KR20210154053A - 헤드다운 타입 착용형 증강현실 구현 장치 - Google Patents

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KR20210154053A
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Abstract

본 발명은 헤드다운 타입 착용형 증강현실 구현 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 착용형 증강현실 구현 장치로서, 사용자가 목 및/또는 어깨에 착용할 수 있는 착용부; 상기 착용부와 연결되는 본체; 및 상기 본체와 연결되며, 상기 착용부를 착용한 사용자가 고개를 숙인 상태에서 사용자에게 증강현실을 제공하되, 고개를 숙인 사용자의 눈의 전방에 배치되어, 디스플레이에서 출력되는 증강현실 영상 광이 고개를 숙인 사용자의 눈에 도달되도록 하는 광학계를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 헤드다운 타입 착용형 증강현실 구현 장치에 따르면, 사용자가 목 및/또는 어깨에 착용할 수 있는 착용부와, 고개를 숙인 사용자의 눈의 전방에 배치되어 디스플레이에서 출력되는 증강현실 영상 광이 고개를 숙인 사용자의 눈에 도달되도록 하는 광학계를 포함함으로써, 사용자의 머리 움직임을 자유롭게 하면서도 사용자가 고개를 숙인 상태에서 증강현실을 제공받을 수 있도록 하여, 고개를 숙이고 있을 때 장치의 무게로 인해 가해지는 피로감을 최소화하여 장시간 사용할 수 있고, 시야를 아래로 향하고 작업해야 하는 치과의사, 엔지니어 등 특정 직업군의 업무에 편안하게 증강현실을 적용할 수 있다.

Description

헤드다운 타입 착용형 증강현실 구현 장치{HEAD-DOWN TYPE WEARABLE AUGMENTED REALITY APPARATUS}
본 발명은 착용형 증강현실 구현 장치로서, 보다 구체적으로는 헤드다운 타입 착용형 증강현실 구현 장치에 관한 것이다.
디지털 디바이스의 경량화 및 소형화 추세에 따라 다양한 웨어러블 디바이스(wearable device)들이 개발되고 있다. 이러한 웨어러블 디바이스의 일종인 헤드 마운티드 디스플레이(Head Mounted Display)는 사용자가 머리에 착용하여 멀티미디어 컨텐츠 등을 제공받을 수 있는 각종 디바이스를 의미한다. 여기서 헤드 마운티드 디스플레이(HMD)는 사용자의 신체에 착용 되어 사용자가 이동함에 따라서 다양한 환경에서 사용자에게 영상을 제공하게 된다. 이러한 헤드 마운티드 디스플레이(HMD)는 투과(see-through)형과 밀폐(see-closed)형으로 구분되고 있으며, 투과형은 주로 증강현실(Augmented Reality, AR)용으로 사용되고, 밀폐형은 주로 가상현실(Virtual Reality, VR)용으로 사용되고 있다.
도 1은 일반적인 안경 형태의 헤드 마운티드 디스플레이(HMD)의 개략적인 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 일반적인 밴드 형태의 헤드 마운티드 디스플레이(HMD)의 개략적인 구성을 도시한 도면이다. 도 1 및 도 2에 각각 도시된 바와 같이, 일반적인 안경 형태 또는 밴드 형태의 헤드 마운티드 디스플레이는 사용자의 안면 또는 두부에 착용되어 투과되는 렌즈를 통해 실제 세계에 증강현실(AR)의 영상 정보를 투영하여 사용자에게 제공하게 된다.
이와 같은 헤드 마운티드 디스플레이는 안경이나 고글 형태로 머리에 착용하기 때문에, 안정적으로 증강현실을 제공할 수 있는 장점이 있다. 그러나 머리에 쓰는 형태이기 때문에 무게가 무거우면 머리 움직임이 불편해지고 오래 착용할 수 없으므로, 충분한 크기의 배터리를 구성할 수 없거나 별도의 장치로 배터리를 구비해야 하는 문제가 있다.
또한, 시야를 아래로 향해야 하는 치과의사, 엔지니어 등 특정 직업군의 업무에 증강현실을 적용하고자 할 때, 헤드 마운티드 디스플레이는 그 무게로 인해 고개를 숙이고 있기에 피로감이 크기 때문에 사용에 어려움이 있는 한계가 있다.
한편, 본 발명과 관련된 선행기술로서, 공개특허 제10-2016-0032656호(발명의 명칭: 증강현실을 위한 광학장치, 공개일자: 2016년 03월 24일) 등이 개시된 바 있다.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 사용자가 목 및/또는 어깨에 착용할 수 있는 착용부와, 고개를 숙인 사용자의 눈의 전방에 배치되어 디스플레이에서 출력되는 증강현실 영상 광이 고개를 숙인 사용자의 눈에 도달되도록 하는 광학계를 포함함으로써, 사용자의 머리 움직임을 자유롭게 하면서도 사용자가 고개를 숙인 상태에서 증강현실을 제공받을 수 있도록 하여, 고개를 숙이고 있을 때 장치의 무게로 인해 가해지는 피로감을 최소화하여 장시간 사용할 수 있고, 시야를 아래로 향하고 작업해야 하는 치과의사, 엔지니어 등 특정 직업군의 업무에 편안하게 증강현실을 적용할 수 있는, 헤드다운 타입 착용형 증강현실 구현 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 헤드다운 타입 착용형 증강현실 구현 장치는,
착용형 증강현실 구현 장치로서,
사용자가 목 및/또는 어깨에 착용할 수 있는 착용부;
상기 착용부와 연결되는 본체; 및
상기 본체와 연결되며, 상기 착용부를 착용한 사용자가 고개를 숙인 상태에서 사용자에게 증강현실을 제공하되, 고개를 숙인 사용자의 눈의 전방에 배치되어, 디스플레이에서 출력되는 증강현실 영상 광이 고개를 숙인 사용자의 눈에 도달되도록 하는 광학계를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 광학계는,
바이저 형태로서 하단이 상기 착용부에 연결될 수 있다.
바람직하게는, 상기 광학계는, 빔 스플리터를 포함하여 구현될 수 있다.
바람직하게는,
실제 세계와 함께 영상 정보가 사용자에게 최적화된 화면으로 제공될 수 있도록 영상 광을 출력하는 디스플레이를 더 포함할 수 있다.
더욱 바람직하게는,
상기 착용부를 착용한 사용자의 머리 움직임 정보를 수집하는 IMU 센서를 포함하는 센서부; 및
상기 센서부에서 수집되는 머리 움직임 정보를 전달받아, 증강현실 영상 정보가 사용자에게 최적화된 화면으로 제공될 수 있도록, 증강현실 영상 정보를 생성하여 상기 디스플레이로 전송 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
더더욱 바람직하게는, 상기 센서부는,
상기 IMU 센서가 내장된 머리 착용 밴드 형태일 수 있다.
더더욱 바람직하게는, 상기 제어부는,
상기 센서부에서 수집되는 머리 움직임 정보를 무선 통신으로 전달받을 수 있다.
더더욱 바람직하게는,
상기 본체 또는 센서부에 장착되어 위치 정보를 제공하기 위한 GPS 모듈;
상기 본체에 내장되며, 전원을 공급하기 위한 전원 공급부;
상기 전원 공급부의 온/오프를 위한 스위치부; 및
상기 제어부의 제어 하에 센서부, 다른 착용형 증강현실 구현 장치 및 서버 중 적어도 하나와 데이터 통신을 수행하는 통신부를 더 포함하여 구성할 수 있다.
본 발명에서 제안하고 있는 헤드다운 타입 착용형 증강현실 구현 장치에 따르면, 사용자가 목 및/또는 어깨에 착용할 수 있는 착용부와, 고개를 숙인 사용자의 눈의 전방에 배치되어 디스플레이에서 출력되는 증강현실 영상 광이 고개를 숙인 사용자의 눈에 도달되도록 하는 광학계를 포함함으로써, 사용자의 머리 움직임을 자유롭게 하면서도 사용자가 고개를 숙인 상태에서 증강현실을 제공받을 수 있도록 하여, 고개를 숙이고 있을 때 장치의 무게로 인해 가해지는 피로감을 최소화하여 장시간 사용할 수 있고, 시야를 아래로 향하고 작업해야 하는 치과의사, 엔지니어 등 특정 직업군의 업무에 편안하게 증강현실을 적용할 수 있다.
도 1은 일반적인 안경 형태의 헤드 마운티드 디스플레이(HMD)의 개략적인 구성을 도시한 도면.
도 2는 일반적인 밴드 형태의 헤드 마운티드 디스플레이(HMD)의 개략적인 구성을 도시한 도면.
도 3은 종래의 헤드 마운티드 디스플레이 장치의 문제점을 설명하기 위해 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 헤드다운 타입 착용형 증강현실 구현 장치의 구성을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 헤드다운 타입 착용형 증강현실 구현 장치를 착용한 사용자의 모습을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 헤드다운 타입 착용형 증강현실 구현 장치의 사시도를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 헤드다운 타입 착용형 증강현실 구현 장치의 측면을 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’ 되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’ 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’ 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 3은 종래의 헤드 마운티드 디스플레이 장치의 문제점을 설명하기 위해 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 종래의 헤드 마운티드 디스플레이 장치는 안경이나 고글 형태로 머리에 착용하기 때문에, 장시간 사용을 위한 전원 공급을 위해 머리 뒤쪽에 배터리를 장착하거나(도 3에서 머리 뒤쪽의 빗금친 박스), 팔이나 허리 등에 별도의 배터리를 구비하고 배터리와 해드 마운티드 디스플레이 장치를 유선으로 연결해야 하는 문제가 있다(도 3에서 케이블로 연결된 박스). 머리 뒤쪽에 배터리를 장착하게 되면 그 무게로 인해 머리 움직임이 어려워지고 오래 착용하기 힘들며 특히, 고개를 숙인 상태에서 작업하기는 더욱 어려운 한계가 있다. 또한, 유선으로 외부와 연결된 배터리를 사용하는 경우에는, 유선 연결로 인해 동작이 제한되는 불편이 있다.
뿐만 아니라, 시야를 아래로 향해야 하는 치과의사, 엔지니어 등 특정 직업군이 업무에 증강현실을 적용하는 경우에는, 헤드 마운티드 디스플레이 장치의 무게가 업무 피로도를 크게 높이기 때문에, 사용에 어려움이 있는 실정이다.
도 4는 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한, 본 발명의 일실시예에 따른 헤드다운 타입 착용형 증강현실 구현 장치(100)의 구성을 도시한 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 헤드다운 타입 착용형 증강현실 구현 장치(100)는, 착용부(110), 본체(120) 및 광학계(130)를 포함하여 구성될 수 있으며, 디스플레이(140), 센서부(150), 제어부(160), GPS 모듈(170), 카메라부(175), 전원 공급부(180), 스위치부(185) 및 통신부(190)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 헤드다운 타입 착용형 증강현실 구현 장치(100)를 착용한 사용자의 모습을 도시한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 헤드다운 타입 착용형 증강현실 구현 장치(100)는, 사용자가 착용부(110)를 통해 목 및/또는 어깨에 착용할 수 있는 형태로서, 착용한 사용자가 고개를 들고 있는 상태(헤드업 상태)에서는 증강현실 없이 맨눈으로 실제 세계를 인지할 수 있고(도 5의 좌측), 고개를 숙이고 있는 상태(헤드다운 상태)에서는 광학계(130)를 통해 실제 세계에 영상 정보가 결합한 증강현실을 체험할 수 있다(도 5의 우측).
이하에서는, 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 헤드다운 타입 착용형 증강현실 구현 장치(100)의 각 구성요소에 대해 상세히 설명하도록 한다.
착용부(110)는, 사용자가 목 및/또는 어깨에 착용할 수 있도록 하는 구성이다. 착용부(110)는 목에 본체(120) 및 광학계(130)를 걸칠 수 있도록 구성될 수 있고, 어깨로 무게가 분산되도록 어깨 착용 가능한 밴드를 더 포함하여 구성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 헤드다운 타입 착용형 증강현실 구현 장치(100)의 사시도를 도시한 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 헤드다운 타입 착용형 증강현실 구현 장치(100)의 착용부(110)는, 본체(120) 및 광학계(130)를 사용자의 목 및/또는 어깨에 착용하기 위한 착용 밴드(111)와 사용자의 신체에 맞추어 착용 밴드(111)를 고정하는 고정 부재(112)를 포함하여 구성될 수 있다. 착용 밴드(111)는 신축성이 있는 밴드 형태일 수 있으나, 실시예에 따라서는 신체 굴곡에 맞추어 성형되며 본체(120)와 체결 고정이 쉬운 플라스틱, 금속, 합성섬유 등 다양한 재질로 구성될 수 있다. 또한, 고정 부재(112)는 벨크로, 단추, 길이 조절 가능한 신축성 밴드, 끈 등일 수 있다. 다만, 착용부(110)가 도 6에 도시된 바와 같은 형태로 한정되는 것은 아니며, 본체(120) 및 광학계(130)를 목과 어깨에 단단히 고정할 수만 있다면, 목걸이 형태, 넥밴드 형태, 목 베개 형태, 조끼 형태 등 다양한 형태로 구현될 수 있다.
본체(120)는, 착용부(110)와 연결되는 구성으로서, 내부에 디스플레이(140), 제어부(160), GPS 모듈(170), 전원 공급부(180), 통신부(190) 등의 구성을 포함할 수 있다. 본체(120)는, 착용부(110)와 탈착할 수 있도록 구성하여 필요에 따라 분리하거나 체결하여 사용할 수 있고, 사용자의 신체 조건이나 취향에 따라 착용부(110)를 변경할 수도 있다.
광학계(130)는, 본체(120)와 연결되며, 착용부(110)를 착용한 사용자가 고개를 숙인 상태에서 사용자에게 증강현실을 제공하되, 고개를 숙인 사용자의 눈의 전방에 배치되어, 디스플레이(140)에서 출력되는 증강현실 영상 광이 고개를 숙인 사용자의 눈에 도달되도록 할 수 있다. 즉, 광학계(130)는 사용자의 시야를 통한 실제 세계(real world)가 투과되어 보임과 동시에, 증강현실 영상 광을 사용자의 눈에 도달하도록 하여, 광학계(130)를 통해 투과되어 보이는 실제 세계와 함께 증강현실 영상 정보가 결합한 증강현실을 제공할 수 있다.
특히, 도 5의 우측에 도시된 바와 같이, 광학계(130)는 착용부(110)를 착용한 사용자가 고개를 숙였을 때의 사용자 양안의 전방에 배치되어, 헤드다운 상태에서 증강현실을 제공할 수 있다. 헤드업 상태에서는 맨눈으로 실제 세계를 볼 수 있도록 광학계(130)의 크기, 착용 시 위치, 각도 등을 조절할 수 있다.
이때, 사용자가 착용부(110)를 착용하고 고개를 숙였을 때 광학계(130)와 사용자의 눈과의 거리나 각도가 최적화될 수 있도록, 본체(120)의 형태와 크기를 설정할 수 있다. 실시예에 따라서는, 본체(120)의 형태와 크기뿐만 아니라, 본체(120)와 연결 고정되는 착용부(110)의 형태를 조절하여 광학계(130)와 사용자의 눈 사이의 거리 및 위치를 조절할 수도 있다.
한편, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 광학계(130)는, 바이저 형태로서 하단이 착용부(110)에 연결될 수 있다. 또한, 광학계(130)는, 빔 스플리터를 포함하여 구현될 수도 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 헤드다운 타입 착용형 증강현실 구현 장치(100)의 측면을 도시한 도면이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 헤드다운 타입 착용형 증강현실 구현 장치(100)의 광학계(130)는, 빔 스플리터와 렌즈, 미러 등의 광학 요소들로 구성될 수 있다. 빔 스플리터를 이용한 광학계(130)는, 고글 등의 형태로 구현되는 헤드 마운티드 디스플레이 장치에 주로 사용될 수 있는데, 본 발명에서는 광학계(130)의 방향을 변형하여 본체(120)에 위치한 디스플레이(140)에서 광학계(130) 방향으로 증강현실 영상 광을 출력하도록 함으로써, 헤드다운 타입 착용형 증강현실 구현 장치(100)를 구성할 수 있다. 그 밖에, 광학계(130)는 증강현실 구현이 가능한 다양한 방식의 광학계(130)로 구현될 수 있다.
디스플레이(140)는, 실제 세계와 함께 영상 정보가 사용자에게 최적화된 화면으로 제공될 수 있도록 영상 광을 출력할 수 있다. 보다 구체적으로, 디스플레이(140)는 광학계(130)를 통해 사용자의 눈으로 영상 광이 입사될 수 있도록, 광학계(130) 방향으로 증강현실 영상 광을 출력할 수 있다. 이러한 디스플레이(140)는 후술하게 될 제어부(160)의 제어 하에, 각종 정보를 증강현실 기반으로 사용자에게 제공하는 영상 정보를 출력할 수 있다. 디스플레이(140)는 본체(120)에 장착될 수 있으며, OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등 다양한 디스플레이(140) 소자를 이용해 구현될 수 있다.
센서부(150)는, 착용부(110)를 착용한 사용자의 머리 움직임 정보를 수집하는 IMU 센서를 포함할 수 있다. 이때, 센서부(150)는, IMU 센서가 내장된 머리 착용 밴드 형태로 구현될 수 있다. 즉, 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 사용자가 IMU 센서가 내장된 머리 착용 밴드 형태로 구현된 센서부(150)를 착용하면, 사용자의 머리 움직임을 정밀하게 파악하여 머리 움직임에 따라 최적화된 증강현실 영상 정보가 제공될 수 있다.
또한, 센서부(150)는 사용자의 동공 위치를 파악하기 위한 동공 인식 센서를 더 포함하여 구성될 수 있다. 동공 인식 센서는 광학계(130)의 위쪽 말단에 구비되어 사용자가 고개를 숙였을 때 사용자의 동공 위치를 정밀하게 파악할 수 있으며, 사용자 동공 위치를 제어부(160)에 전달하여 사용자가 바라보는 위치나 바라보는 대상에 따라 증강현실 영상 정보가 제공될 수 있다.
그밖에, 센서부(150)는 주변의 이산화탄소 농도, 유해물질 농도, 온도, 습도, 조도 등의 정보를 수집할 수 있는 다양한 센서를 포함할 수 있으며, 수집된 정보를 제어부(160)에 전달할 수 있다.
제어부(160)는, 센서부(150)에서 수집되는 머리 움직임 정보를 전달받아, 증강현실 영상 정보가 사용자에게 최적화된 화면으로 제공될 수 있도록, 증강현실 영상 정보를 생성하여 디스플레이(140)로 전송 제어할 수 있다. 또한, 센서부(150)에서 수집되는 동공 위치, 이산화탄소 농도, 유해물질 농도, 온도, 습도, 조도 등의 정보를 전달받아 이를 분석하고, 사용자에게 필요한 증강현실 영상 정보를 생성하여 디스플레이(140)에 전송할 수 있다.
이때, 제어부(160)는, 센서부(150)에서 수집되는 머리 움직임 정보를 무선 통신으로 전달받을 수 있다. 따라서 센서부(150)가 머리 착용 밴드 형태로 구현되더라도, 사용자는 머리 움직임에 불편함 없이 최적화된 증강현실 영상 정보를 제공받을 수 있다. 이때, 사용되는 무선 통신은, 블루투스 등 근거리 무선 통신을 사용할 수 있으며, Wifi, 이동통신망, 3G/4G/5G 및 LTE를 포함하는 다양한 무선 통신 방식을 사용할 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 헤드다운 타입 착용형 증강현실 구현 장치(100)는, 본체(120) 또는 센서부(150)에 장착되어 위치 정보를 제공하기 위한 GPS 모듈(170), 본체(120) 또는 센서부(150)에 장착되어 사용자의 시선 방향의 영상을 촬영하기 위한 카메라, 착용형 증강현실 구현 장치(100)의 구동을 위한 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(180), 전원 공급부(180)의 온/오프를 위한 스위치부(185), 및 제어부(160)의 제어 하에 센서부(150), 다른 착용형 증강현실 구현 장치(100) 및 서버 중 적어도 하나와 데이터 통신을 수행하는 통신부(190)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, GPS 모듈(170)은 사용자의 위치 정보를 제공하고, 카메라부(175)는 사용자가 바라보는 시선의 실제 세계를 촬영할 수 있다. 제어부(160)는, GPS 모듈(170), 카메라부(175), 그 외 각종 센서에서 수집한 정보에 기초하여, 사용자에게 제공할 영상 정보를 생성해 디스플레이(140)로 전송되도록 제어함으로써, 사용자가 증강현실을 통해 외부 환경에 대한 추가 정보 등을 최적화된 화면으로 전달받도록 할 수 있다.
또한, 스위치부(185)는 전원 공급부(180)의 온/오프를 위한 스위치를 본체(120)의 일 측에 설치하거나, 또는 본체(120)와 유선으로 연결되는 별도의 디바이스에 형성될 수 있다. 한편, 통신부(190)는 센서부(150), 다른 착용형 증강현실 구현 장치(100) 및 서버와 연동하여 연결 접속되고, 위치 정보, 센싱 정보 등 각종 정보가 서로 공유될 수 있도록 데이터 통신을 수행할 수 있다. 여기서, 통신부(190)는 인터넷 접속이 가능한 3G/4G/5G 및 LTE를 포함하는 다양한 무선 통신 방식이 적용되는 것으로 이해될 수 있다.
이때, GPS 모듈(170), 카메라부(175), 전원 공급부(180), 통신부(190) 등은 본체(120)에 내장 또는 장착될 수 있는데 특히, 목과 어깨로 무게가 분산되는 본체(120)에 전원 공급부(180)를 내장 또는 장착함으로써, 머리 움직임이 편안하면서도 장시간 사용 가능한 배터리를 구비할 수 있는 장점이 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에서 제안하고 있는 헤드다운 타입 착용형 증강현실 구현 장치(100)에 따르면, 사용자가 목 및/또는 어깨에 착용할 수 있는 착용부(110)와, 고개를 숙인 사용자의 눈의 전방에 배치되어 디스플레이(140)에서 출력되는 증강현실 영상 광이 고개를 숙인 사용자의 눈에 도달되도록 하는 광학계(130)를 포함함으로써, 사용자의 머리 움직임을 자유롭게 하면서도 사용자가 고개를 숙인 상태에서 증강현실을 제공받을 수 있도록 하여, 고개를 숙이고 있을 때 장치의 무게로 인해 가해지는 피로감을 최소화하여 장시간 사용할 수 있고, 시야를 아래로 향하고 작업해야 하는 치과의사, 엔지니어 등 특정 직업군의 업무에 편안하게 증강현실을 적용할 수 있다.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 본 발명의 특징에 따른 착용형 증강현실 구현 장치
110: 착용부
111: 착용 밴드
112: 고정 부재
120: 본체
130: 광학계
140: 디스플레이
150: 센서부
160: 제어부
170: GPS 모듈
175: 카메라부
180: 전원 공급부
185: 스위치부
190: 통신부

Claims (8)

  1. 착용형 증강현실 구현 장치(100)로서,
    사용자가 목 및/또는 어깨에 착용할 수 있는 착용부(110);
    상기 착용부(110)와 연결되는 본체(120); 및
    상기 본체(120)와 연결되며, 상기 착용부(110)를 착용한 사용자가 고개를 숙인 상태에서 사용자에게 증강현실을 제공하되, 고개를 숙인 사용자의 눈의 전방에 배치되어, 디스플레이(140)에서 출력되는 증강현실 영상 광이 고개를 숙인 사용자의 눈에 도달되도록 하는 광학계(130)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 헤드다운 타입 착용형 증강현실 구현 장치(100).
  2. 제1항에 있어서, 상기 광학계(130)는,
    바이저 형태로서 하단이 상기 착용부(110)에 연결되는 것을 특징으로 하는, 헤드다운 타입 착용형 증강현실 구현 장치(100).
  3. 제1항에 있어서, 상기 광학계(130)는,
    빔 스플리터를 포함하여 구현되는 것을 특징으로 하는, 헤드다운 타입 착용형 증강현실 구현 장치(100).
  4. 제1항에 있어서,
    실제 세계와 함께 영상 정보가 사용자에게 최적화된 화면으로 제공될 수 있도록 영상 광을 출력하는 디스플레이(140)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 헤드다운 타입 착용형 증강현실 구현 장치(100).
  5. 제4항에 있어서,
    상기 착용부(110)를 착용한 사용자의 머리 움직임 정보를 수집하는 IMU 센서를 포함하는 센서부(150); 및
    상기 센서부(150)에서 수집되는 머리 움직임 정보를 전달받아, 증강현실 영상 정보가 사용자에게 최적화된 화면으로 제공될 수 있도록, 증강현실 영상 정보를 생성하여 상기 디스플레이(140)로 전송 제어하는 제어부(160)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 헤드다운 타입 착용형 증강현실 구현 장치(100).
  6. 제5항에 있어서, 상기 센서부(150)는,
    상기 IMU 센서가 내장된 머리 착용 밴드(111) 형태인 것을 특징으로 하는, 헤드다운 타입 착용형 증강현실 구현 장치(100).
  7. 제5항에 있어서, 상기 제어부(160)는,
    상기 센서부(150)에서 수집되는 머리 움직임 정보를 무선 통신으로 전달받는 것을 특징으로 하는, 헤드다운 타입 착용형 증강현실 구현 장치(100).
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 본체(120) 또는 센서부(150)에 장착되어 위치 정보를 제공하기 위한 GPS 모듈(170);
    상기 본체(120)에 내장되며, 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(180);
    상기 전원 공급부(180)의 온/오프를 위한 스위치부(185); 및
    상기 제어부(160)의 제어 하에 센서부(150), 다른 착용형 증강현실 구현 장치(100) 및 서버 중 적어도 하나와 데이터 통신을 수행하는 통신부(190)를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는, 헤드다운 타입 착용형 증강현실 구현 장치(100).
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