KR20130025675A - 3ｄ안경과 디스플레이장치를 포함하는 사용자 건강 모니터링 시스템 및 디스플레이장치와 그 제어방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 사용자 건강 모니터링 시스템은, 사용자의 생체신호에 관련된 정보를 획득하고 상기 정보를 디스플레이장치에 무선으로 전송하는 3D안경과 상기 정보를 수신하고, 상기 정보를 사용하여 상기 사용자의 건강지수를 획득하고, 상기 건강지수에 따라 디스플레이를 제어하는 디스플레이장치를 포함한다.
이에 따라, 3D 영상을 시청 중인 사용자의 신체 상태를 실시간으로 모니터링하고, 이에 따라 3D 디스플레이를 제어함으로써, 사용자의 건강을 보호할 수 있는 사용자 건강 모니터링 시스템과, 디스플레이장치 및 그 제어방법을 제공할 수 있다.
이에 따라, 3D 영상을 시청 중인 사용자의 신체 상태를 실시간으로 모니터링하고, 이에 따라 3D 디스플레이를 제어함으로써, 사용자의 건강을 보호할 수 있는 사용자 건강 모니터링 시스템과, 디스플레이장치 및 그 제어방법을 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 3D안경과 디스플레이장치를 포함하는 사용자 건강 모니터링 시스템 및 디스플레이장치와 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 3D안경과 디스플레이장치 그리고 외부의 서버를 통해, 사용자의 생체신호를 센싱하고, 이를 분석하여 3D 디스플레이장치 사용자의 건강 상태를 모니터링 할 수 있는 시스템에 관한 것이다.
디스플레이장치는 외부로부터 입력되거나 내부에 저장되어 있는 영상신호 또는 영상데이터를 다양한 프로세스에 의해 처리하여 패널 또는 스크린 상에 영상으로 표시하는 장치로서, 그 방식에 따라서 TV, 모니터, 휴대용 미디어 플레이어 등 다양하게 구현된다. 기술 발전에 따라, 사용자가 시청 중인 화면의 입체감을 느낄 수 있는 3D 디스플레이장치가 나타나게 되었는데, 이러한 3D 디스플레이장치는 좌안과 우안의 시야각도 차를 이용하여, 화면에 좌안영상 및 우안영상을 구분하여 표시하고, 사용자가 3D안경을 착용하면 빛의 굴절에 의해 좌안영상 및 우안영상이 겹쳐서 사용자에게 인지되는 결과 입체감을 느낄 수 있다.
사용자가 이러한 3D안경을 착용하고, 3D 영상을 장시간 시청하는 경우, 양안의 영상의 차이에 따라, 시청자가 눈의 피로를 느끼거나 어지러움 증상을 느끼는 등 사용자의 신체에 이상이 발생할 수 있다.
하지만, 종래의 3D 디스플레이장치는 사용자의 신체 상태에 무관하게 제공되는 3D 컨텐츠 영상을 사용자에게 제공함으로써, 사용자의 건강에 문제가 발생하여도 이를 방지하기 힘든 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 3D 영상을 시청 중인 사용자의 생체신호를 통해 사용자의 신체 상태를 실시간으로 모니터링하고, 이에 따라 3D 디스플레이를 제어함으로써, 사용자의 건강을 보호할 수 있는 사용자 건강 모니터링 시스템과, 디스플레이장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 사용자의 생체신호에 관련된 정보를 획득하고 상기 정보를 디스플레이장치에 무선으로 전송하는 3D안경; 및 상기 정보를 수신하고, 상기 정보를 사용하여 상기 사용자의 건강지수를 획득하고, 상기 건강지수에 따라 디스플레이를 제어하는 디스플레이장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 건강 모니터링 시스템에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 상기 3D안경은, 사용자의 맥박 정보를 센싱하는 맥박 센서를 포함하고, 상기 센싱된 맥박 정보를 상기 디스플레이장치에 전송할 수 있다.
여기서, 상기 3D안경은, 안경 다리에 장착된 맥박 센서를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 디스플레이장치는, 상기 건강지수에 따라 알람 디스플레이, 3D 영상컨텐츠의 재생 중지, 3D 깊이 정보 조절, 2D 모드 전환 및 상기 건강지수에 대응하는 영상컨텐츠 추천 중 적어도 하나의 의해 상기 디스플레이를 제어할 수 있다.
여기서, 상기 디스플레이장치는, 상기 정보로부터 맥박 정보를 추출하고, 상기 맥박 정보로부터, 상기 건강지수로서, 사용자의 스트레스 지수를 획득할 수 있다.
여기서, 상기 생체신호는, 맥박, 혈중산소포화도(PPG), 피부저항(GSR), 피부전도도, 뇌파, 안면 근육 운동 정보, 및 호흡 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 뇌파, 근전도, 및 안면 근육 정보 운동 정보 중 적어도 하나를 측정하는 보조전극을 더 포함하되, 상기 보조전극은 상기 3D안경과 연결되고, 상기 보조전극의 측정 결과는 상기 3D안경에 전송될 수 있다.
또한, 상기 디스플레이장치로부터 상기 정보를 수신하고, 상기 정보를 분석하여 상기 건강지수를 계산하고, 상기 건강지수를 상기 디스플레이장치로 전송하는 외부 서버를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 디스플레이장치로부터 상기 정보를 수신하고, 상기 정보를 분석하여 상기 건강지수를 계산하고, 상기 건강지수에 대응하는 추천 컨텐츠 리스트를 상기 디스플레이장치로 전송하는 외부 서버를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 디스플레이장치는, 상기 건강지수로서 상기 사용자의 실시간 건강 상태를 디스플레이 할 수 있다.
또한, 상기 목적은 본 발명에 따라, 디스플레이장치에 있어서, 3D 영상컨텐츠를 포함하는 영상신호를 수신하는 영상신호 수신부; 상기 영상신호를 표시 가능한 형태로 처리하는 영상처리부; 상기 영상신호에 포함된 3D 영상컨텐츠를 표시하는 디스플레이부; 상기 3D 영상컨텐츠의 시청을 위한 3D안경을 통해 센싱한 사용자의 생체신호에 관련된 정보를 수신하는 생체신호 수신부; 사용자의 입력에 따라 상기 3D영상컨텐츠가 표시되는 경우, 상기 사용자의 생체신호에 관련된 정보를 수신하도록 생체신호 수신부를 제어하고, 상기 정보를 사용하여 상기 사용자의 건강지수를 획득하고, 상기 건강지수에 따라 디스플레이를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 상기 제어부는 상기 건강지수에 따라 알람 디스플레이, 3D 컨텐츠 재생 중지, 3D 깊이 정보 조절, 2D 모드 전환 및 상기 건강지수에 대응하는 컨텐츠 추천 중 적어도 하나의 의해 상기 디스플레이를 제어할 수 있다.
여기서, 상기 제어부는 상기 정보로부터 맥박 정보를 추출하고, 상기 맥박 정보로부터 상기 건강지수로서, 사용자의 스트레스 지수를 획득할 수 있다.
여기서, 상기 생체신호는, 맥박, 혈중산소포화도(PPG), 피부저항(GSR), 피부전도도, 뇌파, 안면 근육 운동 정보, 및 호흡 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제어부는 상기 건강지수로서 상기 사용자의 실시간 건강 상태를 상기 디스플레이부에 표시할 수 있다.
여기서, 상기 제어부는 외부의 서버로 상기 정보를 전송하고, 상기 외부의 서버로부터 상기 정보를 분석하여 계산된 상기 건강지수를 수신할 수 있다.
여기서, 상기 제어부는 외부의 서버로 상기 정보를 전송하고, 상기 외부의 서버로부터 상기 정보를 분석하여 계산된 상기 건강지수에 대응하는 추천 컨텐츠 리스트를 수신하도록 제어할 수 있다.
여기서, 상기 생체신호 수신부는 Wifi, Bluetooth, Zigbee, UWB(ultra wideband) 중 어느 하나의 통신방식으로 상기 3D안경으로부터 상기 생체신호를 수신할 수 있다.
또한, 상기 목적은 본 발명에 따라, 디스플레이장치의 제어방법에 있어서, 영상신호를 수신하고, 상기 영상신호에 포함된 3D 영상컨텐츠를 표시하는 단계; 상기 3D 영상컨텐츠의 시청을 위한 3D안경을 통해 센싱한 사용자의 생체신호에 관련된 정보를 수신하는 단계; 상기 정보를 사용하여 상기 사용자의 건강지수를 획득하는 단계; 상기 건강지수에 따라 디스플레이를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제어방법에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 상기 디스플레이를 제어하는 단계는, 알람 디스플레이를 표시하는 단계, 3D 컨텐츠의 재생을 중지하는 단계, 3D 깊이 정보를 조절하는 단계, 2D 모드로 전환하는 단계, 상기 건강지수에 대응하는 컨텐츠를 추천하는 단계 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 건강지수를 획득하는 단계는, 상기 정보로부터 맥박 정보를 추출하는 단계와, 상기 맥박 정보로부터 상기 건강지수로서, 사용자의 스트레스 지수를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 생체신호는 맥박, 혈중산소포화도(PPG), 피부저항(GSR), 피부전도도, 뇌파, 안면 근육 운동 정보, 및 호흡 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 건강지수로서 상기 사용자의 실시간 건강 상태를 상기 디스플레이부에 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 외부의 서버로 상기 정보를 전송하는 단계와; 상기 외부의 서버로부터 상기 정보를 분석하여 계산된 상기 건강지수를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 외부의 서버로 상기 정보를 전송하는 단계와; 상기 외부의 서버로부터 상기 정보를 분석하여 계산된 상기 건강지수에 대응하는 추천 컨텐츠 리스트를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 정보를 수신하는 단계는, Wifi, Bluetooth, Zigbee, UWB(ultra wideband) 중 어느 하나의 통신방식으로 상기 3D안경으로부터 상기 정보를 수신할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 3D 영상을 시청 중인 사용자의 생체신호를 통해 사용자의 신체 상태를 실시간으로 모니터링하고, 이에 따라 3D 디스플레이를 제어함으로써, 사용자의 건강을 보호할 수 있는 사용자 건강 모니터링 시스템과, 디스플레이장치 및 그 제어방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 사용자 건강 모니터링 시스템이 개시된 도면에 관한 도면이고,
도 2은 본 발명에 따른 사용자 건강 모니터링 시스템의 3D안경이 개시된 도면이고,
도 3은 본 발명에 따른 디스플레이장치의 제어블록도이고,
도 4는 본 발명에 따른 디스플레이부에 도시된 화면에 관한 도면이고,
도 5는 본 발명에 따른 디스플레이장치의 제1 제어흐름도에 관한 도면이고,
도 6은 본 발명에 따른 디스플레이장치의 제 2제어흐름도에 관한 도면이다.
도 2은 본 발명에 따른 사용자 건강 모니터링 시스템의 3D안경이 개시된 도면이고,
도 3은 본 발명에 따른 디스플레이장치의 제어블록도이고,
도 4는 본 발명에 따른 디스플레이부에 도시된 화면에 관한 도면이고,
도 5는 본 발명에 따른 디스플레이장치의 제1 제어흐름도에 관한 도면이고,
도 6은 본 발명에 따른 디스플레이장치의 제 2제어흐름도에 관한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙이도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 사용자 건강 모니터링 시스템(1000)이 개시된 도면에 관한 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 사용자 건강 모니터링 시스템(1000)은 외부로부터 입력되는 영상신호를 처리하여 영상신호에 포함된 3D 영상컨텐츠를 표시할 수 있는 디스플레이장치(200)와 3D 영상을 시청하기 위해 사용자가 착용하는 3D안경(100)을 포함한다. 디스플레이장치(200)는 화면에 좌안영상 및 우안영상을 구분하여 표시하고, 사용자가 3D안경(100)을 착용하면 빛의 굴절에 의해 좌안영상 및 우안영상이 겹쳐서 사용자에게 인지되는 결과, 3D 영상이 사용자에게 제공된다.
3D안경(100)은 사용자의 생체 신호에 관련된 정보를 획득하고, 상기 정보를 디스플레이장치(200)에 무선으로 전송한다. 본 발명에 따른 3D안경(100)의 상세한 설명은 도 2를 통해 후술하기로 한다.
디스플레이장치(200)는 3D안경(100)으로부터 센싱된 사용자의 생체신호에 관한 정보를 수신한다. 이 때, 디스플레이장치(200)는 Wifi, Bluetooth, Zigbee, UWB(ultra wideband) 중 어느 하나의 무선 통신방식으로 3D안경(100)으로부터 생체신호에 관한 정보를 수신할 수 있다.
디스플레이장치(200)는 수신한 정보를 사용하여 사용자의 건강지수를 획득한다. 건강지수는 맥박수, 혈중산소 포화도, 시간당 호흡 수 등의 수치 정보일 수 있고, 수신한 정보를 근거로 하여 기 저장된 산출 및 분석 알고리즘에 따른 수치 정보 또는 정상/비정상 정보일 수 있다. 디스플레이장치(200)는 사용자의 건강지수로서 사용자의 실시간 건강 상태를 디스플레이 할 수 있다.
디스플레이장치(200)는 수신한 정보로부터 맥박 정보를 추출하고, 맥박 정보로부터 건강지수로서 사용자의 스트레스 지수를 획득할 수 있다. 3D안경(100)에서 센싱된 생체 신호로부터 공지된 방법에 의해 단위 시간당 맥박수를 측정할 수 있고, 그에 따라 사용자의 스트레스 지수가 결정된다. 예를 들어, 맥박수가 높은 경우, 사용자는 흥분된 상태에 해당하고 그에 따라 사용자의 스트레스 지수는 상승하고, 맥박수가 낮은 경우, 사용자는 이완된 상태에 해당하고 그에 따라 사용자의 스트레스 지수는 하강할 수 있다.
디스플레이장치(200)는 사용자의 3D 영상의 시청 전 및 시청 중에 변화하는 건강지수를 모니터링 하고, 획득한 건강지수에 따라 디스플레이를 제어한다. 그 예로, 사용자가 3D 영상을 시청 중에 스트레스 지수가 상승하게 되면 3D 영상의 좌안영상과 우안영상을 변경하는 등의 방법으로 3D 영상의 깊이(depth) 정보를 조절하여, 3D 깊이를 낮추고, 스트레스 지수가 하강하게 되면 반대로 3D 깊이를 높일 수 있다. 이에 따라, 사용자는 현재의 스트레스 지수, 즉 흥분 상태에 따라 적절한 깊이의 3D 영상을 감상할 수 있어, 적절한 흥분 상태를 유지하고, 안전사고를 방지할 수 있다.
다른 예로, 스트레스 지수에 따라 사용자의 건강이 비정상으로 판단되는 경우, 신체가 비정상임을 알리거나 시청을 자제하고 휴식을 종용하는 등의 텍스트 또는 그림 등을 알람 디스플레이 하여 사용자에게 이를 알릴 수 있다. 또한, 사용자가 시청 중인 3D 영상컨텐츠를 2D 영상으로 전환하여 디스플레이 하거나, 3D 컨텐츠의 재생을 자동으로 종료하여 시청자에게 휴식을 강제할 수도 있으며, 현재의 건강지수에 대응하는 영상컨텐츠에 관한 추천 정보를 표시할 수도 있다.
본 발명에 따른 사용자 건강 모니터링 시스템(1000)은 뇌파(EEG, Electroencephalogram), 근전도(EMG, Electromyography) 및 안면 근육 운동 정보 중 적어도 하나를 측정하는 보조전극(400)을 더 포함할 수 있다.
보조전극(400)은 3D안경(100)과 유선으로 연결되어, 보조전극(400)이 센싱한 뇌파, 근전도 및 안면 근육 운동 정보 중 어느 하나에 관한 정보를 3D안경(100)으로 전송할 수 있다. 3D안경(100)은 수신한 상기 정보를 디스플레이장치(200)에 전송하고, 디스플레이장치(200)는 상기 정보를 분석하여 건강지수를 획득하고 그에 따라 디스플레이를 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 사용자 건강 모니터링 시스템(1000)은 디스플레이장치(200)와 정보를 송수신할 수 있는 외부 서버(300)를 더 포함할 수도 있다. 디스플레이장치(200)는 인터넷을 이용하여 외부 서버(300)와 접속할 수 있고, 외부 서버(300)에는 다수의 디스플레이장치가 접속할 수 있다.
외부 서버(300)는 디스플레이 장치로부터 사용자의 생체신호에 관한 정보를 수신하고, 상기 정보를 분석하여 건강지수를 계산할 수 있다. 외부 서버(300)에서 생체신호에 관한 정보를 수신하여, 건강지수를 계산하는 방법은 본 발명에 따른 디스플레이장치(200)와 동일할 수 있다. 이 경우, 디스플레이장치(200)는 3D안경(100)으로부터 수신한 생체신호에 관한 정보를 외부 서버(300)에 전송하고, 생체신호에 관한 정보를 분석하여 건강지수를 계산하기 위한 별도의 구성을 요하지 않을 수도 있다.
외부 서버(300)는 계산된 건강지수를 상기 디스플레이장치(200)로 전송할 수 있다. 디스플레이장치(200)는 수신한 건강지수에 따라 알람 디스플레이, 3D 컨텐츠 재생 중지, 3D 깊이 정보 조절, 2D 모드 전환 등에 의해 디스플레이를 제어할 수 있다.
외부 서버(300)는 계산된 건강지수에 대응하는 추천 컨텐츠 리스트를 디스플레이 장치로 전송할 수 있다. 외부 서버(300)에 다수의 디스플레이장치(200)의 사용자가 생체신호에 관한 정보를 전송하는 결과, 각 3D 컨텐츠의 시청 전 후에 따른 건강지수의 변화 여부를 종합하고 분석하여, 사용자의 건강지수에 대응하는 추천 컨텐츠 리스트를 작성할 수 있다. 또한, 각 사용자가 외부 서버(300)를 통해 상기 3D 컨텐츠의 시청 전 후에 따른 건강지수의 변화에 관한 데이터를 공유할 수 있어, 홈페이지, SNS(Social Network Service) 등을 통해 사용자의 감정상태에 따른 추천 컨텐츠를 공유할 수도 있다.
도 2은 본 발명에 따른 사용자 건강 모니터링 시스템(1000)의 3D안경(100)이 개시된 도면이다.
3D안경(100)은 안경테 및 렌즈와 더불어, 생체신호 센서부(110)와 통신부(120)를 포함한다. 생체신호 센서부(110)는 사용자의 신체로부터 전기신호를 센싱하는 적어도 하나의 생체신호 측정용 전극을 포함할 수 있으며, 센싱된 사용자의 생체신호에 관한 정보를 통신부(120)에 전송한다.
생체신호 센서부(110)는 사용자의 맥박 정보를 센싱하는 맥박 센서를 포함하고, 센싱된 맥박 정보를 디스플레이장치(200)에 전송할 수 있다. 맥박 센서가 사용자의 맥박을 센싱하는 일례로, 맥박 센서가 적외선 대역의 광을 출력하여 광이 피부 표면을 투과한 후 반사되어 격리되어 있는 트랜지스터로 입사되어 들어가는 과정에서, 사용자의 혈액 중의 헤모글로빈이 특정 파장의 광이 흡수하는 성질을 이용할 수 있다. 이 때, 흐르는 혈류에 따라서 헤모글로빈의 수에 차이가 나므로 이에 대응하여 트랜지스터에 입사되는 광량에도 차이가 발생하고, 그에 따라 혈류량의 주기적인 변화를 트랜지스터로 감지하면서 맥박센서의 감지전압으로 센싱될 수 있다. 맥박 센서는 이와 같은 방법 외에도 다른 공지의 방법을 이용하여 사용자의 맥박을 센싱할 수 있다.
이 때, 맥박 센서는 3D안경(100)의 다리에 장착될 수 있다. 3D안경(100)을 사용자가 착용 시 3D안경(100)의 다리 부분은 사용자의 귀 윗부분에 접촉하며, 귀 윗부분에 측두엽이 위치하고 있어, 측두엽에 분포하는 측두동맥에 흐르는 혈류로부터 사용자의 맥박을 비교적 정확하게 센싱 할 수 있다.
생체신호 센서부(110)가 센싱하는 사용자의 생체신호는 맥박 이외에도 혈중산소포화도(PPG, Pulse Plethysmo Graphy), 피부저항(GSR, Galvanic Skin Response), 피부전도도, 뇌파(EEG, Electroencephalogram), 안면근육 운동 정보, 호흡 정보 등을 포함할 수 있으며, 생체신호 센서부(110)는 이를 센싱하기 위한 혈중산소포화도(PPG) 전극, 피부저항(GSR) 전극, 뇌파(EEG) 전극, 근전도(EMG, electromyography) 전극, 호흡 측정을 위한 마이크로폰 전극 등을 포함할 수 있다.
예를 들어, 혈중산소포화도 전극은 피부에 위치한 모세혈관에서 심장의 수축과 이완에 동기된 파형을 검출하여 그로부터 심장의 활동을 추정한 결과 헤모글로빈의 양을 계산하여 혈중산소포화도를 추정할 수 있다. 피부저항 전극은 피부의 두 지점 간에 일정 전압을 가하고, 수분의 증가로 인한 피부의 임피던스의 크기를 측정할 수 있으며, 피부저항의 측정 결과 신체의 감성정도를 정량적으로 계산할 수 있다. 마이크로폰은 공기의 흐름을 소리로 검출하여 호흡 패턴 및 호흡률을 추정할 수 있다. 이 때, 생체신호 센서부(110)의 각 전극은 측정하는 생체신호의 특성에 따라 3D안경(100)의 상이한 부분에 위치할 수 있다.
통신부(120)는 센싱된 사용자의 생체신호에 관한 정보를 수신하여, 이를 디스플레이장치(200)에 무선으로 전송한다. 이 때, 통신부(120)는 Wifi, Bluetooth, Zigbee, UWB(ultra wideband) 중 어느 하나의 통신방식에 대한 무선통신 모듈을 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 디스플레이장치(200)의 제어블록도이다.
본 발명에 따른 디스플레이장치(200)는 영상신호 수신부(210), 영상처리부(220), 디스플레이부(230), 생체신호 수신부(240), 제어부(250)로 구성된다. 디스플레이장치(200)는 TV, 모니터 등으로 구현될 수 있으며, 구체적인 구현 예는 이에 한정되지 않는다.
영상신호 수신부(210)는 도시되지 않은 외부의 영상공급원으로부터 3D 영상컨텐츠를 포함하는 영상신호를 수신한다. 이러한 영상공급원은 한정되지 않는 바, CPU 및 그래픽카드를 가지고 영상신호를 생성하여 이를 로컬(local)로 제공하는 컴퓨터본체, 영상신호를 네트워크로 제공하는 서버, 공중파 또는 케이블을 이용하여 방송신호를 송출하는 방송국의 송출장치 등 다양한 영상공급원으로부터 영상신호를 공급받을 수 있다.
영상처리부(220)는 영상신호 수신부(210)로부터 영상신호를 전달받아, 영상신호를 후술할 디스플레이부(230)에 표시 가능한 형태로 처리한다. 영상처리부(220)는 수신되는 영상신호가 3D 영상신호인 경우 좌안영상과 우안영상이 구분되는 3D 영상이 표시되도록 처리할 수 있으며, 후술할 제어부(250)의 제어에 따라 3D 영상의 깊이(depth)를 조절할 수 있다. 영상처리부(220)가 수행하는 영상처리에는 그 외에도 다양한 영상 포맷에 대응하는 디코딩(decoding), 디인터레이싱(deinterlacing), 프레임 리프레시 레이트(frame refresh rate) 변환, 스케일링(scaling), 영상 화질 개선을 위한 노이즈 감소, 디테일 인핸스먼트(detail enhancement), 라인 스캐닝(line scanning) 등의 프로세스를 더 수행할 수 있다.
디스플레이부(230)는 후술할 제어부(250)의 제어에 따라, 영상신호에 포함된 3D 영상컨텐츠를 표시한다. 디스플레이부(230)는 영상이 표시되는 디스플레이패널과 입력되는 영상신호를 처리하여 디스플레이패널에 영상이 표시되게 하는 패널구동부를 포함할 수 있으며, 자세한 구현 방식에 있어 한정되지 않는다. 또한, 디스플레이부(230)는 영상컨텐츠 외에 건강지수에 관한 영상, 알람 디스플레이에 관한 영상 등을 더 표시할 수 있다.
생체신호 수신부(240)는 3D 영상컨텐츠의 시청을 위한 3D안경(100)을 통해 측정한 사용자의 생체신호에 관련된 정보를 수신한다. 3D안경(100)은 3D안경(100)에 포함된 생체신호 센서부(110) 또는 유선으로 연결된 보조전극(400)을 이용하여 3D 영상컨텐츠를 시청 중인 사용자의 생체신호를 센싱할 수 있으며, 센싱하는 생체신호는 맥박, 혈중산소포화도(PPG), 피부저항(GSR), 피부전도도, 뇌파, 안면 근육 운동 정보, 및 호흡 정보, 근전도, 안면 근육 운동 정보 등을 포함할 수 있다. 3D안경(100)에서 생체신호를 센싱하는 실시예에 관해서는 도 2를 통해 설명한 바와 같다.
생체신호 수신부(240)는 Wifi, Bluetooth, Zigbee, UWB(ultra wideband) 중 어느 하나의 통신방식으로 3D안경(100)으로부터 생체신호에 관한 정보를 수신할 수 있으며, 3D안경(100)의 무선 통신 방식에 대응하는 무선 통신 모듈을 포함할 수 있다.
제어부(250)는 본 발명을 구성하는 디스플레이장치(200)의 전반적인 동작 제어를 수행한다. 제어부(250)는 도시되지 않으나, 제어프로그램과 제어프로그램이 저장되는 ROM, 플래시 메모리 등과 같은 비휘발성 메모리와, 저장된 제어프로그램의 적어도 일부가 로딩되는 RAM과 같은 휘발성의 메모리와, 로딩된 제어프로그램을 실행하는 CPU(Central Processing Unit), MCU(Micro Control Unit) 등과 같은 마이크로프로세서를 포함할 수 있다.
제어부(250)는 사용자의 입력에 따라 3D 영상컨텐츠가 디스플레이부(230)에 표시되는 경우, 사용자의 생체신호에 관련된 정보를 수신하도록 생체신호 수신부(240)를 제어하고, 수신한 정보를 사용하여 상기 사용자의 건강지수를 획득할 수 있다. 건강지수는 맥박수, 혈중산소 포화도, 시간당 호흡 수 등의 수치 정보일 수 있고, 수신한 정보를 근거로 하여 기 저장된 산출 및 분석 알고리즘에 따른 수치 정보 또는 정상/비정상 정보일 수 있다.
제어부(250)는 수신한 정보로부터 맥박 정보를 추출하고, 맥박 정보로부터 건강지수로서 사용자의 스트레스 지수를 획득할 수 있다. 3D안경(100)에서 센싱된 생체 신호로부터 공지된 방법에 의해 단위 시간당 맥박수를 측정할 수 있고, 그에 따라 사용자의 스트레스 지수가 결정된다. 예를 들어, 맥박수가 높은 경우, 사용자는 흥분된 상태에 해당하고 그에 따라 사용자의 스트레스 지수는 상승하고, 맥박수가 낮은 경우, 사용자는 이완된 상태에 해당하고 그에 따라 사용자의 스트레스 지수는 하강할 수 있다.
제어부(250)는 사용자의 3D 영상의 시청 전 및 시청 중에 변화하는 건강지수를 모니터링 하고, 획득한 건강지수에 따라 디스플레이를 제어한다. 그 예로, 사용자가 3D 영상을 시청 중에 스트레스 지수가 상승하게 되면 3D 영상의 좌안영상과 우안영상을 변경하는 등의 방법으로 3D 영상의 깊이(depth) 정보를 조절하여, 3D 깊이를 낮추고, 스트레스 지수가 하강하게 되면 반대로 3D 깊이를 높일 수 있다. 다른 예로, 스트레스 지수에 따라 사용자의 건강이 비정상으로 판단되는 경우, 신체가 비정상임을 알리거나 시청을 자제하고 휴식을 종용하는 등의 텍스트 또는 그림 등을 알람 디스플레이 하여 사용자에게 이를 알릴 수 있다. 또한, 사용자가 시청 중인 3D 영상컨텐츠를 2D 영상으로 전환하여 디스플레이 하거나, 3D 컨텐츠의 재생을 자동으로 종료하여 시청자에게 휴식을 강제할 수도 있으며, 현재의 건강지수에 대응하는 영상컨텐츠에 관한 추천 정보를 표시할 수도 있다.
제어부(250)는 외부의 서버로 수신한 생체신호에 관한 정보를 전송하고, 외부 서버(300)로부터 상기 정보를 분석하여 계산된 상기 건강지수를 수신하도록 제어할 수 있다. 외부 서버(300)에서 생체신호에 관한 정보를 수신하여, 건강지수를 계산하는 방법은 앞서 설명한 바와 같다.
제어부(250)는 또한, 외부 서버(300)로부터 건강지수에 대응하는 추천 컨텐츠 리스트를 수신할 수 있다. 수신한 추천 컨텐츠 리스트를 디스플레이부(230)에 표시할 수 있으며, 그로써 사용자에게 현재의 건강 상태에 적합한 컨텐츠의 시청을 제안할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 디스플레이부(230)에 도시된 화면에 관한 도면이다.
디스플레이부(230)에는 제어부(250)의 제어에 따라 3D 영상컨텐츠가 표시된다. 제어부(250)가 사용자의 건강지수를 획득하고, 그에 따라 디스플레이를 제어하면, 디스플레이부(230)에 표시된 영상이 그에 따라 변경된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 디스플레이부(230)에는 3D 영상컨텐츠 외에 제어부(250)의 제어에 따라, 건강지수로서 현재의 맥박수와 같은 수치가 표시될 수 있고(10), 3D 영상컨텐츠의 시청에 따른 맥박수의 변화 그래프가 표시될 수도 있고(20), 제어부(250)가 건강지수를 통해 사용자의 건강에 이상이 있는 것으로 판단하는 경우, 이를 경고하는 알람 디스플레이(30)를 표시할 수도 있다.
도 5는 본 발명에 따른 디스플레이장치(200)의 제1 제어흐름도에 관한 도면이다.
본 실시예에 따른 디스플레이장치(200)는 영상신호를 수신하고, 영상신호에 포함된 3D 영상컨텐츠를 표시한다(S110). 사용자가 3D 영상컨텐츠의 시청을 위한 3D안경(100)을 착용하고, 3D 영상컨텐츠를 시청 중에 사용자의 생체신호에 대한 실시간으로 감지할 것인지를 디스플레이장치(200)에 마련된 버튼 또는 원격제어장치(미도시)를 통해 입력할 수 있다.
디스플레이장치(200)는 생체신호의 실시간 감지모드가 설정된 경우(S120), 사용자가 착용한 3D안경(100)을 통해 측정한 사용자의 생체신호에 관련된 정보를 수신한다(S130). 이 때, 디스플레이장치(200)는 Wifi, Bluetooth, Zigbee, UWB(ultra wideband) 중 어느 하나의 통신방식으로 상기 3D안경으로부터 상기 정보를 수신할 수 있다. 3D안경(100)에서 사용자의 생체신호를 측정하는 방법은 도 2를 통해 설명한 바와 같다.
디스플레이장치(200)는 수신한 사용자의 생체신호에 관련된 정보를 사용하여 사용자의 건강지수를 획득할 수 있다(S140). 건강지수는 맥박수, 혈중산소 포화도, 시간당 호흡 수 등의 수치 정보일 수 있고, 수신한 정보를 근거로 하여 기 저장된 산출 및 분석 알고리즘에 따른 수치 정보 또는 정상/비정상 정보일 수 있다. 디스플레이장치(200)는 사용자의 건강지수로서 사용자의 실시간 건강 상태를 디스플레이 할 수 있다(S160).
디스플레이장치(200)는 수신한 정보로부터 맥박 정보를 추출하고, 맥박 정보로부터 건강지수로서 사용자의 스트레스 지수를 획득할 수 있다. 3D안경(100)에서 센싱된 생체 신호로부터 공지된 방법에 의해 단위 시간당 맥박수를 측정할 수 있고, 그에 따라 사용자의 스트레스 지수가 결정된다. 예를 들어, 맥박수가 높은 경우, 사용자는 흥분된 상태에 해당하고 그에 따라 사용자의 스트레스 지수는 상승하고, 맥박수가 낮은 경우, 사용자는 이완된 상태에 해당하고 그에 따라 사용자의 스트레스 지수는 하강할 수 있다.
디스플레이장치(200)는 사용자의 3D 영상의 시청 전 및 시청 중에 변화하는 건강지수를 모니터링 하고, 획득한 건강지수에 따라 디스플레이를 제어한다(S150). 그 예로, 알람 디스플레이를 표시하는 단계, 3D 컨텐츠의 재생을 중지하는 단계, 3D 깊이 정보를 조절하는 단계, 2D 모드로 전환하는 단계, 건강 지수에 대응하는 컨텐츠를 추천하는 단계 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
디스플레이장치(200)는 획득한 건강지수를 표시함으로써, 사용자의 실시간 건강 상태를 사용자에게 알릴 수 있다. 건강지수가 표시되는 예는 도 4를 통해 설명한 바와 같다.
도 6은 본 발명에 따른 디스플레이장치(200)의 제 2제어흐름도에 관한 도면이다.
본 실시예에 따른 디스플레이장치(200)는 영상신호를 수신하고, 영상신호에 포함된 3D 영상컨텐츠를 표시한다(S210). 디스플레이장치(200)는 생체신호의 실시간 감지모드가 설정된 경우(S220), 사용자가 착용한 3D안경(100)을 통해 측정한 사용자의 생체신호에 관련된 정보를 수신한다(S230).
디스플레이장치(200)는 외부의 서버로 수신한 사용자의 생체신호에 관한 정보를 전송한다(S240). 상기 정보를 전송 받은 외부 서버(300)는 상기 정보를 분석하여 건강지수를 계산하며, 디스플레이장치(200)는 외부 서버(300)로부터 계산된 건강지수를 실시간으로 수신한다. 외부 서버(300)에서 생체신호에 관한 정보를 수신하여, 건강지수를 계산하는 방법은 앞서 설명한 바와 같다.
디스플레이장치(200)는 또한, 외부 서버(300)로부터 건강지수에 대응하는 추천 컨텐츠 리스트를 수신할 수 있다(S250). 수신한 추천 컨텐츠 리스트를 디스플레이부(230)에 표시할 수 있으며(S260), 그로써 사용자에게 현재의 건강 상태에 적합한 컨텐츠의 시청을 제안할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징들이 변경되지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것으로 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 3D안경
110: 생체신호 센서부
120: 통신부
200: 디스플레이장치
210: 영상신호 수신부
220: 영상처리부
230: 디스플레이부
240: 생체신호 수신부
250: 제어부
300: 외부 서버
400: 보조전극
1000: 사용자 건강 모니터링 시스템
110: 생체신호 센서부
120: 통신부
200: 디스플레이장치
210: 영상신호 수신부
220: 영상처리부
230: 디스플레이부
240: 생체신호 수신부
250: 제어부
300: 외부 서버
400: 보조전극
1000: 사용자 건강 모니터링 시스템
Claims (26)
- 사용자의 생체신호에 관련된 정보를 획득하고 상기 정보를 디스플레이장치에 무선으로 전송하는 3D안경; 및
상기 정보를 수신하고, 상기 정보를 사용하여 상기 사용자의 건강지수를 획득하고, 상기 건강지수에 따라 디스플레이를 제어하는 디스플레이장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 건강 모니터링 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 3D안경은,
사용자의 맥박 정보를 센싱하는 맥박 센서를 포함하고, 상기 센싱된 맥박 정보를 상기 디스플레이장치에 전송하는 것을 특징으로 하는 사용자 건강 모니터링 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 3D안경은,
안경 다리에 장착된 맥박 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 건강 모니터링 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 디스플레이장치는,
상기 건강지수에 따라 알람 디스플레이, 3D 영상컨텐츠의 재생 중지, 3D 깊이 정보 조절, 2D 모드 전환 및 상기 건강지수에 대응하는 영상컨텐츠 추천 중 적어도 하나의 의해 상기 디스플레이를 제어하는 것을 특징으로 하는 사용자 건강 모니터링 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 디스플레이장치는,
상기 정보로부터 맥박 정보를 추출하고, 상기 맥박 정보로부터, 상기 건강지수로서, 사용자의 스트레스 지수를 획득하는 것을 특징으로 하는 사용자 건강 모니터링 시스템. - 제 1항에 있어서,
상기 생체신호는,
맥박, 혈중산소포화도(PPG), 피부저항(GSR), 피부전도도, 뇌파, 안면 근육 운동 정보, 및 호흡 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 건강 모니터링 시스템. - 제 1항에 있어서,
뇌파, 근전도, 및 안면 근육 정보 운동 정보 중 적어도 하나를 측정하는 보조전극을 더 포함하되,
상기 보조전극은 상기 3D안경과 연결되고, 상기 보조전극의 측정 결과는 상기 3D안경에 전송되는 것을 특징으로 하는 사용자 건강 모니터링 시스템. - 제 1항에 있어서,
상기 디스플레이장치로부터 상기 정보를 수신하고, 상기 정보를 분석하여 상기 건강지수를 계산하고, 상기 건강지수를 상기 디스플레이장치로 전송하는 외부 서버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 건강 모니터링 시스템. - 제 1항에 있어서,
상기 디스플레이장치로부터 상기 정보를 수신하고, 상기 정보를 분석하여 상기 건강지수를 계산하고, 상기 건강지수에 대응하는 추천 컨텐츠 리스트를 상기 디스플레이장치로 전송하는 외부 서버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 건강 모니터링 시스템. - 제 1항에 있어서,
상기 디스플레이장치는,
상기 건강지수로서 상기 사용자의 실시간 건강 상태를 디스플레이 하는 것을 특징으로 하는 사용자 건강 모니터링 시스템. - 디스플레이장치에 있어서,
3D 영상컨텐츠를 포함하는 영상신호를 수신하는 영상신호 수신부와;
상기 영상신호를 표시 가능한 형태로 처리하는 영상처리부와;
상기 영상신호에 포함된 3D 영상컨텐츠를 표시하는 디스플레이부와;
상기 3D 영상컨텐츠의 시청을 위한 3D안경을 통해 센싱한 사용자의 생체신호에 관련된 정보를 수신하는 생체신호 수신부; 및
사용자의 입력에 따라 상기 3D영상컨텐츠가 표시되는 경우, 상기 사용자의 생체신호에 관련된 정보를 수신하도록 생체신호 수신부를 제어하고, 상기 정보를 사용하여 상기 사용자의 건강지수를 획득하고, 상기 건강지수에 따라 디스플레이를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치. - 제 11항에 있어서,
상기 제어부는 상기 건강지수에 따라 알람 디스플레이, 3D 컨텐츠 재생 중지, 3D 깊이 정보 조절, 2D 모드 전환 및 상기 건강지수에 대응하는 컨텐츠 추천 중 적어도 하나의 의해 상기 디스플레이를 제어하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치. - 제 11항에 있어서,
상기 제어부는 상기 정보로부터 맥박 정보를 추출하고, 상기 맥박 정보로부터 상기 건강지수로서, 사용자의 스트레스 지수를 획득하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치. - 제 11항에 있어서,
상기 생체신호는, 맥박, 혈중산소포화도(PPG), 피부저항(GSR), 피부전도도, 뇌파, 안면 근육 운동 정보, 및 호흡 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치. - 제 11항에 있어서,
상기 제어부는 상기 건강지수로서 상기 사용자의 실시간 건강 상태를 상기 디스플레이부에 표시하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치. - 제 11항에 있어서,
상기 제어부는 외부의 서버로 상기 정보를 전송하고, 상기 외부의 서버로부터 상기 정보를 분석하여 계산된 상기 건강지수를 수신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치. - 제 11항에 있어서,
상기 제어부는 외부의 서버로 상기 정보를 전송하고, 상기 외부의 서버로부터 상기 정보를 분석하여 계산된 상기 건강지수에 대응하는 추천 컨텐츠 리스트를 수신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치. - 제 11항에 있어서,
상기 생체신호 수신부는 Wifi, Bluetooth, Zigbee, UWB(ultra wideband) 중 어느 하나의 통신방식으로 상기 3D안경으로부터 상기 생체신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치. - 디스플레이장치의 제어방법에 있어서,
영상신호를 수신하고, 상기 영상신호에 포함된 3D 영상컨텐츠를 표시하는 단계와;
상기 3D 영상컨텐츠의 시청을 위한 3D안경을 통해 센싱한 사용자의 생체신호에 관련된 정보를 수신하는 단계와;
상기 정보를 사용하여 상기 사용자의 건강지수를 획득하는 단계; 및
상기 건강지수에 따라 디스플레이를 제어하는 단계 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제어방법. - 제 19항에 있어서,
상기 디스플레이를 제어하는 단계는,
알람 디스플레이를 표시하는 단계, 3D 컨텐츠의 재생을 중지하는 단계, 3D 깊이 정보를 조절하는 단계, 2D 모드로 전환하는 단계, 상기 건강지수에 대응하는 컨텐츠를 추천하는 단계 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제어방법. - 제 19항에 있어서,
상기 건강지수를 획득하는 단계는,
상기 정보로부터 맥박 정보를 추출하는 단계와,
상기 맥박 정보로부터 상기 건강지수로서, 사용자의 스트레스 지수를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제어방법. - 제 19항에 있어서,
상기 생체신호는 맥박, 혈중산소포화도(PPG), 피부저항(GSR), 피부전도도, 뇌파, 안면 근육 운동 정보, 및 호흡 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제어방법. - 제 19항에 있어서,
상기 건강지수로서 상기 사용자의 실시간 건강 상태를 상기 디스플레이부에 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제어방법. - 제 19항에 있어서,
외부의 서버로 상기 정보를 전송하는 단계와;
상기 외부의 서버로부터 상기 정보를 분석하여 계산된 상기 건강지수를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제어방법. - 제 19항에 있어서,
외부의 서버로 상기 정보를 전송하는 단계와;
상기 외부의 서버로부터 상기 정보를 분석하여 계산된 상기 건강지수에 대응하는 추천 컨텐츠 리스트를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제어방법. - 제 19항에 있어서,
상기 정보를 수신하는 단계는,
Wifi, Bluetooth, Zigbee, UWB(ultra wideband) 중 어느 하나의 통신방식으로 상기 3D안경으로부터 상기 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제어방법.
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