KR20220052493A - 웨어러블 음향 장치를 이용한 증강 현실 구현 시스템 - Google Patents

웨어러블 음향 장치를 이용한 증강 현실 구현 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 증강 현실 구현 시스템에 관한 것으로서, 특히 목이나 어깨에 착용되는 웨어러블 음향 장치와 전기적으로 연결되어 전원 공급이 가능하고 복수의 데이터들의 획득에 의한 건강 관리 기능을 제공하는 웨어러블 음향 장치를 이용한 증강 현실 구현 시스템에 관한 것이다.
본 발명인 웨어러블 음향 장치를 이용한 증강 현실 구현 시스템은 사용자의 얼굴에 착용되며 사용자의 눈을 향하는 적어도 일부분이 투명한 디스플레이부를 구비하여 디스플레이부가 증강 현실 표시를 수행하도록 하는 증강 현실 구현 장치와, 사용자의 목이나 어깨에 안착되며 음향 재생 기능을 수행하는 웨어러블 음향 장치와, 증강 현실 구현 장치와 웨어러블 음향 장치를 전기적으로 연결하는 연결선을 포함하여 구성되며, 웨어러블 음향 장치는 연결선을 통하여 증강 현실 구현 장치에 전원을 공급하는 것이 바람직하다.

Description

웨어러블 음향 장치를 이용한 증강 현실 구현 시스템{AUGMENTED REALITY IMPLEMENTING SYSTEM USING WEARABLE SOUND DEVICE}
본 발명은 증강 현실 구현 시스템에 관한 것으로서, 특히 목이나 어깨에 착용되는 웨어러블 음향 장치와 전기적으로 연결되어 전원 공급이 가능하고 복수의 데이터들의 획득에 의한 건강 관리 기능을 제공하는 웨어러블 음향 장치를 이용한 증강 현실 구현 시스템에 관한 것이다.
증강현실은 사용자가 눈으로 보는 현실세계에 가상 물체를 겹쳐 보여주는 기술이다.　현실세계에 실시간으로 부가정보를 갖는 가상세계를 합쳐 하나의 영상으로 보여주므로 혼합현실(mixed reality, MR)이라고도 한다.　현실환경과 가상환경을 융합하는 복합형 가상현실 시스템(hybrid VR system)으로　1990년대 후반부터 미국을 중심으로 연구·개발이 진행되고 있다.
현재 증강현실을 구현하는 헤드 마운트형 장치는 안경이나 고글 등과 같이 사용자의 머리, 귀, 코 등에 안착되어 착용되는 형태를 지니고 있다. 이러한 종래의 헤드 마운트형 장치는 사용자의 머리에 착용되므로, 그 중량을 제한되어야 하며, 이러한 제한된 중량으로 인하여 배터리 용량도 제한되어 실제 사용 시간이 상대적으로 짧게 되는 문제가 있었다.
본 발명은 웨어러블 음향 장치와 전기적으로 연결되어 전원 공급 및 복수의 데이터들(예를 들면, 영상, 체온, 심전도 등)의 획득이 가능하도록 하여, 보다 현실감이 향상된 증강 현실과, 다양한 건강 관리 기능을 제공하는 웨어러블 음향 장치를 이용한 증강 현실 구현 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명인 웨어러블 음향 장치를 이용한 증강 현실 구현 시스템은 사용자의 얼굴에 착용되며 사용자의 눈을 향하는 적어도 일부분이 투명한 디스플레이부를 구비하여 디스플레이부가 증강 현실 표시를 수행하도록 하는 증강 현실 구현 장치와, 사용자의 목이나 어깨에 안착되며 음향 재생 기능을 수행하는 웨어러블 음향 장치와, 증강 현실 구현 장치와 웨어러블 음향 장치를 전기적으로 연결하는 연결선을 포함하여 구성되며, 웨어러블 음향 장치는 연결선을 통하여 증강 현실 구현 장치에 전원을 공급하는 것이 바람직하다.
또한, 증강 현실 구현 장치는 길 안내 정보를 디스플레이부에 표시하는 것이 바람직하다.
또한, 증강 현실 구현 장치는 카메라와 통신부를 구비하며, 카메라에 의한 영상 데이터를 통신부를 통하여 웨어러블 음향 장치로 전송하고, 웨어러블 음향 장치는 통신부와, 인공 지능 기능을 이용하여 사물 인식을 수행하는 사물 인식 모듈을 구비하며, 통신부를 통하여 증강 현실 구현 장치로부터 영상 데이터를 수신하고, 사물 인식 모듈을 통하여 수신된 영상 데이터에 대한 사물을 인식하여 사물 인식 정보를 생성하여 증강 현실 구현 장치로 전송하고, 증강 현실 구현 장치는 사물 인식 정보를 수신하여 수신된 사물 인식 정보가 디스플레이부를 통하여 표시되도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 증강 현실 구현 장치는 통신부와, 사용자의 피부에 접하거나 근접하는 온도 감지부를 구비하고, 웨어러블 음향 장치는 가스 센서, 레이더 센서, 온도 감지부 중의 적어도 하나 이상과 통신부를 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 웨어러블 음향 장치는 가스 센서로부터의 감지값을 이용하여 외기 및 사용자의 호기 품질을 판단하거나, 레이더 센서로부터의 반사 신호를 이용하여 심박도를 산정하거나 온도 감지부로부터 외부 온도를 수신하며, 외기 및 호기 품질 또는 심박도 또는 외부 온도 중의 적어도 하나 이상을 건강 관리 기능을 위한 건강 데이터로 저장하며, 웨어러블 음향 장치는 건강 데이터를 통신부를 통하여 증강 현실 구현 장치로 전송하고, 증강 현실 구현 장치는 통신부를 통하여 건강 데이터를 수신하고, 수신된 건강 데이터를 디스플레이부를 통하여 표시하는 것이 바람직하다.
또한, 증강 현실 구현 장치는 통신부와 카메라를 구비하고, 카메라와 통신부를 구비하며, 카메라에 의한 식물체에 대한 영상 데이터를 통신부를 통하여 웨어러블 음향 장치로 전송하고, 웨어러블 음향 장치는 통신부와, 인공 지능 기능을 이용하여 사물 인식을 수행하는 사물 인식 모듈과, 가스 센서를 구비하며, 통신부를 통하여 증강 현실 구현 장치로부터 영상 데이터를 수신하고, 사물 인식 모듈을 통하여 수신된 영상 데이터에 대한 사물을 인식하여 사물 인식 정보를 생성하고, 사물 인식 정보와, 가스 센서로부터 식물체의 향 ?t유량을 이용하여 식물체의 파이토케미컬 성분을 판단하고, 판단된 파이토케미컬 성분을 통신부를 통하여 증강 현실 구현 장치로 전송하고, 증강 현실 구현 장치는 통신부를 통하여 파이토케미컬 성분을 수신하고, 수신된 파이토케미컬 성분을 디스플레이부를 통하여 표시하는 것이 바람직하다.
또한, 웨어러블 음향 장치는 판단된 파이토케미컬 성분과 사물 인식 정보를 이용하여 파이토케미컬 성분별 섭취량을 산정하고, 산정된 섭취량과 권장 섭취량을 비교하여 보충되어야 할 파이토케미컬 성분 및 그 보충 섭취량을 산정하여 파이토케미컬 정보에 포함시켜 통신부를 통하여 증강 현실 구현 장치로 전송하고, 증강 현실 구현 장치는 통신부를 통하여 파이토케미컬 정보를 수신하고, 수신된 파이토케미컬 정보를 디스플레이부를 통하여 표시하는 것이 바람직하다.
또한, 연결선은 증강 현실 구현 장치와 웨어러블 음향 장치 각각과 탈착 가능한 것이 바람직하다.
본 발명은 웨어러블 음향 장치와 전기적으로 연결되어 전원 공급이 지속적으로 이루어짐으로써, 증강 현실 구현 장치의 동작 시간을 증가시키며, 복수의 데이터들(예를 들면, 영상, 체온, 심전도 등)의 획득이 가능하도록 하여, 보다 현실감이 향상된 증강 현실과, 다양한 건강 관리 기능을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 웨어러블 음향 장치를 이용한 증강 현실 구현 시스템의 간략 사시도이다.
도 2는 도 1의 웨어러블 음향 장치를 이용한 증강 현실 구현 시스템의 제어 구성도이다.
이하에서, 본 발명은 실시예와 도면을 통하여 상세하게 설명된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 문서에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다", 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 문서에서, "A 또는 B", "A 또는/및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본 문서에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)", "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)", "~하도록 설계된(designed to)", "~하도록 변경된(adapted to)", "~하도록 만들어진(made to)", 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성(또는 설정)된"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)"것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성(또는 설정)된 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
도 1은 본 발명에 따른 웨어러블 음향 장치를 이용한 증강 현실 구현 시스템의 간략 사시도이다.
증강 현실 구현 시스템은 안경 형태로 사용자의 얼굴에 착용되는 증강 현실 구현 장치(100)와, 사용자의 목이나 어깨에 안착되며 증강 현실 구현 장치(100)와 연결선(310, 320)을 통하여 전기적으로 탈착 가능한 웨어러블 음향 장치(200)와, 증강 현실 구현 장치(100)와 웨어러블 음향 장치(200)는 전기적으로 연결하는 제 1 및 제 2 연결선(310, 320)으로 구성된 연결선(300) 등을 포함하여 구성된다.
증강 현실 구현 장치(100)는 사용자의 눈을 향하며 적어도 일부분이 투명한 제 1 및 제 2 디스플레이부(110a, 110b)로 구성된 디스플레이부(110)와, 디스플레이부(110)의 적어도 일부분을 둘러싸며 사용자의 코에 접촉되는 전면 프레임(120)과, 사용자의 귀나 얼굴 피부에 접촉되며 지지부(120)의 양단 각각에 연결되는 제 1 및 제 2 다리부(130a, 130b)로 구성된 측면 프레임(130)으로 구성되어, 사용자의 머리 또는 얼굴에 착용된다.
전면 프레임(120)과 측면 프레임(130)(제 1 및 제 2 다리부(130a, 130b))는 힌지 결합되어 전면 프레임(120)의 배면으로 측면 프레임(130)이 접힐 수 있다.
전면 프레임(120)에는 사용자의 전방(전면 프레임(120)의 전방)을 촬영하기 위한 제 1 및 제 2 카메라(156a, 156b)가 장착된다.
측면 프레임(130)의 내측면(즉, 사용자의 머리나 얼굴 피부를 향하는 면)에는 온도 감지부(150)가 장착된다.
웨어러블 음향 장치(200)는 사용자의 목 주위나 어깨에 안착되는 본체부(210)를 구비한다. 본체부(210)는 도시된 바와 같이, 전방에 사용자의 신체(예를 들면, 목 등)가 통과할 수 있는 개방부가 형성된 넥밴드 타입이나, 줄 형태로 사용자의 목이나 어깨에 안착되도록 구현될 수 있다. 본체부(210)는 적어도 일부분이 탄성을 지니도록 될 수 있다. 본체부(210)의 외측면에는 외부로의 음 방출을 위한 다수의 음 방출홀(211)이 구비된다. 본체부(210)의 상측면에는 공기와의 접촉을 위한 개방구(256a)가 형성된다. 또한, 전방을 향하는 본체부(210)에는 제 1 및 제 2 카메라(264a, 264b)와, 후방을 향하는 본체부(210)에는 제 3 카메라(264c)가 장착된다.
본체부(210)는 개방부를 형성하는 본체부(210)의 양 단부들인 제 1 및 제 2 수용부(212a, 212b)를 각각 구비하고, 제 1 및 제 2 수용부(212a, 212b) 각각은 제 1 및 제 2 이어폰부(220a, 220b)가 각각 수용되거나 안착되는 제 1 및 제 2 홈(214a, 214b) 각각을 구비한다.
제 1 및 제 2 수용부(212a, 212b) 각각에 삽입 수용(장착)되거나 이탈 분리(미장착)될 수 있는 제 1 및 제 2 이어폰부(220a, 220b) 각각이 본체부(210)(또는 데이터 프로세서(270))와의 전기적 및 물리적 연결을 위한 제 1 및 제 2 연결선(230a, 230b) 각각을 통하여 본체부(210)에 연결된다.
또한, 본체부(210) 내에는 제 1 및 제 2 연결선(230a, 230b)의 풀림 및 감김을 위한 감김 장치(미도시)가 구비된다. 감김 장치는 외력에 의해서 또는 자동적으로 풀림 및 감김 동작을 수행할 수 있다. 제 1 및 제 2 연결선(230a, 230b) 각각은 제 1 및 제 2 홈(214a, 214b) 내에 형성된 관통홀(미도시)을 통하여 감김 장치에 의해 감기거나 풀리며, 제 1 및 제 2 이어폰부(220, 220b)는 제 1 및 제 2 연결선(230a, 230b)을 통하여 데이터 프로세서(270)에 전기적으로 연결된다.
감김 장치가 감김 동작을 수행하고, 제 1 및 제 2 이어폰부(220a, 220b)가 제 1 및 제 2 홈(214a, 214b) 내에 수용 안착된 상태(장착 상태)가 도 1에 도시되며, 제 1 및 제 2 연결선(230a, 230b)이 감김 장치에 의해 본체부(210) 내에 수용된 상태이다. 반면에, 감김 장치가 풀림 동작을 수행하고, 제 1 및 제 2 이어폰부(220a, 220b)가 제 1 및 제 2 홈(214a, 214b) 각각으로부터 이탈 분리된 상태(미장착 상태)이며, 제 1 및 제 2 연결선(230a, 230b)가 본체부(210)의 외부로 연장되어 노출된 상태이다.
연결선(300)은 일단은 증강 현실 구현 장치(100)에 연결되고 타단은 웨어러블 음향 장치(200)에 각각 연결되는 제 1 및 제 2 연결선(310, 320)을 포함하여 구성된다. 다만, 연결선(300)은 하나의 선으로 구성될 수도 있다. 연결선(300)은 웨어러블 음향 장치(200)로부터 증강 현실 구현 장치(100)로의 전원 공급을 적어도 수행하며, 추가적으로 데이터 통신을 위한 전기적 연결을 제공할 수도 있다. 연결선(300)과 증강 현실 구현 장치(100) 및 웨어러블 음향 장치(200) 간의 연결은 예를 들면 USB 포트 등으로 구현될 수 있으며, 연결선(300)은 증강 현실 구현 장치(100)와 웨어러블 음향 장치(200) 각각과 탈착 가능하다.
도 2는 도 1의 웨어러블 음향 장치를 이용한 증강 현실 구현 시스템의 제어 구성도이다.
증강 현실 구현 시스템은 사용자가 얼굴에 착용한 때 디스플레이부(110)를 통하여 증강 현실을 표시하는 증강 현실 구현 장치(100)와, 증강 현실 구현 장치(100)와 전기적으로 연결/분리되며 증강 현실 구현 장치(100)와 전자 통신 장치(400) 각각과 통신을 수행하는 웨어러블 음향 장치(200)와, 웨어러블 음향 장치(200)와 통신을 수행하며 정보 제공 서버(미도시)와 통신을 수행하는 전자 통신 장치(400) 등을 포함하여 구성된다.
증강 현실 구현 장치(100)의 제어 구성은 사용자로부터의 입력(예를 들면, 전원 온/오프 등)을 획득하여 데이터 프로세서(170)에 인가하는 입력부(152)와, 데이터 프로세서(170)의 제어에 의해 디스플레이부(110)에서의 증강 현실 표시 동작을 수행하는 디스플레이 구동부(154)와, 전면 프레임(120)의 전방을 촬영하여 데이터 프로세서(170)에 영상 데이터를 각각 전송하는 제 1 및 제 2 카메라(156a, 156b)를 포함하는 카메라(156)와, 증강 현실 구현 장치(100)의 위치(예를 들면, GPS 감지값 등)를 데이터 프로세서(170)에 인가하는 위치 감지부(158)와, 사용자의 피부에 접촉되거나 근접하여 체온을 감지하여 체온을 데이터 프로세서(170)에 인가하는 온도 감지부(160)와, 웨어러블 음향 장치(200) 및 전자 통신 장치(400) 또는 정보 제공 서버(미도시) 등과 무선 또는 유선 통신을 수행하며 영상 데이터, 사물 인식 데이터 등을 수신하여 데이터 프로세서(170)에 인가하는 통신부(162)와, 접속부(166)를 통하여 웨어러블 음향 장치(200)로부터 공급된 전원이나 자체 내장 배터리의 전원을 전원이 필요한 구성요소(예를 들면, 데이터 프로세서(170), 디스플레이 구동부(154), 카메라(156) 등)에 공급하는 전원부(164), 연결선(300)에 전기적으로 탈착되는 접속부(166)(예를 들면, USB 포트 등) 및 상술된 구성요소들을 제어하여 증강 현실 표시 기능과 건강 관리 기능을 수행하는 데이터 프로세서(170) 등을 포함하여 구성된다. 다만, 입력부(152)와, 위치 감지부(158)와, 온도 감지부(160)와, 통신부(162)와, 전원부(164), 접속부(166) 등은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 당연히 인식되는 기술에 해당되어, 그 상세한 설명이 생략된다.
증강 현실 구현 장치(100)의 제어 구성은 측면 프레임(130)이나 전면 프레임(120)의 내부나 측면에 장착된다.
디스플레이 구동부(154)는 데이터 프로세서(170)로부터의 증강 현실 데이터가 디스플레이부(110)에 시각적으로 증강 현실로 표시되도록 하는 광학 엔진 등을 포함하여 구성된다. 본 실시예에서, 디스플레이부(110)는 투명한 홀로그래픽 도파로(holographic wave-guide)로 구현되며, 디스플레이 구동부(154)는 디스플레이부(110)에 증강 현실 데이터에 대응하는 광원을 입사시키며, 입사된 광원은 디스플레이부(110) 내에서 반사됨으로써 사용자의 시각에 일체화된 증강 현실 구현이 가능하다.
카메라(156)는 영상 촬영과 함께 물체와 증강 현실 구현 장치(100) 간의 거리를 측정하기 위한 TOF(Time Of Flight) 센서를 구비하여, 영상 데이터와 거리 데이터를 데이터 프로세서(170)에 인가한다. 본 실시예에서 영상 데이터와 거리 데이터는 촬영 데이터로 통칭될 수 있다.
데이터 프로세서(170)는 증강 현실 표시 기능과 건강 관리 기능을 수행하는 프로세서(예를 들면, CPU, MCU 등)와, 증강 현실 구현 알고리즘, 영상 데이터, 거리 데이터, 증강 현실 데이터, 체온, 길 안내를 위한 지리 정보 등을 저장하는 저장 공간(예를 들면, 메모리 등) 등을 포함하여 구성된다. 데이터 프로세서(170)에 의해 수행되는 기능들은 하기에서 상세하게 기재된다.
다음으로, 웨어러블 음향 장치(200)는 제 1 및 제 2 이어폰부(220a,2 20b)를 포함하는 이어폰부(220)와, 사용자로부터의 입력(예를 들면, 사물 인식 동작, 건강 관리 기능 동작 등)을 획득하여 데이터 프로세서(270)에 인가하는 입력부(242)와, 동작 중인 기능 또는 모드(예를 들면, 음향 표출 모드, 전화 통화 모드, 사물 인식 기능, 건강 관리 기능 등)을 표시하는 표시부(244)와, 외부의 음향을 획득하여 데이터 프로세서(270)에 인가하는 마이크(246)와, 음 방출홀(211)을 통하여 음 방출을 수행하는 스피커(248)와, 증강 현실 구현 장치(100) 및 전자 통신 장치(400) 등과 무선 또는 유선 통신을 수행하는 통신부(250)와, 외부로 신호를 전송하고 전송된 신호의 반사 신호를 수신하여 수신된 반사 신호를 데이터 프로세서(270)에 인가하는 레이더 센서(252)와, 인공 지능(AI) 기능을 활용하여 영상 데이터 내의 사물에 대한 인식을 수행하고, 인식된 사물 인식 정보를 데이터 프로세서(270)에 인가하는 사물 인식 모듈(254)과, 개방구(256a)를 통하여 외부 공기 또는 사용자의 호기에서 휘발성 유기 화합물 또는 식물체의 향 함유량 등을 감지하여 감지된 감지값을 데이터 프로세서(270)에 인가하는 가스 센서(256)(예를 들면, VOC 센서 등)와, 외부 온도를 감지하여 감지된 외부 온도를 데이터 프로세서(270)에 인가하는 온도 감지부(258)와, 웨어러블 음향 장치(200)의 구성요소들에 대한 전원 공급과 연결선(300)을 통한 증강 현실 구현 장치(100)에 대한 전원 공급을 수행하는 전원부(260)와, 연결선(300)에 전기적으로 탈착되는 접속부(262)(예를 들면, USB 포트 등)와, 웨어러블 음향 장치(200)의 전방 및 후방을 촬영하는 제 1 내지 제 3 카메라(264a~264c)를 포함하는 카메라(264) 및 상술된 구성요소들을 제어하여 음향 재생 기능, 전화 통화 기능뿐만 아니라 증강 현실 구현 장치(100)로의 전원 공급 및 데이터(영상 데이터, 사물 인식 정보 등)의 전송 기능과, 건강 관리 기능 등을 수행하는 데이터 프로세서(270) 등을 포함하여 구성된다. 다만, 이어폰부(220)와, 입력부(242)와, 표시부(244)와, 마이크(246)와, 스피커(248)와, 통신부(250)와, 레이더 센서(252)와, 사물 인식 모듈(254)과, 가스 센서(256)와, 온도 감지부(258)와, 접속부(262), 카메라(264) 등은 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 당연히 인식되는 기술에 해당되어, 그 상세한 설명이 생략된다.
전원부(260)는 연결선(300)이 접속부(262)에 전기적으로 연결되면, 데이터 프로세서(270)에 대해서 독립적으로 접속부(262)를 통하여 전원을 증강 현실 구현 장치(100)로 공급하거나, 데이터 프로세서(270)의 제어에 의해 접속부(262)를 통하여 전원을 증강 현실 구현 장치(100)로 공급한다.
데이터 프로세서(270)는 음향 재생 기능, 전화 통화 기능뿐만 아니라 증강 현실 구현 장치(100)로의 전원 공급 및 데이터(영상 데이터, 사물 인식 정보 등)의 전송 기능과, 건강 관리 기능 등을 수행하는 프로세서(예를 들면, CPU, MCU 등)와, 영상 데이터, 촬영 데이터(영상 데이터 및 거리 데이터), 사물 인식 정보, 건강 관리 기능을 위한 데이터(외부 온도, 체온, 심박도, 외기 품질, 호기 품질, 향 함유량, 파이토케미컬(phytochemical) 성분 및 성분별 섭취량 등) 등을 저장하는 저장 공간(예를 들면, 메모리 등) 등을 포함하여 구성된다. 데이터 프로세서(270)에 의해 수행되는 기능들은 하기에서 상세하게 기재된다.
전자 통신 장치(400)는 예를 들면, 스마트폰, 테블릿 등과 같은 정보 통신 기기로서, 사용자로부터의 입력을 획득하여 데이터 프로세서(470)에 인가하는 입력부(442)와, 동작 중인 모드나 기타 정보를 표시하는 표시부(444)와, 웨어러블 음향 장치(200) 또는 증강 현실 구현 장치(100) 및 정보 제공 서버와 통신을 수행하는 통신부(460)와, 상술된 구성요소들을 제어하여 건강 관리 기능을 수행하는 데이터 프로세서(470) 등을 포함하여 구성된다. 다만, 전원부(미도시)와, 입력부(442), 표시부(444) 및 통신부(460) 등은 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 당연히 인식되는 기술에 해당되어, 그 상세한 설명이 생략된다.
데이터 프로세서(470)는 사물 인식 기능이나 건강 관리 기능을 수행하는 프로세서(예를 들면, CPU, MCU 등)과 건강 관리 기능을 위한 데이터(외부 온도, 체온, 심박도, 외기 품질, 호기 품질, 향 함유량, 파이토케미컬(phytochemical) 성분별 섭취량 등)(또는 건강 데이터) 등을 저장하는 저장 공간(예를 들면, 메모리 등) 등을 포함하여 구성된다. 데이터 프로세서(470)에 의해 수행되는 기능들은 하기에서 상세하게 기재된다.
먼저, 사물 인식 기능이 적용된 증강 현실 표시 기능에 대해서 설명된다.
데이터 프로세서(170)는 카메라(156)로부터의 촬영 데이터(영상 데이터 및/또는 거리 데이터)를 통신부(162)를 통하여 웨어러블 음향 장치(200)로 전송한다.
데이터 프로세서(270)는 통신부(250)를 통하여 수신된 영상 데이터 및/또는 카메라(264)에 의해 생성된 영상 데이터 및/또는 거리 데이터를 사물 인식 모듈(254)로 전송하고, 사물 인식 모듈(254)은 인공 지능 기능을 이용하여 영상 데이터 내의 사물을 인식하여 사물 인식 정보를 생성하여 데이터 프로세서(270)로 인가한다. 또는, 데이터 프로세서(270)는 통신부(250)를 통하여 영상 데이터 및/또는 거리 데이터를 전자 통신 장치(400)로 전송하고, 데이터 프로세서(470)는 통신부(460)를 통하여 영상 데이터를 수신하고, 사물 인식 기능을 수행하는 정보 제공 서버(예를 들면, 구글 어시스턴트 등)에 전송하고, 정보 제공 서버로부터 사물 인식 정보를 수신할 수도 있다.
데이터 프로세서(270)는 인가되거나 수신된 사물 인식 정보를 통신부(250)를 통하여 증강 현실 구현 장치(100)로 전송한다.
데이터 프로세서(170)는 통신부(162)를 통하여 사물 인식 정보를 수신하고, 수신된 사물 인식 정보를 디스플레이부(110)에 표시된 현실 데이터로 변환하여 디스플레이 구동부(154)에 인가하여 증강 현실 표시 기능을 수행한다. 증강 현실 데이터는 예를 들면, 데이터 프로세서(170)가 길 안내 기능을 수행하기 위해 지도 데이터의 경로 정보, 건강 관리 기능에 대한 데이터를 추가적으로 포함할 수도 있다. 데이터 프로세서(170)는 위치 감지부(158)에 의한 위치 정보와 지도 데이터의 경로 정보를 이용하여 길 안내 표시가 디스플레이부(110)에 표시되도록 한다.
다음으로, 건강 관리 기능에 대해서 설명된다. 건강 관리 기능은 환경 정보(예를 들면, 외부 온도, 체온, 심박도, 외기 품질, 호기 품질, 향 함유량, 파이토케미컬(phytochemical)의 섭취량 등)를 산정하거나 결정하는 과정을 포함한다.
외부 온도의 경우, 데이터 프로세서(270)는 온도 감지부(258)로부터 수신된 온도를 외부 온도로 저장하며, 통신부(250)를 통하여 증강 현실 구현 장치(100)로 전송한다. 데이터 프로세서(170)는 수신된 외부 온도를 증강 현실 데이터에 포함시켜 디스플레이 구동부(154)에 인가하여 디스플레이부(110)에 표시하여, 사용자가 외부 온도를 확인할 수 있도록 한다.
체온의 경우, 데이터 프로세서(170)는 온도 감지부(160)로부터 체온을 수신하고, 수신된 체온을 증강 현실 데이터에 포함시켜 디스플레이 구동부(154)에 인가하여 디스플레이부(110)에 표시하여, 사용자가 사용자의 체온을 확인할 수 있도록 한다. 또한, 데이터 프로세서(170)는 체온을 통신부(162)를 통하여 웨어러블 음향 장치(200)로 전송하고, 데이터 프로세서(270)는 체온을 통신부(250)를 통하여 수신하여 건강 관리 기능에 대한 데이터로서 저장할 수 있다.
심박도의 경우, 데이터 프로세서(270)는 레이더 센서(252)로부터의 반사 신호(아날로그 신호)를 디지털 변환하고, 디지털 변환된 반사 신호를 분석하여 사용자의 심박수를 산정하여 저장한다. 데이터 프로세서(270)는 저장된 심박수를 통신부(250)를 통하여 증강 현실 구현 장치(100)로 전송한다. 데이터 프로세서(170)는 수신된 심박수를 증강 현실 데이터에 포함시켜 디스플레이 구동부(154)에 인가하여 디스플레이부(110)에 표시하여, 사용자가 심박수를 확인할 수 있도록 한다.
외기 품질의 경우, 데이터 프로세서(270)는 가스 센서(256)로부터 감지값을 수신하고, 수신된 감지값과 품질 기준 데이터를 비교하여 외기 품질을 결정한다. 품질 기준 데이터는 감지값에 따른 공기의 품질을 결정할 수 있는 데이터에 해당된다. 데이터 프로세서(270)는 결정된 외기 품질을 통신부(250)를 통하여 증강 현실 구현 장치(100)로 전송한다. 데이터 프로세서(170)는 수신된 외기 품질을 증강 현실 데이터에 포함시켜 디스플레이 구동부(154)에 인가하여 디스플레이부(110)에 표시하여, 사용자가 외기 품질을 확인할 수 있도록 한다.
호기 품질의 경우, 데이터 프로세서(270)는 입력부(242)를 통하여 사용자의 호기(내쉬는 숨)를 결정하거나 판단하기 위한 호기 모드 입력을 획득하고, 스피커(248)를 통하여 사용자에게 개방구(256a)를 향하여 숨을 내쉴 것을 안내한다. 데이터 프로세서(270)는 위의 안내 이후의 일정 시간 동안 가스 센서(256)로부터 수신되는 감지값의 품질을 결정하고, 판단된 품질을 호기 품질로 저장한다. 호기 품질은 예를 들면, 아세톤의 양에 따라 당뇨병의 진단이나, 사용자의 지방이 얼마나 소모되었는지, 알코올 농도 등을 포함할 수 있다. 데이터 프로세서(270)는 결정된 호기 품질을 통신부(250)를 통하여 증강 현실 구현 장치(100)로 전송한다. 데이터 프로세서(170)는 수신된 호기 품질을 증강 현실 데이터에 포함시켜 디스플레이 구동부(154)에 인가하여 디스플레이부(110)에 표시하여, 사용자가 호기 품질을 확인할 수 있도록 한다. 특히, 가스 센서(256)가 본체부(211)에 장착됨으로써, 사용자가 고개를 조금 숙이거나 본체부(211)(가스 센서(256))를 입으로 가까이 위치하게 한 후 숨을 내쉬면 가스 센서(256)가 호기를 용이하게 접촉할 수 있다.
다음으로, 파이토케미컬을 이용한 건강 관리 기능에 대해서 설명된다.
데이터 프로세서(270)는 사용자가 섭취하는 식물체의 파이토케미컬 정보(섭취량 등)를 판단하기 위해, 파이토케미컬 성분에 대응하는 식물체의 색상과, 식물체 향의 함유율을 이용한다. 식물체의 색상을 이용하기 위해, 데이터 프로세서(270)는 증강 현실 구현 장치(100)로부터 수신된 영상 데이터 및/또는 카메라(264)로부터의 영상 데이터를 사물 인식 모듈(254)으로 전송하고, 사물 인식 모듈(254)은 영상 데이터 내의 사물에 대한 사물 인식 정보(예를 들면, 명칭, 색상, 체적 등)를 데이터 프로세서(270)에 인가하고, 데이터 프로세서(270)는 사물 인식 정보를 저장한다. 또한, 식물체 향의 함유율을 이용하기 위해, 데이터 프로세서(270)는 가스 센서(256)로부터 감지값을 획득하여 저장한다.
데이터 프로세서(270)는 식물체의 색상과 향의 함유율에 대응하는 파이토케미컬 성분을 결정한다. 파이토케미컬 성분은 예를 들면, 리코펜, 베타카로틴, 클로로필, 안토시아닌, 알리신, 클로로겐산 등 중의 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들면, 영상 데이터에 포도가 포함된 경우, 사물 인식 정보는 명칭(포도)과, 색상(보라색)을 포함하고, 데이터 프로세서(270)에 의해 식물체의 파이토케미컬 성분은 안토시아닌으로 판단된다. 데이터 프로세서(270)는 사물 인식 정보와 파이토케미컬 성분의 명칭을 통신부(250)를 통하여 증강 현실 구현 장치(100)로 전송한다. 데이터 프로세서(170)는 통신부(162)를 통하여 사물 인식 정보와 파이토케미컬 성분의 명칭을 수신하여 증강 현실 데이터로 변환하여 디스플레이 구동부(154)에 인가하여, 디스플레이부(110)에 사물 인식 정보와 파이토케미컬 성분의 명칭이 표시되도록 한다.
데이터 프로세서(270)는 위와 같은 사용자가 식물체를 섭취할 때에 위와 같은 파이토케미컬 성분을 판단해야 하기에, 입력부(242)로부터 파이토케미컬을 이용한 건강 관리 기능 동작 입력을 획득한 경우에만 위의 판단 과정을 수행한다.
또한, 데이터 프로세서(270)는 기설정된 단위 기간(예를 들면, 일별 등) 동안에 사용자가 섭취한 파이토케미컬 성분별 섭취량을 산정하여 저장한다. 사물 인식 정보에 포함된 체적과 명칭을 기준으로 하여, 데이터 프로세서(270)는 식물체의 양을 추정할 수 있으며, 이 추정된 양을 섭취량으로서 저장한다. 데이터 프로세서(270)는 파이토케미컬 성분별 섭취량(즉, 파이토케미컬 정보)를 통신부(250)를 통하여 증강 현실 구현 장치(100)로 전송하고, 데이터 프로세서(170)는 현재의 파이토케미컬 성분별 섭취량(즉, 파이토케미컬 정보)를 통신부(162)를 통하여 수신하여 증강 현실 데이터로 변환하여 디스플레이 구동부(154)에 인가하여, 디스플레이부(110)에 표시되도록 한다.
또한, 데이터 프로세서(270)는 파이토케미컬 성분별 권장 섭취량 정보를 저장하고, 권장 섭취량과 현재까지의 파이토케미컬 성분별 섭취량을 비교하여 보충되어야 할 파이토케미컬 성분 및 그 보충 섭취량을 산정하여 파이토케미컬 정보에 포함시켜 통신부(250)를 통하여 증강 현실 구현 장치(100)로 전송하고, 데이터 프로세서(170)는 파이토케미컬 정보를 통신부(162)를 통하여 수신하여 증강 현실 데이터로 변환하여 디스플레이 구동부(154)에 인가하여, 디스플레이부(110)에 표시되도록 한다.
또한, 데이터 프로세서(270)는 상술된 건강 데이터를 통신부(250)를 통하여 전자 통신 장치(400)로 전송하고, 데이터 프로세서(470)는 통신부(460)를 통하여 건강 데이터를 수신하여 저장하며, 표시부(444)를 통하여 표시할 수도 있다.
다양한 실시 예에 따른 장치(예: 프로세서 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는, 예컨대, 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체(computer-readable storage media)에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어가 프로세서에 의해 실행될 경우, 상기 하나 이상의 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체는, 예를 들면, 메모리가 될 수 있다.
컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(magnetic media)(예: 자기테이프), 광기록 매체(optical media)(예: CD-ROM, DVD(Digital Versatile Disc), 자기-광 매체(magnetoopticalmedia)(예: 플롭티컬 디스크(floptical disk)), 하드웨어 장치(예: ROM, RAM, 또는 플래시 메모리 등)등을 포함할 수 있다. 또한, 프로그램 명령에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상술한 하드웨어 장치는 다양한 실시 예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지다.
다양한 실시 예에 따른 프로세서 또는 프로세서에 의한 기능들은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따른 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱(heuristic)한 방법으로 실행될 수 있다. 또한, 일부 동작은 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
100: 증강 현실 구현 장치 200: 웨어러블 음향 장치
300: 연결선 400: 전자 통신 장치

Claims (8)

  1. 사용자의 얼굴에 착용되며 사용자의 눈을 향하는 적어도 일부분이 투명한 디스플레이부를 구비하여 디스플레이부가 증강 현실 표시를 수행하도록 하는 증강 현실 구현 장치와;
    사용자의 목이나 어깨에 안착되며 음향 재생 기능을 수행하는 웨어러블 음향 장치와;
    증강 현실 구현 장치와 웨어러블 음향 장치를 전기적으로 연결하는 연결선을 포함하여 구성되며,
    웨어러블 음향 장치는 연결선을 통하여 증강 현실 구현 장치에 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 음향 장치를 이용한 증강 현실 구현 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    증강 현실 구현 장치는 길 안내 정보를 디스플레이부에 표시하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 음향 장치를 이용한 증강 현실 구현 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    증강 현실 구현 장치는 카메라와 통신부를 구비하며, 카메라에 의한 영상 데이터를 통신부를 통하여 웨어러블 음향 장치로 전송하고,
    웨어러블 음향 장치는 통신부와, 인공 지능 기능을 이용하여 사물 인식을 수행하는 사물 인식 모듈을 구비하며, 통신부를 통하여 증강 현실 구현 장치로부터 영상 데이터를 수신하고, 사물 인식 모듈을 통하여 수신된 영상 데이터에 대한 사물을 인식하여 사물 인식 정보를 생성하여 증강 현실 구현 장치로 전송하고,
    증강 현실 구현 장치는 사물 인식 정보를 수신하여 수신된 사물 인식 정보가 디스플레이부를 통하여 표시되도록 하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 음향 장치를 이용한 증강 현실 구현 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    증강 현실 구현 장치는 통신부와, 사용자의 피부에 접하거나 근접하는 온도 감지부를 구비하고,
    웨어러블 음향 장치는 가스 센서, 레이더 센서, 온도 감지부 중의 적어도 하나 이상과 통신부를 구비하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 음향 장치를 이용한 증강 현실 구현 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    웨어러블 음향 장치는 가스 센서로부터의 감지값을 이용하여 외기 및 사용자의 호기 품질을 판단하거나, 레이더 센서로부터의 반사 신호를 이용하여 심박도를 산정하거나 온도 감지부로부터 외부 온도를 수신하며, 외기 및 호기 품질 또는 심박도 또는 외부 온도 중의 적어도 하나 이상을 건강 관리 기능을 위한 건강 데이터로 저장하며,
    웨어러블 음향 장치는 건강 데이터를 통신부를 통하여 증강 현실 구현 장치로 전송하고,
    증강 현실 구현 장치는 통신부를 통하여 건강 데이터를 수신하고, 수신된 건강 데이터를 디스플레이부를 통하여 표시하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 음향 장치를 이용한 증강 현실 구현 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    증강 현실 구현 장치는 통신부와 카메라를 구비하고, 카메라와 통신부를 구비하며, 카메라에 의한 식물체에 대한 영상 데이터를 통신부를 통하여 웨어러블 음향 장치로 전송하고,
    웨어러블 음향 장치는 통신부와, 인공 지능 기능을 이용하여 사물 인식을 수행하는 사물 인식 모듈과, 가스 센서를 구비하며, 통신부를 통하여 증강 현실 구현 장치로부터 영상 데이터를 수신하고, 사물 인식 모듈을 통하여 수신된 영상 데이터에 대한 사물을 인식하여 사물 인식 정보를 생성하고,
    사물 인식 정보와, 가스 센서로부터 식물체의 향 ?t유량을 이용하여 식물체의 파이토케미컬 성분을 판단하고, 판단된 파이토케미컬 성분을 통신부를 통하여 증강 현실 구현 장치로 전송하고,
    증강 현실 구현 장치는 통신부를 통하여 파이토케미컬 성분을 수신하고, 수신된 파이토케미컬 성분을 디스플레이부를 통하여 표시하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 음향 장치를 이용한 증강 현실 구현 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    웨어러블 음향 장치는 판단된 파이토케미컬 성분과 사물 인식 정보를 이용하여 파이토케미컬 성분별 섭취량을 산정하고,
    산정된 섭취량과 권장 섭취량을 비교하여 보충되어야 할 파이토케미컬 성분 및 그 보충 섭취량을 산정하여 파이토케미컬 정보에 포함시켜 통신부를 통하여 증강 현실 구현 장치로 전송하고,
    증강 현실 구현 장치는 통신부를 통하여 파이토케미컬 정보를 수신하고, 수신된 파이토케미컬 정보를 디스플레이부를 통하여 표시하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 음향 장치를 이용한 증강 현실 구현 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    연결선은 증강 현실 구현 장치와 웨어러블 음향 장치 각각과 탈착 가능한 것을 특징으로 하는 웨어러블 음향 장치를 이용한 증강 현실 구현 시스템.
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