서버; 는
가상현실 컨텐츠의 종류, 등급을 포함하는 컨텐츠 세부정보를 저장하고, 사용자 개인정보 및 생체정보에 따른 감정레벨 데이터를 저장하는 데이터베이스;
수집된 사용자별 생체정보에 매칭된 감정레벨을 추출하여 사용자의 감정레벨과 감정변화를 파악하는 감정변화 산출모듈;및
상기 감정변화 산출모듈에서 파악된 사용자별 실시간 감정변화 정도 및 가상현실 체험장 내의 사용자 위치 정보에 따라 출력될 가상현실 컨텐츠를 추출하는 출력제어모듈; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 VR컨텐츠 제공시스템.
- 제 3항에 있어서, 상기 출력제어모듈; 은
사용자의 실시간 감정변화폭 및 감정상태에 따라 가상현실 컨텐츠의 출력 순서, 횟수 및 빈도를 포함하는 출력세부정보를 설정하고 설정된 출력 세부정보에 따라 가상현실 컨텐츠를 출력하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 VR컨텐츠 제공시스템.
- 제 3항에 있어서, 상기 감정변화 산출모듈; 은
VR 프로그램 시작 시점의 사용자 감정을 파악하고, 사용자의 성별, 연령, 선호 취향을 포함하는 개인정보에 따라 사용자별 감정변화 최대량을 산출하고, 상기 산출된 감정변화 최대량을 초과하지 않는 VR 컨텐츠를 추출하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 VR컨텐츠 제공시스템.
- 제 3항에 있어서, 상기 감정변화 산출모듈; 은
상기 추출된 VR 컨텐츠가 일으키는 감정변화폭을 산출하고, 상기 산출된 감정변화폭이 적은 순서대로 추출된 VR 컨텐츠를 출력하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 VR컨텐츠 제공시스템.
- 제 3항에 있어서, 상기 감정변화 산출모듈; 은
가상현실 컨텐츠 각각을 출력한 이후 시점에서 사용자의 감정변화를 산출하고, 상기 산출된 사용자의 감정변화가 기 설정값을 초과하거나 기설정값 미만인 경우, 가상현실 컨텐츠 출력순서를 재설정하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 VR컨텐츠 제공시스템.
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| KR102405130B1 (ko) * | 2021-11-12 | 2022-06-03 | 가천대학교 산학협력단 | 햄버거 프랜차이즈 요식업 체험을 위한 복합센서 기반 집중 및 활동형 가상현실 시스템 및 그 구현방법 |
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- 2020-03-12 KR KR1020200030480A patent/KR102439557B1/ko active IP Right Grant
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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