KR20190125597A - the lecture system using the iris scanning type head mounted display - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기존의 HMD(head mounted display)를 개선하여 홍채인증 센서 및 시선추적 센서를 설치하고, 홍채정보를 이용한 강의 수강시 수강생의 시선을 추적하여 상기 서버가 수강생의 집중도를 기록하는 것을 특징으로 하는 홍채인식형 HMD를 이용한 강의 시스템에 관한 것이다.The present invention is to install the iris authentication sensor and eye tracking sensor by improving the existing head mounted display (HMD), and the server records the student's concentration by tracking the student's gaze when taking the lecture using the iris information It relates to a lecture system using an iris recognition type HMD.
HMD(head mounted display)란 머리에 쓰고 보는 작은 디스플레이로 가상현실, 증강현실 등을 경험할 수 있는 휴대용 장치를 말한다. 1968년 최초의 HMD 모델이 발표되었으며, 이후 군사와 게임 분야에서 지속적인 성능 개선이 이루어져 왔다. A head mounted display (HMD) is a small display on the head that is a portable device that can experience virtual reality and augmented reality. The first HMD model was released in 1968, and there has been continuous performance improvement in the military and gaming sectors.
최근에는 사용자가 상기 HMD(head mounted display)를 이용하여 컴퓨터로 생성된 가상의 공간에서 보고 듣고 느끼면서 데이터와 상호작용을 하고 직접 또는 간접적으로 가상의 공간에서 움직일 수 있는 VR(Virtual Reality) 기술이 급속도로 발전하고 있다.Recently, VR (Virtual Reality) technology, which allows users to interact with data and move directly or indirectly in a virtual space by using the head mounted display (HMD), sees, hears, and feels in a computer-generated virtual space It is developing rapidly.
이에 본 발명자는 기존의 VR(Virtual Reality) 기술에 e-Learning 타입의 강의시스템을 도입하되, 기존의 HMD(head mounted display)를 개선하여 홍채인증 센서 및 시선추적 센서를 설치하고, 홍채정보를 이용한 강의 수강시 수강생의 시선을 추적하여 상기 서버가 수강생의 집중도를 기록하는 것을 특징으로 하는 홍채인식형 HMD를 이용한 강의 시스템을 개발하기에 이르렀다.In this regard, the present inventor introduces an e-learning type lecture system to existing VR (Virtual Reality) technology, installs an iris authentication sensor and eye tracking sensor by improving an existing head mounted display (HMD), and uses iris information. When the lecture was taken, the server tracked the student's eyes and developed the lecture system using the iris recognition type HMD, wherein the server records the student's concentration.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해서 제시되는 것이다. 그 목적은 기존의 HMD(head mounted display)를 개선하여 홍채인증 센서 및 시선추적 센서를 설치하고, 홍채정보를 이용한 강의 수강시 수강생의 시선을 추적하여 상기 서버가 수강생의 집중도를 기록하는 것을 특징으로 하는 홍채인식형 HMD를 이용한 강의 시스템을 제공하고자 한다. The present invention is proposed to solve the conventional problems as described above. The purpose is to install the iris authentication sensor and eye tracking sensor by improving the existing head mounted display (HMD), and to track the student's eye when taking the lecture using iris information, the server records the student's concentration To provide a lecture system using the iris recognition HMD.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 홍채인증 센서 및 시선추적 센서를 포함하는 홍채인식형 HMD(100);In order to solve the above technical problem, the present invention provides an iris
상기 홍채인식형 HMD(100)와 인터넷으로 연결되는 서버;A server connected to the iris recognition type HMD 100 and the Internet;
를 포함하여 구성되되,Consists of including
강의 가입시 사용자의 등록된 홍채정보를 이용하여 상기 홍채인증 센서가 수강생의 홍채를 인식하여 강의가 시작된 후,After the lecture is started by the iris authentication sensor recognizing the iris of the student by using the registered iris information of the user at the time of joining the lecture,
상기 시선추적 센서가 수강생의 시선을 추적하여 상기 서버가 수강생의 집중도를 기록하는 것을 특징으로 하는 홍채인식형 HMD를 이용한 강의 시스템을 제공한다.The eye tracking sensor tracks the student's eyes to provide the lecture system using the iris recognition type HMD, characterized in that the server records the student's concentration.
본 발명에 따르면 기존의 HMD(head mounted display)를 개선하여 홍채인증 센서 및 시선추적 센서를 설치하고, 홍채정보를 이용한 강의 수강시 수강생의 시선을 추적하여 상기 서버가 수강생의 집중도를 기록하는 것을 특징으로 하는 홍채인식형 HMD를 이용한 강의 시스템을 제공한다. According to the present invention, by installing an iris authentication sensor and a gaze tracking sensor by improving an existing head mounted display (HMD), the server records the student's concentration by tracking the eyes of the students when taking the lecture using the iris information. It provides a lecture system using the iris recognition HMD.
도 1은 본 발명의 홍채인식형 HMD를 이용한 강의 시스템을 개략적인 개념을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 홍채인식형 HMD를 이용한 강의 시스템을 개념을 시계열적으로 도시한 것이다.
도 3 내지 6은 본 발명의 홍채인식형 HMD를 이용한 강의 시스템을 순서도로 도시한 것이다.Figure 1 shows a schematic concept of a lecture system using the iris recognition type HMD of the present invention.
Figure 2 illustrates the concept of a lecture system using the iris recognition type HMD of the present invention in time series.
3 to 6 are flowcharts showing the lecture system using the iris recognition HMD of the present invention.
이하 첨부한 도면과 함께 상기와 같은 본 발명의 개념이 바람직하게 구현된 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 홍채인식형 HMD를 이용한 강의 시스템을 개략적인 개념을 도시한 것이다.Figure 1 shows a schematic concept of a lecture system using the iris recognition HMD of the present invention.
도시된 바와 같이, As shown,
본 발명의 홍채인식형 HMD(100)는,Iris recognition type HMD (100) of the present invention,
적외선 카메라 또는 적외선 센서, 홍채인증 센서, 시선추적 센서, 디스플레이부를 포함하여 구성된다.Infrared camera or infrared sensor, iris authentication sensor, eye tracking sensor, including a display unit.
상기 홍채인식형 HMD(100)는 사용자의 착용시 내부는 어둡게 되어 상기 홍채인증 센서 및 상기 시선추적 센서가 제 기능을 다하지 못할 수 가 있다. The iris recognition type HMD 100 may become dark inside when the user wears the iris authentication sensor and the gaze tracking sensor.
따라서 상기 적외선 카메라 또는 적외선 센서는 이를 보완하는 기능을 하는 것으로 별도로 설치될 수 도 있고 상기 홍채인증 센서 및 상기 시선추적 센서에 상기 적외선 카메라 또는 적외선 센서 기능이 포함될 수도 있다.Therefore, the infrared camera or the infrared sensor may be separately installed as a supplementary function, and the iris authentication sensor and the eye tracking sensor may include the infrared camera or the infrared sensor function.
본 발명의 시스템은 가입 및 수강접수, 강의 수강 및 시선 추적 활용 집중도 측정, 수강 내역 저장, 강의 수료 및 자격 발급 등의 4가지 단계로 크게 구성된다.The system of the present invention is largely composed of four stages: subscription and course registration, lecture concentration and gaze tracking utilization concentration measurement, course history storage, course completion and qualification issuance.
먼저 사용자는 홍채인식(인증) 모듈(센서), 시선추적 모듈(센서)이 내장되거나 추가부착된 HMD를 사용하여 이러닝(e-learning) 서비스 교육 플랫폼(서버)에 접속한다. First, the user connects to an e-learning service education platform (server) using an HMD that has an iris recognition (authentication) module (sensor) and an eye tracking module (sensor) built-in or additionally attached.
WiFi 등 무선네트워크와 유선네트워크를 통해 온라인으로 연결된 HMD는 사용자의 홍채인식으로 사용자의 신원을 인증하고, 해당되는 교육 강의를 가상현실로 360도의 영상 및 3D 체험 환경으로 몰입감 있게 제공한다. HMD, which is connected online via wireless and wired networks such as WiFi, authenticates the user's identity with the user's iris recognition and provides immersive 360-degree video and 3D experiences in virtual reality.
이러한 가상강의는 국가자격증, 민간자격증의 온라인강의 또는 직업 안전교육, 대학 온라인 강의 등에 사용될 수 있다. Such virtual lectures can be used for national qualifications, private education online lectures or occupational safety education, university online lectures, etc.
시선추적 기능은 사용자가 얼마나 집중하여 강의를 보고 있는지를 파악하여 학생 태도평가에 활용하고, The eye tracking feature can be used to assess student attitudes by understanding how focused users are on lectures,
사용자의 시선 쏠림이 발생하는 부분이나 콘텐츠를 찾아 향후 교육 개발 개선에 활용한다. Find the part or contents where user's attention is focused and use it to improve education development in the future.
사용자는 VR 강의를 지정된 분량 이상 시청 및 참여하여 본인의 출석 및 수강 여부를 저장하고, 학생 평가 및 수료 자격증 발급 여부에 기록을 활용하게 된다. Users watch and participate in VR lectures for a specified amount or more to store their attendance and attendance, and to use the records for student evaluation and issuance of certificate of completion.
도 2는 본 발명의 홍채인식형 HMD를 이용한 강의 시스템을 개념을 시계열적으로 도시한 것이다.2 is a time series illustrating the concept of a lecture system using the iris recognition type HMD of the present invention.
도 3 내지 6은 본 발명의 홍채인식형 HMD를 이용한 강의 시스템을 순서도로 도시한 것이다.3 to 6 are flowcharts showing the lecture system using the iris recognition HMD of the present invention.
본 발명의 홍채인식형 HMD를 이용한 강의 시스템은,Lecture system using the iris recognition type HMD of the present invention,
홍채인증 센서 및 시선추적 센서를 포함하는 홍채인식형 HMD(100);Iris
상기 홍채인식형 HMD(100)와 인터넷으로 연결되는 서버;A server connected to the iris
를 포함하여 구성되되,Consists of including
강의 가입시 사용자의 등록된 홍채정보를 이용하여 상기 홍채인증 센서가 수강생의 홍채를 인식하여 강의가 시작된 후,After the lecture is started by the iris authentication sensor recognizing the iris of the student by using the registered iris information of the user at the time of joining the lecture,
상기 시선추적 센서가 수강생의 시선을 추적하여 상기 서버가 수강생의 집중도를 기록하는 것을 특징으로 한다.The eye tracking sensor tracks the eyes of the students, and the server records the concentration of the students.
강의 수강 중 시선추적 센서는 사용자의 시선을 추적하여 시선 정보를 검출한다. 이때의 시선정보는 응시점, 응시시간, 응시 횟수 등을 도출하며, 메인 컨텐츠의 주요 재생영역과 시선추적을 통한 응시점과의 일치율을 비교한 비교지표를 생성하고, 이를 통한 집중도를 도출한다. The gaze tracking sensor detects gaze information while tracking the gaze of a user during lectures. At this time, the gaze information, the gaze point, the gaze time, the number of gazes, etc. are derived, and a comparison index which compares the coincidence rate between the main playback area of the main content and the gaze point through gaze tracking is generated, and the concentration level is derived.
강의 재생이 끝난 이후, 강의 도중 수집된 집중도의 평균값을 내어 집중도 레벨을 판별한다.After the lecture is finished, the concentration level is determined by taking the average value of the concentration collected during the lecture.
그리고 강의 종료시 상기 서버는 학습진도, 수강생 집중도를 포함한 수강내역을 저장하는 것을 특징으로 한다.And at the end of the lecture, the server is characterized by storing the course history, including the learning progress, student concentration.
더불어 상기 서버는 상기 수강내역을 분석하여 강의수료 여부를 평가하고 상기 수강생에게 수료증을 발급하는 것을 특징으로 한다.In addition, the server analyzes the course history to evaluate the completion of the lecture, characterized in that to issue a certificate to the learner.
본 발명에 상세한 개념은 도면에 도시되어 있으므로 부연설명을 줄이도록 한다.The detailed concept of the present invention is illustrated in the drawings to reduce the description.
도 4를 상세히 설명하면,4 will be described in detail.
본 발명은 360도 강의 영상 및 3D 체험 환경등과 조작가능한 실습환경을 제공하여 몰입도 있는 교육을 수강할 수 있다. The present invention can provide immersive education by providing a 360 degree lecture image, a 3D experience environment, and an operable practice environment.
그리고 시선추적을 활용해 집중도를 파악하여 태도평가 및 교육 내용 개선에 반영할 수 있다.In addition, by using eye tracking, the concentration can be identified and reflected in attitude evaluation and improvement of educational contents.
또한 수강생의 특성을 파악하여 원하는 서비스를 제공하게 되는 데,In addition, by understanding the characteristics of the students to provide the desired service,
예를 들어 설명하면,For example,
직업 안전 교육을 수강하는 사용자의 경우에는 시험단계를 거치지 않으며, 교육 수강여부만이 중요하다.Users taking occupational safety education do not go through the test phase, and only the education is important.
국가 및 민간 자격증의 강의를 수강하는 사용자의 경우에는 교육 수강여부와 진도율(출석율)이 중요하며, 시험 단계를 거치게 된다.For users taking national and private certification classes, whether or not to take the training and the progress rate (attendance rate) is important and goes through the testing stage.
대학등의 온라인 강의를 수강하는 사용자의 경우에는 교육 수강여부와 진도율(출석율), 학생 수업 태도 등이 중요하므로 이러한 콘텐츠를 제공한다.In the case of users who take online lectures such as universities, such contents are provided because the availability of education, progress rate (attendance rate), and student class attitude are important.
본 발명은 상기에서 언급한 바와 같이 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하며, 다양한 분야에서 사용 가능하다. Although the present invention has been described in connection with the preferred embodiment as mentioned above, various modifications and variations are possible without departing from the gist of the present invention, and can be used in various fields.
따라서 본 발명의 청구범위는 이건 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함한다.Therefore, the claims of the present invention include modifications and variations that fall within the true scope of the invention.
100: 홍채인식형 HMD(head mounted display)100: iris recognition HMD (head mounted display)
Claims (3)
상기 홍채인식형 HMD(100)와 인터넷으로 연결되는 서버;
를 포함하여 구성되되,
강의 가입시 사용자의 등록된 홍채정보를 이용하여 상기 홍채인증 센서가 수강생의 홍채를 인식하여 강의가 시작된 후,
상기 시선추적 센서가 수강생의 시선을 추적하여 상기 서버가 수강생의 집중도를 기록하는 것을 특징으로 하는 홍채인식형 HMD를 이용한 강의 시스템.
Iris recognition type HMD 100 including an iris authentication sensor and an eye tracking sensor;
A server connected to the iris recognition type HMD 100 and the Internet;
Consists of including
After the lecture is started by the iris authentication sensor recognizing the iris of the student using the registered iris information of the user when the lecture is registered,
The gaze tracking sensor tracks the eyes of the students so that the server records the concentration of the students, the lecture system using the iris recognition type HMD.
강의 종료시 상기 서버는 학습진도, 수강생 집중도를 포함한 수강내역을 저장하는 것을 특징으로 하는 홍채인식형 HMD를 이용한 강의 시스템.
In claim 1,
At the end of the lecture, the server is a lecture system using the iris recognition HMD, characterized in that for storing the course history including the learning progress, student concentration.
상기 서버는 상기 수강내역을 분석하여 강의수료 여부를 평가하고 상기 수강생에게 수료증을 발급하는 것을 특징으로 하는 홍채인식형 HMD를 이용한 강의 시스템.
In claim 2,
The server analyzes the course history to evaluate the completion of the lecture, and the lecture system using the iris recognition type HMD, characterized in that to issue a certificate to the learner.
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