KR20140130332A - 착용형 전자 장치 및 그의 제어 방법 - Google Patents

Abstract

착용형 전자 장치가 개시된다. 본 착용형 전자 장치는, 투명형 또는 광투과형의 렌즈부, 착용형 전자 장치 착용자의 시각에 의해 인지되는 전경을 촬영하는 카메라부, 촬영된 전경에 대응되는 리얼 영상을 위치 정보를 제공하는 서버에 송신하는 통신부, 착용형 전자 장치 착용자의 시각에 의해 인지되는 전경에 부가하여 시각적인 부가 정보를 제공하기 위하여 렌즈부에 부가 정보를 표시하는 디스플레이부 및 착용형 전자 장치의 동작 모드가 네비게이션 모드인 경우, 송신된 리얼 영상에 따라 서버에서 산출된 위치 정보를 수신하고, 수신된 위치 정보를 기반으로 목적지까지의 방향 정보를 생성하며, 생성된 방향 정보를 부가 정보로 표시하도록 디스플레이부를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

착용형 전자 장치 및 그의 제어 방법{Wearable electronic device and method for controlling the same}

본 발명은 안경 등과 같은 형태의 착용가능한 전자 장치를 제어하는 방법에 관한 것이다.

증강 현실은 현실 세계에 가상의 물체를 중첩함으로써 현실 세계를 보충하여 사용자에게 보여준다는 점에서 가상 현실 기술과 차이가 있으며, 가상 현실에 비해 사용자에게 보다 나은 현실감을 제공한다는 장점이 있다.

일반적으로, 증강 현실은, HMD(Head Mounted Display) 또는 HUD(Head Up Display) 등과 같은 디스플레이 장치를 사용하여, 사용자의 눈 앞에 각종 정보가 표시되도록 하고 있다. 이와 더불어 제스처 인식을 이용하여 증강현실에서 증강된 물체를 조작하려는 연구도 활발히 진행되고 있다.

HMD는 사용자의 머리 또는 기타 부분에 장착되어 좌우의 눈에 독립적인 투영 영상(projected image)을 제시함으로써, 사용자가 관찰 대상(object of view)을 주시할 때 수렴(convergence)에 의해 양안 간에 서로 다른 영상이 생성되고 이 양안 시차에 의해 깊이감의 지각이 가능하게 한다.

또한, HUD는 유리 등과 같은 투명 글라스에 영상을 투영하여, 사용자가 투명 글라스를 통해 HUD에서 투영되는 정보와 외부 배경을 동시에 시각적으로 인식할 수 있게 해준다.

본 발명의 목적은 사용자의 편의성 및 안전을 향상시키기 위해 착용형 전자 장치와 가시광통신을 이용하여 끊김없는 위치인식을 수행하고 네비게이션, 타겟 광고 제공, 보안 위치추적 등에 활용할 수 있는 착용형 전자 장치 및 그의 제어 방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 착용형 전자 장치의 가시광통신과 GPS, 관성항법, 영상인식 기술을 융합하여 정밀 위치인식을 수행할 수 있는 착용형 전자 장치 및 그의 제어 방법을 제공함에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 착용형 전자 장치는, 투명형 또는 광투과형의 렌즈부, 상기 착용형 전자 장치 착용자의 시각에 의해 인지되는 전경을 촬영하는 카메라부, 상기 촬영된 전경에 대응되는 리얼 영상을 위치 정보를 제공하는 서버에 송신하는 통신부, 상기 착용형 전자 장치 착용자의 시각에 의해 인지되는 전경에 부가하여 시각적인 부가 정보를 제공하기 위하여 상기 렌즈부에 부가 정보를 표시하는 디스플레이부 및 상기 착용형 전자 장치의 동작 모드가 네비게이션 모드인 경우, 상기 송신된 리얼 영상에 따라 상기 서버에서 산출된 위치 정보를 수신하고, 상기 수신된 위치 정보를 기반으로 목적지까지의 방향 정보를 생성하며, 상기 생성된 방향 정보를 상기 부가 정보로 표시하도록 상기 디스플레이부를 제어하는 제어부를 포함한다.

그리고, 상기 통신부는 가시광 통신 모듈을 포함하고, 상기 제어부는, 상기 리얼 영상을 상기 가시광 통신 모듈을 이용하여 상기 서버에 송신하도록 상기 통신부를 제어할 수 있다.

또한, 가속도 센서, 자이로 센서, 지자기 센서 중 적어도 하나를 포함하는 센싱부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 센싱부에서 측정된 센싱 값을 기초로 관성항법을 적용하여 산출된 상기 착용형 전자 장치의 위치 정보를 상기 리얼 영상과 함께 상기 서버에 송신하도록 상기 통신부를 제어할 수 있다.

그리고, 상기 통신부는, 상기 서버로부터 광고 정보를 더 수신하고, 상기 제어부는, 상기 생성된 방향 정보 및 상기 수신된 광고 정보를 상기 부가 정보로 표시하도록 상기 디스플레이부를 제어할 수 있다.

한편, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 투명형 또는 광투과형의 렌즈부를 구비한 착용형 전자 장치의 제어 방법은, 상기 착용형 전자 장치 착용자의 시각에 의해 인지되는 전경을 촬영하는 단계, 상기 촬영된 전경에 대응되는 리얼 영상을 위치 정보를 제공하는 서버에 송신하는 단계, 상기 착용형 전자 장치의 동작 모드가 네비게이션 모드인 경우, 상기 송신된 리얼 영상에 따라 상기 서버에서 산출된 위치 정보를 수신하는 단계, 상기 수신된 위치 정보를 기반으로 목적지까지의 방향 정보를 생성하는 단계 및 상기 생성된 방향 정보를 상기 착용형 전자 장치 착용자의 시각에 의해 인지되는 전경에 부가하여 표시하는 단계를 포함한다.

그리고, 상기 송신하는 단계 및 상기 수신하는 단계는, 가시광 통신 방법을 이용하여 수행될 수 있다.

또한, 가속도 센서, 자이로 센서, 지자기 센서 중 적어도 하나를 이용하여 측정된 센싱 값을 기초로 관성항법을 적용하여 상기 착용형 전자 장치의 위치 정보를 산출하는 단계를 더 포함하고, 상기 송신하는 단계는, 상기 산출된 위치 정보를 상기 리얼 영상과 함께 상기 서버에 송신할 수 있다.

그리고, 상기 서버로부터 광고 정보를 수신하는 단계를 더 포함하고, 상기 표시하는 단계는, 상기 생성된 방향 정보 및 상기 수신된 광고 정보를 상기 착용형 전자 장치 착용자의 시각에 의해 인지되는 전경에 부가하여 표시할 수 있다.

상술한 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 착용형 전자 장치에 끊김없는 정밀 위치인식기능이 부가됨으로써, 사용자의 편의성 및 안전을 크게 향상시킬 수 있다.

또한, 착용형 전자 장치와 가시광통신을 이용하고 GPS, 관성항법, 영상인식 기술을 융합하여 끊김없는 정밀 위치인식을 수행하고 네비게이션, 타겟 광고 제공, 보안 위치추적 등에 활용할 수 있다.

또한, 조명,디스플레이 인프라를 이용하는 가시광통신은 FOV(field of view)내에 장애물 없이 통신상대 디바이스가 존재해야 하므로, 착용하는 착용형 전자 장치는 가시광통신에 최적인 디바이스로서 인프라구축 면에서 상호 시너지가 클 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 착용형 전자 장치의 구성을 나타내는 사시도들이다.
도 3은 착용형 전자 장치를 통해 사용자에게 보여지는 시야(view)에 대한 일예를 나타내는 도면이다.
도 4 및 도 5는 착용형 전자 장치의 구성에 대한 또 다른 실시예들을 나타내는 사시도들이다.
도 6은 본 발명에 따른 착용형 전자 장치의 구성에 대한 일실시예를 나타내는 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 시스템을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가시광 통신을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 장착용 전자 장치의 제어 방법을 나타내는 도면이다.

이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시 예들 뿐만 아니라 특정 실시 예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

따라서, 예를 들어, 본 명세서의 블럭도는 본 발명의 원리를 구체화하는 예시적인 회로의 개념적인 관점을 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 이와 유사하게, 모든 흐름도, 상태 변환도, 의사 코드 등은 컴퓨터가 판독 가능한 매체에 실질적으로 나타낼 수 있고 컴퓨터 또는 프로세서가 명백히 도시되었는지 여부를 불문하고 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 수행되는 다양한 프로세스를 나타내는 것으로 이해되어야 한다.

프로세서 또는 이와 유사한 개념으로 표시된 기능 블럭을 포함하는 도면에 도시된 다양한 소자의 기능은 전용 하드웨어뿐만 아니라 적절한 소프트웨어와 관련하여 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어의 사용으로 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 상기 기능은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서 또는 복수의 개별적 프로세서에 의해 제공될 수 있고, 이들 중 일부는 공유될 수 있다.

또한 프로세서, 제어 또는 이와 유사한 개념으로 제시되는 용어의 명확한 사용은 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어를 배타적으로 인용하여 해석되어서는 아니되고, 제한 없이 디지털 신호 프로세서(DSP) 하드웨어, 소프트웨어를 저장하기 위한 롬(ROM), 램(RAM) 및 비 휘발성 메모리를 암시적으로 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 주지관용의 다른 하드웨어도 포함될 수 있다.

본 명세서의 청구범위에서, 상세한 설명에 기재된 기능을 수행하기 위한 수단으로 표현된 구성요소는 예를 들어 상기 기능을 수행하는 회로 소자의 조합 또는 펌웨어/마이크로 코드 등을 포함하는 모든 형식의 소프트웨어를 포함하는 기능을 수행하는 모든 방법을 포함하는 것으로 의도되었으며, 상기 기능을 수행하도록 상기 소프트웨어를 실행하기 위한 적절한 회로와 결합된다. 이러한 청구범위에 의해 정의되는 본 발명은 다양하게 열거된 수단에 의해 제공되는 기능들이 결합되고 청구항이 요구하는 방식과 결합되기 때문에 상기 기능을 제공할 수 있는 어떠한 수단도 본 명세서로부터 파악되는 것과 균등한 것으로 이해되어야 한다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 착용형 전자 장치의 구성을 사시도로 도시한 것으로, 도시된 착용형 전자 장치(1)는 사용자의 눈에 근접하게 위치되도록 안경 형태로 제작될 수 있다.

착용형 전자 장치(1)를 전면에서 바라본 형상을 도시한 도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 착용형 전자 장치(1)는 좌우 렌즈 프레임들(10, 11), 프레임 연결부(20), 좌우 걸이부들(30, 31) 및 좌우 렌즈들(50, 51)을 포함하여 구성될 수 있다.

한편, 사진 또는 동영상의 촬영이 가능한 영상 획득 장치가 착용형 전자 장치(1)의 전면에 장착될 수 있으며, 예를 들어 도 1에 도시된 바와 같이 프레임 연결부(20)의 전면에 카메라(110)가 배치될 수 있다.

그에 따라, 사용자는, 안경 형태의 착용형 전자 장치(1)를 착용하고 이동 중에, 카메라(110)를 이용해 사진 또는 동영상을 촬영하여 저장하거나 공유할 수 있다.

이 경우, 카메라(110)에 의해 촬영되는 영상의 시점이 사용자의 시각에 의해 인지되는 장면의 시점과 매우 유사할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 카메라(110)를 이용하여 사용자의 손동작 등과 같은 제스쳐(gesture)가 인식되어, 상기 인식된 제스쳐에 따라 착용형 전자 장치(1)의 동작 또는 기능이 제어되도록 할 수 있다.

카메라(110)가 장착되는 위치 또는 개수는 필요에 따라 변경 가능하며, 적외선 카메라 등과 같은 특수 목적의 카메라가 이용될 수도 있다.

또한, 좌우 걸이부들(30, 31) 각각에도 특정 기능을 수행하기 위한 유닛들이 배치될 수 있다.

우측 걸이부(right side-arm, 31)에는 착용형 전자 장치(1)의 기능을 제어하기 위한 사용자 입력을 수신하는 사용자 인터페이스 장치들이 장착될 수 있다.

예를 들어, 화면상의 커서, 메뉴 항목 등과 같은 오브젝트를 선택하거나 이동시키기 위한 트랙 볼(track ball, 100) 또는 터치 패드(touch pad, 101)가 우측 걸이부(31)에 배치될 수 있다.

착용형 전자 장치(1)에 구비되는 사용자 인터페이스 장치는 트랙 볼(100)과 터치 패드(101)에 한정되지 아니하며, 키 패드(key pad) 돔 스위치 (dome switch), 조그 휠, 조그 스위치 등 다양한 입력 장치들이 구비될 수 있다.

한편, 좌측 걸이부(left side-arm, 30)에는 마이크(120)가 장착될 수 있으며, 마이크(120)를 통해 인식된 사용자의 음성을 이용하여 착용형 전자 장치(1)의 동작 또는 기능이 제어될 수 있다.

또한, 좌측 걸이부(30)에는 센싱부(130)가 배치되어, 착용형 전자 장치(1)의 위치, 사용자 접촉 유무, 방위, 가속/감속 등과 같이 현 상태나, 사용자와 관련된 정보 등을 감지하여 착용형 전자 장치(1)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킬 수 있다.

예를 들어, 센싱부(130)는 자이로 센서(gyroscope)나 가속도 센서(accelerometer) 등과 같은 동작 센서(motion detector), GPS 장치와 같은 위치 센서, 자력 센서(magnetometer), 경위 측정기(theodolite)와 같은 방향 센서, 온도 센서, 습도 센서, 풍향/풍량 센서 등을 포함할 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 상기한 센서들 이외에 다양한 정보들을 검출할 수 있는 센서들을 추가로 포함할 수 있다.

예를 들어, 센싱부(130)는 적외선 센서를 더 구비할 수 있으며, 상기 적외선 센서는 적외선을 방출하는 발광부와 적외선을 수신하는 수광부를 포함하여 구성되어, 적외선 통신이나 근접도 측정 등에 이용될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 착용형 전자 장치(1)는 외부 장치와의 통신을 위한 통신부(140)를 포함할 수 있다.

예를 들어, 통신부(140)는 방송 수신 모듈, 이동통신 모듈, 무선 인터넷 모듈 및 근거리 통신 모듈 등을 포함할 수 있다.

방송 수신 모듈은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다. 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 방송 관리 서버는, 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 생성하여 송신하는 서버 또는 기 생성된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 제공받아 단말기에 송신하는 서버를 의미할 수 있다. 방송 관련 정보는, 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련한 정보를 의미할 수 있다. 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 뿐만 아니라, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형태의 방송 신호도 포함할 수 있다.

한편, 방송 관련 정보는, 이동통신망을 통하여도 제공될 수 있으며, 이러한 경우에는 이동통신 모듈에 의해 수신될 수 있다.

방송 관련 정보는 다양한 형태로 존재할 수 있다. 예를 들어, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등의 형태로 존재할 수 있다.

방송 수신 모듈은, 예를 들어, DMB-T(Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial), DMB-S(Digital Multimedia Broadcasting-Satellite), MediaFLO(Media Forward Link Only), DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld), ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial) 등의 디지털 방송 시스템을 이용하여 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다. 물론, 방송 수신 모듈은, 상술한 디지털 방송 시스템뿐만 아니라 방송 신호를 제공하는 모든 방송 시스템에 적합하도록 구성될 수도 있다.

방송 수신 모듈을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리에 저장될 수 있다.

한편, 이동통신 모듈은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.

무선 인터넷 모듈은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 무선 인터넷 모듈은 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 기술로는 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수 있다.

근거리 통신 모듈은 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 근거리 통신 기술로 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등이 이용될 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 착용형 전자 장치(1)는 영상을 디스플레이하여 사용자에게 시각적인 정보를 전달하기 위한 디스플레이 장치를 포함할 수 있다.

사용자가 상기 디스플레이 장치에 의해 표시되는 정보와 함께 앞에 펼쳐진 전경(front view)를 볼 수 있도록 하기 위하여, 상기 디스플레이 장치는 투명형 또는 광투과형의 유닛을 포함하여 구성될 수 있다.

예를 들어, 도 1에 도시된 좌우 렌즈들(50, 51) 중 적어도 하나가 상기한 바와 같은 투명 디스플레이의 기능을 하도록 하여, 사용자는 렌즈에 형성된 텍스트 또는 이미지 등을 시각적으로 인지함과 동시에 전경을 볼 수 있다.

그를 위해, 착용형 전자 장치(1)는 HMD(Head Mounted Display) 또는 HUD(Head Up Display) 등과 같은 디스플레이 장치를 이용하여, 사용자의 눈 앞에 각종 정보가 표시되도록 할 수 있다.

상기 HMD는 영상을 확대하여 허상을 형성하는 렌즈와, 그 렌즈의 초점거리보다 가까운 위치에 배치된 디스플레이 패널을 포함하여 구성된다. HMD가 사용자의 머리 근처에 장착되면, 사용자가 디스플레이 패널에 표시된 영상을 렌즈를 통하여 봄으로써 그 허상을 시각적으로 인지할 수 있게 된다.

한편, 상기 HUD에서는, 디스플레이 패널에 표시된 영상이 렌즈를 통하여 확대되고, 상기 확대 화상이 하프 미러에서 반사되고, 상기 반사광이 사용자에게 보여짐으로써 허상이 형성되도록 구성되어 있다. 또한, 상기 하프 미러는 외부의 광을 투과시키도록 이루어져 있으므로, 사용자는 하프미러를 투과하는 외부로부터의 광에 의해 상기 HUD에 의해 형성된 허상과 함께 전경도 볼 수 있다.

그리고, 상기 디스플레이 장치는 TOLED(Transparant OLED) 등과 같은 다양한 투명 디스플레이 방식들을 이용하여 구현될 수 있다.

이하에서는, 착용형 전자 장치(1)가 HUD를 구비하는 것을 예로 들어 본 발명의 일실시예를 설명하나, 본 발명은 이에 한정되지 아니한다.

도 2에 도시된 착용형 전자 장치(1)의 후면 구성을 참조하면, 좌측 걸이부(30) 및 우측 걸이부(31) 중 적어도 하나의 후면에 프로젝터와 유사한 기능을 하는 HUD(150, 151)가 장착될 수 있다.

HUD(150, 151)로부터 방출되는 광에 의한 화상이 좌우 렌즈(50, 51)에서 반사되어 사용자에게 보여짐에 따라, HUD(150, 151)에 의해 형성되는 오브젝트(200)이 좌우 렌즈(50, 51) 상에 표시되는 것으로 사용자에게 인지될 수 있다.

이 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, HUD(150, 151)에 의해 좌우 렌즈(50, 51) 상에 표시되는 오브젝트(200)와 전경(250)이 사용자의 시야에 함께 관찰될 수 있다.

HUD(150, 151)에 의해 좌우 렌즈(50, 51) 상에 표시되는 오브젝트(200)는 도 3에 도시된 바와 같은 메뉴 아이콘에 한정되지 아니하고, 텍스트나 사진 또는 동영상 등과 같은 이미지일 수 있다.

한편, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 바와 같은 착용형 전자 장치(1)의 구성에 의해, 착용형 전자 장치(1)는 촬영, 전화, 메시지, SNS(Social Network Service), 네비게이션(navigation), 검색 등의 기능을 수행할 수 있다.

착용형 전자 장치(1)의 기능은 구비되는 모듈들에 따라 상기한 바와 같은 기능들 이외에 다양한 기능들이 추가될 수 있다.

예를 들어, 카메라(110)를 통해 촬영한 동영상을 통신부(140)를 통해 SNS 서버에 전송하여 다른 사용자들과 공유하는 등, 2 이상의 기능들을 융합한 기능들이 구현될 수 있다.

그리고, 사용자가 입체 영상을 시청할 수 있도록 하는 3D 안경 기능이 착용형 전자 장치(1)에 구현될 수도 있다.

예를 들어, 외부의 디스플레이 장치가 좌안 영상 또는 우안 영상을 프레임 단위로 교대로 표시함에 따라, 착용형 전자 장치(1)는 사용자의 양안을 선택적으로 개방 또는 차단시켜 사용자가 입체감을 느끼도록 할 수 있다.

즉, 착용형 전자 장치(1)는 상기 디스플레이 장치가 좌안 영상을 표시할 때 사용자의 좌안 측 셔터를 개방시키고, 상기 디스플레이장치가 우안 영상을 표시할 때는 사용자의 우안 측 셔터를 개방시켜, 사용자가 3차원 영상의 입체감을 인지할 수 있도록 한다.

도 4 및 도 5는 착용형 전자 장치의 구성에 대한 또 다른 실시예들을 사시도로 도시한 것이다.

도 4를 참조하면, 착용형 전자 장치(1)가 좌우 렌즈들 중 어느 하나(예를 들어, 우측 렌즈(51))만을 구비하여, 한쪽 눈에만 HUD 등과 같은 착용형 전자 장치(1) 내부 디스플레이 장치에서 표시되는 영상이 보여지도록 할 수 있다.

도 5를 참조하면, 사용자의 한쪽 눈(예를 들어, 좌측 눈) 부분은 렌즈에 가려지지 않은 채로 완전 개방되고, 또 다른 눈(예를 들어, 우측 눈) 부분 중 상측 일부분만이 렌즈(11)에 의해 가려지는 구조로 착용형 전자 장치(1)가 구현될 수도 있다.

위와 같은 착용형 전자 장치(1)의 형상 및 구성 등은 이용 분야, 주기능, 주사용계층 등 다양한 필요에 따라 선택되거나 변경될 수 있다.

이하, 도 6 내지 도 20을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 착용형 전자 장치를 제어하는 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 6은 본 발명에 따른 착용형 전자 장치의 구성에 대한 일실시예를 블록도로 도시한 것으로, 도시된 착용형 전자 장치(300)는 제어부(310), 카메라(320), 센싱부(330), 디스플레이부(340), 통신부(350) 및 저장부(360)를 포함하여 구성될 수 있다.

도 6을 참조하면, 제어부(310)는 통상적으로 착용형 전자 장치(300)의 전반적인 동작을 제어하며, 예를 들어 상기한 바와 같은 촬영, 전화, 메시지, SNS, 네비게이션, 검색 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행한다. 또한, 제어부(310)는 멀티 미디어 재생을 위한 멀티미디어 모듈(미도시)을 구비할 수도 있으며, 상기 멀티미디어 모듈은 제어부(310) 내에 구현될 수도 있고, 제어부(310)와 별도로 구현될 수도 있다.

제어부(310)는 상기한 바와 같은 기능을 수행하기 위한 하나 또는 그 이상의 프로세서들과 메모리를 포함하여, 카메라(320), 센싱부(330), 디스플레이부(340), 통신부(350) 및 저장부(360)로부터 입력되는 신호를 처리하여 분석하는 역할을 할 수 있다.

한편, 카메라(320)는 화상 통화 모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리하며, 상기 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(340)를 통해 표시될 수 있다.

카메라(320)에서 처리된 화상 프레임은 저장부(360)에 저장되거나, 통신부(350)를 통하여 외부로 전송될 수 있다. 카메라(320)는 사용 환경에 따라 2개 이상이 서로 다른 위치에 구비될 수도 있다.

센싱부(330)는 상술한 센싱부(130)의 기능을 수행할 수 있다.

한편, 저장부(360)는 제어부(310)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다.

저장부(360)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.

또한, 착용형 전자 장치(300)는 인터넷상에서 저장부(360)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.

디스플레이부(340)는 착용형 전자 장치(300)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 착용형 전자 장치(300)가 통화 모드인 경우 통화와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시하며, 화상 통화 모드 또는 촬영 모드인 경우에는 촬영 또는/및 수신된 영상 또는 UI, GUI를 표시할 수 있다.

한편, 디스플레이부(340)는 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이, 사용자가 디스플레이부(340)를 통해 표시되는 오브젝트를 앞에 펼쳐진 전경과 함께 시각적으로 인지할 수 있도록 하기 위해, HMD, HUD 또는 TOLED 등과 같은 투명 디스플레이 방식을 이용하여 구현될 수 있다.

통신부(350)는 착용형 전자 장치(300)가 외부 장치(400)와 데이터 통신이 가능하도록 하기 위한 하나 또는 그 이상의 통신 모듈들을 포함할 수 있으며, 예를 들어 방송 수신 모듈, 이동통신 모듈, 무선 인터넷 모듈, 근거리 통신 모듈 및 위치정보 모듈 등을 포함할 수 있다.

착용형 전자 장치(300)는 착용형 전자 장치(300)에 연결되는 모든 외부기기와의 통로 역할을하는 인터페이스부(미도시)를 더 구비할 수 있다.

상기 인터페이스부는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 착용형 전자 장치(300) 내부의 각 구성 요소에 전달하거나, 착용형 전자 장치(300) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다.

예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트, 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O(Input/Output) 포트, 이어폰 포트 등이 상기 인터페이스부에 포함될 수 있다.

상기 식별 모듈은 착용형 전자 장치(300)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(User Identify Module, UIM), 가입자 인증 모듈(Subscriber Identify Module, SIM), 범용 사용자 인증 모듈(Universal Subscriber Identity Module, USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 포트를 통하여 착용형 전자 장치(300)와 연결될 수 있다.

또한, 상기 인터페이스부는 착용형 전자 장치(300)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 착용형 전자 장치(300)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 이동단말기로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 이동단말기가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수도 있다.

한편, 착용형 전자 장치(300)는 제어부(310)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급하는 전원 공급부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 전원 공급부는 태양열 에너지를 이용하여 충전이 가능한 시스템을 포함하여 구성될 수 있다.

여기에 설명되는 다양한 실시예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다. 하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시예는 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays, 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 그러한 실시예들이 제어부(180)에 의해 구현될 수 있다.

소프트웨어적인 구현에 의하면, 절차나 기능과 같은 실시예들은 적어도 하나의 기능 또는 작동을 수행하게 하는 별개의 소프트웨어 모듈과 함께 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션에 의해 구현될 수 있다. 또한, 소프트웨어 코드는 메모리부(360)에 저장되고, 제어부(310)에 의해 실행될 수 있다.

이하에서는, 상술한 착용형 전자 장치(300)의 구성을 기초로 본 발명의 일 실시 예에 따른 장착용 전자 장치 및 그의 제어 방법을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

카메라(320)는 착용형 전자 장치(300)를 착용한 사용자의 시선에 맞추어 사용자의 시각에 의해 인지되는 전경을 촬영할 수 있다. 이 경우, 카메라(320)는 사용자의 시선에 맞추어 사용자의 시각에 의해 인지되는 전경에 대응하는 영상(이하, 리얼(real) 영상이라 표현함)을 생성할 수 있다.

제어부(310)는 카메라(320)를 통하여 촬영된 리얼 영상과 기 저장된 저장 영상을 비교하고, 비교 결과를 이용하여 상기 리얼 영상 촬영시 착용형 전자 장치(300)의 위치 정보를 검출할 수 있다. 구체적으로, 기 저장된 저장 영상에는 위치 정보가 태깅되어 있을 수 있고, 제어부(310)는 촬영된 리얼 영상과 기 저장된 저장 영상을 비교하고, 비교 결과를 이용하여 기 설정된 유사도를 갖는 저장 영상을 검출할 수 있다. 이에 따라, 검출된 저장 영상에서 위치 정보를 추출할 수 있다. 여기서, 기 저장된 저장 영상은, 해당 위치에서의 방위별로 촬영을 수행하여 생성된 영상일 수 있다. 또한, 여기서, 상술한 비교시에 제어부(310)는 상기 리얼 영상 내에서 사람, 자동차 등과 같은 이동체를 제외하고 비교할 수 있다. 또한, 여기서, 상술한 비교는, 반복적으로 수행될 수 있고, 이에 따라 착용형 전자 장치(300)를 착용한 사용자의 이동에 따른 위치 정보를 계속적으로 검출할 수 있다.

또한, 제어부(310)는 착용형 전자 장치(300)가 가시광 통신 영역에 있다면, 상기 비교 결과에 따라 검출된 위치 정보와 가시광 통신으로 가시광 통신 광원의 소유자로부터 수신한 위치 정보를 함께 이용하여 착용형 전자 장치(300)의 위치를 인식할 수 있다. 여기서 통신부(350)는 상술한 가시광 통신을 수행하기 위한 포토다이오드와 같은 광센서를 포함할 수 있다. 한편, 착용형 전자 장치(300)가 가시광 통신 영역에 있다면, 제어부(310)는 촬영된 리얼 영상(가시광 통신 광원을 바라보는 영상)을 가시광 통신 광원의 소유자에 대응되는 장치(일 예로, 서버)에 전송하도록 통신부(350)를 제어할 수 있다. 이 경우, 가시광 통신 광원의 소유자에 대응되는 장치는 주변의 다양한 위치에서 소유자 광원을 바라보는 다양한 영상들과 착용형 전자 장치(300)에서 수신된 리얼 영상을 비교하여 소유자 광원 까지의 거리 및 방위를 측정할 수 있다. 그리고, 가시광 통신 광원의 소유자에 대응되는 장치는 측정된 거리 및 방위를 착용형 전자 장치(300)에 송신하고, 이에 따라 제어부(310)는 착용형 전자 장치(300)를 착용한 사용자의 위치를 검출할 수 있다. 한편, 제어부(310)는 사용자의 움직임 및 이동 여부 등과 같이 사용자가 이동중이면, 제어부(310)는 가시광통신을 활성화하거나 가시광통신 송수신 빈도를 증가시키도록 통신부(350)를 제어할 수 있다. 이에 따라, LED 조명, LED 광고판/디스플레이의 가시광 통신을 착용형 전자 장치(300)가 수신하여 정밀 위치 인식할 수 있다. 특히 실내, 지하 등 GPS 수신이 미약한 지역에 사용자가 있을 때 또는 사용자가 이동중일 때 가시광통신을 활성화하거나 가시광통신 송수신 빈도를 증가시킬 수 있다.

또한, 사용자의 움직임 및 이동 여부를 가속도,자이로,중력,기울기,지자기 센서, 근접센서, 광센서 등으로 측정 판단하여 사용자가 이동중이면 가시광통신을 활성화하거나 가시광통신 송수신 빈도를 증가시킬 수 있다. 저전력을 위해 이동중에는 스마트안경의 가시광통신 수신 빈도를 증가시키고 정지시에는 수신 빈도를 감소시킬 수 있다. 또한 움직임 측정에 기반하여 이동이 있을 경우에 사용자 라이프로그에 위치 값을 저장하는 빈도를 높일 수 있다.

또한, 제어부(310)는 가속도센서와 자이로 센서, 지자기센서 등과 같은 센싱부(330)에서 측정된 측정 값을 기초로 관성항법을 이용하여 착용형 전자 장치(300)를 착용한 사용자의 위치를 대략 계산할 수 있다.

또한, 제어부(310)는 4G/WiFi 정보를 활용하여 착용형 전자 장치(300)를 착용한 사용자의 위치를 대략 계산할 수 있다.

이러한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 제어부(360)는 착용형 전자 장치(300)를 착용한 사용자가 GPS와 가시광통신이 미치지 못하는 영역에 들어가면, 4G/Wifi 정보를 활용하여 사용자의 위치를 대략 계산하거나 또는 영상 비교를 통한 위치 인식을 이용하거나 가속도센서와 자이로/지자기센서 등을 기반으로 관성항법을 이용하여 사용자의 위치를 대략 계산할 수 있다. 또한, 제어부(360)는 사용자가 다시 GPS 또는 가시광통신이 되는 영역에 들어가면 GPS 또는 가시광통신를 이용하여 착용형 전자 장치(300)의 위치를 수정할 수 있다.

여기서, 영상 비교 매칭의 정확도와 처리속도를 높이기 위해 관성항법으로 대략적인 위치를 산출하여 산출한 위치에 맞는 저장 사진만 리얼 영상과 비교함으로써 비교할 저장 사진의 수를 줄일 수 있다. 영상 비교 매칭이 성공하고 성공 위치를 사용자의 새로운 위치로 설정하면, 관성항법계산을 초기화하여 관성항법계산을 수행함으로써 드리프트를 제거하여 관성항법의 정확도를 높일 수 있다.

한편, 저전력을 위해 상술한 위치 인식은 연결된 스마트폰과 같은 단말 장치에서 계산후 착용형 전자 장치(300)에 전송될 수 있다. 착용형 전자 장치(300)에서 사진/동영상을 촬영하여 스마트폰에 전송하면 스마트폰에서 관성항법계산 및 영상 비교를 통한 위치 인식을 수행할 수 있다. 이에 대해서는 도 7을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 시스템을 나타내는 도면이다. 도 7을 참조하면, 사용자의 착용형 전자 장치(300)와 사용자의 스마트폰이 협력하여 네트워킹을 수행할 수 있다. 구체적으로, 사용자가 GPS와 가시광 통신이 미치지 못하는 영역에 들어가면, 스마트폰은 4G/Wifi 정보를 활용하여 사용자의 위치를 대략 계산하거나 또는 영상 인식(마커 또는 마커리스)을 이용하거나 가속도센서와 자이로/지자기센서 등을 기반으로 관성항법을 이용하여 사용자의 위치를 대략 계산하여 착용형 전자 장치(300)에 전송할 수 있다. 또한, 사용자가 다시 GPS 또는 가시광통신이 되는 영역에 스마트폰은 GPS 또는 가시광통신를 이용하여 사용자의 위치를 계산하여 착용형 전자 장치(300)에 전송할 수 있다.

이러한 동작은, 착용형 전자 장치(300)에서 사진/동영상을 촬영하여 스마트폰에 전송하면 스마트폰에서 영상인식 및 위치 산출을 하는 방식을 사용할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가시광 통신을 나타내는 도면이다. 도 8을 참조하면, LED 조명, LED 광고판/디스플레이의 가시광 통신을 수행할 수 있는 가시광 통신 커버리지에서 착용형 전자 장치(300)는 가시광 통신을 이용하여 착용형 전자 장치(300)의 위치 정보를 수신할 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 착용형 전자 장치의 제어 방법을 나타내는 도면이다. 도 9을 참조하면, 착용형 전자 장치가 목적지를 알려주는 네비게이션 모드인 경우, 제어부(310)는 산출된 위치 정보를 이용하여 목적지까지의 방향 정보를 디스플레이부(340)에 제공할 수 있다. 이 경우, 디스플레이부(340)는 수신된 방향 정보를 해당 영역의 위치에 동기화하여 디스플레이할 수 있다. 이에 따라, 착용형 전자 장치(300)를 착용한 사용자는 디스플레이부(340)에 의해 표시되는 변화 정보와 함께 사용자의 앞에 펼쳐진 전경을 볼 수 있다.

한편, 가시광 통신 광원의 소유자는 위치 정보와 광고를 동시에 제공할 수 있다. 이 경우, 착용형 전자 장치(300)을 착용한 사용자는 광고받기를 허락할 때만 광고와 함께 위치정보를 제공받을 수 있다. 이 경우, 착용형 전자 장치(300)는 위치정보와 광고정보를 동시에 송수신하여 표시할 수 있다.

한편, 상술한 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 방법은 프로그램 코드로 구현되어 다양한 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)에 저장된 상태로 각 서버 또는 기기들에 제공될 수 있다.

비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

300 : 착용형 전자 장치 310 : 제어부
320 : 카메라 330 : 센싱부
340 : 디스플레이부 350 : 통신부
360 : 저장부 400 : 외부 장치

Claims (8)

1. 착용형 전자 장치에 있어서,
   투명형 또는 광투과형의 렌즈부;
   상기 착용형 전자 장치 착용자의 시각에 의해 인지되는 전경을 촬영하는 카메라부;
   상기 촬영된 전경에 대응되는 리얼 영상을 위치 정보를 제공하는 서버에 송신하는 통신부;
   상기 착용형 전자 장치 착용자의 시각에 의해 인지되는 전경에 부가하여 시각적인 부가 정보를 제공하기 위하여 상기 렌즈부에 부가 정보를 표시하는 디스플레이부; 및
   상기 착용형 전자 장치의 동작 모드가 네비게이션 모드인 경우, 상기 송신된 리얼 영상에 따라 상기 서버에서 산출된 위치 정보를 수신하고, 상기 수신된 위치 정보를 기반으로 목적지까지의 방향 정보를 생성하며, 상기 생성된 방향 정보를 상기 부가 정보로 표시하도록 상기 디스플레이부를 제어하는 제어부;를 포함하는 착용형 전자 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 통신부는 가시광 통신 모듈을 포함하고,
   상기 제어부는, 상기 리얼 영상을 상기 가시광 통신 모듈을 이용하여 상기 서버에 송신하도록 상기 통신부를 제어하는 것을 특징으로 하는 착용형 전자 장치.
3. 제2항에 있어서,
   가속도 센서, 자이로 센서, 지자기 센서 중 적어도 하나를 포함하는 센싱부;를 더 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 센싱부에서 측정된 센싱 값을 기초로 관성항법을 적용하여 산출된 상기 착용형 전자 장치의 위치 정보를 상기 리얼 영상과 함께 상기 서버에 송신하도록 상기 통신부를 제어하는 것을 특징으로 하는 착용형 전자 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 통신부는, 상기 서버로부터 광고 정보를 더 수신하고,
   상기 제어부는,
   상기 생성된 방향 정보 및 상기 수신된 광고 정보를 상기 부가 정보로 표시하도록 상기 디스플레이부를 제어하는 것을 특징으로 하는 착용형 전자 장치.
5. 투명형 또는 광투과형의 렌즈부를 구비한 착용형 전자 장치의 제어 방법에 있어서,
   상기 착용형 전자 장치 착용자의 시각에 의해 인지되는 전경을 촬영하는 단계;
   상기 촬영된 전경에 대응되는 리얼 영상을 위치 정보를 제공하는 서버에 송신하는 단계;
   상기 착용형 전자 장치의 동작 모드가 네비게이션 모드인 경우, 상기 송신된 리얼 영상에 따라 상기 서버에서 산출된 위치 정보를 수신하는 단계;
   상기 수신된 위치 정보를 기반으로 목적지까지의 방향 정보를 생성하는 단계; 및
   상기 생성된 방향 정보를 상기 착용형 전자 장치 착용자의 시각에 의해 인지되는 전경에 부가하여 표시하는 단계;를 포함하는 제어 방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 송신하는 단계 및 상기 수신하는 단계는,
   가시광 통신 방법을 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
7. 제6항에 있어서,
   가속도 센서, 자이로 센서, 지자기 센서 중 적어도 하나를 이용하여 측정된 센싱 값을 기초로 관성항법을 적용하여 상기 착용형 전자 장치의 위치 정보를 산출하는 단계;를 더 포함하고,
   상기 송신하는 단계는,
   상기 산출된 위치 정보를 상기 리얼 영상과 함께 상기 서버에 송신하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
8. 제5항에 있어서,
   상기 서버로부터 광고 정보를 수신하는 단계;를 더 포함하고,
   상기 표시하는 단계는, 상기 생성된 방향 정보 및 상기 수신된 광고 정보를 상기 착용형 전자 장치 착용자의 시각에 의해 인지되는 전경에 부가하여 표시하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.

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