KR102308506B1 - 증강현실 제공을 위한 스마트 거치대 및 이를 이용한 증강현실 제공방법 - Google Patents

증강현실 제공을 위한 스마트 거치대 및 이를 이용한 증강현실 제공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 증강현실 제공을 위한 스마트 거치대는 사용자기기와 연결되어 마커정보를 수집하기 위한 거치대에 있어서, 사용자기기를 거치하기 위한 거치부; 상기 거치부의 하부 일측과 회전가능하도록 결합하는 플레이트부; 일단이 상기 플레이트부와 회전가능하도록 결합하고 상기 거치부를 지지하도록 구비된 서포트부; 상기 거치부의 상부 일측에 회전가능하도록 결합된 이미지수집부; 상기 이미지수집부와 상기 거치부에 거치되는 사용자기기 사이의 데이터전송을 가능하도록 구비된 데이터송수신유닛;을 포함한다.

Description

증강현실 제공을 위한 스마트 거치대 및 이를 이용한 증강현실 제공방법{SMART CRADLE FOR AUGMENTED REALITY AND AUGMENTED REALITY PROVIDING METHOD USING THE SAME}
본 발명은 증강현실 제공을 위한 보조장치 및 이를 이용한 증강현실 제공방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 증강현실 제공을 위한 다양한 사용자기기에 적용이 가능한 스마트 거치대 및 이를 이용한 증강현실 제공방법에 대한 것이다.
증강현실(augmented reality, AR)은 특정한 마커와 매칭되는 디스플레이이미지를 제공하여 사용자에게 실제 현장정보 이상의 높은 수준의 정보를 전달하는 것을 목적으로 한 것으로 가상현실 제공방법 중 하나이다.
증강현실은 구체적으로 실제로 존재하는 환경에 가상의 사물이나 정보를 합성하여 마치 원래의 환경에 존재하는 사물처럼 보이도록 하는 컴퓨터 그래픽 기법으로 정의될 수 있다. 스마트폰, 태블릿 컴퓨터 등 스마트기기에 부착되거나 연결된 카메라를 이용하여 특정 마커의 역할을 하는 이미지를 획득하고 해당 이미지를 이용하여 매칭되는 가상의 정보를 스마트기기의 디스플레이부에 출력한다. 구글글래스™ 와 같은 편의성을 크게 높인 스마트기기가 선보인 바 있으며 사용자의 시선방향과 동일 선상에 놓여 있는 사물에 대한 증강현실을 사물과 겹쳐보이도록 직관적인 방식으로 제공하므로 증강현실에 가장 적합한 스마트디바이스 중 하나로 평가되고 있다. 증강현실을 제공하는 구글글래스™와 같은 스마트기기는 사용자와 실제 사물사이에 놓이게 된다. 일상생활에서 움직이며 사물을 바라보는 경우에는 구글글래스™와 같은 스마트기기가 매우 유용할 것으로 보인다. 다만, 구글글래스™가 구현하는 화면은 주변광 등에 민감하고 디스플레이구현이 모니터 등에 구현되는 그래픽 등에 비하여 세밀하게 표현하는데 한계점이 있다.
한편, 마커정보를 포함하는 대표적인 사물로 책을 꼽을 수 있다. 책은 훌륭한 간접체험 도구이기는 하지만, 유아 또는 난독증이 있는 사용자 등에게는 효과적으로 책의 정보를 제공하기 어렵다. 책의 경우 마커로 사용하기 유용한 정보가 다수 포함될 수 있다. 증강현실은 책의 이미지 등을 마커로 활용하고 책의 내용을 해석하는데 도움을 주는 별도의 정보를 함께 제공하여 책의 활용성을 크게 높일 수 있다. 예를 들면, 처음 책의 내용을 접할 때는 증강현실을 통해 흥미를 증진하도록 하고 이후 책에 대한 이해도가 생긴 후 책만으로 학습을 진행할 수 있다. 책 뿐만 아니라 특정 학습 교구를 마커로 사용하면 교구의 형상, 모양, 위치 또는 배열에 따라 새로운 증강현실을 제공할 수 있을 것이다.
학습시 마커정보의 변화에 따라 스마트기기의 디스플레이부에서 제공되는 증강현실 이미지가 변화하도록 하여 사용자의 움직임이 제한된 상태에서 학습이 이루어질 수 있으므로 전통적인 교육공간에서 활용성을 기대할 수 있을 것이다.
마커에 대한 정보는 주로 스마트기기의 카메라를 이용하여 수집된다. 태블릿 컴퓨터, 스마트폰 등의 스마트기기에는 전면카메라와 후면카메라를 통해 마커정보를 수집할 수 있다. 태블릿 컴퓨터와 같이 디스플레이창과 동일측면에 배치된 전면카메라를 이용하거나 또는 디스플레이창이 지향하는 측에 부착된 카메라, 적외선 센서 또는 레이저 센서 등을 구비한 마커정보 수집장치 등을 이용하여 마커정보를 획득하고 이를 매칭한 증강현실 화면을 사용자에게 제공할 수 있다. 이때, 마커정보를 제공하기 위한 객체(마커정보를 포함하는 사물 등)는 디스플레이창을 가리지 않도록 배치되어야 사용자에게 증강현실이미지를 효과적으로 제공할 수 있다. 또는 사용자의 조작이 필요한 특정 교구 등이 마커로 사용되는 경우에는 책 또는 교구를 디스플레이창과 함께 보거나 조작할 수 있어야 한다.
특히, AR 컨텐츠를 이용하기 위해서는 일단 모바일 기기(스마트폰) 및 태블릿 기기의 카메라로 지정한 마커(이미지, 물체 등등)를 비춰주고 그 마커를 인식했을때 어플리케이션에서 인터렉션(interaction)이 일어난다. 이때 태블릿 등 사용자기기의 카메라로 마커(여기서는 책의 이미지)을 비추게 되는데 기기의 후방카메라로 비추면 한 손은 기기를 들고 있고 한 손은 기기에서 재생되는 어플리케이션의 UI(user interface)를 터치해야만 하므로, 양손을 자유롭게 사용할 수 없다.
본 발명의 실시예에 따른 증강현실 제공을 위한 스마트 거치대는 태블릿 등의 사용자기기를 거치하고 사용자기기와 사용자 사이에 위치한 마커정보를 수집하도록 함으로써 증강현실제공의 편의성을 증대시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적과제를 해결하기 위한 본 발명의 일양상에 따른 사용자기기와 연결되어 마커정보를 수집하기 위한 거치대는 사용자기기를 거치하기 위한 거치부; 상기 거치부의 하부 일측과 회전가능하도록 결합하는 플레이트부; 일단이 상기 플레이트부와 회전가능하도록 결합하고 상기 거치부를 지지하도록 구비된 서포트부; 상기 거치부의 상부 일측에 회전가능하도록 결합된 이미지수집부; 상기 이미지수집부와 상기 거치부에 거치되는 사용자기기 사이의 데이터전송을 가능하도록 구비된 데이터송수신유닛;을 포함한다.
여기서, 상기 거치부는 상부거치유닛 및 상기 상부거치유닛과 신축가능하도록 구비된 하부거치유닛을 포함하고, 상기 상부거치유닛은 지지유닛, 상기 지지유닛에 고정되어 하측으로 신장가능한 받침유닛을 포함하고, 상기 받침유닛의 단부에는 상기 사용자기기의 하중을 지지하도록 형성된 걸림턱이 형성될 수 있다.
여기서, 상기 이미지수집부는 카메라유닛, 상기 카메라유닛이 수집한 이미지데이터를 상기 거치대에 거치된 사용자기기에 전송하도록 구비된 데이터송수신유닛, 상기 데이터송수신유닛을 통해 상기 사용자기기로부터 수신된 해상도보정요청정보를 이용하여 상기 카메라유닛의 초점을 조절하도록 구비된 카메라제어유닛을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 이미지수집부는 마커정보가 투영되도록 하여 상기 거치부에 거치된 사용자기기의 전면카메라에 상기 투영된 마커정보가 전달되도록 하는 미러유닛을 포함하고, 상기 미러유닛은 상기 이미지수집부에 힌지결합될 수 있다.
여기서, 상기 스마트거치대는 전원공급부를 더 포함하고, 상기 전원공급부는 상기 이미지수집부 및/또는 상기 거치부에 거치된 사용자기기에 전원으로 사용되도록 구비될 수 있다.
여기서, 상기 전원공급부는 상기 거치부, 플레이트부 또는 서포트부의 내측에 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 양상에 따른 증강현실 제공방법은 서비스서버의 데이터송수신부를 통해 스마트 거치대에 거치된 사용자기기로부터 송신된 마커정보를 수신하는 단계; 상기 서비스서버의 마커정보처리부가 상기 마커정보가 미리 저장된 마커저장정보에 포함된 것인지 여부를 판단하는 단계; 상기 마커정보처리부에 의하여 상기 마커정보가 미리 저장된 마커저장정보에 포함된 것으로 확인된 경우, 상기 서비스서버의 매칭이미지관리부가 상기 마커정보에 매칭되는 이미지정보를 상기 데이터송수신부를 통해 상기 사용자기기로 송신하는 단계;를 포함한다.
여기서, 상기 데이터송수신부를 통하여 상기 사용자기기로부터 추가 이미지요청정보를 수신한 경우, 상기 서비스서버의 입력신호처리부가 상기 이미지요청정보가 미리 저장된 요청이미지정보에 포함된 것인지 여부를 판단하는 단계; 상기 입력신호처리부에 의하여 상기 이미지요청정보가 상기 미리 저장된 요청이미지정보에 포함된 것으로 확인된 경우, 상기 서비스서버의 출력이미지관리부가 상기 이미지요청정보에 매칭되는 출력이미지정보를 상기 데이터송수신부를 통해 상기 사용자기기로 송신하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 마커정보를 수신하는 단계;는 상기 서비스서버의 해상도검증부가 상기 마커정보에 포함된 마커이미지가 미리 설정된 소정의 해상도 이상인지 검증하는 단계; 상기 서비스서버의 제어정보생성부가 상기 해상도가 미리 설정된 소정의 해상도 미만인 경우, 이미지수집부 제어정보 또는 이미지수집부 제어요청정보를 생성하고 상기 데이터송수신부를 통해 상기 스마트 거치대에 거치된 사용자기기로 송신하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 증강현실 제공을 위한 스마트 거치대는 태블릿 등의 사용자기기를 거치하고 사용자기기와 사용자 사이에 위치한 마커정보를 수집하도록 함으로써 증강현실제공의 편의성을 증대시킬 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 증강현실 제공을 위한 스마트 거치대를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 증강현실 제공을 위한 스마트 거치대의 시스템블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 증강현실 제공을 위한 스마트 거치대에 사용자기기가 거치된 모습을 도시한 모습을 예시한 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 증강현실 제공을 위한 스마트 거치대에 사용자기기가 거치된 상태와 마커를 배치한 모습을 예시한 것이다.
도 6은 이미지입력부의 카메라유닛을 통해 마커정보를 수집하는 모습을 예시한 도면이다.
도 7은 이미지입력부의 미러유닛을 통해 마커정보를 수집하는 모습을 예시한 도면이다.
도 8은 스마트 거치대를 포함한 증강현실 제공시스템을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증강현실 제공방법을 위한 서비스서버의 시스템블록도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증강현실 제공방법의 순서도를 도시한 것이다.
본 발명의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기증을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 또는 "구비"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...유닛", "...부" 또는 "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에 있어서, 각 구성요소들, 기능 블록들 또는 수단들은 하나 또는 그 이상의 하부 구성요소로 구성될 수 있으며, 각 구성요소들이 수행하는 전기, 전자, 기계적 기능들은 전자회로, 집적회로, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등 공지된 다양한 소자들 또는 기계적 요소들로 구현될 수 있으며, 각각 별개로 구현되거나 2 이상이 하나로 통합되어 구현될 수도 있다.
또한 첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터, 휴대용 노트북 컴퓨터, 네트워크 컴퓨터, 스마트폰과 같은 모바일 기기, 온라인 게임 서비스 제공 서버 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 장치 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 아래에서 설명할 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 장치 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 장치에 이용 가능한 메모리 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조물을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 장치 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 장치 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되기 위한 프로세스를 생성하여 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
본 발명의 실시예에 있어서, 사용자 기기라고 함은 데스크탑 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 스마트폰, PDA, 휴대전화, 게임기 등 데이터를 수집, 판독, 처리, 가공, 저장, 표시할 수 있는 모든 계산 수단을 의미한다. 특히, 본 발명의 실시예에 있어서의 사용자 기기는 해독 가능한 코드로 작성된 소프트웨어를 실행시킬 수 있으며, 이를 사용자에게 표시하여 전달할 수 있는 기능을 갖는 장치이다. 또한, 필요에 따라서는 소프트웨어를 자체적으로 저장하기도 하고, 또는 외부로부터 데이터와 함께 읽어 들일 수도 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 있어서의 단말기에는 위와 같은 데이터 처리 기능 뿐 아니라 입력, 출력, 저장 등의 기능이 포함되어 있으며, 이를 위하여 일반적인 컴퓨터 장치들이 갖는 CPU, 메인보드, 그래픽 카드, 하드디스크, 사운드 카드, 스피커, 키보드, 마우스, 모니터, USB, 통신 모뎀 등의 각종 요소들 뿐만 아니라 무선 스마트폰 단말기들이 갖는 CPU, 메인보드, 그래픽 칩, 메모리 칩, 사운드엔진, 스피커, 터치패드, USB 등의 외부 연결 단자, 통신 안테나, 3G, LTE, LTE-A, WiFi, 블루투스 등의 통신을 구현할 수 있는 통신 모뎀 등을 포함할 수 있다. 이러한 각종 요소들이 단독으로 또는 2 이상이 함께, 또는 각종 요소들의 일부분이 결합되어 하나 또는 그 이상의 기능을 구현할 수 있으며, 본 발명의 실시예에서 도면이나 상세한 설명에서 하나 또는 그 이상의 블록으로 표시된 장치 또는 그 일부분들은 위와 같은 사용자 기기에 포함되어 있는 각종 요소들이 단독으로 또는 2 이상이 함께, 또는 각종 요소들의 일부분이 결합되어 하나 또는 그 이상의 기능을 나타내는 것을 의미할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에서 사용자 기기, 스마트 거치대 등은 통신 기능을 가질 수 있으며, 통신 기능을 구현하기 위하여 유선 인터넷, 무선 인터넷, 적외선 통신, 블루투스, WCDMA, Wibro, WiFi, LTE, LTE-A, 5G 유무선 전화망 등의 각종 네트워크 수단을 구비할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 증강현실 제공을 위한 스마트 거치대에 대하여 첨부한 도면을 참고하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 증강현실 제공을 위한 스마트 거치대를 도시한 도면이다. 도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 스마트 거치대는 사용자기기를 거치하기 위한 거치부(10), 거치부(10)의 하부 일측과 회전가능하도록 결합하는 플레이트부(20), 일단이 플레이트부(20)와 회전가능하도록 결합하고 거치부(10)를 지지하도록 구비된 서포트부(30), 거치부(10)의 상부 일측에 회전가능하도록 결합된 이미지수집부, 이미지수집부와 거치부(10)에 거치되는 사용자기기 사이의 데이터전송을 가능하도록 구비된 데이터송수신유닛(120)을 포함한다.
우선, 거치부(10)는 상부거치유닛 및 상부거치유닛과 신축가능하도록 구비된 하부거치유닛을 포함하고, 상부거치유닛은 지지유닛(40), 지지유닛(40)에 고정되어 하측으로 신장가능한 받침유닛(50)을 포함하고, 받침유닛(50)의 단부에는 사용자기기의 하중을 지지하도록 형성된 걸림턱(23a)이 형성될 수 있다.
거치부(10)는 상부거치부(10a)와 하부거치부(10b) 그리고 상부거치부(10a)로부터 연장되어 하부 거치부(10b)에 인입되어 상부거치부(10a)가 하부거치부(10b)로부터 멀어지거나 가까워지도록 하는 신축부를 포함할 수 있다.
서포트부(30)은 하기 설명하는 바와 같이 거치부(10)처럼 상부거치유닛과 하부거치유닛으로 구비될 수 있다. 서포트부의 상부거치유닛은 거치부(10)의 뒷면에 구비된 걸림턱(23a)에 걸리도록 하여 일정정한 중량의 사용자기기를 안정적으로 거치하도록 한다.
사용자기기는 스마트폰 등의 소형 기기가 거치될 수 있으나, 태블릿컴퓨터 등 대형 스마트기기가 이용될 수 있으므로, 신축부는 하중으로 인하여 받침유닛(50)이 하방으로 신장하여 사용자기기가 이미지수집부의 아래에 거치될 수 있도록 한다.
도시되지는 않았으나, 상부거치유닛의 상단부에는 사용자기기가 이미지수집부의 하방에 고정되도록 걸림턱(23a)이 추가로 구비될 수 있다.
도 2를 참고하면, 하부 거치부(10b) 또는 하부 서포트부(30b)는 신축부가 일정한 높이에서 고정될 수 있도록 단턱부(25a, 35a)를 더 포함한 것을 확인할 수 있다.
지지유닛(40)은 받침유닛(50)을 고정하며, 받침유닛(50)에 거치된 사용자기기가 단차없이 거치될 수 있도록 보조적으로 사용자기기를 지지할 수 있다. 지지유닛(40)의 표면은 사용자기기와의 마찰력을 높일 수 있으면서도 탄성을 보유한 고분자소재로 형성될 수 있다.
받침유닛(50)은 상부받침유닛(50a)과 하부받침유닛(5a0)으로 구비될 수 있다. 하부받침유닛(50b)에 일정한 하중을 가하면 상부받침유닛(50b)과 하부받침유닛(50b)의 내측에 구비된 탄성부재에 의하여 하부받침유닛(50)이 아래방향으로 이동하면서 사용자기기를 거치하도록 신장될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 스마트거치대는 전원공급부를 더 포함하고, 전원공급부는 이미지수집부 및/또는 거치부(10)에 거치된 사용자기기에 전원으로 사용되도록 구비될 수 있다. 이때, 전원공급부는 거치부(10), 플레이트부(20) 또는 서포트부(30)의 내측에 배치될 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니고, 받침유닛(50) 등 사용자기기와 접하여 무선전력송신이 가능한 부위에 전원공급부를 형성할 수 있다.
또한, 받침유닛(50)은 내측 공간에 무선전력송신을 위한 무선충전부를 더 포함할 수 있다. 무선충전부를 통하여 사용자기기에 전력을 공급함으로써 사용자기기를 장시간 이용하도록 할 수 있다. 아울러, 내측 소정의 공간에 무선통신이 가능하도록 USB 등의 외부 연결 단자, 통신 안테나, 3G, LTE, LTE-A, WiFi, 블루투스 등의 통신을 구현할 수 있는 통신 모뎀 등을 포함할 수 있다.
도시되지는 않았으나, 이미지수집부에서 수집된 마커정보는 이미지수집부의 카메라유닛(110)에서 수집된 데이터가 OTG(on to go) 케이블을 통해 사용자기기로 송신되도록 구비될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 증강현실 제공을 위한 스마트 거치대의 시스템블록도이다.
이미지수집부를 통하여 마커정보가 수집될 수 있는데, 마커정보는 사용자기기를 통하여 서비스서버(3000)로 전송될 수 있다. 이때, 서비스서버(3000)가 마커정보를 수신한 후 서비스서버(3000)의 해상도검증부(360)가 마커정보에 포함된 마커이미지가 미리 설정된 소정의 해상도 이상인지 검증하는 단계를 거쳐서 서비스서버(3000)의 마커이미지의 해상도가 미리 설정된 소정의 해상도 미만인 경우 제어정보생성부(370)가 이미지수집부 제어정보 또는 이미지수집부 제어요청정보를 생성한다. 상기 제어정보 등은 서비스서버(3000)의 데이터송수신부(310)를 통해 스마트 거치대에 거치된 사용자기기로 된다.
예를 들어 이미지수집부 제어정보가 생성된 경우라면, 제어정보는 이미지수집부의 카메라유닛(110)의 초점의 제어를 수행할 수 있도록 구비될 수 있다. 또는 이미지수집부 제어요청정보가 생성되어 사용자기기로 전송될 수 있는데, 이때 이미지수집부에 포함된 카메라유닛(110) 또는 미러유닛(200)의 조정이 필요함을 사용자기기로 전송하여 사용자로 하여금 카메라유닛(110) 또는 미러유닛(200)을 조작하도록 할 수 있다.
이미지수집부는 카메라유닛(110), 카메라유닛(110)이 수집한 이미지데이터를 거치대에 거치된 사용자기기에 전송하도록 구비된 데이터송수신유닛(120), 데이터송수신유닛(120)을 통해 사용자기기로부터 수신된 해상도보정요청정보를 이용하여 카메라유닛(110)의 초점을 조절하도록 구비된 카메라제어유닛(130)을 포함할 수 있다. 이미지수집부 제어정보는 카메라제어유닛(130)을 직접 제어하는 정보를 포함할 수 있다.
도 1 및 2를 참고하면, 이미지수집부는 태블릿이 거치된 거치부(10)의 상단에 위치하여 사용자와 스마트 거치대 사이에 존재하는 임의의 마커정보를 수집하도록 구비된 것을 확인할 수 있다.
한편 임의의 마커정보는 이미지수집부의 미러유닛(200)을 통해 수집될 수 있다. 사용자기기에 부착된 카메라를 미러유닛(200)에 투영된 마커정보가 투영될 수 있는 위치에 배치시킬 수 있는 경우, 사용자기기는 마커정보를 생성할 수 있다.
카메라유닛(110)은 사용자기기에 의하여 전자적으로 제어되거나 또는 카메라제어유닛(130)을 통해 초점을 제어할 수 있도록 구비되는데, 미러유닛(200)에 비하여 주변광의 영향을 적게 받으면서도 고해상도의 마커정보를 수집할 수 있다.
이미지수집부는 카메라유닛의 초점축방향을 조정하는 액추에이터유닛(140)과 엑추에이터제어부(150)을 더 포함할 수 있다. 엑추에이터제어부(150)는 사용자기기로부터 송신된 제어정보를 이용하여 엑추에이터유닛(140)의 동작을 제어함으로써 카메라유닛이 지향하는 초점방향을 조정할 수 있는 수단이라면 어느 것이든 적용가능하다. 대표적인 예로 엑추에이터유닛(140) 서보모터를 포함하여 구비될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 증강현실 제공을 위한 스마트 거치대에 사용자기기가 거치된 모습을 도시한 모습을 예시한 것이다.
도 4를 참고하면, 사용자기기에 구비된 카메라와 미러유닛(200)이 서로 평행한 위치에 배열되어 있고, 이를 미러유닛(200)을 통해 마커정보를 수신할 수 있는 상태에 놓여있음을 확인할 수 있다.
이미지수집부는 마커정보가 투영되도록 하여 거치부(10)에 거치된 사용자기기의 전면카메라에 투영된 마커정보가 전달되도록 하는 미러유닛(200)을 포함하고, 미러유닛(200)은 이미지수집부에 힌지결합될 수 있다. 예를 들면, 미러유닛(200)은 마커정보가 사용자기기의 전면카메라에 투영될 수 있는 초점방향을 조절하기 위하여 이미지수집부의 외측 하면에 힌지결합될 수 있다.
태블릿(T)의 디스플레이부(S)는 직사각형의 형상을 갖는 경우가 있고, 이때 디스플레이부가 가로길이방향으로 놓여 증강현실을 제공하는 것이 유리한 경우 또는 세로길이방향으로 놓여 증강현실을 제공하는 것이 유리한 경우가 존재할 수 있다. 사용자기기의 카메라(C)가 미러유닛(200)과 평행한 위치에 배열될 수 없는 경우에는 카메라유닛(110)을 통해 마커정보가 수집되는 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 증강현실 제공을 위한 스마트 거치대에 사용자기기가 거치된 상태와 마커(M)를 배치한 모습을 예시한 것이다.
도 5를 참고하면, 사용자와 스마트 거치대 사이에 배치된 한장의 건축물 관련 도면이 마커로 제공되어 있는 것을 확인할 수 있다. 도 6은 이미지입력부의 카메라유닛(110)을 통해 마커정보를 수집하는 모습을 예시한 도면이고, 도 7은 이미지입력부의 미러유닛(200)을 통해 마커정보를 수집하는 모습을 예시한 도면이다.
마커의 이미지를 미러유닛(200)이 투영하거나 또는 카메라유닛(110)이 수집하고 수집된 마커정보는 사용자기기를 통하여 서비스서버(3000)로 송신되고, 서비스서버(3000)는 마커정보가 미리 저장된 것인지를 판독하여 해당 마커정보에 매칭되는 이미지정보를 사용자기기로 송신하여 마커와 마커정보에 매칭되는 이미지정보에 포함된 증강현실 이미지를 중첩하여 사용자기기의 디스플레이부에 디스플레이할 수 있다.
도 6 및 도 7을 참고하면, 각각 수집된 마커정보가 서비스서버(3000)에서 적합한 마커정보로 인식되어 마커에 대한 이미지 및 그에 매칭되는 증강현실 이미지를 함께 사용자에게 제공하고 있는 것을 확인할 수 있다.
사용자는 터치입력을 지원하는 스마트 기기에 해당하는 사용자기기에 디스플레이된 사용자인터페이스(user interface)를 터치하거나 또는 별도의 입력장치를 통해 증강현실에 추가로 포함되기를 원하는 이미지요청정보를 생성하여 서비스서버(3000)로 송신할 수 있다.
서비스서버(3000)는 요청이미지정보에 매칭되는 출력이미지정보를 사용자기기로 전송하여 사용자기기 상에서 추가적인 증강현실 이미지가 디스플레이되도록 할 수 있다.
이하 본 발명의 다른 양상에 따른 증강현실 제공방법에 대하여 도 8 내지 도 10을 통해 상세히 설명하도록 한다.
도 8은 스마트 거치대를 포함한 증강현실 제공시스템을 도시한 도면이고, 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증강현실 제공방법을 위한 서비스서버(3000)의 시스템블록도이다.
스마트 거치대에 거치된 사용자기기는 사용자의 양손에 부담을 덜어주므로 사용자가 거치된 사용자기기를 통해 증강현실 이미지를 용이하게 요청할 수 있고, 추가적인 증강현실 이미지를 요청하기 위한 조작을 자유롭게 할 수 있다.
스마트 거치대에 거치된 사용자시스템은 서비스서버(3000)와 데이터통신을 통해 증강현실 요청과 증강현실 제공을 수행하고 이를 사용자에게 제공하도록 구비될 수 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증강현실 제공방법의 순서도를 도시한 것이다.
도 10을 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 증강현실 제공방법은 서비스서버(3000)의 데이터송수신부(310)를 통해 스마트 거치대에 거치된 사용자기기로부터 송신된 마커정보를 수신하는 단계(S110), 서비스서버(3000)의 마커정보처리부(320)가 마커정보가 미리 저장된 마커저장정보에 포함된 것인지 여부를 판단하는 단계(S120), 마커정보처리부(320)에 의하여 마커정보가 미리 저장된 마커저장정보에 포함된 것으로 확인된 경우, 서비스서버(3000)의 매칭이미지관리부(330)가 마커정보에 매칭되는 이미지정보를 데이터송수신부(310)를 통해 사용자기기로 송신하는 단계(S130)를 포함한다.
서비스서버(3000)의 데이터송수신부(310)를 통해 스마트 거치대에 거치된 사용자기기로부터 송신된 마커정보를 수신하는 단계(S110)가 수행된다. 사용자가 스마트거치대를 통해 마커정보를 수집하고 사용자기기를 통해 마커정보가 서비스서버(3000)로 송신되어 증강현실에 이용되기 위한 단계이며, 유선 또는 무선 방식의 데이터 통신 어느 것이라도 마커정보를 전달할 수 있는 것이라면 본 단계에 적용될 수 있다.
다음으로, 서비스서버(3000)의 마커정보처리부(320)가 마커정보가 미리 저장된 마커저장정보에 포함된 것인지 여부를 판단하는 단계(S120)가 수행된다. 만약, 마커정보가 미리 저장되지 않은 경우에는 증강현실을 제공할 이미지가 없으므로 새로운 마커정보를 송신해 줄 것을 요청하는 마커장보 갱신요청을 사용자기기로 전송할 수 있다.
다음으로, 마커정보처리부(320)에 의하여 마커정보가 미리 저장된 마커저장정보에 포함된 것으로 확인된 경우, 서비스서버(3000)의 매칭이미지관리부(330)가 마커정보에 매칭되는 이미지정보를 데이터송수신부(310)를 통해 사용자기기로 송신하는 단계(S130)가 수행된다. 마커정보에 매칭되는 이미지정보에는 마커정보를 구성하는 마커이미지와 이에 겹쳐짐으로써 마커이미지에 추가적인 정보를 제공하는 증강현실 이미지가 포함될 수 있다. 다만 증강현실정보는 마커이미지와 중첩되는 것 이외에 마커이미지를 대체하는 전혀 다른 증강현실이미지 또는 마커이미지 내에 배치되어 사용자에게 또다른 정보를 제공하는 증강현실이미지를 포함할 수 있다.
구체적으로 서비스서버(3000)가 데이터송수신부(310)를 통하여 사용자기기로부터 추가 이미지요청정보를 수신한 경우, 서비스서버(3000)의 입력신호처리부(340)가 이미지요청정보가 미리 저장된 요청이미지정보에 포함된 것인지 여부를 판단하는 단계가 수행될 수 있다. 현재 상태의 마커이미지에 대한 추가 정보를 제공하기 위한 경우, 사용자의 명령에 따라 새로운 정보를 포함한 증강현실이 제공될 수 있도록 구비될 수 있다.
사용자가 사용자기기를 통하여 전송한 이미지요청정보가 서비스서버(3000)로 전송될 수 있다. 이때, 입력신호처리부(340)에 의하여 이미지요청정보가 미리 저장된 요청이미지정보에 포함된 것으로 확인된 경우, 서비스서버(3000)의 출력이미지관리부(350)가 이미지요청정보에 매칭되는 출력이미지정보를 데이터송수신부(310)를 통해 사용자기기로 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 단계를 통하여 사용자는 추가된 증강현실이미지정보를 송신받아 이용할 수 있게 된다.
서비스서버(3000)는 수동적으로 마커정보를 수신하여 이를 사용자기기로 전송하는 이외에 적극적으로 마커정보의 수집을 요청하는 정보를 생성할 수 있다.
구체적으로 마커정보를 수신하는 단계에 있어서 서비스서버(3000)의 해상도검증부(360)가 마커정보에 포함된 마커이미지가 미리 설정된 소정의 해상도 이상인지 검증하는 단계, 서비스서버(3000)의 제어정보생성부(370)가 해상도가 미리 설정된 소정의 해상도 미만인 경우, 이미지수집부 제어정보 또는 이미지수집부 제어요청정보를 생성하고 데이터송수신부(310)를 통해 스마트 거치대에 거치된 사용자기기로 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이미지수집부 제어정보는 직접 카메라유닛(110)의 초점을 제어하는 정보이거나 또는 이미지수집부와 거치부(10) 사이에 구비된 액추에이터를 제어하는 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 카메라유닛(110)의 초점은 충분한 해상도의 이미지 수집에 문제가 없으나 일부 마커이미지가 카메라유닛(110)의 초점으로부터 벗어난 경우, 액추에이터를 제어하여 카메라유닛(110)이 지향하는 초점방향을 상하좌우로 조정하도록 하여 마커정보를 보다 정확히 수집하도록 할 수 있다. 또는 사용자에게 단순 알람의 성격을 갖는 이미지수집부 제어요청정보를 사용자기기로 전송하도록 구비될 수 있다.
본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (10)

  1. 사용자기기와 연결되어 마커정보를 수집하기 위한 거치대에 있어서, 상기 거치대는,
    사용자기기를 거치하기 위한 거치부;
    상기 거치부의 하부 일측과 회전가능하도록 결합하는 플레이트부;
    일단이 상기 플레이트부와 회전가능하도록 결합하고 상기 거치부를 지지하도록 구비된 서포트부;
    상기 거치부의 상부 일측에 회전가능하도록 결합된 이미지수집부;
    상기 이미지수집부와 상기 거치부에 거치되는 사용자기기 사이의 데이터전송을 가능하도록 구비된 데이터송수신유닛;을 포함하고,
    상기 거치부는 상부거치유닛 및 상기 상부거치유닛과 신축가능하도록 구비된 하부거치유닛을 포함하고, 상기 상부거치유닛은 지지유닛, 상기 지지유닛에 고정되어 하측으로 신장가능한 받침유닛을 포함하고, 상기 받침유닛의 단부에는 상기 사용자기기의 하중을 지지하도록 형성된 걸림턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 증강현실 제공을 위한 스마트 거치대.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이미지수집부는 카메라유닛, 상기 카메라유닛이 수집한 이미지데이터를 상기 거치대에 거치된 사용자기기에 전송하도록 구비된 데이터송수신유닛, 상기 데이터송수신유닛을 통해 상기 사용자기기로부터 수신된 해상도보정요청정보를 이용하여 상기 카메라유닛의 초점을 조절하도록 구비된 카메라제어유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 증강현실 제공을 위한 스마트 거치대.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이미지수집부는 마커정보가 투영되도록 하여 상기 거치부에 거치된 사용자기기의 전면카메라에 상기 투영된 마커정보가 전달되도록 하는 미러유닛을 포함하고, 상기 미러유닛은 상기 이미지수집부에 힌지결합된 것을 특징으로 하는 증강현실 제공을 위한 스마트 거치대.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스마트거치대는 전원공급부를 더 포함하고, 상기 전원공급부는 상기 이미지수집부 및/또는 상기 거치부에 거치된 사용자기기에 전원으로 사용되도록 구비된 것을 특징으로 하는 증강현실 제공을 위한 스마트 거치대.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전원공급부는 상기 거치부, 플레이트부 또는 서포트부의 내측에 배치된 것을 특징으로 하는 증강현실 제공을 위한 스마트 거치대.
  7. 서비스서버의 데이터송수신부를 통해 제1항에 따른 스마트 거치대에 거치된 사용자기기로부터 송신된 마커정보를 수신하는 단계;
    상기 서비스서버의 마커정보처리부가 상기 마커정보가 미리 저장된 마커저장정보에 포함된 것인지 여부를 판단하는 단계;
    상기 마커정보처리부에 의하여 상기 마커정보가 미리 저장된 마커저장정보에 포함된 것으로 확인된 경우, 상기 서비스서버의 매칭이미지관리부가 상기 마커정보에 매칭되는 이미지정보를 상기 데이터송수신부를 통해 상기 사용자기기로 송신하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 증강현실 제공방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 데이터송수신부를 통하여 상기 사용자기기로부터 추가 이미지요청정보를 수신한 경우, 상기 서비스서버의 입력신호처리부가 상기 이미지요청정보가 미리 저장된 요청이미지정보에 포함된 것인지 여부를 판단하는 단계;
    상기 입력신호처리부에 의하여 상기 이미지요청정보가 상기 미리 저장된 요청이미지정보에 포함된 것으로 확인된 경우, 상기 서비스서버의 출력이미지관리부가 상기 이미지요청정보에 매칭되는 출력이미지정보를 상기 데이터송수신부를 통해 상기 사용자기기로 송신하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증강현실 제공방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 마커정보를 수신하는 단계;는
    상기 서비스서버의 해상도검증부가 상기 마커정보에 포함된 마커이미지가 미리 설정된 소정의 해상도 이상인지 검증하는 단계;
    상기 서비스서버의 제어정보생성부가 상기 해상도가 미리 설정된 소정의 해상도 미만인 경우, 이미지수집부 제어정보 또는 이미지수집부 제어요청정보를 생성하고 상기 데이터송수신부를 통해 상기 스마트 거치대에 거치된 사용자기기로 송신하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증강현실 제공방법.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 저장된 저장매체.
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