KR20140020214A - 감지 기능을 구비한 착용형 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

감지 기능을 구비한 착용형 디스플레이 장치가 개시된다. 개시된 장치는, 이미지를 표시하는 이미지 표시 유닛; 사용자의 주변 상황 정보를 획득하는 센서 유닛; 상기 센서 유닛의 정보에 기초하여 사용자가 위험한 상황인지 여부를 판단하는 감지부; 및 상기 감지부의 감지 결과에 기초하여 알람 정보를 출력하는 알람 정보 출력부를 포함하는 착용형 디스플레이 장치가 제공된다. 개시된 착용형 디스플레이 장치에 의하면, 차량과 같은 위험 객체를 효과적으로 감지하고, 시야를 가리는 착용형 디스플레이 장치의 영상을 적절히 제어하여 사용자의 안전을 도모할 수 있는 장점이 있다.

Description

감지 기능을 구비한 착용형 디스플레이 장치{Wearable Display Deice Having Sensing Function}

본 발명은 착용형 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 감지 기능을 구비한 착용형 디스플레이 장치에 관한 것이다.

대표적인 착용형 디스플레이 장치인 HMD(Head Mounted Display)는 비행기의 고도, 속도 등의 비행 정보를 조종사가 알 수 있게 하기 위해 탄생한 장치이다. 일반 상업용 제품은 1990년대에 개발되었으며, 1997년 이후로 상용화 제품이 나오면서 많은 주목을 받았었다.

HMD는 안경처럼 머리에 착용하여 전방의 가상 이미지의 대형 화면을 볼 수 있도록 한 장치로서 여기에 사용되는 디스플레이는 1인치 이하의 크기를 가지는 것이 일반적이며 고급 광학 기술이 적용되어 약 100배 확대에 가까운 화면을 볼 수 있다.

HMD와 같은 주변기기의 기술 개발 및 상용화로 웨어러블 컴퓨팅 산업의 성장도 기대되고 있다. 현재까지의 HMD는 주로 영화나 게임을 즐기기 위해 개발되었지만 최근에는 컴퓨터 시스템의 고성능화, 소형화화 LCD로 대표되는 디스플레이 장치 및 영상 통신 기술의 급속한 발전으로 웨어러블(Wearable) 모니터로서의 연구 개발이 이루어지고 있으며 상용화된 제품도 출시되었다.

HMD 시장은 과거 수 년 동안 상대적으로 높은 가격으로 인해 시장에서 많은 어려움을 겪었으나 웨어러블 컴퓨터 산업에 편승해 시장이 크게 성장할 것으로 기대된다. 웨어러블 HMD는 산업현장, 자동차, 항공기, 선박 등 대형기기의 정비 현장, 물류 창고 등은 물론 자동차 경주와 같은 스포츠 엔터테인먼트 분야로까지 확장될 것으로 기대된다.

특히, 프로세서 및 소프트웨어 기술의 발전은 컴퓨팅 장치의 소형화를 가능하게 하고 있으며, HMD는 단순히 영상을 디스플레이해주는 장치에 그치지 않고 스마트폰과 같은 개인용 컴퓨팅 장치로 발전될 것으로 예상되고 있다.

HDM가 개인용 컴퓨팅 장치로 활용될 경우 실내 환경에서는 물론 실외 환경에서도 사용될 것으로 예상되는데, HMD의 디스플레이는 시야에 상당한 영향을 주므로 사용자의 안전에 영향을 줄 수 있다.

예를 들어, HMD를 착용하고 길을 걷고 있을 때 HMD의 디스플레이는 갑작스럽게 나타난 차량이나 기타의 위험 객체를 사용자가 인지하는데 방해가 될 수 있으며, 이는 사용자의 안전에 심각한 영향을 줄 수 있게 된다.

본 발명은 실외 환경에서도 안전하게 사용할 수 있는 착용형 디스플레이 장치를 제안한다.

또한, 본 발명은 챠량과 같은 위험 객체를 효과적으로 감지하여 사용자의 안전을 도모할 수 있는 착용형 디스플레이 장치를 제안한다.

또한, 본 발명은 시야를 가리는 착용형 디스플레이 장치의 영상을 적절히 제어하여 사용자의 안전을 도모할 수 있는 착용형 디스플레이 장치를 제안한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 이미지를 표시하는 이미지 표시 유닛; 사용자의 주변 상황 정보를 획득하는 센서 유닛; 상기 센서 유닛의 정보에 기초하여 사용자가 위험한 상황인지 여부를 판단하는 판단부; 및 상기 판단부의 판단 결과에 기초하여 알람 정보를 출력하는 알람 정보 출력부를 포함하는 착용형 디스플레이 장치가 제공된다.

상기 착용형 디스플레이 장치는, 상기 판단부의 판단 결과에 기초하여 특정 기능을 비활성화시키는 기능 제한부를 더 포함할 수 있다.

상기 판단부는 사용자의 주변에 위험 객체가 존재하는지 여부를 판단하는 위험 객체 감지부를 포함한다.

상기 위험 객체 감지부는 감지된 객체가 위험 객체인지 여부를 판단하는 객체 특징 분석부, 감지된 객체의 속도를 분석하는 객체 속도 분석부 및 감지된 객체의 이동 방향을 분석하는 객체 방향 분석부를 포함한다.

상기 감지부는 사용자가 실내에 위치하는지 여부를 판단하기 위한 환경 판단부를 더 포함한다.

상기 판단부는 사용자의 이동 속도를 감지하기 위한 이동 감지부를 더 포함한다.

상기 환경 판단부는 조도, 조명 파장, 온도, GPS 수신율, 특정 무선 신호의 수신 여부 중 적어도 하나 또는 이들의 조합을 이용하여 사용자가 실내에 위치하는지 여부를 판단한다.

상기 위험 객체 감지부는 사용자가 실내에 위치하거나 사용자의 이동 속도가 미리 설정된 임계 속도 이상인 경우 비활성화된다.

상기 기능 제한부는 상기 알람 정보가 출력된 후 미리 설정된 시간이 경과하여도 위험 상황이 해소되지 않는 경우 특정 기능을 비활성화시킨다.

상기 기능 제한부는 상기 이미지 표시 유닛에서 표시되는 이미지 표시를 중단시키거나 이미지의 사이즈를 미리 설정된 사이즈 이하로 축소시킨다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 착용형 디스플레이 장치에 있어서, 이미지를 표시하는 이미지 표시 유닛; 상기 착용형 디스플레이 장치에 대한 상황 정보를 획득하는 센서 유닛; 상기 센서 유닛의 정보에 기초하여 사용자의 이동 속도를 감지하는 이동 감지부; 상기 사용자의 이동 속도가 임계 속도 이상인 경우, 상기 이미지 표시 유닛에서 표시되는 이미지 표시를 중단시키거나 이미지의 사이즈를 미리 설정된 사이즈 이하로 축소시키는 기능 제한부를 포함하는 착용형 디스플레이 장치가 제공된다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 사용자에게 이미지를 제공하는 착용형 디스플레이 장치의 제어 방법으로서, 사용자의 주변 상황 정보를 획득하는 단계(a); 상기 단계(a)에서 획득한 정보에 기초하여 사용자가 위험한 상황인지 여부를 판단하는 단계(b); 및 상기 단계(b)의 판단 결과에 기초하여 알람 정보를 출력하는 단계(c)를 포함하는 착용형 디스플레이 장치 제어 방법이 제공된다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 사용자에게 이미지를 제공하는 착용형 디스플레이 장치의 제어 방법으로서, 사용자의 주변 상황 정보를 획득하는 단계(a); 상기 단계(a)에서 획득한 정보에 기초하여 사용자가 위험한 상황인지 여부를 판단하는 단계(b); 및 상기 단계(b)의 판단 결과에 기초하여 특정 기능을 비활성화시키는 단계(c)를 포함하는 착용형 디스플레이 장치 제어 방법이 제공된다.

본 발명의 일측면에 따르면, 본 발명은 실외 환경에서도 안전하게 사용할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 차량과 같은 위험 객체를 효과적으로 감지하고, 시야를 가리는 착용형 디스플레이 장치의 영상을 적절히 제어하여 사용자의 안전을 도모할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 착용형 디스플레이 장치의 일레를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 착용형 디스플레이 장치의 프로세서 유닛의 모듈 구성을 도시한 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈 구성을 도시한 블록도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 위험 객체 감지부(300)의 모듈 구성을 도시한 블록도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 환경 감지부의 모듈을 도시한 블록도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 형태로 알람 정보를 출력하는 일례를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 이동 속도에 대한 알람 메시지를 출력하는 일례를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 착용형 디스플레이 장치의 동작을 도시한 순서도.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 착용형 디스플레이 장치의 동작을 도시한 순서도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 착용형 디스플레이 장치의 정면도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 착용형 디스플레이 장치의 일레를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 착용형 디스플레이 장치는 이미지 표시 유닛(100), 연결 유닛(102), 인터페이스 유닛(104), 프로세서 유닛(106), 센서 유닛(108)을 포함하는 본체부(120) 및 프레임(110)을 포함할 수 있다.

프레임(110)은 착용형 디스플레이 장치의 메인 바디이며, 일례로 도 1에 도시된 바와 같이 안경과 유사한 구조를 가질 수 있다. 프레임은 사용자의 머리에 착용 가능한 구조를 가지고 있으며 프레임(110)에는 착용형 디스플레이 장치의 다른 구성 요소들이 결합된다.

프레임(110)은 금속과 유전체를 포함하는 다양한 재질로 이루어질 수 있으나, 컴퓨팅 동작 및 RF 신호 수신에 영향을 주지 않도록 유전체 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

도 1에는 안경과 유사한 형태의 프레임이 도시되어 있으나, 프레임(110)은 사용자의 신체에 착용 가능한 어떠한 형태를 가져도 무방하다. 일례로, 프레임은 헬멧과 같은 형태를 가질 수도 있으며, 헤드폰과 같은 형태를 가질 수도 있다.

프레임이, 도 1에 도시된 바와 같이 안경과 유사한 형태를 가질 때, 프레임은 두 개의 렌즈 장착부(110a, 110b)를 구비한다. 안경 렌즈가 필요한 사용자는 안경 렌즈 장착부(110a, 110b)에 렌즈를 장착하여 사용할 수도 있다.

또한, 프레임(100)은 사용자의 귀에 프레임을 착용하기 위한 두 개의 걸이부(110c, 110d)를 포함한다.

본체부(120)는 인터페이스 유닛(104) 및 프로세서 유닛(106)을 포함한다. 인터페이스 유닛(104)과 프로세서 유닛(106)은 별개의 하우징에 구비될 수도 있으며, 일체형으로 구현될 수도 있을 것이다.

인터페이스 유닛(104)은 사용자로부터 제어 정보를 수신하여 프로세서 유닛(106)에 제공하는 기능을 한다. 인터페이스 유닛(104)은 전원 온/오프와 같은 제 어 정보뿐만 아니라 착용형 디스플레이 장치의 전체적인 동작을 제어하는 정보를 사용자로부터 수신한다. 예를 들어, 비디오 실행, 통화, 정보 검색 등 다양한 제어 명령을 인터페이스 유닛을 통해 제공하는 것이 가능하다.

인터페이스 유닛(104)은 다양한 형태로 실현될 수 있다. 예를 들어, 다수의 버튼을 통해 제어 정보를 제공하는 것이 가능하며, 노트북의 마우스 컨트롤러와 같이 평면 인터페이스가 제공될 수도 있을 것이다.

프로세서 유닛(106)은 본 발명의 일 실시예에 따른 착용형 디스플레이 장치의 동작을 제어하는 기능을 한다.

프로세서 유닛(106)과 인터페이스 유닛(104)은 전기 신호를 서로 주고받을 수 있도록 케이블 또는 기타의 전기적 연결 수단을 통해 연결되며, 프로세서 유닛(106)은 인터페이스 유닛(104)으로부터 전달되는 사용자의 제어 정보를 수신하여 사용자의 요청을 처리한다.

이미지 표시 유닛(100)은 이미지를 표시하여 사용자에게 이미지 정보를 제공한다. 이미지 표시 유닛(100)은 사용자의 눈 전방에 설치된다. 이미지 표시 유닛(100)이 사용자의 눈 전방에 고정되도록 연결 부재(102)는 본체부(120)와 이미지 표시 유닛(100)을 연결한다.

연결 부재(102)는 'L'자 형상을 가질 수 있으며 이러한 구조에 의해 본체부(120)는 프레임(110)의 걸이부(110c)와 평행하게 결합되고, 이미지 표시 유닛(100)은 프레임(110)의 걸이부(110c, 110d)와 수직으로 배치된다.

연결 부재(102)에는 프로세서 유닛(106)으로부터 제공되는 이미지 제어 신호를 이미지 표시 유닛(100)에 제공하기 위한 다수의 케이블들이 내장될 수 있다.

이미지 표시 유닛(100)은 마이크로 디스플레이 형태의 1인치 정도의 크기를 가질 수 있으며 알려진 다양한 방식으로 이미지를 표시할 수 있다. 이미지 표시 유닛(100)은 이미지가 표시되지 않을 때 사용자의 시야를 방해하지 않도록 투명 재질로 이루어지는 것이 바람직하나 시야가 차단되는 이미지 표시 유닛이 사용될 수도 있다.

이미지 표시 유닛(100)에 이미지를 표시하기 위해 외부 광원을 사용할 수도 있으며 자체적으로 발광하는 방식이 이용될 수도 있다

자체적으로 발광하는 방식으로 일례로 OLED가 이용될 수 있다. OLED는 전자와 홀이 주입되고 이들이 여기 상태를 거쳐 다시 재결합하는 것에 의해 발광하며, 자체적으로 빛을 발산하기 때문에 별도의 외부 광원 없이도 이미지를 표시하는 것이 가능하다.

외부 광원을 이용하는 방식으로 투과형 디스플레이가 이용될 수도 있다. 대표적인 방식으로 TFT-LCD가 있으며, TFT-LCD는 형광 램프에서 나온 빛이 반사 및 분산 장치에 의해 액정 패널 쪽으로 입사되는 구조를 가진다. 액정 패널은 두 개의 유리판 사이에 비틀림 네마틱(TN) 액정이 채워져 있으며 빛이 입사된 쪽의 유리판 위에 TFT 및 ITO 화소와 액정 배향층이 있고 다른쪽의 유리판 위에는 컬러필터와 액정 배향층(폴리이미드)이 코팅된 구조를 가진다.

외부 광원을 이용하는 방식으로 반사형 디스플레이가 이용될 수도 있다. 반사형 디스플레이의 일례로 LCoS가 있으며, LCoS 방식은 반사형 디스플레이로서 광원으로부터 빛을 반사시켜 이미지를 표시하는 방식이다. 디스플레이 소자로는 실리콘 기판을 주로 사용하며 소형의 디스플레이 화면에 고해상도의 이미지 표시가 가능하다.

센서 유닛(108)은 사용자 또는 사용자의 주변 상황에 대한 정보를 획득한다. 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 착용형 디스플레이 장치의 정면도로서, 도 10을 참조하면, 센서 유닛은 주변 상황에 대한 정보 획득을 위해 프레임 전방에 설치될 수 있다. 센서 유닛(108)의 제1 기능은 사용자의 주변의 영상 정보를 획득하는 것이다. 사용자 주변의 영상 정보는 위험 객체를 감지하기 위해 획득한다. 여기서, 위험 객체는 자동차 등과 같이 빠르게 이동하여 사용자의 안전을 위협할 수 있는 객체를 의미한다.

센서 유닛(108)은 카메라와 같은 영상 센서를 이용하여 주변의 영상 정보를 획득할 수 있다. 보다 넓은 범위의 영상 정보를 획득하기 위해 센서 유닛(108)은 광각 렌즈를 이용하는 카메라 또는 파노라마 영상을 촬영할 수 있는 카메라를 포함할 수 있다.

센서 유닛(108)의 제2 기능은 조도, 온도와 같은 주변 환경 정보를 감지하는 것이다. 조도와 같은 주변 환경 정보의 감지는 사용자가 실내 환경에 위치하는지 또는 실외 환경에 위치하는지 여부를 감지하기 위한 것이다.

센서 유닛(108)의 제3 기능은 사용자의 이동 속도를 감지하는 것이다. 센서 유닛(108)은 가속도 센서 등을 이용하여 사용자의 이동 속도를 감지하는 것이 가능하다.

센서 유닛(108)은 앞서 설명한 제1 내지 제3 기능을 위해 다수의 센서를 포함할 수 있다.

센서 유닛(108)은 사용자 주변에 존재하는 위험 객체를 효과적으로 감지하기 위해 이미지 표시 유닛(100)과 가까운 영역에 배치되는 것이 바람직하며, 일례로 연결 유닛(102)에 결합될 수 있다.

프로세서 유닛(106)은 센서 유닛(108)에서 획득하는 감지 정보를 분석하여 사용자가 위험한 상황인지 여부를 판단한다. 프로세서 유닛(106)은 센서 유닛(108)에 포함된 영상 센서에서 획득하는 영상 정보 등을 분석하여 주변에 위험 객체가 존재하는지 여부 및 해당 위험 객체가 빠른 속도로 사용자에게 근접하는지 여부를 판단한다.

프로세서 유닛(106)은 위험 객체가 사용자에게 근접한다고 판단될 경우 미리 설정된 알람 정보를 출력하거나 착용형 디스플레이 장치의 기능을 제한시킨다. 물론 알람 정보의 출력과 기능 제한은 동시에 이루어질 수도 있다. 기능 제한의 일례로 표시되는 이미지가 사용자의 시야를 방해하지 않도록 이미지의 디스플레이를 중지시키거나 이미지의 사이즈를 축소시키는 작업이 수행될 수 있다. 중지 또는 축소되는 이미지의 일례로 영상 통화 이미지 또는 재생되는 동영상 이미지가 포함될 수 있다.

또한, 프로세서 유닛(106)은 센서 유닛(108)에서 감지하는 주변 환경 정보를 분석하여 사용자가 실내에 위치하는지 또는 실외에 위치하는지 여부를 판단한다. 사용자가 실내에 위치한다면 배터리 소모를 줄이기 위해 위험 객체가 근접하는지 여부를 감지하는 기능 및 알람 정보 출력 기능을 비활성화시킬 수 있을 것이다. 물론 위험을 감지하여 기능을 제한시키거나 알람 정보를 출력하는 기능은 사용자가 임의로 비활성화시킬 수도 있을 것이다.

또한, 프로세서 유닛(106)은 센서 유닛(108)에서 감지하는 사용자의 이동 속도를 판단하며, 사용자의 이동 속도 역시 위험 객체가 근접하는지 여부를 감지하는 기능을 활성화시킬 지 여부를 판단하는데 보조적인 정보로 활용될 수 있을 것이다.

요컨대, 프로세서 유닛(106)은 사용자의 안전에 영향을 미칠만한 위험 객체가 사용자에게 근접하는지 여부를 판단하여 사용자에게 알람 정보를 출력하거나 이미지 디스플레이 기능을 제한한다. 또한, 이러한 감지 기능은 리소스 및 배터리 절약을 위해 사용자가 실내에 위치하거나 이동 중이 아닌 경우에는 비활성화되는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 사용자의 이동 속도가 미리 설정된 임계치를 초과하는 경우에도 알람 정보를 출력하거나 기능을 제한할 수도 있을 것이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 착용형 디스플레이 장치의 프로세서 유닛의 모듈 구성을 도시한 블록도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 착용형 디스플레이 장치의 프로세서 유닛(106)은 판단부(200), 알람 정보 출력부(202), 저장부(204), 프로세서(206), 인터페이스 수신부(208), 기능 제한부(210), 설정부(212), 비디오 드라이버(214) 및 오디오 드라이버(216)를 포함한다.

판단부(200)는 센서 유닛(108)에서 획득하는 정보를 이용하여 사용자에게 위험 객체가 근접하는지 여부를 판단한다. 또한 판단부(200)는 사용자가 실내에 위치하는지 여부 및 미리 설정된 임계 속도 이상으로 이동하는지 여부에 대해서도 판단한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 판단부의 모듈 구성을 도시한 블록도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 판단부(200)는 위험 객체 감지부(300), 환경 판단부(302) 및 이동 감지부(304)를 포함한다.

위험 객체 감지부(300)는 센서 유닛(108)에서 출력하는 정보를 분석하여 사용자에게 위험 객체가 근접하는지 여부를 판단한다. 위험 객체 감지부는 센서 유닛(108)으로부터 제공되는 영상 정보를 분석하여 위험 객체가 근접하는지 여부를 판단할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 위험 객체 감지부(300)의 모듈 구성을 도시한 블록도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 위험 객체 감지부(300)는 객체 특징 분석부(400), 객체 속도 분석부(402), 객체 방향 분석부(404) 및 위험 판단부(406)를 포함할 수 있다.

객체 특징 분석부(400)는 센서 유닛(108)에서 획득한 영상을 분석하여 위험 객체에 상응하는 객체가 존재하는지 여부를 판단한다. 위험 객체의 특징에 대한 정보는 미리 학습될 수 있으며 객체 특징 분석부(400)는 미리 학습된 위험 객체 특징에 상응하는 객체가 획득된 영상에 존재하는지 여부를 판단한다. 여기서, 객체 특징은 객체의 형상 정보 및 객체의 색상 정보 등을 포함할 수 있다.

객체 특징 분석부(400)는 획득한 영상에 존재하는 객체들의 특징과 미리 학습된 객체의 특징을 비교하여 획득한 영상에 위험 객체가 존재하는지 여부를 판단할 수 있을 것이다. 객체 특징을 비교하는 방법은 널리 알려져 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

객체 속도 분석부(402)는 영상으로 포착되는 객체들의 이동 속도를 분석하는 기능을 한다. 속도 분석을 위해 영상 정보를 이용할 수도 있으며 별도의 레이더 또는 초음파 센서 등이 이용될 수도 있을 것이다.

객체 방향 분석부(404)는 이동하는 객체들의 이동 방향을 분석하는 기능을 한다. 객체 방향의 분석은 영상 정보를 이용하여 수행될 수 있다.

위험 판단부(406)는 객체 특징 분석부(400), 객체 속도 분석부(402) 및 객체 방향 분석부(404)에서 분석된 정보를 이용하여 사용자가 위험한 상황인지 여부를 판단한다.

도 4에서는 위험 판단부(406)는 객체의 특징, 객체의 속도 및 객체의 방향을 고려하여 사용자가 위험한 상황인지 여부를 판단한다. 위험상 상황인지 여부에 대한 판단은 다양한 조건에 기초하여 이루어질 수 있다. 일례로, 위험 판단부(406)는 미리 학습된 위험 객체가 존재할 경우 객체의 속도 및 객체의 방향과는 무관하게 사용자가 위험하다고 판단할 수 있다. 이와 달리 위험 객체가 임계 속도 이상으로 사용자 방향으로 근접할 경우에만 사용자가 위험하다고 판단할 수도 있을 것이다.

다른 예로, 학습된 위험 객체가 감지되지 않더라도 특정 객체가 임계 속도 이상으로 사용자 방향으로 근접할 경우 사용자가 위험하다고 판단할 수도 있을 것이다. 또 다른 예로, 특정 객체가 사용자 방향으로 이동하는 상황이 감지되면 위험 객체인지 여부 및 속도와는 무관하게 사용자가 위험하다고 판단할 수도 있다.

환경 판단부(302)는 사용자가 위치한 환경이 실내 환경인지 또는 실외 환경인지 여부를 판단하는 기능을 한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 환경 판단부의 모듈을 도시한 블록도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 환경 판단부(302)는 조도 감지부(500), 조명 파장 감지부(502) 및 온도 감지부(504)를 포함할 수 있다.

조도 감지부(500)는 사용자가 위치한 장소의 조도를 감지하며, 조명 파장 감지부(502)는 사용자가 위치한 장소의 조명의 파장을 감지하고, 온도 감지부(504)는 사용자가 위치한 장소의 온도를 감지한다. 조도, 조명 파장, 온도는 알려진 센서를 통해 획득 가능하다.

환경 판단부(302)는 조도, 조명 파장 및 온도 정보를 이용하여 사용자가 실내에 위치하고 있는지 여부를 판단한다. 물론 환경 판단부(302)는 위 정보들을 선택적으로 이용하여 실내에 위치하고 있는지를 판단할 수도 있으며, 추가적인 정보를 이용할 수도 있을 것이다. 예를 들어, 환경 판단부(302)는 조도가 미리 설정된 조도 범위 내에 위치하고 조명의 파장이 미리 설정된 범위 내에 있을 경우 사용자가 실내에 있다고 판단할 수 있다.

도 5와는 달리, 환경 판단부(302)는 무선 신호를 이용하여 사용자가 실내에 위치하고 있는지 여부를 판단할 수도 있다. 예를 들어, 사용자가 실내에 위치하여 GPS 신호의 수신율이 임계치 이하인 경우, 환경 판단부(302)는 사용자가 실내에 위치하고 있는 것으로 판단할 수 있다. 또는 환경 판단부(302)는 특정 무선 신호를 수신하는지 여부를 이용하여 실내에 위치하는지 여부를 판단할 수도 있다. 예를 들어, 실내에 설치된 RFID 또는 NFC 모듈로부터 무선 신호를 수신하는지 여부에 의해 사용자가 실내에 위치해 있는지 여부를 판단할 수 있다.

물론, 환경 판단부(302)는 조도, 조명 파장, 온도, GPS 수신율, RFID 또는 NFC와 같은 특정 무선 신호의 수신 여부를 종합적으로 고려하여 사용자가 실내 환경에 위치하는지 여부를 판단할 수도 있을 것이다.

이동 감지부(304)는 센서 유닛으로부터 감지되는 가속도 정보를 이용하여 사용자의 이동 속도를 판단한다. 또는, 이동 감지부(304)는 GPS 신호를 이용하여 사용자의 이동 속도를 판단할 수도 있을 것이다.

이동 감지부(304)는 사용자의 이동 속도가 미리 설정된 임계치 이상일 경우 사용자가 위험한 상태라고 판단한다.

알람 정보 출력부(202)는 판단부(200)에서 사용자가 위험하다고 판단되는 경우 알람 정보를 출력하는 기능을 한다. 알람 정보 출력부(202)는 오디오 또는 비디오의 형태로 알람 정보를 출력할 수 있다.

일례로, 알람 정보 출력부(202)는 사용자의 위험을 알리는 사운드를 출력하여 사용자에게 위험 상황을 알릴 수 있으며, 또 다른 예로 이미지 표시 유닛에 알람 정보를 디스플레이하여 사용자에게 위험 상황을 알릴 수 있다.

알람 정보 출력부(202)는 비디오 드라이버(214) 또는 오디오 드라이버(216)에 제어 정보를 제공하여 오디오 또는 비디오의 형태로 미리 설정된 알람 정보가 출력될 수 있도록 한다. 물론, 알람 정보는 오디오 또는 비디오의 형태로 동시에 출력될 수도 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 형태로 알람 정보를 출력하는 일례를 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 표시되던 이미지에 오버레이 방식으로 "위험 대상 감지" 라는 알람 정보를 디스플레이할 수 있다. 이와 같은 알람 정보의 디스플레이로 인해 사용자는 위험 상황을 감지하고 착용형 디스플레이의 사용을 중지할 수 있다.

알람 정보는 사용자가 빠른 속도로 이동하여 향후 위험에 노출될 가능성이 있는 경우에도 출력될 수 있다. 즉, 사용자의 이동 속도가 미리 설정된 임계 속도 이상일 경우 오디오 또는 비디오의 형태로 알람 정보가 출력될 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 이동 속도에 대한 알람 메시지를 출력하는 일례를 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 기존에 표시되던 이미지에 오버레이 형식으로 "빠른 속도 이동중" 이라는 알람 메시지로 표시할 수 있다.

기능 제한부(210)는 사용자가 위험한 상황에 있다고 판단될 경우 착용형 디스플레이 장치의 기능을 제한시킨다. 일례로, 기능 제한부(210)는 이미지 표시 유닛(100)의 이미지 표시 기능을 비활성화시켜 이미지가 표시되지 않도록 착용형 디스플레이의 장치의 기능을 제한시킬 수 있다. 이와 달리, 이미지의 표시 사이즈가 사용자의 시야에 방해가 되지 않도록 축소될 수도 있을 것이다.

또는 기능 제한부(210)는 사용자가 위험한 상황에 있다고 판단될 경우 오디오 출력 기능을 제한시킬 수도 있을 것이다.

기능 제한부(210)는 알람 정보의 출력 후에도 사용자의 위험 상황이 해소되지 않을 경우 착용형 디스플레이 장치의 특정 기능이 비활성화되도록 동작할 수 있다.

이와 달리, 기능 제한부(210)는 알람 정보의 출력 후 즉시 착용형 디스플레이 장치의 특정 기능을 비활성화시킬 수도 있다.

또 다른 실시예로, 알람 정보의 출력이 생략되고 기능 제한부(210)를 통해 착용형 디스플레이 장치의 특징 기능이 비활성화될 수도 있을 것이다. 알람 정보를 출력이 생략되는 경우는 위험 객체가 매우 빠른 속도로 근접하는 경우로서 사용자의 위험 정도가 매우 위급하다고 판단될 때 알람 정보의 출력이 생략되고 즉시 특정 기능이 비활성화될 수 있다.

설정부(212)는 위험 정보를 감지하고 출력하는 기능의 활성화/비활성화를 설정하는 기능을 한다. 위험 정보를 감지하고 출력하는 기능은 상당한 전력을 요구하므로, 배터리 사용 효율을 높이기 위해 특정 상황에서 설정부(212)는 위험 정보를 감지하고 출력하는 기능이 비활성화되도록 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 설정부(212)는 사용자의 제어 명령에 의해 특정 기능을 비활성화시킨다. 일례로, 사용자에게는 본 발명의 위험 객체 감지 기능을 활성화/비활성화시킬 수 있는 인터페이스가 제공되며, 해당 인터페이스를 통해 본 발명의 감지 기능을 비활성화시키는 제어 명령이 선택될 경우 설정부(212)는 본 발명의 감지 기능을 비활성화시킨다. 또한, 알람 정보 출력 기능 및 기능 제한 기능 역시 활성화/비활성화시킬 수 있을 것이다

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 설정부(212)는 판단부(200)의 감지 정보를 이용하여 특정 기능이 비활성화시킬 수도 있다. 예를 들어, 판단부(200)에서 사용자가 실내에 위치한다고 판단될 경우 설정부(212)는 위험 객체 감지 기능을 비활성화시킬 수 있을 것이다. 또 다른 예로, 판단부(200)에서 사용자의 이동 속도가 미리 설정된 임계 속도 이하일 경우 설정부(212)는 위험 객체 감지 기능을 비활성화시킬 수 있을 것이다. 또한, 사용자가 실내에 위치하거나 이동 중이 아니라고 판단될 때 알람 정보 출력 기능 및 기능 제한 기능 역시 비활성화될 수 있을 것이다.

인터페이스 수신부(208)는 인터페이스 유닛과 전기적으로 결합되어 사용자의 인터페이스 명령을 수신하는 기능을 한다.

저장부(204)는 본 발명의 착용형 디스플레이 장치의 구동을 위한 프로그램 및 사용자 데이터를 저장하는 기능을 한다.

비디오 드라이버(214)는 이미지 표시 유닛에 표시되는 이미지를 출력하기 위한 정보를 생성하며, 오디오 드라이버(216)는 오디오 신호를 생성하는 기능을 한다. 비디오 드라이버(214) 및 오디오 드라이버(216)는 알람 정보 출력부(202)의 제어에 따라 알람 정보를 출력할 수 있다. 또한, 기능 제한부(210)의 제어에 따라 비디오 드라이버(214) 및 오디오 드라이버(216)는 그 동작이 비활성화될 수도 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 착용형 디스플레이 장치의 동작을 도시한 순서도이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 착용형 디스플레이 장치는 이미지 디스플레이 유닛(100)에 이미지를 디스플레이한다(단계 800).

착용형 디스플레이 장치는 센서 유닛(108)에서 감지되는 정보를 이용하여 사용자가 실내 환경에 위치하는지 여부 및 사용자가 이동 중인지 여부에 대해 판단한다(단계 802).

판단된 정보에 기초하여 위험 객체 감지 기능을 활성화시킬지 또는 비활성화시킬지 여부를 판단한다(단계 804). 위험 객체 감지 기능은 사용자가 실내 환경에 위치하고 이동 중이지 아닐 때 비활성화될 수도 있으며, 실내 환경에 위치하거나 이동 중이 아닌 경우 중 어느 하나만 만족할 경우에 비활성화될 수도 있을 것이다.

감지 기능이 활성화된 경우, 사용자가 위험한 상황인지 여부를 판단한다(단계 806). 앞서 설명한 바와 같이, 사용자 주변의 위험 객체가 존재하는지 여부 및 해당 위험 객체가 사용자에게 근접하는지 여부에 의해 사용자가 위험한 상황인지 여부를 판단한다.

사용자가 위험한 상황이라고 판단되는 경우 착용형 디스플레이 장치는 알람 정보를 출력한다(단계 808). 알람 정보는 비디오 또는 오디오의 형태로 사용자가 인식 가능하게 출력된다.

또한, 착용형 디스플레이 장치는 기능을 제한할 필요가 있는지 여부를 판단한다(단계 810). 예를 들어, 알람 경고의 출력에도 불구하고 위험 상황이 해소되지 않는 경우 착용형 디스플레이 장치는 기능을 제한할 필요가 있다고 판단할 수 있다.

기능을 제한할 필요가 있다고 판단되는 경우, 착용형 디스플레이 장치는 미리 설정된 기능 제한을 수행한다(단계 812). 기능 제한은 이미지 표시를 중단시키거나 이미지를 미리 설정된 사이즈 이하로 축소시키는 방향으로 수행될 수 있다.

도 8에는 알람 정보의 출력이 이루어진 후 기능 제한이 필요하다고 판단되면 기능 제한이 이루어지는 과정이 도시되어 있으나, 앞서 설명한 바와 같이, 알람 정보의 출력과 기능 제한은 선택적으로 이루어질 수도 있으며 동시에 이루어질 수도 있다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 착용형 디스플레이 장치의 동작을 도시한 순서도이다.

도 9를 참조하면, 착용형 디스플레이 장치는 이미지 디스플레이 유닛(100)에 이미지를 디스플레이한다(단계 900).

착용형 디스플레이 장치는 센서 유닛(108)에서 감지되는 정보를 이용하여 사용자가 실내 환경에 위치하는지 여부 및 사용자가 이동 중인지 여부에 대해 판단한다(902).

판단된 정보에 기초하여 감지 기능을 활성화시킬지 또는 비활성화시킬지 여부를 판단한다(단계 904). 도 8과 동일하게, 감지 기능은 사용자가 실내 환경에 위치하고 이동 중이지 아닐 때 비활성화될 수도 있으며, 실내 환경에 위치하거나 이동 중이 아닌 경우 중 어느 하나만 만족할 경우에 비활성화될 수도 있을 것이다.

감지 기능이 활성화된 경우, 사용자가 위험한 상황인지 여부를 판단한다(단계 906).

사용자가 위험한 상황인지 여부가 판단되면, 위험 정도에 대한 레벨을 판단한다(단계 908). 여기서 위험 정도에 대한 레벨은 높음(제1 레벨) 및 아주 높음(제2 레벨)으로 구분될 수 있다. 즉, 사용자의 위험 정도가 매우 높은지 여부가 판단되는 것이다.

사용자의 위험 정도가 매우 높다고 판단되는 경우, 착용형 디스플레이 장치는 알람 정보의 출력을 생략하고 기능을 제한시킨다(단계 910).

사용자의 위험 정도가 매우 높지 않다고 판단되는 경우에는 도 8과 같이 알람 정보를 출력한다(단계 912). 알람 정보의 출력에도 불구하고 위험 상황이 해소되지 않아 기능을 제한할 필요가 있다고 판단되면, 착용형 디스플레이 장치의 기능을 제한시킨다(단계 914).

한편, 본 발명에 따른 착용형 디스플레이 장치는 상기 사용자의 이동 속도가 임계 속도 이상인 상태 등 사용자가 위험한 상황으로 판단되며, 이미지가 표시되는 기능이 차단된 경우, 차단된 이미지에 대한 정보를 사용자에게 오디오로 제공하는 오디오부를 더 포함할 수 있다.

예를 들어, 네비게이션 기능이 실행되어 사용자에게 이미지 형태로 안내되는 상태에서 사용자의 이동 속도가 임계속도 이상이 되어 이미지 표시 기능이 제한되는 경우, 오디오부는 차단된 이미지, 즉 길 안내에 대한 정보를 오디오로 변환하여 사용자에게 제공한다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (1)

1. 이미지를 표시하는 이미지 표시 유닛;
   사용자의 주변 상황 정보를 획득하는 센서 유닛;
   상기 센서 유닛의 정보에 기초하여 사용자가 위험한 상황인지 여부를 판단하는 판단부; 및
   상기 판단부의 판단 결과에 기초하여 알람 정보를 출력하는 알람 정보 출력부; 및
   조도, 조명 파장, 온도, GPS 수신율, 특정 무선 신호의 수신 여부 중 적어도 하나 또는 이들의 조합을 이용하여 사용자가 실내에 위치하는지 여부를 판단하는 환경 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 착용형 디스플레이 장치.

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