KR20240018990A - 증강 현실에서 사용자를 인증하는 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

일 실시예에 따른 전자 장치는, 센서를 이용하여 사용자가 위치된 물리적 공간에 대한 현재 공간 정보를 획득하고, 현재 공간 정보에서 복수의 인증 오브젝트들 중 적어도 하나의 인증 오브젝트가 비가용한 것에 기초하여, 비가용한 인증 오브젝트의 개수보다 많은 개수의 가상 오브젝트들을 생성하며, 생성된 가상 오브젝트들을 비가용한 인증 오브젝트의 물리적 위치를 포함하는 복수의 위치들에 대해 출력하고, 생성된 가상 오브젝트 및 가용한 인증 오브젝트를 등록된 시퀀스로 선택하는 사용자 입력에 기초하여 인증이 성공한 것으로 결정할 수 있다.

Description

증강 현실에서 사용자를 인증하는 장치 및 방법{METHOD AND DEVICE TO AUTHENTICATE USER IN AUGMENTED REALITY}

본 발명의 다양한 실시예들은 증강 현실에서 사용자를 인증하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

정보통신 기술 및 반도체 기술의 발전으로 각종 전자 장치들이 다양한 멀티미디어 서비스를 제공하는 멀티미디어 장치로 발전하고 있다. 멀티미디어 서비스는 음성 통화 서비스, 메시지 서비스, 방송 서비스, 무선 인터넷 서비스, 카메라 서비스, 전자 결제 서비스 또는 음악 재생 서비스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

전자 장치는 사용자에게 다양한 형상의 경험을 제공할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 실제 공간에 가상의 정보(예: 가상 객체)를 덧붙이는 증강 현실(AR: augmented reality) 서비스에 기반하여 다양한 형상의 경험을 사용자에게 제공할 수 있다. 전자 장치는 증강 현실에서 사용자 인증을 수행할 수도 있다.

일 실시예에 따른 전자 장치는, 증강 현실을 제공하는 디스플레이, 증강 현실을 제공하기 위한 정보를 수집하는 센서, 컴퓨터로 실행 가능한 명령어들이 저장된 메모리, 및 메모리에 억세스(access)하여 명령어들을 실행하는 프로세서를 포함할 수 있다. 명령어들은, 센서를 이용하여 사용자가 위치된 물리적 공간에 대한 현재 공간 정보를 획득하는 것을 포함할 수 있다. 명령어들은, 현재 공간 정보에서 복수의 인증 오브젝트들 중 적어도 하나의 인증 오브젝트가 비가용한 것에 기초하여, 비가용한 인증 오브젝트의 개수보다 많은 개수의 가상 오브젝트들을 생성하는 것을 포함할 수 있다. 명령어들은, 생성된 가상 오브젝트들을 비가용한 인증 오브젝트의 물리적 위치를 포함하는 복수의 위치들에 대해 출력하는 것을 포함할 수 있다. 명령어들은, 생성된 가상 오브젝트 및 가용한 인증 오브젝트를 등록된 시퀀스로 선택하는 사용자 입력에 기초하여 인증이 성공한 것으로 결정하는 것을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 프로세서로 구현되는 방법은 증강 현실을 제공하기 위한 정보를 수집하는 센서를 이용하여 사용자가 위치된 물리적 공간에 대한 현재 공간 정보를 획득하는 동작을 포함할 수 있다. 방법은 현재 공간 정보에서 복수의 인증 오브젝트들 중 적어도 하나의 인증 오브젝트가 비가용한 것에 기초하여, 비가용한 인증 오브젝트의 개수보다 많은 개수의 가상 오브젝트들을 생성하는 동작을 포함할 수 있다. 방법은 증강 현실을 제공하는 디스플레이를 이용하여, 생성된 가상 오브젝트들을 비가용한 인증 오브젝트의 물리적 위치를 포함하는 복수의 위치들에 대해 출력하는 동작을 포함할 수 있다. 방법은 생성된 가상 오브젝트 및 가용한 인증 오브젝트를 등록된 시퀀스로 선택하는 사용자 입력에 기초하여 인증이 성공한 것으로 결정하는 동작을 포함할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 전자 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 전자 장치에 포함된 눈추적 카메라의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5는 일 실시예에 따른 사용자 인증 방법을 도시한 흐름도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 현재 공간 정보의 획득의 예시를 도시한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 인증 오브젝트를 선택하는 동작을 설명하는 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따라 인증 오브젝트의 타입을 설명하는 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따라 인증 오브젝트를 인증 시퀀스에 따라 선택하는 동작을 설명하는 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따라 일부 인증 오브젝트가 비가용한 경우의 가상 오브젝트 생성을 설명하는 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따라 새로운 인증 시퀀스를 등록하는 동작을 설명하는 흐름도이다.

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, 일 실시예에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 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 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 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 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 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: 제 2 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, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 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 제 1 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 제 2 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 제 2 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.

예들 들어, 외부 전자 장치(102)는 어플리케이션에서 실행한 컨텐츠 데이터를 렌더링 후 전자 장치(101)에 전달하고, 상기 데이터를 수신한 전자 장치(101)는 상기 컨텐츠 데이터를 디스플레이 모듈(160)에 출력할 수 있다. 만일, 전자 장치(101)가 IMU센서 등을 통해 사용자 움직임을 감지하면 전자 장치(101)의 프로세서(130)는 외부 전자장치(102)로부터 수신한 렌더링 데이터를 상기 움직임 정보를 기반으로 보정하여 디스플레이 모듈(160)에 출력 할 수 있다. 또는 외부 전자 장치(102)에 상기 움직임 정보를 전달하여 이에 따라 화면 데이터가 갱신되도록 렌더링을 요청할 수 있다. 다양한 실시 예에 따라 외부 전자 장치(102)는 스마트폰 또는 전자 장치(101)을 보관하고 충전할 수 있는 케이스 장치 등 다양한 형태의 장치일 수 있다.

다른 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 제 2 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 따른 전자 장치의 구조를 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 웨어러블 전자 장치(200)(예: 도 1의 전자 장치(101) 또는 전자 장치(102))는 사용자의 안면에 착용되어, 사용자에게 증강 현실 서비스 및/또는 가상 현실 서비스와 관련된 영상을 제공할 수 있다.

일 실시예에서, 웨어러블 전자 장치(200)는 제1 디스플레이(205), 제2 디스플레이(210), 화면 표시부들(215a, 215b), 입력 광학 부재(220a, 220b), 제1 투명 부재(225a), 제2 투명 부재(225b), 조명부(230a, 230b), 제1 PCB(235a), 제2 PCB(235b), 제1 힌지(hinge)(240a), 제2 힌지(240b), 촬영용 카메라(245), 복수의 마이크(예: 제1 마이크(250a), 제2 마이크(250b), 제3 마이크(250c)), 복수의 스피커(예: 제1 스피커(255a), 제2 스피커(255b)), 배터리(260), 제1 인식용 카메라(265a), 제2 인식용 카메라(265b), 제1 눈추적(eye detection) 카메라(270a), 및 제2 눈추적 카메라(270b)를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 디스플레이(예: 제1 디스플레이(205) 및 제2 디스플레이(210))는, 예를 들면, 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD), 디지털 미러 표시 장치(digital mirror device, DMD), 실리콘 액정 표시 장치(liquid crystal on silicon, LCoS), 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode, OLED) 또는 마이크로 엘이디(micro light emitting diode, micro LED)를 포함할 수 있다. 도면에 도시되지는 않았지만, 디스플레이(205,210)가 액정 표시 장치, 디지털 미러 표시 장치, 또는 실리콘 액정 표시 장치 중 하나로 이루어지는 경우, 웨어러블 전자 장치(200)는 디스플레이(205,210)의 화면 출력 영역으로 광을 조사하는 광원을 포함할 수 있다. 다른 실시 예에서, 디스플레이(205,210)가 자체적으로 광을 발생시킬 수 있는 경우, 예를 들어, 유기 발광 다이오드 또는 마이크로 엘이디 중 하나로 이루어지는 경우, 웨어러블 전자 장치(200)는 별도의 광원을 포함하지 않더라도 사용자에게 양호한 품질의 가상 영상을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 디스플레이(205,210)가 유기 발광 다이오드 또는 마이크로 엘이디로 구현된다면 광원이 불필요하므로, 웨어러블 전자 장치(200)가 경량화될 수 있다. 이하에서, 자체적으로 광을 발생시킬 수 있는 디스플레이(205,210)는 자발광 디스플레이로 지칭되며, 자발광 디스플레이를 전제로 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이(205,210)는 적어도 하나의 마이크로 LED(micro light emitting diode)로 구성될 수 있다. 예컨대, 마이크로 LED는 자체 발광으로 적색(R, red), 녹색(G, green), 및 청색(B, blue)을 표현할 수 있으며, 크기가 작아(예: 100㎛ 이하), 칩 하나가 하나의 픽셀(예: R, G, 및 B 중 하나)을 구현할 수 있다. 이에 따라, 디스플레이(205,210)가 마이크로 LED로 구성되는 경우, 백 라이트 유닛(BLU: back light unit) 없이 높은 해상도를 제공할 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니며, 하나의 픽셀은 R, G, 및 B를 포함할 수 있으며, 하나의 칩은 R, G, 및 B를 포함하는 픽셀이 복수개로 구현될 수 있다. 디스플레이(205, 210)는 '광원부'라고도 불릴 수 있다.

일 실시예에서, 디스플레이(205, 210)는 가상의 영상을 표시하기 위한 픽셀(pixel)들을 포함할 수 있다. 디스플레이(205, 210)는 적외선 광을 방출하는 적외선 픽셀들을 더 포함할 수 있다.

실시예에 따라서, 디스플레이(205, 210)는 픽셀들 사이에 배치되는 사용자의 눈에서 반사되는 광을 수광하여 전기 에너지로 변환하고 출력하는 수광 픽셀(예: 포토 센서 픽셀(photo sensor pixel))들을 더 포함할 수 있다. 수광 픽셀(들)은 '시선 추적 센서'로 지칭될 수 있다. 시선 추적 센서(예: 도 3의 시선 추적 센서(315))는 디스플레이(205, 210)에 포함된 적외선 픽셀에 의해 방출된 광이 사용자의 눈에 의해 반사된 적외선 광을 감지할 수 있다.

웨어러블 전자 장치(200)는 수광 픽셀들(315)을 통해 사용자의 시선 방향(예: 눈동자 움직임)을 검출할 수 있다. 예컨대, 웨어러블 전자 장치(200)는 제1 디스플레이(205)를 구성하는 하나 이상의 수광 픽셀들(315) 및 제2 디스플레이(210)를 구성하는 하나 이상의 수광 픽셀들(315)을 통해 사용자의 우안에 대한 시선 방향 및 사용자의 좌안에 대한 시선 방향을 검출하고 추적할 수 있다. 웨어러블 전자 장치(200)는 하나 이상의 수광 픽셀들(315)을 통해 검출되는 사용자의 우안 및 좌안의 시선 방향(예: 사용자의 우안 및 좌안의 눈동자가 응시하는 방향)에 따라 가상 영상의 중심의 위치를 결정할 수도 있다.

웨어러블 전자 장치(200)는 디스플레이(205,210), 제1 투명 부재(225a) 및/또는 제2 투명 부재(225b)를 포함할 수 있으며, 사용자는 안면에 웨어러블 전자 장치(200)를 착용한 상태로 사용할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 제1 투명 부재(225a)는 사용자의 우안에 대면하게 배치될 수 있고, 제2 투명 부재(225b)는 사용자의 좌안에 대면하게 배치될 수 있다. 다양한 실시 예에 따라 디스플레이(205,210)가 투명인 경우, 사용자 눈과 대면하는 위치에 배치되어 화면 표시부들(215a, 215b)을 구성할 수 있다.

제1 디스플레이(205) 및 제2 디스플레이(210)는 각각 제1 제어 회로(미도시)를 포함할 수 있다. 제1 제어 회로는 제1 디스플레이(205) 및 제2 디스플레이(210)를 제어할 수 있다. 제1 제어 회로는 제1 디스플레이(205) 및 제2 디스플레이(210)에 포함된 투명 커버(미도시)의 액정 소자의 동작을 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 디스플레이(205,210)로부터 방출되는 광은 렌즈(미도시) 및 웨이브가이드(waveguide)(예: 도 3의 디스플레이 광 도파관(350), 눈추적 카메라 광 도파관(360)))를 거쳐 사용자의 우안(right eye)에 대면하게 배치되는 제1 투명 부재(225a)에 형성된 화면 표시부들(215a) 및 사용자의 좌안(left eye)에 대면하게 배치 제2 투명 부재(225b)에 형성된 화면 표시부들(215b)에 도달할 수 있다.

렌즈(미도시)는 디스플레이(205,210)의 전면에 배치될 수 있다. 렌즈(미도시)는 오목 렌즈 및/또는 볼록 렌즈를 포함할 수 있다. 예컨대, 렌즈(미도시)는 프로젝션 렌즈(projection lens)(예: 도 3의 프로젝션 렌즈(325)) 또는 콜리메이션 렌즈(collimation lens)(미도시)를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 디스플레이(205, 210)로부터 방출되는 광은 입력 광학 부재(220a, 220b)를 통해 웨이브가이드(350, 360)로 광 경로가 유도될 수 있다. 웨이브가이드(350, 360) 내부를 이동하는 광은 출력 광학 부재(예: 도 3의 출력 광학 부재(340))를 통해 사용자 눈 방향으로 유도될 수 있다. 화면 표시부들(215a, 215b)는 사용자의 눈(예: 도 3의 사용자의 눈(301)) 방향으로 방출되는 광에 기반하여 결정될 수 있다.

예컨대, 디스플레이(205,210)로부터 방출되는 광은 입력 광학 부재(220a, 220b)와 화면 표시부들(215a, 215b)에 형성된 웨이브가이드(350, 360)의 그레이팅 영역(grating area)에 반사되어 사용자의 눈(301)에 전달될 수 있다.

일 실시예에서, 화면 표시부들(215a, 215b) 또는 투명 부재(예: 제1 투명 부재(225a), 제2 투명 부재(225b))는 웨이브가이드(350, 360)를 포함하는 렌즈, 반사형 렌즈를 포함할 수 있다. 웨이브가이드(350, 360)는 디스플레이(205, 210)에서 생성한 광원을 사용자 눈으로 전달하는 역할을 하며, '광 도파관' 또는 '광도파로'라고 불릴 수 있다. 이하, '광도파로' 또는 '웨이브가이드'는 화면 표시부들(215a, 215b)에 해당할 수 있다.

화면 표시부들(215a, 215b)는 외부의 광이 입사되고 전반사되고 방출되는 경로이며, 단순히 외부의 광이 반사되거나 투과하는 제1 투명 부재(225a) 및 제2 투명 부재(225b)와 구별될 수 있다.

화면 표시부들(215a, 215b)는 글래스, 플라스틱 또는 폴리머로 제작될 수 있으며, 내부 또는 외부의 일표면에 형성된 나노 패턴, 예를 들어, 다각형 또는 곡면 형상의 그레이팅 구조(grating structure), 다시 말해 격자 구조를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 입력 광학 부재(220a, 220b)를 통하여 화면 표시부들(215a, 215b)의 일단으로 입사된 광은 나노 패턴에 의해 디스플레이 광도파(350)로 내부에서 전파되어 사용자에게 제공될 수 있다. 일 실시예에서, 프리폼(free-form)형 프리즘으로 구성된 화면 표시부들(215a, 215b)는 입사된 광을 반사 미러를 통해 사용자에게 제공할 수 있다.

화면 표시부들(215a, 215b)는 적어도 하나의 회절 요소(예: DOE(diffractive optical element), HOE(holographic optical element)) 또는 반사 요소(예: 반사 거울) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 화면 표시부들(215a, 215b)는 화면 표시부들(215a, 215b)에 포함된 적어도 하나의 회절 요소 또는 반사 요소를 이용하여 디스플레이(예: 제1 디스플레이(205) 및 제2 디스플레이(210))로부터 방출된 디스플레이 광을 사용자의 눈으로 유도할 수 있다.

일 실시예에 따라, 회절 요소는 입력 광학 부재(220a, 220b)/출력 광학 부재(예: 도 3의 출력 광학 부재(340))를 포함할 수 있다. 예컨대, 입력 광학 부재(220a, 220b)는 입력 그레이팅 영역(input grating area)을 의미할 수 있으며, 출력 광학 부재(340)는 출력 그레이팅 영역(output grating area)을 의미할 수 있다. 입력 그레이팅 영역은 디스플레이(205, 210)(예: 마이크로 LED)로부터 출력되는 광을 화면 표시부들(215a, 215b)로 광을 전달하기 위해 회절(또는 반사)시키는 입력단 역할을 할 수 있다. 출력 그레이팅 영역은 웨이브가이드(350, 360)에 전달된 광을 사용자의 눈(301)으로 회절(또는 반사)시키는 출구 역할을 할 수 있다.

일 실시예에 따라, 반사 요소는 전반사(total internal reflection, TIR)를 위한 전반사 광학 소자 또는 전반사 도파관을 포함할 수 있다. 예컨대, 전반사는 광을 유도하는 하나의 방식으로, 입력 그레이팅 영역을 통해 입력되는 광(예: 가상 영상)이 화면 표시부들(215a, 215b)의 일부분(예: 특정 면)에서 100% 또는 100%에 가깝게 반사되도록 입사각을 만들어, 출력 그레이팅 영역까지 100% 또는 100%에 가깝게 전달되도록 하는 것을 의미할 수 있다.

제1 투명 부재(225a) 및/또는 제2 투명 부재(225b)는 글래스 플레이트, 플라스틱 플레이트, 또는 폴리머로 형성될 수 있으며, 투명 또는 반투명하게 제작될 수 있다. 실시 예에 따르면, 제1 투명 부재(225a)는 사용자의 우안에 대면하게 배치될 수 있고, 제2 투명 부재(225b)는 사용자의 좌안에 대면하게 배치될 수 있다.

조명부(230a, 230b)는 부착되는 위치에 따라 용도가 다양해질 수 있다. 예를 들어, 조명부(230a, 230b)가 웨어러블 전자 장치(200)의 프레임(frame) 주변에 부착될 수 있다. 조명부(230a, 230b)는 눈추적 카메라(270a, 270b)로 동공을 촬영할 때 시선(eye gaze) 검출을 용이하게 하기 위한 보조 수단으로 사용될 수 있다. 조명부(230a, 230b)는 가시광 파장 또는 적외선 파장의 IR LED(infra-red light emitting device)를 사용할 수 있다.

또는 조명부(230a, 230b)는 웨어러블 전자 장치(200)의 프레임(Frame)(예: 테(rim))과 안경 다리 부분에 해당하는 템플(Temple)을 이어주는 힌지(예: 제1 힌지(hinge)(240a), 제2 힌지(240b)) 주변이나 프레임을 연결해 주는 브리지(Bridge)에 인접하게 장착된 카메라(예: 제1 인식용 카메라(265a), 제2 인식용 카메라(265b))의 주변에 부착될 수 있다. 이때, 카메라(265a, 265b)는 예를 들어, 글로벌 셔터(GS) 카메라일 수 있으며, 반드시 이에 한정되지는 않는다.

이 경우, 조명부(230a, 230b)는 글로벌 셔터(GS) 카메라로 촬영 시에 주변 밝기를 보충하는 수단으로 사용될 수 있다. 조명부(230a, 230b)는 특히 어두운 환경이나 여러 광원들의 혼입 및 반사 빛 때문에 촬영하고자 하는 피사체 검출이 용이하지 않을 때 사용될 수 있다.

실시예에 따라서, 조명부(230a, 230b)는 생략될 수도 있다. 조명부(230a, 230b)는 제1 디스플레이(205), 제2 디스플레이(210)에 포함된 적외선 픽셀에 의해 대체될 수 있다. 다른 실시 예에서, 조명부(230a, 230b)는 웨어러블 전자 장치(200)에 포함되어 제1 디스플레이(205), 제2 디스플레이(210)에 포함된 적외선 픽셀을 보조할 수도 있다.

인쇄 회로 기판(PCB)(예: 제1 PCB(235a), 제2 PCB(235b))은 웨어러블 전자 장치(200)의 템플 부분에 배치될 수 있으며, FPCB(flexible printed circuit board)를 통해 각 모듈(예: camera, display, audio, 또는 sensor) 및 다른 인쇄 회로 기판에 전기 신호를 전달할 수 있다. 다양한 실시 예에 따라 적어도 하나의 인쇄 회로 기판은 제1 인쇄 회로기판(235a), 제2 기판(235b) 및 제1 기판(235a)과 제2 기판(235b) 사이에 배치된 인터포저(interposer)(미도시)를 포함하는 형상일 수 있다.

일 실시예에서, PCB(예: 제1 PCB(235a), 제2 PCB(235b))에는 제1 디스플레이(205), 제2 디스플레이(210)를 제외한 웨어러블 전자 장치(200)를 구성하는 구성요소를 제어하는 제어 회로(미도시)가 위치할 수 있다. 제어 회로는 제1 디스플레이(205), 제2 디스플레이(210) 이외의 다른 구성요소들을 제어하고 깊이값 추정과 같은 연산을 수행할 수 있다. 제어 회로는 통신 회로(예: 도 1의 통신 모듈(190)) 또는 메모리(예: 도 1의 메모리(130))를 포함할 수 있다. 제어 회로는, 제1 디스플레이(205), 제2 디스플레이 및/또는 다른 구성요소들을 제어할 수 있다.

힌지(240a, 240b)는 웨어러블 전자 장치(200)의 템플과 프레임(예: 테(rim))이 결합되는 부분에 해당할 수 있다.

일 실시예에서, 촬영용 카메라(245)는 HR(high resolution) 또는 PV(photo video)로 지칭될 수 있으며, 고해상도의 카메라를 포함할 수 있다. 촬영용 카메라(245)는 AF(auto focus) 기능과 떨림 보정(optical image stabilizer; ois)과 같은 고화질의 영상을 얻기 위한 기능들이 구비된 칼라(color) 카메라를 포함할 수 있다. 이에 한정하는 것은 아니며, 촬영용 카메라(245)는 GS(global shutter) 카메라 또는 RS(rolling shutter) 카메라를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 복수의 마이크(예: 제1 마이크(250a), 제2 마이크(250b), 제3 마이크(250c))는 외부의 음향 신호를 전기적인 음성 데이터로 처리할 수 있다. 처리된 음성 데이터는 웨어러블 전자 장치(200)에서 수행 중인 기능(또는 실행 중인 어플리케이션)에 따라 다양하게 활용될 수 있다.

일 실시예에서, 복수의 스피커(예: 제1 스피커(255a), 제2 스피커(255b))는 통신 회로(예: 도 1의 통신 모듈(190))로부터 수신되거나 메모리(예: 도 1의 메모리(130))에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다.

일 실시예에서, 배터리(260)는 하나 이상 포함할 수 있으며, 웨어러블 전자 장치(200)를 구성하는 구성요소들에 전원을 공급할 수 있다.

일 실시예에서, 제1 인식용 카메라(265a) 및 제2 인식용 카메라(265b)는 3DoF(3 degrees of freedom), 6DoF의 헤드 트래킹(head tracking), 핸드(hand) 검출과 트래킹(tracking), 제스처(gesture) 및/또는 공간 인식을 위해 사용되는 카메라를 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 인식용 카메라(265a) 및 제2 인식용 카메라(265b)는 헤드 및 핸드의 움직임을 검출하고, 움직임을 추적하기 위해 GS(global shutter) 카메라를 포함할 수 있다. 예를 들어, 머리 추적과 공간 인식을 위해서는 스테레오(stereo) 카메라가 사용될 수 있으므로 동일 규격, 성능의 2대의 글로벌 셔터(GS) 카메라가 사용될 수 있고, 빠른 손동작과 손가락 등 미세한 움직임을 검출하고 움직임을 추적하는 데에는 롤링 셔터(rolling shutter; RS) 카메라 사용될 수 있다. 일 실시예에서는 카메라 대비 성능(예: 영상 끌림)이 우수한 글로벌 셔터(GS) 카메라가 주로 사용될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않는다. 다양한 실시 예에 따라 롤링 셔터(RS) 카메라가 사용될 수도 있다. 제1 인식용 카메라(265a) 및 제2 인식용 카메라(265b)는 6DoF를 위한 공간 인식, 깊이(depth) 촬영을 통한 SLAM(simultaneous localization and mapping) 기능을 수행할 수 있다. 또한 제1 인식용 카메라(265a) 및 제2 인식용 카메라(265b)는 사용자 제스처 인식 기능을 수행할 수도 있다.

일 실시예에서, 적어도 하나의 센서(미도시)(예: 자이로 센서, 가속도 센서, 지자기 센서, 및/또는 제스처 센서), 제1 인식용 카메라(265a), 및 제2 인식용 카메라(265b)는 6DoF를 위한 헤드 트래킹(head tracking), 움직임 감지와 예측(pose estimation & prediction), 제스처 및/또는 공간 인식, 및/또는 뎁스(depth) 촬영을 통한 슬램(slam) 기능 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.

다른 실시 예에서, 제1 인식용 카메라(265a) 및 제2 인식용 카메라(265b)는 헤드 트래킹을 위한 카메라와 핸드 트래킹을 위한 카메라로 구분되어 사용될 수 있다.

일 실시예에서, 제1 눈추적 카메라(270a) 및 제2 눈추적 카메라(270b)는 눈동자를 검출하고 추적할 수 있다. 제1 눈추적 카메라(270a) 및 제2 눈추적 카메라(270b)는 웨어러블 전자 장치(200)에 투영되는 가상 영상의 중심이, 웨어러블 전자 장치(200)를 착용한 사용자의 눈동자가 응시하는 방향에 따라 위치하도록 하기 위해 사용될 수 있다. 제1 눈추적 카메라(270a) 및 제2 눈추적 카메라(270b)는 예를 들어, 눈동자(pupil)을 검출하고 빠른 눈동자 움직임을 추적할 수 있도록 글로벌 셔터(GS) 카메라가 주로 사용될 수 있다. 제1 눈추적 카메라(270a)는 사용자의 우안에 대응하고, 제2 눈추적 카메라(270b)는 사용자의 좌안에 대응하도록 설치될 수 있다. 이때, 제1 눈추적 카메라(270a) 및 제2 눈추적 카메라(270b)의 카메라 성능 및 규격은 동일할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 눈추적 카메라(예: 제1 눈추적 카메라(270a), 제2 눈추적 카메라(270b))의 동작은 아래의 도 3을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

도 3은 일 실시예에 따른 전자 장치에 포함된 눈추적 카메라의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(300)의 눈추적 카메라(310)(예: 도 2의 제1 눈추적 카메라(270a), 제2 눈추적 카메라(270b))가 디스플레이(320)(예: 도 2의 제1 디스플레이(205), 제2 디스플레이(210))로부터 출력된 광(예: 적외선 광)을 이용하여 사용자의 눈(301), 다시 말해 사용자의 시선을 추적하는 과정이 도시된다.

눈추적 카메라(310)는 시선 추적 센서(315)를 포함할 수 있다. 시선 추적 센서(315)는 눈추적 카메라(310)의 내부에 포함될 수 있다. 시선 추적 센서(315)는 적외선 반사광(305)에 의해 사용자의 눈(301)으로부터 반사된 제1 반사광을 감지할 수 있다. 눈추적 카메라(310)는 시선 추적 센서(315)의 감지 결과를 기초로 사용자의 눈(301), 다시 말해 사용자의 시선을 추적할 수 있다.

디스플레이(320)는 복수의 가시광선 픽셀 및 복수의 적외선 픽셀을 포함할 수 있다. 가시광선 픽셀은 R, G, B 픽셀을 포함할 수 있다. 가시광선 픽셀은 가상 객체 이미지에 대응하는 가시광선 광을 출력할 수 있다. 적외선 픽셀은 적외선 광을 출력할 수 있다. 디스플레이(320)는 예를 들어, 마이크로 LED(micro light emitting diodes) 또는 OLED(organic light emitting diodes)를 포함할 수 있다.

웨어러블 전자 장치(300)는 디스플레이(320)로부터 출력된 적외선 광을 이용하여 시선 추적을 수행할 수 있다. 디스플레이(320)와 입력 광학 부재(330)(예: 도 2의 입력 광학 부재((220a, 220b))) 사이에 프로젝션 렌즈(325)가 배치될 수 있다.

디스플레이(320)로부터 출력된 적외선 광은 프로젝션 렌즈(325)를 통해 입력 광학 부재(330)에 입사되고, 입력 광학 부재(330)에 포함된 하프 미러(half mirror)(미도시)에 의해 적외선 반사광(303) 및 적외선 투과광(305)으로 분리될 수 있다.

하프 미러는 입력 광학 부재(330)의 전부 또는 일부의 영역에 형성될 수 있다. 하프 미러가 입력 광학 부재(330)의 전부 영역에 형성될 경우, 입력 광학 부재(33)는 하프 미러로 지칭될 수도 있다. 하프 미러는 디스플레이 광 도파관(350)의 입력 광학 부재(330)에 배치될 수 있다. 하프 미러는 입력 광학 부재(330)의 내부 또는 하측에 배치될 수 있다. 하프 미러는 그레이팅 구조를 포함할 수 있다.

하프 미러는 디스플레이(320)로부터 출력된 적외선 광으로부터 적외선 반사광 및 적외선 투과광을 출력할 수 있다. 하프 미러는 그레이팅 구조를 포함할 수 있다. 그레이팅 구조는 출력된 적외선 광의 일부를 반사하여 직접 사용자의 눈(301)을 향하는 적외선 반사광 또는 디스플레이 광 도파관(350)을 거쳐 출력 광학 부재(340)을 통해 사용자의 눈(301)을 향하는 적외선 반사광(303)을 출력하고, 적외선 광의 다른 일부를 투과시켜 적외선 투과광(305)을 출력할 수 있다.

적외선 반사광(303)은 사용자의 눈(301) 쪽으로 직접 출력될 수 있다. 적외선 반사광(303)은 디스플레이 광 도파관(350)을 거친 후, 출력 광학 부재(340)을 통해 사용자의 눈(301) 쪽으로 출력될 수 있다. 적외선 투과광(305)은 현실 세계 쪽으로 출력될 수 있다. 적외선 투과광(305)은 현실 객체로 입사되고 일부는 현실 객체로부터 반사될 수 있다.

디스플레이 광도파관(350) 및 눈추적 카메라 광도파관(360)은 투명 부재(370)(예: 도 2의 제1 투명 부재(225a), 제2 투명 부재(225b))의 내부에 포함될 수 있다. 투명 부재(370)는 글래스 플레이트, 플라스틱 플레이트 또는 폴리머로 형성될 수 있으며, 투명 또는 반투명하게 제작될 수 있다. 투명 부재(370)는 사용자의 눈과 대면하게 배치될 수 있다. 이때, 투명 부재(370)와 사용자의 눈(301) 사이의 거리를 '눈동자 거리'(eye relief)(380)라고 부를 수 있다.

투명 부재(370)는 광 도파관들(350, 360)을 포함할 수 있다. 투명 부재(370)는 입력 광학 부재(330) 및 출력 광학 부재(340)를 포함할 수 있다. 또한, 투명 부재(370)는 입력 광을 여러 도파로 분리하는 눈추적용 스플리터(splitter)(375)를 포함할 수 있다.

도 3에서는 디스플레이 광 도파관(350)과 입력 광학 부재(330)가 분리된 것으로 표현되었지만, 이는 일 예시에 불과하며, 입력 광학 부재(330)는 디스플레이 광 도파관(350)의 내부에 포함될 수도 있다.

또한, 도 3에서는 출력 광학 부재(340)가 눈추적용 광 도파관(360)과 분리된 것으로 표현되었지만, 출력 광학 부재(340)는 광 도파관(360)의 내부에 포함될 수도 있다.

광 도파관(예: 디스플레이 광 도파관(350), 눈추적 카메라 광 도파관(360))은 가시광선 광의 경로를 조정하여 가상 객체 이미지를 출력할 수 있다. 디스플레이(320)로부터 출력된 가시광선 광 및 적외선 광은 프로젝션 렌즈(325)를 거쳐 입력 광학 부재(330)로 입사될 수 있다. 입력 광학 부재(330)로 입사된 광 중에서 가시광선 광은 디스플레이 광 도파관(350)을 통해 전반사되어 출력 광학 부재(340)로 유도될 수 있다. 출력 광학 부재(340)에서 가시광선 광은 사용자의 눈(301) 쪽으로 출력될 수 있다.

웨어러블 전자 장치(300)는 하프 미러를 통해 디스플레이(320)로부터 출력된 적외선 광을 반사하거나 투과할 수 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 전자 장치(300)는 하프 미러(미도시)에 의해 반사된 적외선 반사광(303)을 사용자의 눈(301) 쪽으로 직접 출력하거나 또는 디스플레이 광 도파관(350)을 경유한 적외선 반사광(303)을 사용자의 눈(301) 쪽으로 출력할 수 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 전자 장치(300)는 하프 미러를 투과하는 적외선 투과광(305)을 현실 객체 쪽으로 출력할 수 있다. 이때, 하프 미러의 반사율과 투과율은 조정될 수 있다. 하프 미러는 예를 들어, 적외선 광에 대해 30%의 반사율(예를 들어, 사용자의 눈 쪽으로 반사)과 70%의 투과율(예를 들어, 현실 객체 쪽으로 출력)을 가질 수 있다. 다만, 이러한 반사율과 투과율은 예시에 불과하며 다양한 비율로 조정될 수 있다.

일 실시예에서, 웨어러블 전자 장치(300)는 디스플레이(320)에 포함된 적외선 픽셀과 하프 미러를 통해 사용자의 눈 쪽으로 적외선 반사광(303)을 출력할 수 있다. 적외선 반사광(303)은 사용자의 눈(301)에서 반사되고, 시선 추적 센서(315)는 반사된 광을 검출할 수 있다. 적외선 픽셀을 포함하는 디스플레이(320) 및 광 도파관(350)에 포함된 하프 미러는 시선 추적 및/또는 현실 객체의 탐지를 위한 별도의 적외선 광원을 대체할 수 있다. 별도의 적외선 광원을 생략함으로써 웨어러블 전자 장치(300)는 경량화될 수 있고 소비 전력을 줄일 수 있다. 또한, 적외선 픽셀을 포함하는 디스플레이(320)는 보조 광원으로서 역할을 하여 저조도 환경에서 스테레오 카메라(예: 도 2의 제1 인식용 카메라(265a) 및 제2 인식용 카메라(265b))의 화질을 높이고 깊이 정보의 정확도를 높일 수 있다.

또는, 웨어러블 전자 장치(300)는 디스플레이(320)를 통해 적외선 광을 출력하고 스테레오 카메라(예: 도 2의 제1 인식용 카메라(265a) 및 제2 인식용 카메라(265b))를 통해 현실 객체로부터 반사된 광을 검출할 수 있다. 웨어러블 전자 장치(300)는 검출 결과를 기초로 현실 객체까지의 거리를 추정할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 전자 장치(300)는 깊이값을 측정하거나 ToF(time of flight) 방식을 이용하여 현실 객체까지의 거리를 추정할 수 있다.

웨어러블 전자 장치(300)(예: 도 2의 웨어러블 전자 장치(200))는 사용자에게 증강 현실을 제공할 수 있다. 웨어러블 전자 장치(300)는 디스플레이(320)로부터 출력되는 가상 객체 이미지를 광 도파관(350)을 통해 사용자의 눈 쪽으로 전달하는 동시에 투명한 광 도파관(360)을 통해 현실 세계(real world)의 이미지를 제공할 수 있다.

웨어러블 전자 장치(300)는 예를 들어, 머리 착용 디스플레이(head mounted display; HMD), 얼굴 착용 디스플레이(face mounted display; FMD)일 수도 있고, 또는 AR(augmented reality) VR(virtual reality glass), 혼합 현실(mixed reality)과 같은 확장 현실(extended reality)을 제공하는 스마트 글래스(smart glass)(예: 증강현실 글래스) 또는 헤드셋일 수도 있으며, 반드시 이에 한정되지는 않는다.

일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(300)는 적외선 픽셀을 포함하는 디스플레이(320)를 이용하여 적외선 광을 출력할 수 있다. 웨어러블 전자 장치(300)는 디스플레이(320)로부터 출력된 적외선 광을 이용하여 사용자의 시선을 추적할 수 있다. 또한, 웨어러블 전자 장치(300)는 디스플레이(320)로부터 출력된 적외선 광을 이용하여 현실 객체까지의 거리를 추정할 수 있다.

본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 전자 장치는 다양한 형상의 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 일 실시예 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. "제 1", "제 2", 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: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 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 일 실시예에서 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 형상으로 구현될 수 있다.

본 문서의 일 실시예는 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 형상으로 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 일 실시예에 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 형상으로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어^TM)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.

일 실시예에 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. 일 실시예에 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. 일 실시예에 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.

일 실시예에 따르면 전자 장치는 물리적 공간에 인증 시퀀스를 등록하고, 해당 물리적 공간에서 인증 오브젝트들이 등록된 인증 시퀀스에 따라 선택되는지 여부에 기초하여 사용자 인증을 수행할 수 있다. 인증 시퀀스는 사용자의 인증을 위해 인증 오브젝트들이 선택되어야 하는 시퀀스(sequence)를 나타낼 수 있다. 인증 시퀀스는 물리적 공간 또는 전자 장치 중 적어도 하나와 관련된 권한에 대해 등록될 수 있다. 인증 시퀀스는 예시적으로 물리적 공간에 매핑되어 저장된 정보(예: 물리적 공간을 증강시키는 가상 공간, 가상 배경을 나타내는 정보), 물리적 공간에 배치된 기기, 물리적 공간에서 전자 장치와 연결된 기기 중 적어도 하나로의 억세스를 위해 등록될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는, 물리적 공간에 대한 사용자 인증이 성공한 것으로 판단하는 경우, 해당 물리적 공간에 배치된 기기의 제어 권한을 해당 사용자에게 허용할 수 있다. 다른 예를 들어, 전자 장치는 사용자 인증이 성공한 것에 기초하여, 해당 물리적 공간에서 제공 가능한 정보(예: 사용자에 의해 해당 공간에 매핑된 컨텐츠, 또는 해당 공간에서만 열람 가능하게 설정된 컨텐츠)로의 억세스를 해당 사용자에게 허용할 수 있다.

아래 도 4 및 도 5에서는 등록된 인증 시퀀스와 입력된 인증 시퀀스 간의 매칭 여부에 기초한 사용자 인증 동작을 설명하고, 도 11에서는 인증 시퀀스의 등록을 설명한다.

도 4 및 도 5는 일 실시예에 따른 사용자 인증 방법을 도시한 흐름도이다.

이하 실시예에서 각 동작들은 순차적으로 수행될 수도 있으나, 반드시 순차적으로 수행되는 것은 아니다. 예를 들어, 각 동작들의 순서가 변경될 수도 있으며, 적어도 두 동작들이 병렬적으로 수행될 수도 있다.

도 4는 인증 오브젝트들 중 일부 오브젝트가 비가용한 경우의 동작 흐름을 나타낼 수 있다.

동작(410)에서 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))는 센서(예: 도 1의 센서 모듈(176))를 이용하여 사용자가 위치된 물리적 공간에 대한 현재 공간 정보를 획득할 수 있다. 현재 공간 정보는 사용자가 위치된 물리적 공간의 지리적 위치, 공간의 크기, 공간의 형상, 공간 내 배치된 물리적 오브젝트의 위치, 물리적 오브젝트의 크기, 및 물리적 오브젝트의 형상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 현재 공간 정보는 물리적 공간 중 전자 장치의 현재 위치에서 현재 향하는 방향을 기준으로 센서의 센싱 범위(예: 시야 범위) 내의 장면(scene)에 속하는 부분의 공간에 관한 정보일 수 있다. 센서는 증강 현실을 제공하기 위한 정보를 수집할 수 있다. 예를 들어, 센서는 카메라, 적외선 센서, 깊이 센서(예: 라이다 센서, 레이더 센서, 또는 스테레오 카메라), 자이로 센서, 가속도 센서, 또는 지자기 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전자 장치는 물리적 공간 중에서 사용자의 머리 및/또는 전자 장치가 향하는 방향을 기준으로 사용자의 시야 및/또는 센서의 시야 범위 내의 부분 공간 및 부분 공간 내 배치된 물리적 오브젝트들을 검출할 수 있다. 물리적 오브젝트는 하기 도 6에서 설명한다.

전자 장치는, 현재 공간 정보에 등록된 인증 시퀀스에 포함된 인증 오브젝트들이 모두 가용한 경우, 사용자로부터 공간 내 오브젝트를 선택하는 입력을 수신할 수 있다. 인증 오브젝트는 전술한 인증을 위해 등록된 오브젝트로서, 주로 물리적 오브젝트일 수 있다. 전자 장치는 공간 내 물리적 오브젝트에 대응하는 가상 오브젝트를 생성하여 출력할 수 있다. 전자 장치는 물리적 오브젝트에 가상 오브젝트를 오버레이하여 증강현실 디스플레이를 통해 출력할 수 있다. 물리적 오브젝트에 대응하는 가상 오브젝트는 해당 물리적 오브젝트와 동일 또는 유사한 형상을 가질 수 있으나, 이로 한정하는 것은 아니다. 참고로, 본 발명의 다양한 실시예들은 물리적 오브젝트를 가상 오브젝트로 대체하여 출력하는 예시를 주로 설명하나, 이로 한정하는 것은 아니다. 전자 장치는, 물리적 오브젝트에 대한 가상 오브젝트를 출력하는 대신, 물리적 오브젝트가 차지하는 공간 또는 물리적 오브젝트에 대응하는 위치에 조작 영역을 설정할 수도 있다. 조작 영역은 물리적 오브젝트가 차지하는 공간과 같은 형상 및 부피로 설정될 수 있으나, 이로 한정하는 것은 아니다. 전자 장치는 조작 영역을 선택하는 사용자 입력을 검출하는 것에 기초하여, 선택된 조작 영역에 대응하는 물리적 오브젝트가 사용자에 의해 선택된 것으로 결정할 수 있다.

또한, 후술하는 바와 같이, 가상 오브젝트는 물리적 공간 내에 실제로 배치된 물리적 오브젝트 뿐만 아니라, 인증을 위해 임시로 생성된 가상 오브젝트도 포함할 수도 있다.

동작(420)에서 전자 장치는 현재 공간 정보에서 복수의 인증 오브젝트들 중 적어도 하나의 인증 오브젝트가 비가용한 것에 기초하여, 비가용한 인증 오브젝트의 개수보다 많은 개수의 가상 오브젝트들을 생성할 수 있다. 전자 장치는 비가용한 인증 오브젝트를 대체할 임시 오브젝트로서 가상 오브젝트를 생성할 수 있다. 전자 장치는 비가용한 인증 오브젝트 개수보다 많은 개수의 임시 오브젝트를 생성하여 출력함으로써, 정당한 사용자 외에 전자 장치를 사용하는 제3 자에 의한 인증 오브젝트의 유추를 방지할 수 있다.

전자 장치는 오브젝트의 검출 여부, 상태 변경 여부, 위치 변경 여부, 또는 형상 변경 여부 중 적어도 하나에 기초하여 해당 인증 오브젝트의 비가용 여부를 결정할 수 있다. 예시적으로, 전자 장치는 복수의 인증 오브젝트들 중 센서의 시야 범위를 벗어난 오브젝트, 전자 장치로부터 미리 결정된 거리 범위를 벗어난 오브젝트, 등록된 상태로부터 변형된 오브젝트, 등록된 위치로부터 이동된 오브젝트, 또는 미검출된 오브젝트 중 적어도 하나를 비가용한 인증 오브젝트로 결정할 수 있다. 시야 범위를 벗어난 오브젝트는 센서의 센싱 데이터로부터 검출되지 않은 오브젝트로서, 시야각을 벗어나거나 식별이 어려운 거리만큼 전자 장치로부터 떨어진 오브젝트일 수 있다. 미리 결정된 거리 범위를 벗어난 오브젝트는 전자 장치로부터 임계 거리 이상 이격된 오브젝트 또는 최소 거리 미만으로 이격된 오브젝트일 수 있다. 미리 결정된 거리 범위는 사용자에 의한 선택 입력이 가능한 거리를 나타내는 범위로서, 너무 가깝거나 너무 먼 오브젝트를 배제하기 위해 설정될 수 있다. 등록된 상태로부터 변형된 오브젝트는, 현재 상태와 등록된 상태가 다른 오브젝트일 수 있다. 예를 들어, 등록된 상태에서는 식물이 있던 화분이었으나 현재 상태에서는 식물이 제거된 화분인 경우, 전자 장치는 오브젝트의 상태가 변형된 것으로 결정할 수 있다. 등록된 위치로부터 이동된 오브젝트는, 등록된 위치와 현재 검출된 위치가 다른 오브젝트를 나타낼 수 있다.

동작(430)에서 전자 장치는 생성된 가상 오브젝트들을 비가용한 인증 오브젝트의 물리적 위치를 포함하는 복수의 위치들에 대해 출력할 수 있다. 전자 장치는 증강 현실을 제공하는 디스플레이를 이용하여 가상 오브젝트들을 생성할 수 있다. 디스플레이는 광학적 투과형 디스플레이(optical see-through) 또는 비디오 투과형 디스플레이(video see-through display) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 광학적 투과형 디스플레이는 실제 세계(real world)의 물리적 오브젝트로부터 반사된 빛을 통과시켜 사용자의 눈에 전달하고 가상 오브젝트에 기초하여 생성된 이미지 정보를 제공할 수 있다. 도 2 및 도 3에서는 광학적 투과형 디스플레이의 예시적인 구성이 설명됐다. 비디오 투과형 디스플레이는 카메라에 의해 캡처된 물리적 오브젝트 및 가상 오브젝트에 기초하여 생성된 이미지 정보를 제공할 수 있다.

전자 장치는 비가용한 인증 오브젝트의 위치 뿐만 아니라, 다른 위치에도 임시로 생성된 가상 오브젝트를 출력함으로써, 제3 자에 의한 인증 오브젝트의 추측을 방지하고, 보안을 확보할 수 있다. 다른 위치는 물리적 공간 내 위치하는 다른 물리적 오브젝트의 위치를 포함할 수 있으나, 이로 한정하는 것은 아니다. 다른 위치는 물리적 공간 내에서 무작위로 선정된 위치를 포함할 수도 있다.

동작(440)에서 전자 장치는 생성된 가상 오브젝트 및 가용한 인증 오브젝트를 등록된 시퀀스로 선택하는 사용자 입력에 기초하여 인증이 성공한 것으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 동작(430)에서 출력된 가상 오브젝트들 중 하나 이상의 오브젝트를 순차적으로 선택하는 사용자 입력을 검출할 수 있다. 사용자 입력은 하기 도 7에서 설명한다. 전자 장치는 가상 오브젝트를 선택한 시퀀스 및 선택된 가상 오브젝트가 등록된 인증 시퀀스 및 등록된 인증 오브젝트와 매칭하는지 여부를 판별할 수 있다. 전자 장치는 사용자에 의해 입력된 시퀀스가 인증 시퀀스에 매칭하는 것에 기초하여, 인증이 성공한 것으로 결정할 수 있다. 전자 장치는 인증이 성공하는 것에 기초하여, 물리적 공간 또는 전자 장치 중 적어도 하나와 관련된 정보 또는 기기 중 적어도 하나에 대한 억세스 권한을 허용할 수 있다.

일 실시예에 따른 전자 장치는 해당 장치(예: 증강현실 장치)를 착용한 사용자에게 증강현실 환경을 제공할 수 있다. 전자 장치는 가상 오브젝트 또는 가상 공간을 실제 물리적 환경(예: 물리적 공간)에 자연스럽게 배치함으로써, 가상의 공간과 현실의 공간을 증강할 수 있다. 전자 장치는 사용자에게 업무, 여가, 감상 등 다양한 목적에 맞게 가상 공간을 호출하고 효율적으로 제어하는 기능을 제공할 수 있다. 전자 장치는 사용자에게 고유의 가상 공간을 제공할 수 있고, 전술한 인증 동작을 통해 제3 자의 억세스를 방지함으로써 사용자의 프라이버시 및 보안을 보장할 수 있다. 또한, 전자 장치는 전술한 인증 동작을 통해 전자 장치 자체 또는 전자 장치와 연결된 기기에 대한 제어 권한의 허용 여부를 판별할 수 있다.

후술하겠으나, 전자 장치는 사용자의 응시하는 시선 또는 제스쳐(예: 손짓)을 포함하는 사용자 입력을 인식함으로써, 공간(예: 가상 공간)에 배치된 복수의 오브젝트를 선택하는 순서(예: 시퀀스)를 식별할 수 있다. 전자 장치는 미리 정의된 인증 시퀀스에 따라 등록된 인증 오브젝트가 순차적으로 선택된 것에 기초하여 제어 권한을 허용할 수 있다. 전자 장치는 전술한 바와 같이 비가용한 인증 오브젝트를 검출하는 것에 기초하여, 비가용 개수(예: 비가용한 인증 오브젝트의 개수)보다 많은 개수의 임시 가상 오브젝트를 출력함으로써, 사용자에게는 안정적인 인증 동작을 제공하고 제3 자로의 인증 오브젝트 유출을 방지할 수 있다. 따라서 전자 장치는 이전 공간 정보에 포함됐던 물리적 오브젝트의 미검출, 변형, 또는 가려짐을 포함하는 변화에 강인한 인증 동작을 제공할 수 있다.

도 5는 가상 오브젝트를 이용한 인증 동작의 동작 흐름을 나타낼 수 있다.

일 실시예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))는 현실 공간(예: 물리적 공간)에서 가상 공간을 제어 및/또는 공유하기 위한 인증 동작을 개시할 수 있다.

동작(511)에서 전자 장치는 현재 공간 정보를 획득할 수 있다. 전자 장치는 현실 공간을 인식함으로써 실제 물리적 공간의 3차원 정보를 획득할 수 있다. 현재 공간 정보의 획득은 하기 도 6에서 설명한다.

동작(512)에서 전자 장치는 사용자가 위치된 공간에 기존에 등록된 인증 공간이 있는지 여부를 판단할 수 있다. 기존에 등록된 인증 공간이 없는 경우, 동작(580)에서 전자 장치는 새로운 인증 시퀀스의 등록 진행을 할 지 결정할 수 있다. 동작(590)에서 전자 장치는 사용자 입력에 의해 새로운 인증 시퀀스를 등록하기로 결정된 것에 기초하여, 인증 등록을 개시할 수 있다. 인증 등록은 하기 도 11에서 설명한다.

동작(513)에서 전자 장치는 이전 공간 정보와 현재 공간 정보가 불일치하는지 여부를 판별할 수 있다. 전자 장치는 이전 공간 정보와 현재 공간 정보가 일치하는 것에 기초하여 동작(541)에서 사용자로부터 인증 시퀀스를 입력받을 수 있다.

동작(514)에서 전자 장치는 이전 공간 정보와 현재 공간 정보 간 오차가 임계 오차 미만인 지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 이전 공간 정보에 포함된 오브젝트와 현재 공간 정보에 포함된 오브젝트에 기초하여 공간들 간의 오차(예: 공간 오차)를 계산할 수 있다. 공간 오차는 예시적으로 한 공간 정보에 포함된 오브젝트들의 개수 대비 다른 공간 정보에서 검출되지 않은 오브젝트의 개수의 비율일 수 있으나, 이로 한정하는 것은 아니다. 전자 장치는 공간 정보 간의 오차가 임계 오차 이상인 것에 기초하여, 인증 동작을 중단할 수 있다. 이 경우, 전자 장치는 동작(580)에서 새로운 인증 시퀀스의 등록을 진행하거나, 인증 동작을 종료할 수 있다. 전자 장치는 공간 정보 간 오차가 임계 오차 미만인 것에 기초하여, 인증 동작을 계속할 수 있다.

동작(520)에서 전자 장치는 가상 오브젝트를 생성할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 도 4의 동작(420)에서 설명한 바와 같이, 비가용한 인증 오브젝트를 대체하는 임시 가상 오브젝트를 생성할 수 있다. 전자 장치는 제3 자에게로의 유출을 방지하기 위해, 비가용 개수보다 많은 개수로 가상 오브젝트를 생성할 수 있다.

동작(530)에서 전자 장치는 가상 오브젝트를 출력할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 도 4의 동작(430)에서 설명한 바와 같이, 현재 물리적 공간에 존재하는 물리적 오브젝트에 대응하는 가상 오브젝트와 함께 출력할 수 있다.

동작(541)에서 전자 장치는 사용자로부터 인증 시퀀스의 입력을 수신할 수 있다. 인증 시퀀스 입력은 가상 오브젝트를 순차적으로 선택하는 사용자 입력을 나타낼 수 있다. 예시적으로 전자 장치는 사용자의 응시 또는 지시 순서에 따라 인증 시퀀스를 식별할 수 있다.

참고로, 인증 오브젝트가 사용자의 위치, 시선방향의 변화에 따라 가려진 경우, 전자 장치는 사용자 시선 방향 일치를 유도하기 위한 사용자 위치 이동에 대한 가이드를 제공할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 사용자의 현재 시선 방향이 인증 시퀀스를 등록 시의 등록 시선 방향과 다른 것에 기초하여, 현재 시선 방향 및 등록 시의 등록 시선 방향 간의 오차가 임계 오차 미만이 되는 위치 또는 자세 중 적어도 하나를 안내하는 정보를 출력할 수 있다. 등록 시선 방향은 이전 공간 정보(예: 등록시의 공간 정보)에서 사용자의 시선 방향(예: 전자 장치가 향하는 방향 또는 사용자의 눈이 응시하는 방향)을 나타낼 수 있다. 현재 시선 방향은 현재 공간에서 사용자가 주시하는 방향 또는 전자 장치가 향하는 방향을 나타낼 수 있다. 전자 장치는 현재 시선 방향과 등록 시선 방향 간의 오차가 감소되는 위치 또는 방향 중 적어도 하나를 안내하는 정보를 사용자에게 출력할 수 있다. 따라서, 전자 장치는 사용자가 등록시와 같은 위치 및 같은 방향에서 인증 시퀀스를 입력하도록 유도하는 편의성을 강화할 수 있다.

전자 장치는 눈추적 카메라의 센싱 또는 헤드 트래킹 중 적어도 하나에 기초하여 시선 방향을 결정할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 눈추적 카메라의 센싱 데이터에 기초하여 사용자의 눈이 응시하는 방향을 결정할 수 있다. 다른 예를 들어, 전자 장치는 헤드 트래킹에 기초하여 전자 장치의 향하는 방향(heading direction)을 결정하고, 전자 장치의 향하는 방향에 기초하여 시선 방향을 결정할 수 있다. 전자 장치가 향하는 방향은 예시적으로 전자 장치의 일면(예: 전면)의 중심에서 해당하는 일면에 수직하는 방향일 수 있고, 전자 장치의 향하는 방향이 시선 방향으로 결정될 수도 있다. 다만, 시선 방향의 결정을 전술한 바로 한정하는 것은 아니다.

또한, 전자 장치는 인증을 시도 중인 현재 환경이 인증 시퀀스를 등록 시의 등록 환경과 다른 것에 기초하여, 현재 환경으로부터 등록 환경으로의 변경을 유도하는 안내 정보를 출력할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 현재 조도와 등록시의 이전 조도가 다른 것에 기초하여, 조도 차이가 감소하는 행위를 안내하는 정보를 출력할 수 있다. 예를 들어, 등록시의 조도가 현재 조도보다 높은 경우, 전자 장치는 사용자에게 현재 물리적 공간에서 조명을 활성화할 것을 안내할 수 있다. 따라서, 전자 장치는 사용자가 등록시와 같은 환경에서 인증을 수행하도록 유도하는 편의성을 제공할 수 있다.

동작(542)에서 전자 장치는 전자 장치는 입력된 인증 시퀀스와 등록된 인증 시퀀스 간의 매칭 여부를 판단할 수 있다. 전자 장치는 입력된 인증 시퀀스에서 각 등록된 인증 오브젝트를 등록된 인증 시퀀스에 따라 사용자가 선택했는지 여부를 판별할 수 있다.

동작(543)에서 전자 장치는 인증이 일치할 경우, 인증이 성공한 것으로 결정할 수 있다. 전자 장치는 현재 공간 정보에 대해 디스플레이를 통해 증강 현실로 제공되는 인증 오브젝트에 대한 사용자의 선택 시퀀스가 기 등록된 인증 패턴에 매칭하는 것에 기초하여 인증이 성공한 것으로 결정할 수 있다. 전자 장치는 인증 결과를 저장하고 종료할 수 있다. 다만, 인증이 일치하지 않을 경우, 전자 장치는 미리 결정된 횟수 이상 인증이 불일치하는 경우 종료할 수 있다.

일 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 바와 같이, 해당 장치를 착용한 사용자에게 실제 환경에 증강된 가상 공간의 3차원 공간 상의 오브젝트를 활용한 인증 동작을 제공할 수 있다. 전자 장치는 직관적이며 정당한 사용자만이 쉽게 생성할 수 있는 정보(예: 인증 시퀀스)를 높은 보안성으로 제공할 수 있다. 전자 장치는 전술한 인증 동작에 기초하여 사용자의 가상 공간의 제어 권한의 허용 여부, 가상 공간의 제어 허용 여부, 또는 다른 사용자와 함께 공간을 감상하거나 협업 업무를 진행 할 때와 같은 가상 공간을 공유해야 할 경우의 권한 인증 여부를 판단할 수 있다. 전자 장치는 실제 공간을 분석하고 이전 등록된 공간과 비교하여, 현재 인증하려는 공간이 저장된 공간과 일부 다르더라도 사용자에게 맞춘 공간 인증을 제공할 수 있다.

도 6은 일 실시예에 따른 현재 공간 정보의 획득의 예시를 도시한 도면이다.

일 실시예에 따른 전자 장치(600)(예: 도 1의 전자 장치(101))는 센서의 다양한 입력 신호(예: RGB카메라, 적외선 센서, 깊이 센서, 또는 스테레오 카메라의 센싱 데이터)를 활용하여 물리적 공간을 3차원 정보로 분석할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(600)는 물리적 공간의 형상, 크기, 위치, 물리적 오브젝트의 형상, 크기 또는 위치 중 적어도 하나를 분석할 수 있다.

전자 장치(600)는 카메라의 센싱 데이터(예: 캡처된 이미지)를 이용하여, 카메라의 시야각(691)에 대응하는 장면 내에 캡쳐된 오브젝트를 검출할 수 있다. 전자 장치(600)는 카메라의 2차원 장면 이미지로부터 물리적 오브젝트의 라벨(예: 오브젝트의 분류를 지시하는 정보로서, 의자, 모니터, 또는 식물을 지시하는 값을 포함) 및 2차원 장면 내에서 물리적 오브젝트가 차지하는 면적(예: 바운딩 박스)을 결정할 수 있다. 따라서, 전자 장치(600)는 사용자(690)가 바라보는 위치에서의 2차원 장면 정보(611)를 획득할 수 있다. 또한, 전자 장치(600)는 카메라의 센싱 데이터에 기초하여 전자 장치(600)의 물리적 공간 내 위치도 계산할 수 있다.

전자 장치(600)는 깊이 센서의 센싱 데이터(예: 깊이 데이터)를 이용하여 사용자(690)의 위치 정보와 바라보는 방향의 실제 공간의 깊이 정보(612)를 획득할 수 있다. 깊이 정보(612)는 깊이 센서로부터 각 지점까지의 거리를 나타내는 정보로서, 깊이 맵의 형상으로 표현될 수 있다. 전자 장치(600)는 사용자(690)가 바라보는 3차원 위치에서의 각 픽셀단위의 거리를 분석할 수 있다.

전자 장치(600)는 다양한 센싱 데이터를 이용하여 3차원 포인트 클라우드 및 메쉬를 포함하는 정보(613)를 획득할 수 있다. 전자 장치(600)는 물리적 공간을 분석하여 공간을 구성하는 면, 메쉬 또는 3차원 좌표 지점 클러스터를 획득할 수 있다. 전자 장치(600)는 전술한 바와 같이 획득된 정보에 기초하여 물리적 오브젝트들을 나타내는 3차원 포인트 클라우드를 획득할 수 있다.

전자 장치(600)는 물리적 공간을 분석하여, 물리적 공간 내 배치된 물리적 오브젝트들의 3차원 위치 좌표, 3차원 형상, 또는 3차원 크기(예: 3차원 바운딩 박스) 중 적어도 하나를 포함하는 정보(614, 615, 616)를 획득할 수 있다. 따라서, 전자 장치(600)는 3차원 공간의 오브젝트 검출 정보 및 시맨틱 분할 정보(semantic segmentation information)를 획득할 수 있다.

전자 장치(600)는 전술한 바와 같이 물리적 오브젝트 및 물리적 공간에 대한 3차원 정보(예: 공간 정보)를 획득하고, 저장할 수 있다. 전자 장치(600)는 공간 정보와 함께 사용자(690)의 공간 내 3차원 위치정보를 저장할 수 있다. 전자 장치(600)는 등록시에 3차원 공간 정보(650)를 저장할 수 있다.

전자 장치(600)는 인증 동작을 수행하는 경우, 현재 공간 정보와 이전 공간 정보를 비교할 수 있다. 현재 공간 정보와 이전 공간 정보는 도 6데 도시된 바와 같이 3차원 공간 정보(650)로서 저장될 수 있다. 전자 장치(600)는 현재 공간 정보와 이전 공간 정보를 비교한 것에 기초하여 유사도 정보를 계산할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(600)는 또한 저장된 이전 공간 정보와 현재 공간 정보 간의 유사도를 0% 내지 100% 사이의 비율로서 계산할 수 있으나 이로 한정하는 것은 아니다. 전자 장치(600)는 이전 공간 정보의 사용자(690) 위치 정보와 현재 공간 정보의 사용자(690) 위치 정보를 보정하여 비교할 수 있다. 전자 장치(600)는 전술한 바와 같이 이전 공간 정보에서의 및 현재 공간 정보에서 사용자(690)의 위치 및 시선 방향(692)이 다른 경우, 이전 공간 정보와 동일 또는 유사한 위치 및 시선 방향(692)을 취하도록 사용자(690)에게 안내를 제공할 수 있다. 전자 장치(600)는 다양한 같은 실제 공간에서의 사용자(690) 위치 변경에 강인한 인증 동작을 제공할 수 있다.

도 7은 일 실시예에 따른 인증 오브젝트를 선택하는 동작을 설명하는 도면이다.

일 실시예에 따른 전자 장치(700)(예: 도 1의 전자 장치(101))는 센서를 이용하여 사용자(790)의 시선 방향(792) 또는 제스쳐 중 적어도 하나를 식별할 수 있다. 전자 장치(700)는 센서의 시야 범위(791) 내의 가상 오브젝트들에 대한 선택을 검출할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(700)는 시선 추적(Eye Gaze Tracking) 기술을 통해 미리 결정된 시간 이상 가상 오브젝트를 응시하는 행위(720)를 검출하는 것에 기초하여, 해당 가상 오브젝트를 선택한 것으로 결정할 수 있다. 전자 장치(700)는 핸드 트래킹(Hand Tracking) 기술을 통해 가상 오브젝트를 지시하는 제스쳐를 인식할 수 있다. 전자 장치(700)는 추적된 손이 가리키는 방향(710)이 미리 결정된 시간 이상 가상 오브젝트를 지시하거나, 가상 공간 내에서 사용자(790)의 손이 가상 오브젝트가 차지하는 영역에 접촉 또는 진입하는 것에 기초하여 해당 가상 오브젝트를 선택한 것으로 결정할 수 있다.

따라서, 전자 장치는 인증 오브젝트를 사용자의 눈으로 응시하는 순서 또는 손으로 지적하는 순서에 기초하여 사용자에 의해 입력된 인증 시퀀스를 식별할 수 있다.

도 8은 일 실시예에 따라 인증 오브젝트의 타입을 설명하는 도면이다.

일 실시예에 따른 전자 장치(800)(예: 도 1의 전자 장치(101))는 실제 물리적 오브젝트 또는 임시 오브젝트에 대응하는 가상 오브젝트를 생성할 수 있다. 전자 장치(800)는 전술한 바와 같이, 현실의 물리적 공간을 분석한 결과에 기초하여 가상 오브젝트를 생성할 수 있다. 가상 오브젝트는 증강현실 환경에서 실제 환경과 유사하거나 사용자(890)가 쉽게 눈으로 구분하고 인지할 수 있는 3D 형상을 가질 수 있다. 전자 장치(800)는 사용자(890)의 응시 또는 제스쳐에 기초한 지시에 의해 선택 가능한 가상 오브젝트를 생성할 수 있다.

예를 들어, 전자 장치(800)는 센서의 센싱 범위 내에서 사용자(890)가 바라보는 위치(예: 사용자(890)의 시선 방향 및 위치)의 2차원 장면 정보의 2차원 오브젝트(810)를 이용하여 가상 오브젝트를 생성할 수 있다. 전자 장치(800)는 가상 공간에서 2차원 이미지 오브젝트를 가상 오브젝트로서 생성할 수 있고, 2차원 이미지 오브젝트를 축소 또는 확대하여 제공할 수 있다. 2차원 이미지 오브젝트의 크기는 사용자(890)의 선호에 따라 달라질 수 있다.

전자 장치(800)는 실제 물리적 환경과 동일한 위치에서 가상 평면(virtual plane)에 대응하는 가상 오브젝트(820)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(800)는 실제 환경에서 면의 형상을 가지는 바닥 또는 벽에 대응하는 형상을 가지는 가상 오브젝트를 생성할 수 있다.

전자 장치(800)는 실제 환경과 동일한 위치에서 3차원 가상 오브젝트(830)를 제공할 수 있다. 도 8에서 3차원 가상 오브젝트(830)는 실제 환경의 물리적 오브젝트가 배치된 위치에 표시된 3차원 바운빙 박스의 형태로 도시된다. 예를 들어, 전자 장치(800)는 실제 환경에서의 물리적 오브젝트의 3차원 위치 좌표에 가상 오브젝트를 배치할 수 있다.

전자 장치(800)는 실제 환경과 동일한 위치 및 크기의 3차원 가상 오브젝트(840)를 제공할 수도 있다. 도 8에서 3차원 가상 오브젝트(840)는 3차원 장면을 분할(segment)한 것에 기초하여 결정된, 물리적 오브젝트와 같은 형상 및 같은 크기를 가지는 가상 오브젝트로서 도시된다. 다만, 이로 한정하는 것은 아니다. 전술한 바와 같이 물리적 오브젝트에 기초한 가상 오브젝트에 대해 물리적 오브젝트보다 작은 조작 영역이 설정될 수도 있다.

전자 장치(800)는 도 8에 도시된 다양한 오브젝트 타입의 가상 오브젝트들을 인증 동작에서 제공할 수 있다. 전자 장치(800)는 인증 오브젝트, 임시 오브젝트, 인증을 위해 등록되지 않은 다른 물리적 오브젝트에 대응하는 오브젝트를 포함하는 가상 오브젝트들을 복수의 위치들에서 출력할 수 있다.

도 9는 일 실시예에 따라 인증 오브젝트를 인증 시퀀스에 따라 선택하는 동작을 설명하는 도면이다.

일 실시예에 따른 전자 장치(900)(예: 도 1의 전자 장치(101))는 공간 내에 배치된 복수의 가상 오브젝트들(911, 912, 913, 914) 중 하나 이상의 가상 오브젝트를 선택하는 사용자 입력을 검출할 수 있다. 사용자(990)에 의한 사용자 입력은 도 7에서 전술한 바와 같이, 가상 오브젝트를 지시하는 입력일 수 있다. 전자 장치(900)는 가상 공간을 물리적 공간과 결합하여 재생할 수 있다. 또한, 전자 장치(900)는 복수의 가상 오브젝트들(911, 912, 913, 914)을 가상 공간 및/또는 물리적 공간과 결합하여 재생할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(900)는 복수의 가상 오브젝트들(911, 912, 913, 914)을 해당하는 위치에 배치 및 출력할 수 있다. 전자 장치(900)는 가상 공간 및 복수의 가상 오브젝트들(911, 912, 913, 914)에 모션 또는 애니메이션 효과를 적용할 수도 있다.

전자 장치(900)는 인증을 위한 가상 공간 내에 배치된 복수의 가상 오브젝트들(911, 912, 913, 914)을 순차적으로 선택하는 사용자 입력을 검출할 수 있다. 전자 장치(900)는 복수의 가상 오브젝트들(911, 912, 913, 914)을 선택한 순서가 등록된 인증 시퀀스에 매칭하는지 여부를 판단할 수 있다. 아래 도 10에서는 등록된 인증 시퀀스에 포함된 인증 오브젝트 중 일부가 비가용한 예시를 설명한다.

도 10은 일 실시예에 따라 일부 인증 오브젝트가 비가용한 경우의 가상 오브젝트 생성을 설명하는 도면이다.

일 실시예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))는 인증 오브젝트 중 일부가 비가용하더라도 인증을 수행할 수 있다. 인증 오브젝트가 비가용한 경우는, 예를 들어, 물리적 오브젝트가 없어졌을 경우, 물리적 오브젝트가 변형되어 달라진 경우, 물리적 오브젝트가 사용자 시계에서 보이지 않을 경우, 또는 저장된 이전 공간과 현재 공간이 다른 경우를 포함할 수 있다. 전자 장치는 자동으로 공간을 재구성하거나 사용자에게 실제 오브젝트를 대체하는 가상 오브젝트를 제공할 수 있다. 후술하겠으나, 전자 장치는 신규 인증 시퀀스의 등록을 추천할 수도 있다.

예를 들어, 전자 장치는 비가용한 인증 오브젝트(1010)의 형상과 다른 형상으로 가상 오브젝트들을 생성할 수 있다. 전자 장치는 사용자에 의해 미리 지정된 디폴트 형상, 또는 센서의 센싱 범위 내에서 검출된 물리적 오브젝트의 형상 중 적어도 하나의 형상으로 가상 오브젝트들을 생성할 수 있다. 도 10에서 전자 장치는 미리 지정된 디폴트 형상으로서 원숭이 형상을 가지는 가상 오브젝트들(1020)을 가상 공간에 출력할 수 있다. 전자 장치는 물리적 공간에서 검출된 물리적 오브젝트의 형상으로서 램프 형상을 가지는 가상 오브젝트들(1030)을 가상 공간에 출력할 수도 있다. 전자 장치는 등록된 인증 오브젝트의 위치들 뿐만 아니라, 물리적 공간 내에 다른 물리적 객체의 위치에도 가상 오브젝트들(1020)을 배치함으로써, 제3 자에게로의 보안 유출을 방지할 수 있다. 전자 장치는 가상 오브젝트들 중 적어도 한 가상 오브젝트를 다른 가상 오브젝트의 형상과 같은 형상으로 생성할 수 있다. 참고로, 가상 오브젝트들(1020, 1030)은 모두 같은 형상을 가지는 예시가 도시되었다.

또한, 전자 장치는 적어도 한 가상 오브젝트를 다른 가상 오브젝트의 형상과 같은 형상이면서 다른 가상 오브젝트와 다른 비율 또는 다른 크기 중 적어도 하나를 가지는 오브젝트로 생성할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예들은 형상(shape)은 크기나 비율과 무관한 외형(appearance)을 나타낼 수 있다. 도 10에서는 원숭이 형상 및 램프 형상의 비율 및 크기가 다른 가상 오브젝트들(1020, 1030)이 출력된 예시가 도시된다.

다만, 전술한 바로 한정하는 것은 아니고, 전자 장치는 가상 오브젝트들의 형상을 무작위로 선택할 수 있다. 전자 장치는 가상 오브젝트들 중 적어도 한 가상 오브젝트를 다른 가상 오브젝트의 형상과 다른 형상으로 생성할 수 있다. 예를 들어, 비가용한 인증 오브젝트(1010)를 대신하여 나머지와 다른 형상을 가지는 가상 오브젝트(1041)가 배치될 수 있다. 또한, 비가용한 인증 오브젝트(1010)와 같은 형상의 가상 오브젝트(1042)가 배치될 수도 있다.

전자 장치는 가상 오브젝트들 중 적어도 하나의 가상 오브젝트를 현재 가용한 인증 오브젝트와 같은 위치에 배치할 수 있다. 전자 장치는 가상 오브젝트들이 출력되는 복수의 위치들 중 적어도 일부 위치를 전자 장치의 현재 장소에서 센서의 시야 범위에서 검출되는 물리적 오브젝트의 위치로 결정할 수 있다. 따라서 가상 오브젝트가 출력되는 복수의 위치들은, 비가용한 인증 오브젝트(1010)의 위치, 현재 가용한 인증 오브젝트가 배치된 위치 뿐만 아니라, 등록된 인증 시퀀스에 미포함된 물리적 오브젝트의 위치도 포함할 수 있다. 전자 장치는 가상 오브젝트들 중 현재 가용한 인증 오브젝트의 위치에 배치된 오브젝트를 현재 가용한 인증 오브젝트 상에 오버레이하여 출력할 수 있다. 전자 장치는 현재 공간에 존재하는 다른 물리적 오브젝트 상에도 가상 오브젝트를 오버레이하여 출력할 수 있다.

일 실시예에 따른 전자 장치는 인증 오브젝트들 중 일부가 비가용한 경우, 등록된 인증 시퀀스의 보안을 위해 기존 등록된 인증 오브젝트의 형상과 다른 형상의 가상 오브젝트를 제공할 수 있다. 이 때, 등록된 인증 시퀀스에 포함된 물리적 오브젝트나 인증 시퀀스에 포함되지 않은 다른 물리적 오브젝트의 위치에도 같은 형상의 가상 오브젝트가 오버레이되어 출력될 수 있다. 전자 장치는 비가용한 인증 오브젝트(1010)의 위치, 가용한 인증 오브젝트의 위치, 및 다른 물리적 오브젝트의 위치에 가상 오브젝트를 출력함으로써, 정당한 사용자에게 인증 서비스를 제공하면서 제3 자에게로의 보안 유출을 방지할 수 있다.

또한, 전자 장치는 센서의 시야 범위에서 검출된 물리적 오브젝트들 중 미리 결정된 크기 범위, 또는 전자 장치로부터 미리 결정된 거리 범위 중 적어도 하나를 벗어나는 물리적 오브젝트의 위치에 대해서는 가상 오브젝트들의 출력을 제한할 수 있다. 미리 결정된 크기 범위는 최소 크기 이상 최대 크기 이하의 범위를 나타낼 수 있고, 사용자의 조작 편이성 또는 객체의 시인성 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다. 예시적으로 최소 크기는 비가용한 인증 오브젝트(1010)의 크기로 결정될 수 있다. 너무 크거나 너무 작은 크기의 물리적 오브젝트의 위치가 배제될 수 있다. 현재 공간에 책장이 있는 경우, 책들에 모두 가상 오브젝트가 표시되면 초래될 수 있는 조작의 불편이 방지될 수 있다. 미리 결정된 거리 범위는 최소 거리 이상 최대 거리 이하의 범위를 나타낼 수 있고, 사용자의 조작 편이성 또는 객체의 시인성 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다. 너무 가깝거나 너무 먼 물리적 오브젝트의 위치가 배제될 수 있다. 너무 먼 위치에 가상 오브젝트가 표시될 경우 사용자가 선택하기 어려워지는 조작 불편이 방지될 수 있다.

전술한 바와 같이, 일 실시예에 따른 전자 장치는 디폴트 형상의 가상 오브젝트를 출력하거나, 또는 센서의 시야 범위 내 물리적 오브젝트와 같은 형상을 복사(copy)한 가상 오브젝트를 출력할 수 있다. 전자 장치는 등록된 인증 시퀀스와 상관없는 형상 또는 인증 시퀀스와 상관있는 형상의 가상 오브젝트를 혼합적으로 생성할 수 있다. 전자 장치는 비가용한 인증 오브젝트(1010)를 전술한 형상의 다수의 가상 오브젝트로 대체하여 출력함으로써, 보안성을 강화할 수 있다.

도 11은 일 실시예에 따라 새로운 인증 시퀀스를 등록하는 동작을 설명하는 흐름도이다.

일 실시예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))는 인증 시퀀스를 등록할 시 현재 공간 정보에 기초하여 사용자에게 인증에 사용할 오브젝트를 추천할 수 있다. 전자 장치는 도 5에서 전술한 동작(590)으로부터 새로운 인증 시퀀스를 등록 및/또는 갱신하는 동작을 개시할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 도 4 및 도 5에서 전술한 사용자 인증을 성공하는 것에 기초하여, 새로운 인증 시퀀스의 등록을 위한 동작을 개시할 수 있다. 다만, 이로 한정하는 것은 아니고, 다양한 방법(예: PIN(personal identification number)의 입력에 기초한 인증, 지문 및 얼굴을 포함하는 생체 정보에 기초한 인증)을 통해 사용자 인증의 대상이 되는 공간에 대해 정당한 사용자라고 판단되는 것에 기초하여, 전자 장치는 새로운 인증 시퀀스의 등록을 위한 동작을 개시할 수 있다. 또한, 전술한 사용자 인증 성공과 함께, 전자 장치는 기 등록된 이전 공간 정보와 현재 공간 정보를 비교하여 변경된 부분을 검출하는 것에 기초하여, 인증 시퀀스를 갱신하기 위한 동작을 수행할 수도 있다.

동작(1110)에서 전자 장치는 현재 공간 정보를 획득할 수 있다. 전자 장치는 현재 공간의 크기, 형상, 현재 공간 내 물리적 오브젝트의 크기, 형상에 관한 3차원 정보를 획득할 수 있다. 공간 정보의 획득은 전술하였으므로 생략한다.

동작(1120)에서 전자 장치는 현재 공간의 물리적 오브젝트를 검출할 수 있다. 전자 장치는 검출된 물리적 오브젝트에 기초하여 가상 오브젝트를 생성할 수 있다. 전자 장치는 검출된 복수의 물리적 오브젝트들의 각각에 대해 개별적으로 대응하는 3차원 가상 오브젝트를 오버레이하여 출력할 수 있다. 전자 장치는 가상 오브젝트를 해당하는 위치에 배치하고, 모션 효과를 적용함으로써 재생할 수 있다.

동작(1130)에서 전자 장치는 물리적 오브젝트의 개수가 임계 개수 이상인 지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 N개 이상의 물리적 오브젝트들에 대해 가상 오브젝트가 생성되었는지 여부를 판단할 수 있다. N은 2이상의 정수일 수 있다. 전자 장치는, 생성된 가상 오브젝트의 개수가 임계 개수 이하인 것에 기초하여, 동작(1120)의 물리적 오브젝트의 검출을 재시도할 수 있다.

동작(1140)에서 전자 장치는 후보 오브젝트를 추천할 수 있다. 전자 장치는 생성된 N개의 가상 오브젝트들 중 M개의 후보 오브젝트를 추천할 수 있다. M은 1이상 N이하의 정수일 수 있다. 이전 공간 정보가 존재하는 경우, 전자 장치는 이전 공간 정보와 현재 공간 정보를 비교한 것에 기초하여 후보 오브젝트를 결정할 수 있다. 전자 장치는 이전 공간 정보 및 현재 공간 정보 간의 공간 오차가 임계 오차 미만인 것에 기초하여, 이전 공간 정보로부터 현재 공간 정보에서 변경된 부분을 이용하여 후보 오브젝트를 추천할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 등록된 이전 공간 정보로부터 현재 공간 정보에서 변경된 부분에 기초하여 인증에 사용할 하나 이상의 추천 오브젝트를 제시할 수 있다. 전자 장치는 변경된 부분에 대응하는 물리적 오브젝트를 추천 오브젝트로 결정할 수 있다. 따라서 전자 장치는 변경된 부분을 인증 시퀀스에 포함하는 것을 유도할 수 있다.

또한, 전자 장치는 제어하고자 하는 타겟 장치에 억세스하기 위한 인증 시퀀스를 등록하는 것에 기초하여, 타겟 장치를 후보 오브젝트로서 추천할 수 있다. 따라서, 전자 장치는 제어 대상을 직관적으로 매핑된 인증 시퀀스를 등록할 수 있다.

전자 장치는 인증 시퀀스를 등록하는 것에 기초하여, 사용자가 위치된 물리적 공간에 대응하는 공간 정보 중 사용자의 선호에 기초하여 결정된 오브젝트 타입에 속하는 물리적 오브젝트를 인증 시퀀스에 대한 후보 오브젝트로서 추천할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 독서가로서 책이 사용자에 의해 선호되는 오브젝트 타입인 경우, 전자 장치는 책에 대응하는 가상 오브젝트를 우선적으로 후보 오브젝트로서 추천할 수 있다. 전자 장치는 추천된 M개의 후보 오브젝트에 모션 또는 애니메이션 효과 중 적어도 하나를 적용함으로써 M개의 후보 오브젝트를 재생함으로써, 사용자에게 추천된 오브젝트인 것을 직관적으로 안내할 수 있다.

동작(1150)에서 전자 장치는 등록할 인증 시퀀스의 입력을 수신할 수 있다. 전자 장치는 사용자에 의해 순차적으로 선택된 가상 오브젝트들의 순서를 저장할 수 있다. 전술한 바와 같이, 전자 장치는 시선 추적 또는 핸드 트래킹 중 적어도 하나에 기초하여, 가상 오브젝트의 선택 여부를 판단할 수 있다.

동작(1160)에서 전자 장치는 등록할 인증 시퀀스의 확인 여부를 결정할 수 있다. 전자 장치는 사용자에 의해 같은 인증 시퀀스를 T 번 이상 반복적으로 입력되는지 여부를 판단할 수 있다. T는 1이상의 정수일 수 있다.

동작(1170)에서 전자 장치는, 새로운 인증 시퀀스를 등록하기에 충분한 가상 오브젝트가 생성된 것에 기초하여, 현재 공간 정보를 저장할 수 있다.

동작(1180)에서 전자 장치는 사용자에 의해 같은 인증 시퀀스 입력이 확인된 것에 기초하여, 현재 공간 정보, 인증 오브젝트, 및 인증 시퀀스를 저장할 수 있다. 전자 장치는 현재 공간 정보, 인증 오브젝트, 및 인증 시퀀스를 그룹화하여 저장할 수 있다. 전자 장치는 선택된 오브젝트를 인증 오브젝트로 저장하고, 선택된 순서를 인증 시퀀스로 등록할 수 있다. 따라서, 전자 장치는 하나 이상의 추천 오브젝트를 포함하는 후보 오브젝트들 중 사용자에 의해 선택된 오브젝트들 및 오브젝트들을 선택한 시퀀스에 기초하여 인증 오브젝트 및 인증 시퀀스를 업데이트할 수 있다. 참고로, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 인증 시퀀스는 인증 패턴이라고도 나타낼 수 있다.

Claims (20)

1. 전자 장치(101, 200, 600, 700, 800)에 있어서,
   증강 현실을 제공하는 디스플레이 모듈(160);
   상기 증강 현실을 제공하기 위한 정보를 수집하는 센서 모듈(176);
   컴퓨터로 실행 가능한 명령어들이 저장된 메모리(130); 및
   상기 메모리(130)에 억세스(access)하여 상기 명령어들을 실행하는 프로세서(120)
   를 포함하고,
   상기 명령어들은,
   상기 센서 모듈(176)을 이용하여 사용자(690, 790, 890, 990)가 위치된 물리적 공간에 대한 현재 공간 정보를 획득하고,
   상기 현재 공간 정보에서 복수의 인증 오브젝트들 중 적어도 하나의 인증 오브젝트가 비가용한 것에 기초하여, 비가용한 인증 오브젝트(1010)의 개수보다 많은 개수의 가상 오브젝트들(1020, 1030, 1041, 1042)을 생성하며,
   상기 생성된 가상 오브젝트들(1020, 1030, 1041, 1042)을 상기 비가용한 인증 오브젝트(1010)의 물리적 위치를 포함하는 복수의 위치들에 대해 출력하고,
   생성된 가상 오브젝트 및 가용한 인증 오브젝트를 등록된 시퀀스로 선택하는 사용자 입력에 기초하여 인증이 성공한 것으로 결정하도록 구성되는,
   전자 장치(101, 200, 600, 700, 800).
2. 제1항에 있어서,
   상기 명령어들은,
   상기 비가용한 인증 오브젝트(1010)의 형상과 다른 형상으로 상기 가상 오브젝트들(1020, 1030, 1041, 1042)을 생성하도록 더 구성되는,
   전자 장치(101, 200, 600, 700, 800).
3. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 명령어들은,
   사용자(690, 790, 890, 990)에 의해 미리 지정된 디폴트 형상, 또는 상기 센서 모듈(176)의 센싱 범위 내에서 검출된 물리적 오브젝트의 형상 중 적어도 하나의 형상으로 상기 가상 오브젝트들(1020, 1030, 1041, 1042)을 생성하도록 더 구성되는,
   전자 장치(101, 200, 600, 700, 800).
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 명령어들은,
   상기 가상 오브젝트들(1020, 1030, 1041, 1042) 중 적어도 한 가상 오브젝트를 다른 가상 오브젝트의 형상과 같은 형상으로 생성하도록 더 구성되는,
   전자 장치(101, 200, 600, 700, 800).
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 명령어들은,
   상기 적어도 한 가상 오브젝트를 다른 가상 오브젝트의 형상과 같은 형상이면서 상기 다른 가상 오브젝트와 다른 비율 또는 다른 크기 중 적어도 하나를 가지는 오브젝트로 생성하도록 더 구성되는,
   전자 장치(101, 200, 600, 700, 800).
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 명령어들은,
   상기 가상 오브젝트들(1020, 1030, 1041, 1042)의 형상을 무작위로 선택하고,
   상기 가상 오브젝트들(1020, 1030, 1041, 1042) 중 적어도 한 가상 오브젝트를 다른 가상 오브젝트의 형상과 다른 형상으로 생성하도록 더 구성되는,
   전자 장치(101, 200, 600, 700, 800).
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 명령어들은,
   상기 가상 오브젝트들(1020, 1030, 1041, 1042) 중 적어도 하나의 가상 오브젝트를 현재 가용한 인증 오브젝트와 같은 위치에 배치하도록 더 구성되는,
   전자 장치(101, 200, 600, 700, 800).
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 명령어들은,
   상기 가상 오브젝트들(1020, 1030, 1041, 1042) 중 현재 가용한 인증 오브젝트의 위치에 배치된 오브젝트를 현재 가용한 인증 오브젝트 상에 오버레이하여 출력하도록 더 구성되는,
   전자 장치(101, 200, 600, 700, 800).
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 명령어들은,
   상기 가상 오브젝트들(1020, 1030, 1041, 1042)이 출력되는 복수의 위치들 중 적어도 일부 위치를 상기 전자 장치(101, 200, 600, 700, 800)의 현재 장소에서 상기 센서 모듈(176)의 시야 범위에서 검출되는 물리적 오브젝트의 위치로 결정하도록 더 구성되는,
   전자 장치(101, 200, 600, 700, 800).
   
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 명령어들은,
    상기 센서 모듈(176)의 시야 범위에서 검출된 물리적 오브젝트들 중 미리 결정된 크기 범위, 또는 상기 전자 장치(101, 200, 600, 700, 800)로부터 미리 결정된 거리 범위 중 적어도 하나를 벗어나는 물리적 오브젝트의 위치에 대해서는 상기 가상 오브젝트들(1020, 1030, 1041, 1042)의 출력을 제한하도록 더 구성되는,
    전자 장치(101, 200, 600, 700, 800).
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 명령어들은,
    상기 복수의 인증 오브젝트들 중 상기 센서 모듈(176)의 시야 범위를 벗어난 오브젝트, 상기 전자 장치(101, 200, 600, 700, 800)로부터 미리 결정된 거리 범위를 벗어난 오브젝트, 등록된 상태로부터 변형된 오브젝트, 등록된 위치로부터 이동된 오브젝트, 또는 미검출된 오브젝트 중 적어도 하나를 상기 비가용한 인증 오브젝트(1010)로 결정하도록 더 구성되는,
    전자 장치(101, 200, 600, 700, 800).
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 명령어들은,
    상기 사용자(690, 790, 890, 990)의 현재 시선 방향이 인증 시퀀스를 등록 시의 등록 시선 방향과 다른 것에 기초하여, 상기 현재 시선 방향 및 등록 시의 등록 시선 방향 간의 오차가 임계 오차 미만이 되는 위치 또는 자세 중 적어도 하나를 안내하는 정보를 출력하도록 더 구성되는,
    전자 장치(101, 200, 600, 700, 800).
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 명령어들은,
    인증을 시도 중인 현재 환경이 인증 시퀀스를 등록 시의 등록 환경과 다른 것에 기초하여, 상기 현재 환경으로부터 상기 등록 환경으로의 변경을 유도하는 안내 정보를 출력하도록 더 구성되는,
    전자 장치(101, 200, 600, 700, 800).
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 명령어들은,
    기 등록된 이전 공간 정보와 상기 현재 공간 정보를 비교하여 변경된 부분을 검출하는 것에 기초하여, 인증 시퀀스를 갱신하기 위한 동작을 수행하도록 더 구성되는,
    전자 장치(101, 200, 600, 700, 800).
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 명령어들은,
    기 등록된 이전 공간 정보로부터 상기 현재 공간 정보에서 변경된 부분에 기초하여 인증에 사용할 하나 이상의 추천 오브젝트를 제시하고,
    상기 하나 이상의 추천 오브젝트를 포함하는 후보 오브젝트들 중 상기 사용자(690, 790, 890, 990)에 의해 선택된 오브젝트들 및 오브젝트들을 선택한 시퀀스에 기초하여 인증 오브젝트 및 인증 시퀀스를 업데이트하도록 더 구성되는,
    전자 장치(101, 200, 600, 700, 800).
16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 명령어들은,
    제어하고자 하는 타겟 장치에 억세스하기 위한 인증 시퀀스를 등록하는 것에 기초하여, 상기 타겟 장치를 후보 오브젝트로서 추천하도록 더 구성되는,
    전자 장치(101, 200, 600, 700, 800).
17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 명령어들은,
    인증 시퀀스를 등록하는 것에 기초하여, 상기 사용자(690, 790, 890, 990)가 위치된 물리적 공간에 대응하는 공간 정보 중 상기 사용자(690, 790, 890, 990)의 선호에 기초하여 결정된 오브젝트 타입에 속하는 물리적 오브젝트를 상기 인증 시퀀스에 대한 후보 오브젝트로서 추천하도록 더 구성되는,
    전자 장치(101, 200, 600, 700, 800).
18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디스플레이 모듈(160)은,
    실제 세계(real world)의 물리적 오브젝트로부터 반사된 빛을 통과시켜 상기 사용자(690, 790, 890, 990)의 눈에 전달하고 가상 오브젝트에 기초하여 생성된 이미지 정보를 제공하는 광학적 투과형 디스플레이 모듈(optical see-through); 또는
    카메라에 의해 캡처된 상기 물리적 오브젝트 및 가상 오브젝트에 기초하여 생성된 이미지 정보를 제공하는 비디오 투과형 디스플레이 모듈(video see-through display)
    를 포함하는 전자 장치(101, 200, 600, 700, 800).
19. 프로세서(120)로 구현되는 방법에 있어서,
    증강 현실을 제공하기 위한 정보를 수집하는 센서 모듈(176)을 이용하여 사용자(690, 790, 890, 990)가 위치된 물리적 공간에 대한 현재 공간 정보를 획득하는 동작;
    상기 현재 공간 정보에서 복수의 인증 오브젝트들 중 적어도 하나의 인증 오브젝트가 비가용한 것에 기초하여, 비가용한 인증 오브젝트(1010)의 개수보다 많은 개수의 가상 오브젝트들(1020, 1030, 1041, 1042)을 생성하는 동작;
    상기 증강 현실을 제공하는 디스플레이 모듈(160)을 이용하여, 상기 생성된 가상 오브젝트들(1020, 1030, 1041, 1042)을 상기 비가용한 인증 오브젝트(1010)의 물리적 위치를 포함하는 복수의 위치들에 대해 출력하는 동작; 및
    상기 생성된 가상 오브젝트 및 가용한 인증 오브젝트를 등록된 시퀀스로 선택하는 사용자 입력에 기초하여 인증이 성공한 것으로 결정하는 동작
    을 포함하는 방법.
20. 제19항의 방법을 수행하기 위한 명령어를 포함하는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
    

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