KR20200079748A - Virtual reality education system and method for language training of disabled person - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 발달장애인의 언어 훈련을 위한 가상현실 교육 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 가상현실 영상을 이용하여 언어 훈련과 함께 시각 교육을 함께 수행할 수 있는 가상현실 교육 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a virtual reality education system and method for language training of persons with developmental disabilities, and more particularly, to a virtual reality education system and method capable of performing visual education together with language training using virtual reality images. will be.
머리 착용 디스플레이(Head Mounted Display, 이하 "HMD"라 함) 기기가 보급화됨에 따라 가상현실(Virtual Reality, 이하 "VR"이라 함) 영상에 대한 관심도 높아지고 있다. HMD 기기는 마치 실제 주변 환경과 상호 작용을 하는 것처럼 느낄 수 있는 VR 영상을 사용자에게 제공할 수 있다.With the spread of head mounted displays (hereinafter referred to as "HMD") devices, interest in virtual reality (hereinafter referred to as "VR") images is also increasing. The HMD device can provide the user with a VR image that can feel as if they are interacting with the actual surrounding environment.
360° VR 영상을 이용하면 사용자의 움직임에 따라 시점이 변화하여 다양한 시점의 영상이 제공될 수 있다. 이러한 특징을 활용하여 게임, 교육 등 다양한 분야에 적용하려는 시도가 활발하게 진행중에 있다.When a 360° VR image is used, a viewpoint may be changed according to a user's movement, and thus images of various viewpoints may be provided. Attempts to apply these features to various fields such as games and education are actively underway.
하지만, 발달장애인과 같은 인지 능력이 부족한 사용자들은 VR 영상 시청에 따른 적절한 응답을 기대할 수 없으며, 특정 시점의 영상을 시청하도록 유도하는데 어려움이 있다. 따라서, 이러한 사용자들에게 제공되는 VR 영상을 이용한 시청각 교육 방법은 효율성이 떨어지는 문제가 있다.However, users who lack cognitive ability, such as people with developmental disabilities, cannot expect a proper response according to VR video viewing, and have difficulty in inducing users to watch video at a specific time. Therefore, the audiovisual education method using VR images provided to these users has a problem of low efficiency.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 사용자의 음성을 감지하여 해당 사용자가 VR 영상 내의 어떤 오브젝트(object)를 인지하려고 하는지를 판단하고, 음성인식결과에 대응하는 오브젝트를 사용자가 정확하게 인지하는지 여부를 판단하는 발달장애인의 언어 훈련을 위한 가상현실 교육 시스템 및 방법을 제공함에 목적이 있다.The present invention is to solve the above-mentioned problems, by detecting the user's voice to determine what object (object) in the VR image that the user is trying to recognize, whether the user correctly recognizes the object corresponding to the voice recognition results The purpose of the present invention is to provide a virtual reality education system and method for language training of persons with developmental disabilities to judge.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 2차원 영상을 360° 가상현실(VR) 영상으로 변환하고, 상기 VR 영상을 복수의 영역들로 분할하며, 분할된 각각의 영역에 위치 좌표를 설정하는 제어 장치와, 상기 제어 장치로부터 상기 VR 영상을 제공받아 표시하고, 사용자의 음성을 감지하여 음성인식결과에 대응하여 상기 VR 영상의 표시를 변경하는 HMD 장치를 포함하는 발달장애인의 언어 훈련을 위한 가상현실 교육 시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention converts a two-dimensional image into a 360° virtual reality (VR) image, divides the VR image into a plurality of regions, and sets position coordinates in each divided region. A virtual device for language training of persons with developmental disabilities, including a control device and an HMD device that receives and displays the VR image from the control device and detects a user's voice and changes the display of the VR image in response to a voice recognition result. Provide a reality education system.
실시 예에 따라, 상기 HMD 장치는, 상기 VR 영상을 표시하는 표시부와, 상기 사용자의 머리 움직임을 감지하여 동작 정보를 생성하는 센서부와, 상기 사용자의 음성을 감지하여 음성인식결과를 생성하는 음성 감지부와, 상기 동작 정보를 기초로 상기 사용자가 바라보는 중심 영역의 위치 좌표를 판단하고, 상기 음성인식결과에 대응하여 상기 표시부의 영상 표시를 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the HMD device includes a display unit for displaying the VR image, a sensor unit for detecting motion of the user's head and generating motion information, and a voice for detecting the user's voice to generate a voice recognition result It may include a processor for determining the position coordinates of the central area viewed by the user based on the motion information, and controlling the image display of the display unit in response to the voice recognition result.
실시 예에 따라, 상기 제어 장치는, 상기 HMD 장치로부터 상기 중심 영역의 위치 좌표를 수신하고, 상기 중심 영역의 위치 좌표를 기초로 상기 HMD 장치와 동일한 시점의 VR 영상을 표시할 수 있다.According to an embodiment, the control device may receive the position coordinates of the center area from the HMD device, and display a VR image of the same viewpoint as the HMD device based on the position coordinates of the center area.
실시 예에 따라, 상기 프로세서는 VR 영상에 포함된 복수의 오브젝트들 각각의 오브젝트 정보와 상기 음성인식결과를 비교하고, 상기 음성인식결과와 대응하는 오브젝트가 강조되어 표시되도록 상기 표시부를 제어할 수 있다.According to an embodiment, the processor may compare the object information of each of a plurality of objects included in the VR image and the voice recognition result, and control the display unit to display the object corresponding to the voice recognition result with emphasis. .
실시 예에 따라, 상기 프로세서는, 상기 음성인식결과와 대응하는 오브젝트의 외곽선이 밝은 휘도로 강조되어 표시되도록 상기 표시부를 제어할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the processor may control the display unit such that the outline of the object corresponding to the speech recognition result is highlighted with bright luminance.
실시 예에 따라, 상기 프로세서는, 상기 음성인식결과와 대응하는 오브젝트를 포함한 영역의 휘도가 다른 영역의 휘도보다 증가되어 표시되도록 상기 표시부를 제어할 수 있다.According to an embodiment, the processor may control the display unit such that the luminance of the region including the object corresponding to the speech recognition result is increased and displayed than the luminance of the other region.
실시 예에 따라, 상기 프로세서는, 상기 음성인식결과와 대응하는 오브젝트를 포함된 영역 이외의 영역의 휘도가 감소되어 표시되도록 상기 표시부를 제어할 수 있다.According to an embodiment, the processor may control the display unit such that the luminance of an area other than the area including the object corresponding to the speech recognition result is reduced and displayed.
실시 예에 따라, 상기 오브젝트 정보는 오브젝트의 위치 좌표와 오브젝트를 지시하는 텍스트 정보를 포함하고, 상기 오브젝트 정보는 상기 제어 장치에 의해 생성될 수 있다.According to an embodiment, the object information includes positional coordinates of the object and text information indicating the object, and the object information may be generated by the control device.
실시 예에 따라, 상기 제어 장치는, 상기 HMD 장치로부터 상기 음성인식결과를 수신하여 VR 영상에 포함된 복수의 오브젝트들 각각의 오브젝트 정보와 상기 음성인식결과를 비교하고, 상기 음성인식결과와 대응하는 오브젝트를 강조하여 표시할 수 있다.According to an embodiment, the control device receives the voice recognition result from the HMD device, compares object information of each of a plurality of objects included in the VR image and the voice recognition result, and corresponds to the voice recognition result. Objects can be highlighted.
또한, 전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 가상현실(VR) 영상을 사용자에게 표시하는 HMD 장치와, 2차원 영상을 상기 VR 영상으로 변환하여 상기 HMD 장치에 제공하는 제어 장치를 이용한 발달장애인의 언어 훈련을 위한 가상현실 교육 방법에 있어서, 상기 HMD 장치가 사용자의 음성을 감지하여 음성인식결과를 생성하는 단계와, 상기 HMD 장치가, 상기 사용자에게 표시되는 VR 영상에 포함된 오브젝트들 중 상기 음성인식결과에 대응하는 오브젝트를 선별하는 단계와, 상기 HMD 장치가, 선별된 오브젝트를 상기 사용자에게 집중시키기 위해 상기 오브젝트를 강조하여 표시하는 단계와, 상기 HMD 장치가, 상기 사용자의 중심 시점의 위치 좌표를 판단하는 단계와, 상기 HMD 장치가, 상기 사용자의 중심 시점의 위치 좌표가 기 설정된 시간 동안 상기 선별된 오브젝트가 배치된 영역에 위치한 경우 교육 완료 메시지를 표시 화면상에 표시하는 단계를 포함하는 발달장애인의 언어 훈련을 위한 가상현실 교육 방법을 제공한다.In addition, in order to achieve the above object, the present invention is a development disabled person using an HMD device that displays a virtual reality (VR) image to a user, and a control device that converts a two-dimensional image into the VR image and provides the HMD device. In the virtual reality education method for language training, the HMD device detects the user's voice to generate a speech recognition result, and the HMD device is the object among the objects included in the VR image displayed to the user Selecting an object corresponding to the result of speech recognition, and displaying, by the HMD device, highlighting the object to focus the selected object to the user, and the HMD device, the location of the user's central viewpoint Determining a coordinate, and displaying, by the HMD device, an education completion message on a display screen when the position coordinate of the user's center point of view is located in an area in which the selected object is placed for a predetermined time. It provides a virtual reality education method for language training of people with developmental disabilities.
실시 예에 따라, 상기 발달장애인의 언어 훈련을 위한 가상현실 교육 방법은, 상기 제어 장치가, 상기 HMD 장치로부터 상기 중심 시점의 위치 좌표를 수신하는 단계와, 상기 제어 장치가, 상기 중심 시점의 위치 좌표를 기초로 상기 HMD 장치가 표시하는 시점의 VR 영상과 동일한 VR 영상을 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, a virtual reality education method for language training of a person with a developmental disability includes: the control device receiving a position coordinate of the center viewpoint from the HMD device, and the control device, the position of the center viewpoint The method may further include displaying a VR image identical to a VR image at a time point displayed by the HMD device based on the coordinates.
실시 예에 따라, 상기 발달장애인의 언어 훈련을 위한 가상현실 교육 방법은, 상기 제어 장치가, 상기 HMD 장치로부터 상기 음성인식결과를 수신하는 단계와, 상기 제어 장치가, 상기 VR 영상에 포함된 오브젝트들 중 상기 음성인식결과에 대응하는 오브젝트를 선별하는 단계와, 상기 제어 장치가, 선별된 오브젝트를 상기 오브젝트를 강조하여 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, a virtual reality education method for language training of a person with developmental disabilities includes: the control device receiving the speech recognition result from the HMD device, and the control device is an object included in the VR image The method may further include a step of selecting an object corresponding to the speech recognition result, and the control device further highlighting and displaying the selected object.
실시 예에 따라, 상기 제어 장치가, 상기 HMD 장치로부터 교육 완료 신호를 수신하여 상기 교육 완료 메시지를 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, the control device may further include receiving the training completion signal from the HMD device and displaying the training completion message.
본 발명의 발달장애인의 언어 훈련을 위한 가상현실 교육 시스템 및 방법에 따르면, 사용자의 음성을 감지하여 해당 사용자가 VR 영상 내의 어떤 오브젝트를 인지하려고 하는지를 판단할 수 있으며, 음성인식결과에 대응하는 오브젝트를 강조하여 표시함으로써 사용자의 오브젝트 인식을 도울 수 있다. According to a virtual reality education system and method for language training of a developmentally disabled person of the present invention, it is possible to detect a user's voice to determine which object the user is trying to recognize in a VR image, and to select an object corresponding to the voice recognition result. It can help users recognize objects by highlighting them.
또한, 본 발명의 발달장애인의 언어 훈련을 위한 가상현실 교육 시스템 및 방법에 따르면, 사용자의 중심 시점의 위치 좌표를 판단함으로써 사용자가 오브젝트를 효과적으로 인식하고 있는지를 정확하게 판단할 수 있다.In addition, according to the virtual reality education system and method for language training of the developmentally disabled person, it is possible to accurately determine whether the user is effectively recognizing an object by determining the position coordinates of the user's central viewpoint.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 발달장애인의 언어훈련을 위한 가상현실 교육 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 HMD 장치의 개략적인 블록도이다.
도 3a와 도 3b는 본 발명의 실시 예에 따른 360°VR 영상을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 발달장애인의 언어훈련을 위한 가상현실 교육 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 발달장애인의 언어훈련을 위한 가상현실 교육 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발달장애인의 언어훈련을 위한 가상현실 교육 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a schematic block diagram of a virtual reality education system for language training of people with developmental disabilities according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic block diagram of an HMD device according to an embodiment of the present invention.
3A and 3B are diagrams for describing a 360° VR image according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram for explaining a virtual reality education method for language training of a developmentally disabled person according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a virtual reality education method for language training of a developmentally disabled person according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a virtual reality education method for language training of a person with developmental disabilities according to another embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 실시 예에 관하여 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이하에서 설명되는 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 한정되는 것을 의미하지는 않는다. 그리고 본 발명의 여러 실시 예를 설명함에 있어서, 동일한 기술적 특징을 갖는 구성요소에 대하여는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments described below are only for explaining in detail that the person skilled in the art to which the present invention pertains can easily implement the invention, thereby limiting the protection scope of the present invention. Does not mean And in describing various embodiments of the present invention, the same reference numerals will be used for components having the same technical characteristics.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 발달장애인의 언어 훈련을 위한 가상현실 교육 시스템의 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 HMD 장치의 개략적인 블록도이다.1 is a diagram of a virtual reality education system for language training of a developmentally disabled person according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic block diagram of an HMD device according to an embodiment of the present invention.
도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 발달장애인 언어 훈련을 위한 가상현실 교육 시스템(10)은 HMD(head mounted display) 장치(100)와 제어 장치(200)를 포함할 수 있다.1 and 2, the virtual
HMD 장치(100)는 웨어러블 표시장치, 예컨대 두부 장착형 표시 장치로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. HMD 장치(100)는 프로세서(110), 표시부(120), 저장부(130), 센서부(140), 및 음성 감지부(150)를 포함할 수 있다.The HMD
프로세서(110)는 특정한 계산들 또는 태스크들을 수행할 수 있다. 예컨대, 프로세서(110)는 집적 회로(integrated circuit(IC)), 애플리케이션 프로세서(application processor(AP)), 모바일(mobile) AP를 제어할 수 있는 프로세서로 구현될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
프로세서(110)는 사용자의 음성에 기초하여 표시부(120)의 표시 동작을 제어할 수 있다. 예컨대, 프로세서(110)는 사용자의 음성이 영상의 특정 영역에 포함된 오브젝트와 관련이 있는 경우, 해당 오브젝트를 강조하여 표시하도록 표시부(120)를 제어할 수 있다.The
또한, 프로세서(110)는 센서부(140)에서 측정된 사용자의 동작 정보를 기초로 사용자가 VR 영상을 바라보는 중심 영역의 위치 좌표를 판단할 수 있다.In addition, the
표시부(120)는 복수의 화소들을 포함하고, 입력된 영상 데이터를 이용하여 VR(virtual reality) 영상을 표시할 수 있다. 예컨대, 표시부(120)는 유기전계발광 표시 패널(Organic Light Emitting Display Panel), 액정 표시 패널(Liquid Crystal Display Panel), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel) 등으로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The
저장부(130)는 제어 장치(200)로부터 제공된 VR 영상을 저장할 수 있다. 실시 예에 따라, 저장부(130)는 플래시(flash) 메모리 등과 같은 비휘발성 메모리 또는 DRAM(dynamic RAM) 등과 같은 휘발성 메모리로 구현될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The
센서부(140)는 사용자의 머리 움직임을 감지하는 센서, 예컨대 자이로 센서를 포함할 수 있다. 상기 자이로 센서는 사용자의 움직임에 따라 자이로 센서의 x축, y축, 및 z축의 동작 정보를 생성하여 프로세서(110)에 제공할 수 있다. The
음성 감지부(150)는 HMD 장치(100) 주변에서 발생하는 사운드 중에서 사용자의 음성만을 추출하여 음성 데이터를 생성할 수 있으며, 상기 음성 데이터를 분석하여 사용자가 발화한 단어를 포함하는 음성인식결과를 프로세서(110)에 제공할 수 있다.The
제어 장치(200)는 무선 또는 유선으로 데이터를 주거나 받을 수 있는 무선 통신 장치기, 이동 장치기, 및 컴퓨팅 장치를 의미할 수 있다. The
예컨대, 제어 장치(200)는 서버, PC, 스마트폰(smart phone), 태블릿 (tablet) PC, 모바일 인터넷 장치(mobile internet device(MID)), 인터넷 태블릿, IoT(internet of things) 장치, IoE(internet of everything) 장치, 데스크 탑 컴퓨터(desktop computer), 랩탑(laptop) 컴퓨터, 워크스테이션 컴퓨터, 또는 PDA (personal digital assistant)를 의미할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the
제어 장치(200)는 2차원 영상을 변환하여 360° VR 영상을 생성할 수 있고, 360° VR 영상을 HMD 장치(100)에 제공할 수 있다. 제어 장치(200)는 VR 영상을 복수의 영역들로 분할할 수 있고, 제어 장치(200)는 복수의 영역들 각각에 위치 좌표를 설정할 수 있다. The
또한, 제어 장치(200)는 HMD 장치(100)와의 무선 통신을 통해 HMD 장치(100)에서 표시되는 VR 영상과 동일한 VR 영상을 표시할 수 있다. HMD 장치(100)를 착용한 사용자는 발달장애인과 같이 의사소통이 원활하지 않은 자일 수 있기 때문에 교육자의 지도에 응답하여 피드백을 적절하게 제공하지 못할 수 있다. 따라서, 제어 장치(200)의 사용자는 HMD 장치(100)에서 표시되는 VR 영상과 동일한 VR 영상을 시청함으로써, HMD 장치(100)의 사용자가 교육자의 지도에 적절하게 반응하는지 여부를 판단할 수 있다.Also, the
제어 장치(200)는 HMD 장치(100)의 사용자 움직임에 따른 시점 변화를 반영하여 표시되는 VR 영상의 시점을 변화시킬 수 있기 때문에, 교육자는 제어 장치(200)에서 표시되는 VR 영상을 확인하여 HMD 장치(100)의 사용자의 시점변화 추이를 관찰할 수 있다.Since the
이를 위해, 제어 장치(200)는 HMD 장치(100)로부터 사용자의 현재 중심 시점, 즉 사용자가 바라보고 있는 중심 영역의 위치 좌표를 실시간으로 제공받을 수 있다. 제어 장치(200)는 중심 영역의 위치 좌표를 기초로 사용자가 바라보고 있는 중심 영역이 제어 장치(200)가 표시하는 화면 중심에 위치하도록 제어 장치(200)에서 표시되는 VR 영상을 제어할 수 있다.To this end, the
도 3a와 도 3b는 본 발명의 실시 예에 따른 360°VR 영상을 설명하기 위한 도면이다.3A and 3B are diagrams for describing a 360° VR image according to an embodiment of the present invention.
도 3a를 참조하면, 제어 장치(200)는 2차원 영상을 이용하여 구 형태의 360° VR 영상을 생성할 수 있다. 제어 장치(200)는 360° VR 영상을 복수의 영역(AR)들로 분할한 후, 각각의 영역(AR)에 위치 좌표를 설정할 수 있다. 이때, 영역(AR)들 각각의 크기는 관리자의 설정에 따라 다양하게 변경될 수 있다.Referring to FIG. 3A, the
도 3b를 참조하면, HMD 장치(100)의 사용자는 360° 전방위에서 표시되는 VR 영상을 시청할 수 있다. HMD 장치(100)는 자이로 센서에서 측정된 정보를 이용하여 사용자가 어느 영역을 바라보고 있는지, 즉 중심 영역(ARM)을 판단할 수 있다.Referring to FIG. 3B, a user of the
사용자의 움직임에 따라 자이로 센서의 x축, y축, 및 z축의 정보는 변경될 수 있으며, HMD 장치(100)는 변경된 x축, y축, 및 z축의 정보를 기초로 사용자가 바라보는 VR 영상의 중심 영역(ARM)을 판단할 수 있다. 그리고 HMD 장치(100)는 중심 영역(ARM)의 위치 좌표를 제어 장치(200)에 제공할 수 있다.The x-axis, y-axis, and z-axis information of the gyro sensor may be changed according to the user's movement, and the
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 발달장애인의 언어훈련을 위한 가상현실 교육 방법을 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram for explaining a virtual reality education method for language training of a developmentally disabled person according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, HMD 장치(100)는 제어장치로부터 VR 영상(IM)을 제공받거나 저장부(130)에 저장된 VR 영상(IM)을 재생하여 표시부(120)에 표시할 수 있다. VR 영상(IM)에는 사용자의 언어 교육을 위한 복수의 오브젝트들이 포함될 수 있다. Referring to FIG. 4, the
VR 영상은 360° 전방위에 대한 표시 화면을 포함하고 있다. HMD 장치(100)에서 VR 영상은 가상현실을 제공하는 것으로서, 실제와 마찬가지로 전방위에 배치된 영상을 동시에 시청할 수는 없다. HMD 장치(100)의 사용자가 시청할 수 있는 영역은 사용자의 안구의 전방에 위치한 영역들이며, 사용자의 움직임에 따라 표시 영역은 변경될 수 있다. 각 표시 영역에는 오브젝트들이 배치될 수 있으며, 표시 화면이 변경되게 되면 인지할 수 있는 오브젝트들의 배치도 변경되게 된다.The VR image includes a 360° omnidirectional display screen. The VR image in the
예컨대, HMD 장치(100)의 중심 시점이 제1 중심 영역(ARM)을 바라보게 되면 표시 화면상에는 제1 내지 제3 오브젝트들(OB1 내지 OB3)이 표시될 수 있지만, 사용자의 중심 시점이 제1 중심 영역(ARM)이 아닌 다른 영역을 바라보게 되면 표시 화면이 변경되게 되어 오브젝트들의 배치도 달라지게 된다.For example, when the center viewpoint of the
HMD 장치(100)는 오브젝트들 각각의 위치를 구분하기 위해, 오브젝트가 포함된 영역의 위치 좌표를 오브젝트 정보에 저장할 수 있다. 예컨대, 제1 오브젝트(OB1)에 대한 제1 오브젝트 정보는 제1 영역들(ARG1)의 위치 좌표를 포함할 수 있고, 제2 오브젝트(OB2)에 대한 제2 오브젝트 정보는 제2 영역들(ARG2)의 위치 좌표를 포함할 수 있고, 제3 오브젝트(OB3)에 대한 제3 오브젝트 정보는 제3 영역들(ARG3)의 위치 좌표를 포함할 수 있다.The
한편, 제어 장치(200)는 HMD 장치(100)로부터 실시간으로 또는 기설정 주기마다 제공된 제 중심 영역(ARM)의 위치 좌표를 수신받아 HMD 장치(100)에서 표시되는 VR 영상(IM)과 동일한 시점의 VR 영상을 표시할 수 있다. 제어 장치(200)의 사용자는 HMD 장치(100)의 사용자와 동일한 화면을 시청함으로써 HMD 장치(100)의 사용자가 언어 훈련을 정상적으로 수행하고 있는지를 판단할 수 있다.Meanwhile, the
예컨대, HMD 장치(100)의 중심 시점이 제1 중심 영역(ARM)을 바라보고 있는 경우, HMD 장치(100)는 제1 중심 영역(ARM)의 위치 좌표(PC)를 제어 장치(200)에 제공할 수 있다. 그리고 제어 장치(200)는 위치 좌표(PC)를 기초로 제1 중심 영역(ARM)이 표시 화면의 정중앙에 위치하도록 VR 영상(IM)을 표시할 수 있다.For example, when the center point of view of the
HMD 장치(100)는 사용자의 음성을 인식하고, 해당 음성에 대응하는 영상을 강조하여 표시할 수 있다. HMD 장치(100)의 사용자는 언어 사용이 미숙한 발달장애를 가진자이기 때문에, HMD 장치(100)는 이러한 사용자를 위해 사물을 구분하는 훈련과 함께 언어 발달을 촉진하는 훈련을 제공할 수 있다.The
먼저, HMD 장치(100)는 사용자의 음성을 감지하여 음성을 분석할 수 있다. 언어 사용이 미숙한 자들의 발음은 부정확할 수 있기 때문에, HMD 장치(100)의 음성 감지부(150)는 HMM(Hidden Markov Model) 알고리즘 등의 음성인식 알고리즘을 이용하여 인식 대상 후보 단어와 감지된 단어를 비교하여 가장 유력한 후보 단어를 음성인식결과로 결정할 수 있다. 그리고 HMD 장치(100)는 결정된 음성인식결과를 제어 장치(200)에 제공할 수 있다.First, the
HMD 장치(100)는 음성인식결과와 대응하는 오브젝트를 선별하여, 해당 오브젝트를 화면상에서 강조하여 표시할 수 있다.The
구체적으로, HMD 장치(100)는 음성인식결과에 포함된 정보와 대응하는 오브젝트 정보를 비교하여 오브젝트들 중 음성인식결과에 대응하는 오브젝트를 선별할 수 있다. Specifically, the
예컨대, 음성인식결과에 '거울'이라는 텍스트 정보가 포함된 경우, HMD 장치(100)는 표시 화면상에 배치된 제1 내지 제3 오브젝트 정보들(OB1 내지 OB3)에 '거울'과 대응하는 정보가 포함되어 있는지 판단할 수 있다. 만약, 제1 오브젝트 정보에 '거울'에 관련된 정보가 포함되어 있는 경우, HMD 장치(100)는 제1 오브젝트(OB1)를 음성인식결과와 대응하는 것으로 판단할 수 있다.For example, when the text information of'mirror' is included in the voice recognition result, the
HMD 장치(100)는 선별된 오브젝트가 위치한 영역의 위치 좌표를 기초로 해당 영역의 오브젝트를 다른 영역의 오브젝트보다 강조하여 표시할 수 있다.The
실시 예에 따라, HMD 장치(100)는 음성인식결과와 대응하는 오브젝트의 외곽선을 하이라이트 표시할 수 있다. According to an embodiment, the
예컨대, 제1 오브젝트(OB1)가 음성인식결과와 대응하는 것으로 판단된 경우, HMD 장치(100)는 제1 오브젝트(OB1)인 '거울 이미지'의 외곽선을 밝은 휘도로 강조하여 표시할 수 있다.For example, when it is determined that the first object OB1 corresponds to the speech recognition result, the
다른 실시 예에 따라, HMD 장치(100)는 음성인식결과와 대응하는 오브젝트가 포함된 영역의 휘도를 다른 영역의 휘도보다 증가시켜서 높은 휘도로 표시된 오브젝트를 사용자에게 집중시킬 수 있다.According to another embodiment, the
예컨대, 제1 오브젝트(OB1)가 음성인식결과와 대응하는 것으로 판단된 경우, HMD 장치(100)는 제1 오브젝트(OB1)가 포함된 제1 영역들(ARG1)의 휘도만을 증가시키고, 나머지 영역들의 휘도를 유지하여 제1 영역들(ARG1)에 포함된 제1 오브젝트(OB1)를 강조할 수 있다.For example, when it is determined that the first object OB1 corresponds to the speech recognition result, the
또 다른 실시 예에 따라, HMD 장치(100)는 음성인식결과와 대응하는 오브젝트가 포함된 영역 이외의 영역의 휘도를 감소시켜서 높은 휘도로 표시된 오브젝트를 사용자에게 집중시킬 수 있다. According to another embodiment, the
예컨대, 제1 오브젝트(OB1)가 음성인식결과와 대응하는 것으로 판단된 경우, HMD 장치(100)는 제1 오브젝트(OB1)가 포함된 제1 영역들(ARG1) 이외의 영역들의 휘도를 감소시키고, 제1 영역들(ARG1)의 휘도를 유지하여 제1 영역들(ARG1)에 포함된 제1 오브젝트(OB1)를 강조할 수 있다.For example, when it is determined that the first object OB1 corresponds to the speech recognition result, the
이후, 사용자의 중심 시점의 위치 좌표가 기 설정된 시간 동안 선별된 오브젝트가 배치된 영역에 위치한 경우, HMD 장치(100)는 교육 완료 메시지를 표시화면 상에 표시하거나 교육 완료 음성을 외부에 송출할 수 있다.Thereafter, when the location coordinates of the user's center point of view are located in an area in which the selected object is placed for a predetermined time, the
예컨대, 사용자의 중심 시점의 위치 좌표가 제1 오브젝트(OB1)가 배치된 제1 영역들(ARG1) 상에 3초 이상 위치한 경우, HMD 장치(100)는 교육 완료 메시지를 표시화면상에 표시하거나 교육 완료 음성을 외부에 송출하여 교육과정을 종료할 수 있다.For example, when the location coordinate of the user's center point of view is located in the first areas ARG1 in which the first object OB1 is disposed for 3 seconds or more, the
한편, 제어 장치(200)는 HMD 장치(100)로부터 음성인식결과를 수신하여 HMD 장치(100)가 강조하여 표시하는 오브젝트를 동일하게 강조하여 표시할 수 있다.On the other hand, the
예컨대, 제어 장치(200)가 HMD 장치(100)로부터 수신한 음성인식결과에 '거울'이라는 텍스트 정보가 포함된 경우, 제어 장치(200)는 표시 화면상에 배치된 제1 내지 제3 오브젝트 정보들(OB1 내지 OB3)에 '거울'과 대응하는 정보가 포함되어 있는지 판단할 수 있다. 그리고 제1 오브젝트(OB1)에 '거울'에 관련된 정보가 포함되어 있는 경우, 제어 장치(200)는 제1 오브젝트(OB1)를 음성인식결과와 대응하는 것으로 판단하여 제1 오브젝트(OB1)를 제2 및 제3 오브젝트들(OB2 및 OB3)보다 강조하여 표시할 수 있다.For example, when the voice recognition result received from the
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 발달장애인 언어 훈련을 위한 가상현실 교육 시스템은 HMD 장치(100)의 사용자의 언어 사용과 사물 인지 능력을 강화시키기 위해 사용자의 음성을 감지하여 음성과 대응하는 오브젝트를 사용자에게 집중적으로 인지시킬 수 있다. As described above, the virtual reality education system for language training for people with developmental disabilities according to an embodiment of the present invention senses the user's voice to enhance the user's language use and object recognition ability of the
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 발달장애인의 언어훈련을 위한 가상현실 교육 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a virtual reality education method for language training of a developmentally disabled person according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, HMD 장치(100)는 사용자의 음성을 감지하여 음성인식결과를 생성할 수 있다(S100).Referring to FIG. 5, the
그리고 HMD 장치(100)는 사용자에게 표시되는 VR 영상(IM)에 포함된 오브젝트들 중 음성인식결과에 대응하는 오브젝트를 선별할 수 있다(S110).In addition, the
그리고 HMD 장치(100)는 선별된 오브젝트를 사용자에게 집중시키기 위해 오브젝트를 강조하여 표시할 수 있다(S120).In addition, the
그리고 HMD 장치(100)는 사용자의 중심 시점의 위치 좌표(PC)를 판단할 수 있다(S130).In addition, the
그리고 사용자의 중심 시점의 위치 좌표(PC)가 기 설정된 시간 동안 선별된 오브젝트가 배치된 영역에 위치한 경우, HMD 장치(100)는 교육 완료 메시지를 표시 화면상에 표시하여 언어 교육을 종료할 수 있다(S140).In addition, when the location coordinate (PC) of the user's center point of view is located in an area in which the selected object is placed for a predetermined time, the
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발달장애인의 언어훈련을 위한 가상현실 교육 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a virtual reality education method for language training of a person with developmental disabilities according to another embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 제어 장치(200)는 HMD 장치(100)로부터 중심 시점의 위치 좌표(PC)를 수신할 수 있다(S200).Referring to FIG. 6, the
그리고 제어 장치(200)는 중심 시점의 위치 좌표(PC)를 기초로 HMD 장치(100)가 표시하는 시점의 VR 영상(IM)과 동일한 VR 영상을 표시할 수 있다(S210).Then, the
그리고 제어 장치(200)는 HMD 장치(100)로부터 음성인식결과를 수신할 수 있다(S220).Then, the
그리고 제어 장치(200)는 VR 영상에 포함된 오브젝트들 중 음성인식결과에 대응하는 오브젝트를 선별할 수 있다(S230).In addition, the
그리고 제어 장치(200)는 선별된 오브젝트를 오브젝트를 강조하여 표시할 수 있다(S240).In addition, the
그리고 제어 장치(200)는 HMD 장치(100)로부터 교육 완료 신호를 수신하여 상기 교육 완료 메시지를 표시할 수 있다(S250).Then, the
이상에서 본 발명의 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양하게 변형 실시할 수 있을 것으로 이해된다.Although the embodiments of the present invention have been described above, it is understood that those skilled in the art to which the present invention pertains can perform various modifications without departing from the claims of the present invention.
100: HMD 장치
110: 프로세서
120: 표시부
130: 저장부
140: 센서부
150: 음성 감지부
200: 제어 장치100: HMD device
110: processor
120: display unit
130: storage unit
140: sensor unit
150: voice detection unit
200: control device
Claims (13)
상기 제어 장치로부터 상기 VR 영상을 제공받아 표시하고, 사용자의 음성을 감지하여 음성인식결과에 대응하여 상기 VR 영상의 표시를 변경하는 HMD 장치를 포함하는 발달장애인의 언어 훈련을 위한 가상현실 교육 시스템.A control device for converting a 2D image into a 360° virtual reality (VR) image, dividing the VR image into a plurality of regions, and setting position coordinates in each divided region; And
And a HMD device that receives and displays the VR image from the control device and detects a user's voice to change the display of the VR image in response to a voice recognition result.
상기 HMD 장치는, 상기 VR 영상을 표시하는 표시부와, 상기 사용자의 머리 움직임을 감지하여 동작 정보를 생성하는 센서부와, 상기 사용자의 음성을 감지하여 음성인식결과를 생성하는 음성 감지부와, 상기 동작 정보를 기초로 상기 사용자가 바라보는 중심 영역의 위치 좌표를 판단하고 상기 음성인식결과에 대응하여 상기 표시부의 영상 표시를 제어하는 프로세서를 포함하는 발달장애인의 언어 훈련을 위한 가상현실 교육 시스템.According to claim 1,
The HMD device includes a display unit for displaying the VR image, a sensor unit for detecting motion of the user's head and generating motion information, a voice sensor unit for detecting the user's voice to generate a voice recognition result, and A virtual reality education system for language training of persons with developmental disabilities, including a processor that determines a position coordinate of a central area viewed by the user based on motion information and controls an image display of the display unit in response to the voice recognition result.
상기 제어 장치는, 상기 HMD 장치로부터 상기 중심 영역의 위치 좌표를 수신하고, 상기 중심 영역의 위치 좌표를 기초로 상기 HMD 장치와 동일한 시점의 VR 영상을 표시하는 가상현실 교육 시스템.According to claim 2,
The control device receives the position coordinates of the center area from the HMD device, and displays a VR image of the same viewpoint as the HMD device based on the position coordinates of the center area.
상기 프로세서는 VR 영상에 포함된 복수의 오브젝트들 각각의 오브젝트 정보와 상기 음성인식결과를 비교하고, 상기 음성인식결과와 대응하는 오브젝트가 강조되어 표시되도록 상기 표시부를 제어하는 발달장애인의 언어 훈련을 위한 가상현실 교육 시스템.According to claim 2,
The processor compares the object information of each of a plurality of objects included in the VR image with the speech recognition result, and controls the display unit so that an object corresponding to the speech recognition result is highlighted and displayed for language training of the disabled person. Virtual reality education system.
상기 프로세서는, 상기 음성인식결과와 대응하는 오브젝트의 외곽선이 밝은 휘도로 강조되어 표시되도록 상기 표시부를 제어하는 발달장애인의 언어 훈련을 위한 가상현실 교육 시스템.According to claim 4,
The processor is a virtual reality education system for language training of persons with developmental disabilities to control the display unit such that the outline of the object corresponding to the speech recognition result is highlighted with bright luminance.
상기 프로세서는, 상기 음성인식결과와 대응하는 오브젝트를 포함한 영역의 휘도가 다른 영역의 휘도보다 증가되어 표시되도록 상기 표시부를 제어하는 발달장애인의 언어 훈련을 위한 가상현실 교육 시스템.According to claim 4,
The processor is a virtual reality education system for language training of persons with developmental disabilities to control the display unit such that the luminance of the region including the object corresponding to the speech recognition result is increased and displayed than the luminance of other regions.
상기 프로세서는, 상기 음성인식결과와 대응하는 오브젝트를 포함된 영역 이외의 영역의 휘도가 감소되어 표시되도록 상기 표시부를 제어하는 발달장애인의 언어 훈련을 위한 가상현실 교육 시스템.According to claim 4,
The processor is a virtual reality education system for language training of persons with developmental disabilities to control the display unit such that the luminance of an area other than the area including the object corresponding to the speech recognition result is reduced and displayed.
상기 오브젝트 정보는 오브젝트의 위치 좌표와 오브젝트를 지시하는 텍스트 정보를 포함하고, 상기 오브젝트 정보는 상기 제어 장치에 의해 생성되는 발달장애인의 언어 훈련을 위한 가상현실 교육 시스템.According to claim 4,
The object information includes text information indicating the position coordinates of the object and the object, and the object information is a virtual reality education system for language training of a developmentally disabled person generated by the control device.
상기 제어 장치는, 상기 HMD 장치로부터 상기 음성인식결과를 수신하여 VR 영상에 포함된 복수의 오브젝트들 각각의 오브젝트 정보와 상기 음성인식결과를 비교하고, 상기 음성인식결과와 대응하는 오브젝트를 강조하여 표시하는 발달장애인의 언어 훈련을 위한 가상현실 교육 시스템.According to claim 2,
The control device receives the voice recognition result from the HMD device, compares object information of each of a plurality of objects included in the VR image and the voice recognition result, and highlights and displays the object corresponding to the voice recognition result Virtual reality education system for language training of people with developmental disabilities.
상기 HMD 장치가 사용자의 음성을 감지하여 음성인식결과를 생성하는 단계;
상기 HMD 장치가, 상기 사용자에게 표시되는 VR 영상에 포함된 오브젝트들 중 상기 음성인식결과에 대응하는 오브젝트를 선별하는 단계;
상기 HMD 장치가, 선별된 오브젝트를 상기 사용자에게 집중시키기 위해 상기 오브젝트를 강조하여 표시하는 단계;
상기 HMD 장치가, 상기 사용자의 중심 시점의 위치 좌표를 판단하는 단계; 및
상기 HMD 장치가, 상기 사용자의 중심 시점의 위치 좌표가 기 설정된 시간 동안 상기 선별된 오브젝트가 배치된 영역에 위치한 경우 교육 완료 메시지를 표시 화면상에 표시하는 단계를 포함하는 발달장애인의 언어 훈련을 위한 가상현실 교육 방법.In the virtual reality training method for language training of people with developmental disabilities using a HMD device that displays a virtual reality (VR) image to a user, and a control device that converts a two-dimensional image into the VR image and provides it to the HMD device,
Generating, by the HMD device, a voice recognition result by detecting a user's voice;
Selecting, by the HMD device, an object corresponding to the voice recognition result among objects included in the VR image displayed to the user;
The HMD device highlighting and displaying the selected object to focus the selected object on the user;
Determining, by the HMD device, a position coordinate of the user's center point of view; And
The HMD device, if the location coordinates of the center point of the user is located in the area in which the selected object is placed for a predetermined time, displaying an education completion message on a display screen for language training of a person with a developmental disability. Virtual reality education method.
상기 제어 장치가, 상기 HMD 장치로부터 상기 중심 시점의 위치 좌표를 수신하는 단계와, 상기 제어 장치가, 상기 중심 시점의 위치 좌표를 기초로 상기 HMD 장치가 표시하는 시점의 VR 영상과 동일한 VR 영상을 표시하는 단계를 더 포함하는 발달장애인의 언어 훈련을 위한 가상현실 교육 방법.The method of claim 10,
The control device receiving the coordinates of the position of the center point of view from the HMD device, and the control device, based on the position coordinates of the center point of view, the same VR image as the VR image at the time point displayed by the HMD device Virtual reality education method for language training of people with developmental disabilities further comprising the step of displaying.
상기 제어 장치가, 상기 HMD 장치로부터 상기 음성인식결과를 수신하는 단계와, 상기 제어 장치가, 상기 VR 영상에 포함된 오브젝트들 중 상기 음성인식결과에 대응하는 오브젝트를 선별하는 단계와, 상기 제어 장치가, 선별된 오브젝트를 상기 오브젝트를 강조하여 표시하는 단계를 더 포함하는 발달장애인의 언어 훈련을 위한 가상현실 교육 방법.The method of claim 11,
The control device receiving the speech recognition result from the HMD device, and the control device selecting an object corresponding to the speech recognition result among objects included in the VR image, and the control device A, virtual reality education method for language training of persons with developmental disabilities further comprising the step of highlighting and displaying the selected object.
상기 제어 장치가, 상기 HMD 장치로부터 교육 완료 신호를 수신하여 상기 교육 완료 메시지를 표시하는 단계를 더 포함하는 발달장애인의 언어 훈련을 위한 가상현실 교육 방법.The method of claim 12,
And the control device receiving the education completion signal from the HMD device and displaying the education completion message.
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