WO2019054549A1 - 햅틱 장치를 위한 무선 제어 장치 및 방법 - Google Patents

햅틱 장치를 위한 무선 제어 장치 및 방법 Download PDF

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WO2019054549A1
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pattern data
haptic pattern
pattern
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김형준
이종훈
손기석
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주식회사 씨케이머티리얼즈랩
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    • H04Q2209/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems
    • H04Q2209/40—Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a wireless architecture

Definitions

  • the following description relates to an apparatus and method for controlling the operation of a haptic device.
  • the haptic device can provide a sense of touch in the existing mechanical button by providing the user with appropriate haptic feedback in the user interface in order to satisfy the desire of such consumers.
  • the haptic device not only provides a sense of touch on the user interface, but also provides a haptic feedback suitable for the situation to audiences participating in various performances and sports games to provide a higher level of immersion feeling .
  • haptic technology allows people with vision or hearing impairments to enjoy performances and sporting events through haptic stimulation.
  • a controller for controlling the operation of the haptic device includes a haptic pattern data generator for generating first haptic pattern data corresponding to a bit pattern of the content; A wireless data generation unit for generating wireless data including identification data for at least one target haptic device to receive the first haptic pattern data and the first haptic pattern data; And a wireless data transmission unit for transmitting the generated wireless data through an antenna.
  • the controller stores the first haptic pattern data generated in advance corresponding to the bit pattern of the content and the second haptic pattern data generated in advance corresponding to the specific bit pattern for implementing the event effect, And the like.
  • the wireless data generation unit may generate wireless data including the identification data for the at least one haptic device to receive the second haptic pattern data and the second haptic pattern data.
  • the wireless data generation unit may generate wireless data including a haptic pattern data indicator for selecting at least one haptic pattern data among the first haptic pattern data and the second haptic pattern data stored in the haptic device.
  • the control device may further include an illumination pattern data generator for generating illumination pattern data for the at least one haptic device, and the wireless data may further include the illumination pattern data.
  • the illumination pattern data generation unit may determine an illumination pattern to be applied to the at least one haptic device based on the stage illumination data, and generate the illumination pattern data based on the determined illumination pattern.
  • the haptic device includes a wireless data receiving unit for receiving wireless data from a control device; A haptic pattern data extracting unit for extracting haptic pattern data from the wireless data; An actuator for generating a haptic stimulus; And an actuator controller for generating a control signal for controlling the actuator based on the extracted haptic pattern data.
  • the haptic pattern data may include at least one of first haptic pattern data corresponding to a bit pattern of the content and second haptic pattern data corresponding to a specific bit pattern for implementing an event effect.
  • the haptic device includes a haptic pattern data storage unit storing at least one of first haptic pattern data generated in advance corresponding to a bit pattern of the content and second haptic pattern data generated in advance corresponding to a specific bit pattern for implementing an event effect .
  • a wireless data providing method includes: generating first haptic pattern data corresponding to a bit pattern of a content; Generating wireless data including identification data for one or more target haptic devices to receive the first haptic pattern data and the first haptic pattern data; And transmitting the generated wireless data through an antenna.
  • the wireless data providing method includes storing second haptic pattern data corresponding to a specific bit pattern for implementing an event effect in a haptic pattern data storage unit; And generating wireless data including identification data for one or more target haptic devices to receive the second haptic pattern data and the second haptic pattern data.
  • FIG. 1 is a view for explaining an example of a radio control system for a haptic device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a radio control system for a haptic device according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a control apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 4A is a flowchart illustrating an operation of extracting an audio bit pattern from an audio signal of content data received by a haptic pattern data generator according to an embodiment using an FFT (Fast Fourier Transform).
  • FFT Fast Fourier Transform
  • FIG. 4B is a diagram for explaining an example in which the haptic pattern data generator according to an embodiment separates audio signals in a frequency band including desired bit pattern information using an FFT.
  • FIG. 5A is a flowchart illustrating an operation of a method for extracting an audio bit pattern from an audio signal using a Discrete Wavelet Transform according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5B is a diagram for explaining a process of generating the haptic pattern data according to another embodiment by the discrete wavelet transform and dividing the audio signal by frequency bands.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a configuration for a performance site entry system using a haptic device and an RFID tag according to an embodiment.
  • FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the wireless data providing method for controlling the operation of the haptic device by the control device according to the embodiment.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation of a haptic stimulation generating method by a haptic device according to an embodiment.
  • first or second may be used to describe various elements, but such terms should be interpreted solely for the purpose of distinguishing one element from another.
  • first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
  • the function or operation specified in a particular block may be performed differently from the flowchart. For example, two consecutive blocks may actually be executed at substantially the same time, and the blocks may be rearranged depending on the related function or operation.
  • FIG. 1 is a view for explaining an example of a radio control system for a haptic device according to an embodiment.
  • the wireless control system for a haptic device can provide a higher level of immersion feeling by providing a haptic stimulus and a lighting effect corresponding to the content provided to the content consumers through the haptic device.
  • Content 110 provided to content consumers may be, but is not limited to, a concert performance by a singer, a sporting event, and the like. Referring to FIG. 1, while content 110 such as a concert performance is provided, the content consumers can enjoy the content 110 (e.g., music) through haptic stimulation and / or lighting effects provided through the haptic devices 131, ) Experience a higher level of immersion.
  • the haptic devices 131, 133, and 135 may provide specific haptic stimulation and / or lighting effects to the content consumers.
  • the haptic devices 131, 133, and 135 may provide haptic stimuli of a specific pattern to users based on the haptic pattern data corresponding to the audio signal of the provided content data.
  • the haptic devices 131, 133, and 135 may provide, in a concert performance, a haptic stimulus corresponding to a bit pattern of the song to the user.
  • the haptic devices 131, 133, and 135 may provide a haptic stimulus corresponding to the batter sound .
  • the haptic devices 131, 133, and 135 provide haptic stimuli to users of the haptic devices 131, 133, and 135 based on haptic pattern data corresponding to a particular bit pattern for implementing the event effect can do.
  • an event effect may include an effect corresponding to a particular gesture of a singer in a concert, a rain effect, an effect indicative of a particular mood (e.g., an enthusiastic atmosphere, a moody atmosphere), or an effect indicative of a heartbeat But is not limited thereto.
  • the haptic devices 131, 133, and 135 may provide the user with a predetermined haptic stimulus corresponding to a specific bit pattern for implementing the event effect.
  • the haptic devices 131, 133, and 135 may provide the user with a lighting effect of the determined pattern based on the stage lighting data of the provided content.
  • the stage lighting data may include illumination pattern data provided through a lighting device 113 used in a concert of a singer, and the haptic devices 131, 133, The illumination effect corresponding to the illumination pattern data of the stage illumination data can be provided.
  • the haptic devices 131, 133, and 135 may be classified into groups of users 121, 123, and 125 based on their respective identification data.
  • the haptic devices 131, 133, and 135 may receive different haptic pattern data or illumination pattern data according to the classified user groups 121, 123, and 125, and may receive the haptic pattern data or the illumination pattern data
  • the haptic stimulation and / or the lighting effect of different patterns can be provided to the users.
  • haptic devices classified as user group A 121 may provide haptic stimulus and red light corresponding to the bit pattern of the base to users of user group A 121, and user group B 123 ) Can provide the haptic stimulus and the blue illumination corresponding to the beat pattern of the drum to the users of the user group B 121 and the haptic devices classified into the user group B 123 can provide the haptic stimulus and the blue illumination corresponding to the beat pattern of the melody And provide the haptic stimulus and green light corresponding to the bit pattern to the users of user group C 121.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a radio control system for a haptic device according to an embodiment.
  • a wireless control system for a haptic device includes a controller 210 for receiving input data, controlling the haptic device based on the received input data, and a haptic device 210 for providing a haptic stimulus and a lighting effect to the user.
  • the input data may include, for example, one or more of content data, event effect data, and stage lighting data.
  • the content data may be data including content such as performance events, sports events, etc. to which the haptic device 220 is to be applied.
  • the kind of content data is not limited to the example shown and may include content provided in any event to which the haptic device 220 is applied.
  • the content data may include an audio signal of the provided content
  • the event effect data may include data representing an event effect provided in the content
  • the stage lighting data may include data on an illumination pattern of the environment in which the content is provided .
  • the control device 210 when the haptic device 220 is applied to a stage performance, the control device 210 may be installed near the stage to control the haptic devices of the audience. The installation place of the control device is not limited to the illustrated example.
  • the haptic device 220 may be in the form of a wearable device that can be worn by the audience in the case of a concert performance or in the form of a support bar, but is not limited thereto.
  • control device 210 The configuration and operation of the control device 210 and the haptic device 220 will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings.
  • &quot haptic pattern data " is used as a term encompassing the first haptic pattern data and the second haptic pattern data, which will be described below.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a control apparatus according to an embodiment.
  • the control device 300 includes a receiving unit 310 for receiving input data, a haptic pattern data generating unit 320 for generating haptic pattern data, A wireless data generation unit 330 for generating wireless data to be transmitted to the haptic device, a haptic pattern data storage unit 340 for storing the haptic pattern data, and a wireless data transmitting unit 340 for transmitting the generated wireless data to the haptic device And a wireless data transmission unit 350 for transmitting the wireless data.
  • the receiving unit 310 may receive scene lighting data for generating content data, event effect data, and illumination pattern data for generating haptic pattern data.
  • the haptic pattern data generator 320 may generate the first haptic pattern data corresponding to the bit pattern of the content.
  • the bit pattern of the content may be an audio bit pattern of an audio signal included in the content data received through the receiving unit 310.
  • the haptic pattern data generator 320 may extract the audio bit pattern from the audio signal included in the content data received through the receiver 310 and generate the first haptic pattern data corresponding to the extracted audio bit pattern. The operation of extracting the audio bit pattern from the audio signal of the content data by the haptic pattern data generator 320 will be described in detail with reference to FIGS. 4A, 4B, 5A and 5B.
  • the haptic pattern data generator 320 may generate second haptic pattern data corresponding to a specific bit pattern for implementing the event effect.
  • an event effect may include an effect corresponding to a particular gesture of a singer in a concert, a rain effect, an effect indicative of a particular mood (e.g., an enthusiastic atmosphere, a moody atmosphere), or an effect indicative of a heartbeat But is not limited thereto.
  • the haptic pattern data generator 320 may generate second haptic pattern data corresponding to a specific bit pattern for implementing the event effect represented by the event effect data received through the receiver 310.
  • the event effect is an effect indicating a frenzied atmosphere
  • the haptic pattern data generator 320 may generate second haptic pattern data of a fast and violent bit pattern capable of expressing an enthusiastic atmosphere, corresponding to the event effect .
  • the haptic pattern data generator 320 may generate first haptic pattern data that are distinguished from each other by groups of haptic devices.
  • the haptic pattern data generation unit 320 may generate the first haptic pattern data that are distinguished from each other by the group of the haptic devices with respect to the same content data.
  • the haptic pattern data generation unit 320 may generate haptic pattern data corresponding to a bit pattern of a base, a bit of a drum, and a bit of a bit corresponding to a group of haptic devices based on content data of a concert performance received through the reception unit 310.
  • the first haptic pattern data can be generated by distinguishing the haptic pattern data corresponding to the pattern.
  • the haptic pattern data generator 320 may generate second haptic pattern data that are distinguished from each other by groups of haptic devices.
  • the haptic pattern data storage unit 340 may store the haptic pattern data generated in advance through the haptic pattern data generator 320.
  • the haptic pattern data stored in the haptic pattern data storage unit 340 may include first haptic pattern data generated based on a bit pattern of the content and second haptic pattern data corresponding to a specific bit pattern for implementing the event effect Data may be included.
  • the wireless data generation unit 330 may generate wireless data including identification data for one or more target haptic devices to receive haptic pattern data, and haptic pattern data to be transmitted to the target haptic device.
  • the identification data for the target haptic device may have a unique value according to the haptic device, and the wireless data generation unit 330 may receive the identification data from the haptic device.
  • the wireless data generation unit 330 generates the first haptic pattern data, which is generated in real time based on the content bit pattern included in the content data received in real time through the receiving unit 310, And may generate wireless data including identification data for one or more target haptic devices to receive the pattern data.
  • the wireless data generator 330 may generate at least one of the first haptic pattern data and the second haptic pattern data stored in the haptic pattern data storage unit 340, And generate wireless data including haptic pattern data and identification data for the target haptic device.
  • the wireless data generation unit 330 may generate wireless data by selecting at least one of the stored haptic pattern data corresponding to at least one of the received content data or the event effect data without generating the haptic pattern data in real time .
  • the wireless data generator 330 may include a haptic pattern data indicator for selecting at least one haptic pattern data among the first haptic pattern data and the second haptic pattern data stored in the target haptic device, And generate wireless data including identification data for the haptic device.
  • the control device 300 transmits the haptic pattern data indicator corresponding to the received content data or event data in the target haptic device through the wireless data.
  • the target haptic device transmits the haptic pattern data indicative of the haptic pattern stored in the target haptic device corresponding to the received data indicator Haptic stimulation may be generated based on at least one of the data.
  • the wireless data generated by the wireless data generation unit 330 may further include operation control data related to the operation of the target haptic device.
  • the motion control data may include data that can adjust the haptic stimulus period, haptic stimulus intensity, etc. of the haptic device.
  • the wireless data generated by the wireless data generation unit 330 may further include illumination pattern data capable of controlling the illumination effect of the haptic device.
  • the wireless data transmitting unit 350 may transmit the wireless data generated through the wireless data generating unit 330 through the antenna.
  • the wireless data transmission unit 350 may include a wireless communication chip capable of communicating with wireless communication channels of different frequency bands, and may wirelessly transmit wireless data through a wireless communication channel of a plurality of frequency bands using a multi- Lt; / RTI >
  • the wireless data transmission unit 350 can transmit the wireless data to the wireless communication channels in a plurality of frequency bands to ensure the stability and reliability of the wireless data transmission.
  • the illumination pattern data generation unit 360 may determine an illumination pattern to be applied to the haptic device based on the stage illumination data received through the reception unit 310 and generate illumination pattern data based on the determined illumination pattern. For example, the illumination pattern data generation unit 360 scales the received stage illumination data into a form applicable to the haptic device, determines an illumination pattern corresponding to the change of the stage illumination based on the scaled stage illumination data, And the illumination pattern data can be generated based on the determined illumination pattern.
  • the illumination pattern data generation unit 360 may generate illumination pattern data that are distinguished from each other by groups of haptic devices. For example, the illumination pattern data generator 360 may generate illumination pattern data that can apply different colors of illumination to the haptic depending on the group of haptic devices.
  • 4A is a flowchart illustrating a method of extracting an audio bit pattern from an audio signal of content data received by the haptic pattern data generator according to an embodiment using FFT.
  • the haptic pattern data generator may segment the input audio signal to perform an FFT on the audio signal. Segmentation means dividing an audio signal into an arbitrary number of data stream types. For example, the haptic pattern data generator may segment the audio signal into 256 or 1024 data streams to smoothly perform FFT on the audio signal.
  • the number of data segments to be segmented is not limited to the above example.
  • the haptic pattern data generator may perform FFT on the segmented audio signal to convert the audio signal from the time domain to the frequency domain.
  • the haptic pattern data generator may divide the audio signal converted into the frequency domain by frequency bands.
  • the haptic pattern data generator may divide an audio signal converted into a frequency domain into a plurality of frequency bands to obtain an audio signal of a frequency band including a target audio bit pattern.
  • the haptic pattern data generator may select signals of one or more frequency bands including the desired bit pattern information among the audio signals divided by frequency bands. For example, the haptic pattern data generator may select signals of one or more frequency bands including bit pattern information to be extracted, such as information on a bit pattern excluding noise of an audio signal, bit pattern information on a specific musical instrument of an audio signal have. According to one embodiment, if the haptic pattern data generator is to generate the first haptic pattern data of the mono type, the haptic pattern data generator may select the low frequency band signal including the desired bit pattern information in step 414 have.
  • the haptic pattern data generator if the haptic pattern data generator is to generate the first haptic pattern data in the stereo form, the haptic pattern data generator generates the haptic pattern data in step 414 by using the low frequency band signal including the target bit pattern information, 2 < / RTI >
  • the haptic pattern data generator may perform IFFT (Inverse Fast Fourier Transformation) on the audio signal of the selected frequency band.
  • IFFT Inverse Fast Fourier Transformation
  • the haptic pattern data generator may convert the audio signal of the selected frequency band from the frequency domain to the time domain through the IFFT.
  • the haptic pattern data generator may process the IFFT-processed audio signal by smoothing.
  • the haptic pattern data generator may perform full-wave rectification of the audio signal converted into the time domain through the IFFT, segmentation of the audio signal to reduce distortion caused by FFT, ,
  • a convolution operation may be performed on the audio signal through a window function to smoothly correct the rapidly changing region.
  • the window function may be a Hanning, Hamming, Kaiser function, but is not limited thereto.
  • the convolution operation in the time domain can be performed faster if the operation is performed in the frequency domain based on the same point as the product operation in the frequency domain.
  • the haptic pattern data generator may half-wave rectify the smoothed audio signal to extract an audio bit pattern.
  • FIG. 4B is a diagram for explaining an example in which the haptic pattern data generator according to an embodiment separates audio signals in a frequency band including desired bit pattern information using an FFT.
  • the audio signal 421 is transformed from the time domain to the frequency domain through FFT, and the audio signals may be separated by frequency band.
  • the signals 423 may be audio signals divided into six different frequency bands f 1 , f 2 , f 3 , f 4 , f 5 , f 6 .
  • the haptic pattern data generation unit may select the audio signal 425 in the frequency band (f 2 band) including the desired bit pattern information among the audio signals divided into the plurality of frequency bands.
  • the haptic pattern data generator may convert the audio signal 425 of the selected frequency band from the frequency domain to the time domain through the IFFT.
  • the haptic pattern data generator may perform smoothing processing and half-wave rectification of the audio signal 427 converted into the time domain, and extract the desired bit pattern information through the smoothing processing.
  • the haptic pattern data generation unit may generate the first haptic pattern data based on the extracted bit pattern information.
  • FIG. 5A is a flowchart illustrating a method of extracting an audio bit pattern from an audio signal using a discrete wavelet transform, according to another embodiment of the present invention.
  • the haptic pattern data generator may segment the input audio signal to perform discrete wavelet transform on the input audio signal.
  • the first haptic pattern data determination unit may segment the audio signal into 256 or 1024 data strings to smoothly perform the discrete wavelet transform on the audio signal.
  • the number of data columns is not limited thereto.
  • the haptic pattern data generator may divide the audio signal, which has been classified through the discrete wavelet transform, into frequency bands.
  • the haptic pattern data generation unit may divide the audio signal into frequency bands through discrete wavelet transform to obtain an audio signal of a frequency band including a target audio bit pattern. A method of dividing the audio signal by frequency band by the discrete wavelet transform will be described in detail with reference to FIG. 5B.
  • the haptic pattern data generator may select signals of one or more frequency bands including the desired bit pattern information among the audio signals segmented by frequency bands. For example, the haptic pattern data generator may select one or more frequency bands including bit pattern information of music to be extracted, such as bit pattern information of music excluding noise of an audio signal, bit pattern information of a specific musical instrument of an audio signal have.
  • the haptic pattern data generator smoothes the audio signal of the selected frequency band. For example, in the process of smoothing an audio signal, full-wave rectification of an audio signal in a selected frequency band is performed, a distortion of an audio signal is reduced, and a convolution operation is performed on an audio signal through a window function can do.
  • the window function may be a Hanning, Hamming, Kaiser function, but is not limited thereto.
  • the haptic pattern data generator may half-wave rectify the smoothed audio signal to extract an audio bit pattern.
  • the haptic pattern data generator may determine the first haptic pattern data based on the extracted audio bit pattern.
  • FIG. 5B is a diagram for explaining a process of generating the haptic pattern data according to another embodiment by the discrete wavelet transform and dividing the audio signal by frequency bands.
  • the audio signal is filtered by a high-pass filter 521, and the audio signal filtered by the high-pass filter 521 is down-sampled to be divided into audio signals in a first frequency band .
  • the audio signal filtered by the low-pass filter 522 may be downsampled and used as an input audio signal for dividing the audio signal of the second frequency band.
  • the input audio signal for dividing the audio signal in the second frequency band is filtered by the high-pass filter 523, down-sampled and divided into audio signals in the second frequency band.
  • the audio signal filtered by the low-pass filter 524 may be downsampled and used as an input audio signal for dividing the audio signal of the third frequency band.
  • the haptic pattern data generator may divide the audio signal into frequency bands in the time domain. For example, if you want to divide the audio signal into frequencies of n bands, 2n filtering steps are necessary.
  • the haptic pattern data generation unit may select audio signals of one or more frequency bands including desired bit pattern information among signals of a plurality of frequency bands and half-wave rectify the selected audio signals to extract an audio bit pattern.
  • FIG. 6 is a view showing a configuration of a haptic device according to an embodiment.
  • the term 'pattern data' is used to mean haptic pattern data and illumination pattern data.
  • the haptic device includes a receiving unit 610 for receiving wireless data, a pattern data extracting unit 620 for extracting haptic pattern data, a control signal for controlling the actuator based on the extracted haptic pattern data
  • An actuator 640 for generating a haptic stimulus for generating a haptic stimulus
  • a haptic pattern data storage 650 for storing the generated haptic pattern data
  • an illumination unit 660 for generating a lighting effect based on the illumination pattern data, .
  • the receiving unit 610 can receive wireless data from the control device.
  • the haptic pattern data storage unit 650 may store at least one of the first haptic pattern data generated in advance corresponding to the bit pattern of the content and the second haptic pattern data generated in advance corresponding to the specific bit pattern for implementing the event effect .
  • the pattern data extracting unit 620 determines whether or not the identification data for the target haptic device included in the wireless data matches the identification data of the haptic device, and extracts the pattern data only when it is determined that the identification data matches Can be performed. According to one embodiment, the pattern data extracting unit 620 may extract at least one of the first haptic pattern data and the second haptic pattern data from the wireless data received through the receiving unit 610.
  • the pattern data extracting unit 620 extracts the first haptic pattern data stored in the haptic pattern data storing unit 650 based on the haptic pattern indicator included in the wireless data received through the receiving unit 610, And at least one of the second haptic pattern data may be extracted.
  • the pattern data extracting unit 620 can extract the illumination pattern data included in the wireless data received through the receiving unit 610.
  • the illumination unit 660 can generate a lighting effect based on the extracted illumination pattern data.
  • the actuator control unit 630 can generate a control signal for controlling the actuator 640 based on the haptic pattern data extracted by the pattern data extraction unit 620.
  • the actuator control unit 630 includes a DC-DC converter unit 630 for converting the voltage of the circuit to a higher voltage, a control circuit unit 630 for generating a current based on the voltage applied from the DC- And a switching control unit 633 for generating a current control signal for controlling the actuator 640 by adjusting the current generated by the control circuit.
  • the actuator control unit 630 can generate a current based on the voltage applied from the DC-DC converter unit 630 through the control circuit unit 632 and the haptic pattern data received from the pattern data extraction unit 620. [ The actuator control unit 630 may generate an actuator control signal for controlling the haptic stimulus generated by the actuator 640 by adjusting the current generated by the control circuit unit 632 through the switching control unit 633. [
  • the actuator 640 may generate a haptic stimulus based on the actuator control signal.
  • Actuator 640 may include two channels 641, 642 to generate a haptic stimulus in the form of a stereo.
  • the actuator 640 may be an actuator including an eccentric rotating mass, a linear resonant actuator in which a mass attached to the spring is driven back and forth, an electromagnetic actuator, It does not.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a configuration for a performance site entry system using a haptic device and an RFID tag according to an embodiment.
  • the venue entry system includes a haptic device 710, an RFID reader 720, and an RFID management device 730.
  • the haptic device 710 may include an RFID tag 713 containing identification data for a haptic device user.
  • the identification data of the user of the haptic device 710 is recognized, and the recognized identification data is stored in the RFID management device 730.
  • the controller can provide the appropriate haptic stimulus and lighting effects for each haptic device 710.
  • FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the wireless data providing method for controlling the operation of the haptic device by the control device according to the embodiment.
  • the controller may generate first haptic pattern data corresponding to a bit pattern of the content.
  • the bit pattern of the content may be an audio bit pattern extracted from the audio signal included in the content data.
  • the control device may generate the first haptic pattern data based on the extracted audio bit pattern.
  • the controller may generate wireless data including identification data and first haptic pattern data for one or more target haptic devices to receive the first haptic pattern data.
  • the controller stores the second haptic pattern data corresponding to the specific bit pattern for implementing the event effect in advance in the haptic pattern data storage unit before the content is provided,
  • the control device receives the event effect data indicating the event effect provided on the content, the second haptic pattern data stored in advance in the haptic pattern data storage and the identification of one or more target haptic devices to receive the second haptic pattern data It is possible to generate wireless data including data.
  • the control device may transmit the generated wireless data via the antenna.
  • the controller can transmit the generated wireless data to the respective frequency channels using the multi-channel antenna.
  • the control device transmits the wireless data through a plurality of frequencies, so that the safety and reliability of the wireless data transmission can be achieved.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation of a haptic stimulation generating method by a haptic device according to an embodiment.
  • the haptic device may receive wireless data from the control device.
  • the haptic device may extract the haptic pattern data from the received wireless data.
  • the haptic pattern data may include at least one of first haptic pattern data corresponding to a bit pattern of the content and second haptic pattern data corresponding to a specific bit pattern for implementing an event effect.
  • the haptic device may generate a control signal for controlling the actuator based on the extracted haptic pattern data.
  • the haptic device can generate a control signal in the form of a current through the DC-DC converter section, the control circuit section, and the switching control section.
  • the haptic device may generate a haptic stimulus through the actuator based on the generated control signal.
  • the components described in the embodiments may be implemented by one or more programmable logic devices such as a digital signal processor (DSP), a processor, a controller, an application specific integrated circuit (ASIC), a field programmable gate array (FPGA), other electronic devices, Or a combination of hardware and software.
  • DSP digital signal processor
  • ASIC application specific integrated circuit
  • FPGA field programmable gate array
  • At least some of the processes or functions described in the embodiments may be implemented by software, and the software may be recorded on a recording medium.
  • the components, functions and processes described in the embodiments may be implemented by a combination of hardware and software.
  • the method according to an embodiment may be implemented in the form of a program command that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium.
  • the computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination.
  • Program instructions to be recorded on a computer-readable medium may be those specially designed and constructed for an embodiment or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like.
  • program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
  • the hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

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Abstract

햅틱 장치의 동작을 제어하는 제어 장치 및 방법이 개시된다. 제어 장치는 컨텐츠의 비트 패턴에 대응하는 제1 햅틱 패턴 데이터를 생성하는 햅틱 패턴 데이터 생성부; 상기 제1 햅틱 패턴 데이터를 수신할 하나 이상의 타겟 햅틱 장치에 대한 식별 데이터와 상기 제1 햅틱 패턴 데이터를 포함하는 무선 데이터를 생성하는 무선 데이터 생성부; 및 상기 생성된 무선 데이터를 안테나를 통해 전송하는 무선 데이터 전송부를 포함할 수 있다.

Description

햅틱 장치를 위한 무선 제어 장치 및 방법
아래의 설명은 햅틱 장치의 동작 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
터치 스크린 기술의 스마트 기기에 대한 접목이 일반화됨에 따라 점차 기계식 버튼의 활용이 감소되고 있는 추세이다. 그러나 기존 기계식 버튼에 익숙해져 있는 소비자들은 스마트 기기에서도 기계식 버튼의 터치감을 얻고자 하는 욕구를 가지고 있다. 햅틱 장치는 이러한 소비자들의 욕구를 충족시키기 위해 사용자 인터페이스에서 적절한 햅틱 피드백을 사용자에게 제공하여 기존 기계식 버튼에서 느낄 수 있는 터치감을 제공할 수 있다. 햅틱 장치는 사용자 인터페이스 상에서 터치감을 제공하는 것에 그치지 않고, 다양한 공연, 스포츠 경기 관람에 참여하는 관객들에게 상황에 맞는 적합한 햅틱적 피드백을 제공하여 공연 및 스포츠 경기에 대한 더욱 높은 차원의 몰입감을 제공할 수 있다.
한편, 종래에는 공연 및 스포츠 경기에서 무선으로 제어되는 무대 조명을 통해 관객들에게 몰입감을 제공하는 기술이 있다. 하지만, 햅틱 기술을 이용하는 경우, 공연 및 스포츠 경기의 이벤트 상황에 대응하는 적절한 햅틱적 자극을 제공하여 관객들에게 더욱 높은 차원의 몰입감을 제공할 수 있다. 또한, 햅틱 기술은 햅틱적 자극을 통해 시각 또는 청각 장애가 있는 사람들에게도 공연 및 스포츠 경기를 즐길 수 있게 한다.
일 실시예에 따른 햅틱 장치의 동작을 제어하는 제어 장치는 컨텐츠의 비트 패턴에 대응하는 제1 햅틱 패턴 데이터를 생성하는 햅틱 패턴 데이터 생성부; 상기 제1 햅틱 패턴 데이터를 수신할 하나 이상의 타겟 햅틱 장치에 대한 식별 데이터와 상기 제1 햅틱 패턴 데이터를 포함하는 무선 데이터를 생성하는 무선 데이터 생성부; 및 상기 생성된 무선 데이터를 안테나를 통해 전송하는 무선 데이터 전송부를 포함할 수 있다.
제어 장치는 상기 컨텐츠의 비트 패턴에 대응하여 미리 생성된 제1 햅틱 패턴 데이터 및 이벤트 효과를 구현하기 위한 특정 비트 패턴에 대응하여 미리 생성된 제2 햅틱 패턴 데이터 중 적어도 하나를 저장하는 햅틱 패턴 데이터 저장부를 더 포함할 수 있다.
상기 무선 데이터 생성부는 상기 제2 햅틱 패턴 데이터를 수신할 하나 이상의 햅틱 장치에 대한 식별 데이터와 상기 제2 햅틱 패턴 데이터를 포함하는 무선 데이터를 생성할 수 있다.
상기 무선 데이터 생성부는 상기 햅틱 장치에 저장된 제1 햅틱 패턴 데이터 및 제2 햅틱 패턴 데이터 중 적어도 하나의 햅틱 패턴 데이터를 선택하기 위한 햅틱 패턴 데이터 지시자를 포함하는 무선 데이터를 생성할 수 있다.
제어 장치는 상기 하나 이상의 햅틱 장치를 위한 조명 패턴 데이터를 생성하는 조명 패턴 데이터 생성부를 더 포함하고, 상기 무선 데이터는, 상기 조명 패턴 데이터를 더 포함할 수 있다.
상기 조명 패턴 데이터 생성부는 무대 조명 데이터에 기초하여 상기 하나 이상의 햅틱 장치에 적용될 조명 패턴을 결정하고, 상기 결정된 조명 패턴에 기초하여 상기 조명 패턴 데이터를 생성할 수 있다.
햅틱 장치는 제어 장치로부터 무선 데이터를 수신하는 무선 데이터 수신부; 상기 무선 데이터로부터 햅틱 패턴 데이터를 추출하는 햅틱 패턴 데이터 추출부; 햅틱 자극을 발생시키는 액추에이터; 및 상기 추출된 햅틱 패턴 데이터에 기초하여 상기 액추에이터를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 액추에이터 제어부를 포함할 수 있다.
상기 햅틱 패턴 데이터는 컨텐츠의 비트 패턴에 대응하는 제1 햅틱 패턴 데이터 및 이벤트 효과를 구현하기 위한 특정 비트 패턴에 대응하는 제2 햅틱 패턴 데이터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
햅틱 장치는 컨텐츠의 비트 패턴에 대응하여 미리 생성된 제1 햅틱 패턴 데이터 및 이벤트 효과를 구현하기 위한 특정 비트 패턴에 대응하여 미리 생성된 제2 햅틱 패턴 데이터 중 적어도 하나를 저장하는 햅틱 패턴 데이터 저장부를 더 포함할 수 있다.
무선 데이터 제공 방법은 컨텐츠의 비트 패턴에 대응하는 제1 햅틱 패턴 데이터를 생성하는 단계; 상기 제1 햅틱 패턴 데이터를 수신할 하나 이상의 타겟 햅틱 장치에 대한 식별 데이터와 상기 제1 햅틱 패턴 데이터를 포함하는 무선 데이터를 생성하는 하는 단계; 및 상기 생성된 무선 데이터를 안테나를 통해 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
무선 데이터 제공 방법은 이벤트 효과를 구현하기 위한 특정 비트 패턴에 대응하는 제2 햅틱 패턴 데이터를 햅틱 패턴 데이터 저장부에 저장하는 단계; 및 상기 제2 햅틱 패턴 데이터를 수신할 하나 이상의 타겟 햅틱 장치에 대한 식별 데이터와 상기 제2 햅틱 패턴 데이터를 포함하는 무선 데이터를 생성하는 하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 햅틱 장치를 위한 무선 제어 시스템의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 햅틱 장치를 위한 무선 제어 시스템의 구성을 도시하는 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 제어 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 4a는 일 실시예에 따른 햅틱 패턴 데이터 생성부가 FFT(Fast Fourier Transform)를 이용하여 수신한 컨텐츠 데이터의 오디오 신호에서 오디오 비트 패턴을 추출하는 방법의 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 4b는 일 실시예에 따른 햅틱 패턴 데이터 생성부가 FFT를 이용하여 목적하는 비트 패턴 정보를 포함하는 주파수 대역의 오디오 신호를 분리해내는 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 5a는 다른 실시예에 따른 햅틱 패턴 데이터 생성부가 이산 웨이블렛 변환(Discrete Wavelet Transform)을 이용하여 오디오 신호에서 오디오 비트 패턴을 추출하는 방법의 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 5b는 다른 실시예에 따른 햅틱 패턴 데이터 생성부가 이산 웨이블렛 변환을 통해 오디오 신호를 주파수 대역 별로 분할하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 햅틱 장치와 RFID 태그를 이용한 공연장 입장 시스템에 대한 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 제어 장치에 의한 햅틱 장치의 동작을 제어하기 위한 무선 데이터 제공 방법의 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 햅틱 장치에 의한 햅틱 자극 발생 방법의 동작을 도시하는 흐름도이다.
실시예들에 대한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있다. 따라서, 본 명세서의 범위는 개시된 실시예들의 특정한 형태로 한정되는 것이 아니라 설명한 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
한편, 어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정 블록 내에 명기된 기능 또는 동작이 순서도와 다르게 수행될 수 있다. 예를 들어, 연속하는 두 블록들이 실제로는 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 관련된 기능 또는 동작에 따라서는 해당 블록들의 순서가 뒤바뀌어 수행될 수도 있다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 햅틱 장치를 위한 무선 제어 시스템의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
햅틱 장치를 위한 무선 제어 시스템은 햅틱 장치를 통해 컨텐츠 소비자들에게 제공되는 컨텐츠에 대응하는 햅틱 자극 및 조명 효과를 제공함으로써 더욱 높은 수준의 몰입감을 제공할 수 있다. 컨텐츠 소비자들에게 제공되는 컨텐츠(110)는 가수의 콘서트 공연, 스포츠 경기 등일 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 도 1을 참조하면, 콘서트 공연과 같은 컨텐츠(110)가 제공되는 동안 컨텐츠 소비자들은 소지하고 있는 햅틱 장치들(131, 133, 135)을 통해 제공되는 햅틱 자극 및/또는 조명 효과를 통해 컨텐츠(110)에 대한 더 높은 수준의 몰입감을 경험할 수 있다. 햅틱 장치들(131, 133, 135)은 특정한 햅틱 자극 및/또는 조명 효과를 컨텐츠 소비자들에게 제공할 수 있다.
햅틱 장치들(131, 133, 135)은 제공되는 컨텐츠 데이터의 오디오 신호에 대응하는 햅틱 패턴 데이터에 기초하여 사용자들에게 특정한 패턴의 햅틱 자극을 제공할 수 있다. 예를 들어, 햅틱 장치들(131, 133, 135)은 콘서트 공연에서, 노래의 비트 패턴에 대응하는 햅틱 자극을 사용자에게 제공할 수 있다. 다른 예로, 햅틱 장치들(131, 133, 135)이 야구 경기에서 이용되는 경우, 햅틱 장치들(131, 133, 135)은 타자가 야구공을 맞히는 타격 소리에 대응하는 햅틱 자극을 사용자에게 제공할 수 있다.
다른 실시예에서, 햅틱 장치들(131, 133, 135)은 이벤트 효과를 구현하기 위한 특정한 비트 패턴에 대응하는 햅틱 패턴 데이터에 기초하여 햅틱 장치(131, 133, 135) 사용자들에게 햅틱 자극을 제공할 수 있다. 예를 들어, 이벤트 효과는 콘서트에서 가수의 특정한 몸짓에 대응하는 효과, 비가 내리는 효과, 특정한 분위기(예: 열광적인 분위기, 침울한 분위기 등)를 나타내는 효과, 심장 박동을 나타내는 효과를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 햅틱 장치들(131, 133, 135)은 이벤트 효과를 구현하기 위한 특정 비트 패턴에 대응하여 미리 결정된 햅틱 자극을 사용자에게 제공할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 햅틱 장치들(131, 133, 135)은 제공되는 컨텐츠의 무대 조명 데이터에 기초하여 결정된 패턴의 조명 효과를 사용자에게 제공할 수 있다. 예를 들어, 무대 조명 데이터는 가수의 콘서트에서 사용되는 조명 장치(113)를 통해 제공되는 조명 패턴 데이터를 포함할 수 있고, 햅틱 장치들(131, 133, 135)은 내장된 조명 장치를 통해 사용자에게 무대 조명 데이터의 조명 패턴 데이터에 대응하는 조명 효과를 제공할 수 있다.
햅틱 장치들(131, 133, 135)은 각각의 식별 데이터에 기초하여 사용자의 그룹들(121, 123, 125)로 분류될 수 있다. 햅틱 장치들(131, 133, 135)은 분류된 사용자 그룹들(121, 123, 125)에 따라 서로 다른 햅틱 패턴 데이터 또는 조명 패턴 데이터를 수신할 수 있고, 수신된 햅틱 패턴 데이터 또는 조명 패턴 데이터에 기초하여 서로 다른 패턴의 햅틱 자극 및/또는 조명 효과를 사용자들에게 제공할 수 있다.
햅틱 장치들(131, 133, 135)이 햅틱 장치의 식별 데이터에 기초하여 각 사용자 그룹 A(121), 사용자 그룹 B(123) 및 사용자 그룹 C(125)별로 분류된다고 가정한다. 예를 들어, 사용자 그룹 A(121)로 분류된 햅틱 장치들은 베이스의 비트 패턴에 대응하는 햅틱 자극 및 붉은색 조명을 사용자 그룹 A(121)의 사용자들에게 제공할 수 있고, 사용자 그룹 B(123)로 분류된 햅틱 장치들은 드럼의 비트 패턴에 대응하는 햅틱 자극 및 푸른색 조명을 사용자 그룹 B(121)의 사용자들에게 제공할 수 있고, 사용자 그룹 B(123)로 분류된 햅틱 장치들은 멜로디의 비트 패턴에 대응하는 햅틱 자극 및 녹색 조명을 사용자 그룹 C(121)의 사용자들에게 제공할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 햅틱 장치를 위한 무선 제어 시스템의 구성을 도시하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 햅틱 장치를 위한 무선 제어 시스템은 입력 데이터를 수신하고, 수신한 입력 데이터에 기초하여 햅틱 장치를 제어하는 제어 장치(210) 및 사용자에게 햅틱 자극 및 조명 효과를 제공하는 햅틱 장치(220)를 포함한다. 입력 데이터는 예를 들어, 컨텐츠 데이터, 이벤트 효과 데이터 및 무대 조명 데이터 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 컨텐츠 데이터는 햅틱 장치(220)가 적용될 공연 이벤트, 스포츠 이벤트 등의 컨텐츠를 포함하는 데이터일 수 있다. 컨텐츠 데이터의 종류는 제시된 예시에 한정되지 않고, 햅틱 장치(220)가 적용되는 임의의 이벤트에서 제공되는 컨텐츠를 포함할 수 있다. 컨텐츠 데이터는 제공되는 컨텐츠의 오디오 신호를 포함할 수 있고, 이벤트 효과 데이터는 컨텐츠에서 제공되는 이벤트 효과를 나타내는 데이터를 포함할 수 있고, 무대 조명 데이터는 컨텐츠가 제공되는 환경의 조명 패턴에 대한 데이터를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 햅틱 장치(220)가 무대 공연에 적용되는 경우, 제어 장치(210)는 무대 근처에 설치되어 관객들의 햅틱 장치를 제어할 수 있다. 제어 장치의 설치 장소는 설명된 예시에 한정되지 않는다. 일 실시예에 따르면 햅틱 장치(220)는 콘서트 공연의 경우 관객들이 착용할 수 있는 웨어러블 기기의 형태이거나 응원봉의 형태일 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 제어 장치(210) 및 햅틱 장치(220)의 구성 및 동작에 대해서는 첨부된 도면들을 참조하여 이하에서 보다 자세히 설명하도록 한다. 한편, 이하, '햅틱 패턴 데이터'라는 용어는 아래에서 설명될 제1 햅틱 패턴 데이터 및 제2 햅틱 패턴 데이터를 포괄하는 용어로 사용된다.
도 3은 일 실시예에 따른 제어 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 제어 장치(300)는 입력 데이터를 수신하는 수신부(310), 햅틱 패턴 데이터를 생성하는 햅틱 패턴 데이터 생성부(320), 무대 조명의 조명 패턴에 대응하는 조명 패턴 데이터를 생성하는 조명 패턴 데이터 생성부(360), 햅틱 장치에 전송할 무선 데이터를 생성하는 무선 데이터 생성부(330), 햅틱 패턴 데이터를 저장하는 햅틱 패턴 데이터 저장부(340) 및 생성된 무선 데이터를 햅틱 장치에 전송하는 무선 데이터 전송부(350)를 포함한다.
수신부(310)는 햅틱 패턴 데이터를 생성하기 위한 컨텐츠 데이터, 이벤트 효과 데이터 및 조명 패턴 데이터를 생성하기 위한 무대 조명 데이터를 수신할 수 있다. 햅틱 패턴 데이터 생성부(320)는 컨텐츠의 비트 패턴에 대응하는 제1 햅틱 패턴 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 컨텐츠의 비트 패턴은 수신부(310)를 통해 수신한 컨텐츠 데이터에 포함된 오디오 신호의 오디오 비트 패턴일 수 있다. 햅틱 패턴 데이터 생성부(320)는 수신부(310)를 통해 수신한 컨텐츠 데이터에 포함된 오디오 신호에서 오디오 비트 패턴을 추출하고, 추출한 오디오 비트 패턴에 대응하는 제1 햅틱 패턴 데이터를 생성할 수 있다. 햅틱 패턴 데이터 생성부(320)가 컨텐츠 데이터의 오디오 신호로부터 오디오 비트 패턴을 추출하는 동작에 대해서는 도 4a, 도 4b, 도 5a 및 도 5b를 통해 아래에서 자세히 설명하도록 한다.
다른 실시예에 따르면, 햅틱 패턴 데이터 생성부(320)는 이벤트 효과를 구현하기 위한 특정 비트 패턴에 대응하는 제2 햅틱 패턴 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 이벤트 효과는 콘서트에서 가수의 특정한 몸짓에 대응하는 효과, 비가 내리는 효과, 특정한 분위기(예: 열광적인 분위기, 침울한 분위기 등)를 나타내는 효과, 심장 박동을 나타내는 효과를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 햅틱 패턴 데이터 생성부(320)는 수신부(310)를 통해 수신한 이벤트 효과 데이터가 나타내는 이벤트 효과를 구현하기 위한 특정 비트 패턴에 대응하는 제2 햅틱 패턴 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 이벤트 효과가 열광적인 분위기를 나타내는 효과라면, 햅틱 패턴 데이터 생성부(320)는 열광적인 분위기를 표현할 수 있는 빠르고 격렬한 비트 패턴의 제2 햅틱 패턴 데이터를 해당 이벤트 효과에 대응하여 생성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 햅틱 패턴 데이터 생성부(320)는 햅틱 장치들의 그룹별로 서로 구별되는 제1 햅틱 패턴 데이터를 생성할 수 있다. 햅틱 패턴 데이터 생성부(320)는 동일한 컨텐츠 데이터에 대해서도 햅틱 장치들의 그룹별로 서로 구별되는 제1 햅틱 패턴 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 햅틱 패턴 데이터 생성부(320)는 수신부(310)를 통해 수신한 콘서트 공연에 대한 컨텐츠 데이터에 기초하여 햅틱 장치들의 그룹에 따라 베이스의 비트 패턴에 대응하는 햅틱 패턴 데이터, 드럼의 비트 패턴에 대응하는 햅틱 패턴 데이터로 구별하여 제1 햅틱 패턴 데이터를 생성할 수 있다. 또한 햅틱 패턴 데이터 생성부(320)는 햅틱 장치들의 그룹별로 서로 구별되는 제2 햅틱 패턴 데이터를 생성할 수 있다.
햅틱 패턴 데이터 저장부(340)는 햅틱 패턴 데이터 생성부(320)를 통해 미리 생성된 햅틱 패턴 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 햅틱 패턴 데이터 저장부(340)에 저장되는 햅틱 패턴 데이터는 컨텐츠의 비트 패턴에 기초하여 생성된 제1 햅틱 패턴 데이터 및 이벤트 효과를 구현하기 위한 특정 비트 패턴에 대응하는 제2 햅틱 패턴 데이터를 포함할 수 있다.
무선 데이터 생성부(330)는 햅틱 패턴 데이터를 수신할 하나 이상의 타겟 햅틱 장치에 대한 식별 데이터, 타겟 햅틱 장치에 전송할 햅틱 패턴 데이터를 포함하는 무선 데이터를 생성할 수 있다. 타겟 햅틱 장치에 대한 식별 데이터는 햅틱 장치에 따라 고유한 값을 가질 수 있고, 무선 데이터 생성부(330)는 식별 데이터를 햅틱 장치로부터 수신할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 무선 데이터 생성부(330)는 수신부(310)를 통해 실시간으로 수신한 컨텐츠 데이터에 포함된 컨텐츠 비트 패턴에 기초하여 실시간으로 생성되는 제1 햅틱 패턴 데이터와 생성된 제1 햅틱 패턴 데이터를 수신할 하나 이상의 타겟 햅틱 장치에 대한 식별 데이터를 포함하는 무선 데이터를 생성할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 무선 데이터 생성부(330)는 컨텐츠를 제공하는 시점 전에 미리 생성되어 햅틱 패턴 데이터 저장부(340)에 저장되어 있는 제1 햅틱 패턴 데이터 및 제2 햅틱 패턴 데이터 중 적어도 하나의 햅틱 패턴 데이터와 타겟 햅틱 장치에 대한 식별 데이터를 포함하는 무선 데이터를 생성할 수 있다. 무선 데이터 생성부(330)는 햅틱 패턴 데이터를 실시간으로 생성하지 않고, 수신한 컨텐츠 데이터 또는 이벤트 효과 데이터 중 적어도 하나에 대응하는 저장된 햅틱 패턴 데이터들 중 적어도 하나를 선택하여 무선 데이터를 생성할 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 무선 데이터 생성부(330)는 타겟 햅틱 장치에 저장되어 있는 제1 햅틱 패턴 데이터 및 제2 햅틱 패턴 데이터 중 적어도 하나의 햅틱 패턴 데이터를 선택하기 위한 햅틱 패턴 데이터 지시자와 타겟 햅틱 장치에 대한 식별 데이터를 포함하는 무선 데이터를 생성할 수 있다. 제어 장치(300)는 수신한 컨텐츠 데이터 또는 이벤트 데이터에 대응하는 햅틱 패턴 데이터 지시자를 무선 데이터를 통해 타겟 햅틱 장치에서 전송하고, 타겟 햅틱 장치는 수신한 데이터 지시자에 대응하는 타겟 햅틱 장치에 저장된 햅틱 패턴 데이터들 중 적어도 하나에 기초하여 햅틱 자극을 발생시킬 수 있다.
무선 데이터 생성부(330)에 의해 생성되는 무선 데이터는 타겟 햅틱 장치의 동작과 관련된 동작 제어 데이터를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 동작 제어 데이터는 햅틱 장치의 햅틱 자극 주기, 햅틱 자극 세기 등을 조절할 수 있는 데이터를 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 무선 데이터 생성부(330)에 의해 생성되는 무선 데이터는 햅틱 장치의 조명 효과를 제어할 수 있는 조명 패턴 데이터를 더 포함할 수 있다.
무선 데이터 전송부(350)는 무선 데이터 생성부(330)를 통해 생성된 무선 데이터를 안테나를 통해 전송할 수 있다. 무선 데이터 전송부(350)는 서로 다른 주파수 대역의 무선 통신 채널로 통신할 수 있는 무선 통신 칩을 포함할 수 있고, 멀티 채널 안테나를 사용하여 복수의 주파수 대역의 무선 통신 채널로 무선 데이터를 햅틱 장치에 전송할 수 있다. 무선 데이터 전송부(350)는 복수의 주파수 대역의 무선 통신 채널로 무선 데이터를 전송함으로써, 무선 데이터 전송의 안정성 및 신뢰성을 보장할 수 있다.
조명 패턴 데이터 생성부(360)는 수신부(310)를 통해 수신한 무대 조명 데이터에 기초하여 햅틱 장치에 적용될 조명 패턴을 결정하고, 결정된 조명 패턴에 기초하여 조명 패턴 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 조명 패턴 데이터 생성부(360)는 수신한 무대 조명 데이터를 햅틱 장치에 적용 가능한 형태로 스케일링하고, 스케일링된 무대 조명 데이터에 기초하여 무대 조명의 변화에 대응하는 조명 패턴을 결정하고, 결정된 조명 패턴에 기초하여 조명 패턴 데이터를 생성할 수 있다. 조명 패턴 데이터 생성부(360)는 햅틱 장치들의 그룹별로 서로 구별되는 조명 패턴 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 조명 패턴 데이터 생성부(360)는 햅틱 장치들의 그룹에 따라 서로 다른 색깔의 조명을 햅틱에 적용할 수 있는 조명 패턴 데이터를 생성할 수 있다.
도 4a는 일 실시예에 따른 햅틱 패턴 데이터 생성부가 FFT를 이용하여 수신한 컨텐츠 데이터의 오디오 신호에서 오디오 비트 패턴을 추출하는 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 4a를 참조하면, 단계(411)에서 햅틱 패턴 데이터 생성부는 오디오 신호에 대하여 FFT을 수행하기 위해 입력된 오디오 신호를 세그멘테이션(segmentation)화할 수 있다. 세그멘테이션화는 오디오 신호를 임의의 개수의 데이터열 형태로 분할하는 것을 의미한다. 예를 들어, 햅틱 패턴 데이터 생성부는 오디오 신호에 대하여 원활하게 FFT를 수행하기 위해 256개 또는 1024개의 데이터 열로 오디오 신호를 세그멘테이션화할 수 있다. 여기서, 세그멘테이션화되는 데이터 열의 개수는 위 일례에 한정되지 않는다.
단계(412)에서 햅틱 패턴 데이터 생성부는 세그멘테이션화된 오디오 신호에 FFT을 수행하여 오디오 신호를 시간 영역에서 주파수 영역으로 변환할 수 있다. 단계(413)에서, 햅틱 패턴 데이터 생성부는 주파수 영역으로 변환된 오디오 신호를 주파수 대역 별로 분할할 수 있다. 햅틱 패턴 데이터 생성부는 목적하는 오디오 비트 패턴을 포함하는 주파수 대역의 오디오 신호를 획득하기 위하여 주파수 영역으로 변환된 오디오 신호를 복수의 주파수 대역으로 분할할 수 있다.
단계(414)에서, 햅틱 패턴 데이터 생성부는 주파수 대역 별로 분할된 오디오 신호들 중 목적하는 비트 패턴 정보를 포함하는 하나 이상의 주파수 대역의 신호를 선택할 수 있다. 예를 들어, 햅틱 패턴 데이터 생성부는 오디오 신호의 잡음을 제외한 비트 패턴에 대한 정보, 오디오 신호의 특정 악기에 대한 비트 패턴 정보 등 추출하고자 하는 비트 패턴 정보를 포함하는 하나 이상의 주파수 대역의 신호를 선택할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 햅틱 패턴 데이터 생성부가 모노 형태의 제1 햅틱 패턴 데이터를 생성하고자 하는 경우, 단계(414)에서 햅틱 패턴 데이터 생성부는 목적하는 비트 패턴 정보를 포함하는 저주파 대역의 신호를 선택할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 햅틱 패턴 데이터 생성부가 스테레오 형태의 제1 햅틱 패턴 데이터를 생성하고자 하는 경우, 단계(414)에서 햅틱 패턴 데이터 생성부는 목적하는 비트 패턴 정보를 포함하는 저주파 대역의 신호 및 고주파 대역의 신호에 해당하는 2개의 채널을 선택할 수 있다.
단계(415)에서, 햅틱 패턴 데이터 생성부는 선택된 주파수 대역의 오디오 신호에 대하여 IFFT(Inverse Fast Fourier Transformation)를 수행할 수 있다. 햅틱 패턴 데이터 생성부는 IFFT를 통해 선택된 주파수 대역의 오디오 신호를 주파수 영역에서 시간 영역으로 변환할 수 있다.
단계(416)에서, 햅틱 패턴 데이터 생성부는 IFFT된 오디오 신호를 스무딩(smoothing) 처리할 수 있다. 예를 들어, 오디오 신호를 스무딩하는 과정에서, 햅틱 패턴 데이터 생성부는 IFFT를 통해 시간 영역으로 변환된 오디오 신호를 전파 정류하고, 오디오 신호를 세그멘테이션화하여 FFT를 진행한 것에 기인하여 발생한 왜곡을 감소시키고, 급격히 변화하는 영역을 부드럽게 보정하기 위하여 윈도우(window) 함수를 통해 오디오 신호에 대하여 컨볼루션(Convolution)연산을 수행할 수 있다. 예를 들어 윈도우 함수는 해닝(Hanning), 해밍(Hamming), 카이저(Kaiser) 함수일 수 있지만 이에 한정되지 않는다. 또한, 시간 영역에서의 컨볼루션 연산은 주파수 영역에서의 곱 연산과 동일한 점에 기초하여, 주파수 영역에서 연산 과정을 수행하면 더 빠른 연산 수행이 가능할 수 있다.
단계(417)에서, 햅틱 패턴 데이터 생성부는 스무딩된 오디오 신호를 반파 정류하여 오디오 비트 패턴을 추출할 수 있다.
도 4b는 일 실시예에 따른 햅틱 패턴 데이터 생성부가 FFT를 이용하여 목적하는 비트 패턴 정보를 포함하는 주파수 대역의 오디오 신호를 분리해내는 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 4b를 참조하면, 오디오 신호(421)는 FFT를 통해 시간 영역에서 주파수 영역으로 변환되고, 주파수 대역 별로 오디오 신호들이 분리될 수 있다. 신호들(423)은 6개의 서로 다른 주파수 대역(f1, f2, f3, f4, f5, f6)으로 분할된 오디오 신호들일 수 있다. 햅틱 패턴 데이터 생성부는 복수의 주파수 대역으로 분할된 오디오 신호들 중 목적하는 비트 패턴 정보를 포함하는 주파수 대역(f2 대역)의 오디오 신호(425)를 선택할 수 있다. 햅틱 패턴 데이터 생성부는 선택된 주파수 대역의 오디오 신호(425)를 IFFT를 통해 주파수 영역에서 시간 영역으로 변환할 수 있다. 햅틱 패턴 데이터 생성부는 시간 영역으로 변환된 오디오 신호(427)를 스무딩 처리 및 반파 정류하고, 이를 통해 목적하는 비트 패턴 정보를 추출할 수 있다. 햅틱 패턴 데이터 생성부는 추출한 비트 패턴 정보에 기초하여 제1 햅틱 패턴 데이터를 생성할 수 있다.
도 5a는 다른 실시예에 따른 햅틱 패턴 데이터 생성부가 이산 웨이블렛 변환을 이용하여 오디오 신호에서 오디오 비트 패턴을 추출하는 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 5a를 참조하면, 단계(511)에서 햅틱 패턴 데이터 생성부는 입력된 오디오 신호에 대하여 이산 웨이블렛 변환을 수행하기 위해 입력된 오디오 신호를 세그멘테이션화할 수 있다. 예를 들어, 제1 햅틱 패턴 데이터 결정부는 오디오 신호에 대하여 원활하게 이산 웨이블렛 변환을 수행하기 위해 256개 또는 1024개의 데이터 열로 오디오 신호를 세그멘테이션화할 수 있다. 데이터 열의 개수는 이에 한정되지 않는다.
단계(513)에서, 햅틱 패턴 데이터 생성부는 이산 웨이블렛 변환을 통해 세크멘테이션화된 오디오 신호를 주파수 대역 별로 분할할 수 있다. 햅틱 패턴 데이터 생성부는 목적하는 오디오 비트 패턴을 포함하는 주파수 대역의 오디오 신호를 획득하기 위하여 이산 웨이블렛 변환을 통해 오디오 신호를 주파수 대역 별로 분할할 수 있다. 이산 웨이블렛 변환을 통해 오디오 신호를 주파수 대역 별로 분할하는 방법에 대해서는 도 5b를 통해 아래에서 자세히 설명하도록 한다.
단계(515)에서, 햅틱 패턴 데이터 생성부는 주파수 대역 별로 분할된 오디오 신호들 중 목적하는 비트 패턴 정보를 포함하는 하나 이상의 주파수 대역의 신호를 선택할 수 있다. 예를 들어, 햅틱 패턴 데이터 생성부는 오디오 신호의 잡음을 제외한 음악의 비트 패턴 정보, 오디오 신호의 특정 악기의 비트 패턴 정보 등 추출하고자 하는 비트 패턴 정보를 포함하는 하나 이상의 주파수 대역의 오디오 신호를 선택할 수 있다.
단계(517)에서, 햅틱 패턴 데이터 생성부는 선택된 주파수 대역의 오디오 신호를 스무딩한다. 예를 들어, 오디오 신호를 스무딩하는 과정은 선택된 주파수 대역의 오디오 신호를 전파 정류하고, 오디오 신호의 왜곡을 감소시키고, 급격한 영역을 부드럽게 보정하기 위하여 윈도우 함수를 통해 오디오 신호에 대하여 컨볼루션 연산을 수행할 수 있다. 예를 들어 윈도우 함수는 해닝(Hanning), 해밍(Hamming), 카이저(Kaiser) 함수일 수 있지만 이에 한정되지 않는다.
단계(519)에서 햅틱 패턴 데이터 생성부는 스무딩된 오디오 신호를 반파 정류하여 오디오 비트 패턴을 추출할 수 있다. 햅틱 패턴 데이터 생성부는 추출된 오디오 비트 패턴에 기초하여 제1 햅틱 패턴 데이터를 결정할 수 있다.
도 5b는 다른 실시예에 따른 햅틱 패턴 데이터 생성부가 이산 웨이블렛 변환을 통해 오디오 신호를 주파수 대역 별로 분할하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5b를 참조하면, 오디오 신호는 고역 통과 필터(521)에 의해 필터링되고, 고역 통과 필터(521)에 의해 필터링된 오디오 신호는 다운 샘플링(down sampling)되어 제1 주파수 대역의 오디오 신호로 분할될 수 있다. 저역 통과 필터(522)에 의해 필터링된 오디오 신호는 다운 샘플링 되어 제2 주파수 대역의 오디오 신호를 분할하기 위한 입력 오디오 신호로 사용될 수 있다. 제2 주파수 대역의 오디오 신호를 분할하기 위한 입력 오디오 신호는 고역 통과 필터(523)에 의해 필터링되고, 다운 샘플링 되어 제2 주파수 대역의 오디오 신호로 분할될 수 있다. 저역 통과 필터(524)에 의해 필터링된 오디오 신호는 다운 샘플링되어 제3 주파수 대역의 오디오 신호를 분할하기 위한 입력 오디오 신호로 사용될 수 있다. 이와 같은 필터링 및 다운 샘플링 과정들이 필터들(525, 526, 527, 528)에 의해 수행됨에 따라, 햅틱 패턴 데이터 생성부는 시간 영역에서 오디오 신호를 주파수 대역 별로 분할할 수 있다. 예를 들어, n개 대역의 주파수로 오디오 신호를 분할하고자 한다면 2n번의 필터링 과정이 필요하다. 햅틱 패턴 데이터 생성부는 복수의 주파수 대역의 신호들 중 목적하는 비트 패턴 정보를 포함하는 하나 이상의 주파수 대역의 오디오 신호를 선택하고, 선택된 오디오 신호를 반파 정류하여 오디오 비트 패턴을 추출할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 햅틱 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
이하 '패턴 데이터'라는 용어는 햅틱 패턴 데이터 및 조명 패턴 데이터를 포괄하는 의미로 사용된다. 도 6을 참조하면, 햅틱 장치는 무선 데이터를 수신하는 수신부(610), 햅틱 패턴 데이터를 추출하는 패턴 데이터 추출부(620), 추출된 햅틱 패턴 데이터에 기초하여 액추에이터를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 액추에이터 제어부(630), 햅틱 자극을 발생시키는 액추에이터(640), 미리 생성된 햅틱 패턴 데이터를 저장하는 햅틱 패턴 데이터 저장부(650), 조명 패턴 데이터에 기초하여 조명 효과를 발생시키는 조명부(660)를 포함한다.
수신부(610)는 제어 장치로부터 무선 데이터를 수신할 수 있다. 햅틱 패턴 데이터 저장부(650)는 컨텐츠의 비트 패턴에 대응하여 미리 생성된 제1 햅틱 패턴 데이터 및 이벤트 효과를 구현하기 위한 특정 비트 패턴에 대응하여 미리 생성된 제2 햅틱 패턴 데이터 중 적어도 하나를 저장할 수 있다.
패턴 데이터 추출부(620)는 무선 데이터에 포함된 타겟 햅틱 장치에 대한 식별 데이터와 햅틱 장치의 식별 데이터가 일치하는지 여부를 판단하고, 식별 데이터가 일치되는 것으로 판단된 경우에만 패턴 데이터를 추출하는 동작을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 패턴 데이터 추출부(620)는 수신부(610)를 통해 수신한 무선 데이터로부터 제1 햅틱 패턴 데이터 및 제2 햅틱 패턴 데이터 중 적어도 하나를 추출할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 패턴 데이터 추출부(620)는 수신부(610)를 통해 수신한 무선 데이터에 포함된 햅틱 패턴 지시자에 기초하여 햅틱 패턴 데이터 저장부(650)에 미리 저장된 제1 햅틱 패턴 데이터 및 제2 햅틱 패턴 데이터 중 적어도 하나를 추출할 수 있다. 또 다른 실시예에 따르면, 패턴 데이터 추출부(620)는 수신부(610)를 통해 수신한 무선 데이터에 포함된 조명 패턴 데이터를 추출할 수 있다. 조명부(660)는 추출된 조명 패턴 데이터에 기초하여 조명 효과를 발생시킬 수 있다.
액추에이터 제어부(630)는 패턴 데이터 추출부(620)에 의해 추출된 햅틱 패턴 데이터에 기초하여 액추에이터(640)를 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 액추에이터 제어부(630)는 회로의 전압을 보다 높은 전압으로 변환하는 DC-DC 컨버터부(630), DC-DC 컨버터부(630)로부터 인가된 전압 및 햅틱 패턴 데이터에 기초하여 전류를 발생시키는 컨트롤 회로부(632) 및 컨트롤 회로에 의해 발생된 전류를 조절하여 엑추에이터(640)를 제어하기 위한 전류 형태의 제어 신호를 생성하는 스위칭 컨트롤부(633)를 포함할 수 있다.
액추에이터 제어부(630)는 컨트롤 회로부(632)를 통해 DC-DC 컨버터부(630)로부터 인가된 전압 및 패턴 데이터 추출부(620)로부터 수신한 햅틱 패턴 데이터에 기초하여 전류를 발생시킬 수 있다. 액추에이터 제어부(630)는 스위칭 컨트롤부(633)을 통해 컨트롤 회로부(632)에 의해 생성된 전류를 조절하여 액추에이터(640)가 발생시키는 햅틱 자극을 제어하기 위한 액추에이터 제어 신호를 생성할 수 있다.
액추에이터(640)는 액추에이터 제어 신호에 기초하여 햅틱 자극을 발생시킬 수 있다. 액츄에이터(640)는 스테레오 형태의 햅틱 자극을 발생시키기 위해 두 개의 채널(641, 642)를 포함할 수 있다. 예를 들어 액추에이터(640)는 편심 회전 매스(eccentric Rotating Mass)를 포함하는 액추에이터, 스프링에 부착되는 매스가 전후로 구동되는 선형 공진 액추에이터(Linear Resonant Actuator), 전자기 액추에이터(Electromagnetic Actuator)일 수 있지만 이에 한정되지 않는다.
도 7은 일 실시예에 따른 햅틱 장치와 RFID 태그를 이용한 공연장 입장 시스템에 대한 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 7을 참조하면, 공연장 입장 시스템은 햅틱 장치(710), RFID 리더기(720) 및 RFID 관리 장치(730)을 포함한다. 햅틱 장치(710)는 햅틱 장치 사용자에 대한 식별 데이터가 포함된 RFID 태그(713)를 포함할 수 있다. 햅틱 장치의 사용자가 공연장에 입장할 때에 RFID 리더기(720)에 햅틱 장치(710)를 태그하면 햅틱 장치(710)의 사용자에 대한 식별 데이터가 인식되고, 인식된 식별 데이터는 RFID 관리 장치(730)에 의해 관리될 수 있다. 공연장 입장 시스템을 통해 관리되는 사용자에 대한 식별 데이터에 기초하여 제어 장치는 각각의 햅틱 장치(710)에 적절한 햅틱 자극 및 조명 효과가 제공할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 제어 장치에 의한 햅틱 장치의 동작을 제어하기 위한 무선 데이터 제공 방법의 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 단계(810)에서 제어 장치는 컨텐츠의 비트 패턴에 대응하는 제1 햅틱 패턴 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어 컨텐츠의 비트 패턴은 컨텐츠 데이터에 포함된 오디오 신호에서 추출한 오디오 비트 패턴일 수 있다. 제어 장치는 추출된 오디오 비트 패턴에 기초하여 제1 햅틱 패턴 데이터를 생성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 단계(820)에서 제어 장치는 제1 햅틱 패턴 데이터를 수신할 하나 이상의 타겟 햅틱 장치에 대한 식별 데이터와 제1 햅틱 패턴 데이터를 포함하는 무선 데이터를 생성할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 제어 장치는 이벤트 효과를 구현하기 위한 특정 비트 패턴에 대응하는 제2 햅틱 패턴 데이터를 컨텐츠가 제공되는 시점 보다 미리 햅틱 패턴 데이터 저장부에 저장하고, 컨텐츠가 제공되는 과정에서, 제어 장치가 컨텐츠 상에 제공되는 이벤트 효과를 나타내는 이벤트 효과 데이터를 수신하는 경우, 햅틱 패턴 데이터 저장부에 미리 저장된 제2 햅틱 패턴 데이터와 제2 햅틱 패턴 데이터를 수신할 하나 이상의 타겟 햅틱 장치에 대한 식별 데이터를 포함하는 무선 데이터를 생성할 수 있다.
단계(830)에서, 제어 장치는 생성된 무선 데이터를 안테나를 통해 전송할 수 있다. 제어 장치는 생성된 무선 데이터를 멀티 채널 안테나를 이용하여 각각의 주파수 채널로 무선 데이터를 전송할 수 있다. 제어 장치는 복수의 주파수를 통해 무선 데이터를 전송함으로써, 무선 데이터 전송의 안전성과 신뢰성을 도모할 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 햅틱 장치에 의한 햅틱 자극 발생 방법의 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 단계(910)에서 햅틱 장치는 제어 장치로부터 무선 데이터를 수신할 수 있다. 단계(920)에서 햅틱 장치는 수신한 무선 데이터로부터 햅틱 패턴 데이터를 추출할 수 있다. 예를 들어, 햅틱 패턴 데이터는 컨텐츠의 비트 패턴에 대응하는 제1 햅틱 패턴 데이터 및 이벤트 효과를 구현하기 위한 특정 비트 패턴에 대응하는 제2 햅틱 패턴 데이터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
단계(930)에서 햅틱 장치는 추출된 햅틱 패턴 데이터에 기초하여 액츄에이터를 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 햅틱 장치는 DC-DC 컨버터부, 컨트롤 회로부, 스위칭 컨트롤부를 통해 전류 형태의 제어 신호를 생성할 수 있다. 단계(940)에서 햅틱 장치는 생성된 제어 신호에 기초하여 액츄에이터를 통해 햅틱 자극을 발생시킬 수 있다.
실시예들에서 설명된 구성요소들은 하나 이상의 DSP (digital signal processor), 프로세서, 컨트롤러, ASIC (application specific integrated circuit), FPGA (field programmable gate array)와 같은 프로그래머블 논리 소자, 다른 전자 기기들 및 이것들의 조합 중 하나 이상을 포함하는 하드웨어 구성 요소에 의해 구현될 수 있다. 실시예들에서 설명된 과정들 또는 기능들 중 적어도 일부는 소프트웨어에 의해 구현될 수 있고, 해당 소프트웨어는 기록 매체에 기록될 수 있다. 실시예들에서 설명된 구성요소들, 기능들 및 과정들은 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 구현될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 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 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 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.

Claims (20)

  1. 햅틱 장치의 동작을 제어하는 제어 장치에 있어서,
    컨텐츠의 비트 패턴에 대응하는 제1 햅틱 패턴 데이터를 생성하는 햅틱 패턴 데이터 생성부;
    상기 제1 햅틱 패턴 데이터를 수신할 하나 이상의 타겟 햅틱 장치에 대한 식별 데이터와 상기 제1 햅틱 패턴 데이터를 포함하는 무선 데이터를 생성하는 무선 데이터 생성부; 및
    상기 생성된 무선 데이터를 안테나를 통해 전송하는 무선 데이터 전송부
    를 포함하는 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 컨텐츠의 비트 패턴에 대응하여 미리 생성된 제1 햅틱 패턴 데이터 및 이벤트 효과를 구현하기 위한 특정 비트 패턴에 대응하여 미리 생성된 제2 햅틱 패턴 데이터 중 적어도 하나를 저장하는 햅틱 패턴 데이터 저장부
    를 더 포함하는 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 무선 데이터 생성부는,
    상기 제2 햅틱 패턴 데이터를 수신할 하나 이상의 햅틱 장치에 대한 식별 데이터와 상기 제2 햅틱 패턴 데이터를 포함하는 무선 데이터를 생성하는, 제어 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 무선 데이터 생성부는,
    상기 햅틱 장치에 저장된 제1 햅틱 패턴 데이터 및 제2 햅틱 패턴 데이터 중 적어도 하나의 햅틱 패턴 데이터를 선택하기 위한 햅틱 패턴 데이터 지시자를 포함하는 무선 데이터를 생성하는, 제어 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 무선 데이터는,
    상기 하나 이상의 햅틱 장치의 동작과 관련된 동작 제어 데이터를 더 포함하는 제어 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 무선 데이터 전송부는,
    멀티채널 안테나를 이용하여 각각의 주파수 채널로 상기 무선 데이터를 전송하는, 제어 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 햅틱 패턴 데이터 생성부는,
    햅틱 장치들의 그룹별로 서로 구별되는 제1 햅틱 패턴 데이터를 생성하는, 제어 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 햅틱 장치를 위한 조명 패턴 데이터를 생성하는 조명 패턴 데이터 생성부를 더 포함하고,
    상기 무선 데이터는, 상기 조명 패턴 데이터를 더 포함하는, 제어 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 조명 패턴 데이터 생성부는,
    무대 조명 데이터에 기초하여 상기 하나 이상의 햅틱 장치에 적용될 조명 패턴을 결정하고, 상기 결정된 조명 패턴에 기초하여 상기 조명 패턴 데이터를 생성하는, 제어 장치.
  10. 제어 장치로부터 무선 데이터를 수신하는 무선 데이터 수신부;
    상기 무선 데이터로부터 햅틱 패턴 데이터를 추출하는 패턴 데이터 추출부;
    햅틱 자극을 발생시키는 액추에이터; 및
    상기 추출된 햅틱 패턴 데이터에 기초하여 상기 액추에이터를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 액추에이터 제어부
    를 포함하는 햅틱 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 햅틱 패턴 데이터는,
    컨텐츠의 비트 패턴에 대응하는 제1 햅틱 패턴 데이터 및 이벤트 효과를 구현하기 위한 특정 비트 패턴에 대응하는 제2 햅틱 패턴 데이터 중 적어도 하나를 포함하는, 햅틱 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    컨텐츠의 비트 패턴에 대응하여 미리 생성된 제1 햅틱 패턴 데이터 및 이벤트 효과를 구현하기 위한 특정 비트 패턴에 대응하여 미리 생성된 제2 햅틱 패턴 데이터 중 적어도 하나를 저장하는 햅틱 패턴 데이터 저장부
    를 더 포함하는 햅틱 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 무선 데이터는,
    햅틱 패턴 데이터 지시자를 포함하고,
    상기 햅틱 패턴 데이터 추출부는,
    상기 햅틱 패턴 데이터 지시자에 기초하여, 상기 햅틱 패턴 데이터 저장부에 저장된 제1 햅틱 패턴 데이터 및 제2 햅틱 패턴 데이터 중 적어도 하나를 추출하는, 햅틱 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 무선 데이터에 포함된 조명 패턴 데이터에 기초하여 조명 효과를 발생시키는 조명부
    를 더 포함하는 햅틱 장치.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 햅틱 패턴 데이터 추출부는,
    상기 무선 데이터에 포함된 타겟 햅틱 장치에 대한 식별 데이터와 상기 햅틱 장치의 식별 데이터가 일치하는지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 상기 햅틱 패턴 데이터를 추출할지 여부를 결정하는, 햅틱 장치.
  16. 제어 장치에 의한 햅틱 장치 동작을 제어하기 위한 무선 데이터 제공 방법에 있어서,
    컨텐츠의 비트 패턴에 대응하는 제1 햅틱 패턴 데이터를 생성하는 단계;
    상기 제1 햅틱 패턴 데이터를 수신할 하나 이상의 타겟 햅틱 장치에 대한 식별 데이터와 상기 제1 햅틱 패턴 데이터를 포함하는 무선 데이터를 생성하는 하는 단계; 및
    상기 생성된 무선 데이터를 안테나를 통해 전송하는 단계
    를 포함하는 무선 데이터 제공 방법.
  17. 제16에 있어서,
    이벤트 효과를 구현하기 위한 특정 비트 패턴에 대응하는 제2 햅틱 패턴 데이터를 햅틱 패턴 데이터 저장부에 미리 저장하는 단계; 및
    상기 제2 햅틱 패턴 데이터를 수신할 하나 이상의 타겟 햅틱 장치에 대한 식별 데이터와 상기 제2 햅틱 패턴 데이터를 포함하는 무선 데이터를 생성하는 하는 단계
    를 더 포함하는 무선 데이터 제공 방법.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 생성된 무선 데이터를 안테나를 통해 전송하는 단계는,
    멀티 채널 안테나를 이용하여 각각의 주파수 채널로 상기 무선 데이터를 전송하는, 무선 데이터 제공 방법.
  19. 햅틱 장치에 의한 햅틱 자극 발생 방법에 있어서,
    제어 장치로부터 무선 데이터를 수신하는 단계;
    상기 무선 데이터로부터 햅틱 패턴 데이터를 추출하는 단계;
    상기 추출된 햅틱 패턴 데이터에 기초하여 상기 액추에이터를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 제어 신호에 기초하여 상기 액추에이터를 통해 햅틱 자극을 발생시키는 단계
    를 포함하는 햅틱 자극 발생 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 햅틱 패턴 데이터는,
    컨텐츠의 비트 패턴에 대응하는 제1 햅틱 패턴 데이터 및 이벤트 효과를 구현하기 위한 특정 비트 패턴에 대응하는 제2 햅틱 패턴 데이터 중 적어도 하나를 포함하는, 햅틱 자극 발생 방법.
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