KR20230072889A - 초광대역 태그를 이용한 가상 태그 생성 장치 및 방법 - Google Patents

초광대역 태그를 이용한 가상 태그 생성 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

초광대역 태그를 이용한 가상 태그 생성 장치 및 방법이 개시된다. 일 실시예에 따른 초광대역 태그를 이용한 가상 태그 생성 장치는 프로세서, 및 프로세서에 의해 실행될 인스트럭션들(instructions)을 저장하는 적어도 하나의 메모리를 포함하고, 프로세서에 의해 인스트럭션들이 실행될 때, 프로세서는, 실제 공간에 배치된 초광대역 태그와 무선 통신하여 초광대역 태그와 전자 장치 간 위치 관계를 계산하는 동작, 및 위치 관계에 대응되는 가상 태그를 생성하는 동작을 수행할 수 있다.

Description

초광대역 태그를 이용한 가상 태그 생성 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR GENERATING VIRTUAL TAGS USING ULTRA-WIDEBAND TAGS}
본 발명의 다양한 실시예들은 초광대역 태그를 이용한 가상 태그 생성 기술에 관한 것이다.
실제 공간에 증강 현실, 가상 현실을 통해 가상의 사물을 배치하고자 하는 요구사항은 가구 및 가전 배치에서 시작하여 사물 기기 제어에 이르기까지 다양한 서비스에서 존재한다.
몰입감 있는 증강 현실 및 가상 현실 서비스를 제공하기 위해 데드 레코닝(dead reckoning), SLAM(simultaneous localization and mapping)과 같은 다양한 공간 모델 생성 방법이 연구되고 있다.
모바일 기기, 웨어러블 기기와 같은 전자 장치의 사용자에게 자연스러운 증강 현실 서비스를 제공하기 위해서는 사용자가 있는 실제 공간에 대한 공간 모델이 생성되어야 하나, 전자 장치의 연산 능력, 전자 장치에 부착된 센서의 정확도가 부족하여 정확한 공간 모델을 생성하기 어려운 경우가 많다. 3D 스캐너를 사용하거나 실측을 하여 공간 모델을 생성하기에는 비용적 부담이 클 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치는 실제 공간에 부착된 스마트 태그와 전자 장치의 위치를 이용하여 가상 태그를 생성하고, 가상 태그를 이용하여 실제 공간과 대응되는 가상 공간을 효율적으로 모델링하기 위한 것이다.
일 실시예에 따른 전자 장치는, 프로세서, 및 상기 프로세서에 의해 실행될 인스트럭션들(instructions)을 저장하는 적어도 하나의 메모리를 포함하고, 상기 프로세서에 의해 상기 인스트럭션들이 실행될 때, 상기 프로세서는, 실제 공간에 배치된 초광대역 태그와 무선 통신하여 상기 초광대역 태그와 상기 전자 장치 간 위치 관계를 계산하는 동작, 및 상기 위치 관계에 대응되는 가상 태그를 생성하는 동작을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따른 초광대역 태그를 이용한 가상 태그 생성 방법은, 실제 공간에 배치된 상기 초광대역 태그와 무선 통신하여 상기 초광대역 태그와 전자 장치 간 위치 관계를 계산하는 동작, 및 상기 위치 관계에 대응되는 상기 가상 태그를 생성하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치에 의하면, 초광대역 태그들을 이용하여 가상 태그들을 생성하고 생성된 가상 태그에 기초하여 가상 공간을 모델링함으로써 실제 공간을 정확하게 모델링할 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치에 의하면, 가상 공간을 토대로 사용자에게 이질감 없이 자연스러운 증강 현실 서비스 및 가상 현실 서비스를 제공할 수 있다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따라 초광대역 태그를 이용한 가상 태그 및 가상 공간 생성 방법에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 가상 태그 생성 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 가상 태그 생성 방법의 흐름도이다.
도 5는 일 실시예에 따라 생성된 2차원 가상 공간과 3차원 가상 공간을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 전자 장치 및 초광대역 태그 사이 상호 작용에 기초하여 가상 태그 및 가상 공간을 생성하는 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 복수의 초광대역 태그를 이용하여 가상 태그 위치의 정확도를 높이는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따라 가상 공간 내에서 전자 장치의 위치를 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 전자 장치 및 가상 공간을 이용하여 사용자가 전자 장치의 화면을 통해 선택한 벽면까지의 거리를 추정하여 제공하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 전자 장치 및 가상 공간을 이용하여 가상 공간 내 가상 물체를 배치하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능 모델이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(150)은, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따라 초광대역 태그를 이용한 가상 태그 및 가상 공간 생성 방법에 대해 설명하기 위한 도면이다.
실제 공간에 증강 현실 및 가상 현실을 통해 가상의 사물을 배치하고자 하는 요구사항은 가구 및 가전 배치에서 시작하여 사물 기기 제어에 이르기까지 다양한 서비스에서 존재한다. 예를 들어, 사용자는 자신의 집에 배치할 인테리어 가전의 사전 경험을 요구할 수 있다.
사용자에게 증강 현실 및 가상 현실 방식의 가전 배치 서비스를 제공하기 위해서는, 예를 들어 TV, 냉장고와 같은 가전이 실제 집에 배치되었을 때 어느정도 공간을 점유할지 판단되어야 한다. 실제 공간에 대응되는 공간 모델이 확보되지 않은 경우 사용자에게 이질감 없는 증강 현실 서비스 및 가상 현실 서비스를 제공하기 어려울 수 있다.
공간 모델을 확보하기 위해 데드 레코닝(dead reckoning), SLAM(simultaneous localization and mapping)과 같은 다양한 공간 모델 생성 방법이 연구되고 있으나, 역시 프로세싱 파워, 센서 정확성이 부족하여 정확한 공간 모델을 생성하기 어려운 경우가 많다. 3D 스캐너를 활용하거나 실측을 하기에는 비용 부담이 크며, 사용성, 성능 이슈 등의 이유로 실제 활용도가 낮을 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치 및 가상 태그 생성 방법은 실제 공간에 부착된 초광대역 스마트 태그(ultrawide band smart tag)와 전자 장치간 위치 관계를 이용하여 가상 태그를 생성하고, 가상 태그를 이용하여 실제 공간과 대응되는 가상 공간을 효율적으로 모델링할 수 있다.
도 2 (A)를 참조하면, 실제 공간(205)에 배치된 초광대역 태그들(215, 220)과 전자 장치(210)(예: 도 1의 전자 장치(101))가 도시되어 있다. 일 실시예에서, 전자 장치(210)는 초광대역 태그(215, 220)와 초광대역(ultrawide band; UWB) 무선 통신하여 초광대역 태그(215, 220)와 전자 장치(210) 간 위치 관계를 계산할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(210)는 해당 전자 장치(210)가 놓인 위치와 초광대역 태그(215, 220) 간 거리 및 각도를 계산할 수 있다. 도 2 (A)에서는 2개의 초광대역 태그(215, 220)가 배치되었으나, 가상 태그(225) 생성을 위해 하나의 초광대역 태그(215)만이 이용될 수도 있고, 2개 이상의 초광대역 태그들(215, 220)이 이용될 수 있다. 전자 장치(210)는 실제 공간(205)에 2개 이상의 초광대역 태그들(215, 220)이 배치되어 있는 경우, 각각의 초광대역 태그(215, 220)와 전자 장치(210) 사이의 위치관계를 계산할 수 있다.
일 실시예에서, 전자 장치(210)는 계산된 위치 관계에 대응되는 가상 태그(225)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(210)는 계산된 위치 관계를 가상 태그(225) 아이디에 대응시켜 저장할 수 있다. 전자 장치(210)는 실제 공간(205) 내외의 다른 위치에서, 가상 태그(225) 아이디에 대응되는 초광대역 태그(215, 220)와의 위치 관계에 기초하여 해당 아이디의 가상 태그(225)를 인식할 수 있다.
도 2 (B)를 참조하면, 전자 장치(210)는 도 2 (A)에서 전자 장치(210)가 있던 위치와 초광대역 태그들(215, 220) 사이 위치 관계와 가상 태그(225)의 아이디를 대응시켜 저장할 수 있다. 전자 장치(210)는 실제 공간(205)의 다른 위치에서 가상 태그(225)의 아이디 및 해당 가상 태그(225)에 대응되어 저장된 초광대역 태그(215, 220)와의 위치 관계에 기초하여 가상 태그(225)를 인식할 수 있다.
일 실시예에서, 전자 장치(210)는 가상 태그(225)를 이용하여 가상 공간(230)을 모델링할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(210)는 실제 공간(205) 내 여러 위치에서 복수의 가상 태그(225)들을 생성할 수 있고, 생성된 복수 개의 가상 태그(225)들을 연결하여 2차원 또는 3차원의 가상 공간(230)을 모델링할 수 있다. 가상 공간(230)의 생성에 대해서는 도 5를 참조하여 아래에서 설명한다.
도 2 (C)를 참조하면, 일 실시예에서, 전자 장치(210)는 디스플레이를 통해 생성된 가상 공간(230)을 출력할 수 있다. 전자 장치(210)는 사용자로부터 해당 가상 공간(230)에 대한 입력을 수신하고 수신한 입력에 기초하여 가상 공간(230)에 가구와 같은 가상 물체(235)를 배치할 수 있다.
전자 장치(210)가 초광대역 태그들(215, 220)을 이용하여 가상 태그(225)들을 생성하고 생성된 가상 태그(225)에 기초하여 가상 공간(230)을 모델링함으로써 실제 공간(205)을 정확하게 모델링할 수 있다. 가상 공간(230)을 토대로 사용자에게 이질감 없이 자연스러운 증강 현실 서비스 및 가상 현실 서비스를 제공할 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여 가상 태그를 생성하는 동작에 대해 설명한다.
도 3은 일 실시예에 따른 가상 태그 생성 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3 (A)를 참조하면, 실제 공간(205)에 배치된 초광대역 태그들(215, 220)과 전자 장치(210)(예: 도 1의 전자 장치(101))가 도시되어 있다.
일 실시예에서, 사용자는 가상 태그(225)를 생성하고자 하는 위치에 전자 장치(210)를 놓고 가상 태그(225) 생성 명령을 전자 장치(210)에 입력할 수 있다. 전자 장치(210)는 사용자의 입력을 수신하면 초광대역 태그와 전자 장치(210) 간 위치 관계를 계산하고 해당 위치 관계에 대응되는 가상 태그(225)를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 전자 장치(210)는 UWB 통신을 이용하여 전자 장치(210)와 초광대역 태그들 간 위치 관계를 계산할 수 있다. 예를 들어, 도 3 (A)에서, 전자 장치(210)는 초광대역 태그(220) 사이 거리(
Figure pat00001
)와 각도(
Figure pat00002
)를 계산하고, 전자 장치(210)와 초광대역 태그(215) 사이 거리(
Figure pat00003
)와 각도(
Figure pat00004
)를 계산할 수 있다.
일 실시예에서, 전자 장치(210)는 계산된 위치 관계에 대응되는 가상 태그(225)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(210)는 계산된 초광대역 태그(215)와의 위치 관계 및 초광대역 태그(220)와의 위치 관계를 가상 태그(225) 아이디와 대응시켜 데이터베이스에 저장함으로써 계산된 위치 관계에 대응되는 가상 태그(225)를 생성할 수 있다. 도 2 (A)의 예에서 2차원으로 표현하였으나, 전자 장치(210)는 3차원의 위치 관계를 계산할 수 있다.
일 실시예에서, 전자 장치(210)는 실제 공간(205) 내외의 다른 위치에서, 가상 태그(225) 아이디에 대응되는 초광대역 태그(215, 220)와의 위치 관계에 기초하여 해당 아이디의 가상 태그(225)를 인식할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(210)는 도 3 (B)의 위치에서, 데이터베이스에 저장된 가상 태그(225) 아이디에 대응되는 초광대역 태그들(215, 220)과의 위치 관계에 따라 초광대역 태그들(215, 220)로부터의 거리(
Figure pat00005
,
Figure pat00006
) 및 각도(
Figure pat00007
,
Figure pat00008
)를 계산함으로써 해당 아이디의 가상 태그(225)의 위치를 인식할 수 있다.
도 3 (C)를 참조하면, 실제 공간(205) 내 장애물(305)로 인해 전자 장치(210)와 초광대역 태그들(215, 220) 간 UWB 통신이 끊긴 경우가 도시되어 있다. 일 실시예에서, 전자 장치(210)는 UWB 통신이 끊긴 경우, 전자 장치(210)의 카메라를 통해 획득된 비전 정보를 이용하여 가상 태그(225)를 인식할 수 있다.
일 실시예에서, 전자 장치(210)는 도 2 (A)와 같이 가상 태그(225)를 생성할 때 초광대역 태그들과의 위치 관계뿐만 아니라, 전자 장치(210)의 위치에서 영상을 촬영하고, 해당 영상으로부터 특징을 추출하고, 추출된 특징을 가상 태그(225) 아이디에 대응시켜 데이터베이스에 저장할 수 있다. 전자 장치(210)는 UWB 통신이 끊긴 경우, 데이터베이스에 저장된 초광대역 태그와의 위치 관계에 의해서는 가상 태그(225)를 인식하기 어려울 수 있다. 전자 장치(210)는 UWB 통신이 끊긴 경우, 카메라로 획득된 영상의 비전 정보를 이용하여 가상 태그(225)를 인식할 수 있다.
일 실시예에서, 전자 장치(210)는 도 3 (C)의 전자 장치(210)의 위치와 같은 실제 공간(205) 내 위치에서 현재 영상을 촬영하고, 현재 영상으로부터 특징을 추출할 수 있다. 전자 장치(210)는 추출된 특징에 기초하여 현재 영상에 촬영된 실제 공간(205)과 전자 장치(210)에 의해 생성된 가상 공간을 매핑할 수 있다.
일 실시예에서, 전자 장치(210)는 매핑 결과를 이용하여 가상 공간 내에서의 가상 태그(225)를 인식할 수 있다. 전자 장치(210)는 매핑 결과 및 데이터베이스에 해당 가상 태그(225)에 대응되어 저장된 특징에 기초하여 가상 태그(225)를 인식할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(210)는 데이터베이스에 저장된 특징이 포함된 영상을 촬영할 수 있는 가상 공간 상의 위치를 계산함으로써 가상 태그(225)를 인식할 수 있다.
일 실시예에서, 전자 장치(210)가 카메라로 획득된 영상의 비전 정보를 이용하여 가상 태그(225)를 인식함으로써 UWB 통신이 끊기더라도 가상 태그(225)를 유지할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 가상 태그 및 가상 공간 생성 방법의 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 동작(405)에서, 전자 장치는 초광대역 태그와 UWB 무선 통신하여 초광대역 태그와 전자 장치 간 위치 관계를 계산할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 해당 전자 장치가 놓인 위치와 초광대역 태그 간 거리 및 각도를 계산할 수 있다.
동작(410)에서, 전자 장치는 계산된 위치 관계에 대응되는 가상 태그를 생성할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 계산된 위치 관계를 가상 태그 아이디에 대응시켜 저장할 수 있다.
일 실시예에서, 실제 공간에 배치된 초광대역 태그가 복수 개인 경우, 전자 장치는 복수 개의 초광대역 태그들과 전자 장치 사이 위치 관계들을 계산하고, 계산된 위치 관계들을 가상 태그 아이디에 대응시켜 저장할 수 있다. 실제 공간에 배치된 초광대역 태그가 많을수록 가상 태그 아이디에 대응되는 위치 관계의 수가 많아질 수 있고, 초광대역 태그들과의 위치 관계에 기초한 가상 태그의 위치는 더 정확하게 결정될 수 있다.
동작(415)에서, 전자 장치는 가상 태그를 이용하여 가상 공간을 모델링할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 실제 공간 내 여러 위치에서 복수의 가상 태그들을 생성할 수 있고, 생성된 복수 개의 가상 태그들을 연결하여 2차원 또는 3차원의 가상 공간을 모델링할 수 있다. 가상 공간의 생성에 대해서는 도 5를 참조하여 아래에서 설명한다.
일 실시예에서, 전자 장치가 가상 공간을 모델링함으로써 사용자에게 자연스러운 증강 현실 서비스 및 가상 현실 서비스를 제공할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 직육면체 형상을 갖는 방의 각 꼭지점에서 가상 태그를 생성하고, 생성된 가상 태그에 기초하여 방의 직육면체 형상에 대응되는 가상 공간을 모델링할 수 있다. 전자 장치는 실제 공간에 대응되는 가상 공간을 모델링함으로써 가상 공간에 실제 크기와 같은 비율의 가상 물체를 배치하고 사용자에게 현실적인 감각을 제공할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따라 생성된 2차원 가상 공간과 3차원 가상 공간을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 실제 공간(205) 내에 배치된 초광대역 태그들(215, 220) 및 초광대역 태그들(215, 220)과의 위치 관계에 기초하여 생성된 가상 태그들(505, 510, 515, 520, 525, 530, 535, 540, 545, 550, 555, 560)이 도시되어 있다.
일 실시예에서, 전자 장치(210)는 각 가상 태그(505, 510, 515, 520, 525, 530, 535, 540, 545, 550, 555, 560)의 아이디에 대응되는 초광대역 태그들(215, 220)과의 위치 관계에 기초하여 해당 아이디의 가상 태그 및 해당 가상 태그의 위치를 인식할 수 있다. 일 실시예에서, 전자 장치(210)는 생성된 가상 태그들(505, 510, 515, 520, 525, 530, 535, 540, 545, 550, 555, 560)을 이용하여 가상 공간(565, 570)을 모델링할 수 있다.
일 실시예에서, 전자 장치(210)는 가상 태그들(505, 510, 515, 520, 525, 530, 535, 540, 545, 550, 555, 560)을 이용하여 2차원의 가상 공간(565) 또는 3차원의 가상 공간(570)을 모델링할 수 있다.
일 실시예에서, 가상 태그들 가상 태그들(505, 510, 515, 520)은 도 5 (A)와 같이 실제 공간(205)의 바닥에 생성될 수 있다. 전자 장치(210)는 실제 공간(205)의 바닥에 생성된 가상 태그들(505, 510, 515, 520)을 연결하여 2차원의 가상 공간(565)을 모델링할 수 있다.
다른 실시예에서, 전자 장치(210)는 실제 공간(205)의 2차원 맵 형태의 레이아웃 정보(예를 들어, 실제 공간(205)의 평면도)와 생성된 가상 태그들(505, 510, 515, 520)을 맵핑하여 2차원의 가상 공간(565)을 모델링할 수 있다.
가상 태그들(525, 530, 535, 540, 545, 550, 555, 560)은 도 5 (B)와 같이 실제 공간(205)의 각 꼭지점의 위치에 생성될 수 있다. 전자 장치(210)는 실제 공간(205)의 바닥에 생성된 가상 태그들(525, 530, 535, 540, 545, 550, 555, 560)을 연결하여 3차원의 가상 공간(570)을 모델링할 수 있다.
다만, 도 5에 생성된 가상 태그들(505, 510, 515, 520, 525, 530, 535, 540, 545, 550, 555, 560)의 위치는 예시일 뿐이며, 가상 태그는 초광대역 태그와의 위치 관계가 계산될 수 있는 모든 위치에 생성될 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 전자 장치 및 초광대역 태그 사이 상호 작용에 기초하여 가상 태그 및 가상 공간을 생성하는 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 동작(605)에서, 전자 장치는 사용자에 의해 입력된 가상 태그 생성 입력을 수신할 수 있다.
전자 장치는 가상 태그 생성 입력을 수신하면, 동작(610)에서, 초광대역 태그와의 UWB 통신을 이용하여 초광대역 태그로 요청 신호를 전송할 수 있다.
초광대역 태그는 전자 장치로부터 요청 신호를 수신하면, 동작(615)에서, 요청 신호 수신에 대한 응답으로 응답 신호를 전자 장치로 전송할 수 있다.
전자 장치는 초광대역 태그로부터 응답 신호를 수신하면, 동작(620)에서, 응답 신호에 기초하여 전자 장치와 초광대역 태그 간 위치 관계를 계산할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 초광대역 태그로부터의 거리 및 각도를 계산할 수 있다.
동작(625)에서, 전자 장치는 가상 태그 아이디를 계산된 위치 관계와 함께 데이터베이스에 저장함으로써 가상 태그를 생성할 수 있다. 초광대역 태그와의 위치 관계 및 가상 태그 생성에 대해서는 도 3을 참조하여 설명하였으므로 중복되는 설명은 생략한다.
동작(630)에서, 전자 장치는 가상 태그를 이용하여 가상 공간을 모델링할 수 있다. 가상 공간 모델링에 대해서는 도 5를 참조하여 설명하였으므로 중복되는 설명은 생략한다.
이하, 도 7을 참조하여 복수의 초광대역 태그를 이용하여 가상 태그의 위치를 결정하는 동작에 대해 설명한다.
도 7은, 복수의 초광대역 태그를 이용하여 가상 태그 위치의 정확도를 높이는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 실제 공간에 배치된 초광대역 태그들 및 전자 장치(210)가 도시되어 있다. 일 실시예에서, 전자 장치(210)는 UWB 통신을 이용하여 전자 장치(210)와 초광대역 태그들 간 위치 관계를 계산할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(210)는 초광대역 태그(220) 사이 거리(
Figure pat00009
)와 각도(
Figure pat00010
)를 계산하고, 전자 장치(210)와 초광대역 태그(215) 사이 거리(
Figure pat00011
)와 각도(
Figure pat00012
)를 계산할 수 있다.
일 실시예에서, 초광대역 태그로부터 전자 장치(210)로 수신되는 신호(예를 들어, 도 6의 동작(615)의 응답 신호)의 각도는 전자 장치(210)가 놓인 방향에 따라 다르게 계산될 수 있다. 일 실시예에서, 전자 장치(210)는 전자 장치(210)에 탑재된 센서(예를 들어, IMU(inertial measurement unit) 센서)를 이용하여 수신되는 신호의 기준 방향에 대한 각도를 계산할 수 있다.
일 실시예에서, 전자 장치(210)는 계산된 초광대역 태그(215)와의 위치 관계 및 초광대역 태그(220)와의 위치 관계를 가상 태그 아이디와 대응시켜 데이터베이스에 저장함으로써 계산된 위치 관계에 대응되는 가상 태그를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 전자 장치(210)는 가상 태그를 생성한 위치(
Figure pat00013
)와 다른 위치(
Figure pat00014
)에서 초광대역 태그들과의 위치 관계를 계산할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(210)는 초광대역 태그(220) 사이 거리(
Figure pat00015
)와 각도(
Figure pat00016
)를 계산하고, 전자 장치(210)와 초광대역 태그(215) 사이 거리(
Figure pat00017
)와 각도(
Figure pat00018
)를 계산할 수 있다.
일 실시예에서, 전자 장치(210)는 위치(
Figure pat00019
)에서 계산된 위치 관계 및 위치(
Figure pat00020
)에서 계산된 위치 관계에 기초하여, 위치(
Figure pat00021
)에서 위치(
Figure pat00022
)의 가상 태그를 인식할 수 있다.
일 실시예에서, 전자 장치(210)는 초광대역 태그(215)와의 위치 관계만을 계산하고 계산된 위치 관계에 대응되는 가상 태그를 생성할 수 있으나, 초광대역 태그(220)와의 위치 관계를 더 이용함으로써 전자 장치(210)의 위치(
Figure pat00023
)를 더 정확하게 계산할 수 있고, 다른 위치(
Figure pat00024
)에서 가상 태그의 위치(
Figure pat00025
)를 더 정확하게 인식할 수 있다.
도 7에서는 2개의 초광대역 태그만을 도시하였으나, 필요에 따라 더 많은 개수의 초광대역 태그를 이용하여 전자 장치(210)와의 위치 관계를 계산하고 해당 위치 관계에 대응되는 가상 태그를 생성할 수 있다.
도 7에서는 설명의 편의를 위하여 2차원 평면을 가정하여 설명하였으나 3차원의 실제 공간에서도 전자 장치(210)와 초광대역 태그들 간 위치 관계를 계산할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따라 가상 공간 내에서 전자 장치의 위치를 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 실제 공간에 배치된 초광대역 태그들과 전자 장치 및 모델링된 가상 공간이 도시되어 있다.
일 실시예에서, 전자 장치(210)는 실제 공간(205)에서 전자 장치(210)와 초광대역 태그들(215, 220) 사이 위치 관계를 계산하고, 계산된 위치 관계에 기초하여 실제 공간(205) 상의 현재 전자 장치(210)의 위치에 대응되는 가상 공간(230) 상의 위치(805)를 실시간으로 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 가상 공간(230)은 초광대역 태그들(215, 220)을 기준으로 한 위치 관계에 기초하여 모델링될 수 있고, 전자 장치(210)는 현재 전자 장치(210)의 위치에서 초광대역 태그들(215, 220)과의 위치 관계를 계산함으로써 실제 공간(205) 상의 현재 전자 장치(210)의 위치에 대응되는 가상 공간(230) 상의 위치(805)를 실시간으로 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 전자 장치(210)가 현재 전자 장치(210)의 위치에 대응되는 가상 공간(230)의 위치(805)를 실시간으로 결정함으로써, 전자 장치(210)는 사용자에게 가상 공간(230)에 기초한 증강 현실 서비스 및 가상 현실 서비스를 제공할 수 있다. 이하, 도 9 및 10을 참조하여 가상 공간(230)에 기초한 증강 현실 서비스 및 가상 현실 서비스의 제공 방법에 대해 설명한다.
도 9는 일 실시예에 따른 전자 장치 및 가상 공간을 이용하여 사용자가 전자 장치의 화면을 통해 선택한 벽면까지의 거리를 추정하여 제공하는 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 10은 일 실시예에 따른 전자 장치 및 가상 공간을 이용하여 가상 공간 내 가상 물체를 배치하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 전자 장치(210)의 디스플레이를 통해 가상 공간이 출력되는 장면이 도시되어 있다.
일 실시예에서, 전자 장치(210)는 전자 장치(210)의 디스플레이를 통해 출력된 가상 공간에 대한 사용자 입력(905)을 수신하고, 수신한 사용자 입력(905)에 기초하여 현재 전자 장치(210)와 가상 공간의 경계면(예를 들어, 가상 공간의 일 측 벽면(910))까지의 거리를 계산할 수 있다.
예를 들어, 사용자는 디스플레이를 통해 출력된 가상 공간의 일 측 벽면(910)을 터치할 수 있다. 전자 장치(210)는 사용자의 가상 공간의 일 측 벽면(910)에 대한 사용자 입력(905)을 수신하면, 도 8에서 설명한 바와 같이 전자 장치(210)의 가상 공간 상의 위치에 기초하여 해당 벽면(910)까지의 거리를 계산할 수 있다. 전자 장치(210)는 계산된 거리를 디스플레이를 통해 출력할 수 있다.
전자 장치(210)가 사용자 입력(905)에 기초하여 전자 장치(210)와 가상 공간의 경계면 사이 거리를 제공함으로써 사용자는 현재 위치와 실제 공간의 벽면(910)까지의 거리를 쉽게 가늠할 수 있다.
도 10을 참조하면, 전자 장치(210)의 디스플레이를 통해 가상 공간에 가상 물체를 배치하는 장면이 도시되어 있다.
일 실시예에서, 전자 장치(210)는 전자 장치(210)의 디스플레이를 통해 출력된 가상 공간에 대한 사용자 입력(905)을 수신하고, 수신한 사용자 입력(905)에 기초하여 가상 공간에 가상 물체(예: 도 2의 가상 물체(235))(예를 들어, 가구 및 가전)를 배치할 수 있다.
일 실시예에서, 전자 장치(210)는 도 8에서 설명한 바와 같이 실제 공간 상의 전자 장치(210)의 위치에 대응되는 가상 공간 상의 위치를 결정할 수 있으므로, 사용자가 원근감을 느낄 수 있도록 배치되는 가상 물체의 크기를 고려하여 가상 공간 상에 가상 물체를 배치할 수 있다.
예를 들어, 도 10에서, 전자 장치(210)가 가상 공간 상에 배치되는 냉장고의 위치를 조절하는 사용자 입력을 수신하면, 전자 장치(210)는 사용자 입력에 따라 냉장고의 위치를 조절할 수 있다. 전자 장치(210)는 배치되는 냉장고와 가상 공간 상의 전자 장치(210)의 위치 사이 거리에 비례하여 냉장고의 크기를 조절할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(210)는 냉장고가 가상 공간 상의 전자 장치(210)의 위치에 가깝게 배치될수록 더 크게 표현(1005)하고 더 멀게 배치될수록 더 작게 표현(1010)할 수 있다.
전자 장치(210)가 가상 공간을 모델링하고 가상 공간을 이용하여 가구 배치와 같은 증강 현실 서비스 및 가상 현실 서비스를 제공함으로써 이질감이 없고 현실적인 사전 경험을 사용자에게 제공할 수 있다.
도 11은 일 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 11을 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(210)(예: 도 1의 전자 장치(101))는 프로세서(1105)(예: 도 1의 프로세서(120)) 및 프로세서(1105)에 의해 실행될 인스트럭션들(instructions)을 저장하는 적어도 하나의 메모리(1110)(예: 도 1의 메모리(130))를 포함할 수 있다.
프로세서(1105)에 의해 인스트럭션들이 실행될 때, 프로세서(1105)는 실제 공간에 배치된 초광대역 태그(215)와 무선 통신하여 초광대역 태그(215)와 전자 장치(210) 간 위치 관계를 계산하는 동작, 및 위치 관계에 대응되는 가상 태그(225)를 생성하는 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(1105)는, 가상 태그(225)를 이용하여 실제 공간에 대응되는 가상 공간(230)을 모델링하는 동작을 더 수행할 수 있다.
위치 관계를 계산하는 동작은, 실제 공간에 배치된 복수의 초광대역 태그들(215, 220)과 무선 통신하여 복수의 초광대역 태그들(215, 220)과 전자 장치(210) 간 위치 관계를 계산하는 동작을 포함할 수 있다.
가상 공간(230)은, 2차원 가상 공간(230) 및 3차원 가상 공간(230) 중 어느 하나일 수 있다.
프로세서(1105)는, 초광대역 태그(215)와 무선 통신하여 모델링된 가상 공간(230)에서 전자 장치(210)의 현재 위치를 결정하는 동작을 더 수행할 수 있다.
프로세서(1105)는, 실제 공간 내에서 촬영한 현재 영상으로부터 특징을 추출하는 동작, 및 현재 영상으로부터 추출된 특징에 기초하여, 현재 영상에 촬영된 실제 공간과 가상 공간(230)을 매핑하는 동작을 더 수행할 수 있다.
프로세서(1105)는, 초광대역 태그(215)와 전자 장치(210) 간 연결이 끊긴 경우, 매핑 결과를 이용하여 가상 공간(230) 내에서의 가상 태그(225)를 인식하는 동작을 더 수행할 수 있다.
가상 태그(225)를 인식하는 동작은, 가상 태그(225)가 생성된 위치에서 촬영한 영상으로부터 특징을 추출하는 동작, 및 매핑 결과 및 가상 태그(225)가 생성된 위치에서 촬영한 영상으로부터 특징에 기초하여 가상 태그(225)를 인식하는 동작을 포함할 수 있다.
프로세서(1105)는, 가상 공간(230)에 기초하여 증강 현실 서비스를 제공하는 동작을 더 수행할 수 있다.
증강 현실 서비스를 제공하는 동작은, 사용자 입력을 수신하는 동작, 및 사용자 입력에 따라 가상 공간(230)에 가상 물체(235)를 배치하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 초광대역 태그(215)를 이용한 가상 태그(225) 생성 방법은, 실제 공간에 배치된 초광대역 태그(215)와 무선 통신하여 초광대역 태그(215)와 전자 장치(210) 간 위치 관계를 계산하는 동작, 및 위치 관계에 대응되는 가상 태그(225)를 생성하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 초광대역 태그(215)를 이용한 가상 태그(225) 생성 방법은 가상 태그(225)를 이용하여 실제 공간에 대응되는 가상 공간(230)을 모델링하는 동작을 더 포함할 수 있다.
위치 관계를 계산하는 동작은, 실제 공간에 배치된 복수의 초광대역 태그들(215, 220)과 무선 통신하여 복수의 초광대역 태그들(215, 220)과 전자 장치(210) 간 위치 관계를 계산하는 동작을 포함할 수 있다.
가상 공간(230)은, 2차원 가상 공간(230) 및 3차원 가상 공간(230) 중 어느 하나일 수 있다.
일 실시예에 따른 초광대역 태그(215)를 이용한 가상 태그(225) 생성 방법은 초광대역 태그(215)와 무선 통신하여 모델링된 가상 공간(230)에서 전자 장치(210)의 현재 위치를 결정하는 동작을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 초광대역 태그(215)를 이용한 가상 태그(225) 생성 방법은 실제 공간 내에서 촬영한 현재 영상으로부터 특징을 추출하는 동작, 및 현재 영상으로부터 추출된 특징에 기초하여, 현재 영상에 촬영된 실제 공간과 가상 공간(230)을 매핑하는 동작을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 초광대역 태그(215)를 이용한 가상 태그(225) 생성 방법은 초광대역 태그(215)와 전자 장치(210) 간 연결이 끊긴 경우, 매핑 결과를 이용하여 가상 공간(230) 내에서의 가상 태그(225)를 인식하는 동작을 더 포함할 수 있다.
가상 태그(225)를 인식하는 동작은, 가상 태그(225)가 생성된 위치에서 촬영한 영상으로부터 특징을 추출하는 동작, 및 매핑 결과 및 가상 태그(225)가 생성된 위치에서 촬영한 영상으로부터 특징에 기초하여 가상 태그(225)를 인식하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 초광대역 태그(215)를 이용한 가상 태그(225) 생성 방법은 가상 공간(230)에 기초하여 증강 현실 서비스를 제공하는 동작을 더 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제1", "제2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    프로세서; 및
    상기 프로세서에 의해 실행될 인스트럭션들(instructions)을 저장하는 적어도 하나의 메모리를 포함하고,
    상기 프로세서에 의해 상기 인스트럭션들이 실행될 때, 상기 프로세서는,
    실제 공간에 배치된 초광대역 태그와 무선 통신하여 상기 초광대역 태그와 상기 전자 장치 간 위치 관계를 계산하는 동작; 및
    상기 위치 관계에 대응되는 가상 태그를 생성하는 동작
    을 수행하는, 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 가상 태그를 이용하여 상기 실제 공간에 대응되는 가상 공간을 모델링하는 동작
    을 더 수행하는, 전자 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 위치 관계를 계산하는 동작은,
    상기 실제 공간에 배치된 복수의 초광대역 태그들과 무선 통신하여 상기 복수의 초광대역 태그들과 상기 전자 장치 간 위치 관계를 계산하는 동작
    을 포함하는, 전자 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 가상 공간은,
    2차원 가상 공간 및 3차원 가상 공간 중 어느 하나인, 전자 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 초광대역 태그와 무선 통신하여 상기 모델링된 가상 공간에서 상기 전자 장치의 현재 위치를 결정하는 동작
    을 더 수행하는, 전자 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 실제 공간 내에서 촬영한 현재 영상으로부터 특징을 추출하는 동작; 및
    상기 현재 영상으로부터 추출된 특징에 기초하여, 상기 현재 영상에 촬영된 실제 공간과 상기 가상 공간을 매핑하는 동작
    을 더 수행하는, 전자 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 초광대역 태그와 상기 전자 장치 간 연결이 끊긴 경우, 상기 매핑 결과를 이용하여 상기 가상 공간 내에서의 상기 가상 태그를 인식하는 동작
    을 더 수행하는, 전자 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 가상 태그를 인식하는 동작은,
    상기 가상 태그가 생성된 위치에서 촬영한 영상으로부터 특징을 추출하는 동작; 및
    상기 매핑 결과 및 상기 가상 태그가 생성된 위치에서 촬영한 영상으로부터 특징에 기초하여 상기 가상 태그를 인식하는 동작
    을 포함하는, 전자 장치.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 가상 공간에 기초하여 증강 현실 서비스를 제공하는 동작
    을 더 수행하는, 전자 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 증강 현실 서비스를 제공하는 동작은,
    사용자 입력을 수신하는 동작; 및
    상기 사용자 입력에 따라 상기 가상 공간에 가상 물체를 배치하는 동작
    을 포함하는, 전자 장치.
  11. 초광대역 태그를 이용한 가상 태그 생성 방법에 있어서,
    실제 공간에 배치된 상기 초광대역 태그와 무선 통신하여 상기 초광대역 태그와 전자 장치 간 위치 관계를 계산하는 동작; 및
    상기 위치 관계에 대응되는 상기 가상 태그를 생성하는 동작
    을 포함하는, 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 가상 태그를 이용하여 상기 실제 공간에 대응되는 가상 공간을 모델링하는 동작
    을 더 포함하는, 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 위치 관계를 계산하는 동작은,
    상기 실제 공간에 배치된 복수의 초광대역 태그들과 무선 통신하여 상기 복수의 초광대역 태그들과 상기 전자 장치 간 위치 관계를 계산하는 동작
    을 포함하는, 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 가상 공간은,
    2차원 가상 공간 및 3차원 가상 공간 중 어느 하나인, 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 초광대역 태그와 무선 통신하여 상기 모델링된 가상 공간에서 상기 전자 장치의 현재 위치를 결정하는 동작
    을 더 포함하는, 방법.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 실제 공간 내에서 촬영한 현재 영상으로부터 특징을 추출하는 동작; 및
    상기 현재 영상으로부터 추출된 특징에 기초하여, 상기 현재 영상에 촬영된 실제 공간과 상기 가상 공간을 매핑하는 동작
    을 더 포함하는, 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 초광대역 태그와 상기 전자 장치 간 연결이 끊긴 경우, 상기 매핑 결과를 이용하여 상기 가상 공간 내에서의 상기 가상 태그를 인식하는 동작
    을 더 포함하는, 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 가상 태그를 인식하는 동작은,
    상기 가상 태그가 생성된 위치에서 촬영한 영상으로부터 특징을 추출하는 동작; 및
    상기 매핑 결과 및 상기 가상 태그가 생성된 위치에서 촬영한 영상으로부터 특징에 기초하여 상기 가상 태그를 인식하는 동작
    을 포함하는, 방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 가상 공간에 기초하여 증강 현실 서비스를 제공하는 동작
    을 더 포함하는, 방법.
  20. 제11항 내지 제19항 중 어느 한 항의 방법을 실행하는 컴퓨터 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독가능 기록매체.
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