KR20220142982A - 피드백 디바이스, 콘텐츠 재생 디바이스, 열적 경험 제공 시스템 및 열적 경험 제공 방법 - Google Patents
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Abstract
본 출원은 게임 콘텐츠를 플레이하는 사용자에게 열적 피드백을 제공하기 위한 시스템을 제공하고, 상기 시스템은 열적 피드백 메시지를 수신하고 상기 열적 피드백 메시지에 따라 열전 동작을 수행하는 피드백 디바이스; 및 상기 게임 콘텐츠 내에서 가상 캐릭터 또는 그 근처에서 가상 열적 이벤트가 발생하는지 모니터링하고, 발생한 가상 열적 이벤트에 대응하는 열적 피드백 정보를 획득하고 -상기 열적 피드백 정보는 상기 발생한 가상 열적 이벤트에 대응하는 열적 피드백의 종류 및 상기 발생한 가상 열적 이벤트에 대응하는 열적 피드백의 세기를 포함하고, 상기 열적 피드백의 종류는 상기 발생한 가상 열적 이벤트의 종류에 기초하여 결정되고, 상기 열적 피드백의 세기는 상기 가상 캐릭터와 상기 발생한 가상 열적 이벤트 사이의 관계에 기초하여 결정됨- , 제1 필드 및 제2 필드를 포함하는 열적 피드백 메시지를 생성하고 -상기 제1 필드는 상기 열적 피드백의 종류를 반영하고, 상기 제2 필드는 상기 열적 피드백의 세기를 반영함- , 상기 피드백 디바이스로 상기 열적 피드백 메시지를 전송하는 콘텐츠 재생 디바이스를 포함하고, 상기 피드백 디바이스는 상기 제2 필드에 반영된 세기에 대응하는 열적 피드백 레벨로 상기 제1 필드에 반영된 종류에 대응하는 열전 동작을 수행하여 상기 가상 캐릭터를 컨트롤하는 상기 사용자는 상기 피드백 디바이스를 통해 상기 열적 피드백을 체감한다.
Description
본 발명은 피드백 디바이스, 콘텐츠 재생 디바이스, 열적 경험 제공 시스템 및 열적 경험 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, 멀티미디어 콘텐츠를 재생하는 콘텐츠 재생 디바이스 및 사용자에게 열적 피드백을 제공하는 피드백 디바이스 간의 호환성을 향상시키는 열적 피드백 제공 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 일 과제는, 복수의 피드백 디바이스가 서로 다른 명령어 체계 갖더라도, 상기 복수의 피드백 디바이스에서 오류없이 열적 피드백을 출력하기 위한 열적 피드백 제공 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, 전원을 인가받은 열전 소자의 발열 동작 및 흡열 동작 중 적어도 하나를 포함하는 열전 동작에 의해 발생한 열을 사용자의 신체 부위와 접촉하는 접촉면을 통해 상기 사용자에게 전달함으로써 열적 피드백을 출력하는 피드백 디바이스에 열적 피드백 제어 데이터를 제공하는 제어 유닛의 제어 방법은, 열적 피드백을 통한 열적 경험을 제공하는 어플리케이션 내에서 상기 열적 피드백을 유발하는 열적 이벤트가 발생한 경우, 상기 열적 이벤트에 의해 유발되는 상기 열적 피드백의 종류, 강도 및 출력 영역 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함하는 열적 피드백 데이터를 획득하는 단계; 상기 열적 피드백 데이터를 기초로 상기 피드백 디바이스에 이해 가능한 형식으로 구성된 상기 열적 피드백 제어 데이터를 획득하는 단계; 및 상기 열적 피드백 데이터에 포함된 상기 열적 피드백의 종류, 강도 및 출력 영역 중 적어도 하나에 대한 정보에 따라 상기 피드백 디바이스가 상기 열적 피드백을 출력하도록, 상기 피드백 디바이스에 상기 열적 피드백 제어 데이터를 제공하는 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, 멀티미디어 콘텐츠를 재생하는 콘텐츠 재생 디바이스 및 사용자에게 열적 피드백을 제공하는 피드백 디바이스 간의 호환성이 향상될 수 있다.
또 본 발명에 의하면, 복수의 피드백 디바이스가 서로 다른 명령어 체계 갖더라도, 상기 복수의 피드백 디바이스에서 오류없이 열적 피드백이 출력될 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 2은 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 열 이동 동작을 위한 전기 신호의 일 예에 관한 개략도이다.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 도 19에 따른 열 이동 동작을 도시한 도면이다.
도 21은 본 발명의 실시예에 따른 열 이동 동작을 위한 전기 신호의 다른 예에 관한 개략도이다.
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 도 21에 따른 열 이동 동작을 도시한 도면이다.
도 23은 본 발명의 실시예에 따른 열 이동 동작을 위한 전기 신호의 또 다른 예에 관한 개략도이다.
도 24는 본 발명의 실시예에 따른 열 이동 동작을 도시한 도면이다.
도 25는 본 발명의 실시예에 따른 열 이동 동작을 위한 전기 신호의 다시 또 다른 예에 관한 개략도이다.
도 26는 본 발명의 실시예에 따른 도 25에 따른 열 이동 동작을 도시한 도면이다.
도 27은 본 발명의 실시예에 따른 열적 피드백 제어 시스템(2000)의 구성에 관한 블록도이다.
도 28은 본 발명의 실시예에 따른 열적 피드백 출력 유닛(2100)의 구성에 관한 블록도이다.
도 29 및 도 30은 본 발명의 실시예에 따른 열적 피드백 정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 31은 본 발명의 실시예에 따른 열 출력 유닛(2200)의 구성에 관한 블록도이다.
도 32 및 도 33은 본 발명의 실시예에 따른 열적 피드백 제어 데이터의 패킷 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 34는 본 발명의 실시예에 따른 제어 유닛(2300)의 구성에 관한 블록도이다.
도 35는 본 발명의 실시예에 따른 제어 유닛(2300)의 열적 피드백 제어 데이터 제공 동작에 관한 순서도이다.
도 36은 본 발명의 실시예에 따른 열적 피드백 데이터에서 복수의 출력 영역에 대한 개별 제어가 지시된 경우의 제어 유닛(2300)의 열적 피드백 제어 데이터의 제공을 설명하기 위한 순서도이다.
도 37은 본 발명의 실시예에 따른 열적 피드백 데이터에서 출력 영역에 대한 단일 제어가 지시된 경우의 제어 유닛(2300)의 열적 피드백 제어 데이터의 제공을 설명하기 위한 순서도이다.
도 38은 본 발명의 실시예에 따른 열적 피드백 데이터에서 열 이동 동작이 지시된 경우의 제어 유닛(2300)의 열적 피드백 제어 데이터의 제공을 설명하기 위한 순서도이다.
도 39는 본 발명의 실시예에 따른 열적 피드백 데이터에서 열적 피드백의 제공시간이 지시된 경우의 제어 유닛(2300)의 열적 피드백 제어 데이터의 제공을 설명하기 위한 순서도이다.
도 40은 본 발명의 실시예에 따른 열적 피드백 데이터에서 복수의 피드백 디바이스에 대한 제어가 지시된 경우의 제어 유닛(2300)의 열적 피드백 제어 데이터의 제공을 설명하기 위한 순서도이다.
도 41은 본 발명의 실시예에 따른 열적 경험 제공 방법의 기본 순서도이다.
도 2은 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 열 이동 동작을 위한 전기 신호의 일 예에 관한 개략도이다.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 도 19에 따른 열 이동 동작을 도시한 도면이다.
도 21은 본 발명의 실시예에 따른 열 이동 동작을 위한 전기 신호의 다른 예에 관한 개략도이다.
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 도 21에 따른 열 이동 동작을 도시한 도면이다.
도 23은 본 발명의 실시예에 따른 열 이동 동작을 위한 전기 신호의 또 다른 예에 관한 개략도이다.
도 24는 본 발명의 실시예에 따른 열 이동 동작을 도시한 도면이다.
도 25는 본 발명의 실시예에 따른 열 이동 동작을 위한 전기 신호의 다시 또 다른 예에 관한 개략도이다.
도 26는 본 발명의 실시예에 따른 도 25에 따른 열 이동 동작을 도시한 도면이다.
도 27은 본 발명의 실시예에 따른 열적 피드백 제어 시스템(2000)의 구성에 관한 블록도이다.
도 28은 본 발명의 실시예에 따른 열적 피드백 출력 유닛(2100)의 구성에 관한 블록도이다.
도 29 및 도 30은 본 발명의 실시예에 따른 열적 피드백 정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 31은 본 발명의 실시예에 따른 열 출력 유닛(2200)의 구성에 관한 블록도이다.
도 32 및 도 33은 본 발명의 실시예에 따른 열적 피드백 제어 데이터의 패킷 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 34는 본 발명의 실시예에 따른 제어 유닛(2300)의 구성에 관한 블록도이다.
도 35는 본 발명의 실시예에 따른 제어 유닛(2300)의 열적 피드백 제어 데이터 제공 동작에 관한 순서도이다.
도 36은 본 발명의 실시예에 따른 열적 피드백 데이터에서 복수의 출력 영역에 대한 개별 제어가 지시된 경우의 제어 유닛(2300)의 열적 피드백 제어 데이터의 제공을 설명하기 위한 순서도이다.
도 37은 본 발명의 실시예에 따른 열적 피드백 데이터에서 출력 영역에 대한 단일 제어가 지시된 경우의 제어 유닛(2300)의 열적 피드백 제어 데이터의 제공을 설명하기 위한 순서도이다.
도 38은 본 발명의 실시예에 따른 열적 피드백 데이터에서 열 이동 동작이 지시된 경우의 제어 유닛(2300)의 열적 피드백 제어 데이터의 제공을 설명하기 위한 순서도이다.
도 39는 본 발명의 실시예에 따른 열적 피드백 데이터에서 열적 피드백의 제공시간이 지시된 경우의 제어 유닛(2300)의 열적 피드백 제어 데이터의 제공을 설명하기 위한 순서도이다.
도 40은 본 발명의 실시예에 따른 열적 피드백 데이터에서 복수의 피드백 디바이스에 대한 제어가 지시된 경우의 제어 유닛(2300)의 열적 피드백 제어 데이터의 제공을 설명하기 위한 순서도이다.
도 41은 본 발명의 실시예에 따른 열적 경험 제공 방법의 기본 순서도이다.
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.
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 데이터를 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 데이터를 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.
2.5. 열 이동 동작
이하에서는 열 이동 동작에 관하여 설명한다. 여기서, 열 이동 동작이란 열 출력 모듈의 영역 상에서 열을 이동시키는 동작으로, 이는 개별 제어 가능한 복수의 열전 쌍 그룹(1644)으로 이루어진 열 출력 모듈(1640)을 이용하여 수행될 수 있다.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 열 이동 동작을 위한 전기 신호의 일 예에 관한 개략도이고, 도 20은 도 19에 따른 열 이동 동작을 도시한 도면이다.
도 19 및 도 20를 참조하면, 열 출력 모듈(1640)은 제1 열전 쌍 그룹(1644-1), 제2 열전 쌍 그룹(1644-2), 제3 열전 쌍 그룹(1644-3) 및 제4 열전 쌍 그룹(1644-4)을 포함할 수 있다.
이때, 피드백 콘트롤러(1648)는 열전 소자 그룹들에게 순서대로 전원을 인가할 수 있다. 이에 따라 제1 열전 쌍 그룹(1644-1)이 먼저 열전 동작(여기서, 열전 동작은 발열 동작, 흡열 동작 및 열 그릴 동작을 포함함)을 수행할 수 있다. 이후 제2, 제3, 제4 열전 쌍 그룹(1644-2, 1644-3, 1644-4) 순으로 열전 동작을 수행할 수 있다.
또 피드백 콘트롤러(1648)는 특정 열전 쌍 그룹(1644)에 대한 전원을 인가하는 시점에 그 전 열전 쌍 그룹(1644)에 대한 전원을 차단할 수 있다. 이에 따라 제1 열전 쌍 그룹(1644-1)은 제2 열전 쌍 그룹(1644-2)이 열전 동작을 개시할 때 열전 동작을 중단하고, 제2 열전 쌍 그룹(1644-3)은 제3 열전 쌍 그룹(1644-3)이 열전 동작을 개시할 때 열전 동작을 중단하고, 제3 열전 쌍 그룹(1644-3)은 제4 열전 쌍 그룹(1644-4)이 열전 동작을 개시할 때 열전 동작을 중단할 수 있다.
이에 따라 사용자는 접촉면 상에서 제1 열전 쌍 그룹(1644-1)이 배치되는 영역으로부터 제4 열전 쌍 그룹(1644-4)이 배치되는 영역으로 열이 이동하는 것을 느낄 수 있다.
상술한 본 예는 다음과 같이 활용될 수 있다.
예를 들어, 피드백 디바이스에서 복수의 열전 소자 그룹이 사용자에게 파지된 상태에서 수평 방향으로 배치된 경우라면, 일측으로부터 타측 방향으로 냉열을 이동시켜 사용자가 시원한 바람이 지나가는 느낌을 제공할 수 있다. 또 온열을 이동시키면 열원이 지나가는 느낌을 제공할 수 있다.
도 21은 본 발명의 실시예에 따른 열 이동 동작을 위한 전기 신호의 다른 예에 관한 개략도이고, 도 22는 도 21에 따른 열 이동 동작을 도시한 도면이다.
도 21 및 도 22를 참조하면, 열 출력 모듈(1640)은 제1 열전 쌍 그룹(1644-1), 제2 열전 쌍 그룹(1644-2), 제3 열전 쌍 그룹(1644-3) 및 제4 열전 쌍 그룹(1644-4)을 포함할 수 있다.
이때, 피드백 콘트롤러(1648)는 열전 쌍 그룹(1644)들에게 순서대로 전원을 인가할 수 있다. 이에 따라 제1 열전 쌍 그룹(1644-1)이 먼저 열전 동작을 수행할 수 있다. 이후 제2, 제3, 제4 열전 쌍 그룹(1644-2, 1644-3, 1644-4) 순으로 열전 동작을 수행할 수 있다.
또 피드백 콘트롤러(1648)는 특정 열전 쌍 그룹(1644)에 대한 전원을 인가하는 시점으로부터 미리 정해진 시간 이후에 이전 열전 쌍 그룹에 대한 전원을 차단할 수 있다. 이에 따라 사용자는 제1 열전 쌍 그룹(1644-1)에 의한 열적 체감이 종료될 때, 제2 열전 쌍 그룹(1644-2)에 의한 열감을 체감할 수 있고, 제2 열전 쌍 그룹(1644-2)에 의한 열적 체감이 종료될 때, 제3 열전 쌍 그룹(1644-3)에 의한 열감을 체감할 수 있고, 제3 열전 쌍 그룹(1644-2)에 의한 열적 체감이 종료될 때, 제4 열전 쌍 그룹(1644-4)에 의한 열감을 체감할 수 있다.
이는 열전 쌍 그룹에 전원이 인가된 시점으로부터 접촉면이 사용자가 열감을 느끼는 온도에 도달하기까지 소정의 시간이 필요한 것을 고려한 것이다. 즉, 상기의 미리 정해진 시간은 열전 소자에 전원이 인가된 후 접촉면의 온도가 열감을 전달하기 적합한 온도에 도달하기까지의 지연 시간에 대응될 수 있다.
이에 따라 사용자는 접촉면 상에서 제1 열전 쌍 그룹(1644-1)이 배치되는 영역으로부터 제4 열전 쌍 그룹(1644-4)이 배치되는 영역으로 열이 이동하는 것을 자연스럽게 느낄 수 있다.
도 23은 본 발명의 실시예에 따른 열 이동 동작을 위한 전기 신호의 또 다른 예에 관한 개략도이고, 도 24는 본 발명의 실시예에 따른 열 이동 동작을 도시한 도면이다.
도 23 및 도 24를 참조하면, 열 출력 모듈(1640)은 제1 열전 쌍 그룹(1644-1), 제2 열전 쌍 그룹(1644-2), 제3 열전 쌍 그룹(1644-3) 및 제4 열전 쌍 그룹(1644-4)을 포함할 수 있다.
이때, 피드백 콘트롤러(1648)는 열전 쌍 그룹(1644)들에게 순서대로 전원을 인가할 수 있다. 이에 따라 제1 열전 쌍 그룹(1644-1)이 먼저 열전 동작을 수행할 수 있다. 이후 제2, 제3, 제4 열전 쌍 그룹(1644-2, 1644-3, 1644-4) 순으로 열전 동작을 수행할 수 있다.
또 피드백 콘트롤러(1648)는 기 전원이 인가된 열전 소자에 대해서는 전원을 차단하지 않을 수 있다. 이에 따라 사용자는 접촉면 상에서 제1 열전 쌍 그룹(1644-1)이 배치되는 영역으로부터 제4 열전 쌍 그룹(1644-4)이 배치되는 영역으로 열이 차오르는 것을 느낄 수 있다.
상술한 본 예는 다음과 같이 활용될 수 있다.
예를 들어, 피드백 디바이스에서 복수의 열전 쌍 그룹(1644)이 사용자에게 파지된 상태에서 수직 방향으로 배치된 경우라면, 하측으로부터 상측 방향으로 냉열을 이동시켜 사용자가 신체의 아래쪽으로부터 차가운 물에 몸을 담그는 느낌을 제공할 수 있다.
도 25는 본 발명의 실시예에 따른 열 이동 동작을 위한 전기 신호의 다시 또 다른 예에 관한 개략도이고, 도 26는 도 25에 따른 열 이동 동작을 도시한 도면이다.
도 25 및 도 26을 참조하면, 열 출력 모듈(1640)은 제1 열전 쌍 그룹(1644-1), 제2 열전 쌍 그룹(1644-2), 제3 열전 쌍 그룹(1644-3) 및 제4 열전 쌍 그룹(1644-4)을 포함할 수 있다.
이때, 각 열전 쌍 그룹(1644)은 모두 전원을 인가받아 열전 동작을 수행하고 있는 상태이다.
이 상태에서 피드백 콘트롤러(1648)는 열전 쌍 그룹(1644)들에게 순서대로 전원을 차단할 수 있다. 이에 따라 제1 열전 쌍 그룹(1644-1)이 먼저 열전 동작 중단하고, 이후 제2, 제3, 제4 열전 쌍 그룹(1644-2, 1644-3, 1644-4) 순으로 열전 동작을 중단할 수 있다.
이에 따라 사용자는 접촉면 상에서 제1 열전 쌍 그룹(1644-1)이 배치되는 영역으로부터 제4 열전 쌍 그룹(1644-4)이 배치되는 영역으로 열이 빠지는 것을 느낄 수 있다.
상술한 본 예는 다음과 같이 활용될 수 있다.
예를 들어, 피드백 디바이스에서 복수의 열전 쌍 그룹(1644)이 사용자에게 파지된 상태에서 수직 방향으로 배치된 경우라면, 하측으로부터 상측 방향으로 냉열을 이동시켜 사용자가 신체의 아래쪽으로부터 차가운 물에 몸이 벗어나는 느낌을 제공할 수 있다.
상술한 열 이동 동작의 예에서는 네 개의 열전 쌍 그룹(1644)이 1차원 어레이로 배치되는 것으로 설명하였으나, 본 발명의 실시예에 따른 열 이동 동작에서 열전 쌍 그룹(1644)의 개수나 배치 형태가 상술한 예로 한정되는 것은 아니다.
3. 열적 피드백 제어 시스템
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 열적 피드백 제어 시스템(2000)에 관하여 설명한다.
3.1 열적 피드백 제어 시스템의 개요
본 발명의 실시예에 따른 열적 피드백 제어 시스템(2000)은 열적 피드백이 피드백 디바이스(1600)에서 적절하게 출력되도록 콘텐츠 재생 디바이스(1200)와 피드백 디바이스(1600) 사이에서 열적 피드백과 관련된 정보를 제어하는 시스템이다. 열적 피드백 제어 시스템(2000)은 열적 경험 제공 시스템(1000)에 포함될 수 있다.
전술한 바와 같이, 콘텐츠 재생 디바이스(1200)는 열적 피드백 데이터를 피드백 디바이스(1600)에 제공하고, 피드백 디바이스(1600)는 열적 피드백 데이터에 따라 열적 동작을 수행하여 열적 피드백을 출력한다. 그러나, 경우에 따라 콘텐츠 재생 디바이스(1200)로부터의 열적 피드백 데이터를 이해할 수 없는 경우가 발생할 수 있다. 예를 들어, 콘텐츠 재생 디바이스(1200)와 피드백 디바이스(1600)간의 제조사가 다르거나, 사용언어, 운영체제 등이 다름에 따라, 콘텐츠 재생 디바이스(1200)에서 사용되는 명령어와 피드백 디바이스(1600)에서 사용되는 명령어간에 호환성이 없을 수 있다. 이 경우, 피드백 디바이스(1600)는 콘텐츠 재생 디바이스(1200)로부터의 열적 피드백을 해석할 수 없음에 따라, 콘텐츠 재생 디바이스(1200)에서 의도된 시점, 강도, 종류의 열적 피드백을 적절하게 출력할 수 없다.
이러한 문제를 해결하고자, 본 발명에서는 열적 피드백 제어 시스템(2000)을 설명한다. 열적 피드백 제어 시스템(2000)에 따르면, 콘텐츠 재생 디바이스(1200)와 피드백 디바이스(1600)간의 명령어 호환성이 향상될 수 있고, 이에 따라, 콘텐츠 재생 디바이스(1200)에서 제공되는 열적 피드백 데이터에 따라 피드백 디바이스(1600)에서 열적 피드백이 출력될 수 있다.
3.2. 열적 피드백 제어 시스템의 구성
도 27은 본 발명의 실시예에 따른 열적 피드백 제어 시스템(2000)의 구성에 관한 블록도이다.
도 27을 참조하면, 열적 피드백 제어 시스템(2000)은 열적 피드백 데이터 출력 유닛(2100), 열 출력 유닛(2200) 및 제어 유닛(2300)을 포함할 수 있다.
열적 피드백 데이터 출력 유닛(2100)은 열적 피드백 데이터를 획득하고, 열적 피드백 데이터를 제어 유닛(2300)에 제공할 수 있다. 여기서, 열적 피드백 데이터는 열적 피드백과 관련된 정보, 즉, 열적 피드백 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 열적 피드백 정보는 열적 피드백 대상, 열적 피드백 종류, 열적 피드백 강도, 열적 피드백 체감시점에 관한 정보가 포함되어 있을 수 있다.
그리고, 열적 피드백 데이터는 열적 피드백 데이터 출력 유닛(2100)에서 이해할 수 있는 형식(포맷) 및/또는 명령어로 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 몇몇 실시예에 있어서, 열적 피드백 데이터 출력 유닛(2100)은 콘텐츠 재생 디바이스(1200)에 포함되어 있는 형태로 구현될 수 있다. 구체적인 실시예로서, 열적 피드백 데이터 출력 유닛(2100)은 콘트롤러(1260)에 포함되어 있는 형태로 구현될 수 있다. 또한, 열적 피드백 데이터 출력 유닛(2100)은 멀티미디어 콘텐츠를 재생할 수 있는 어플리케이션에 포함되어 있는 형태로 구현될 수 있다.
단, 이에 한정되는 것은 아니고, 열적 피드백 데이터 출력 유닛(2100)은 열적 피드백 데이터를 획득하고 제공할 수 있는 어떠한 장치에 포함되어 있는 형태로 구현될 수 있다. 일 예로, 열적 피드백 데이터 출력 유닛(2100)은 피드백 디바이스(1600), 시청각 디바이스(1200) 또는 다른 외부 장치에 포함되어 있는 형태로 구현될 수 있다.
또한, 열 출력 유닛(2200)은 열적 피드백 제어 데이터를 획득하고, 열적 피드백 제어 데이터에 따라 열적 피드백을 제공할 수 있다. 여기서, 열적 피드백 제어 데이터는 열적 피드백과 관련된 정보가 열 출력 유닛(2200)에서 이해할 수 있는 형식 및/또는 명령어(이하, 이해할 수 있는 형식)로 구성된 데이터를 의미할 수 있다.
또한, 본 발명의 몇몇 실시예에 있어서, 열 출력 유닛(2200)은 피드백 디바이스(1600)에 포함되어 있는 형태로 구현될 수 있다. 이 때, 열적 피드백 제어 데이터의 형식은 열적 피드백 데이터의 형식과 동일 또는 상이할 수 있다.
구체적인 실시예로서, 열 출력 유닛(2200)은 피드백 콘트롤러(1648)에 포함된 형태로 구현될 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고, 열 출력 유닛(2100)은 열적 피드백 제어 데이터를 획득하고 열적 피드백 제어 데이터에 따라 열적 피드백을 제공하는 어떠한 장치에 포함되어 있는 형태로 구현될 수 있다.
또한, 제어 유닛(2300)은 열적 피드백 데이터를 획득하고, 열적 피드백 데이터를 기초로 열적 피드백 제어 데이터를 생성하고, 열적 피드백 제어 데이터를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시에에서, 열적 피드백 제어 데이터의 형식은 열적 피드백 데이터의 형식과 상이할 수 있다. 이 경우, 열 출력 모듈(2300)에 열적 피드백 데이터가 제공되더라도, 열 출력 모듈(2300)에서는 열적 피드백 데이터를 해석하지 못할 수 있다. 제어 장치(2200)는 열 출력 모듈(2300)이 열적 피드백 데이터에 포함된 열적 피드백 정보에 따라 열적 피드백을 출력할 수 있도록, 열적 피드백 데이터를 열적 피드백 제어 데이터로 변환할 수 있다.
또한, 본 발명의 몇몇 실시예에 있어서, 제어 유닛(2300)은 피드백 디바이스(1600), 시청각 디바이스(1400) 또는 콘텐츠 재생 디바이스(1200)에 포함되어 있는 형태로 구현될 수 있다.
또한, 이에 한정되는 것은 아니고, 제어 유닛(1300)은 열적 피드백 데이터를 기초로 열적 피드백 제어 데이터를 제공하는 어떠한 장치에 포함되어 있는 형태로 구현될 수 있다.
이하에서는 열적 피드백 제어 시스템(2000)의 각 구성 요소에 관하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
3.2.1. 열적 피드백 데이터 출력 유닛
도 28은 본 발명의 실시예에 따른 열적 피드백 출력 유닛(2100)의 구성에 관한 블록도이다.
도 28을 참조하면, 열적 피드백 출력 유닛(2100)은 열적 피드백 데이터 획득부(2110) 및 열적 피드백 데이터 제공부(2120)를 포함할 수 있다.
열적 피드백 데이터 획득부(2110)는 열적 피드백 데이터를 획득할 수 있다. 열적 피드백 데이터는 열적 피드백 정보를 포함하고, 열적 피드백 정보에 대해서는 도 29 및 30을 이용하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 실시예에서, 열적 피드백 데이터 획득부(2110)는 열적 피드백 데이터를 생성할 수 있다. 구체적인 실시예로, 열적 피드백 데이터 획득부(2110)는 열적 이벤트가 발생하고, 열적 이벤트에 따른 열적 피드백 정보가 결정되면, 열적 피드백 정보에 따라 열적 피드백 데이터를 생성할 수 있다. 여기서, 열적 이벤트는 열적 피드백과 연동되는 것에 의해 사용자 경험이 향상되는 특정 이벤트를 의미할 수 있다. 예를 들어, 콘텐츠가 게임 콘텐츠이고, 게임 콘텐츠 내에서 특정 열적 이벤트가 발생한 경우(예를 들어, 게임 콘텐츠 내 캐릭터가 특정 위치에 도달한 경우), 열적 피드백 데이터 획득부(2110)는 상기 특정 열적 이벤트에 대응되는 특정 열적 피드백 정보를 결정할 수 있다. 일 예로, 모든 열적 이벤트 마다, 해당 열적 이벤트에 대한 열적 피드백 정보가 지정된 테이블이 저장될 수 있고, 열적 피드백 데이터 획득부(2110)는 상기 테이블을 기초로 상기 특정 열적 피드백 정보를 결정할 수 있다. 다른 일 예로, 상기 해당 열적 이벤트에 대한 열적 피드백 정보를 산출하기 위한 알고리즘이 저장될 수 있다. 이 경우, 열적 피드백 데이터 획득부(2110)는 상기 알고리즘을 기초로, 상기 특정 열적 이벤트의 상황(상기 캐릭터의 이동 속도, 상기 캐릭터의 열 저항도 등)을 판단하고, 상기 판단 결과를 기초로 상기 특정 열적 피드백 정보를 결정할 수 있다. 그리고, 열적 피드백 데이터 획득부(2110)는 상기 특정 열적 피드백 정보를 기초로 열적 피드백 데이터를 생성할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 열적 피드백 데이터의 데이터 형식(또는 명령어)은 표준화될 수 있다. 이 경우, 상기 표준화된 데이터 형식에 따라, 열적 피드백 데이터는 열적 피드백 데이터 출력 유닛(2100)외 다른 유닛 및/또는 장치에서도 이해될 수 있다. 상기 표준화된 데이터 형식은 열적 피드백 데이터 출력 유닛(2100) 또는 열적 피드백 데이터 출력 유닛(2100)이 접근할 수 있는 장치(예를 들어, 메모리(1240))에 저장될 수 있다. 열적 피드백 데이터 획득부(2110)는 미리 지정된 데이터 형식을 획득하고, 열적 피드백 정보를 미리 지정된 데이터 형식에 따라 열적 피드백 데이터를 생성할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에서, 열적 피드백 데이터의 데이터 형식(또는 명령어)은 표준화되지 않고 다양할 수 있다. 이 경우, 상기 다양한 데이터 형식에 따라, 특정 데이터 형식을 기반으로 생성된 열적 피드백 데이터는 상기 특정 데이터 형식을 이해할 수 없는 다른 유닛 및/또는 장치에서는 이해될 수 없다. 물론, 상기 특정 데이터 형식을 이해할 수 있는 유닛 및/또는 장치에서는 상기 열적 피드백 데이터를 이해할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 열적 피드백 데이터 획득부(2110)는 열적 피드백 데이터를 생성하기 위한 열적 피드백 데이터 생성 함수(즉, 상기 특정 데이터 형식(또는, 특정 데이터 명령어)에 대한 정보를 포함하는 함수)를 호출하여 열적 피드백 데이터를 생성할 수 있다. 구체적으로, 열적 피드백 데이터 획득부(2110)는 열적 피드백 데이터 생성 함수를 복수개 포함하는 라이브러리에 접근할 수 있고, 상기 라이브러리 중 특정 데이터 형식에 대한 정보를 획득하고, 상기 특정 데이터 형식에 대한 정보를 기반으로 열적 피드백 데이터를 생성할 수 있다. 일 예로, 열적 피드백 데이터 생성 함수는 라이브러리에 추가될 수 있고, 이에 따라, 열적 피드백 데이터 획득부(2110)는 상기 추가된 열적 피드백 데이터 생성 함수를 이용하여, 새로운 데이터 형식의 열적 피드백 데이터를 생성할 수 있다. 또한 일 실시예에서, 열적 피드백 데이터 획득부(2110)는 열적 피드백 데이터 생성 함수에 접근하기 위한 API(Application Programming Interface)(또는, 열적 피드백 데이터를 생성하기 위한 API)를 호출할 수 있고, 상기 API를 통해 상기 라이브러리에 접근하여 상기 특정 데이터 형식에 대한 정보를 획득할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서, 열적 피드백 데이터 획득부(2110)는 외부로부터 열적 피드백 데이터를 수신할 수 있다. 예를 들어, 멀티미디어 콘텐츠가 동영상 콘텐츠인 경우, 열적 피드백 데이터 획득부(2110)는 외부 장치로부터 해당 동영상 콘텐츠에 대응되는 열적 피드백 데이터를 수신할 수 있다. 이 때, 상기 수신되는 열적 피드백 데이터는 열적 피드백 데이터 획득부(2110)에서 이해할 수 있는 데이터 형식일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서, 열적 피드백 데이터 획득부(2110)가 열적 피드백 데이터를 획득하는 시점은 다양할 수 있다. 예를 들어, 멀티미디어 콘텐츠에서, 열적 이벤트가 실시간으로 발생되는 경우, 열적 피드백 데이터 획득부(2110)는 상기 열적 이벤트가 발생할 때마다 실시간으로 열적 피드백 데이터를 획득할 수 있다. 다른 예로서, 열적 피드백 데이터 획득부(2110)는 미리 정해진 주기에 따라 열적 피드백 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들어, 열적 피드백 데이터 획득부(2110)는 외부 장치로부터 열적 피드백 데이터를 주기적으로 수신할 수 있다.
또 다른 예로서, 열적 피드백 데이터 획득부(2110)는 멀티미디어 콘텐츠가 재생되는 동안, 열적 피드백 데이터를 1회 획득할 수 있다. 예를 들어, 상기 멀티미디어 콘텐츠가 동영상 콘텐츠인 경우, 상기 동영상 콘텐츠에서 발생하는 복수의 열적 이벤트에 대응되는 복수의 열적 피드백 정보를 포함하는 하나의 열적 이벤트 데이터를 획득할 수 있다.
또한, 열적 피드백 데이터 제공부(2120)는 열적 피드백 데이터를 제어 유닛(2300)에 제공할 수 있다. 이 때, 열적 피드백 데이터 제공부(2120)가 열적 피드백을 제공하는 주기는 다양할 수 있다. 일 예로, 열적 피드백 데이터 제공부(2120)는 열적 피드백 데이터 획득부(2110)에서 열적 피드백 데이터가 획득될 때 마다 실시간으로 열적 피드백 데이터 제공부(2120)에 열적 피드백 데이터를 제공할 수도 있고, 열적 피드백 데이터 제공부(2120)에서 열적 피드백 데이터가 생성되더라도, 미리 정해진 주기에 따라 열적 피드백 데이터를 제공할 수도 있으며, 제어 유닛(2130)으로부터 요청을 받을 때 마다 열적 피드백 데이터를 제공할 수도 있다.
3.2.1.1. 열적 피드백 데이터
이하에서는, 열적 피드백 데이터 출력 유닛(2100)에서 획득되는 열적 피드백 데이터에 대해 설명한다.
본 명세서에서는, 설명의 편의를 위하여 열적 피드백 데이터를 도 29 및 도 30의 실시예를 중심으로 설명하지만, 열적 피드백 데이터가 도 29 및 도 30의 실시예로만 구성되는 것은 아니며, 이하에서 설명될 열적 피드백 정도가 다양한 방식으로 조합되어 열적 피드백 데이터가 구성될 수 있다. 예를 들어, 열적 피드백 데이터는 열적 피드백 모드, 열적 피드백 대상, 열적 피드백 강도 정보를 포함할 수 있다. 이를 조합하는 것은 당업자에게 자명한 정도에 불과하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 29 및 도 30은 본 발명의 실시예에 따른 열적 피드백 정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 29를 참조하면, 열적 피드백 데이터는 열적 피드백 정보로 열적 피드백 대상, 열적 피드백 종류, 열적 피드백 강도, 열적 피드백 제공시점에 관한 정보를 포함할 수 있다.
여기서, 열적 피드백 대상은 열적 피드백이 가해질 대상을 의미할 수 있다. 예를 들어, 열적 경험 제공 시스템(1000)에 복수의 피드백 디바이스(1600)가 이용되는 경우, 피드백 디바이스(1600)에 복수의 열 출력 모듈(1640)이 있는 경우 또는 열전 쌍 그룹(1644)별로 제어되어, 열 출력 모듈(1640)이 영역 별로 제어되는 경우 등에 열적 피드백 대상은 열적 피드백을 수행할 대상을 지시할 수 있다.
구체적으로, 열적 경험 제공 시스템(1000)에 복수의 피드백 디바이스(1600)가 이용되는 경우, 열적 피드백 데이터는 피드백 디바이스(1600)의 식별 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 피드백 디바이스(1600)의 식별정보는 두 개의 바 타입 게이밍 콘트롤러를 이용하는 VR 시스템에서 어느 게이밍 콘트롤러를 통해 열적 피드백을 출력할지에 관한 정보일 수 있다.
또한, 하나의 피드백 디바이스(1600)에서 영역별로 열적 피드백이 출력되는 경우, 열적 피드백 데이터는 열적 피드백이 출력되는 출력 영역에 대한 정보를 포함할 수 있다. 일 예로, 열적 피드백 데이터는 열적 경험 제공 시스템(1000)에서 피드백 디바이스(1600)의 열전 소자가 복수의 개별 제어 가능한 열전 쌍 그룹(1644)를 포함하는 열전 쌍 어레이(1643)로 제공되는 경우, 열적 피드백을 출력할 열 출력 모듈(1640)에 대한 식별정보, 열적 피드백을 출력할 열전 쌍 어레이(1643) 또는 열적 쌍 그룹(1644)에 대한 식별 정보를 포함할 수 있다.
또한, 열적 피드백 종류는 열적 피드백의 종류를 의미할 수 있다. 예를 들어, 열적 피드백 종류에는 온감 피드백, 냉감 피드백 및 열 그릴 피드백이 포함될 수 있다. 또 열 그릴 피드백에는 중립 열 그릴 피드백, 온열 그릴 피드백, 냉열 그릴 피드백이 포함될 수 있다.
또한, 열적 피드백 강도는 열적 피드백의 세기를 의미할 수 있다. 경우에 따라서는 열적 피드백 강도 정보에 열적 피드백 종류 정보가 포함할 수 있다. 예를 들면, 열적 피드백 강도가 1~10 등급으로 분류되고, 1~4 등급에는 냉감 피드백을 할당하고 5~8 등급에는 온감 피드백을 할당하고, 9~12 등급에는 열 그릴 피드백을 할 수 있는 식이다. 또한, 다른 예로서, 열적 피드백의 종류별로 열적 피드백 강도가 분류될 수 있다. 일예로, 열적 피드백의 강도는 온감 피드백에 대해 1~5 등급으로 분류되고, 냉감 피드백에 대해 1~5 등급으로 분류될 수 있다.
또한, 열적 피드백 제공 시간은 열적 피드백이 제공되는 시간을 의미할 수 있다. 열적 피드백 제공 시간은 열적 피드백 출력의 개시 시간, 종료 시간, 수행 시간 등을 포함할 수 있다.
도 30을 참조하면, 열적 피드백 데이터는 열적 피드백 정보로써, 열적 피드백 모드, 열적 피드백 종류 및 열적 피드백 제공 시간에 관한 정보를 포함할 수 있다.
여기서, 열적 피드백 모드는 열적 피드백이 출력되는 방식에 관한 것이다. 구체적으로, 열적 피드백 모드는 열적 피드백이 출력되는 방식에 관한 것으로, 단순출력 모드 및 열 이동 동작 모드를 포함할 수 있다.
단순출력 모드는, 복수의 출력 영역에서 열적 피드백이 출력되는 경우, 사용자에 열적 경험에 있어서, 복수의 출력 영역에서 출력되는 열적 피드백이 서로 관련성이 없는 경우의 열 출력 모드를 의미한다. 즉, 특정 출력 영역에서 출력되는 열적 피드백은 다른 출력 영역에서 출력되는 열적 피드백과 관련성이 없을 수 있다.
반면, 열 이동 동작 모드는 복수의 출력 영역에서 열을 이동시키는 동작일 경우의 열 출력 모드를 의미한다. 이 경우, 열 이동 동작을 위해, 특정 출력 영역에서 출력되는 열적 피드백은 다른 출력 영역에서 출력되는 열적 피드백과 관련될 수 있다.
또한, 열 이동 동작 모드는 열 이동 동작의 종류 및 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다. 열 이동 동작의 종류로는, 출력 영역들에서 순서대로 열적 피드백이 출력되되, 특정 출력 영역에서 열적 피드백이 출력 개시된 시점에서 미리 정해진 시간 이후에 이전 출력 영역의 열적 피드백 출력이 종료되는 제1 열 이동 동작(도 19 내지 22 참조), 출력 영역들에서 순서대로 열적 피드백이 출력되되, 출력 영역들에서 동시에 열적 피드백이 종료되는 제2 열 이동 동작(도 23 내지 24 참조) 및 출력 영역들에서 동시에 열적 피드백을 출력 개시하되, 출력 영역들의 순서대로 열적 피드백 출력이 종료되는 제3 열 이동 동작(도 25 내지 26 참조)을 포함할 수 있다. 물론, 이외에도, 특정 출력 영역에서 출력되는 열적 피드백이 다른 출력 영역에서 출력되는 열적 피드백과 관련되는 어떠한 열적 피드백도 열 이동 동작에 포함될 수 있다.
또한, 열 이동 동작의 종류로, 각 열 이동 동작의 세부 종류가 포함될 수 있다. 예를 들어, 세부 종류에는 상기 열 이동 동작의 종류와 강도정보가 결합될 수 있다. 일 예로, 출력 영역들에서 순서대로 열적 피드백이 출력되는 제1 열 이동 동작의 제1-1 세부 종류는 처음에 열적 피드백이 출력되는 출력 영역에서는 강도가 높은 등급이고, 마지막에 열적 피드백이 출력되는 출력 영역에서는 강도가 낮은 등급으로 설정될 수 있으며, 제1-2 세부 종류는 처음에 열적 피드백이 출력되는 출력 영역에서는 강도가 낮은 등급이고, 마지막에 열적 피드백이 출력되는 출력 영역에서는 강도가 높은 등급으로 설정될 수 있다.
또한, 열 이동 동작 모드는 열 이동 동작의 방향 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 열 이동 동작의 방향 정보는 열 이동 동작이 시작되는 방향 및 종료되는 방향에 대한 정보가 포함될 수 있다. 예를 들어, 열 이동 동작의 방향 정보는 열 이동 동작이 왼쪽/오른쪽에 배치된 출력 영역에서 오른쪽/왼쪽에 배치된 출력 영역의 순서로 수행되는 제1/2 방향 및 위쪽/아래쪽에 배치된 출력 영역에서 아래쪽/위쪽에 배치된 출력 영역의 순서로 수행되는 제3/4 방향을 포함할 수 있다. 이에 한정되지 않고, 열 이동 동작의 방향 정보는 열 이동 동작의 방향성과 관련된 정보들을 모두 포함할 수 있다.
또한, 열적 피드백 종류 및 열적 피드백 제공 시간에 관한 정보은 도 29에서 설명된 사항이 그대로 적용될 수 있다.
3.2.2. 열 출력 유닛
도 31은 본 발명의 실시예에 따른 열 출력 유닛(2200)의 구성에 관한 블록도이다.
도 31을 참조하면, 열 출력 유닛(2200)은 열적 피드백 제어 데이터 획득부(2210) 및 열적 피드백 제공부(2220)를 포함할 수 있다.
열적 피드백 제어 데이터 획득부(2210)는 열적 피드백 제어 데이터를 획득할 수 있다. 전술한 바와 같이, 열적 피드백 제어 데이터는 열 출력 유닛(2200)에서 이해할 수 있는 형식(포맷) 및/또는 명령어(이하, 형식)으로 구성될 수 있다. 다시 말해, 열적 피드백 제어 데이터는 상기 형식을 해석할 수 없는 명령어 체계를 가진 다른 유닛 및/또는 장치에서는 이해될 수 없다. 예를 들어, 열적 피드백 제공 유닛(2100)에서 상기 형식을 해석할 수 없는 경우에는 열적 피드백 제어 데이터를 이해할 수 없다. 또한, 열 출력 유닛(2200) 외에 다른 열 출력 유닛에서 상기 형식을 해석할 수 없는 경우에는 열적 피드백 제어 데이터를 이해할 수 없다. 즉, 열적 피드백 제어 데이터는 특정 열 출력 유닛에서만 이해될 수 있는 특수성을 가질 수 있다. 일 예로, 열적 피드백 제어 데이터는 미리 정해진 패킷 구조로 구성될 수 있다. 열적 피드백 제어 데이터 및 열적 피드백 제어 데이터의 패킷 구조에 대해서는 도 31을 이용하여 상세하게 설명한다.
구체적으로, 열적 피드백 제어 데이터 획득부(2210)는 제어 유닛(2300)로부터 열적 피드백 제어 데이터를 획득할 수 있다. 물론, 경우에 따라, 열적 피드백 제어 데이터 획득부(2210)는 열적 피드백 데이터 출력 유닛(2100)으로부터 열적 피드백 제어 데이터를 획득할 수 있다. 이 경우, 열적 피드백 제어 데이터 획득부(2210)는 열적 피드백 데이터 출력 유닛(2100)에서 출력되는 열적 피드백 데이터를 열적 피드백 제어 데이터로 획득하는 것으로, 상기 열적 피드백 데이터와 열적 피드백 제어 데이터는 동일할 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 열적 피드백 제어 데이터 획득부(2210)는 제어 유닛(2300)에 열적 피드백 제어 데이터를 요청하기 위한 제어 요청 데이터를 전송하고, 상기 제어 요청 데이터에 따라 제어 유닛(2300)으로부터 열적 피드백 제어 데이터를 획득할 수 있다. 이 때, 열적 피드백 제어 데이터 획득부(2210)는 상기 제어 요청 데이터를 미리 정해진 주기에 따라 제어 유닛(2300)에 전송할 수도 있고, 열 출력 유닛(2200)이 외부로부터 열적 피드백의 출력을 요청받았을 경우에만 상기 제어 요청 데이터를 제어 유닛(2300)에 전송할 수 있다.
또한, 다른 일 실시예에서, 열적 피드백 제어 데이터 획득부(2210)는 상기 제어 요청 데이터를 전송하지 않고도 제어 유닛(2300)으로부터 열적 피드백 제어 데이터를 획득할 수 있다. 일 예로, 멀티미디어 콘텐츠에서, 열적 이벤트가 실시간으로 발생되는 경우, 열적 피드백 제어 데이터 획득부(2210)는 제어 유닛(2300)이 열적 피드백 데이터를 획득할 때마다, 이에 응답하여, 제어 유닛(2300)으로부터 열적 피드백 제어 데이터를 획득할 수 있다.
또 다른 예로서, 열적 피드백 제어 데이터 획득부(2210)는 멀티미디어 콘텐츠가 재생되는 동안, 열적 피드백 제어 데이터를 1회 획득할 수 있다. 예를 들어, 상기 멀티미디어 콘텐츠가 동영상 콘텐츠인 경우, 열적 피드백 제어 데이터 획득부(2210)는 제어 유닛(2300)으로부터 상기 동영상 콘텐츠에서 연계되는 복수의 열적 이벤트에 대응되는 복수의 열적 피드백 정보를 포함하는 하나의 열적 이벤트 데이터를 획득할 수 있다.
또한, 열적 피드백 제공부(2220)는 열적 피드백 제어 데이터에 따라 열적 피드백을 제공될 수 있다. 예를 들어, 열 출력 모듈(2220)이 피드백 콘트롤러(1648)에 포함된 형태로 구현될 경우에는, 열적 피드백 제어 데이터에 따라 열 출력 모듈(1640) 내의 다른 구성들을 제어하여 열적 피드백을 출력할 수 있다. 다른 예로서, 열 출력 모듈(2220)이 피드백 콘트롤러(1648)에 포함된 형태가 아닌 경우에는 열 출력 모듈(2220)은 피드백 콘트롤러(1648)에 열적 피드백 제어 데이터를 제공할 수 있다.
또한, 열적 피드백 제공부(2220)는 열적 피드백 제어 데이터를 해석하기 위한 해석 정보를 포함할 수 있다. 경우에 따라, 열적 피드백 제어 데이터는 소정의 방식으로 인코딩될 수 있다. 예를 들어, 열적 피드백 제어 데이터의 크기를 줄이기 위하여 열적 피드백 제어 데이터는 상기 소정의 방식으로 인코딩될 수 있다. 만약, 열적 피드백 제어 데이터의 크기가 큼에 따라, 열적 피드백 제어 데이터 획득부(2220)가 열적 피드백 제어 데이터를 획득하는 시간이 지연되면, 열적 피드백 제공부(2220)에서의 열적 피드백의 제공 역시 지연될 수 있기 때문이다.
열적 피드백 제공부(2220)는 상기 해석 정보를 이용하여 상기 열적 피드백 제공부(2220)가 이해할 수 있도록 상기 열적 피드백 제어 데이터를 디코딩 할 수 있다. 일 예로, 상기 해석 정보는 테이블 형태로 구성될 수 있다. 구체적으로, 상기 테이블에는, 열적 피드백 제어 데이터 중 열적 피드백 종류 정보가 "0001"로 구성될 경우에는 온감 피드백을 출력하고, "0011"로 구성될 경우에는 냉감 피드백을 출력하고, "0111"로 구성될 경우에는 냉감 피드백을 출력하라는 정보가 포함될 수 있다. 다른 일 예로, 상기 해석 정보는 상기 열적 피드백 제어 데이터의 디코딩을 위한 알고리즘이 포함될 수 있고, 열적 피드백 제공부(2220)는 상기 알고리즘에 따라 열적 피드백 제어 데이터를 디코딩할 수 있다.
3.2.2.1. 열적 피드백 제어 데이터
이하에서는, 열 출력 유닛(2100)에서 획득되는 열적 피드백 제어 데이터에 대해 설명한다.
도 32 및 도 33은 본 발명의 실시예에 따른 열적 피드백 제어 데이터의 패킷 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 32를 참조하면, 열적 피드백 제어 데이터의 패킷 구조(이하, 패킷)은 헤더 및 페이로드로 구성될 수 있다.
헤더는 목적지에 대한 정보, 즉, 열 출력 모듈(2200)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 패킷은 제어 유닛(2300)에서 전송할 수 있고, 제어 유닛(2300)은 상기 패킷을 열 출력 모듈(2200)에 전송하기 위하여, 상기 헤더에 제어 유닛(2300)에 대한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 페이로드는 열적 피드백 정보를 포함할 수 있다. 이 때, 페이로드에서 열적 피드백 데이터는 열 출력 모듈(2200)에서 설정된 규칙에 따라 특정한 형식으로 배열될 수 있다. 만약, 상기 페이로드가 열 출력 모듈(2200)에서 설정된 규칙외에 다른 규칙으로 배열되었다면, 상기 열 출력 모듈(2200)은 상기 페이로드를 포함하는 열적 피드백 제어 데이터를 해석할 수 없다. 이를 위해, 제어 유닛(2300)은 상기 패킷을 생성하기 전에, 상기 열 출력 모듈(2200)에서 설정된 규칙에 대한 정보를 미리 획득할 수 있다.
이와 같이, 페이로드는 다양한 형식으로 구성될 수 있다. 도 32 및 도 33에서는 페이로드의 다양한 구성에 대해 설명한다.
본 명세서에서는, 설명의 편의를 위하여 페이로드를 도 32 및 도 33의 실시예를 중심으로 설명하지만, 페이로드가 도 32 및 도 33의 실시예로만 구성되는 것은 아니며, 이하에서 설명될 필드들이 다양한 방식으로 조합되어 페이로드가 구성될 수 있다. 이를 조합하는 것은 당업자에게 자명한 정도에 불과하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 이하에서 설명될 필드외에도, 열적 피드백 정보를 나타내는 다양한 필드가 존재할 수 있다. 예를 들어, 상기 페이로드에는 열적 피드백 모드에 대한 모드 필드, 열 이동 동작에 대한 열 이동 동작 필드(예를 들어, 열 이동 동작의 종류에 대한 필드, 열 이동 동작의 방향에 대한 필드)가 포함될 수 있다. 이러한 다양한 필드들 역시 상기 페이로드의 필드에 적용될 수 있다.
도 32에서, 페이로드는 피드백 디바이스 식별 정보를 나타내는 디바이스 ID 필드(Device ID field), 제1 출력영역부터 제n 출력영역을 지시하는 n개의 출력영역 필드(Region field), 각 출력영역에 대한 열적 피드백 정보를 나타내는 n개의 피드백 정보 필드(Feedback Info field)로 구성될 수 있다. 디바이스 ID 필드는 열적 경험 제공 시스템(1000)에 복수의 피드백 디바이스(1600)가 이용되는 경우에, 상기 패킷이 어느 피드백 디바이스(1600)에 대한 패킷인지를 나타내는 정보이다. 또한, 출력영역 필드는 피드백 디바이스(1600)에서 열적 피드백이 출력되는 영역에 대한 정보로, 피드백 디바이스(1600)가 복수의 열 출력 모듈(1640)을 포함하는 경우에는 상기 출력영역 필드는, 상기 출력영역 필드와 대응되는 피드백 정보 필드가 어떤 열 출력 모듈(1640)에 관한 것인지를 나타낸다. 또한, 피드백 디바이스(1600)에서 열전 쌍 어레이(1643) 또는 열전 쌍 그룹(1644)가 개별적으로 제어되는 경우, 출력영역 필드는 상기 출력영역 필드와 대응되는 피드백 정보 필드가 어떤 열전 쌍 어레이(1643) 또는 열전 쌍 그룹(1644)에 관한 것인지를 나타낸다.
또한, 피드백 정보 필드는 열적 피드백 종류에 대한 정보를 나타내는 타입 필드(Type field) 및 열적 피드백의 강도를 나타내는 레벨 필드(Level field)를 포함할 수 있다. 이 때, 타입 필드는 온감 피드백, 냉감 피드백 및 열 그릴 피드백을 지시하는 정보를 포함할 수 있고, 특히 열 그릴 피드백에 대해서는, 중립 열 그릴 피드백, 온열 그릴 피드백, 냉열 그릴 피드백을 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 또한, 레벨 필드에서는 상기 타입 필드에서 지시된 열적 피드백의 세기가 설정될 수 있다.
또한, 실시예에 따라, 피드백 정보 필드는 타입 필드를 포함하지 않고, 레벨 필드를 포함할 수 있다. 이 때, 레벨 필드는 열적 피드백에 대한 정보를 포함할 수 있다. 일 예로, 레벨 필드에서, 강도가 1~12 등급으로 분류되고, 1~4 등급에는 냉감 피드백이 할당되고, 5~8 등급에는 냉감 피드백이 할당되고, 9~12 등급에는 열 그릴 피드백이 할당될 수 있다.
도 33을 참조하면, (a)에서, 상기 패킷의 페이로드는 출력 영역 필드 및 및 레벨 필드를 포함할 수 있다 상기 출력 영역 필드에서는 피드백 디바이스(1600)에서 복수의 출력 영역이 동일하게 제어되는 경우에는 복수의 출력 영역 전체를 지시할 수도 있지만, 복수의 출력 영역이 개별적으로 제어되는 경우에는, 복수의 출력 영역이 지시될 수 있다. 예를 들어, 피드백 디바이스(1600)에 n개의 출력 영역이 포함된 경우, 출력 영역 필드는 n개의 출력 영역 각각을 지시하는 필드값을 포함할 수 있다. 또한, 레벨 필드 역시 복수의 출력 영역이 동일하게 제어되는 경우에는 복수의 출력 영역 전체에서 출력되는 열적 피드백 강도가 지시될 수도 있지만, 복수의 출력 영역이 개별적으로 제어되는 경우에는, 복수의 출력 영역 각각에 대응되는 열적 피드백 강도가 지시될 수 있다. 예를 들어, 피드백 디바이스(1600)에 n개의 출력 영역이 포함된 경우, 출력 영역 필드는 n개의 출력 영역 각각의 열적 피드백 강도를 지시하는 필드값을 포함할 수 있다.
또한, (b)와 같이, 상기 패킷의 페이로드는, n개의 출력 영역 각각을 지시하는 n개의 출력영역 필드 및 상기 복수의 출력 영역 각각의 열적 피드백 강도를 지시하는 n개의 레벨 필드를 포함할 수 있다.
또한, 상기 패킷의 페이로드는 (c)에서와 같이 출력영역 필드, 레벨 필드 및 타입 필드를 포함할 수 있고, (d)에서와 같이 디바이스 ID 필드, 출력영역 필드, 레벨 필드 및 타임 필드(Time field)를 포함할 수 있다. 여기서, 타임 필드는 열적 피드백의 제공 시간에 대한 정보를 포함할 수 있다. 일 예로, 타임 필드는 열적 피드백 출력의 개시시간을 나타내는 제1 타임 필드, 열적 피드백 출력의 종료시간을 나타내는 제2 타임 필드 및 열적 피드백 출력의 수행시간을 나타내는 제3 타임 필드 중 적어도 하나의 필드를 포함할 수 있다. 또한, 실시예에 따라 상기 개시시간, 상기 종료시간, 상기 수행시간은 분리된 필드가 아니라 상기 타임 필드 내에서 고유의 필드값으로 표현될 수 있다. 또한, 타임 필드는 상기 개시시간, 상기 종료시간, 상기 수행시간 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다.
또한, (c) 및 (d)에 도시된 페이로드에서는 출력영역 필드 및 레벨 필드가 각각 한 개의 필드로 포함되는 것으로 표현되었지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 (c) 및 (d)에 도시된 페이로드에는 (b)에서와 같이 n개의 출력영역 필드 및 n개의 레벨 필드, n개의 타입필드, n개의 타임 필드가 포함될 수 있다.
이 외에도, 상기 패킷의 페이로드는 열적 피드백 정보를 지시할 수 있는 다양한 방식으로 표현될 수 있다.
3.2.3. 제어 유닛
전술한 바와 같이, 제어 유닛(2300)은 열적 피드백 데이터를 획득하고, 열적 피드백 데이터를 기초로 열적 피드백 제어 데이터를 생성하고, 열적 피드백 제어 데이터를 제공할 수 있다. 제어 유닛(2300)은 열적 피드백 데이터 출력 유닛(2100)과 열 출력 유닛(2200)사이에서 데이터를 송수신하며 열적 피드백 데이터 출력 유닛(2100)과 열 출력 유닛(2200)의 호환성을 향상시킨다는 측면에서 미들웨어(middleware) 형태로 구현될 수 있다.
도 34는 본 발명의 실시예에 따른 제어 유닛(2300)의 구성에 관한 블록도이다.
도 34를 참조하면, 제어 유닛(2300)은 획득부(2310), 해석부(2320) 및 제공부(2330)를 포함할 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이, 제어 유닛(2300)은 피드백 디바이스(1600), 콘텐츠 재생 디바이스(1200) 또는 외부 장치에 포함되어 있는 형태로 구현될 수 있다. 일 예로, 제어 유닛(2300)은 피드백 디바이스(1600)의 피드백 콘트롤러(1648) 또는 피드백 콘트롤러(1648)가 아닌 피드백 디바이스(1600) 내의 다른 콘트롤러에 포함되어 있는 형태로 구현될 수 있다. 또한, 다른 일 예로, 제어 유닛(2300)은 콘텐츠 재생 디바이스(1200)의 콘트롤러(1260) 또는 콘텐츠 재생 디바이스(1200) 내의 다른 콘트롤러에 포함되어 있는 형태로 구현될 수 있다. 또한, 구체적인 예로서, 제어 유닛(2300)은 피드백 디바이스(1600)의 외부 장치로서 피드백 디바이스(1600)를 제어하기 위한 드라이버(driver)의 형태로 구현될 수도 있고, 멀티미디어 콘텐츠와 독립적인 소프트웨어로 멀티미디어 콘텐츠에 열적 피드백 정보를 제공하는 써멀 엔진(thermal engine)의 형태로 구현될 수도 있다.
본 발명의 실시예에서, 획득부(2310)는 열적 피드백 출력 유닛(2100)에서 제공되는 열적 피드백 데이터를 획득할 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 획득부(2310)는 열적 피드백 출력 유닛(2100)에 열적 피드백 데이터를 요청하기 위한 요청 데이터를 전송하고, 상기 요청 데이터에 따라 열적 피드백 출력 유닛(2100)으로부터 열적 피드백 데이터를 획득할 수 있다. 이 때, 획득부(2310)는 상기 요청 데이터를 미리 정해진 주기에 따라 열적 피드백 출력 유닛(2100)에 전송할 수도 있고, 제어 유닛(2300)이 열 출력 유닛(2200)로부터 열적 피드백 제어 데이터를 요청하는 제어 요청 데이터를 획득할 경우에만 상기 요청 데이터를 열적 피드백 출력 유닛(2100)에 전송할 수 있다.
또한, 다른 일 실시예에서, 획득부(2310)는 상기 요청 데이터를 전송하지 않고도 열적 피드백 출력 유닛(2100)으로부터 열적 피드백 데이터를 획득할 수 있다. 일 예로, 멀티미디어 콘텐츠에서, 열적 이벤트가 실시간으로 발생되는 경우, 획득부(2310)는 열적 피드백 출력 유닛(2100)이 열적 피드백 데이터를 획득할 때마다, 열적 피드백 출력 유닛(2100)으로부터 열적 피드백 데이터를 획득할 수 있다.
또 다른 예로서, 획득부(2310)는 멀티미디어 콘텐츠가 재생되는 동안, 열적 피드백 데이터를 1회 획득할 수 있다. 예를 들어, 상기 멀티미디어 콘텐츠가 동영상 콘텐츠인 경우, 획득부(2310)은 열적 피드백 출력 유닛(2100)으로부터 상기 동영상 콘텐츠에서 발생하는 복수의 열적 이벤트에 연계되는 복수의 열적 피드백 정보를 포함하는 하나의 열적 이벤트 데이터를 획득할 수 있다.
또한, 해석부(2320)는 열적 피드백 데이터를 해석할 수 있다. 전술한 바와 같이, 열적 피드백 데이터는 열적 피드백 데이터 출력 유닛(2100)에서 이해할 수 있는 형식으로 구성될 수 있다. 즉, 경우에 따라, 열적 피드백 데이터는 상기 형식에 대한 정보가 없는 다른 유닛 또는 장치에서는 이해될 수 없다. 상기 해석이란 것은 열적 피드백 데이터로부터, 열적 피드백 데이터에 포함된 정보, 즉, 열적 피드백과 관련된 정보를 이해하는 것을 의미할 수 있다. 상기 해석은, 분석(analysis), 파싱(parsing) 등 다양한 용어로 표현될 수 있다. 이에 따라, 상기 해석부(2320)는 분석부, 파싱부 등 다양한 명칭으로 표현될 수 있다.
해석부(2320)는 열적 피드백 데이터의 해석을 위하여, 상기 열적 피드백 데이터의 형식에 대한 정보를 미리 획득할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 열적 피드백 데이터가 표준화된 데이터 형식으로 구성된 경우, 해석부(2320)는 상기 표준화된 데이터 형식을 해석하기 위한 정보를 획득부(2310)가 접근할 수 있는 장치(예를 들어, 메모리(1240))에 저장할 수 있고, 상기 표준화된 데이터 형식을 해석하기 위한 정보를 이용하여 상기 열적 피드백 데이터로부터 열적 피드백과 관련된 정보를 획득할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에서, 열적 피드백 데이터가 상기 표준화된 데이터 형식이 아닌 다양한 형식으로 구성될 수 있다. 이 경우, 해석부(2320)는 열적 피드백 데이터의 데이터 형식(이하, 특정 데이터 형식)을 해석하기 위한 정보에 접근하여 상기 특정 데이터 형식을 해석할 수 있다. 예를 들어, 상기 특정 데이터 형식에 대한 정보에 접근하기 위한 API를 호출하고, 상기 API를 통해 상기 특정 데이터 형식에 대한 정보를 포함하는 라이브러리에 접근하여 상기 특정 데이터 형식에 대한 정보를 획득할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에서, 해석부(2320)는 열적 피드백 데이터 출력 유닛(2100)로부터 상기 특정 데이터 형식에 대한 정보를 획득할 수도 있다.
해석부(2320)는 상기 특정 데이터 형식에 대한 정보를 이용하여 상기 열적 피드백 데이터를 해석할 수 있다.
또한, 제공부(2330)는 열적 피드백 데이터를 해석하여 획득한 열적 피드백에 관한 정보를 열 출력 유닛(2200)에 제공할 수 있다. 이 때, 제공부(2330)는 상기 열적 피드백에 관한 정보를 열 출력 유닛(2200)에서 이해할 수 있는 형식으로 제공할 수 있다.
구체적으로, 도 35는 본 발명의 실시예에 따른 제어 유닛(2300)의 열적 피드백 제어 데이터 제공 동작에 관한 순서도이다.
도 35를 참조하면, 제어 유닛(2300)의 열적 피드백 제어 데이터 제공 동작은 열적 피드백 데이터를 획득하는 단계(S3510), 열적 피드백 데이터가 피드백 디바이스에서 이해될 수 있는지 여부를 판단하는 단계(S3520) 및 열적 피드백 데이터를 열적 피드백 제어 데이터로 변환하는 단계(S3530)를 포함할 수 있다.
제어 유닛(2300)의 획득부(2310)는 열적 피드백 데이터를 획득할 수 있다(S3510). 설명의 편의를 위해, 단계 S3510에는 획득부(2310)에 대해서 전술한 내용이 그대로 적용될 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
또한, 제어 유닛(2300)의 제공부(2330)는 열적 피드백 데이터가 피드백 디바이스(1600)에서 이해될 수 있는지 여부를 판단할 수 있다(S3530). 구체적으로, 제공부(2330)는 열 출력 유닛(2200)에서 이해할 수 있는 데이터 형식에 대한 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 열 출력 유닛(2200)에서 이해할 수 있는 데이터 형식에 대한 정보는 제공부(2330)가 접근할 수 있는 장치(예를 들어, 메모리(1240))에 저장될 수 있다. 또한, 열 출력 유닛(2200)에서 이해할 수 있는 데이터 형식에 대한 정보는 특정 라이브러리에 저장될 수 있고, 제공부(2330)는 상기 라이브러리에 접근하여 열 출력 유닛(2200)에서 이해할 수 있는 데이터 형식에 대한 정보를 획득할 수 있다. 또한, 다른 예로서, 제공부(2330)는 열 출력 유닛(2200)으로부터 열 출력 유닛(2200)에서 이해할 수 있는 데이터 형식에 대한 정보를 수신할 수 있다.
또한, 열 출력 유닛(2200)외에, 열 출력 유닛(2200)에서 사용하는 데이터 형식 외에도 다른 데이터 형식을 열 출력 유닛(2200)이 존재할 수 있고, 이에 따라 제공부(2330)는 복수의 열 출력 유닛 각각에 대하여, 해당 열 출력 유닛이 이해할 수 있는 열적 피드백 제어 데이터를 제공할 수 있다. 이를 위해, 복수의 열 출력 유닛 각각이 이해할 수 있는 데이터 형식에 대한 정보가 저장된 테이블이 저장될 수 있고, 상기 테이블로부터 복수의 열 출력 유닛 각각이 이해할 수 있는 데이터 형식에 대한 정보를 획득할 수 있다.
또한, 제공부(2330)는 열적 피드백 데이터의 데이터 형식이 열 출력 유닛(2200)에서 이해할 수 있는 데이터 형식과 호환되는지 여부를 판단할 수 있다. 상기 판단 결과, 호환이 가능한 경우, 제공부(2330)는 열적 피드백 데이터가 피드백 디바이스(1600)에서 이해되는 것으로 판단하고, 호환이 가능하지 않는 경우에는, 열적 피드백 데이터가 피드백 디바이스(1600)에서 이해되지 못하는 것으로 판단할 수 있다.
또한, 열적 피드백 데이터가 피드백 디바이스(1600)에서 이해되는 것으로 판단된 경우, 제공부(2330)는 상기 열적 피드백 데이터를 별도로 가공하지 않고, 상기 열적 피드백 제어 데이터로써 상기 열적 피드백 데이터를 제공할 수 있다. 즉, 열 출력 유닛(2200)에서 획득하는 열적 피드백 제어 데이터는 열적 피드백 데이터 출력 유닛(2100)에서 출력하는 열적 피드백 데이터와 동일할 수 있다.
또한, 열적 피드백 데이터가 피드백 디바이스(1600)에서 이해되지 않는 것으로 판단된 경우, 제공부(2330)는 열적 피드백 데이터를 열적 피드백 제어 데이터로 변환할 수 있다(S3530). 즉, 제공부(2330)는 열 출력 유닛(2200)에서 이해 가능하도록 열적 피드백 데이터를 가공할 수 있고, 가공된 열적 피드백 데이터, 즉, 열적 피드백 제어 데이터를 열 출력 유닛(2200)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 제공부(2320)는 앞서 획득한 열 출력 유닛(2200)에서 이해할 수 있는 데이터 형식에 대한 정보를 이용하여, 열적 피드백 데이터로부터 추출한 열적 피드백에 관한 정보를 기초로 열적 피드백 제어 데이터로 생성할 수 있다. 이에 따라, 열적 피드백 데이터와 열적 피드백 제어 데이터는 데이터 형식(포맷), 데이터 크기, 패킷 구조 등이 상이해질 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 제공부(2330)는 열적 피드백 데이터를 열적 피드백 제어 데이터로 단순 변환할 수도 있지만, 단순 변환하지 않고, 열 출력 유닛(2200)이 열적 피드백 제어 데이터를 제공하는 열 출력 모듈(1640)의 기능(또는 상태, 사양(specification), 이하에서는 열 출력 모듈(1640)의 기능이라고 표현함)에 따라, 상기 열 출력 모듈(1640)에서 열적 피드백을 출력할 수 있도록 열적 피드백 제어 데이터를 생성할 수 있다.
예를 들어, 열 출력 유닛(2200)이 열적 피드백 제어 데이터를 제공하는 열 출력 모듈(1640)에서는, 열적 피드백 데이터에 포함된 열적 피드백에 관한 정보에 따라 열적 피드백을 출력하지 못할 수 있다. 일 예로, 열적 피드백 데이터에 열 이동 동작에 대한 정보가 포함되어 있으나, 열 출력 모듈(1640)에서 열전 쌍 어레이(1643) 또는 열전 쌍 그룹(1644)별로 개별적으로 제어되지 않고, 모든 열전 소자가 동일하게 제어될 수 있다. 즉, 상기 열 출력 모듈(1640)에서는 열 이동 동작이 수행될 수 없다.
이를 위해, 제공부(2330)는 상기 열 출력 모듈(1640)에서 열적 피드백을 출력할 수 있도록 열적 피드백 데이터를 열적 피드백 제어 데이터로 변환할 수 있다.
구체적으로, 제공부(2330)는 상기 열 출력 모듈(1640)의 기능에 대한 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 열 출력 유닛(2200)에서 이해할 수 있는 데이터 형식에서는 열 출력 모듈(1640)의 기능이 반영될 수 있다. 일 예로, 열 출력 유닛(2200)에서 이해할 수 있는 데이터 형식의 패킷 구조에는 열 이동 동작의 종류에 대한 패킷이 존재하지 않고, 제공부(2330)는 상기 패킷 구조를 기초로 상기 열 출력 모듈(1640)의 기능을 확인할 수 있다.
다른 예로서, 제공부(2330)는 열 출력 유닛(2330)으로부터 상기 열 출력 모듈(1640)의 기능에 대한 정보를 획득할 수 있다.
또 다른 예로서, 제공부(2330)는 복수의 열 출력 유닛 각각에 대응되는 상기 열 출력 모듈(1640)의 기능에 대한 정보를 나타내는 테이블을 포함할 수 있고, 상기 테이블을 기초로 상기 열 출력 모듈(1640)의 기능에 대한 정보를 획득할 수 있다.
또한, 제공부(2330)는 열적 피드백 데이터를 기초로 열적 피드백 제어 데이터로 생성하는 과정에서, 상기 열적 피드백 데이터에 포함된 정보 중 상기 열 출력 모듈(1640)에서 출력할 수 없는 열적 피드백에 대한 정보(이하, 출력 불가능한 열적 피드백 정보)를 제거하고 상기 열적 피드백 데이터를 생성할 수도 있고, 상기 출력 불가능한 열적 피드백 정보를 유사한 열적 피드백 정보로 치환할 수도 있다.
예를 들어, 상기 열 출력 모듈(1640)에서 열 그릴 피드백을 출력할 수 없을 경우에 열적 피드백 데이터에 열 그릴 피드백에 대한 정보가 포함된 경우, 제공부(2330)는 열 그릴 피드백에 대한 정보를 무시하고 열적 피드백 제어 데이터를 생성할 수도 있고, 열 그릴 피드백에 대한 정보를 강도가 높은 열감 피드백의 출력을 지시하는 정보를 치환하여 열적 피드백 제어 데이터를 생성할 수도 있다.
제어 유닛(2300)의 열적 피드백 제어 데이터의 제공과 관련된 구현예는 아래에서 보다 자세하게 설명한다.
3.2.3.1. 제어 유닛(2300)의 열적 피드백 제어 데이터 제공의 구현예
도 36은 본 발명의 실시예에 따른 열적 피드백 데이터에서 복수의 출력 영역에 대한 개별 제어가 지시된 경우의 제어 유닛(2300)의 열적 피드백 제어 데이터의 제공을 설명하기 위한 순서도이다.
도 36을 참조하면, 제어 유닛(2300)은 열적 피드백 데이터를 획득할 수 있다(S3610).
또한, 제어 유닛(2300)은 상기 열적 피드백 데이터를 해석하고, 상기 출력 영역에 대한 정보가 복수의 출력 영역에 대한 개별 제어를 지시하는 경우, 피드백 디바이스(1600)의 열전 소자가 개별 제어되는지 여부를 판단할 수 있다(S3620). 전술한 바와 같이, 제어 유닛(2300)은 피드백 디바이스(1600)의 열 출력 모듈(1640)의 기능에 대한 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 제어 유닛(2300)은 열 출력 유닛(2200)에서 이해할 수 있는 데이터 형식을 기초로 열 출력 모듈(1640)의 기능에 대한 정보를 획득할 수도 있고, 열 출력 유닛(2330)으로부터 상기 열 출력 모듈(1640)의 기능에 대한 정보를 획득할 수도 있으며, 복수의 열 출력 유닛 각각에 대응되는 상기 열 출력 모듈(1640)의 기능에 대한 정보를 나타내는 테이블로부터 상기 열 출력 모듈(1640)의 기능에 대한 정보를 획득할 수도 있다. 제어 유닛(2300)은 상기 열 출력 모듈(1640)의 기능에 대한 정보를 통하여 열 출력 모듈(1640)의 열전 소자가 개별 제어되는지 여부를 결정할 수 있다.
피드백 디바이스(1600)의 열전 소자가 개별 제어 가능한 것으로 판단된 경우, 제어 유닛(2300)은 열전 소자가 개별 제어 되도록 열적 피드백 제어 데이터를 생성할 수 있다(S3630). 일 예로, 열적 피드백 데이터에 포함된 열적 피드백 정보에 따라, 피드백 디바이스(1600)에서, 열전 소자가 개별 제어될 수 있으므로, 제어 유닛(2300)은 별다른 정보의 가공없이, 열적 피드백 데이터를 열적 피드백 제어 데이터의 데이터 형식에 따라 열적 피드백 제어 데이터를 생성할 수 있다.
또한, 피드백 디바이스(1600)의 열전 소자가 개별 제어될 수 없는 것으로 판단된 경우, 제어 유닛(2300)은 열전 소자가 단일 제어 되도록 열적 피드백 제어 데이터를 생성할 수 있다(S3640). 여기서, 단일 제어란, 열 출력 모듈(1640)의 열전 소자 전체가 동일한 열적 피드백 신호에 의해 하나의 출력 영역으로 제어되는 것을 의미할 수 있다.
제어 유닛(2300)은 열적 피드백 데이터에 포함된 복수의 출력 영역에 대한 열적 피드백 출력 정보를, 열적 피드백 제어 데이터에서는 하나의 출력 영역에 대한 열적 피드백 출력 정보로 변환할 수 있다. 예를 들어, 열적 피드백 데이터에 제1 출력 영역에 대한 열적 피드백 정보 및 제2 출력 영역에 대한 열적 피드백 정보가 포함될 경우, 실시예에 따라, 제어 유닛(2300)은 제2 출력 영역에 대한 열적 피드백 정보는 고려하지 않고 제1 출력 영역에 대한 열적 피드백 정보를 이용하여 열적 피드백 제어 데이터를 생성할 수도 있고, 제1 출력 영역에 대한 열적 피드백 정보 및 제2 출력 영역에 대한 열적 피드백 정보를 조합하여 열적 피드백 제어 데이터를 생성할 수도 있다.
또한, 제어 유닛(2300)은 생성된 열적 피드백 제어 데이터를 열 출력 유닛(2200)에 제공할 수 있다(S3650).
도 37은 본 발명의 실시예에 따른 열적 피드백 데이터에서 출력 영역에 대한 단일 제어가 지시된 경우의 제어 유닛(2300)의 열적 피드백 제어 데이터의 제공을 설명하기 위한 순서도이다.
도 37을 참조하면, 제어 유닛(2300)은 열적 피드백 데이터를 획득할 수 있다(S3710).
또한, 제어 유닛(2300)은 상기 열적 피드백 데이터를 해석하고, 상기 출력 영역에 대한 정보가 출력 영역에 대한 단일 제어를 지시하는 경우, 피드백 디바이스(1600)의 열전 소자가 단일 제어되는지 여부를 판단할 수 있다(S3720).
전술한 바와 같이, 제어 유닛(2300)은 피드백 디바이스(1600)의 열 출력 모듈(1640)의 기능에 대한 정보를 획득할 수 있고, 획득한 열 출력 모듈(1640)의 기능에 대한 정보를 기초로 열 출력 모듈(1640)의 열전 소자가 단일 제어되는지 여부를 판단할 수 있다.
피드백 디바이스(1600)의 열전 소자가 단일 제어되는 것으로 판단된 경우, 제어 유닛(2300)은 열전 소자가 단일 제어 되도록 열적 피드백 제어 데이터를 생성할 수 있다(S3730). 일 예로, 제어 유닛(2300)은 별다른 정보의 가공없이, 열적 피드백 데이터를 열적 피드백 제어 데이터의 데이터 형식에 따라 열적 피드백 제어 데이터를 생성할 수 있다.
또한, 피드백 디바이스(1600)의 열전 소자가 개별 제어되는 것으로 판단된 경우, 제어 유닛(2300)은 열전 소자가 개별 제어 되도록 열적 피드백 제어 데이터를 생성할 수 있다(S3740). 일 예로, 제어 유닛(2300)은 복수의 열전 소자가 개별 제어되되, 복수의 열전 소자가 하나의 출력 영역처럼 동작하도록, 복수의 열전 소자에 동일한 열적 피드백 정보를 지시할 수 있다. 예를 들어, 제어 유닛(2300)은 열적 피드백 데이터에 따라, 복수의 열전 소자에 대한 열적 피드백의 종류, 강도, 제공시간을 모두 동일하게 지시하는 열적 피드백 제어 데이터를 생성할 수 있다. 다른 일 예로, 제어 유닛(2300)은 복수의 열전 소자가 개별 제어되고, 복수의 열전 소자에서 서로 다른 열적 피드백이 제어되도록 미리 설정된 규칙에 따라, 열적 피드백 제어 데이터를 생성할 수도 있다.
또한, 제어 유닛(2300)은 생성된 열적 피드백 제어 데이터를 열 출력 유닛(2200)에 제공할 수 있다(S3750).
도 38은 본 발명의 실시예에 따른 열적 피드백 데이터에서 열 이동 동작이 지시된 경우의 제어 유닛(2300)의 열적 피드백 제어 데이터의 제공을 설명하기 위한 순서도이다.
도 38을 참조하면, 제어 유닛(2300)은 열적 피드백 데이터를 획득하고, 열적 피드백 데이터로부터 열 이동 동작에 대한 정보를 획득할 수 있다(S3810). 일 예로, 제어 유닛(2300)은 열적 피드백 데이터에 포함된 열 이동 동작 모드 정보로부터 열 이동 동작의 종류 및 방향에 대한 정보를 획득할 수 있다.
또한, 제어 유닛(2300)은 열 출력 유닛(2200)에서 이해할 수 있는 데이터 형식에 열 이동 동작 필드가 포함되었는지 여부를 판단할 수 있다(S3820). 여기서, 타임 필드는 열 출력 유닛(2200)에서 이해할 수 있는 데이터 형식의 패킷 구조에서, 열 이동 동작에 대한 정보를 포함하는 필드를 의미할 수 있다.
또한, 제어 유닛(2300)은 상기 데이터 형식에 열 이동 동작 필드가 포함된 경우, 열 이동 동작 필드가 포함된 열적 피드백 제어 데이터를 생성할 수 있다(S3830). 예를 들어, 제어 유닛(2300)은 열적 피드백 데이터에 포함된 열 이동 동작에 대한 정보를 기초로 열 이동 동작의 종류에 대한 필드 및/또는 열 이동 동작의 방향에 대한 필드를 생성하고, 상기 필드들이 포함된 열적 피드백 제어 데이터를 생성할 수 있다.
또한, 제어 유닛(2300)은 상기 데이터 형식에 열 이동 동작 필드가 포함되지 않은 경우, 열 이동 동작 필드가 포함되지 않은 열적 피드백 제어 데이터를 생성할 수 있다(S3840).
일 예로, 열 출력 모듈(1640)의 열전소자들, 즉, 복수의 출력 영역이 개별제어 되는 경우에는 열 출력 모듈(1640)에서 열 이동 동작이 수행될 수 있지만 상기 데이터 형식에 열 이동 동작 필드가 없어서 열 이동 동작이 수행될 수 없다. 이 경우, 제어 유닛(2300)은 출력 모듈(1640)에서 열 이동 동작이 수행되도록, 열적 피드백 데이터에 포함된 열 이동 동작에 대한 정보를 기초로 열적 피드백 제어 데이터의 출력 영역 필드, 피드백 정보 필드 및 타임 필드를 구성할 수 있다. 예를 들어, 상기 열 이동 동작에 대한 정보가 출력 영역들에서 순서대로 열적 피드백이 출력되되, 특정 출력 영역에서 열적 피드백이 출력 개시된 시점에서 미리 정해진 시간 이후에 이전 출력 영역의 열적 피드백 출력이 종료되는 제1 열 이동 동작이고, 열 이동 동작의 방향 정보가 피드백 디바이스(1600)의 왼쪽에 배치된 출력 영역에서 오른쪽에 배치된 출력 영역의 순서로 수행되는 제1 방향을 지시하는 경우, 제어 유닛(2300)은 피드백 디바이스(1600)의 왼쪽에 배치된 제1 출력 영역에서 피드백 디바이스(1600)의 오른쪽에 배치된 제n 출력 영역까지 제1 강도의 온감 피드백이 1초간 출력되도록 열적 피드백 제어 데이터의 출력 영역 필드, 피드백 정보 필드 및 타임 필드를 구성할 수 있다. 이에 따라, 열 출력 모듈(1640)은 열적 피드백 제어 데이터에 열 이동 동작 필드가 없어도 열 이동 동작을 수행할 수 있다.
다른 일예로, 열 출력 모듈(1640)의 열전소자들, 즉, 복수의 출력 영역이 단일제어 되는 경우에는 열 출력 모듈(1640)에서 열 이동 동작이 수행될 수 없으므로, 열 이동 동작에 대한 정보를 고려하지 않고, 열적 피드백 제어 데이터를 생성할 수 있다.
또한, 제어 유닛(2300)은 생성된 열적 피드백 제어 데이터를 열 출력 유닛(2200)에 제공할 수 있다(S3850).
도 39는 본 발명의 실시예에 따른 열적 피드백 데이터에서 열적 피드백의 제공시간이 지시된 경우의 제어 유닛(2300)의 열적 피드백 제어 데이터의 제공을 설명하기 위한 순서도이다.
도 39를 참조하면, 제어 유닛(2300)은 열적 피드백 데이터를 획득하고, 열적 피드백 데이터로부터 열적 피드백의 제공시간에 대한 정보를 획득할 수 있다(S3910). 일 예로, 제어 유닛(2300)은 열적 피드백 데이터에 포함된 열적 피드백의 제공시간 정보로부터 열적 피드백 출력의 개시 시간, 종료 시간 및 수행 시간 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 제어 유닛(2300)은 열 출력 유닛(2200)에서 이해할 수 있는 데이터 형식에 타임 필드가 포함되었는지 여부를 판단할 수 있다(S3920). 여기서, 타임 필드는 열 출력 유닛(2200)에서 이해할 수 있는 데이터 형식의 패킷 구조에서, 열적 피드백의 제공시간에 대한 정보를 포함하는 필드를 의미할 수 있다.
또한, 제어 유닛(2300)은 상기 데이터 형식에 타임 필드가 포함된 경우, 타임 필드가 포함된 열적 피드백 제어 데이터를 생성할 수 있다(S3930). 예를 들어, 제어 유닛(2300)은 열적 피드백 데이터에 포함된 열적 피드백의 제공시간에 대한 정보를 기초로 열적 피드백 출력의 개시시간을 나타내는 제1 타임 필드, 열적 피드백 출력의 종료시간을 나타내는 제2 타임 필드 및 열적 피드백 출력의 수행시간을 나타내는 제3 타임 필드 중 적어도 하나의 필드를 생성하고, 상기 필드들이 포함된 열적 피드백 제어 데이터를 생성할 수 있다.
또한, 제어 유닛(2300)은 상기 데이터 형식에 타임 필드가 포함되지 않은 경우, 타임 필드가 포함되지 않은 열적 피드백 제어 데이터를 생성할 수 있다(S3940). 일 예로, 상기 데이터 형식에 제어 유닛(2300)은 상기 열적 피드백의 제공시간에 대한 정보를 기초로 열적 피드백의 출력 영역의 개시시점, 종료 시점 및 수행시점을 확인하고, 상기 개시시점, 종료 시점 및 수행시점에 따라 상기 출력 영역에서 열적 피드백이 출력되도록, 미리 정해진 주기마다, 열적 피드백 제어 데이터를 생성할 수 있다. 이에 따라, 열적 피드백 제어 데이터는 복수개가 될 수 있다.
또한, 제어 유닛(2300)은 생성된 열적 피드백 제어 데이터를 열 출력 유닛(2200)에 제공할 수 있다(S3950).
도 40은 본 발명의 실시예에 따른 열적 피드백 데이터에서 복수의 피드백 디바이스에 대한 제어가 지시된 경우의 제어 유닛(2300)의 열적 피드백 제어 데이터의 제공을 설명하기 위한 순서도이다.
도 40을 참조하면, 제어 유닛(2300)은 열적 피드백 데이터를 획득하고, 열적 피드백 데이터로부터 복수의 피드백 디바이스(1600)의 식별 정보를 획득할 수 있다(S4010). 예를 들어, 복수의 피드백 디바이스(1600)의 식별정보는 하나의 멀티미디어 콘텐츠에 대해서 복수의 피드백 디바이스(1600)가 이용되는 경우, 어느 피드백 디바이스(1600)를 통해 열적 피드백을 출력할지에 관한 정보일 수 있다.
또한, 제어 유닛(2300)은 복수의 피드백 디바이스(1600)의 식별정보를 기초로 열적 피드백 데이터를 생성할 수 있다(S4020).
본 발명의 실시예에서, 제어 유닛(2300)은 열 출력 유닛(2200)에서 이해할 수 있는 데이터 형식에 디바이스 ID 필드가 포함되었는지 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 디바이스 ID 필드는 피드백 디바이스(1600) 식별 정보를 나타내는 필드를 의미할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 열 출력 유닛(2200)에서 이해할 수 있는 데이터 형식에 디바이스 ID 필드가 포함된 경우, 제어 유닛(2300)은 열적 피드백 데이터로부터 복수의 피드백 디바이스(1600)의 식별 정보를 기초로 디바이스 ID 필드가 포함된 열적 피드백 제어 데이터를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 제어 유닛(2300)은 복수의 피드백 디바이스(1600)에서 모두 이용될 수 있는 하나의 열적 피드백 제어 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 열적 피드백 제어 데이터에 디바이스 ID 필드가 복수개 포함될 수 있다. 일 예로, 열적 피드백 제어 데이터에는 제1 피드백 디바이스(1600)를 지시하는 제1 디바이스 ID 필드, 제1 피드백 디바이스(1600)에서의 열적 피드백 출력을 위한 제1 열적 피드백 정보, 제2 피드백 디바이스(1600)를 지시하는 제2 디바이스 ID 필드, 제2 피드백 디바이스(1600)에서의 열적 피드백 출력을 위한 제2 열적 피드백 정보가 포함될 수 있다. 이 경우, 하나의 열적 피드백 제어 데이터에는 복수의 피드백 디바이스(1600)의 열적 피드백에 대한 정보가 모두 포함될 수 있다.
다른 일 실시예에서, 제어 유닛(2300)은 복수의 피드백 디바이스(1600) 중 하나의 피드백 디바이스(1600)에서만 이용될 수 있는 열적 피드백 제어 데이터를 피드백 디바이스(1600)의 개수만큼 복수개 생성할 수 있다. 예를 들어, 열적 피드백 제어 데이터에 디바이스 ID 필드가 한개 포함될 수 있다. 일 예로, 제1 열적 피드백 제어 데이터에는 제1 피드백 디바이스(1600)를 지시하는 제1 디바이스 ID 필드, 제1 피드백 디바이스(1600)에서의 열적 피드백 출력을 위한 제1 열적 피드백 정보가 포함되고, 제2 열적 피드백 제어 데이터에는 제2 피드백 디바이스(1600)를 지시하는 제2 디바이스 ID 필드, 제2 피드백 디바이스(1600)에서의 열적 피드백 출력을 위한 제2 열적 피드백 정보가 포함될 수 있다. 이 경우, 하나의 열적 피드백 제어 데이터에는 하나의 피드백 디바이스(1600)의 열적 피드백에 대한 정보만이 포함될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 열 출력 유닛(2200)에서 이해할 수 있는 데이터 형식에 디바이스 ID 필드가 포함되지 않은 경우, 제어 유닛(2300)은 열적 피드백 데이터로부터 복수의 피드백 디바이스(1600)의 식별 정보를 기초로 디바이스 ID 필드가 포함되지 않은 열적 피드백 제어 데이터를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 제어 유닛(2300)은 복수의 피드백 디바이스(1600)의 식별 정보를 기초로 복수의 피드백 디바이스(1600) 각각에 대한 열적 피드백 정보를 확인하고, 상기 식별 정보를 기초로 각 피드백 디바이스(1600) 마다, 열적 피드백에 대한 정보를 포함하는 열적 피드백 제어 데이터를 생성할 수 있다. 이 때, 열 출력 유닛(2200)에서 이해할 수 있는 데이터 형식에 디바이스 ID 필드가 포함되지 않으므로, 열적 피드백 제어 데이터에는 디바이스 ID 필드가 포함되지 않는다.
또한, 제어 유닛(2300)은 생성된 열적 피드백 제어 데이터를 열 출력 유닛(2200)에 제공할 수 있다(S4030). 예를 들어, 단계 S4020에서 하나의 열적 피드백 제어 데이터가 생성된 경우에는 복수의 피드백 디바이스(1600) 전체에 상기 하나의 열적 피드백 제어 데이터를 제공할 수 있다. 다른 예를 들어, 단계 S4020에서 복수의 열적 피드백 제어 데이터가 생성된 경우에는 복수의 피드백 디바이스(1600)에 대응하는 서로 다른 열적 피드백 제어 데이터를 복수의 피드백 디바이스(1600)에 전송할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에서, 하나의 멀티미디어 콘텐츠에 대해서 하나의 피드백 디바이스(1600)가 이용되지만, 열적 피드백 데이터에는 복수의 피드백 디바이스에 대한 열적 피드백 정보이 지시될 수 있다. 이 경우, 제어 유닛(2300)은 열적 피드백 데이터를 기초로 다양한 방식으로 열적 피드백 제어 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제어 유닛(2300)은 열적 피드백 데이터에 포함된 복수의 피드백 디바이스(1600)의 열적 피드백 정보 중 하나의 피드백 디바이스(1600)의 열적 피드백 정보를 기초로 열적 피드백 제어 데이터를 생성할 수도 있고, 복수의 피드백 디바이스(1600)의 열적 피드백 정보를 조합하여 열적 피드백 제어 데이터를 생성할 수 있다.
제어 유닛(2300)은 생성된 열적 피드백 제어 데이터를 피드백 디바이스(1600)에 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 다시 또 다른 실시예에서, 하나의 멀티미디어 콘텐츠에 대해서 복수의 피드백 디바이스(1600)가 이용되지만, 열적 피드백 데이터에는 하나의 피드백 디바이스에 대한 열적 피드백 정보만이 지시될 수 있다.
이 경우, 제어 유닛(2300)은 열적 피드백 데이터를 기초로 다양한 방식으로 복수의 피드백 디바이스(1600)를 위한 열적 피드백 제어 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제어 유닛(2300)은 열적 피드백 데이터에 포함된 피드백 디바이스(1600)의 열적 피드백 정보를 기초로 동일한 열적 피드백 제어 데이터를 복수개 생성하고, 생성된 복수개의 열적 피드백 제어 데이터를 복수의 열적 피드백 디바이스(1600)에 제공할 수 있다.
다른 예로서, 제어 유닛(2300)은 하나의 피드백 디바이스(1600)의 열적 피드백 정보를 기초로 미리 설정된 규칙에 따라, 복수개의 열적 피드백 제어 데이터를 생성할 수도 있다. 이 때, 복수개의 열적 피드백 제어 데이터에 포함된 피드백 정보 필드는 서로 다른 열적 피드백을 지시할 수 있다. 제어 유닛(2300)은 생성된 서로 다른 복수개의 열적 피드백 제어 데이터 각각을 복수의 피드백 디바이스(1600)에 제공할 수 있다.
4. 열적 피드백 제어 시스템(2000)에 기초한 열적 경험 제공 방법
이하에서는 본 발명의 실시예에 열적 피드백 제어 시스템(2000)에 기초한 따른 열적 경험 제공 방법에 관하여 설명한다. 이하의 설명에서는 본 발명의 실시예에 따른 열적 경험 제공 방법에 관하여 상술한 열적 경험 제공 시스템(1000) 및 열적 피드백 제어 시스템(2000)에 의한 동작을 참고하여 설명하기로 한다. 다만, 이는 설명의 편의를 위한 것에 불과하므로, 본 발명의 실시예에 따른 열적 피드백 제어 시스템(2000)에 기초한 열적 경험 제공 방법이 이로 한정되는 것은 아니다.
4.1. 열적 경험 제공 방법의 개요
도 41은 본 발명의 실시예에 따른 열적 경험 제공 방법의 기본 순서도이다.
도 41을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 열적 경험 제공 방법은, 열적 피드백 데이터 출력 유닛(2100)이 멀티미디어 콘텐츠의 재생에 따라 열적 피드백 데이터를 획득하는 단계(S4110), 제어 유닛(2300)이 상기 열적 피드백 데이터를 획득하는 단계(S4120), 제어 유닛(2300)이 상기 열적 피드백 데이터를 열적 피드백 제어 데이터로 변환하는 단계(S4130), 열 출력 유닛(2200)이 상기 열적 피드백 제어 데이터를 획득하는 단계(S4140) 및 열 출력 유닛(2200)이 상기 열적 피드백 제어 데이터에 따라 열적 피드백을 제공하는 단계(S4150)를 포함할 수 있다. 이상에서는 상술한 단계들에 관하여 설명한다.
먼저, 열적 피드백 데이터 출력 유닛(2100)이 멀티미디어 콘텐츠의 재생에 따라 열적 피드백 데이터를 획득할 수 있다(S4110). 일 실시에에서, 콘텐츠 재생 디바이스(1200)는 멀티미디어 콘텐츠를 재생할 수 있다. 멀티미디어 콘텐츠는 동영상, 게임, 가상 현실 어플리케이션, 증강 현실 어플리케이션, 체감형 어플리케이션 등일 수 있다. 콘텐츠 재생 디바이스(1200)의 콘트롤러(1260)는 메모리(1240)로부터 메모리(1240)에 저장되어 있는 멀티미디어 콘텐츠를 로딩하거나 통신 모듈(1220)을 통해 멀티미디어 콘텐츠를 수신하여, 이를 재생할 수 있다.
예를 들어, 콘텐츠 재생 디바이스(1200)의 콘트롤러(1260)는 메모리(1240)에 저장되어 있는 게임이나 영화 파일 등의 멀티미디어 콘텐츠를 재생할 수 있다. 다른 예를 들어, 콘텐츠 재생 디바이스(1200)는 통신 모듈(1220)을 통해 인터넷으로부터 멀티미디어 콘텐츠를 다운로딩 또는 스트리밍 방식에 따라 수신하여 재생할 수도 있다.
멀티미디어 콘텐츠가 재생됨에 따라, 열적 피드백 데이터 출력 유닛(2100)은 열적 피드백 정보를 획득할 수 있다. 멀티미디어 콘텐츠에 열적 피드백 데이터나 열적 피드백을 처리하기 위한 알고리즘이 포함되어 있을 수 있다. 콘텐츠 재생 디바이스(1200)의 콘트롤러(1260)는 멀티미디어 콘텐츠의 재생에 따라 열적 피드백 데이터를 디코딩하거나 열적 피드백 처리 알고리즘을 수행하고, 그 결과물로써 열적 피드백 데이터를 획득할 수 있다. 또한, 열적 피드백 데이터 출력 유닛(2100)은 상기 콘트롤러(1260)로부터 상기 열적 피드백 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들어, 열적 피드백 데이터 출력 유닛(2100)이 상기 콘트롤러(1260)에 포함될 수도 있고, 상기 콘트롤러(1260)와 물리적으로 다른 장치에 포함될 수도 있다.
또한, 제어 유닛(2300)은 상기 열적 피드백 데이터를 획득하고(S4120), 제어 유닛(2300)은 상기 열적 피드백 데이터를 열적 피드백 제어 데이터로 변환하고(S4130), 열 출력 유닛(2200)은 상기 열적 피드백 제어 데이터를 획득할 수 있다(S4140). 단계 S4120 내지 단계 S4140에 대해서는 도 27 내지 도 35에서 설명된 내용이 그대로 적용될 수 있으므로, 자세한 설명은 생략한다.
또한, 열 출력 유닛(2200)은 상기 열적 피드백 제어 데이터에 따라 열적 피드백을 제공할 수 있다(S4150).
열 출력 유닛(2200)은 상기 열적 피드백 제어 데이터에 기초하여 열적 피드백 신호를 생성하고, 열적 피드백 신호를 피드백 콘트롤러(1648)에 제공할 수 있다. 이 때, 열 출력 유닛(2220)는 피드백 콘트롤러(1648)에 포함된 형태로 구현될 수도 있고, 피드백 콘트롤러(1648)와 물리적으로 구분된 장치로 구현될 수도 있다. 피드백 콘트롤러(1648)는 열적 피드백 신호에 따라 열적 피드백 출력 동작을 수행할 수 있다.
여기서, 열적 피드백 신호는 열적 피드백의 출력을 제어하기 위한 신호이다.
본 발명의 일 실시예에서, 열적 피드백 신호는 열적 피드백 출력의 개시를 지시하는 열적 피드백 개시 신호와 열적 피드백 출력의 종료를 지시하는 열적 피드백 종료 신호를 포함할 수 있다.
구체적인 실시예로, 열 출력 유닛(2200)는 열적 피드백 제어 데이터에 따라, 열적 피드백 개시 신호를 제공하고, 피드백 콘트롤러(1648)가 상기 개시 신호를 획득할 수 있다. 피드백 콘트롤러(1648)를 개시 신호가 획득하면, 피드백 콘트롤러(1648)는 개시 신호에 따라 열전 쌍 어레이(1643)에 전원을 인가하여 열전 쌍 어레이(1643)가 열적 피드백 출력 동작을 수행하도록 할 수 있다.
또한, 열 출력 유닛(2200)이 열적 피드백 제어 데이터에 따라, 열적 피드백 종료 신호를 제공하면, 피드백 콘트롤러(1648)는 상기 종료 신호를 획득하고, 피드백 콘트롤러(1648)는 상기 종료 신호에 따라 열전 쌍 어레이(1643)에 전원을 차단하여 열전 쌍 어레이(1643)가 열적 피드백 출력 동작을 중지할 수 있다.
여기서, 상기 종료 신호는 필수적인 것은 아니다. 예를 들어, 열 출력 유닛(2200)은 열적 피드백 제어 데이터에 따라, 상기 개시 신호에 피드백 수행 시간 정보를 포함시킬 수 있고, 피드백 콘트롤러(1648)는 피드백 수행 시간 정보에 따라 열적 피드백의 출력 시간을 판단하여 출력 시간 동안 열적 피드백의 출력을 유지한 뒤 열적 피드백의 출력을 종료할 수 있으므로 종료 신호가 필요치 않을 수 있다. 다른 예를 들어, 피드백 디바이스(1600)에 열적 피드백의 출력 시간이 디폴트로 설정되어 있다면, 피드백 콘트롤러(1648)가 미리 설정된 시간 동안 열적 피드백의 출력을 유지한 뒤 열적 피드백의 출력을 종료할 수 있으므로 역시 종료 신호가 필요치 않을 수 있다.
한편, 피드백 디바이스(1600)의 피드백 콘트롤러(1648)는 열 출력 모듈(1640)의 동작 상태를 보고하는 열적 피드백 보고 신호를 열 출력 유닛(2200)에 제공하고, 열 출력 유닛(2200)은 열적 피드백 보고 신호를 제어 유닛(2300)에 제공할 수 있다. 일 예로, 피드백 디바이스(1600)는 상기 보고 신호를 주기적으로 또는 열적 피드백 신호의 획득에 대한 응신으로 상기 보고 신호를 제공할 수 있다. 열적 피드백 보고 신호에는 열적 피드백 출력 여부, 출력 중인 열적 피드백의 종류나 강도, 접촉면(1641)의 온도, 센싱 모듈에 의해 센싱된 사용자의 바이오 정보, 에러 발생 여부, 배터리량 등의 정보가 포함될 수 있을 것이다. 제어 유닛(2300)은 상기 보고 신호를 기초로 열적 피드백 데이터를 열적 피드백 제어 데이터로 변환하는데 있어서 상기 보고 신호에 포함된 정보를 고려할 수 있다. 예를 들어, 상기 보고 신호에 열 출력 모듈(1649)에서 냉감 피드백이 출력될 수 없다는 정보가 포함된 경우, 제어 유닛(2300)은 열적 피드백 데이터에 포함된 열적 피드백의 종류에 대한 정보 중 냉감 피드백에 대한 정보를 열적 피드백 제어 데이터에 반영하지 않을 수 있다.
또한, 열적 피드백 신호에 따른 피드백 디바이스(1600)의 열적 피드백 출력 동작은 다양한 방식으로 이루어질 수 있다.
먼저 피드백 디바이스(1600)의 열적 피드백 출력 동작의 개시와 종료는 다음과 같이 이루어질 수 있다. 일 예로, 피드백 디바이스(1600)는 열적 피드백 신호가 수신되는 동안에만 열적 피드백 출력 동작을 수행하고, 수신되지 않으면 열적 피드백 출력 동작을 중지할 수 있다. 다른 예로, 피드백 디바이스(1600)는 개시 신호가 수신되면 디폴트로 정해진 시간 동안 또는 개시 신호에 포함된 열적 피드백 제공 시간 동안만큼 열적 피드백을 출력한 뒤 출력을 중지할 수 있다. 또 다른 예로, 피드백 디바이스(1600)는 개시 신호의 수신 시점으로부터 종료 신호의 수신 시점까지의 시간 동안만큼 열적 피드백을 출력한 뒤 출력을 중지할 수 있다.
또 열적 피드백 신호는 단순한 온/오프 신호로 제공될 수도 있지만, 열적 피드백 제어 데이터에 따라, 열적 피드백 정보를 포함하는 형태로 제공될 수도 있다. 피드백 콘트롤러(1648)는 열적 피드백 신호를 수신하면, 그 내부에 포함된 정보를 추출하여 열적 피드백 출력 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 피드백 콘트롤러(1648)는 열적 피드백의 출력 영역 정보(열적 피드백 제어 데이터의 출력 영역 필드에 포함된 정보)에 기초하여 어느 열 출력 모듈(1640)이 열적 피드백 출력 동작을 수행할 것인지를 판단할 수 있다. 다른 예를 들어, 피드백 콘트롤러(1648)는 열적 피드백 종류 정보(열적 피드백 제어 데이터의 타입 필드에 포함된 정보)에 기초하여 발열 동작, 흡열 동작, 열 그릴 동작을 수행할지 여부를 결정할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 피드백 콘트롤러(1648)는 열적 피드백 강도 정(열적 피드백 제어 데이터의 레벨 필드에 포함된 정보)보에 기초하여 열전 쌍 어레이(1643)에 인가할 전원의 전압값 등을 결정할 수 있다. 또 다시 다른 예를 들어, 피드백 콘트롤러(1648)는 열적 피드백 제공 시간 정보(열적 피드백 제어 데이터의 타임 필드에 포함된 정보)에 기초하여 열적 피드백 출력의 시작 시점과 종료 시점을 결정할 수도 있다. 물론, 상술한 열적 피드백의 종류/강도/제공 시간 중 적어도 하나는 피드백 디바이스(1600)에 디폴트로 설정되어 있을 수도 있다.
4.2. 열적 경험 제공 방법의 응용
전통적으로 게임이나 영화 등을 비롯한 콘텐츠는 영상이나 음성으로 제공되는 시청각 형태의 표현 방식에 따라 체험되어 왔다. 또한 콘텐츠에 대한 몰입도를 향상시키기 위하여 진동 피드백으로 대표되는 촉각 경험이나 냄새 따위를 이용한 후각 경험이 기존의 시청각 형태의 표현 양식을 보조하고 있는 추세이다. 뿐만 아니라 최근에는 가상 현실이나 증강 현실과 같이 전방위적인 사용자 경험을 체험할 수 있는 솔루션들이 개발되고 있다.
열적 경험 제공 시스템(1000)은 사용자가 콘텐츠를 체험하도록 함에 있어서 상술한 기존의 방식들로 제공되는 다양한 상황들과 연동되어 열적 피드백을 출력함으로써 열적 현실(TR: Thermal Reality)을 구현하여 각종 콘텐츠에 대한 사용자 경험을 한층 강화할 수 있다.
이와 관련하여 이상에서 설명한 열적 경험 제공 방법을 이용하면, 콘텐츠 디바이스가 멀티미디어 콘텐츠의 재생에 따라 열적 피드백 신호를 통해 피드백 디바이스(1600)가 열적 피드백을 출력하도록 함으로써 열적 경험 제공 시스템(1000)이 사용자에게 열적 경험을 제공할 수 있다.
따라서, 열적 경험 제공 방법은 사용자 경험이 요청되는 다양한 기술 분야에 응용될 수 있는데, 이하에서는 열적 피드백 제어 시스템(2000)이 활용될 수 있는 몇몇 대표적인 기술 분야에 대하여 개략적으로 살펴본다.
4.2.1. 가상 현실
가상 현실은 열적 피드백 제어 시스템(2000)이 활용될 수 있는 분야의 대표적인 예이다.
가상 현실은 가상의 환경이나 상황을 생성하여 사용자로 하여금 실제로 가상 공간 상에 있는 것처럼 느끼도록 하는 것을 의미한다. 일반적으로 가상 현실은 HMD 이용하여 사용자의 시선에 따라 동적으로 변화하는 삼차원 영상에 기초하여 구현된다. 가상 현실은 각종 게임이나 영화를 비롯하여 교육이나 업무 보조 용도로 활발히 개발이 이루어지고 있다.
특히, 최근 스마트 기기의 발달과 함께 삼성전자(Samsung Electronic)社의 기어 VR(Gear VR) TM가 출시된 이후 VR 기기들이 잇따라 출시되면서 향후 가상 현실 시장이 커질 전망이다. 또한, 다양한 제조사, 다양한 제품군의 VR 기기들이 출시됨으로써, 가상 현실 어플리케이션과 상기 다양한 VR 기기들에 포함되는 다양한 종류의 피드백 디바이스간의 호환성이 문제될 수 있다.
본 발명의 열적 피드백 제어 시스템(200)은 이와 같은 가상 현실 어플리케이션에 적용되어 상기 호환성 문제를 해결함으로서, 기존의 시각/청각/촉각에 열적 감각을 더해 줄 수 있다.
예를 들어, 열적 피드백 제어 시스템(2000)은 가상 공간 내에 배치된 특정 오브젝트에 온도를 부여하고 가상 현실 속에서 사용자의 분신인 아바타(avatar)가 그 오브젝트를 터치할 때 열적 피드백에 대한 열적 피드백 데이터를 획득하고, 열적 피드백 데이터를 피드백 디바이스(1600)에서 이해가능한 열적 피드백 제어 데이터로 변환하고, 열적 피드백 제어 데이터를 피드백 디바이스(1600)에 제공함으로써, 열적 현실을 구현할 수 있다. 이 때, 열적 피드백 제어 시스템(2000)은 열적 피드백 데이터를 획득하는 즉시 실시간으로 열적 피드백 제어 데이터를 피드백 디바이스(1600)에 제공할 수 있다.
4.2.2. 증강 현실
열적 피드백 제어 시스템(2000)은 증강현실 분야에 활용될 수 있다.
증강 현실이란 현실 세계에 가상 오브젝트를 겹쳐 제공하는 것으로 현실 환경에 가상 환경을 복합하기 때문에 혼합 현실로 불리우기도 한다.
가상 현실이 사용자를 완전한 가상 공간으로 몰입시키는 것과 비교해 증강 현실은 기본적으로 현실 세계에 가상 오브젝트나 가상의 부가 정보를 증강시키기 때문에, HMD를 사용하더라도 사용자의 시야를 완전히 차단하는 대신 현실을 그대로 투사시키는 글래스 타입의 투명 디스플레이 상에 가상 영상을 증강시키거나, 카메라(1480)를 이용하여 촬영된 실사 영상에 실시간으로 가상 영상을 합성하는 식으로 구현되고 있다.
따라서, 증강 현실 기술은 가상 현실 기술과 달리 사용자가 현실 환경과 가상 환경을 동시에 제공하므로 보다 나은 현실감과 실제 환경에 있는 정보와 상호 작용 가능한 점에 그 장점이 있다 하겠다.
애플(Apple)社의 아이폰(iPhone)TM을 비롯한 각종 스마트 기기들은 제한적이나마 증강 현실 기능을 탑재하고 있으며, 최근에는 스탠드 얼론으로 동작하는 HMD 타입의 마이크로소프트社의 홀로렌즈TM가 등장하면서 증강 현실에 대한 관심이 커지고 있다. 이와 같이, 증강 현실 기능을 탑재하고 있는 기기들이 많아지면서, 증강 현실 어플리케이션과 상기 다양한 증강 현실 기능이 탑재된 기기들과 관련되어 열적 피드백을 출력하기 위한 다양한 종류의 피드백 디바이스간의 호환성이 문제될 수 있다.
열적 피드백 제어 시스템(2000)은 이러한 증강 현실 어플리케이션과 연동되는 열적 감각을 제공하여 기존의 시각/청각을 위주로 하는 사용자 경험을 보조할 수 있다. 예를 들어, 열적 피드백 제어 시스템(2000)은 뜨거운 물체가 사용자 시야 내로 진입하는 경우 증강 요소의 하나로써 온감 피드백에 대한 열적 피드백 데이터를 획득하고, 열적 피드백 데이터를 피드백 디바이스(1600)에서 이해가능한 열적 피드백 제어 데이터로 변환하고, 열적 피드백 제어 데이터를 피드백 디바이스(1600)에 제공함으로써, 사용자에게 유용한 정보를 제공할 수 있다. 이 때, 열적 피드백 제어 시스템(2000)는 열적 피드백 데이터를 획득하는 즉시 실시간으로 열적 피드백 제어 데이터를 피드백 디바이스(1600)에 제공할 수 있다.
4.2.3. 게임 콘텐츠
열적 피드백 제어 시스템(2000)은 게임 콘텐츠에 활용될 수도 있다.
게임 콘텐츠는 기본적으로 게임 내의 구성 요소들과 사용자 간의 상호 작용에 기반하는 멀티미디어 콘텐츠로서 인터렉티브 요소를 가지고 있기 때문에 사용자 경험이 매우 중요한 분야이다.
게임 콘텐츠의 구현은 기존의 TV나 모니터를 통해 출력되는 게임 화면에 사용자의 조작을 반영하는 전통적인 기법은 물론 상술한 가상 현실이나 증강 현실 기법을 통해 이루어질 수 있다. 열적 경험 제공 시스템(1000)은 위에 언급한 기법들을 통해 구현되는 게임 환경에 게임 몰입도를 향상시키기 위한 일환으로 열적 경험을 추가할 수 있다. 예를 들면, 열적 경험 제공 시스템(1000)은 일인칭슈터 장르의 게임에서 총 등에 의해 피격되는 경우 피격에 따른 열적 피드백을 출력할 수 있다.
또한, 게임 콘텐츠는 다양한 제조사, 다양한 제품군의 게이밍 콘트롤러를 이용하여 구현될 수 있고, 상기 게이밍 콘트롤러에 상기 열적 피드백을 제공하기 위한 열 출력 모듈(1640)이 포함될 수 있다. 열 출력 모듈(1640)은 열 출력 모듈(1640)이 탑재된 게이밍 콘트롤러에 의해 제어를 받을 수 있으므로, 게임 콘텐츠와 대응되는 열적 피드백 데이터와 상기 다양한 게이밍 콘트롤러 간의 호환성이 문제될 수 있다. 이 경우, 열적 피드백 제어 시스템(2000)은 게임 콘텐츠에 대응하는 열적 피드백에 대한 열적 피드백 데이터를 획득하고, 열적 피드백 데이터를 열 출력 모듈(1640)에서 이해가능한 열적 피드백 제어 데이터로 변환하고, 열적 피드백 제어 데이터를 열 출력 모듈(1640)에 제공함으로써, 게이밍 콘트롤러의 종류에 관계없이, 열적 피드백을 제공할 수 있다. 이 때, 열적 피드백 제어 시스템(2000)은 열적 피드백 데이터를 획득하는 즉시 실시간으로 열적 피드백 제어 데이터를 게이밍 디바이스에 제공할 수 있다.
4.2.4. 동영상 콘텐츠
또 열적 피드백 제어 시스템(2000)은 동영상 콘텐츠 등에도 활용될 수도 있다. 동영상 콘텐츠는 영상이나 음성과 같은 시청각 표현 양식에 기반을 두고 있는데, 열적 경험 제공 시스템(1000)은 시청각적으로 표현되는 동영상 장면들에 대응되는 열적 피드백을 출력함으로써 멀티미디어 콘텐츠에 열적 경험을 더해줄 수 있다. 예를 들어, 열적 경험 제공 시스템(1000)은 폭발 장면에서는 온열 피드백을 출력하고 물을 뒤집어 쓰는 장면에서는 냉열 피드백을 출력하는 식의 열적 피드백을 출력할 수 있다.
다만, 동영상 콘텐츠와 관련된 피드백 디바이스는 다양한 종류일 수 있고, 각 피드백 디바이스의 명령어 체계, 각 피드백 디바이스가 이해할 수 있는 데이터 형식은 서로 다를 수 있다. 따라서, 앞선 예들과 유사하게 동영상 콘텐츠와 다양한 피드백 디바이스간의 호환성이 문제될 수 있다. 이를 위해, 열적 피드백 제어 시스템(2000)은 동영상 콘텐츠와 관련된 열적 피드백에 대한 열적 피드백 데이터를 획득하고, 열적 피드백 데이터를 피드백 디바이스(1600)에서 이해가능한 열적 피드백 제어 데이터로 변환하고, 열적 피드백 제어 데이터를 피드백 디바이스(1600)에 제공함으로써, 열적 현실을 구현할 수 있다. 이 때, 열적 피드백 제어 시스템(2000)은 열적 피드백 데이터를 획득하는 즉시 실시간으로 열적 피드백 제어 데이터를 피드백 디바이스(1600)에 제공할 수도 있고, 동영상 콘텐츠의 전체 열적 피드백 정보가 포함된 하나의 열적 피드백 제어 데이터만을 피드백 디바이스(1600)에 제공할 수 있다.
이상에서는 열적 피드백 제어 시스템(2000)의 다양한 응용 분야에 관하여 설명하였으나, 열적 피드백 제어 시스템(2000)의 응용 분야가 상술한 예로 한정되는 것은 아니다. 상술한 기술 분야 이외에도 열적 피드백 제어 시스템(2000)은 교육이나 학습용 콘텐츠나 의료 어플리케이션을 비롯한 다양한 멀티미디어 콘텐츠에 활용이 가능하다.
따라서, 본 발명에서 열적 피드백 제어 시스템(2000)은 사용자 경험을 향상시키기 위해 열적 피드백을 제공할 수 있는 분야에 제한없이 적용 가능한 것으로 해석되어야 할 것이다.
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 (8)
- 열적 피드백을 제공하기 위한 전자 장치에 있어서,
메모리; 및
상기 메모리와 전자적으로 연결된 제어부를 포함하고,
상기 제어부는,
콘텐츠와 연관된 정보를 획득하고,
상기 콘텐츠와 연관된 가상 열적 이벤트의 발생 여부를 모니터링하고,
상기 가상 열적 이벤트가 발생된 경우, 상기 가상 열적 이벤트에 대응하는 열적 피드백 정보를 획득하고 - 상기 열적 피드백 정보는 상기 가상 열적 이벤트에 기초하여 결정되는 열적 피드백의 종류 및 세기를 포함함 - ,
상기 열적 피드백 정보에 기초하여 열적 피드백 메시지를 생성하고 - 상기 열적 피드백 메시지는 상기 열적 피드백의 종류와 관련된 제1 필드 및 상기 열적 피드백의 세기와 관련된 제2 필드를 포함함 - ,
상기 열적 피드백 메시지에 기초하여 열전 동작을 수행하는 열 출력 장치로 상기 열적 피드백 메시지를 전송하도록 설정되는 것을 특징으로 하는,
전자 장치.
- 제1 항에 있어서,
상기 열적 피드백 메시지는 제1 열적 피드백 메시지 및 상기 제1 열적 피드백 메시지와 상이한 제2 열적 피드백 메시지를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 제1 열적 피드백 메시지를 제1 열 출력 장치로 전송하고, 상기 제2 열적 피드백 메시지를 상기 제1 열 출력 장치와 상이한 제2 열 출력 장치로 전송하도록 설정되는 것을 특징으로 하는,
전자 장치.
- 제2 항에 있어서,
상기 제1 열적 피드백 메시지의 제1 필드는 흡열 동작을 지시하는 정보를 포함하고,
상기 제2 열적 피드백 메시지의 제1 필드는 발열 동작을 지시하는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는,
전자 장치.
- 제2 항에 있어서,
상기 제1 열적 피드백 메시지의 제2 필드가 지시하는 열적 피드백의 세기와 상기 제2 열적 피드백 메시지의 제2 필드가 지시하는 열적 피드백의 세기는 서로 다른 것을 특징으로 하는,
전자 장치.
- 제1 항에 있어서,
상기 열적 피드백 정보는 상기 열적 피드백의 이동 정보를 더 포함하고,
상기 열적 피드백의 이동 정보는 상기 콘텐츠 내에서 열원의 이동에 기초하여 결정되고,
상기 열적 피드백 메시지는 상기 이동 정보와 관련된 제3 필드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
전자 장치.
- 제1 항에 있어서,
상기 열적 피드백 정보는 상기 열적 피드백이 제공되는 시작 시점, 상기 열적 피드백의 제공이 종료되는 종료 시점 또는 상기 열적 피드백의 지속 시간 중 적어도 하나를 나타내는 시간 정보를 더 포함하고,
상기 열적 피드백 메시지는 상기 시간 정보와 관련된 제4 필드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
전자 장치.
- 제1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 열적 피드백 정보에 포함된 상기 열적 피드백의 종류가 상기 열 출력 장치에서 수행될 수 없는 열적 피드백의 종류인 경우, 미리 정해진 규칙에 따라 상기 열 출력 장치에 의해 수행될 수 없는 열적 피드백의 종류를 상기 열 출력 장치에서 수행될 수 있는 열적 피드백의 종류로 대체하여 상기 제1 필드에 포함하여 상기 열적 피드백 메시지를 생성하도록 설정되는 것을 특징으로 하는,
전자 장치.
- 제7 항에 있어서,
상기 열 출력 장치에 의해 수행될 수 없는 열적 피드백의 종류는 열 그릴 피드백이고,
상기 열 출력 장치에 의해 수행될 수 있는 열적 피드백의 종류는 온열 피드백 또는 냉열 피드백인 것을 특징으로 하는,
전자 장치.
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