KR20180002588A

KR20180002588A - 팬-구동형 힘 디바이스

Info

Publication number: KR20180002588A
Application number: KR1020177021860A
Authority: KR
Inventors: 제이미 엘리엇 나만; 스테판 마티; 다비드 디 센소
Original assignee: 하만인터내셔날인더스트리스인코포레이티드
Priority date: 2015-12-17
Filing date: 2016-11-17
Publication date: 2018-01-08
Anticipated expiration: 2036-11-17
Also published as: CN107249436A; EP3253283A1; JP6822963B2; EP3253283A4; WO2017105746A1; JP2019502175A; US9984540B2; KR101974207B1; EP3253283B1; US20170178469A1

Abstract

사용자에게 힘을 발휘하기 위한 시스템. 시스템은 하나 이상의 힘 발휘 디바이스들을 포함하는 사용자-마운트 디바이스, 센서 데이터를 획득하도록 구성된 하나 이상의 센서들, 및 하나 이상의 힘 발휘 디바이스들 및 하나 이상의 센서들에 결합된 프로세서를 포함한다. 프로세서는 센서 데이터에 기초하여 사용자-마운트 디바이스와 연관된 방위 및 위치 중 적어도 하나를 결정하도록 구성된다. 프로세서는 힘 이벤트와 관련된 힘 방향 및 방위 및 위치 중 적어도 하나에 기초하여 하나 이상의 힘 발휘 디바이스들을 통하여 사용자에 발휘될 힘을 계산하고, 힘에 기초하여 하나 이상의 힘 발휘 디바이스들에 대한 제어 신호를 생성하도록 더 구성된다.

Description

팬-구동형 힘 디바이스

관련 출원들에 대한 상호-참조

본 출원은 2015년 12월 17일에 출원된 미국 특허 출원 일련 번호 14/973,682의 이익을 주장하고, 이는 본 출원에 참조로서 통합된다.

기술분야

다양한 실시예는 일반적으로 인간-기계 인터페이스들에 관한 것으로, 보다 상세하게는 팬 구동형 힘 디바이스(fan-driven force device)에 관한 것이다.

많은 전자 디바이스가 갖는 하나의 문제는 전통적인 출력 원리 체계(output methodologies)들에 대한 의존성이다. 특히, 종래 모바일 디바이스들 및 웨어러블 디바이스들은 정보를 사용자에게 전달하기 위해 전형적으로 스크린을 통한 시각적 피드백 및/또는 하나 이상의 스피커를 통한 청각적 피드백에 의존한다. 예를 들어, 모바일 폰들은 사용자에게 그래픽 지도를 디스플레이하고 그래픽 맵을 청각적 네비게이션 명령들로 보충함으로써 전형적으로 네비게이션 명령들을 제공한다.

그러나, 시각적 및 청각적 피드백은 상세한 정보를 사용자에게 전달하는 데 있어서 보통 효과적이지만, 특정 상황들에서, 사용자의 시각적 및/또는 청각적 채널들은 정보-포화(information-saturated)가 될 수 있다. 그러한 상황들에서, 사용자는 그 또는 그녀의 시각적 및/또는 청각적 채널들을 통해 효과적으로 추가적인 정보를 수신하지 못할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 이메일 또는 문자 메시지들을 통해 통신하고 있을 때, 또는 사용자가 음성 대화에 사용 중일 때, 사용자의 시각적 또는 청각적 채널들은 추가 시각적 또는 청각적 정보, 예컨대 위에서 설명된 시각적 및/또는 청각적 네비게이션 설명들을 효과적으로 수신 및 처리하지 못할 수 있다. 그 결과, 추가 시각적 또는 청각적 정보가 사용자에게 제시될 때, 정보는 사용자에 의해 무시되거나 또는 사용자에 의해 부정확하게 인지될 수 있다.

나아가, 몇몇 상황에서, 사용자를 추가 시각적 및/또는 청각적 정보로 압도하는 것은 사용자를 산만하게 하여, 잠재적으로 위험한 상황을 야기할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 차량을 운전하고 있거나 도보로 길을 찾고 있을 때, 사용자에게 네비게이션 설명들을 보기 위해 스크린 내려 보기를 필요로 하는 것은 사용자에게 그/그녀의 주의를 운전, 보행, 달리는 등의 행위에서 다른 데로 돌릴 것을 요구한다. 그러한 주의를 다른 데로 돌리게 하는 것들은 사용자가 주변 환경의 장애물들을 안전하게 피할 수 있는 능력을 감소시켜, 잠재적으로 사용자 그리고 주변 환경의 장애물들의 안전을 위태롭게 한다.

앞서 말한 것이 예증하는 바와 같이, 사용자에게 정보를 제공하기 위한 비-시각적 및 비-청각적 기술들이 유용할 것이다.

본 발명의 실시예들은 사용자에게 힘을 발휘하기 위한 방법을 제시한다. 상기 방법은 상기 센서 데이터에 기초하여 상기 사용자-마운트 디바이스와 연관된 방위 및 위치 중 적어도 하나를 결정하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 상기 방위 및 상기 위치 중 적어도 하나 및 힘 이벤트와 관련된 힘 방향 및 힘 크기에 기초하여 상기 사용자-마운트 디바이스에 포함된 하나 이상의 힘 발휘 디바이스들을 통하여 상기 사용자에 발휘될 힘을 계산하는 단계를 더 포함한다. 상기 방법은 상기 힘에 기초하여 상기 하나 이상의 힘 발휘 디바이스들을 위한 제어 신호를 생성하는 단계를 더 포함한다.

추가 실시예들은 다른 것들 중에서도, 위에서 제시된 기술들을 구현하도록 구성된 시스템 및 비-일시적 컴퓨터-판독가능한 저장 매체를 제공한다.

개시된 기술들의 적어도 한가지 장점은 사용자의 시각적 및 청각적 채널들을 압도시키지 않고서 정보가 사용자에 제공되는 것이다. 그에 따라, 사용자는 잠재적으로 위험한 상황들을 야기하지 않고도, 설명들, 경고들, 및 알림들을 수신할 수 있는 한편, 동시에 그 또는 그녀의 시각적 및/또는 청각적 채널들을 통해 다른 유형들의 정보를 수신할 수 있다. 더구나, 힘 디바이스의 방위에 변화들에 응답하여 사용자에 힘들을 발휘함으로써, 본 출원에서 설명된 기술들은 사용자가 그의 또는 그녀의 균형 및/또는 자세를 유지하는 것에 도움을 줄 수 있다.

위에서 제시된 하나 이상의 실시예의 열거된 특징들이 상세하게 이해될 수 있도록, 위에서 간단하게 요약된, 하나 이상의 실시예에 대한 보다 구체적인 설명이 특정 구체적 실시예들을 참조하여 이루어질 수 있으며, 이의 몇몇이 첨부된 도면들에 예시된다. 그러나, 다양한 실시예의 범위는 다른 실시예들을 또한 포괄하기 때문에, 첨부된 도면들은 단지 전형적인 실시예들을 예시하는 것이고, 그에 따라 어떠한 방식으로도 그것의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 주의되어야 한다.
도면들 1a-1d는 다양한 실시예들에 따라 사용자에 힘을 발휘하기 위한 힘 디바이스들을 예시한다;
도 2 는 다양한 실시예들에 따라 도 1a의 힘 디바이스와 함께 또는 힘 디바이스에 결합되어 구현될 수 있는 컴퓨팅 디바이스의 블럭 다이어그램이다;
도면들 3a-3d는 다양한 실시예들에 따라 힘 디바이스의 팬들이 사용자에 힘을 발휘할 때 위치될 수 있는 상이한 방위들을 예시한다;
도면들 4a 및 4b는 다양한 실시예들에 따라 한쌍의 헤드폰들과 함께 구현된 힘 디바이스를 예시한다;
도 5 는 다양한 실시예들에 따라 다른 힘 디바이스의 헤드 지지체의 상단 부분에 결합된 팬들의 직사각형의 구성을 예시한다;
도면들 6a-6g는 다양한 실시예들에 따른 힘 디바이스와 함께 구현될 수 있는 다양한 팬 구성들 및 동작의 관련 모드들을 예시한다; 및
도 7은 다양한 실시예에 따라, 사용자에게 정보를 전달하기 위해 사용자에게 힘을 발휘하기 위한 방법 단계들의 흐름도이다.

이하의 설명에서, 많은 구체적인 세부사항이 본 발명의 실시예들에 대한 보다 철저한 이해를 제공하기 위해 제시된다. 그러나, 해당 기술분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 실시예들이 이러한 구체적인 세부사항들 중 하나 이상 없이도 실시될 수 있다는 것이 분명할 것이다.

도 1a는 다양한 실시예들에 따라 사용자에 힘을 발휘하기 위한 힘 디바이스(force device) (100)를 예시한다. 힘 디바이스(100)는 제한 없이, 하나 이상의 팬들(110), 하나 이상의 팬 제어 모듈들(115), 헤드 지지체들(120), 및 노우즈(nose) 지지체(122)를 포함할 수 있다. 팬들 (110)은 사용자에 선형 힘들 및/또는 회전 힘들을 발휘하기 위해 추력(thrust)을 생성하도록 구성된다. 몇몇 실시예에서, 팬들(110)은 힘 디바이스(100)에 의해 수신 및/또는 생성되는 힘 이벤트들에 기초하여 사용자에게 힘을 발휘한다. 예를 들어, 제한없이, 힘 디바이스 (100)에 의해 수신된 힘 이벤트는 사용자에 발휘될 힘의 유형 (예를 들어, 선형 힘들, 회전 힘들, 등), 힘이 발휘될 방향, 및/또는 발휘될 힘의 크기를 특정할 수 있다. 덧붙여, 힘 이벤트는 힘의 발휘가 개시 및/또는 종료될 시간, 힘이 발휘될 시간의 지속기간, 및/또는 힘의 발휘가 개시 및/또는 종료될 힘 디바이스(100)의 위치 및/또는 방위를 특정할 수 있다.

일반적으로, 힘 이벤트들은 사용자에게 다양한 유형의 정보를 전달하도록 의도된다. 예를 들어, 제한 없이, 힘 이벤트들은 사용자에게 네비게이션 명령들을 전달하기 위해, 사용자에게 주변 환경의 물체들과 연관된 정보를 제공하기 위해, 그리고 이를테면 누군가가 사용자에게 접촉을 시도하려고 할 때 또는 사용자가 잠재적으로 위험에 빠질 때, 사용자에게 경고 정보를 제공하기 위해 생성될 수 있다. 추가적으로, 일부 실시예들에서, 힘 이벤트들은 사용자에 다른 유형들의 정보, 예컨대 서브의식적 및/또는 햅틱 정보 (예를 들어, 사용자의 전정 감각(vestibular sense)을 통하여), 그의 또는 그녀의 균형 또는 자세를 교정할 것을 사용자에게 명령하도록 의도된 정보, 및 다양한 유형들의 비자발적인 사용자 움직임들 (예를 들어, 상동증(stereotypy))을 취소하도록 의도된 정보를 전달하기 위해 생성될 수 있다.

팬 제어 모듈들(115)은 팬들(110)의 전체 동작을 조정하도록 구성된다. 일반적으로, 팬 제어 모듈(들) (115)은 추력을 생성하기 위해 팬(들) (110)을 동작시키고, 이는, 차례로, 사용자의 헤드 및/또는 바디에 힘들을 생성한다. 사용자에 힘의 발휘는 다양한 목적들에 도움이 될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 사용자가 특정 방향을 보거나 특정 방향으로 이동해야 함을 나타내기 위해 또는 사용자의 관심을 환경의 특정 물체 또는 위치로 끌기 위해 사용자에게 가벼운 힘이 발휘된다. 예를 들어, 제한없이, 힘은 특정 목적지로 진행하기 위해 왼쪽 또는 오른쪽으로 돌아야 하는 것을 표시하기 위해 사용자에 발휘될 수 있다. 다른 비제한적인 예제에서, 이를테면 차량이 특정 방향으로부터 고속으로 사용자에게 접근하고 있을 때, 사용자에게 위험한 상황을 경고하기 위해 힘이 사용자에 발휘될 수 있다. 덧붙여, 사용자가 잘못 턴을 하였다거나 위험한 상황에 처해 있음을 나타내기 위해, 예를 들어, 제한 없이, 일련의 힘들(예를 들어, 떨리는 패턴(shaking pattern))이 사용자에 발휘될 수 있다.

또 다른 비-제한적인 예에서, 이를테면 사용자가 가상 현실 디바이스와 상호작용하고 있을 때, 특정 행위들 또는 경험들을 시뮬레이션하기 위해 사용자에게 힘이 발휘될 수 있다. 또 다른 비-제한적인 예에서, 사용자에게 알림, 이를테면 사용자가 착신 전화를 수신하고 있다는 알림을 제공하기 위해 힘 패턴이 사용될 수 있다. 추가적으로, 이를테면 사용자가 헤드폰들을 통해 음악을 듣고 있을 때, 그리고 하나 이상의 센서가 누군가가 사용자에게 이야기를 걸거나 사용자의 주목을 얻으려고 시도하고 있음을 결정할 때 보다 미묘한 알림-숄더를 가볍게 두드리게 되는 것과 유사한-을 제공하기 위해 가볍게 두드리는 힘 패턴이 사용될 수 있다. 그에 따라, 힘 디바이스(100)는 피드백, 방향성 정보, 및 통지들의 대안적인 형태들을 사용자를 위해 생성되게 할 수 있다.

몇몇 실시예에서, 팬 제어 모듈들(115)은 다른 디바이스들(예를 들어, 스마트폰 또는 모바일 컴퓨터)로부터 힘 이벤트들 수신하도록 구성된다. 추가적으로, 일부 실시예들에서, 팬 제어 모듈들 (115)은 하나 이상의 센서들 (도면들 1a-1d에 미도시)을 통하여 획득된 센서 데이터를 수신하고, 센서 데이터에 기초하여 힘 이벤트들을 생성하고, 및 하나 이상의 팬들 (110)을 동작시키기 위한 제어 신호들을 생성한다. 예를 들어, 제한없이, 팬 제어 모듈 (115)이 힘 이벤트를 수신한 때, 팬 제어 모듈 (115)은 may 쿼리 하나 이상의 센서들에 쿼리(query)할 수 있고 사용자의 현재 위치(예를 들어, 사용자의 헤드의 현재 위치)에 주어진 힘 이벤트를 수용하기 위해 필요한 힘 벡터들을 계산할 수 있다. 그런 다음 팬 제어 모듈(115)은 적용가능하다면, 팬들(110)을 재방위(reorient)시키고, 그리고 그것들의 벡터(들)를 따라 사용자에게 힘을 발휘하기 위해 교정 팬들(110)을 활성화시킨다. 일단 팬들 (110)이 활성화되면, 팬 제어 모듈 (115)은 센서들을 모니터링할 수 있고 그리고 희망하는 힘을 계속 발휘하기 위해 필요한 때, 팬(들)(110)에 의해 생성된 추력 및/또는 팬 (110) 방향들을 조정한다. 일단 사용자가 희망하는 위치 및/또는 방위에 도달 한때, 팬 제어 모듈 (115)은 팬(들) (110)의 동작을 종료할 수 있고 힘 이벤트의 수신을 대기할 수 있다.

비록 힘 디바이스 (100)의 다양한 측면들이 도 1a의 헤드-마운트 디바이스와 함께 이하에 설명되지만, 본 출원에 제공된 설명들 및 기술들은 사용자에 다른 위치들에 위치된 다른 유형들의 힘 디바이스들 (100)에 또한 적용가능하다. 예를 들어, 제한없이, 도 1b에 도시된 바와 같이, 힘 디바이스 (100)는 숄더 지지체들 (130)을 통하여 사용자의 상부 몸통상에 힘을 발휘하는 숄더-마운트 디바이스일 수 있다. 보다 구체적으로, 숄더 지지체들 (130)은 하나 이상의 팬들 (110)을 사용자의 하나 또는 양쪽 숄더들에 연결하여, 팬들 (110)에 의해 생성된 추력이 사용자의 숄더들상에 선형 힘들 및 회전 힘들 (예를 들어, 요(yaw) 회전 힘들)을 발휘하는 것을 가능하게 한다.

추가적으로, 도 1c에 도시된 바와 같이, 힘 디바이스 (100)는 사용자의 하부 몸통 (또는 다리들)상에 힘들을 발휘하는 허리-마운트 디바이스 (또는 다리-마운트 디바이스)일 수 있다. 보다 구체적으로, 도 1c에 도시된 허리 지지체들 (140)은 하나 이상의 팬들 (110)을 사용자의 허리에 연결하여, 팬들 (110)에 의해 생성된 추력이 사용자의 하부 몸통상에 선형 힘들 및 회전 힘들을 발휘하는 것을 가능하게 한다. 또 다른 실시예들에서, 힘 디바이스(100)는 사용자의 손, 팔, 또는 다른 신체 부분에 힘들을 발휘하기 위해 다른 유형들의 웨어러블(wearable) 등과 통합될 수 있다. 예를 들어, 제한없이, 도 1d에 도시된 바와 같이, 힘 디바이스 (100)는 스마트워치의 손목아대(150)와 통합될 수 있다. 따라서, 손목아대(150)를 통하여 사용자의 손목에 결합된 하나 이상의 팬들 (110)은 선형 힘들 및 회전 힘들이 사용자의 손목에 발휘되는 것을 가능하게 한다. 이런 실시예들에서, 힘 디바이스 (100)에 포함된 하나 이상의 센서들은 열을 감지할 수 있고 사용자가 뜨거운 물체에 그의/그녀의 손을 놓으려고 할 때, 뜨거운 표면으로부터 손을 물리적으로 멀리하도록 팬들 (110)을 활성화한다.

추가적으로, 다수의 힘 디바이스(100)는 다수의 방향으로 힘들을 발휘하기 위해 서로와 함께 작동될 수 있어, 보다 완전한 범위의 힘의 방향들이 달성되는 것을 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 제한 없이, 제1 힘 디바이스(100)는 제1 신체 부분에 x-축을 따라 힘들을 제공할 수 있는 한편, 제2 힘 디바이스(100)는 제2 신체 부분에 y-축을 따라 힘들을 발휘한다. 게다가, 동일한 축/축들을 따라 구현될 때에도, 지시, 경고, 또는 알림의 중요도를 나타내기 위해 다수의 힘 디바이스(100)가 사용될 수 있다. 예를 들어, 제한 없이, 목걸이들과 통합된 힘 디바이스(100)는 사용자의 목에 미묘한 힘 알림을 발휘할 수 있고, 헤드-착용 디바이스와 통합된 힘 디바이스(100)는 사용자의 헤드에 보다 상당한 힘 알림을 발휘할 수 있으며, 힘 디바이스들(100) 양자는 알림이 중요할 때 힘들을 발휘할 수 있다.

비록 도 1a에 도시된 팬들 (110)은 덕트 팬들 이지만, 다른 실시예들에서, 힘 디바이스 (100)는 사용자에 힘을 발휘하기 위해 추력을 생성하는 것이 가능한 임의의 다른 기술적으로 실행 가능한 유형의 디바이스를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 힘 디바이스 (100)는 마이크로 축 팬들, 마이크로전기기계식 시스템들 (MEMS) 팬들, 나노스케일 팬들, 프로펠러들, 마이크로 터빈들, 마이크로 추진력 시스템들, 압축된 공기, 등을 포함한다. 예를 들어, 제한없이, 힘 디바이스 (100)는 사용자에 의해 지각가능한 힘을 발휘하는 것이 가능한 마이크로 축 팬들, MEMS 팬들, 및/또는 나노스케일 팬들 의 어레이를 포함할 수 있다.

더구나, 비록 본 출원에서 설명된 팬들 (110)은 힘 디바이스 (100)상에 특정 위치들 및 방위들에 위치되어 있는 것으로 도시되지만, 다른 실시예들에서, 팬들 (110)은 다른 위치들 및 방위들에 위치될 수 있다. 예를 들어, 제한없이, 일부 실시예들에서, 힘 디바이스 (100)의 하나 이상의 표면들은 실질적으로 사용자에 다양한 유형들의 누적 힘을 발휘하도록 선택적으로 구동될 수 있는 마이크로 축 팬들, MEMS 팬들, 나노스케일 팬들, 등으로 커버될 수 있다. 팬들 (110)의 대안적인 위치들 및 방위들의 예들이 도면들 3a-6g와 함께 이하에 설명된다.

다양한 실시예에서, 힘 디바이스(100)는 힘 디바이스(100)의 위치 및/또는 방위를 추적하고/거나 주변 환경의 다양한 측면을 추적하는 하나 이상의 센서를 포함한다. 센서(들)는 제한 없이, 글로벌 위성 항법 시스템(GNSS; global navigation satellite system) 디바이스들, 자력계들, 관성 센서들, 자이로스코프들, 가속도계들, 가시 광 센서들, 열적 이미징 센서들, 레이저 기반 디바이스들, 초음파 센서들, 적외선 센서들, 레이더 센서들, 및/또는 깊이 센서들, 이를테면 즉각적인(time-of-flight) 센서들, 구조형 광 센서들 등을 포함할 수 있다. 이러한 센서(들)는 힘 디바이스(100)의 위치가 절대 좌표들(예를 들어, GPS 좌표들)로 및/또는 주변 환경의 물체들에 관련하여 추적되는 것을 가능하게 할 수 있다.

몇몇 실시예에서, 센서(들)는 팬 제어 모듈(들)(115)에 배치된다. 그 다음 센서(들)에 의해 획득된 데이터는 힘 디바이스(100) 내에 힘 이벤트들을 생성하기 위해 사용될 수 있거나 센서 데이터는 분석을 위해 별개의 디바이스에 송신될 수 있다. 동일한 또는 다른 실시예들에서, 센서들 중 하나 이상은 보조 디바이스, 이를테면 스마트폰, 모바일 컴퓨터, 웨어러블 디바이스 등 내에 배치될 수 있다.

도 2 는 다양한 실시예들에 따라 도 1a의 힘 디바이스(100)과 함께 또는 힘 디바이스에 결합되어 구현될 수 있는 컴퓨팅 디바이스(200)의 블럭 다이어그램이다. 도시된 바와 같이, 컴퓨팅 디바이스(200)는 제한 없이, 프로세싱 유닛(210), 입력/출력(I/O) 디바이스들(220), 및 메모리 디바이스(230)를 포함한다. 메모리 디바이스(230)는 데이터베이스(234)와 상호작용하도록 구성된 힘 제어 애플리케이션(232)을 포함한다.

프로세싱 유닛(210)은 중앙 처리 장치(CPU), 디지털 신호 처리 장치(DSP) 등을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 프로세싱 유닛(210)은 힘 디바이스(100)의 위치 및/또는 방위를 결정하기 위해, 및/또는 주변 환경의 물체들을 검출 및/또는 식별하기 위해 하나 이상의 센서에 의해 획득된 센서 데이터를 분석하도록 구성된다. 몇몇 실시예에서, 프로세싱 유닛(210)은 주변 환경에 관한 힘 디바이스(100)의 위치 및/또는 방위를 결정하도록 및/또는 힘 디바이스(100) 및/또는 주변 환경의 물체들의 위치 및/또는 방위에 기초한 힘 이벤트들을 수신 및/또는 생성하도록 더 구성된다. 예를 들어, 그리고 제한 없이, 프로세싱 유닛(210)은 센서 데이터를 분석하기 위해, 힘 디바이스(100)가 특정 방위 및 위치를 가진다고 결정하기 위해, 그리고 팬(들)(110)을 통해 사용자에게 힘(들)을 발휘함으로써 사용자가 방위 및 위치를 수정하게 하도록 의도되는 힘 이벤트를 생성하기 위해 힘 제어 애플리케이션(232)을 실행할 수 있다. 힘 디바이스(100)가 원하는 위치 및/또는 방위에 이를 때까지 프로세싱 유닛(210)은 팬(들)(110)이 사용자에게 힘을 발휘하게 하는 제어 신호들을 더 생성할 수 있다(예를 들어, 힘 제어 애플리케이션(232)을 통해).

I/O 디바이스들(220)은 입력 디바이스들, 출력 디바이스들, 및 입력을 수신하고 출력을 제공할 수 있는 디바이스들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 그리고 제한 없이, I/O 디바이스들(220)은 힘 디바이스(100)에 포함되는 센서(들)로 데이터를 전송 및/또는 그로부터 데이터를 수신하는 유선 및/또는 무선 통신 디바이스들을 포함할 수 있다. 추가적으로, I/O 디바이스들(220)은 팬(들)(110)이 사용자에 발휘하게 하는 힘 이벤트들을 수신하는 (예를 들어, 네트워크, 이를테면 로컬 영역 네트워크 및/또는 인터넷을 통해) 하나 이상의 유선 또는 무선 통신 디바이스들을 포함할 수 있다. I/O 디바이스들 (220)은 팬들 (110)의 추력 벡터를 재 방위시키기 위한 팬 모터 제어기들, 예컨대 전자 속도 제어기들 (ESCs) 및 액추에이터 제어기들을 더 포함할 수 있다.

메모리 유닛(230)은 메모리 모듈 또는 메모리 모듈들의 집합을 포함할 수 있다. 메모리 유닛(230) 내 힘 제어 애플리케이션(232)은 컴퓨팅 디바이스(200)의 전체 기능을 구현하기 위해, 그리고 그에 따라 힘 디바이스(100)의 동작을 전체로서 조정하기 위해 프로세싱 유닛(210)에 의해 실행될 수 있다. 데이터베이스(234)는 디지털 신호 프로세싱 알고리즘들, 네비게이션 데이터, 물체 인식 데이터, 힘 이벤트 데이터 등을 저장할 수 있다.

컴퓨팅 디바이스 (200) 전체가 마이크로프로세서, 응용-특정 집적 회로 (ASIC), 시스템-온-칩 (SoC), 모바일 컴퓨팅 디바이스 예컨대 태블릿 컴퓨터 또는 휴대 전화기, 미디어 플레이어, 및 등등일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 컴퓨팅 디바이스(200)는 팬 디바이스(100)와 연관된 힘 제어 모듈(들)(115)에 통합된다. 일반적으로, 컴퓨팅 디바이스(200)는 힘 디바이스(100)의 전체 동작을 조정하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예들에서, 컴퓨팅 디바이스(200)는 힘 디바이스(100)에 결합되나, 그것과 별개일 수 있다. 그러한 실시예들에서, 힘 디바이스(100)는 컴퓨팅 디바이스(200)로부터 데이터(예를 들어, 힘 이벤트들)를 수신하고 그것으로 데이터(예를 들어, 센서 데이터)를 송신하는 별개의 프로세서를 포함할 수 있으며, 이는 소비자 전자 디바이스, 이를테면 스마트폰, 휴대용 미디어 플레이어, 개인용 컴퓨터, 웨어러블 디바이스 등에 포함될 수 있다. 그러나, 본 출원에 개시된 실시예들은 힘 디바이스(100)의 기능을 구현하도록 구성된 임의의 기술적으로 실현가능한 시스템을 고려한다.

도면들 3a-3d는 다양한 실시예들에 따라 힘 디바이스(100)의 팬들(110)이 사용자에 힘을 발휘할 때 위치될 수 있는 상이한 방위들을 예시한다. 도시된 바와 같이, 도면들 3a 및 3b는 팬들 (110)이 사용자의 목에 대응하는 수직축에 관하여 수평으로 방위된 실시예를 예시한다. 도면들 3c 및 3d는 팬들 (110)이 수직으로 방위된 실시예를 예시한다. 도면들 3a 및 3c에 도시되고, 상기에서 설명된 바와 같이, 힘 디바이스(100)는 힘 디바이스(100)의 위치 및/또는 방위를 추적할 수 있고/거나 주변 환경의 다양한 측면을 추적할 수 있는 하나 이상의 센서(310)를 포함할 수 있다.

팬들 (110)이 도면들 3a 및 3b에 도시된 대로 방위된 때, 팬들 (110)에 의해 생성된 추력은 사용자의 헤드에 선형 힘들 및 회전 힘들 (예를 들어, 요 회전 힘들)을 발휘하는 것이 가능하다. 예를 들어, 제한없이, 팬 (110-1) 및 팬 (110-2)이 사용자가 쳐다보는 방향에 추력을 생성한 때, 전방으로의 힘(forward force)이 사용자의 헤드에 발휘된다. 다양한 실시예에서, 사용자에게 전방 방향으로 이동할 것을 지시하기 위해, 사용자의 관심을 사용자 앞에 위치된 물체로 향하게 유도하기 위해, 및/또는 사용자의 헤드가 앞으로 밀리거나 당겨질 행위 또는 경험을 시뮬레이션하기 위해 힘 디바이스(100)에 의해 전방 방향 힘이 생성될 수 있다. 추가하여, 전방 방향 힘의 크기는 사용자가 전방 방향으로 이동해야 하는 거리, 사용자의 앞에 위치된 물체의 중요도, 또는 행위 또는 경험, 이를테면 중력 또는 다른 유형의 가속도가 사용자의 헤드를 밀거나 당길 정도에 비례할 수 있다. 예를 들어, 제한없이, 힘 디바이스 (100)을 통하여 선형 힘의 큰 크기를 발휘하는 것은 그 또는 그녀가 상대적으로 긴 거리를 전방으로 이동하여야 하는 것을 사용자에게 표시할 수 있고, 반면에 힘 디바이스 (100)를 통하여 힘의 작은 크기를 발휘하는 것은 사용자가 상대적으로 짧은 거리를 전방으로 이동하여야 하는 것을 표시할 수 있다.

그와는 대조적으로, 도면들 3a 및 3b에서 팬 (110-1) 및 팬 (110-2)은 사용자가 쳐다보는 방향에서 멀어지는 쪽으로 추력을 생성한 때, 후방으로의 힘(backward force)이 사용자의 헤드에 발휘된다. 다양한 실시예에서, 후방 방향 힘은 사용자에게 뒷걸음질할 것을 지시하기 위해, 사용자에게 180°돌 것을 지시하기 위해, 사용자의 관심을 사용자 뒤에 위치된 물체로 향하게 유도하기 위해, 사용자가 그 또는 그녀가 다가가는 물체와 출동하는 것을 방지하기 위해 및/또는 사용자의 헤드가 뒤로 밀리거나 당겨질 행위 또는 경험을 시뮬레이션하기 위해 힘 디바이스(100)에 의해 생성될 수 있다. 나아가, 후방 방향 힘의 크기는 사용자가 (예를 들어, 180°돌고 앞으로 걸음으로써) 후방 방향으로 이동해야 하는 거리에, 사용자의 뒤에 위치된 물체의 중요도에, 또는 행위 또는 경험이 사용자의 헤드를 뒤로 밀거나 당길 정도에 비례할 수 있다. 더구나, 전방 방향 힘 또는 후방 방향 힘의 크기는 사용자가 그 또는 그녀의 정확한 자세를 취하기 위해 요구되는 움직임의 크기, 이를테면 사용자가 그 또는 그녀의 숄더들을 이동해야 할 거리 및/또는 사용자가 사용자의 척추를 다시 제대로 맞추기 위해 요구되는 움직임의 크기에 기초할 수 있다.

추가적으로, 도면들 3a 및 3b에서, 팬 (110-1) 및 팬 (110-2)이 상이한 방향들로 추력을 생성한 때 또는 단지 팬들 (110-1), (110-2) 중 하나가 추력을 생성하고 있는 때, 왼쪽 회전 힘 또는 오른쪽 회전 힘이 사용자의 헤드에 발휘된다. 다양한 실시예에서, 사용자에게 왼쪽으로 또는 오른쪽으로 이동할 것을 지시하기 위해, 사용자의 관심을 사용자의 왼쪽에 또는 오른쪽에 위치된 물체로 향하게 유도하기 위해, 및/또는 사용자의 헤드가 왼쪽으로 또는 오른쪽으로 회전될 행위 또는 경험을 시뮬레이션하기 위해 힘 디바이스(100)에 의해 왼쪽 회전 힘 또는 오른쪽 회전 힘이 생성될 수 있다. 추가하여, 왼쪽 회전 힘 또는 오른쪽 회전 힘의 크기는 사용자가 왼쪽으로 또는 오른쪽으로 이동하여야 하는 거리, 사용자가 왼쪽으로 또는 오른쪽으로 얼마나 많이 회전하여야 하는지(예를 들어, 어떤 수의 각도), 사용자의 왼쪽에 또는 오른쪽에 위치된 물체의 중요도, 또는 행위 또는 경험이 사용자의 헤드를 왼쪽으로 또는 오른쪽으로 밀거나 또는 당길 정도에 비례할 수 있다. 예를 들어, 제한없이, 힘 디바이스 (100)를 통하여 큰 크기의 회전 힘을 발휘하는 것은 그 또는 그녀가 상대적으로 작은 회전 반경으로, 및/또는 상대적으로 큰 수의 각도로 빠르게 왼쪽으로 또는 오른쪽으로 회전하여야 하는 것을 사용자에게 표시할 수 있고, 반면에 작은 크기의 회전 힘을 발휘하는 것은 상대적으로 큰 회전 반경으로, 및/또는 상대적으로 작은 수의 각도로 느리게 왼쪽으로 또는 오른쪽으로 회전하여야 하는 것을 사용자에게 표시할 수 있다.

팬들 (110)이 도면들 3c 및 3d에 도시된 대로 방위된 때, 팬들 (110)에 의해 생성된 추력은 사용자의 헤드에 선형 힘들 및 회전 힘들 (예를 들어, 롤 회전 힘들)을 발휘하는 것이 가능하다. 예를 들어, 제한없이, 팬 (110-1) 및 팬 (110-2) 양쪽이 사용자의 헤드 상부쪽으로의 방향에 추력을 생성한 때, 상향으로의 힘이 사용자의 헤드에 발휘되어, 힘 디바이스 (100)는 사용자가 더 가볍게 느끼게 한다. 그와는 대조적으로, 도면들 3c 및 3d에서 팬 (110-1) 및 팬 (110-2) 양쪽은 사용자가 숄더들 쪽으로의 방향에서 추력을 생성한 때, 하향으로의 힘(downward force)이 사용자의 헤드에 발휘된다.

다양한 실시예들에서, 상향으로의 힘 또는 하향으로의 힘이 빌딩의 더 높은 층을 또는 빌딩의 하부 층을, 개별적으로 찾아볼 것을 사용자에게 명령하기 위해서, 사용자 위에 또는 아래에 위치된 물체 쪽으로 사용자의 관심을 유도하기 위해, 및/또는 사용자의 헤드가 위쪽으로 또는 하향으로 밀리거나 또는 당져지는 행위 또는 경험을 시뮬레이션하기 위해 힘 디바이스 (100)에 의해 생성될 수 있다. 더구나, 상향으로의 힘 또는 하향으로의 힘의 크기는 사용자가 얼마나 많은 계단을 올라야 하는지 또는 내려가야 하는지에, 사용자 위에 또는 아래에 위치된 물체의 중요도에, 또는 사용자의 헤드가 위쪽으로 또는 하향으로 밀리거나 또는 당겨질 행위 또는 경험에 정도에 비례할 수 있다. 예를 들어, 제한없이, 만약 힘 디바이스 (100)가 높은 빌딩의 꼭대기로 계단을 오를 것을 사용자에게 명령하고 있다면, 그러면 힘 디바이스 (100)는 그 또는 그녀가 많은 수의 계단들을 올라야하는 것을 표시하기 위해 사용자에 큰 크기의 힘을 발휘할 수 있다. 그런다음, 사용자가 빌딩 꼭대기쪽으로 하나 이상의 계단들을 올라간 후에, 힘 디바이스 (100)는 사용자가 빌딩의 꼭대기에 도달하기 위해 올라야 하는 더 작은 수의 계단들이 있음을 표시하기 위해 작은 크기의 힘을 발휘할 수 있다.

추가적으로, 도면들 3c 및 3d에서, 팬 (110-1) 및 팬 (110-2)이 상이한 방향들에서 추력을 생성한 때, 왼쪽 틸팅 힘 또는 오른쪽 틸팅 힘이 사용자의 헤드에 발휘된다. 다양한 실시예에서, 사용자에게 왼쪽으로 또는 오른쪽으로 이동할 것을 지시하기 위해, 사용자의 관심을 사용자의 왼쪽에 또는 오른쪽에 위치된 물체쪽으로 유도하기 위해, 왼쪽으로 또는 오른쪽으로 기울어진 사용자의 자세를 교정하기 위해 및/또는 사용자의 헤드가 왼쪽으로 또는 오른쪽으로 밀리거나 또는 당겨질 행위 또는 경험을 시뮬레이션하기 위해 힘 디바이스(100)에 의해 왼쪽 틸팅 힘 또는 오른쪽 틸팅 힘이 생성될 수 있다. 추가하여, 왼쪽 틸팅 힘 또는 오른쪽 틸팅 힘의 크기는 사용자가 왼쪽으로 또는 오른쪽의 움직여야 하는 거리에, 사용자가 왼쪽으로 또는 오른쪽으로 돌아야 하는 각도, 사용자의 왼쪽에 또는 오른쪽에 위치된 물체의 중요도, 또는 행위 또는 경험이 사용자의 헤드를 왼쪽으로 또는 오른쪽으로 밀리거나 또는 당겨질 정도에 비례할 수 있다. 더구나, 왼쪽 틸팅 힘 또는 오른쪽 틸팅 힘의 크기는 그 또는 그녀의 자세를 교정하기 위해 사용자에게 요구되는 움직임의 크기, 이를테면 사용자가 그 또는 그녀의 균형을 유지하기 위해 그 또는 그녀의 무게중심이 시프트되어야만 하는 거리에 기초될 수 있다(예를 들어, 비례할 수 있다).

몇몇 실시예에서, 힘 디바이스(100)는 사용자의 헤드에 영향을 미치도록 의도되는 크기를 갖는 힘 또는 사용자의 전체 균형에 영향을 미치도록 의도되는 보다 큰 크기를 갖는 힘을 발휘할 수 있고, 그렇게 함으로써 사용자의 몸이 특정 방향으로 이동하게 할 수 있다. 예를 들어, 비교적 작은 힘은 단지 사용자의 헤드에 영향을 미치는 반면, 보다 큰 힘은 사용자의 몸 전체에 영향을 미칠 수 있다. 제1 기술에서, 사용자는 그들의 헤드에 경미한 힘을 인지할 수 있고 그 힘을 그들의 관심을 특정 방향쪽으로 유도하기 위한 힌트로서 해석할 수 있다. 반대로, 제2 기술에서, 사용자는 (예를 들어, 목 또는 척추의 옆 구부리기로 인해) 그들의 몸 전체 가해지는 것 대신에 헤드에 발휘되는 힘을 인지할 수 있고, 그 힘을 특정 방향으로 걷거나 이동하기 위한 지시로서 해석할 수 있다.

일부 실시예들에서, 팬들 (110)은 힘이 사용자에 발휘되는 방향을 수정하기 위해서 도면들 3a 및 3b에 도시된 방위들 및 도면들 3c 및 3d에 도시된 방위들 사이에서 뿐만 아니라 임의의 중간 방위들에 동적으로 재방위될 수 있다. 예를 들어, 제한없이, 팬들 (110)은 힘 디바이스 (100)에 관하여 팬들 (110)을 재방위시키기 위해 팬들 (110)을 패닝(panning) 및/또는 틸팅하는 것이 가능한 하나 이상의 액추에이터들을 통하여 힘 디바이스 (100)에 결합될 수 있다. 이런 액추에이터들은 전기 모터들, 압전 모터들, 유압 액추에이터들, 공압 액추에이터들, 또는 임의의 다른 기술적으로 실행 가능한 유형의 액추에이터를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 액추에이터들은 수직으로 및 수평으로 임의의 희망하는 방향에서 팬들 (110)을 터닝 및 회전시키는 것이 가능하다. 예를 들어, 제한없이, 하나 이상의 팬들 (110)은 상이한 축들을 따라서 서로에 피벗식으로 결합된 (예를 들어, 서로 직각들에 배치된 두개 이상의 축들) 일련의 동심의 링들 (예를 들어, 짐벌들(gimbals))상에 마운트될 수 있다. 따라서, 이런 실시예들에서, 팬들 (110)은 여러 가지 방향들에서 사용자에 힘을 발휘하도록 방위될 수 있다. 다른 실시예들에서, 팬들 (110)은 단지 패닝 또는 틸팅이 가능한 액추에이터들에 결합되어, 팬들 (110)의 방위는 단일축 둘레에서 변화될 수 있다.

도면들 4a 및 4b는 다양한 실시예들에 따라 한쌍의 헤드폰들과 함께 구현된 힘 디바이스를 예시한다. 도시된 바와 같이, 힘 디바이스 (100)는 독립형 디바이스일 수 있거나, 또는 힘 디바이스 (100)는 다른 디바이스, 예컨대 한쌍의 헤드폰들 (405), 이어버드들, 본-컨덕팅(bone-conducting) 스피커들, 헤드 마운트 디스플레이, 스마트폰, 가상현실 디바이스, 등과 통합될 수 있다. 한쌍의 헤드폰들 (405)과 통합된 때, 힘 디바이스 (100)는 라우드스피커들 (410), 헤드 지지체 (420), 및 라우드스피커들 (410)에 결합된 하나 이상의 팬들 (110)을 포함할 수 있다.

일반적으로, 팬(들) (110)이 고속에서 구동될 때 잡음이 생성된다. 따라서, 일부 실시예들에서, 사용자가 팬(들) (110)에 의해 생성된 잡음을 들을 수 있는 있는 정도를 줄이기 위해 수동 및/또는 능동 잡음 제거가 구현될 수 있다. 예를 들어, 제한없이, 팬(들) (110)을 동작시키는 팬 제어 모듈(들) (115)은 팬 잡음을 감지하고, 팬 잡음을 프로세싱하여 반전 신호를 생성하고, 및 반전 신호를 사용자의 귀(들)에 송신함으로써 능동 잡음 제거를 구현할 수 있다.

추가적으로, 일부 실시예들에서, 다수의 팬들 (110)이 실질적으로 동일 축을 따라서 힘을 제공하고, 각각의 팬 (110)에 요구된 팬 속도를 줄이고 결과적으로, 팬들 (110)의 전체 잡음을 줄이도록 구현될 수 있다. 힘을 희생시키지 않고서 팬 잡음을 줄이기 위한 다른 기술들은 잡음을 줄이기 위해 헬름홀츠 공동들을 구현하는 것 및/또는 공기가 불어오는 쪽 밖에 튜브내 팬 블레이드(fan blade)들을 에워싸는 것을 포함한다. 더구나, MEMS 팬들 또는 나노스케일 팬들을 이용할 때, 심지어 다수의 팬들이 동시에 동작할 때 잡음이 거의 인지될 수 없다.

비록 도면들 4a 및 4b에 도시된 힘 디바이스 (100)는 라우드스피커들 (410)에 결합된 팬들 (110)을 포함하지만, 다른 실시예들은 힘 디바이스 (100)의 다른 부분들에 결합된 임의 유형 및 임의 수의 팬들 (110)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제한없이, 하나 이상의 팬들 (110)이 도 5 에 도시된 바와 같이, 헤드 지지체 (420)에 결합될 수 있고 이는 다양한 실시예들에 따른 다른 힘 디바이스 (100)의 헤드 지지체 (420)의 상단 부분에 결합된 팬들(110) 의 직사각형 구성을 예시한다. 일부 실시예들에서, 팬들 (110)의 직사각형의 구성은 쿼드콥터(quadcopter)의 동작에 유사한 방식으로 동작된다. 따라서, 도면들 3a-3d 및 6a-6g에 대하여 본 출원에서 설명된 대표적인 선형 및 회전 힘들과 같은 여러 가지 선형 및 회전 힘들이 사용자에 발휘될 수 있다.

도면들 6a-6g는 다양한 실시예들에 따른 힘 디바이스(100)와 함께 구현될 수 있는 다양한 팬(110) 구성들 및 동작의 관련 모드들을 예시한다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 팬들 (110)은 팬들 (110)이 사용자에 왼쪽 및 오른쪽 힘을 발휘하는 것을 가능하게 하는 수평 구성으로 힘 디바이스 (100)에 결합될 수 있다. 추가적으로, 팬들 (110)은 동시에 사용자에 가압력을 발휘하도록 동작될 수 있다. 일부 실시예들에서, 라우드스피커들 (410)의 하우징은 공기가 하우징의 천정, 바닥 및/또는 측면들을 통하여 팬들 (110)로 흐르는 것을 허용하는 천공들을 포함한다. 이런 구성들은 또한 사용자의 귀들을 시원하게 하도록 구현될 수 있다.

도 6b에 도시된 바와 같이, 팬들 (110)은 팬들 (110)이 사용자에 왼쪽 틸팅 힘 및 오른쪽 틸팅 힘(예를 들어, 롤 회전 힘)을 발휘하는 것을 가능하게 하는 수직 구성으로 힘 디바이스 (100)에 결합될 수 있다. 추가적으로, 팬들 (110)이 실질적으로 동일한 방향에서 추력을 생성하도록 동작될 때, 실질적으로 상향으로의 힘들 및 실질적으로 하향으로의 힘들이 사용자에 발휘될 수 있다.

도 6c-6e을 참고로 하여, 팬들 (110)은 팬들 (110)이 사용자에 왼쪽 회전 힘 및 오른쪽 회전 힘(요 회전 힘)을 발휘하는 것을 가능하게 하는 수평 구성으로 힘 디바이스 (100)에 결합될 수 있다. 이런 힘들이 도 6e에 도시된 힘 디바이스 (100)의 평면도에 도시된다. 추가적으로, 팬들 (110)이 실질적으로 동일한 방향에서 추력을 생성하도록 동작될 때, 도 6d에 도시된 힘 디바이스(100)의 평면도에 도시된 바와 같이, 전방으로의 힘들 및 후방으로의 힘들이 사용자에 발휘될 수 있다.

도 6f에 도시된 바와 같이, 팬 (110)은 힘 디바이스 (100)의 헤드 지지체 (420)의 상단에 결합될 수 있다. 팬 (110)이 도 6f에 도시된 방식으로 방위된 때, 팬 (110)은사용자에 왼쪽 틸팅 힘들 및 오른쪽 틸팅 힘들을 발휘하는 것이 가능하다. 추가적으로, 팬 (110)이 수직축 둘레에서 90°회전된 때, 팬 (110)은사용자에 전방 틸팅 힘들 및 후방 틸팅 힘들을 발휘하는 것이 가능하다.

도 6g에 도시된 바와 같이, 팬 (110)은 힘 디바이스 (100)의 헤드 지지체 (420)의 상단에 수직 구성으로 결합될 수 있다. 이런 구성은 팬 (110)이 사용자에 하향으로의 힘을 발휘하는 것을 가능하게 한다. 추가적으로, 일부 실시예들에서, 플랩(flap) (620)이 공기흐름의 방향을 제어하고, 따라서, 팬 (110)에 의해 생성된 추력의 방향을 제어하기 위해서 팬 (110)과 함께 구현될 수 있다. 따라서, 사용자에 발휘되는 힘의 방향은 동적으로 제어될 수 있다. 예를 들어, 제한없이, 플랩 (620)은 도 6g에 도시된 바와 같이 위치될 수 있어서 공기흐름을 위로 그리고 왼쪽으로 지향시키고, 팬 (110)이 아래 그리고 오른쪽으로 지향된 힘을 발휘하게 한다. 일부 실시예들에서, 이런 힘들은 사용자에 관한 힘의 방향 및 팬(들) (110)의 위치에 의존하는 선형 힘들 및 회전 힘들 둘의 조합이다.

다양한 실시예들에서, 본 출원에 예시된 팬들 (110)의 방위들 및/또는 위치들은 사용자에 발휘되는 힘들의 유형 및/또는 방향을 바꾸기 위해 동적으로 변형될 수 있다. 예를 들어, 제한없이, 본 출원에 예시된 하나 이상의 팬들 (110)의 방위 및/또는 위치는 상기에서 설명된 하나 이상의 팬-틸트 액추에이터들을 통하여 변형될 수 있다. 추가적으로, 본 출원에서 설명된 임의의 팬 (110) 구성들 및 기술들은 결합될 수 있다. 예를 들어, 제한없이, 수평 방위들 및 수직 방위들을 갖는 팬들 (110)이 힘 디바이스 (100)에 포함될 수 있다.

더구나, 일부 실시예들에서, 본 출원에서 설명된 하나 이상의 팬들 (110)은 동적으로 가변하는 피치(pitch)를 갖는 팬 블레이드들을 포함할 수 있다. 이런 실시예들에서, 팬 블레이드들의 피치가 팬 (110)에 의해 생성된 추력의 방향을 바꾸도록 변형될 수 있어서, 힘 디바이스 (100)가 팬 모터의 역 회전을 필요로 하지 않고서 사용자에 발휘되는 힘의 방향을 빠르게 바꾸는 것을 가능하게 한다.

도면들 6a-6g에 도시된 바와 같이, 힘 디바이스(100)는 힘 디바이스(100)의 위치 및/또는 방위를 추적할 수 있고/거나 주변 환경의 다양한 측면을 추적할 수 있는 하나 이상의 센서들(310)을 포함할 수 있다. 상기에서 설명된 바와 같이, 다양한 실시예들에서, 센서들(310)은 네비게이션 목적들로 사용될 수 있다. 예를 들어, 제한 없이, 걷거나 조깅하고 있는 사용자는 스마트폰 상의 네비게이션 애플리케이션을 실행할 수 있고, 스마트폰은 한쌍의 헤드폰(405)과 통합된 힘 디바이스(100)와 페어링될 수 있다. 그런다음, 네비게이션 명령들로 사용자의 음악이 방해받지 않고서 사용자가 특정 거리로 회전할 필요가 있을 때, 힘 디바이스(100)는 힘들(예를 들어, 선형 힘들 및/또는 회전 힘들)을 발휘할 수 있다. 예를 들어, 제한 없이, 힘 디바이스(100)는 사용자의 위치를 모니터링할 수 있고, 사용자가 오른쪽으로 돌 필요가 있을 때, 힘 디바이스(100)는 사용자의 헤드를 오른쪽으로 조금씩 밀기 위해 오른쪽 회전 힘 또는 오른쪽 틸팅 힘을 생성할 수 있다. 올바른 거리고 회전 후에, 힘 디바이스 (100)는 힘을 끝낼 수 있다. 덧붙여, 사용자가 그 또는 그녀의 목적지에 도착했을 때, 힘 디바이스(100)는 사용자가 그 또는 그녀의 도착지에 도달했음을 나타내기 위해 특정 힘 패턴을 생성할 수 있다.

비제한적인 예에서, 다양한 유형의 힘 디바이스들(100), 이를테면 위에서 설명된 것들은 안전 디바이스, 이를테면 주변 환경의 잠재적인 위험들을 식별하고 사용자에게 잠재적 위험들을 경고하기 위해 경고들을 발행시키는 시스템과 통합될 수 있다. 그러한 실시예들에서, 힘 디바이스(100)는 센서들(310)을 통해 사용자의 주변을 분석하고 잠재적인 위험들을 검출할 수 있다. 그 다음, 힘 디바이스(100)가 위험한 상황을 검출할 때, 힘 디바이스(100)는 사용자가 위험한 상황, 이를테면 차도에서 나오는 차를 향해 그 또는 그녀의 헤드를 돌리게 하기 위해 힘을 발휘할 수 있다.

다른 비-제한적인 예에서, 힘 디바이스(100)는 사용자 주변 360º 파노라마를 획득하는 헤드-착용 서라운드(예를 들어, 반구) 이미저, 또는 사용자 주변 환경과 연관된 정보를 획득하는 임의의 다른 센서와 통합될 수 있다. 예를 들어, 그리고 제한 없이, 이미저 또는 센서는 사용자 뒤에 위치된 나무의 새를 식별할 수 있다. 그 다음 힘 디바이스(100)는 사용자-열중하여 새를 잡는 사람-가 그 또는 그녀의 시선을 위로 그리고 오른쪽으로 향해야 함을 나타내기 위해 사용자에 힘(예를 들어, 위 및 오른쪽 힘)을 가할 수 있다.

또 다른 비 제한적인 예에서, 힘 디바이스 (100)는 증강 현실 (AR) 헤드-마운트 디바이스 (HMD)와 통합될 수 있다. 사용자가 거리를 걸으면서 힘 디바이스 (100)을 동작시킨 때, HMD는 둘러싸는 환경내 물체들에 관련된 다양한 AR 정보를 디스플레이할 수 있다. 그런다음, AR 정보와 관련된 물체가 외측 사용자의 시야(field of view) 바깥쪽에 있을 때, 힘 디바이스 (100)는 오브젝트 쪽으로 사용자의 주의를 지향시키기 위해 힘을 발휘할 수 있다. 예를 들어, 제한 없이, 힘 디바이스(100)는 사용자가 아파트 빌딩으로 3층을 주목할만한 아파트를 지나고 있다고 결정하는 GPS 센서(310)를 포함할 수 있다. 응답에서, 힘 디바이스 (100)는 아파트와 관련된 AR 정보가 사용자에 제공될 수 있도록 그의 또는 그녀의 시선을 지향시키도록 사용자에 명령하는 힘을 발휘할 수 있다.

또 다른 비-제한적인 예에서, 힘 디바이스(100)는 사용자가 발이 걸리거나 그 또는 그녀의 균형을 잃을 때를 검출하기 위해 자이로스코프식 센서들, 가속도계들, 및/또는 이미저들을 포함할 수 있다. 그러한 상황에서, 힘 디바이스(100)는 사용자가 넘어지는 것을 방지하고/거나 사용자의 균형을 바로 잡으려고 시도하기 위해 사용자의 헤드 또는 신체에 하나 이상의 힘을 발휘할 수 있다. 예를 들어, 제한 없이, 힘 디바이스(100)에 포함되는 하나 이상의 센서는 사용자의 자세가 임계 범위(예를 들어, 각도 범위) 밖에 있음을 검출할 수 있다. 이에 대응하여, 힘 디바이스(100)는 자세가 임계 범위 내로 돌아올 때까지 사용자의 자세에 영향을 미치기 위해 하나 이상의 힘을 발휘할 수 있다. 추가적으로, 힘 디바이스(100)가 하나 이상의 센서들(310)을 통해 사용자가 물체, 이를테면 등주 또는 소화전에 부딪치려고 하는 것을 검출할 때 사용자의 헤드 또는 신체에 힘들이 가해질 수 있다.

몇몇 실시예에서, 힘 디바이스(100)는 사용자에 의해 수행되는, 통상적으로 상동증으로 지칭되는, 잠재의식적인 신체 동작들에 대한 경고들을 제공할 수 있다. 상동증은 반복적 동작들, 자세들, 또는 발화들, 이를테면 몸 흔들림, 자기를 어루만지는 것, 다리를 꼬는 것/꼬지 않는 것, 그리고 제자리 걸음을 포함할 수 있다. 그에 따라, 자이로스코프식 센서들, 가속도계들, 이미저들 등은 그러한 동작들을 검출하도록 그리고 동작들에 사용자가 주목하게 하기 위해 힘을 발휘하도록 구현될 수 있다. 추가적으로, 힘 디바이스(100)는 사용자가 없애고 싶은 사용자의 헤드 또는 몸의 경미한 동작들을 보상하기 위해 힘들을 가할 수 있다. 그러한 실시예들에서, 힘 디바이스(100)는 원치 않는 신체 동작 패턴을 없애기 위해, 무의식적 신체 동작 패턴을 인식하고 실질적으로 동일한 크기, 그러나 반대 위상/방향을 갖는 힘 패턴을 생성할 수 있다.

도 7은 다양한 실시예에 따라, 사용자에게 정보를 전달하기 위해 사용자에게 힘을 발휘하기 위한 방법 단계들의 흐름도이다. 방법 단계들이 도면들 1-6g의 시스템들과 함께 설명되지만, 해당 기술 분야의 통상의 기술자들은 방법 단계들을 수행하도록 구성된 임의의 시스템이 임의의 순서로 다양한 실시예의 범위 내에 들어간다는 것을 이해할 것이다.

도시된 바와 같이, 방법(700)은 힘 제어 애플리케이션(232)이 힘 이벤트를 수신 또는 생성하고 힘 방향, 이를테면 선형 힘 또는 회전 힘 및/또는 힘 크기를 결정하기 위해 힘 이벤트를 프로세스하는, 단계(710)에서 시작된다. 위에서 설명된 바와 같이, 사용자에게 지시, 경고들, 알림들 등을 제공하기 위해 다양한 유형 및 크기의 힘들이 생성될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 힘 이벤트에 의해 나타나는 힘 방향은 사용자에 관한 방향을 포함할 수 있거나, 또는 힘 방향은 (예를 들어, 지리적 기본 방향(cardinal directions)에 기초하여) 절대적인 방향을 포함할 수 있다.

단계(720)에서, 힘 제어 애플리케이션(232)은 힘 디바이스(100)의 위치 및/또는 방위(예를 들어, 상대 좌표들 또는 절대 좌표들)을 결정하기 위해 센서 데이터를 분석한다. 다양한 실시예에서, 힘 디바이스(100)의 위치 및/또는 방위는 힘 이벤트에 의해 특정된 방향 및/또는 크기를 갖는 힘을 생성하기 위해 팬(들)(110)이 어떻게 방위되어야 나타낼 수 있다. 추가적으로, 힘 디바이스(100)가 다수의 팬들(110)을 포함할 때, 힘 디바이스(100)의 위치 및/또는 방위가 힘 이벤트에 의해 특정된 방향 및/또는 크기를 갖는 힘을 생성하기 위해 어떤 팬들(110)이 선택 및 트리거되어야 하는지를 나타낼 수 있다. 그에 따라, 단계(730)에서, 힘 제어 애플리케이션(232)은 힘 이벤트에 의해 나타난 힘 방향, 힘 이벤트에 의해 나타난 힘 크기, 힘 디바이스(100)의 방위, 및/또는 힘 디바이스(100)의 위치에 기초하여 하나 이상의 팬들(110)을 선택 및/또는 재방위 시킨다.

그 다음, 단계(740)에서, 힘 제어 애플리케이션(232)은 타겟 방위 또는 위치가 힘 이벤트에 의해 특정되는지 여부를 결정한다. 몇몇 실시예에서, 타겟 방위는 사용자의 자세, 헤드 방위, 신체 방위 등과 연관된 임계 범위(예를 들어, 각도 범위 또는 거리 범위)를 포함할 수 있다. 추가적으로, 몇몇 실시예에서, 타겟 위치는 GPS 좌표들을 포함할 수 있다. 어떠한 타겟 방위 또는 타겟 위치도 힘 이벤트에 의해 특정되지 않는 경우라면, 방법(700)은 힘 제어 애플리케이션(232)은 팬(들)(110)이 하나 이상의 힘들을 힘 이벤트와 연관되어 사용자에 발휘되도록 하나 이상의 제어 신호들을 생성하는 단계(745)로 진행한다. 방법 (700)은 그런다음 단계 (710)으로 회귀하고 여기서 힘 제어 애플리케이션 (232)은 추가의 힘 이벤트를 수신하거나 또는 생성하기 위해 대기한다.

그러나 만약 단계(740)에서, 타겟 방위 또는 타겟 위치가 힘 이벤트에 의해 특정되면, 그러면 방법(700)은 힘 제어 애플리케이션(232)은 팬(들)(110)이 하나 이상의 힘들을 힘 이벤트와 연관되어 사용자에 발휘되도록 하나 이상의 제어 신호들을 생성하는 단계(750)으로 진행한다. 그런다음, 단계 (760)에서, 힘 제어 애플리케이션 (232)은 힘 디바이스 (100)의 방위 및/또는 위치를 검출하기 위해 센서 데이터를 분석한다. 단계(770)에서, 힘 제어 애플리케이션(232)은 힘 디바이스(100)가 타겟 방위 및/또는 타겟 위치에 있는지 여부를 결정함으로써 사용자가 힘(들)을 따랐는지 및/또는 적절하게 반응했는지 여부를 결정한다.

만약, 단계 (770)에서, 힘 제어 애플리케이션 (232)이 힘 디바이스 (100)가 타겟 방위에 있지 않거나 및/또는 타겟 위치에 있지 않다고 결정하면, 그러면 방법 (700)은 힘 제어 애플리케이션 (232)이 힘 이벤트에 의해 표시된 힘 방향, 힘 이벤트에 의해 표시된 힘 크기, 힘 디바이스 (100)의 방위, 및/또는 힘 디바이스 (100)의 위치에 기초하여 하나 이상의 팬들 (110)을 다시 선택하거나 및/또는 재방위시키는 단계 (780)로 진행한다. 방법 (700)은 그런 다음 힘 제어 애플리케이션 (232)이 팬(들) (110)이 사용자에 하나 이상의 추가의 힘들을 발휘하게 하는 하나 이상의 제어 신호들을 생성하는 단계 (750)로 회귀한다.

만약 그러나, 단계(770)에서, 힘 제어 애플리케이션(232)이 힘 디바이스(100)가 타겟 방위 및/또는 타겟 위치에 있다고 결정한 경우라면, 방법(700)은 힘 제어 애플리케이션(232)이 추가 힘 이벤트를 수신 또는 생성하는 것을 대기하는 단계(710)로 되돌아간다.

총괄하여, 힘 제어 애플리케이션은 힘 방향 및/또는 힘 크기를 나타내는 힘 이벤트를 수신하거나 또는 생성한다. 그 다음 힘 제어 애플리케이션은 센서 데이터에 기초하여, 힘 디바이스의 방위 및/또는 위치를 결정한다. 힘 제어는 힘 이벤트에 기초하여 사용자에 가해질 힘 뿐만 아니라 힘 디바이스의 방위 및/또는 위치를 더 결정한다. 다음으로, 힘 제어 애플리케이션은 하나 이상의 힘들이 사용자에 발휘되게 하는 하나 이상의 팬 제어 신호들을 생성한다.

본 출원에서 설명된 기술들의 적어도 한가지 장점은 사용자의 시각적 및 청각적 채널들을 압도시키지 않고서 정보가 사용자에 제공되는 것이다. 그에 따라, 사용자는 잠재적으로 위험한 상황들을 야기하지 않고도, 설명들, 경고들, 및 알림들을 수신할 수 있는 한편, 동시에 그 또는 그녀의 시각적 및/또는 청각적 채널들을 통해 다른 유형들의 정보를 수신할 수 있다. 더구나, 힘 디바이스의 방위에 변화들에 응답하여 사용자에 힘들을 발휘함으로써, 본 출원에서 설명된 기술들은 사용자가 그의 또는 그녀의 균형 및/또는 자세를 유지하는 것에 도움을 줄 수 있다.

다양한 실시예의 설명들은 예시의 목적들로 제한되었고, 완전하다거나 개시된 실시예들로 제한되는 것으로 의도되지 않는다. 많은 변형예 및 변경예는 설명된 실시예들의 범위 및 사상으로부터 벗어나지 않고 해당 기술 분야의 통상의 기술자들에게 분명할 것이다.

본 실시예들의 측면들은 시스템, 방법 또는 컴퓨터 프로그램 제품으로서 구현될 수 있다. 그에 따라, 본 발명의 측면들은 전적으로 하드웨어 실시예, 전적으로 소프트웨어 실시예(펌웨어, 레지던트 소프트웨어, 마이크로-코드 등을 포함함) 또는 본 출원에서 전부 일반적으로 "회로", "모듈" 또는 "시스템"으로서 지칭될 수 있는 소프트웨어 및 하드웨어 측면들을 조합한 실시예의 형태를 취할 수 있다. 더욱이, 본 개시의 양상들은 그것 상에 구체화된 컴퓨터 판독 가능한 프로그램 코드를 가진 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능한 매체(들)에 구체화된 컴퓨터 프로그램 제품의 형태를 취할 수 있다.

하나 이상의 컴퓨터 판독 가능한 매체(들)의 임의의 조합이 이용될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 매체는 컴퓨터 판독 가능한 신호 매체 또는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체는, 예를 들면, 이에 제한되지 않지만, 전자, 자기, 광학, 전자기, 적외선, 또는 반도체 시스템, 장치, 또는 디바이스, 또는 앞서 말한 것의 임의의 적절한 조합일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체의 보다 특정한 예들(비-철저한 리스트)은 다음을 포함할 것이다: 하나 이상의 와이어들을 가진 전기적 연결, 휴대용 컴퓨터 디스켓, 하드 디스크, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독-전용 메모리(ROM), 삭제 가능한 프로그램 가능 판독-전용 메모리(EPROM 또는 플래시 메모리), 광 섬유, 휴대용 컴팩트 디스크 판독-전용 메모리(CD-ROM), 광학 저장 디바이스, 자기 저장 디바이스, 또는 앞서 말한 것의 임의의 적절한 조합. 본 문서의 맥락에서, 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체는, 지시 실행 시스템, 장치, 또는 디바이스에 의해 또는 그것과 관련하여 사용하기 위한 프로그램을 포함하거나, 또는 저장할 수 있는 임의의 유형의 매체일 수 있다.

본 발명의 측면들은 본 발명의 실시예들에 따른, 흐름도 예시들, 및/또는 방법들, 장치(시스템들) 및 컴퓨터 프로그램 제품들의 블록도들을 참조하여 위에서 설명된다. 흐름도 예시들 및/또는 블록도들의 각각의 블록, 및 흐름도 예시들 및/또는 블록도들에서의 블록들의 임의의 조합은 컴퓨터 프로그램 지시들에 의해 구현될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 컴퓨터 프로그램 명령들은 범용 컴퓨터, 전용 컴퓨터, 또는 기계를 생산하기 위한 다른 프로그램가능한 데이터 프로세싱 장치의 프로세서에 제공될 수 있고, 그에 따라 컴퓨터 또는 다른 프로그램가능한 데이터 프로세싱 장치의 프로세서를 통해 실행하는 명령들이 흐름도 및/또는 블록도 블록 또는 블록들에 명시된 기능들/행위들의 구현을 가능하게 하게 된다. 그러한 프로세서들은 제한 없이, 범용 프로세서들, 전용 프로세서들, 애플리케이션-특정 프로세서들, 또는 필드-프로그램가능한 프로세서들 또는 게이트 어레이들일 수 있다.

도면들에서의 흐름도 및 블록도들은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 시스템들, 방법들 및 컴퓨터 프로그램 제품들의 가능한 구현들의 아키텍처, 기능, 및 동작을 예시한다. 이러한 점에서, 흐름도 또는 블록도들에서의 각 블록은 코드의 모듈, 세그먼트, 또는 부분을 나타낼 수 있으며, 이는 명시된 논리 기능(들)을 구현하기 위한 하나 이상의 실행가능한 명령을 포함한다. 몇몇 대안적인 구현예에서, 블록에 언급된 기능들이 도면들에 언급된 순서와 다르게 발생할 수 있다는 것이 또한 주의되어야 한다. 예를 들어, 연속적으로 도시된 두 개의 블록은 사실은, 실질적으로 동시에 실행될 수 있거나, 또는 블록들은 때때로 수반되는 기능에 따라, 반대 순서로 실행될 수 있다. 블록도들 및/또는 흐름도 예시의 각 블록, 및 블록도들 및/또는 흐름도 예시의 블록들의 조합들이 명시된 기능들 또는 행위들, 또는 전용 하드웨어 및 컴퓨터 명령들의 조합들을 수행하는 전용 하드웨어 기반 시스템들에 의해 구현될 수 있다는 것이 또한 주의될 것이다.

선행하는 것이 본 발명의 실시예들에 관한 것이지만, 본 발명의 다른 그리고 추가 실시예들이 본 발명의 기본 범위에서 벗어나지 않고 고안될 수 있고, 본 발명의 범위는 뒤따르는 청구항들에 의해 결정된다.

Claims

사용자에 힘을 발휘하기 위한 시스템에 있어서, 상기 시스템은:
하나 이상의 힘을 발휘하는 디바이스들을 포함하는 사용자-마운트(user-mounted) 디바이스; 및
센서 데이터를 획득하도록 구성된 하나 이상의 센서들; 및
상기 하나 이상의 힘 발휘 디바이스들 및 상기 하나 이상의 센서들에 결합된 프로세서로서:
상기 센서 데이터에 기초하여 상기 사용자-마운트 디바이스와 연관된 방위 및 위치 중 적어도 하나를 결정하고;
상기 방위 및 상기 위치 중 적어도 하나 및 힘 이벤트와 연관된 힘 방향에 기초하여 상기 하나 이상의 힘 발휘 디바이스들을 통하여 사용자에 발휘될 힘을 계산하고; 및
상기 힘에 기초하여 상기 하나 이상의 힘 발휘 디바이스들에 대한 제어 신호를 생성하도록 구성된, 상기 프로세서를 포함하는, 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 하나 이상의 힘 발휘 디바이스들은 하나 이상의 팬들을 포함하고, 상기 프로세서는 상기 힘 방향 및 상기 방위 및 상기 위치 중 적어도 하나에 기초하여 팬 방위를 결정하고, 상기 팬 방위에 기초하여 상기 하나 이상의 팬들에 포함된 적어도 하나의 팬을 재위치(reposition)시키는 제 2 제어 신호를 생성하도록 더 구성되는, 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 프로세서는 상기 방위 및 상기 위치 중 적어도 하나가 바뀌었다고 결정하고, 그에 응답하여, 상기 하나 이상의 팬들에 포함된 적어도 하나의 팬을 재위치시키도록 더 구성되는, 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 힘은 상기 사용자-마운트 디바이스와 관련된 방위에 기초하여 계산되고, 상기 프로세서는 상기 사용자-마운트 디바이스가 상기 힘 이벤트와 관련된 타겟 방위에 도달하였다고 결정하고, 그에 응답하여, 상기 하나 이상의 팬들을 중단시키는 제 2 제어 신호를 생성하도록 더 구성되는, 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 하나 이상의 센서는 글로벌 항법 위성 시스템(global navigation satellite system; GNSS) 수신기, 자력계(magnetometer), 가속도계, 및 광 센서 중 적어도 하나를 포함하는, 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 사용자-마운트 디바이스는 헤드-마운트 디바이스(head-mounted device)를 포함하고, 상기 헤드-마운트 디바이스와 연관된 방위 및 상기 위치는 각각, 헤드 방위 및 헤드 위치를 포함하는, 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 힘 이벤트는 네비게이션 명령과 관련되고, 상기 프로세서는 상기 사용자-마운트 디바이스가 거리 교차로에 접근할 때 상기 하나 이상의 힘 발휘 디바이스들에 대한 제어 신호를 생성하도록 구성되는, 시스템.
청구항 7에 있어서, 상기 프로세서는:
제 2 네비게이션 명령과 관련된 제 2 힘 이벤트를 수신하고;
상기 제 2 힘 이벤트와 관련된 제 2 힘 방향 및 상기 사용자-마운트 디바이스의 방위 및 위치 중 적어도 하나에 기초하여 상기 하나 이상의 힘 발휘 디바이스들을 통하여 발휘될 제 2 힘을 계산하고; 및
상기 사용자-마운트 디바이스가 제 2 거리 교차로에 접근할 때 상기 제 2 힘에 기초하여 상기 하나 이상의 힘 발휘 디바이스들에 대한 제 2 제어 신호를 생성하도록 더 구성되는, 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 사용자-마운트 디바이스는 숄더-마운트 디바이스, 허리-마운트 디바이스, 및 손목-마운트 디바이스 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 방위 및 위치는 상기 사용자의 숄더, 허리, 및 손목 중 적어도 하나와 관련된, 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 힘은 상기 사용자-마운트 디바이스와 관련된 위치에 기초하여 계산되고, 상기 프로세서는 상기 사용자-마운트 디바이스가 타겟 위치에 도달하였다고 결정하고, 그에 응답하여, 상기 하나 이상의 힘 발휘 디바이스들을 중단시키는 제 2 제어 신호를 생성하도록 더 구성되는, 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 하나 이상의 힘 발휘 디바이스들에 전기적으로 결합된 제어 모듈을 더 포함하고, 상기 하나 이상의 센서들은 스마트폰 및 모바일 컴퓨터 중 적어도 하나를 포함하는 보조 디바이스내에 배치되고, 상기 하나 이상의 센서들은 상기 제어 모듈과 무선으로 통신하도록 구성된, 시스템.
프로세서에 의해 실행될 때, 이하의 단계들을 수행함으로써 사용자에게 힘을 발휘하도록 상기 프로세서를 구성하는 명령들을 포함하는 비-일시적 컴퓨터-판독가능한 저장 매체로서, 상기 단계들은:
센서 데이터에 기초하여, 힘 디바이스와 관련된 방위 및 위치를 결정하는 단계;
힘 이벤트와 관련된 힘 방향, 상기 방위, 및 상기 위치에 기초하여 상기 힘 디바이스에 포함된 하나 이상의 힘 발휘 디바이스들을 통하여 상기 사용자에 발휘될 힘을 계산하는 단계; 및
상기 힘에 기초하여 상기 하나 이상의 힘 발휘 디바이스들에 대한 제어 신호를 생성하는 단계를 포함하는, 비-일시적 컴퓨터-판독가능한 저장 매체.
청구항 12에 있어서, 상기 센서 데이터에 기초하여, 주변 환경내 물체를 식별함으로써 상기 힘 이벤트를 생성하는 단계를 더 포함하고, 상기 물체는 상기 힘 디바이스에 관련하여 상기 힘 방향내에 위치되는, 비-일시적 컴퓨터-판독가능한 저장 매체.
청구항 13에 있어서, 상기 힘 이벤트는 상기 힘 디바이스로부터 상기 물체까지의 거리 및 상기 물체의 속도 중 적어도 하나에 기초하는 힘 크기를 더 포함하는, 비-일시적 컴퓨터-판독가능한 저장 매체.
청구항 12에 있어서, 상기 힘 디바이스내에 포함된 무선 통신 디바이스를 통하여 상기 힘 이벤트를 수신하는 단계를 더 포함하는, 비-일시적 컴퓨터-판독가능한 저장 매체.
청구항 12에 있어서, 상기 힘 디바이스의 방위가 임계 범위 바깥쪽에 있다는 결정에 기초하여 상기 힘 이벤트를 생성하는 단계를 더 포함하고, 상기 사용자가 상기 임계 범위내로 회귀하도록 명령하기 위해 상기 힘이 상기 사용자에 발휘되도록 구성되는, 비-일시적 컴퓨터-판독가능한 저장 매체.
청구항 16에 있어서, 상기 센서 데이터는 각도 센서를 통하여 획득되고, 상기 임계 범위는 상기 사용자의 자세와 관련된 각도 범위를 포함하는, 비-일시적 컴퓨터-판독가능한 저장 매체.
청구항 16에 있어서, 상기 센서 데이터는 자력계를 통하여 획득되고, 상기 임계 범위는 상기 사용자가 항해하는 목적지를 향하는 방향과 관련되는, 비-일시적 컴퓨터-판독가능한 저장 매체.
청구항 12에 있어서, 상기 힘 방향은 상기 힘 디바이스를 통하여 상기 사용자에 발휘될 회전 힘을 특정하는, 비-일시적 컴퓨터-판독가능한 저장 매체.
청구항 12에 있어서, 상기 하나 이상의 힘 발휘 디바이스들은 하나 이상의 팬들을 포함하고, 상기 힘 방향 및 상기 방위에 기초하여 팬 방위를 결정하는 단계, 상기 팬 방위에 기초하여 상기 하나 이상의 팬들에 포함된 적어도 하나의 팬을 재위치시키는 제 2 제어 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는, 비-일시적 컴퓨터-판독가능한 저장 매체.
청구항 12에 있어서, 상기 방위가 바뀌었다고 결정하고, 그에 응답하여, 하나 이상의 센서들을 통하여 결정된 업데이트된 방위에 기초하여 상기 하나 이상의 팬들내에 포함된 적어도 하나의 팬을 재위치시키는 단계를 더 포함하는, 비-일시적 컴퓨터-판독가능한 저장 매체.
사용자에게 힘을 발휘하기 위한 방법으로서, 상기 방법은:
센서 데이터에 기초하여 사용자-마운트 디바이스와 연관된 방위 및 위치 중 적어도 하나를 결정하고,
상기 방위 및 상기 위치 중 적어도 하나 및 힘 이벤트와 관련된 힘 방향 및 힘 크기에 기초하여 상기 사용자-마운트 디바이스에 포함된 하나 이상의 힘 발휘 디바이스들을 통하여 상기 사용자에 발휘될 힘을 계산하고,
상기 힘에 기초하여 상기 하나 이상의 힘 발휘 디바이스들에 대한 제어 신호를 생성하는 것을 포함하는, 방법.
청구항 22에 있어서, 상기 하나 이상의 힘 발휘 디바이스들은 하나 이상의 팬들을 포함하고, 상기 힘 방향, 상기 방위 및 상기 위치에 기초하여 팬 방위를 결정하고, 상기 팬 방위에 기초하여 상기 하나 이상의 팬들에 포함된 적어도 하나의 팬을 재위치시키는 제 2 제어 신호를 생성하는 것을 더 포함하는, 방법.