KR20180076023A - 객체추적을 이용한 안구운동장치 및 방법 - Google Patents

객체추적을 이용한 안구운동장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 객체추적을 이용한 안구운동장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 안구운동장치는 사용자의 두부에 장착되는 본체 및 사용자의 좌안 및 우안에 대향하는 방향으로 본체와 결합되고, 서로 다른 움직임을 가지는 두 개의 객체가 포함된 가상현실, 증강현실 및 혼합현실 중 어느 하나의 영상을 출력하여 두 개의 객체 중 하나가 좌안을 통해 추적되고, 나머지 하나가 우안을 통해 추적되도록 유도하는 영상제공장치를 포함한다.

Description

객체추적을 이용한 안구운동장치 및 방법{Eye training apparatus and method using object tracking}
본 발명은 안구운동장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서로 다른 움직임을 가지는 객체에 대한 가상현실, 증강현실 및 혼합현실 중 어느 하나의 영상을 양안시로 제공하여 안구운동을 유도하는 객체추적을 이용한 안구운동장치 및 방법에 관한 것이다.
현대화가 되면서 생활 속에서 눈이 나빠지는 요인들이 많아지고 있다. 그 중에서도 요즘 들어 가장 많이 눈이 나빠지는 이유를 살펴보면 요즘 현대인들의 필수품이 되어버린 스마트폰과 PC, TV 등이 있다. 잠을 자며 휴식을 취하여야 할 시간에도 TV시청이나 장시간 컴퓨터 사용, 스마트폰 사용 등 한시도 눈을 쉬게 하지 않는데 이처럼 현대사회에서의 눈은 장시간 가혹한 일을 반복적으로 할 수 밖에 없는 환경이 되었다.
특히, 스마트폰 사용자가 늘어나면서 길거리에서 지하철에서도 스마트폰 사용자를 찾아보기란 어렵지 않다. 그런데 이런 스마트폰 보급과 함께 근시 환자 또한 상당히 높아진 것으로 조사한 결과 드러났다.
사실 직장인은 근무 시 하루 종일 컴퓨터를 보고 있는데, 그 결과 눈이 피로해지고 안구건조증, 흐림 증상 등을 느끼고 있다. 퇴근 후에도 버스나 지하철 심지어 길을 걸을 때도 스마트폰을 쳐다보고 더구나 스마트폰의 글자는 작기 때문에 쉽게 시력이 저하되게 된다. 이에, 전문가들은 시력을 보호하기 위해서 적당한 휴식을 취하면서 안구운동을 하도록 조언하고 있다.
따라서, 안구운동을 통하여 시력을 개선할 수 있는 장치가 필요한 시점이다.
한국등록특허공보 제10-1541061호(2015.07.31.)
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 서로 다른 움직임을 가지는 객체에 대한 가상현실, 증강현실 및 혼합현실 중 어느 하나의 영상을 양안시로 제공하여 안구가 객체를 추적하도록 하는 객체추적을 이용한 안구운동장치 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 추가적인 하드웨어의 설치없이 영상만으로 안구운동을 수행하는 객체추적을 이용한 안구운동장치 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 객체추적을 이용한 안구운동장치는, 사용자의 두부에 장착되는 본체 및 상기 사용자의 좌안 및 우안에 대향하는 방향으로 상기 본체와 결합되고, 서로 다른 움직임을 가지는 두 개의 객체가 포함된 가상현실, 증강현실 및 혼합현실 중 어느 하나의 영상을 출력하여 상기 두 개의 객체 중 하나가 상기 좌안을 통해 추적되고, 나머지 하나가 상기 우안을 통해 추적되도록 유도하는 영상제공장치를 포함한다.
또한 상기 본체는, 일단과 타단 사이가 빈 공간으로 형성되고, 타단이 개방되는 몸통부, 상기 몸통부의 일단에 형성되어 상기 사용자의 얼굴과 접하고, 상기 좌안 및 상기 우안에 대한 시선이 서로 차단시키는 접안부, 상기 접안부의 양측면으로부터 상기 사용자의 후두부를 감싸는 형태로 형성되어 상기 접안부 및 상기 사용자의 얼굴이 밀착되게 고정시키는 고정부 및 상기 몸통부의 타단에 형성되어 상기 영상제공장치를 결합시키는 결합부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 몸통부는, 일단과 타단 사이의 거리가 5㎝ 내지 20㎝인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 영상제공장치는, 상기 두 개의 객체가 포함된 영상을 출력하는 디스플레이부 및 상기 디스플레이부로부터 출력되는 두 개의 객체가 일정 간격을 유지하면서 불규칙적인 궤적의 움직임을 가지도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 영상제공장치는, 상기 두 개의 객체를 추적하는 상기 좌안 및 상기 우안에 대한 안구 움직임을 감지하는 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제어부는, 상기 감지부에서 감지된 좌안 및 우안에 대한 안구 움직임을 이용하여 상기 사용자의 안구운동량 및 눈 근육 운동량을 산출하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제어부는, 상기 산출된 안구운동량 및 눈 근육 운동량을 이용하여 상기 영상의 객체에 대한 모양, 색깔, 크기 및 궤적 중 적어도 하나를 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 영상제공장치는, 상기 본체와 탈부착이 가능한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 객체추적을 이용한 안구운동방법은, 본체와, 사용자의 좌안 및 우안에 대향하는 방향으로 상기 본체와 결합되고, 두 개의 객체가 포함된 가상현실, 증강현실 및 혼합현실 중 어느 하나의 영상을 출력하는 영상제공장치를 포함하는 안구운동장치를 상기 사용자의 두부에 장착하는 단계 및 상기 안구운동장치가 상기 사용자의 좌안이 상기 두 개의 객체 중 하나를 추적하고, 우안이 나머지 하나를 추적하도록 서로 다른 움직임을 가지는 두 개의 객체가 포함된 상기 영상을 출력하는 단계를 포함한다.
또한 상기 안구운동장치가 상기 출력되는 영상을 추적하는 상기 사용자의 좌안 및 우안에 대한 안구 움직임을 감지하는 단계, 상기 안구운동장치가 상기 감지된 좌안 및 우안에 대한 안구 움직임을 이용하여 상기 사용자의 안구운동량을 산출하는 단계 및 상기 안구운동장치가 상기 산출된 안구운동량을 이용하여 상기 영상의 객체를 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 객체를 제어하는 단계는, 상기 객체에 대한 모양, 색깔, 크기 및 궤적 중 적어도 하나를 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 객체는, 도형, 글자, 회사로고, 퍼즐 및 캐릭터 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 영상은, 광고, 교육, 영화 및 게임 중 적어도 하나의 분야에 적용되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 객체추적을 이용한 안구운동장치 및 방법은 서로 다른 움직임을 가지는 객체에 대한 가상현실, 증강현실 및 혼합현실 중 어느 하나의 영상을 양안시로 제공하여 사용자의 좌안 및 우안이 객체를 추적할 수 있도록 유도함으로써, 시력을 개선할 수 있다.
또한 추가적인 하드웨어의 설치없이 영상만으로 안구운동을 수행하여 가격 경쟁력을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 안구운동장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 영상제공장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 안구운동장치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 영상제공장치가 제공하는 영상을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 사용자의 안구를 통해 인식되는 영상을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 영상제공장치가 제공하는 영상을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 사용자의 안구를 통해 인식되는 영상을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 안구운동방법 중 안구운동을 유도하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 9는 본 발명에 따른 안구운동방법 중 안구 움직임에 따라 객체 제어하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 당업자에게 자명하거나 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 안구운동장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 안구운동장치(10)는 현대사회에서 발생되는 VDT(Visual Display Terminal Syndrome) 증후군으로 인해 발생되는 안계증세를 개선한다. 즉, 안구운동장치(10)는 서로 다른 움직임을 가지는 객체에 대한 가상현실(VR), 증강현실(AR) 및 혼합현실(MR) 중 어느 하나의 영상을 양안시로 제공하여 사용자의 좌안 및 우안이 객체를 추적함으로써, 안구의 외안근에 대한 안구운동을 통해 안계증세를 개선할 수 있다. 또한 안구운동장치(10)는 추가적인 하드웨어의 설치없이 영상의 콘텐츠만으로 안구운동을 수행하여 가격 경쟁력을 높일 수 있다. 안구운동장치(10)는 본체(100) 및 영상제공장치(200)를 포함한다.
본체(100)는 사용자의 두부에 장착이 된다. 본체(100)는 HMD(Head Mounted Display) 형태로 형성된 프레임으로써, 바람직하게는 사용자의 후두부를 감싸는 형태로 사용자의 두부에 장착될 수 있다. 또한 본체(100)는 플라스틱 재질과 같이 가벼운 재질로 형성되어 사용자가 장시간 장착을 하여도 무게에 대한 피로도가 최소화되도록 한다.
영상제공장치(200)는 사용자의 좌안 및 우안에 대향하는 방향으로 본체(100)와 결합된다. 영상제공장치(200)는 서로 다른 움직임을 가지는 두 개의 객체가 포함된 가상현실, 증강현실 및 혼합현실 중 어느 하나의 영상을 출력한다. 이를 통해, 영상제공장치(200)는 두 개의 객체 중 하나가 좌안을 통해 추적되고, 나머지 하나가 우안을 통해 추적되도록 유도할 수 있다. 여기서, 객체는 도형, 글자, 회사로고, 퍼즐 및 캐릭터 중 어느 하나일 수 있다. 또한 영상제공장치(200)는 다양한 객체가 포함된 콘텐츠를 광고, 교육, 영화 및 게임 중 적어도 하나의 분야에 적용할 수 있다. 한편, 영상제공장치(200)는 가상현실, 증강현실 및 혼합현실 중 적어도 하나의 영상이 출력될 수 있는 단말로써, 바람직하게는 스마트폰일 수 있다.
여기서, 안구운동장치(10)는 본체(100)와 영상제공장치(200)가 탈부착이 가능한 분리형이거나, 결합되면 분리되지 않는 일체형일 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 영상제공장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 영상제공장치(200)는 통신부(210), 감지부(220), 제어부(230), 디스플레이부(240) 및 저장부(250)를 포함한다.
통신부(210)는 영상을 출력하기 위한 설정값이 포함된 사용자 입력을 수신한다. 여기서, 설정값은 출력되는 영상에 포함된 객체 정보, 재생시간 등이 포함될 수 있다. 통신부(210)는 유무선 통신을 이용하여 사용자 입력을 수신할 수 있다. 또한 통신부(210)는 후술되는 안구운동량, 눈 근육 운동량 등과 같은 사용자 정보를 외부 단말로 송신할 수 있다.
감지부(220)는 영상을 추적하는 사용자의 좌안 및 우안에 대한 안구 움직임을 감지한다. 감지부(220)는 좌안 및 우안의 동공 움직임을 검출하여 안구 움직임을 감지할 수 있다. 감지부(220)는 카메라, 적외선 센서 등을 포함할 수 있다.
제어부(230)는 영상의 출력을 제어한다. 제어부(230)는 영상에 포함된 두 개의 객체가 일정 간격을 유지하면서 불규칙적인 궤적의 움직임을 가지도록 제어한다. 바람직하게는, 제어부(230)는 궤적의 움직임을 큰 틀에서 두 개의 객체가 동일한 궤적으로 움직이도록 제어하지만 미세하게 궤적에 차이를 가지도록 제어할 수 있다. 이를 통해, 사용자는 두 개의 객체가 움직임에서 큰 차이를 가지지 않으므로 어지러움, 울렁증 등과 같은 불편한 자극을 받지 않으면서 좌안 및 우안에 서로 다른 시각적 자극을 받을 수 있다. 또한 제어부(230)는 두 개의 객체에 대한 구분을 위해 색깔 및 크기를 서로 다르게 설정하여 출력되도록 제어할 수 있다.
제어부(230)는 감지부(220)에서 감지된 좌안 및 우안에 대한 안구 움직임을 이용하여 사용자의 안구운동량을 산출한다. 제어부(230)는 안구 중 동공의 움직임에 대한 이동거리를 산출하여 안구운동량을 산출할 수 있다. 이 때, 제어부(230)는 동공의 움직임에 대한 이동거리 및 이동방향을 이용하여 눈 근육 운동량도 산출할 수 있다. 즉, 제어부(230)는 안구가 좌우로 움직이면 내측직근 및 외직근에 대한 운동량이 증가되는 것으로 판단하고, 안구가 상하와 대각선으로 움직이면 하사근 및 상안거근에 대한 운동량이 증가되는 것으로 판단한다.
제어부(230)는 안구운동량을 이용하여 영상의 객체에 대한 모양, 색깔, 크기 및 궤적 중 적어도 하나를 제어한다. 예를 들면, 제어부(230)는 안구운동량이 기준치보다 낮은 경우, 객체의 모양, 색깔, 크기 중 적어도 하나를 변경하여 사용자의 집중도를 높여 안구운동량을 기준치만큼 올릴 수 있도록 한다. 또한 제어부(230)는 눈 근육 운동량이 기준치보다 낮은 눈 근육이 있는 경우, 눈 근육 운동량이 낮은 눈 근육을 자극할 수 있는 궤적으로 객체를 움직이게 제어할 수 있다.
디스플레이부(240)는 두 개의 객체가 포함된 가상현실, 증강현실 및 혼합현실 중 어느 하나의 영상을 출력한다. 디스플레이부(240)는 터치스크린 기능을 포함할 수 있다. 따라서, 디스플레이부(240)는 사용자 입력을 직접 입력받는 입력부(미도시)의 역할도 수행할 수 있다. 디스플레이부(240)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED) 및 플렉시블 디스플레이(flexible display) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
저장부(250)는 영상에 포함된 객체의 정보가 저장된다. 즉, 저장부(250)는 객체의 모양, 색깔, 크기 및 궤적 중 적어도 하나의 정보가 저장된다. 저장부(250)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 저장매체를 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 안구운동장치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 3을 참조하면, 안구운동장치(10)는 HMD 형태로 형성되어 영상을 사용자에게 제공한다. 이 때, 안구운동장치(10)는 두 개의 객체가 포함된 가상현실, 증강현실 및 혼합현실 중 어느 하나의 영상을 출력함으로써, 사용자의 좌안이 두 개의 객체 중 하나를 추적하고, 우안이 나머지 하나를 추적하도록 유도한다. 안구운동장치(10)는 프레임의 역할을 하는 본체(100) 및 영상을 출력하는 영상제공장치(200)를 포함한다.
본체(100)는 몸통부(110), 접안부(120), 고정부(130) 및 결합부(140)를 포함한다.
몸통부(110)는 일단과 타단 사이가 빈 공간으로 형성되고, 타단이 개방되는 형태로 형성된다. 몸통부(110)는 사용자의 편의성을 위하여 직육면체, 원기둥, 원반 등의 다양한 형상을 가질 수 있으며, 바람직하게는 직육면체 형상을 가질 수 있다. 이 때, 몸통부(110)는 일단과 타단 사이의 거리가 5㎝ 내지 20㎝일 수 있으나, 이에 한정하지 않고 디스플레이부(240)에서 출력되는 영상의 크기에 따라 변경될 수 있다. 예를 들면, 몸통부(110)의 일단과 타단 사이에 대한 거리는 영상의 크기가 크면 길이가 길어지고, 영상의 크기가 작으면 길이가 짧아질 수 있다.
접안부(120)는 몸통부(110)의 일단에 형성되어 사용자의 얼굴과 접하고, 사용자의 좌안 및 우안에 대한 시선이 서로 차단될 수 있도록 한다. 접안부(120)는 사용자의 얼굴과 접하는 테두리가 탄성부재로 형성되어 밀착시 발생될 수 있는 마찰, 압박 등이 최소화될 수 있도록 한다. 또한 접안부(120)는 안경을 쓴 사람도 사용가능하도록 충분한 크기를 가질 수 있다. 접안부(120)는 좌안 접안부(121) 및 우안 접안부(123)를 포함한다. 좌안 접안부(121)는 사용자의 좌안이 밀착되어 접안되는 부분으로써, 외부에서 들어오는 빛이 좌안으로 들어오지 않게 차단한다. 우안 접안부(123)는 사용자의 우안이 밀착되어 접안되는 부분으로써, 외부에서 들어오는 빛이 우안으로 들어오지 않게 차단한다.
고정부(130)는 접안부(120)의 양측면으로부터 사용자의 후두부를 감싸는 형태로 형성되어 접안부(120) 및 사용자의 얼굴이 밀착되게 고정을 시킨다. 고정부(130)는 밴드 형태로 형성될 수 있으며, 밴드의 길이는 사용자의 두부 크기에 따라 조절될 수 있다. 한편, 도면에서는 고정부(130)가 밴드 형태로 형성된 것으로 도시되었지만 이에 한정하지 않고, 본체(100)가 헬멧 형상으로 형성되어 별도의 고정부(130)를 형성하지 않을 수 있다.
결합부(140)는 몸통부(110)의 타단에 형성되어 영상제공장치(200)를 결합시켜 고정한다. 이 때, 결합부(140)는 디스플레이부(240)가 형성된 면의 반대되는 면과 결합되어 고정될 수 있다. 또한 도면에는 도시되지 않았지만 결합부(140)와 영상제공장치(200)가 결합된 면의 후면에 덮개(미도시)를 더 포함할 수 있다. 덮개는 영상제공장치(200)를 외부충격으로부터 보호하고, 외부에서 들어오는 빛이 영상제공장치(200)와 몸통부(110)가 결합된 틈으로 들어오지 않게 차단할 수 있다.
영상제공장치(200)는 디스플레이부(240)가 접안부(120)와 대향하도록 몸통부(110)와 결합된다. 영상제공장치(200)는 디스플레이부(240)를 통해 일정 간격이 이격된 두 개의 객체(300)를 출력한다. 이 때, 영상제공장치(200)는 두 개의 객체(300)를 출력하고, 두 개의 객체(300) 중 제1 객체(310)가 좌안 접안부(121)에서만 볼 수 있도록 하며, 제2 객체(320)가 우안 접안부(123)에서만 볼 수 있도록 한다. 즉, 영상제공장치(200)는 제1 객체(310)와 제2 객체(320) 사이의 이격되는 거리를 적어도 좌안의 시선이 제2 객체(320)를 볼 수 없고, 우안의 시선이 제1 객체(310)를 볼 수 없는 거리가 되도록 제어한다.
즉, 사용자는 단안시로 객체를 보는 경우, 좌안으로 제1 객체(310)를 볼 수 있고, 우안으로 제2 객체(320)를 의 객체로 볼 수 있으며, 양안시로 보는 경우, 좌안 및 우안으로 제1 객체(310) 및 제2 객체(320)를 동시에 볼 수 있게 된다. 한편, 영상제공장치(200)는 제1 객체(310) 및 제2 객체(320)를 서로 다른 움직임을 가지도록 궤도를 제어함으로써, 사용자의 좌안 및 우안이 제1 객체(310) 및 제2 객체(320)를 추적하며 발생되는 안구운동의 효과를 극대화할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 영상제공장치가 제공하는 영상을 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 사용자의 안구를 통해 인식되는 영상을 도시한 도면이며, 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 영상제공장치가 제공하는 영상을 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 사용자의 안구를 통해 인식되는 영상을 도시한 도면이다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 영상제공장치(200)는 두 개의 객체(300)가 포함된 영상을 출력을 한다. 이 때, 두 개의 객체(300)는 서로 다른 움직임을 가지는 궤적으로 움직이며, 바람직하게는 큰 틀에서 동일한 궤적으로 움직이되, 일부 궤적이 미세하게 차이가 있도록 움직일 수 있다. 또한 두 개의 객체(300)는 규칙적인 궤적이 아닌 불규칙적인 궤적으로 움직일 수 있다. 여기서, 두 개의 객체(300)는 도형, 글자, 회사로고, 퍼즐 및 캐릭터 중 어느 하나로 형성됨으로써, 사용자는 안구운동을 통한 시력개선이 되는 동시에 객체를 통한 광고효과도 얻을 수 있다.
한편, 도 4 및 도 6은 영상제공장치(200)의 디스플레이부(240)에서 출력되는 영상이며, 도 5 및 도 7은 영상제공장치(200)의 디스플레이부(240)에서 출력되는 영상을 사용자가 양안시를 통해 보이는 영상이다. 도 5 및 도 7에 도시된 제1 객체(310) 및 제2 객체(320)를 통해 알 수 있듯이, 사용자는 양안시를 통해 제1 객체(310) 및 제2 객체(320)가 불규칙적인 궤적을 따라 추적하면서 눈의 자극을 받는다. 이를 통해, 사용자은 좌안 및 우안으로 각각 제1 객체(310) 및 제2 객체(320)를 추적하면서 눈 근육들이 개별 운동을 하게 된다. 상세하게는, 사람의 뇌는 보이는 것과 기억하는 것을 수정하기 위해 눈의 위치 등을 조절한다. 즉, 사용자는 제1 객체(310) 및 제2 객체(320)를 각각 추적하기 위해 좌안 및 우안의 위치를 수정하는 작업을 수행하며 이로 인해 좌안 및 우안의 눈 근육들이 개별 운동을 할 수 있게 된다. 여기서, 사용자의 눈 근육의 운동이 활발히 일어나면, 사용자는 제1 객체(310) 및 제2 객체(320)가 서로 겹쳐지는 영상을 볼 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 안구운동방법 중 안구운동을 유도하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 1 및 도 8을 참조하면, 안구운동방법은 서로 다른 움직임을 가지는 객체에 대한 가상현실, 증강현실 및 혼합현실 중 어느 하나의 영상을 양안시로 제공하여 사용자의 좌안 및 우안이 객체를 추적할 수 있도록 유도한다. 이를 통해, 안구운동방법은 사용자의 좌안 및 우안에 대한 외안근의 안구운동을 유도하여 시력을 개선할 수 있다.
S810단계에서, 안구운동장치(10)가 사용자의 두부에 장착된다. 여기서, 안구운동장치(10)는 사용자의 두부가 고정되는 본체(100)와, 사용자의 좌안 및 우안에 대향하는 방향으로 본체(100)와 결합되고, 두 개의 객체가 포함된 가상현실, 증강현실 및 혼합현실 중 어느 하나의 영상을 출력하는 영상제공장치(200)를 포함한다. 또한 안구운동장치(10)는 HMD 형태로 형성되고, 본체(100)와 영상제공장치(200)가 탈부착이 가능한 분리형 또는 본체(100)와 영상제공장치(200)가 하나인 일체형 중 어느 하나의 형태로 형성될 수 있다.
S830단계에서, 안구운동장치(10)가 영상을 출력한다. 즉, 안구운동장치(10)는 사용자의 좌안이 두 개의 객체 중 하나를 추적하고, 우안이 나머지 하나를 추적하도록 서로 다른 움직임을 가지는 두 개의 객체가 포함된 영상을 출력한다. 이를 통해, 사용자는 좌안 및 우안이 두 개의 객체를 각각 추적함으로써, 안구운동을 통해 시력개선을 할 수 있게 된다.
도 9는 본 발명에 따른 안구운동방법 중 안구 움직임에 따라 객체 제어하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 1 및 도 9를 참조하면, 안구운동장치(10)는 사용자의 안구 움직임에 따라 영상의 객체를 제어하여 안구운동을 극대화할 수 있다.
S910 단계에서, 안구운동장치(10)가 출력되는 영상을 추적하는 사용자의 좌안 및 우안에 대한 안구 움직임을 감지한다. 안구운동장치(10)는 도 8의 S830 단계에서 좌안 및 우안이 두 개의 객체를 각각 추적하면서 발생되는 안구 움직임을 카메라, 적외선 센서 등으로 감지를 한다.
S930 단계에서, 안구운동장치(10)가 감지된 좌안 및 우안에 대한 안구 움직임을 이용하여 사용자의 안구운동량 및 눈 근육 운동량을 산출한다. 안구운동장치(10)는 안구 중 동공의 움직임에 대한 이동거리를 산출하여 안구운동량을 산출한다. 이 때, 안구운동장치(10)는 동공의 움직임에 대한 이동거리 및 이동방향을 이용하여 눈 근육 운동량도 산출한다. 여기서, 안구운동장치(10)는 안구가 좌우로 움직이면 내측직근 및 외직근에 대한 운동량이 증가되는 것으로 판단하고, 안구가 상하와 대각선으로 움직이면 하사근 및 상안거근에 대한 운동량이 증가되는 것으로 판단한다.
S950 단계에서, 안구운동장치(10)가 산출된 안구운동량 및 눈 근육 운동량을 이용하여 영상의 객체를 제어한다. 안구운동장치(10)는 안구운동량이 기준치보다 낮은 경우, 객체의 모양, 색깔, 크기 중 적어도 하나를 변경하여 사용자의 집중도를 높여 안구운동량을 기준치만큼 올린다. 또한 안구운동장치(10)는 눈 근육 운동량이 기준치보다 낮은 눈 근육이 있는 경우, 눈 근육 운동량이 낮은 눈 근육을 자극할 수 있는 궤적으로 객체를 움직이게 제어한다. 즉, 안구운동장치(10)는 객체에 대한 모양, 색깔, 크기 및 궤적 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
10: 안구운동장치 100: 본체
110: 몸통부 120: 접안부
121: 좌안 접안부 123: 우안 접안부
125: 얼굴 접안부 130: 고정부
140: 결합부 200: 영상제공장치
210: 통신부 220: 감지부
230: 제어부 240: 디스플레이부
250: 저장부 300: 객체
310: 제1 객체 320: 제2 객체

Claims (13)

  1. 사용자의 두부에 장착되는 본체; 및
    상기 사용자의 좌안 및 우안에 대향하는 방향으로 상기 본체와 결합되고, 서로 다른 움직임을 가지는 두 개의 객체가 포함된 가상현실, 증강현실 및 혼합현실 중 어느 하나의 영상을 출력하여 상기 두 개의 객체 중 하나가 상기 좌안을 통해 추적되고, 나머지 하나가 상기 우안을 통해 추적되도록 유도하는 영상제공장치;
    를 포함하는 객체추적을 이용한 안구운동장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 본체는,
    일단과 타단 사이가 빈 공간으로 형성되고, 타단이 개방되는 몸통부;
    상기 몸통부의 일단에 형성되어 상기 사용자의 얼굴과 접하고, 상기 좌안 및 상기 우안에 대한 시선이 서로 차단시키는 접안부;
    상기 접안부의 양측면으로부터 상기 사용자의 후두부를 감싸는 형태로 형성되어 상기 접안부 및 상기 사용자의 얼굴이 밀착되게 고정시키는 고정부; 및
    상기 몸통부의 타단에 형성되어 상기 영상제공장치를 결합시키는 결합부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 객체추적을 이용한 안구운동장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 몸통부는,
    일단과 타단 사이의 거리가 5㎝ 내지 20㎝인 것을 특징으로 하는 객체추적을 이용한 안구운동장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 영상제공장치는,
    상기 두 개의 객체가 포함된 영상을 출력하는 디스플레이부; 및
    상기 디스플레이부로부터 출력되는 두 개의 객체가 일정 간격을 유지하면서 불규칙적인 궤적의 움직임을 가지도록 제어하는 제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 객체추적을 이용한 안구운동장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 영상제공장치는,
    상기 두 개의 객체를 추적하는 상기 좌안 및 상기 우안에 대한 안구 움직임을 감지하는 감지부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 객체추적을 이용한 안구운동장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 감지부에서 감지된 좌안 및 우안에 대한 안구 움직임을 이용하여 상기 사용자의 안구운동량 및 눈 근육 운동량을 산출하는 것을 특징으로 하는 객체추적을 이용한 안구운동장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 산출된 안구운동량 및 눈 근육 운동량을 이용하여 상기 영상의 객체에 대한 모양, 색깔, 크기 및 궤적 중 적어도 하나를 제어하는 것을 특징으로 하는 객체추적을 이용한 안구운동장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 영상제공장치는,
    상기 본체와 탈부착이 가능한 것을 특징으로 하는 객체추적을 이용한 안구운동장치.
  9. 본체와, 사용자의 좌안 및 우안에 대향하는 방향으로 상기 본체와 결합되고, 두 개의 객체가 포함된 가상현실, 증강현실 및 혼합현실 중 어느 하나의 영상을 출력하는 영상제공장치를 포함하는 안구운동장치를 상기 사용자의 두부에 장착하는 단계; 및
    상기 안구운동장치가 상기 사용자의 좌안이 상기 두 개의 객체 중 하나를 추적하고, 우안이 나머지 하나를 추적하도록 서로 다른 움직임을 가지는 두 개의 객체가 포함된 상기 영상을 출력하는 단계;
    를 포함하는 객체추적을 이용한 안구운동방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 안구운동장치가 상기 출력되는 영상을 추적하는 상기 사용자의 좌안 및 우안에 대한 안구 움직임을 감지하는 단계;
    상기 안구운동장치가 상기 감지된 좌안 및 우안에 대한 안구 움직임을 이용하여 상기 사용자의 안구운동량을 산출하는 단계; 및
    상기 안구운동장치가 상기 산출된 안구운동량을 이용하여 상기 영상의 객체를 제어하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 객체추적을 이용한 안구운동방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 객체를 제어하는 단계는,
    상기 객체에 대한 모양, 색깔, 크기 및 궤적 중 적어도 하나를 제어하는 것을 특징으로 하는 객체추적을 이용한 안구운동방법.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 객체는,
    도형, 글자, 회사로고, 퍼즐 및 캐릭터 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 객체추적을 이용한 안구운동방법.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 영상은,
    광고, 교육, 영화 및 게임 중 적어도 하나의 분야에 적용되는 것을 특징으로 하는 객체추적을 이용한 안구운동방법.
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