KR20090079474A - System and method for automatic display positioning - Google Patents

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임차성
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Abstract

A customized automatic display location adjusting apparatus is provided to enable a monitor to automatically find an optimum location suitable for a user, thereby enabling the user to maintain a healthy posture. A face recognizing sensor extracts a face area of a user(130). The face recognizing sensor detects an eyes position according to user personal characteristics(140). If the user's eyes position is verified, personalized data is stored to be utilized for the next eyes position detection(150,160). A display performs consistency with the eyes(170). If change of the eyes position is sensed or a user request is received after the consistency, the above steps are re-performed(180).

Description

사용자 맞춤형 자동 디스플레이 위치 조절장치 {System and method for automatic display positioning}Custom System for Automatic Display Positioning {System and method for automatic display positioning}

상기 발명은 고정적이고 수동적인 디스플레이의 위치를 자동으로 사용자에 맞게 최적화시켜주는 방법 및 기술로 상기 디스플레이 상단에 위치한 얼굴 인식용 센서가 사용자 시선의 움직이는 정보에 따라 움직인 위치와 각도를 구하기 위한 위치 및 각도 연산수단, 및 상기 위치 및 각도 연산 수단에서 구한 위치와 각도에 따라 반응하여, 자신에게 부착된 상기 촬영수단이 상기 사용자의 시선과 항상 최적의 거리와 각도를 가진 곳에 위치 하도록 하기 위한 위치제어 수단을 포함한다.The present invention is a method and technology for automatically optimizing the position of the fixed and manual display to the user to the position and angle for obtaining the position and angle moved by the sensor for facial recognition located on the top of the display according to the user's eye movements; A position control means for reacting according to an angle calculating means and a position and an angle obtained by the position and angle calculating means so that the photographing means attached to itself is always located at an optimal distance and angle with the eyes of the user; It includes.

상기 발명은 기존의 캠이나 카메라가 사람들의 동작을 포착하여 위치를 추적하여 촬영하는 기술 예를 들어 인텔리전트 페이스 트래킹(Intelligent Face-Tracking)등의 기술에서 착안하여 상기 기능을 사용자의 위치 맞춤형 디스플레이 조절장치에 적용한 것이다.The present invention focuses on techniques such as intelligent face tracking (Intelligent Face-Tracking), such as a conventional cam or camera to capture the motion of people to capture the location of the people, such as the user's position-aligned display adjustment device Applied to.

기존의 디스플레이는 위치가 고정적이어서 사용자가 컴퓨터 업무를 하는 동안 다음과 같은 문제점이 있다. 첫째, 사용자가 디스플레이의 화면을 바라보는 시선 각도에 따라 왜곡된 영상을 보게 된다. 그러므로 고정된 디스플레이 환경에서의 장기간 작업은 사용자의 행동반경을 크게 위축시켜 피로감을 가중시킨다. 둘째, 디스플레이의 위치를 수동적으로 변경하도록 되어 있어서 사용자 시선 변경에 맞춰 매번 디스플레이를 옮겨야 하는 불편이 발생한다.Conventional displays have a fixed position, and thus have the following problems while the user is working on a computer. First, the user sees a distorted image according to the eye angle of looking at the screen of the display. Therefore, long-term work in a fixed display environment greatly reduces the user's radius of behavior and increases fatigue. Second, since the position of the display is manually changed, inconvenience of having to move the display each time in accordance with the change of the user's gaze occurs.

본 발명은 이러한 문제점을 해소하기 위한 것으로, 적외선이나 카메라 등으로 사용자 시선의 위치를 감지할 수 있는 센서를 장착하여 실시간으로 사용자의 시선 위치를 파악하고 동적인 디스플레이가 사용자의 위치에 따라 화면을 이동 시켜 줌으로서 고정적인 자세로 작업을 해야 했던 기존의 디스플레이의 단점을 보안 함으로써 상기 과제를 해결할 수 있다.The present invention is to solve this problem, equipped with a sensor that can detect the position of the user's gaze by infrared or camera to determine the gaze position of the user in real time and the dynamic display moves the screen according to the user's location This problem can be solved by securing the shortcomings of the existing display, which had to work in a fixed posture.

상기 발명을 컴퓨터 모니터 등을 많이 사용하는 현대인들의 자세가 항상 고정적인 모니터를 바라보면서 무의식 중에 모니터 화면에 자세를 맞추어 거목 증후군이나 디스크 등의 질병을 유발할 수 있기 때문에 모니터가 사용자 개인에 맞는 최적의 위치를 자동을 찾아 주어 건강한 자세를 갖출 수 있도록 해줄 수 있을 뿐만 아니라 사용자의 자세가 바뀔 때마다 모니터가 사용자의 시선에 맞게 유동적으로 변한다면 사용자는 자신에게 편한 여러 자세에서 컴퓨터 작업을 할 수 있게 되므로 장시간 작업 시 피로를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 디스크 등의 질병을 미연에 방지할 수 있는 효과를 가져 올 수 있다. The position of the present invention, which uses a lot of computer monitors, can always cause a disease such as giant tree syndrome or a disc by aligning the posture on the monitor screen while unconsciously looking at a fixed monitor. Not only can automatically find a healthy posture, but also whenever the user's posture changes, the monitor changes fluidly to suit the user's gaze. In addition to reducing fatigue during work, it can bring about effects to prevent diseases such as disk.

상기 발명이 활용될 수 있는 분야는 허리나 목 등을 다친 환자들을 대상으로 병원 침대 등에 부착하여 본 발명품을 활용할 수 있고, 의사들이 사용하는 의료기기에도 적용할 수 있으며, 항공기나 중장비의 제어창 등의 위치를 사용자의 위치에 맞게 유동적으로 보여 줄 수 있고 자동차의 네비게이션 등 디스플레이 장치가 사용자 시선 각도에 맞게 자동으로 맞추어 주게 됨으로써 사용자의 불편함을 덜어 줄 수 있다. 또한, 자동차의 계기판 및 거울(rear view mirror 및 side mirror) 등에도 적용되어 운전자가 바뀌거나 운전석에 방석 등을 놓게 될 경우 사용자의 시선 위치가 바뀌게 되었을 때 운전자에 맞게 계기판 및 거울 등의 위치가 자동으로 설정되는 기능 등을 포함한다.The field of the invention can be applied to the hospital bed for patients with a back or neck injuries can utilize the present invention, can be applied to medical devices used by doctors, such as control windows of aircraft or heavy equipment The location can be flexibly shown according to the user's location, and the display device such as a car navigation system can be automatically adjusted according to the user's gaze angle, thereby reducing user's inconvenience. In addition, it is also applied to the dashboard and side mirrors of automobiles, and when the driver changes or puts a cushion on the driver's seat, the position of the dashboard and mirrors is automatically adjusted according to the driver when the position of the user's gaze is changed. Function to be set.

도 1은 본 발명에 따른 사용자 위치 맞춤형 디스플레이 조절장치의 구성에 대한 순서도(100)이다.1 is a flow chart 100 for the configuration of a user-customized display adjustment apparatus according to the present invention.

개인화 정보 활용 여부(110)에 따라 상기 사용자에 대한 개인화 정보가 저장부에 있다면 사용자에 맞는 개인화 정보를 기반으로 디스플레이의 위치를 설정해 주고 상기 사용자의 개인화된 정보가 없다면 얼굴 인식용 센서(120)가 사용자의 얼굴영 역을 추출 한 뒤(130) 사용자 개인별 특성에 맞게 눈 위치를 검출(140)하게 된다. 만약 사용자의 눈(시선) 위치가 제대로 검증이 되지 않는다면 다시 처음으로 돌아가 얼굴 영역 추출 인식 로직을 수행한다(150). 상기 사용자의 눈(시선) 위치가 검증되었다면 개인화 자료를 저장한 뒤 다음 눈 위치 검출 시 활용(160)한다. 디스플레이는 눈(시선)과 일치화(170) 시킨다. 일치화 후 사용자 시선 위치의 변동이 감지되거나 사용자의 요구가 있을 경우 등에는 상기 절차를 재실행한다.If the personalization information for the user is in the storage unit according to whether the personalization information is used 110, the position of the display is set based on the personalization information suitable for the user, and if there is no personalized information of the user, the sensor 120 for face recognition is performed. After extracting the user's face area (130), the eye position is detected 140 according to the characteristics of the user. If the user's eye position is not properly verified, the process returns to the beginning and performs face region extraction recognition logic (150). If the eye position of the user is verified, the personalized data is stored and then utilized for detecting the next eye position 160. The display coincides with the eye 170. If the change in the position of the user's gaze is detected after the matching or the user's request is requested, the above procedure is executed again.

도 2는 본 발명의 전체도 이다. 사용자 위치 맞춤형 디스플레이 조절장치는 크게 사용자 위치 확인을 위한 센서(300), 제어장치(400), 구동장치(500), 디스플레이 장치(600)로 구분된다. 상기 센서는 사용자의 얼굴 인식을 위한 장치로 카메라, 적외선 등을 포함하는 시스템을 사용하여 사용자의 눈 위치를 입력받는다. 상기 눈 위치는 선글라스 혹은 모자, 헬멧 등으로 가려져도 눈 위치를 인지하는 것을 포함한다. 상기 제어장치는 상기 센서로부터 얻은 상기 눈 위치 등을 포함하는 사용자 위치와 상기 구동장치의 현 위치를 확인 후 조절될 위치로 상기 구동장치를 제어한다. 상기 구동장치는 사용자 맞춤 작업 환경 개선을 위해 상하좌우, 전후, 각도 조절, 줌-인/아웃, 순환 등의 기능을 가진다. 상기 디스플레이 장치는 상기 센서와 상기 구동장치를 통한 사용자 맞춤 위치 조절을 통해 사용자에게 제공되는 장치로서 각종 디스플레이 TV, Monitor, 제어판, 거울, 컴퓨터 화면, 3D 영상장치, Virtual Reality 및 증강현실장치(Augmented Reality) 등을 포함한다.2 is an overall view of the present invention. The display position adjusting device for user location is largely classified into a sensor 300, a control device 400, a driving device 500, and a display device 600 for checking a user position. The sensor receives a user's eye position using a system including a camera, an infrared ray, etc. as a device for recognizing a user's face. The eye position includes recognizing the eye position even if it is covered with sunglasses or a hat, a helmet, or the like. The control device controls the driving device to a position to be adjusted after checking the user position including the eye position and the like obtained from the sensor and the current position of the driving device. The driving device has functions such as up and down, left and right, front and rear, angle adjustment, zoom in / out, and circulation to improve a user-customized working environment. The display device is a device provided to a user through user-customized position control through the sensor and the driving device, and various display TVs, monitors, control panels, mirrors, computer screens, 3D imaging devices, virtual reality and augmented reality devices (Augmented Reality). ), And the like.

도 3의 (400)은 제어장치를 나타낸다. 상기 제어장치는 제어부(410)가 저장부(420)로부터 사용자 개인화 자료를 제공받아 사용자별 자동 디스플레이 변경이 가능하다. 상기 제어부는 사용자 위치 확인 센서(300)로부터 주로 사용자의 시선 위치 등을 포함한 사용자 정보, 구동장치(500)로부터 현 구동장치의 위치를 확인한 후 상기 구동장치를 조절될 위치 등으로 제어한다.3, 400 shows a control device. In the control device, the control unit 410 receives user personalization data from the storage unit 420 so as to change the automatic display for each user. The controller checks the user information including the position of the user's eyes from the user position sensor 300, the position of the current driving device from the driving device 500, and controls the driving device to be adjusted.

도 4는 컴퓨터 작업 환경에서 디스플레이 장치의 상하좌우 이동 및 사용자와 디스플레이 간의 거리 조정을 위한 구동장치(500)모습이다. 움직이는 원형의 기둥(510) 등의 형태로 이루어 회전에 의해 좌우 이동을 원활히 할 수 있다. 접히고 펴지는 구조(520, 530, 540)와 디스플레이 각도 조절구조(550)로 되어 있어서 디스플레이 장치의 높이의 조절 및 각도 조절이 가능하며, 사용자와의 앞뒤 간격에 따라 디스플레이 거리도 조절 가능하다. 도 4의 상기 구동장치 구조뿐만 아니라 상기 기능 중 일부가 생략되거나 상기 구동장치와 상기 디스플레이 장치가 일체화된 일체형 구동장치 등도 포함한다.4 is a view illustrating a driving device 500 for moving up and down, left, and right of a display device and adjusting a distance between a user and a display in a computer working environment. It can be made in the form of a moving circular column 510 and the like to smoothly move left and right by rotation. The folding and unfolding structure (520, 530, 540) and the display angle adjustment structure 550 is possible to adjust the height and angle of the display device, the display distance can be adjusted according to the front and rear distance with the user. Not only the driving structure of FIG. 4 but also some of the functions may be omitted, or an integrated driving device in which the driving device and the display device are integrated.

도 5의 (550)은 디스플레이 후반부 중심에 위치하여 디스플레이 상하좌우 각도를 조절해 줄 수 있는 구동장치를 좀 더 구체적으로 예시한 것이다. (551)은 디스플레이 후반부에 고정될 수 있도록 하는 고정 축 이다. 상기 구동 장치로 디스플레이의 위치변환이 가능하며, 스텝모터 등의 장치를 포함하여 세밀한 각도조절을 가능케 한다. FIG. 5, 550 illustrates a driving device that can be positioned at the center of the second half of the display to adjust up, down, left, and right angles of the display. 551 is a fixed shaft that can be fixed to the second half of the display. It is possible to change the position of the display by the drive device, and to enable fine angle adjustment, including a device such as a step motor.

도 6 (600)은 디스플레이 뒷부분을 나타낸다. (610)은 기존의 디스플레이 장치에 추가로 부착할 경우 기존 디스플레이 장치에 본 발명의 기능을 추가할 수 있다. (620)은 도 5의 (550)과 연결될 수도 있음을 나타낸 것이다.6 600 shows the rear of the display. 610 may add the function of the present invention to the existing display device when additionally attached to the existing display device. 620 illustrates that it may be connected to 550 of FIG. 5.

도 7은 사용자가 컴퓨터 작업 환경에서 디스플레이 장치의 위치 변경 요청 시 사용 가능 예시 중 하나인 시스템 트레이(700)로 구현할 경우를 예시한 모습이다. 아이콘(710)을 더블 클릭하면 변경된 사용자 위치에 대한 정보를 디스플레이 장치가 입력받을 수 있도록 하며 사용자가 원하는 방향과 위치로 수동 및 자동으로 제어할 수도 있음을 예시한 것이다.FIG. 7 is a diagram illustrating a case where a user implements the system tray 700 which is one of examples that can be used when a location change request of a display device is requested in a computer working environment. Double-clicking the icon 710 allows the display device to receive information about the changed user location, and it can also be controlled manually and automatically in the direction and location desired by the user.

도 8의 제어창(700)은 도 7의 아이콘(710)을 클릭하였을 때 혹은 사용자가 필요 시 제어를 할 수 있도록 활성화되는 디스플레이 제어창을 예시한 것이다. 예컨대 자동 조절 버튼(710)을 클릭하면 디스플레이 상단에 부착된 얼굴 인식용 센서를 통해 확인된 사용자의 시선 정보에 맞춰 디스플레이 위치를 제어해준다. 사용자에 의해 수동으로 디스플레이 장치의 각도와 위치를 변경하기 위해서는 (820, 830, 840, 850) 버튼으로 디스플레이의 각도를 조절할 수 있고, 디스플레이와 사용자의 앞뒤 간격을 변경하기 위해서는 (860, 870) 버튼으로 조절 가능하다.The control window 700 of FIG. 8 illustrates a display control window that is activated when a user clicks the icon 710 of FIG. 7 or controls the user when necessary. For example, when the automatic adjustment button 710 is clicked, the display position is controlled according to the user's gaze information identified through the face recognition sensor attached to the top of the display. You can adjust the display angle with the (820, 830, 840, 850) button to manually change the angle and position of the display device by the user, and the (860, 870) button to change the distance between the display and the user. Adjustable by

본 발명이 활용될 수 있는 분야는 LCD모니터, CRT모니터, 내비게이션, PMP, PDA, 핸드폰, DMB, TV, Monitor, 제어판, 거울, 컴퓨터 화면, 3D 영상장치, Virtual Reality 및 증강현실장치(Augmented Reality)등을 포함하는 각종 디스플레이 장치에 적용하여 사용자 시선의 위치에 맞게 자동으로 위치 변경하여 최적의 화면을 보여줄 수 있는 디스플레이 장치 등에 적용 가능하다. Fields to which the present invention can be applied include LCD monitors, CRT monitors, navigation systems, PMPs, PDAs, mobile phones, DMBs, TVs, monitors, control panels, mirrors, computer screens, 3D imaging devices, virtual reality and augmented reality. The present invention can be applied to various display devices including a light source and the like, and can be automatically changed in accordance with the position of the user's gaze to display an optimal screen.

자동차나 항공기, 중장비, 의료기기 등의 제어 등을 위한 디스플레이에 상기 발명품을 적용하여 사용자의 유동적인 위치에 맞게 상기 디스플레이 장치 등을 이동시키는 기능에 이용가능하며, 각종 운전기기 등의 백미러장치 등에 적용하여 사용자의 자세가 바뀌어도 최적의 화면을 보여 줄 수 있도록 하는 기능 등에 이용 가능하다.The invention can be applied to a display for controlling a vehicle, an aircraft, a heavy equipment, a medical device, and the like, and can be used for a function of moving the display device to a user's fluid position, and applied to rearview mirror devices such as various driving devices. It can be used for functions such as showing the optimal screen even if the user's posture changes.

도 1은 본 발명의 전체적인 흐름도.1 is a general flow diagram of the present invention.

도 2는 본 발명의 전체도.2 is an overall view of the present invention.

도 3은 제어부 도식3 is a control diagram

도 4는 디스플레이 이동을 위한 구조.4 is a structure for moving the display.

도 5는 디스플레이 각도 조정을 위한 구조.5 is a structure for adjusting the display angle.

도 6은 디스플레이 장치 후면부.6 is a rear view of the display device.

도 7은 사용자 요청을 위한 시스템 트레이.7 is a system tray for user request.

도 8은 사용자 디스플레이 장치 제어창.8 is a user display device control window.

Claims (10)

디스플레이를 가지는 장치가 사용자의 유동적인 시선 위치변화에 대하여, 디스플레이 장치의 얼굴 인식용 센서가 사용자 시선 위치를 자동으로 인식하고 디스플레이 장치가 사용자에게 최적의 화면을 보여주기 위해 자동으로 최적화된 위치를 찾아 이동하는 등의 방법.When the device having the display changes the user's gaze position, the face recognition sensor of the display device automatically recognizes the user's gaze position, and the display device automatically finds an optimized position to show the user the best screen. Such as moving. 제 1항에 있어서, 상기 디스플레이 장치는 LCD모니터, CRT모니터, 내비게이션, PMP, PDA, 핸드폰, DMB, TV, Monitor, 제어판, 거울, 컴퓨터 화면, 3D 영상장치, Virtual Reality 및 증강현실장치(Augmented Reality)등을 포함하는 것이다.The display device of claim 1, wherein the display device includes an LCD monitor, a CRT monitor, a navigation device, a PMP, a PDA, a mobile phone, a DMB, a TV, a monitor, a control panel, a mirror, a computer screen, a 3D image device, a virtual reality, and an augmented reality device. ), Etc. 제 1항에 있어서, 상기 디스플레이 장치는 자동차 및 각종 운전기기 즉 중장비, 항공기, 의료기기 등 여러 가지 기계 장비 등의 시스템 제어판, 계기판 및 거울 등을 포함하는 것이다.The display apparatus of claim 1, wherein the display device includes a system control panel, an instrument panel, a mirror, and the like for automobiles and various driving devices, such as various mechanical equipment such as heavy equipment, aircraft, and medical equipment. 제 1항에 있어서, 상기 얼굴 인식용 센서는 사용자의 시선 위치를 입력받아 사용자의 시선 위치를 추적하는 시스템은 카메라, 적외선, RFID, 모바일폰, 자동차 키 및 스마트카드 등을 포함하는 사용자 인식 시스템.The system of claim 1, wherein the face recognition sensor receives a user's gaze position and tracks the gaze position of the user including a camera, an infrared ray, an RFID, a mobile phone, a car key, and a smart card. 제 4항에 있어서, 상기 얼굴 인식용 센서는 여러 사용자의 복합적 위치 인식 및 디스플레이 위치 설정을 포함할 수 있다. 이 경우 개별 사용자에게는 최적의 디스플레이가 아니더라도 전체적으로 사용자에게 맞도록 디스플레이의 위치를 제어하게 된다. The method of claim 4, wherein the face recognition sensor may include complex location recognition and display location setting of various users. In this case, although the display is not optimal for the individual user, the position of the display is controlled to fit the user as a whole. 제 1항에 있어서, 상기 디스플레이 이동 방향은 상하좌우, 전후, 각도 조절, 줌-인/아웃(zoom-in/out), 순환(rotate) 등을 포함한다. The display apparatus of claim 1, wherein the display movement direction includes up, down, left, right, front, rear, angle adjustment, zoom-in / out, rotation, and the like. 제 4항에 있어서, 상기 디스플레이 이동은 사용자 맞춤형 자동 디스플레이 위치 조절장치에 포함된 소프트웨어를 사용하여 수동으로 위치조절이 가능하고 설정된 시간 동안 사용자의 위치가 고정되어 있으면 디스플레이가 자동으로 사용자의 시선 위치로 이동하는 기능 등을 포함한다. The display of claim 4, wherein the display movement is manually performed by using software included in a user-defined automatic display positioning device, and the display is automatically moved to the user's gaze position when the user's position is fixed for a set time. Includes the ability to move. 제 1항에 있어서, 상기 디스플레이가 사용자에 위치에 맞게 이동하는 것과 연관하 여 디스플레이의 주변 여건과 관련된 요소를 고려하여 반사 밝기나 해상도 등을 변경해주는 것을 포함한다. The method of claim 1, further comprising changing the reflection brightness or the resolution in consideration of factors related to the surrounding conditions of the display in association with the movement of the display according to the position of the user. 제 1항에 있어서, 상기 사용자의 유동적인 위치 변화에 있어서 디스플레이의 이동뿐만 아니라 상기 사용자가 사용하고 있는 의자, 쇼파, 테이블 등의 기구를 이동시켜 상기 사용자에게 최적의 화면을 제공하는 등의 방법. The method as claimed in claim 1, wherein an optimum screen is provided to the user by not only moving the display but also moving a device such as a chair, sofa, or table that the user is using in changing the position of the user. 제 1항에 있어서, 상기 디스플레이 이동 장치는 기존의 고정된 모니터에도 추가로 설치하여 사용하거나 각종 디스플레이 장치에 착탈식으로 부착하여 구현되는 방법 The method of claim 1, wherein the display moving device is additionally installed and used on an existing fixed monitor or is detachably attached to various display devices.
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