WO2023140535A1 - 거리 정보를 획득하는 전자 장치 및 이의 제어 방법 - Google Patents

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WO2023140535A1
WO2023140535A1 PCT/KR2023/000074 KR2023000074W WO2023140535A1 WO 2023140535 A1 WO2023140535 A1 WO 2023140535A1 KR 2023000074 W KR2023000074 W KR 2023000074W WO 2023140535 A1 WO2023140535 A1 WO 2023140535A1
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WO
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electronic device
frame
distance information
area
elements
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PCT/KR2023/000074
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English (en)
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송덕영
전진아
김철귀
윤종민
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삼성전자 주식회사
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Publication date
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    • G06T7/55—Depth or shape recovery from multiple images
    • G06T7/557—Depth or shape recovery from multiple images from light fields, e.g. from plenoptic cameras

Definitions

  • Various embodiments of the present disclosure relate to an electronic device for obtaining distance information and a control method thereof.
  • a 3D light detection and ranging (LiDAR) sensor for taking stereoscopic images can measure the distance of an object using Direct Time of Flight (TOF).
  • LiDAR Direct Time of Flight
  • the LiDAR sensor reflects the light of a predetermined wavelength (850 nanometers (nm) or 940 nm) from the light source (Tx element) to the object from the time it is emitted and measures the period for reaching Direct ToF (“dTOF”) corresponding to the detector.
  • dTOF Direct ToF
  • lidar sensors can be used as sensors for autonomous vehicles and motion capture sensors for user interfaces, and can be included in wearable electronic devices such as head mounting devices (“HMD”) or smart watches (or bands). Based on distance information obtained through lidar sensors, independent images are output to both eyes of the user to provide immersive augmented reality (“AR”) or virtual reality (“VR”) images.
  • AR augmented reality
  • VR virtual reality
  • the lidar sensor may be used in a depth camera for detecting depth information in an industrial field, a laser radar for military use, that is, a laser detection and ranging (“LADAR”), or a range sensor for robot navigation. It can also be used.
  • LiDAR light detection and ranging
  • power consumption was controlled based on resolution.
  • all optical transmission elements and light receiving elements are separated into a plurality of element groups of low resolution optical transmission elements and light receiving elements, and the operation of the optical transmission element and light reception element operated by controlling each element group is controlled.
  • each element group As the light transmission elements and light reception elements included in each element group are arranged at low resolution throughout the area, the light transmission element and the light reception element in the area where new distance information is not required due to the motion of the object are also operated. Waste of power consumption may occur.
  • an electronic device and a control method for acquiring new distance information only for an area in which an object moves it is possible to provide an electronic device and a control method for acquiring new distance information only for an area in which an object moves.
  • an electronic device may include an image sensor, a light transmission module including a plurality of light transmission elements, a light reception module including a plurality of light reception elements, and at least one processor operatively connected to the image sensor, the light transmission module, and the light reception module.
  • the at least one processor obtains first distance information through the plurality of light transmission elements and the plurality of light reception elements, obtains a first frame and a second frame through the image sensor, obtains area information related to a region in the second frame in which a pixel value difference from the first frame is equal to or greater than a set value, activates a light transmission element corresponding to the region among the plurality of light transmission elements based on the region information, and activates the light transmission element corresponding to the region through the activated light transmission element and the plurality of light reception elements. Second distance information of may be obtained.
  • a control method of an electronic device includes obtaining first distance information through a plurality of light transmission elements included in an optical transmission module and a plurality of light receiving elements included in a light receiving module, obtaining a first frame and a second frame through an image sensor, acquiring area information related to a region in which a pixel value difference between the first frame and the second frame is equal to or greater than a set value through the image sensor, and activating a light transmission element corresponding to the region among the plurality of light transmission elements; and obtaining second distance information of the area through the activated light transmission element and the plurality of light reception elements.
  • An electronic device may reduce power consumption by obtaining new distance information only for an area in which an object moves.
  • the electronic device may acquire location and distance information of the object by tracking the movement of the object.
  • the electronic device can obtain distance information even when an object is disposed out of an area in which a distance can be measured.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device in a network environment according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a perspective view of an embodiment of a wearable electronic device according to the present disclosure.
  • FIG 3 is a perspective view for explaining an internal configuration of an embodiment of a wearable electronic device according to the present disclosure.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of an embodiment of a wearable electronic device according to the present disclosure.
  • FIG. 5 is a flowchart for explaining an embodiment of an operation of acquiring distance information of an electronic device according to the present disclosure.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an embodiment of an arrangement form of element groups according to the present disclosure.
  • 7(a) to 7(d) are diagrams for explaining an example of a pixel value difference between frames according to the present disclosure.
  • 8(a) to 8(d) are diagrams for explaining an example of differences in pixel values between frames according to the present disclosure.
  • 9(a) to 9(c) are diagrams for explaining an embodiment of an operation of obtaining distance information of a motion area according to the present disclosure.
  • 10A is a flowchart illustrating an operation of obtaining distance information when there is one camera according to an embodiment of the present disclosure.
  • 10B is a flowchart for explaining an embodiment of an operation of obtaining distance information when there is one camera according to the present disclosure.
  • 11A is a flowchart for explaining an embodiment of an operation of obtaining distance information when there are two cameras according to the present disclosure.
  • 11B is a flowchart for explaining an embodiment of an operation of obtaining distance information when there are two cameras according to the present disclosure.
  • an electronic device 101 may communicate with the electronic device 102 through a first network 198 (eg, a short-distance wireless communication network), or may communicate with at least one of the electronic device 104 and the server 108 through a second network 199 (eg, a long-distance wireless communication network).
  • the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108 .
  • the electronic device 101 includes a processor 120, a memory 130, an input module 150, a sound output module 155, a display module 160, an audio module 170, a sensor module 176, an interface 177, a connection terminal 178, a haptic module 179, a camera module 180, a power management module 188, a battery 189, a communication module ( 190), a subscriber identification module 196, or an antenna module 197.
  • at least one of these components eg, the connection terminal 178) may be omitted or one or more other components may be added.
  • some of these components eg, sensor module 176, camera module 180, or antenna module 197) may be integrated into one component (eg, display module 160).
  • the processor 120 may, for example, execute software (eg, program 140) to control at least one other component (eg, hardware or software component) of the electronic device 101 connected to the processor 120, and may perform various data processing or calculations. According to one embodiment, as at least part of data processing or operation, processor 120 may store commands or data received from other components (e.g., sensor module 176 or communication module 190) in volatile memory 132, process the commands or data stored in volatile memory 132, and store resultant data in non-volatile memory 134.
  • software eg, program 140
  • processor 120 may store commands or data received from other components (e.g., sensor module 176 or communication module 190) in volatile memory 132, process the commands or data stored in volatile memory 132, and store resultant data in non-volatile memory 134.
  • the processor 120 may include a main processor 121 (eg, a central processing unit or an application processor) or a secondary processor 123 (eg, a graphics processing unit, a neural processing unit (NPU), an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor) that may operate independently or together with the main processor 121.
  • a main processor 121 eg, a central processing unit or an application processor
  • a secondary processor 123 eg, a graphics processing unit, a neural processing unit (NPU), an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor
  • the secondary processor 123 may be implemented separately from or as part of the main processor 121 .
  • the auxiliary processor 123 functions related to at least one of the components of the electronic device 101 (eg, the display module 160, the sensor module 176, or the communication module 190) along with the main processor 121 while the main processor 121 is in an active (eg, application execution) state or instead of the main processor 121 while the main processor 121 is in an inactive (eg, sleep) state. Alternatively, at least some of the states may be controlled.
  • the auxiliary processor 123 eg, an image signal processor or a communication processor
  • the auxiliary processor 123 may include a hardware structure specialized for processing an artificial intelligence model.
  • AI models can be created through machine learning. Such learning may be performed, for example, in the electronic device 101 itself where the artificial intelligence model is performed, or may be performed through a separate server (eg, the server 108).
  • the learning algorithm may include, for example, supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, or reinforcement learning, but is not limited to the above examples.
  • the artificial intelligence model may include a plurality of artificial neural network layers.
  • the artificial neural network may be one of a deep neural network (DNN), a convolutional neural network (CNN), a recurrent neural network (RNN), a restricted boltzmann machine (RBM), a deep belief network (DBN), a bidirectional recurrent deep neural network (BRDNN), deep Q-networks, or a combination of two or more of the above, but is not limited to the above examples.
  • the artificial intelligence model may include, in addition or alternatively, software structures in addition to hardware structures.
  • the memory 130 may store various data used by at least one component (eg, the processor 120 or the sensor module 176) of the electronic device 101 .
  • the data may include, for example, input data or output data for software (eg, program 140) and commands related thereto.
  • the memory 130 may include volatile memory 132 or non-volatile memory 134 .
  • the program 140 may be stored as software in the memory 130 and may include, for example, an operating system 142 , middleware 144 , or an application 146 .
  • the input module 150 may receive a command or data to be used by a component (eg, the processor 120) of the electronic device 101 from the outside of the electronic device 101 (eg, a user).
  • the input module 150 may include, for example, a microphone, a mouse, a keyboard, a key (eg, a button), or a digital pen (eg, a stylus pen).
  • the sound output module 155 may output sound signals to the outside of the electronic device 101 .
  • the sound output module 155 may include, for example, a speaker or a receiver.
  • the speaker can be used for general purposes such as multimedia playback or recording playback.
  • a receiver may be used to receive an incoming call. According to one embodiment, the receiver may be implemented separately from the speaker or as part of it.
  • the display module 160 may visually provide information to the outside of the electronic device 101 (eg, a user).
  • the display module 160 may include, for example, a display, a hologram device, or a projector and a control circuit for controlling the device.
  • the display module 160 may include a touch sensor set to detect a touch or a pressure sensor set to measure the intensity of force generated by the touch.
  • the audio module 170 may convert sound into an electrical signal or vice versa. According to an embodiment, the audio module 170 may obtain sound through the input module 150, output sound through the sound output module 155, or an external electronic device (e.g., electronic device 102) (e.g., speaker or headphone) connected directly or wirelessly to the electronic device 101.
  • an external electronic device e.g., electronic device 102
  • speaker or headphone e.g., speaker or headphone
  • the sensor module 176 may detect an operating state (eg, power or temperature) of the electronic device 101 or an external environmental state (eg, a user state), and generate an electrical signal or data value corresponding to the detected state.
  • the sensor module 176 may include, for example, a gesture sensor, a gyro sensor, an air pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a proximity sensor, a color sensor, an infrared (IR) sensor, a bio sensor, a temperature sensor, a humidity sensor, or an illuminance sensor.
  • the interface 177 may support one or more designated protocols that may be used to directly or wirelessly connect the electronic device 101 to an external electronic device (eg, the electronic device 102).
  • the interface 177 may include, for example, a high definition multimedia interface (HDMI), a universal serial bus (USB) interface, an SD card interface, or an audio interface.
  • HDMI high definition multimedia interface
  • USB universal serial bus
  • SD card interface Secure Digital Card interface
  • audio interface audio interface
  • connection terminal 178 may include a connector through which the electronic device 101 may be physically connected to an external electronic device (eg, the electronic device 102).
  • the connection terminal 178 may include, for example, an HDMI connector, a USB connector, an SD card connector, or an audio connector (eg, a headphone connector).
  • the haptic module 179 may convert electrical signals into mechanical stimuli (eg, vibration or motion) or electrical stimuli that a user may perceive through tactile or kinesthetic senses.
  • the haptic module 179 may include, for example, a motor, a piezoelectric element, or an electrical stimulation device.
  • the camera module 180 may capture still images and moving images. According to one embodiment, the camera module 180 may include one or more lenses, image sensors, image signal processors, or flashes.
  • the power management module 188 may manage power supplied to the electronic device 101 .
  • the power management module 188 may be implemented as at least part of a power management integrated circuit (PMIC), for example.
  • PMIC power management integrated circuit
  • the battery 189 may supply power to at least one component of the electronic device 101 .
  • the battery 189 may include, for example, a non-rechargeable primary cell, a rechargeable secondary cell, or a fuel cell.
  • the communication module 190 may support establishment of a direct (e.g., wired) communication channel or wireless communication channel between the electronic device 101 and an external electronic device (e.g., the electronic device 102, the electronic device 104, or the server 108), and communication through the established communication channel.
  • the communication module 190 may include one or more communication processors that operate independently of the processor 120 (eg, an application processor) and support direct (eg, wired) communication or wireless communication.
  • the communication module 190 may include a wireless communication module 192 (eg, a cellular communication module, a short-range wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module) or a wired communication module 194 (eg, a local area network (LAN) communication module or a power line communication module).
  • a wireless communication module 192 eg, a cellular communication module, a short-range wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module
  • GNSS global navigation satellite system
  • wired communication module 194 eg, a local area network (LAN) communication module or a power line communication module.
  • a corresponding communication module among these communication modules may communicate with the external electronic device 104 through a first network 198 (eg, a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or an infrared data association (IrDA)) or a second network 199 (eg, a legacy cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a long-distance communication network such as a computer network (eg, a LAN or a WAN)).
  • a first network 198 eg, a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or an infrared data association (IrDA)
  • a second network 199 eg, a legacy cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a long-distance communication network such as a computer network (eg, a LAN or a WAN)
  • a computer network eg, a
  • the wireless communication module 192 may identify or authenticate the electronic device 101 within a communication network such as the first network 198 or the second network 199 using subscriber information (eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)) stored in the subscriber identification module 196.
  • subscriber information eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)
  • IMSI International Mobile Subscriber Identifier
  • the wireless communication module 192 may support a 5G network after a 4G network and a next-generation communication technology, for example, NR access technology (new radio access technology).
  • NR access technology can support high-speed transmission of high-capacity data (enhanced mobile broadband (eMBB)), minimization of terminal power and access to multiple terminals (massive machine type communications (mMTC)), or high reliability and low latency (URLLC (ultra-reliable and low-latency communications)).
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • mMTC massive machine type communications
  • URLLC ultra-reliable and low-latency communications
  • the wireless communication module 192 may support various technologies for securing performance in a high frequency band, such as beamforming, massive multiple-input and multiple-output (MIMO), full dimensional MIMO (FD-MIMO), an array antenna, analog beam-forming, or a large scale antenna.
  • the wireless communication module 192 may support various requirements defined for the electronic device 101, an external electronic device (eg, the electronic device 104), or a network system (eg, the second network 199).
  • the wireless communication module 192 may support peak data rate (eg, 20 Gbps or more) for eMBB realization, loss coverage (eg, 164 dB or less) for mMTC realization, or U-plane latency (eg, downlink (DL) and uplink (UL) 0.5 ms or less, or round trip 1 ms or less) for realizing URLLC.
  • peak data rate eg, 20 Gbps or more
  • loss coverage eg, 164 dB or less
  • U-plane latency eg, downlink (DL) and uplink (UL) 0.5 ms or less, or round trip 1 ms or less
  • the antenna module 197 may transmit or receive signals or power to the outside (eg, an external electronic device).
  • the antenna module 197 may include an antenna including a radiator formed of a conductor or a conductive pattern formed on a substrate (eg, PCB).
  • the antenna module 197 may include a plurality of antennas (eg, an array antenna). In this case, at least one antenna suitable for a communication method used in a communication network such as the first network 198 or the second network 199 may be selected from the plurality of antennas by, for example, the communication module 190. A signal or power may be transmitted or received between the communication module 190 and an external electronic device through the selected at least one antenna.
  • other components eg, a radio frequency integrated circuit (RFIC) may be additionally formed as a part of the antenna module 197 in addition to the radiator.
  • RFIC radio frequency integrated circuit
  • the antenna module 197 may form a mmWave antenna module.
  • the mmWave antenna module may include a printed circuit board, an RFIC disposed on or adjacent to a first surface (eg, bottom surface) of the printed circuit board and capable of supporting a designated high frequency band (eg, mmWave band), and a plurality of antennas (eg, array antennas) disposed on or adjacent to a second surface (eg, top surface or side surface) of the printed circuit board and capable of transmitting or receiving signals in the designated high frequency band.
  • peripheral devices e.g., a bus, general purpose input and output (GPIO), serial peripheral interface (SPI), or mobile industry processor interface (MIPI)
  • signals e.g., commands or data
  • commands or data may be transmitted or received between the electronic device 101 and the external electronic device 104 through the server 108 connected to the second network 199 .
  • Each of the external electronic devices 102 or 104 may be the same as or different from the electronic device 101 .
  • all or part of operations executed in the electronic device 101 may be executed in one or more external electronic devices among the external electronic devices 102 , 104 , or 108 .
  • the electronic device 101 may request one or more external electronic devices to perform the function or at least part of the service, instead of or in addition to executing the function or service by itself.
  • One or more external electronic devices receiving the request may execute at least a part of the requested function or service or an additional function or service related to the request, and deliver the execution result to the electronic device 101 .
  • the electronic device 101 may provide the result as at least part of a response to the request as it is or additionally processed.
  • cloud computing distributed computing, mobile edge computing (MEC), or client-server computing technology may be used.
  • the electronic device 101 may provide an ultra-low latency service using, for example, distributed computing or mobile edge computing.
  • the external electronic device 104 may include an internet of things (IoT) device.
  • Server 108 may be an intelligent server using machine learning and/or neural networks. According to one embodiment, the external electronic device 104 or server 108 may be included in the second network 199 .
  • the electronic device 101 may be applied to intelligent services (eg, smart home, smart city, smart car, or health care) based on 5G communication technology and IoT-related technology.
  • FIG. 2 is a perspective view of an embodiment of a wearable electronic device according to the present disclosure.
  • the wearable electronic device 200 (hereinafter, referred to as the electronic device 200) is an electronic device in the form of glasses, and a user can visually perceive surrounding objects or environments while wearing the electronic device 200.
  • the electronic device 200 may be, for example, a head mounting device (HMD) or smart glasses capable of providing an image directly in front of the user's eyes.
  • the configuration of the electronic device 200 of FIG. 2 may be entirely or partially the same as that of the electronic device 101 of FIG. 1 .
  • the electronic device 200 may include a housing 210 forming an exterior of the electronic device 200 .
  • the housing 210 may provide a space in which components of the electronic device 200 may be disposed.
  • the housing 210 may include a lens frame 202 and at least one wearing member 203 .
  • the electronic device 200 may include a display member 201 capable of providing visual information to a user.
  • the display member 201 may include a module equipped with a lens, a display, a waveguide, and/or a touch circuit.
  • the display member 201 may be formed to be transparent or translucent.
  • the display member 201 may include glass made of a translucent material or a window member capable of adjusting light transmittance according to color concentration control.
  • the display members 201 may be provided as a pair and disposed to correspond to the user's left and right eyes, respectively, while the electronic device 200 is worn on the user's body.
  • the lens frame 202 may accommodate at least a portion of the display member 201 .
  • the lens frame 202 may surround at least a portion of an edge of the display member 201 .
  • the lens frame 202 may position at least one of the display members 201 to correspond to the user's eyes.
  • the lens frame 202 may be the rim of a typical eyeglass structure.
  • the lens frame 202 may include at least one closed curve surrounding the display member 201 .
  • the wearing member 203 may extend from the lens frame 202 .
  • the wearing member 203 extends from an end of the lens frame 202 and, together with the lens frame 202, may be supported or placed on the user's body (eg, ear).
  • the wearing member 203 may be rotatably coupled to the lens frame 202 through a hinge structure 229 .
  • the wearing member 203 may include an inner side surface 231c facing the user's body and an outer side surface 231d opposite to the inner side surface.
  • the electronic device 200 may include a hinge structure 229 that folds the wearing member 203 relative to the lens frame 202 .
  • the hinge structure 229 may be disposed between the lens frame 202 and the wearing member 203 .
  • the user may carry or store the wearing member 203 by folding the lens frame 202 such that a portion thereof overlaps with the lens frame 202 .
  • FIG. 3 is a perspective view for explaining an embodiment of an internal configuration of a wearable electronic device according to the present disclosure.
  • 4 is an exploded perspective view illustrating an embodiment of a wearable electronic device according to the present disclosure.
  • the electronic device 200 includes components accommodated in a housing 210 (eg, at least one circuit board 241 (eg, a PCB, a printed board assembly (PBA), a flexible PCB (FPCB) or a rigid-flexible PCB (RFPCB)), at least one battery 243, at least one speaker module 245, at least one power transmission structure 246, and a camera module 250).
  • a housing 210 eg, at least one circuit board 241 (eg, a PCB, a printed board assembly (PBA), a flexible PCB (FPCB) or a rigid-flexible PCB (RFPCB)
  • PBA printed board assembly
  • FPCB flexible PCB
  • RFPCB rigid-flexible PCB
  • the configuration of the housing 210 of FIG. 3 may be all or partly the same as the configurations of the display member 201 , the lens frame 202 , the wearing member 203 , and the hinge structure 229 of FIG. 2 .
  • the electronic device 200 obtains and/or recognizes a visual image of an object or environment in a direction (eg, -Y direction) that the electronic device 200 is looking at or the electronic device 200 is looking at using a camera module 250 (eg, the camera module 180 of FIG. 1 ), and through a network (eg, the first network 198 or the second network 199 of FIG. 02, 104) or the server 108) may receive information about objects or environments.
  • the electronic device 200 may provide the user with information about the provided object or environment in the form of sound or visual.
  • the electronic device 200 may provide information about the provided object or environment to the user through the display member 201 in a visual form using a display module (eg, the display module 160 of FIG. 1 ).
  • the electronic device 200 implements augmented reality by, for example, implementing object or environment information in a visual form and combining it with a real image of the user's surroundings.
  • the display member 201 may include a first surface F1 facing a direction in which external light is incident (eg, -Y direction) and a second surface F2 facing the direction opposite to the first surface F1 (eg, +Y direction). While the user is wearing the electronic device 200, at least a portion of the light or image incident through the first surface F1 may pass through the second surface F2 of the display member 201 disposed to face the left and/or right eyes of the user and be incident to the left and/or right eyes of the user.
  • the lens frame 202 may include at least two or more frames.
  • the lens frame 202 may include a first frame 202a and a second frame 202b.
  • the first frame 202a is a frame of a portion facing the user's face
  • the second frame 202b may be a part of the lens frame 202 spaced apart from the first frame 202a in a direction of the user's gaze (eg, -Y direction).
  • the light output module 211 may provide an image and/or video to a user.
  • the light output module 211 may include a display panel (not shown) capable of outputting an image, and a lens (not shown) corresponding to the user's eyes and guiding the image to the display member 201.
  • a user may obtain an image output from a display panel of the light output module 211 through a lens of the light output module 211 .
  • the light output module 211 may include a device for displaying various types of information.
  • the light output module 211 may include at least one of a liquid crystal display (LCD), a digital mirror device (DMD), a liquid crystal on silicon (LCoS), an organic light emitting diode (OLED), or a micro light emitting diode (micro LED).
  • the electronic device 200 may include a light source for radiating light to a display area of the light output module 211 and/or the display member 201.
  • the light output module 211 and/or the display member 201 includes either an OLED or a micro LED
  • the electronic device 200 does not include a separate light source and provides a virtual image to the user.
  • the light output module 211 may be disposed within the housing 210 .
  • the light output module 211 may be disposed on the wearing member 203 or the lens frame 202 to correspond to the user's right eye and left eye, respectively.
  • the light output module 211 may be connected to the display member 201 and provide an image to a user through the display member 201 .
  • the circuit board 241 may include components for driving the electronic device 200 .
  • the circuit board 241 may include at least one integrated circuit chip.
  • the circuit board 241 may be disposed within the wearing member 203 of the housing 210 .
  • the circuit board 241 may be electrically connected to the battery 243 through the power delivery structure 246 .
  • the circuit board 241 may be connected to the flexible PCB 205 and transmit electrical signals to electronic components (eg, the light output module 211, the camera module 250, and the light emitting unit) of the electronic device through the flexible PCB 205.
  • the circuit board 241 may be a circuit board including an interposer.
  • the flexible PCB 205 may extend from the circuit board 241 across the hinge structure 229 to the inside of the lens frame 202, and may be disposed on at least a part of the circumference of the display member 201 inside the lens frame 202.
  • the battery 243 (eg, the battery 189 of FIG. 1 ) may be electrically connected to components of the electronic device 200 (eg, the light output module 211, the circuit board 241, the speaker module 245, the microphone module 247, and the camera module 250), and may supply power to the components of the electronic device 200.
  • the battery 243 may be disposed on the wearing member 203 .
  • the battery 243 may be disposed at the ends 203a and 203b of the wearing member 203 .
  • the battery 243 may include a first battery 243a disposed at the first end 203a of the wearing member 203 and a second battery 243b disposed at the second end 203b.
  • the speaker module 245 may convert an electrical signal into sound. At least a portion of the speaker module 245 may be disposed within the wearing member 203 of the housing 210 . According to one embodiment, the speaker module 245 may be positioned within the wearing member 203 to correspond to the user's ear. According to one embodiment, for example, the speaker module 245 may be disposed between the circuit board 241 and the battery 243 .
  • the power transmission structure 246 may transfer power of the battery 243 to an electronic component (eg, the light output module 211) of the electronic device 200 .
  • the power transmission structure 246 is electrically connected to the battery 243 and/or the circuit board 241, and the circuit board 241 may transmit power received through the power transmission structure 246 to the optical output module 211.
  • the power transmission structure 246 may pass through the speaker module 245 and be connected to the circuit board 241 .
  • the power transmission structure 246 when viewing the electronic device 200 from the side (eg, in the Z-axis direction), the power transmission structure 246 may overlap the speaker module 245 at least in part.
  • the power delivery structure 246 may be a component capable of delivering power.
  • the power delivery structure 246 may include a flexible PCB or wire.
  • the wire may include a plurality of cables (not shown).
  • the shape of the power transmission structure 246 may be variously modified in consideration of the number and/or type of cables.
  • the microphone module 247 may convert sound into an electrical signal.
  • the microphone module 247 may be disposed on at least a part of the lens frame 202 .
  • at least one microphone module 247 may be disposed at a lower end (eg, in a direction toward the -X axis) and/or at an upper end (eg, a direction toward the X axis) of the electronic device 200 .
  • the electronic device 200 may more clearly recognize the user's voice using voice information (eg, sound) obtained from at least one microphone module 247 .
  • the electronic device 200 may distinguish voice information from ambient noise based on acquired voice information and/or additional information (eg, low-frequency vibrations of the user's skin and bones). According to an embodiment, for example, the electronic device 200 can clearly recognize a user's voice and perform a function (eg, noise canceling) to reduce ambient noise.
  • additional information eg, low-frequency vibrations of the user's skin and bones.
  • the electronic device 200 can clearly recognize a user's voice and perform a function (eg, noise canceling) to reduce ambient noise.
  • the camera module 250 may capture still images and/or moving images.
  • the camera module 250 may include at least one of a lens, at least one image sensor, an ISP, or a flash.
  • the camera module 250 may be disposed within the lens frame 202 and disposed around the display member 201 .
  • the camera module 250 may include at least one first camera module 251 .
  • the first camera module 251 may capture the trace of the user's eyes (eg, pupils) or gaze.
  • the first camera module 251 may capture a reflection pattern of light emitted from the emitter to the user's eyes.
  • the light emitting unit may emit light in an infrared band for tracking a line of sight using the first camera module 251 .
  • the light emitting unit may include an IR LED.
  • the processor eg, the processor 120 of FIG.
  • the first camera module 251 may include a global shutter (GS) type camera, and the trajectory of the user's eyes or gaze may be tracked using a plurality of first camera modules 251 having the same standard and performance.
  • GS global shutter
  • the first camera module 251 may periodically or non-periodically transmit information (eg, trajectory information) related to the trajectory of the user's eyes or gaze to a processor (eg, the processor 120 of FIG. 1 ).
  • the first camera module 251 may transmit the trajectory information to the processor when it detects that the user's gaze has changed (e.g., the eyes move more than a reference value while the head is not moving) based on the trajectory information.
  • the camera module 250 may include a second camera module 253 .
  • the second camera module 253 may capture an external image.
  • the second camera module 253 may be a GS type or a rolling shutter (RS) type camera.
  • the second camera module 253 may capture an external image through the second optical hole 223 formed in the second frame 202b.
  • the second camera module 253 may include, for example, a high-resolution color camera, and may be a high resolution (HR) or photo video (PV) camera.
  • the second camera module 253 may provide an auto focus (AF) function and an optical image stabilizer (OIS) function.
  • AF auto focus
  • OIS optical image stabilizer
  • the electronic device 200 may include a flash (not shown) disposed adjacent to the second camera module 253 .
  • a flash may provide light for increasing the brightness (e.g., illumination) around the electronic device 200 when acquiring an external image of the second camera module 253, and may reduce difficulty in acquiring an image due to a dark environment, mixing of various light sources, and/or reflection of light.
  • the camera module 250 may include at least one third camera module 255 .
  • the third camera module 255 may capture a motion of the user through the first optical hole 221 defined in the lens frame 202 .
  • the third camera module 255 may capture a user's gesture (eg, hand motion).
  • the third camera module 255 and/or the first optical hole 221 may be disposed or defined at both ends of the lens frame 202 (eg, the second frame 202b), for example, at both ends of the lens frame 202 (eg, the second frame 202b) in the X direction.
  • the third camera module 255 may be a GS type camera.
  • the third camera module 255 is a camera supporting 3 degrees of freedom (3DoF) or 6DoF, and may provide 360-degree space (eg, omnidirectional), location recognition, and/or movement recognition.
  • the third camera module 255 is a stereo camera, and uses a plurality of GS-type cameras of the same standard and performance to perform simultaneous localization and mapping (SLAM) and user motion recognition functions.
  • the third camera module 255 may include an IR camera (eg, a time of flight (TOF) camera or structured light camera).
  • the IR camera may be operated as at least a part of a sensor module (e.g., the sensor module 176 in FIG. 1 or the light detection and ranging (Lidar) sensor 600 in FIG. 6) for detecting a distance to a subject.
  • the first camera module 251 or the third camera module 255 may be replaced with a sensor module (eg, the sensor module 176 of FIG. 1 ) (eg, a lidar sensor).
  • the sensor module may include at least one of a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL), an infrared sensor, and/or a photodiode.
  • the photodiode may include a positive intrinsic negative (PIN) photodiode or an avalanche photodiode (APD).
  • PIN positive intrinsic negative
  • APD avalanche photodiode
  • the photo diode may also be referred to as a photo detector or a photo sensor.
  • At least one of the first camera module 251, the second camera module 253, and the third camera module 255 may include a plurality of camera modules (not shown).
  • the second camera module 253 is composed of a plurality of lenses (eg, wide-angle and telephoto lenses) and an image sensor, and may be disposed on one side (eg, the side facing the -Y axis) of the electronic device 200.
  • the electronic device 200 may include a plurality of camera modules each having a different property (eg, angle of view) or function, and based on user selection and/or trajectory information, control to change the angle of view of the camera module.
  • At least one of the plurality of camera modules may be a wide-angle camera, and at least another may be a telephoto camera.
  • a processor may use information of the electronic device 200 obtained using at least one of a gesture sensor, a gyro sensor, or an acceleration sensor of a sensor module (eg, the sensor module 176 of FIG. 1 ) and a user's motion (eg, the user's body approaching the electronic device 200) obtained using the first camera module 251 to determine the movement of the electronic device 200 and/or the user's motion. movement can be judged.
  • the electronic device 200 may include, in addition to the sensors described above, a magnetic (geomagnetic) sensor capable of measuring a direction using a magnetic field and magnetic force, and/or a Hall sensor capable of obtaining motion information (eg, a moving direction or a moving distance) using the strength of a magnetic field.
  • the processor may determine the motion of the electronic device 200 and/or the motion of the user based on information acquired from a magnetic (geomagnetic) sensor and/or a hall sensor.
  • the electronic device 200 may perform an input function capable of interacting with a user (eg, a touch and/or pressure sensing function).
  • a component eg, a touch sensor and/or a pressure sensor
  • the electronic device 200 may control a virtual image output through the display member 201 based on the information obtained through the components.
  • a sensor related to a touch and/or pressure sensing function may be configured in various ways such as a resistive type, a capacitive type, an electromagnetic type (EM), or an optical type.
  • components that perform the touch and/or pressure sensing function may be all or partly the same as those of the input module 150 of FIG. 1 .
  • the electronic device 200 may include a reinforcing member 260 disposed in an inner space of the lens frame 202 and having a rigidity higher than that of the lens frame 202 .
  • the electronic device 200 may include a lens structure 270 .
  • the lens structure 270 may refract at least a portion of light.
  • the lens structure 270 may be a prescription lens having a predetermined refractive power.
  • the lens structure 270 may be disposed behind the second window member of the display member 201 (eg, in the +Y direction).
  • the lens structure 270 may be disposed between the display member 201 and the user's eyes.
  • the lens structure 270 may face one surface of the display member.
  • the housing 210 may include a hinge cover 227 that may conceal a portion of the hinge structure 229 . Another part of the hinge structure 229 may be accommodated or concealed between an inner case 231 and an outer case 233 to be described later.
  • the wearing member 203 may include an inner case 231 and an outer case 233 .
  • the inner case 231 is, for example, a case that faces the user's body or directly contacts the user's body, and may include a material having low thermal conductivity, for example, a synthetic resin.
  • the inner case 231 may include an inner side facing the user's body (eg, the inner side 231c in FIG. 2 ).
  • the outer case 233 includes, for example, a material capable of at least partially transferring heat (eg, a metal material), and may be coupled to face the inner case 231 .
  • the outer case 233 may include an outer side opposite to the inner side 231c (eg, the outer side 231d of FIG.
  • the inner case 231 may include a first case 231a including a circuit board 241 or a speaker module 245 and a second case 231b accommodating a battery 243
  • the outer case 233 includes a third case 233a facing the first case 231a and a fourth case facing the second case 231b ( 233b) may be included.
  • the first case 231a and the third case 233a are coupled (hereinafter referred to as 'first case portions 231a and 233a') to accommodate the circuit board 241 and/or the speaker module 245, and the second case 231b and the fourth case 233b are coupled (hereinafter referred to as 'second case portions 231b and 233b') to form a battery. (243) can be accommodated.
  • the first case portions 231a and 233a are rotatably coupled to the lens frame 202 through a hinge structure 229, and the second case portions 231b and 233b may be connected to or disposed (eg, mounted) at ends of the first case portions 231a and 233a through a connecting member 235.
  • a portion of the connection member 235 in contact with the user's body may include a material with low thermal conductivity, for example, an elastic material such as silicone, polyurethane, or rubber, and a portion that does not contact the user's body may include a material with high thermal conductivity (eg, a metal material).
  • the connection member 235 blocks the transfer of heat to a part in contact with the user's body, and dissipates or releases the heat through a part that does not contact the user's body.
  • a portion of the connecting member 235 in contact with the user's body may be interpreted as a part of the inner case 231, and a portion of the connecting member 235 that does not contact the user's body may be interpreted as a part of the outer case 233.
  • the first case 231a and the second case 231b are integrally configured without the connecting member 235, and the third case 233a and the fourth case 233b are connected.
  • the antenna module 197 of FIG. 1 may be further included in addition to the illustrated components, and information about objects or environments may be provided from an external electronic device (e.g., the electronic device 102 or 104 of FIG. 1 or the server 108) through a network (e.g., the first network 198 or the second network 199 of FIG. 1) using the communication module 190.
  • an external electronic device e.g., the electronic device 102 or 104 of FIG. 1 or the server 108
  • a network e.g., the first network 198 or the second network 199 of FIG.
  • wearable electronic device 200 has been illustrated and described in FIGS. 2 to 4, it is not limited thereto, and some components of the wearable electronic device 200 shown in FIGS.
  • FIG. 5 is a flowchart for explaining an embodiment of an operation of acquiring distance information of an electronic device according to the present disclosure.
  • an electronic device may obtain distance information through a lidar sensor (e.g., the sensor module 176 of FIG. 1, the third camera module 255 of FIG. 3, or the lidar sensor 600 of FIG. 6).
  • the Lidar sensor includes a plurality of optical transmission elements (eg, the Tx element 610-1 of FIG. 6 (hereinafter, also referred to as the 'Tx' element)) and a light receiving module (eg, the sensor module 176 of Fig.
  • the first distance information may be obtained through a plurality of light receiving elements (e.g., the Rx element 610-2 of FIG. 6) included in the third camera module 255 of FIG. 3 or the Lidar sensor 600 of FIG.
  • a plurality of Tx elements may correspond to a plurality of Rx elements, respectively.
  • the electronic device may activate a plurality of Tx elements included in the light source and/or a plurality of Rx elements included in the detector.
  • the electronic device may output light for acquiring distance information through a plurality of Tx elements, and receive light reflected from an object through a plurality of Rx elements corresponding to the plurality of Tx elements that output the light. According to an embodiment, the electronic device may obtain distance information between the electronic device and the object based on the time required for light output and reflected light to be received.
  • the electronic device may obtain a first frame and a second frame through an image sensor (e.g., the camera module 180 of FIG. 1 or the second camera module 253 of FIG. 3) (hereinafter, also referred to as 'camera').
  • an image sensor e.g., the camera module 180 of FIG. 1 or the second camera module 253 of FIG. 3
  • the first frame and the second frame may be image frames.
  • the electronic device acquires first distance information through a light source (eg, the sensor module 176 of FIG. 1 , the camera module 180 of FIG. 1 ) or the third camera module 255 of FIG. 3 , and a detector (eg, the sensor module 176 of FIG. 1 ), the camera module 180 of FIG. 1 , or the third camera module 255 of FIG.
  • the first frame may be acquired through 180 or the second camera module 253 of FIG. 3 .
  • the electronic device may acquire the first frame through at least one camera substantially simultaneously while acquiring the first distance information through the light source and the detector.
  • the electronic device may map the first distance information to the distance information of the first frame and store it in a memory (eg, the memory 130 of FIG. 1 ).
  • the electronic device may acquire the second frame after acquiring the first frame through the image sensor.
  • the electronic device may acquire area information of an area where a pixel value difference from the first frame among the second frames is equal to or greater than a set value through the image sensor.
  • the electronic device may, for example, store a pixel value included in a first frame obtained through an image sensor in a memory, and obtain a second frame through an image sensor.
  • the electronic device may acquire, for example, a difference between a pixel value of a pixel included in the second frame and a stored pixel value of a pixel included in the first frame through an image sensor for each pixel, and obtain area information related to an area including a pixel having a pixel value difference equal to or greater than a set value.
  • the area information may include, for example, location information of pixels in which a difference between pixel values in the first frame and the second frame is equal to or greater than a set value.
  • an area in which the difference between pixel values is greater than or equal to a set value may be an area in which an object moves, and an area in which a pixel value is less than a set value may be an area in which an object does not move.
  • differences in pixel values when there is no movement of an object will be described with reference to FIGS. 7(a) to 7(d), and differences in pixel values when there is motion of an object will be described with reference to FIGS. 8(a) to 8(d).
  • the electronic device may activate a Tx element corresponding to a region based on region information. According to an embodiment, the electronic device may activate only the Tx element corresponding to the region identified as having motion or activate the Tx element corresponding to the identified region and the Rx element corresponding to the identified region.
  • the light source may include a plurality of Tx elements.
  • the detector may include a plurality of Rx elements respectively corresponding to the plurality of Tx elements.
  • the plurality of Tx elements and the plurality of Rx elements may include a plurality of element groups including one or more Tx elements and one or more Rx elements corresponding to the one or more Tx elements.
  • a plurality of device groups may be arranged in a lattice form.
  • a plurality of element groups arranged in a lattice form may respectively correspond to a plurality of regions of the lattice form. An arrangement of a plurality of element groups according to an exemplary embodiment will be described below with reference to FIG. 6 .
  • the electronic device may control one or more Tx elements and/or one or more Rx elements included in each element group through a plurality of element groups.
  • the electronic device may activate one or more Tx elements and/or one or more Rx elements included in at least one element group through an element group corresponding to a motion region.
  • the electronic device may deactivate one or more Tx elements and one or more Rx elements included in an element group corresponding to an area other than a motion area.
  • the electronic device may obtain second distance information of the area through the activated Tx element and the plurality of Rx elements.
  • the electronic device may activate one or more Tx elements included in an element group corresponding to a region in motion to output light, and receive reflected light of the output light through a plurality of passively operating Rx elements.
  • the electronic device may obtain second distance information of a moving area based on a time required from light output to reflection light reception.
  • the electronic device may activate one or more Tx elements included in the element group corresponding to the motion area to output light and activate one or more Rx elements included in the element group corresponding to the motion area to receive the reflected light of the output light.
  • the electronic device may use the second distance information for distance information on an area with motion, and use the first distance information for distance information on an area other than the motion area.
  • the electronic device may update distance information corresponding to an area in motion among first distance information stored in a memory as second distance information.
  • second distance information an operation of acquiring new distance information only for an area in motion and combining it with existing distance information will be described with reference to FIGS. 9(a) to 9(c).
  • the electronic device may store the updated distance information in a memory as distance information corresponding to the second frame.
  • the electronic device may update distance information of an area where there is movement among first distance information corresponding to a first frame stored in a memory to second distance information, map the updated distance information to distance information of the second frame, and store the updated distance information in the memory.
  • the electronic device when the electronic device fails to obtain the distance information of the moving area through the activated Tx element and the activated Rx element, the electronic device may obtain distance information of the moving area corresponding to the number of cameras included in the electronic device.
  • the electronic device may increase the power of the activated Tx element if acquisition of second distance information of a moving area through the activated Tx element and the activated Rx element fails. As a result, the electronic device may acquire distance information of an object disposed at a distance farther than an existing measurable distance.
  • the electronic device may increase the pulse interval of the activated Tx element when acquiring the second distance information of the moving area through the activated Tx element and the activated Rx element fails. As a result, the electronic device may acquire distance information of an object disposed at a distance farther than an existing measurable distance.
  • third distance information may be obtained based on a disparity of two frames obtained through two cameras among the two or more cameras.
  • the electronic device when one camera acquires the second frame, the electronic device may obtain third distance information based on a disparity between the second frame and a frame simultaneously obtained by another camera and stored in a memory.
  • the electronic device after failing to obtain the second distance information, the electronic device may acquire the third frame and the fourth frame simultaneously through two cameras and obtain the third distance information based on the disparity of the third frame and the fourth frame.
  • disparity is caused by a positional difference between two cameras, and may mean a positional difference of the same object included in each frame acquired through the two cameras.
  • the disparity may be a distance of coordinates of the same object included in each frame.
  • the electronic device when the distance between the object and the electronic device is short, the difference between the position of the object included in the third frame obtained through the first camera and the position of the same object included in the fourth frame obtained through the second camera is large, and when the distance between the object and the electronic device is long, since the difference between the position of the object included in the third frame obtained through the first camera and the position of the same object included in the fourth frame obtained through the second camera is small, the electronic device is based on the difference in position of the same object included in the two frames. Object distance information can be obtained.
  • the electronic device may update the first distance information stored in the memory to the third distance information.
  • the electronic device since the third distance information acquired through disparity is distance information of the entire frame, the electronic device may update the first distance information to the third distance information, map the third distance information to the distance information of the second frame, and store the information.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an embodiment of an arrangement form of element groups according to the present disclosure.
  • the lidar sensor 600 may include a light source (eg, the sensor module 176 in FIG. 1 or the third camera module 255 in FIG. 3) and a detector (eg, the sensor module 176 in FIG. 1 or the third camera module 255 in FIG. 3).
  • the light source and detector may include a plurality of device groups 610 , 611 , 612 , 613 , 614 , 615 , 616 , 617 , and 618 .
  • the plurality of device groups 610 , 611 , 612 , 613 , 614 , 615 , 616 , 617 , and 618 may be arranged in a lattice form.
  • each of the plurality of device groups 610, 611, 612, 613, 614, 615, 616, 617, and 618 may include one or more Tx devices and one or more Rx devices corresponding to the one or more Tx devices.
  • a first element group 610 among the plurality of element groups 610, 611, 612, 613, 614, 615, 616, 617, and 618 may include at least one Tx element 610-1 and at least one Rx element 610-2.
  • each of the plurality of channel element groups 610, 611, 612, 613, 614, 615, 616, 617, and 618 includes one Tx element and one Rx element, but may include two or more Tx elements and two or more Rx elements.
  • a plurality of pixels included in a frame obtained through a camera may constitute a plurality of pixel groups.
  • a plurality of pixel groups may be arranged in a lattice form.
  • Each pixel group may correspond to each of the plurality of element groups 610 , 611 , 612 , 613 , 614 , 615 , 616 , 617 , and 618 .
  • a rectangle in which the plurality of element groups 610, 611, 612, 613, 614, 615, 616, 617, and 618 are arranged may correspond to each of the plurality of pixel groups.
  • the electronic device may activate one or more Tx elements and one or more Rx elements included in at least one element group related to a region in motion where a difference between a pixel value of the first frame and a pixel value of the second frame is equal to or greater than a set value.
  • the electronic device may activate only four element groups 610, 611, 613, and 614 related to a motion region among nine element groups, and deactivate the remaining element groups 612, 615, 616, 617, and 618.
  • the electronic device may obtain new distance information of an area with motion through one or more activated Tx elements and one or more Rx elements, and update existing distance information of the motion area with new distance information.
  • FIGS. 7(a) to 7(d) are diagrams for explaining an example of differences in pixel values between frames according to the present disclosure.
  • FIGS. 7(a) to 7(d) are diagrams for explaining differences in pixel values when there is no movement of an object within a frame.
  • the lattice shown in FIGS. 7(a) to 7(d) means a group of pixels that are not shown in a frame, and each group of pixels corresponds to an element group.
  • Each device group may include one or more Tx devices and one Rx device.
  • a frame is a field of view (FOV) obtained through a camera (eg, the camera module 180 in FIG. 1 or the second camera module 253 in FIG.
  • FOV field of view
  • a lidar sensor eg, the sensor module 176 in FIG. 1 , the third camera module 255 in FIG. 3 or the lidar sensor 600 in FIG. 6 ).
  • a pixel value difference may be zero over the entire frame.
  • the electronic device may detect a 3D change between the first frame and the second frame.
  • a change in a pixel including the object may be detected.
  • the electronic device may determine that there is no motion of the object within the frame.
  • the electronic device eg, the electronic device 101 of FIG. 1
  • the electronic device includes the Tx elements (eg, the Tx elements 610-1 of the element group 610 of FIG. 6) and the Rx elements (eg, the Rx elements 610-2 of the element group 610 of FIG. 6). can be disabled.
  • FIGS. 8(a) to 8(d) are diagrams for explaining an example of a pixel value difference between frames according to the present disclosure.
  • FIGS. 8(a) to 8(d) are diagrams for explaining a difference in pixel values when there is motion of an object within a frame.
  • the lattice shown in FIGS. 8(a) to 8(d) means a group of pixels that are not displayed in a frame. Each group of pixels corresponds to an element group, and each element group may include one or more Tx elements and one or more Rx elements.
  • a frame is an FOV obtained through a camera (eg, the camera module 180 in FIG. 1 or the second camera module 253 in FIG.
  • a Lidar sensor eg, the sensor module 176 in FIG. 1 , the third camera module 255 in FIG. 3 or the lidar sensor 600 in FIG. 6 ).
  • the object 810 in the first frame shown in FIG. 8 (a) may be disposed over an area of 1 row and 2 columns to an area of 2 rows and 3 columns (eg, areas (1,2), (1,3), (2,2), and (2,3)).
  • the position of the object 820 in the second frame may be moved to the left by one column from the position of the object 810 in the first frame, and may be disposed over an area of 1 row and 1 column to an area of 2 rows and 2 columns (eg, (1,1), (1,2), (2,1), and (2,2) areas).
  • the electronic device may obtain a difference between pixel values of the first frame shown in FIG. 8(a) and pixel values of the second frame shown in FIG. 8(b), as shown in FIG. 8(c).
  • a black area may be an area in which pixel values of the first frame and the second frame are the same
  • a white area may be an area in which a difference between pixel values of the first frame and the second frame is equal to or greater than a set value.
  • the electronic device may identify an area where a difference between pixel values of the first frame and pixel values of the second frame is equal to or greater than a set value as the area 830 where the object moves.
  • the electronic device may identify the area where the difference between the pixel values of the first frame and the second frame is equal to or greater than a set value as the area 830 where the object moves.
  • the objects 810 and 820 in the frame include one pixel value
  • the area where the object 810 in the first frame and the object 820 in the second frame do not overlap is displayed as a white area
  • the area where the object 810 in the first frame and the object 820 in the second frame overlap is displayed as a black area.
  • the area 830 where the object moves may include a plurality of pixel values.
  • the electronic device may activate the Tx element (eg, the Tx element 610-1 of FIG. 6 ) and the Rx element (eg, the Rx element 610-2 of FIG. 6 ) of the element group corresponding to the region 830 where the object is moving where the difference between the pixel value of the first frame and the pixel value of the second frame is equal to or greater than a set value.
  • the electronic device may activate the Tx element and the Rx element of the element group corresponding to an area of 1 row and 1 column to an area of 2 rows and 3 columns (eg, (1,1), (1,2), (1,3), (2,1), (2,2), and (2,3) areas).
  • FIGS. 9(a) to 9(c) are diagrams for explaining an embodiment of an operation of obtaining distance information of a motion area according to the present disclosure.
  • FIGS. 9(a) to 9(c) are diagrams for explaining a difference in pixel values when there is motion of an object within a frame.
  • the lattice shown in FIGS. 9(a) to 9(c) means a group of pixels that are not shown in a frame, each group of pixels corresponds to an element group, and each element group may include one or more Tx elements and Rx elements.
  • a frame is an FOV obtained through a camera (eg, the camera module 180 in FIG. 1 or the second camera module 253 in FIG.
  • a Lidar sensor eg, the sensor module 176 in FIG. 1 , the third camera module 255 in FIG. 3 or the lidar sensor 600 in FIG. 6 ).
  • an electronic device may obtain first distance information of the entire area 910 including the object 911.
  • the electronic device may activate both the plurality of Tx elements and the plurality of Rx elements to acquire the first distance information of the entire area 910 and acquires the first frame through a camera (e.g., the camera module 180 of FIG. 1)
  • the electronic device may store the first distance information of the entire area 910 as distance information of the first frame in a memory (e.g., the memory 130 of FIG. 1).
  • a distance of an area where an object is disposed may be shorter than a distance of an area other than an area where an object is disposed.
  • the electronic device may acquire a second frame through a camera.
  • the position of the object 912 may be moved one column to the left from the position of the object 911 shown in FIG. 9(a).
  • the electronic device may obtain an area 920 in which a difference between pixel values of the first frame and pixel values of the second frame is equal to or greater than a set value.
  • an area 920 in which a difference between a pixel value of the first frame and a pixel value of the second frame is equal to or greater than a set value may be an area where an object moves.
  • the area 920 in which the difference between the pixel values of the first frame and the pixel values of the second frame is equal to or greater than a set value is an area composed of pixels in which the pixel values of the first frame and the second frame are greater than or equal to the set value according to the motion of the object, and may include an area where an object was previously placed and then disappears due to the motion of the object, and an area where the object is newly positioned according to the motion of the object.
  • the electronic device activates the Tx element and the Rx element included in the plurality of element groups through a plurality of element groups related to the region 920 of the first row and column 1 in which the difference between the pixel value of the first frame and the pixel value of the second frame is equal to or greater than a set value (eg, (1,1), (1,2), (1,3), (2,1), (2,2), (2,3) region), and activates the activated Tx element.
  • Second distance information of the region 920 may be obtained through the and Rx elements.
  • the electronic device may obtain distance information of the entire area 930 by using the second distance information for the area 920 and using the first distance information shown in FIG. 9(a) for areas other than the area 920. According to an embodiment, for example, the electronic device may update distance information about the area 920 of the first distance information shown in FIG. 9(a) to second distance information.
  • 10A is a flowchart illustrating an operation of obtaining distance information when there is one camera according to an embodiment of the present disclosure.
  • an electronic device may activate (on) a GS camera function and a direct-ToF (D-ToF) function.
  • the electronic device may activate the GS camera function and the D-ToF function by activating a camera (e.g., the camera module 180 of FIG. 1) and a sensor capable of acquiring distance information (e.g., the sensor module 176 of FIG. 1) for capturing images.
  • a camera e.g., the camera module 180 of FIG. 1
  • a sensor capable of acquiring distance information e.g., the sensor module 176 of FIG.
  • the electronic device may perform a GS camera capture operation of a GS camera function.
  • the electronic device may acquire the n ⁇ 1 th frame by performing a global shutter camera capture operation in a normal mode.
  • the electronic device may measure the D-ToF distance.
  • the electronic device may activate both the plurality of Tx elements included in the light source and the plurality of Rx elements included in the detector to output light for distance measurement and receive reflected light of the output light.
  • operations 1002 and 1003 may be performed at substantially the same time.
  • the electronic device may extract distance information (depth).
  • depth the electronic device may obtain distance information of the entire area based on a time required for outputting through the plurality of activated Tx elements and receiving reflected light through the plurality of activated Rx elements, for example.
  • the obtained distance information may be distance information corresponding to the entire area of the first frame.
  • the electronic device may perform a GS capture operation.
  • the electronic device may perform capture in a dynamic vision sensor (DVS) mode.
  • the electronic device may perform a capture operation in the DVS mode to determine whether an object within a frame is moving.
  • capturing in the DVS mode may mean an operation of acquiring a plurality of frames through a continuous capture operation to determine whether an object is moving.
  • operations 1002 and 1005 may be continuous capture operations.
  • the electronic device may switch between a normal shooting mode and a DVS mode for each frame, and perform a capture operation in the normal shooting mode for some frames (eg, frames 1, 3, 5, and 7) and in the DVS mode for some other frames (eg, frames 2, 4, 6, and 8) so that the normal shooting mode and the DVS mode are performed together.
  • the electronic device may check DVS data.
  • the electronic device may obtain, as DVS data, a difference between pixel values of the nth frame obtained in operation 1005 and pixel values of the n ⁇ 1th frame obtained in operation 1002.
  • the electronic device may check whether a difference between pixel values for each pixel is greater than or equal to a reference value. According to an embodiment, if there is no area where the pixel value difference is equal to or greater than the reference value (Operation 1007 - No), in Operation 1008, the electronic device may enter a standby state in which T-DoF, Rx and Tx elements stop operating. This means that if there is no area where the pixel value difference is greater than or equal to the reference value, there is no movement of the object, and a new distance measurement is not required. Accordingly, the electronic device may stop operating the T-DoF, Rx element, and Tx element.
  • the electronic device may check whether the DVS mode is terminated. According to an embodiment, when the DVS mode ends (operation 1009-Yes), the electronic device may end the distance information acquisition process. According to an embodiment, for example, the end of the DVS mode means that the distance measurement is stopped or completed, and the DVS mode may end when a user inputs a user manipulation to stop the distance measurement or there is no movement of the object for a set period of time or longer.
  • the electronic device if the DVS mode is not terminated (Operation 1009 - No), the electronic device returns to Operation 1005 and acquires the next frame through a GS capture operation.
  • the electronic device may repeatedly perform the GS operation of the DVS mode in operation 1005 to determine whether the object is moving.
  • the electronic device may perform an operation of obtaining a plurality of frames through a continuous capture operation to periodically determine whether an object is moving.
  • the electronic device may operate the Tx element corresponding to the area in which the pixel value difference is equal to or greater than the reference value.
  • the electronic device may activate a plurality of Tx elements included in at least one element group related to an area in which a pixel value difference is equal to or greater than a reference value to output light for distance measurement.
  • the electronic device may operate an Rx element in an area in which a pixel value difference is greater than or equal to a reference value.
  • the electronic device may activate an Rx element corresponding to the activated Tx element to receive reflected light of light output from the Tx element.
  • the electronic device may measure a D-ToF distance for an area in which a pixel value difference is greater than or equal to a reference value.
  • the electronic device may measure the D-ToF distance for a region in which a pixel value difference is greater than or equal to a reference value based on the time required while light is output from the Tx element and reflected light is received by the Rx element.
  • the electronic device may check whether a distance measurement result has been obtained. According to an embodiment, when the distance to the object in the area where the difference in pixel values is confirmed to be greater than or equal to the reference value is a distance measurable by D-ToF, the electronic device may obtain a distance measurement result, and if the distance to the object in the area in which the difference in pixel values is confirmed to be greater than or equal to the reference value is greater than the distance measurable by D-ToF, the electronic device may not obtain a distance measurement result.
  • distance information of the n-th frame may be obtained in Operation 1014.
  • the electronic device may obtain distance information of the n-th frame by using the distance information obtained in operation 1012 for an area in which the difference in pixel values is confirmed to be greater than or equal to the reference value, and by using the distance information obtained in operation 1004 in an area other than the area in which the difference in pixel values is confirmed to be greater than or equal to the reference value.
  • the electronic device may check whether the DVS mode is terminated. According to an embodiment, when the DVS mode ends (operation 1009-Yes), the electronic device may end the distance information acquisition process.
  • the electronic device if the DVS mode is not terminated (Operation 1009 - No), the electronic device returns to Operation 1005 and acquires the next frame through a GS capture operation.
  • termination of the DVS mode means that distance measurement is stopped or completed.
  • the DVS mode may be terminated when a user inputs a user manipulation to stop distance measurement or when there is no movement of an object for a set period of time or more.
  • the electronic device may proceed to 'A'. Processes after 'A' will be described with reference to FIG. 10B.
  • 10B is a flowchart for explaining an embodiment of an operation of obtaining distance information when there is one camera according to the present disclosure.
  • the electronic device may adjust the Tx element pulse interval and/or power.
  • the fact that the distance measurement result is not obtained is because the object is disposed at a greater distance than the measurable distance.
  • the electronic device may increase a pulse interval and/or power of the Tx element so that light output from the Tx element can reach a longer distance.
  • the electronic device may maximally increase or stepwise increase the pulse interval and/or power of the Tx element. According to an embodiment, the electronic device may perform operation 1015 multiple times when increasing the pulse interval and/or power of the Tx element step by step.
  • the electronic device may measure the D-ToF distance.
  • the electronic device may measure the D-ToF distance based on a pulse interval or a time required while light is output from the Tx element with increased power and reflected light is received by the Rx element.
  • the electronic device may check whether distance information of the n-th frame is acquired. According to an embodiment, when distance information of the nth frame is obtained after adjusting the pulse interval and/or power of the Tx element (Operation 1017 - Yes), the electronic device may proceed to 'B'. Processes after 'B' will be described with reference to FIG. 10A again.
  • the electronic device may proceed to operation 1014 when distance information of the n-th frame is obtained.
  • the electronic device may obtain distance information of the n-th frame by using the distance information obtained in operation 1017 for the confirmation area and using the distance information obtained in operation 1004 for areas other than the confirmation area.
  • the electronic device may determine that there is no moving object within a measurable distance through the DVS mode. According to an embodiment, the electronic device may use distance information acquired in operation 1004 as distance information of the n-th frame when there is no moving object within a measurable distance.
  • 11A is a flowchart for explaining an embodiment of an operation of obtaining distance information when there are two cameras according to the present disclosure.
  • an electronic device activates (on) the GS camera function and the D-ToF function.
  • the electronic device may activate the GS camera function and the D-ToF function by activating a camera (e.g., the camera module 180 of FIG. 1) and a sensor capable of acquiring distance information (e.g., the sensor module 176 of FIG. 1) for capturing images.
  • a camera e.g., the camera module 180 of FIG. 1
  • a sensor capable of acquiring distance information e.g., the sensor module 176 of FIG.
  • the electronic device may perform a GS camera capture operation of the GS camera function.
  • the electronic device may acquire the n-1th frame by performing a GS camera capture operation in a normal mode.
  • the electronic device may measure the D-ToF distance.
  • the electronic device may activate both the plurality of Tx elements included in the light source and the plurality of Rx elements included in the detector to output light for distance measurement and receive reflected light of the output light.
  • operations 1102 and 1103 may be performed at substantially the same time.
  • the electronic device may extract distance information (depth).
  • depth distance information
  • the electronic device may obtain distance information of the entire area based on a time required for outputting through the plurality of activated Tx elements and receiving reflected light through the plurality of activated Rx elements.
  • the obtained distance information may be distance information corresponding to the entire area of the first frame.
  • the electronic device may perform a GS capture operation.
  • the electronic device may perform capture in the DVS mode using one GS camera among two or more GS cameras.
  • the electronic device may perform a capture operation in the DVS mode to determine whether an object within a frame is moving.
  • capturing in the DVS mode may mean an operation of acquiring a plurality of frames through a continuous capture operation to determine whether an object is moving.
  • operations 1002 and 1005 may be continuous capture operations.
  • the electronic device may switch between a normal shooting mode and a DVS mode for each frame, and perform a capture operation in the normal shooting mode for some frames (eg, frames 1, 3, 5, and 7) and in the DVS mode for some other frames (eg, frames 2, 4, 6, and 8) so that the normal shooting mode and the DVS mode are performed together.
  • the electronic device may check DVS data.
  • the electronic device may obtain, as DVS data, a difference between the pixel value of the n-th frame obtained in operation 1105 and the pixel value of the n ⁇ 1-th frame obtained in operation 1102.
  • the electronic device may check whether there is an area in which a pixel value difference between pixels is greater than or equal to a reference value. According to an embodiment, if there is no area in which the pixel value difference is equal to or greater than the reference value (Operation 1107 - No), in operation 1108, the electronic device may change to a standby state in which T-DoF, Rx elements, and Tx elements stop operating. This means that if there is no area where the pixel value difference is greater than or equal to the reference value, there is no movement of the object, and a new distance measurement is not required. Accordingly, the electronic device may stop operating the T-DoF, Rx element, and Tx element.
  • the electronic device may check whether the DVS mode is terminated. According to an embodiment, when the DVS mode ends (Operation 1109-Yes), the electronic device may end the distance information acquisition process. According to an embodiment, for example, the end of the DVS mode means that the distance measurement is stopped or completed, and the DVS mode may end when a user inputs a user manipulation to stop the distance measurement or there is no movement of the object for a set period of time or longer.
  • the electronic device if the DVS mode is not terminated (Operation 1109 - No), the electronic device returns to Operation 1105 and acquires the next frame through a GS capture operation.
  • the electronic device may repeatedly perform the GS operation of the DVS mode in operation 1105 to determine whether the object is moving.
  • the electronic device may operate the Tx element corresponding to the confirmation area.
  • the electronic device may activate a plurality of Tx elements included in at least one element group related to an area in which a pixel value difference is equal to or greater than a reference value to output light for distance measurement.
  • the electronic device may operate the Rx element of the confirmation area. According to an embodiment, for example, the electronic device may activate an Rx element corresponding to the activated Tx element to receive reflected light of light output from the Tx element.
  • the electronic device may measure the D-ToF distance corresponding to the confirmation area.
  • the electronic device may measure the D-ToF distance corresponding to the confirmation area based on the time required while light is output from the Tx element and reflected light is received by the Rx element.
  • the electronic device may check whether a distance measurement result has been obtained. According to an embodiment, for example, when the distance to the object within the confirmation area is a distance measurable by D-ToF, the electronic device may obtain a distance measurement result, and if the distance to the object within the confirmation area is greater than the distance measurable by D-ToF, the electronic device may not obtain a distance measurement result.
  • distance information of the n-th frame may be obtained in Operation 1114.
  • the electronic device may obtain distance information of the n-th frame by using the distance information obtained in operation 1112 for the confirmation area and using the distance information obtained in operation 1104 for areas other than the confirmation area.
  • the electronic device may check whether the DVS mode is terminated. According to an embodiment, when the DVS mode ends (Operation 1109-Yes), the electronic device may end the distance information acquisition process.
  • the electronic device if the DVS mode is not terminated (Operation 1109 - No), the electronic device returns to Operation 1105 and obtains the next frame through a GS capture operation using one of two or more GS cameras.
  • the end of the DVS mode means that the distance measurement is stopped or completed, and the DVS mode may end when a user inputs a user manipulation to stop the distance measurement or there is no movement of the object for a set period of time or more.
  • the electronic device may proceed to 'A'. Processes after 'A' will be described with reference to FIG. 11B.
  • 11B is a flowchart for explaining an embodiment of an operation of obtaining distance information when there are two cameras according to the present disclosure.
  • the electronic device may perform a capture operation using two GS cameras.
  • the fact that the distance measurement result is not obtained is because the object is disposed at a greater distance than the measurable distance.
  • the electronic device may obtain a third frame and a fourth frame by performing a GS camera capture operation in a normal mode for functions of the two GS cameras.
  • FIG. 11B when distance information is not obtained in operation 1113, it has been illustrated and described that a third frame and a fourth frame are acquired in operation 1115.
  • a frame acquired in operation 1105 of FIG. 11A and a frame simultaneously acquired from another camera when the frame in operation 1105 is obtained may be used.
  • the D-ToF distance corresponding to the verification area may be measured based on the time required while light is output from the Tx element corresponding to the verification area and reflected light is received by the Rx element.
  • the electronic device may acquire disparity.
  • the electronic device may obtain disparity, which is a difference between positions of the same object included in two frames.
  • the electronic device after failing to obtain distance information in operation 1113 of FIG. 11A, the electronic device obtains the third frame and the fourth frame through two GS cameras, and obtains the disparity of the third frame and the fourth frame.
  • the electronic device may obtain disparity based on the second frame acquired in operation 1105 and the frame acquired simultaneously with the second frame.
  • the electronic device may proceed to 'B' after acquiring the disparity in operation 1116. Processes after 'B' will be described with reference to FIG. 11A again.
  • the electronic device may proceed to operation 1114 when distance information of the n-th frame is obtained.
  • the electronic device may obtain distance information of the n-th frame based on the disparity of the third frame and the fourth frame. According to an embodiment, the electronic device may obtain distance information of the n-th frame based on the second frame and the frame obtained simultaneously with the second frame. According to an embodiment, for example, the electronic device may obtain a distance between the electronic device and the object based on a positional difference of the same object in two frames obtained simultaneously. According to an embodiment, a difference in position of the same object included in each of the two frames, for example, is caused by a distance between two cameras that respectively acquire the two frames. The electronic device may obtain the distance between the electronic device and the object based on the distance between the two cameras and the difference between positions of pixels corresponding to the same object included in each of the two frames (eg, distance between pixels).
  • the electronic device may obtain distance information of the n-th frame by using the distance information obtained in operation 1114 for an area in which the pixel value difference is equal to or greater than the reference value and using the distance information obtained in operation 1104 for an area other than the confirmed area. According to an embodiment, the electronic device may obtain distance information of the entire n-th frame based on the disparity acquired in operation 1116 of FIG. 11B.
  • an electronic device eg, the electronic device 101 of FIG. 1 or the wearable electronic device 200 of FIG. 2
  • an image sensor eg, the camera module 180 of FIG. 1 or the second camera module 253 of FIG. 3
  • a light transmission module including a plurality of light transmission elements eg, the sensor module 176 of FIG. 1 , the third camera module 255 of FIG. 3 , or the lidar sensor of FIG. 6
  • 600 a detector including a plurality of Rx elements (e.g., the sensor module 176 of FIG. 1, the third camera module 255 of FIG. 3, or the Lidar sensor 600 of FIG. 6)
  • at least one processor e.g., the processor 120 of FIG.
  • the at least one processor obtains first distance information through the plurality of light transmission elements and the plurality of light reception elements, obtains a first frame and a second frame through the image sensor, obtains area information related to a region in which a difference between a pixel value of the first frame and a pixel value of the second frame is equal to or greater than a set value through the image sensor, activates a light transmission element corresponding to the region among the plurality of light transmission elements, and activates a light transmission element corresponding to the region through the activated light transmission element and the plurality of light reception elements. Second distance information may be obtained.
  • the at least one processor may use the second distance information for distance information about the area, and use the first distance information for distance information about areas other than the area.
  • the at least one processor may activate a light receiving element corresponding to the region among the plurality of light receiving elements, and obtain second distance information of the region through the activated light transmitting element and the activated light receiving element.
  • a memory (eg, the memory 130 of FIG. 1 ) may be further included, and the image sensor may store pixel values of pixels included in the first frame in the memory, obtain the second frame, obtain a difference between a pixel value of a pixel included in the second frame and a stored pixel value of a pixel included in the first frame for each pixel, and obtain region information related to the region including a pixel having a difference greater than or equal to the set value.
  • the light transmission module and the light reception module may include a plurality of element groups arranged in a lattice form, and each of the plurality of element groups may include one or more light transmission elements and one or more light reception elements corresponding to the one or more light transmission elements.
  • the one or more processors may activate the one or more optical transmission devices included in one or more device groups related to the region.
  • the at least one processor may increase power of the activated light transmission element when obtaining the second distance information of the region through the activated light transmission element and the plurality of light reception elements fails.
  • the at least one processor may increase a pulse interval of the activated light transmission element when obtaining the second distance information of the region through the activated light transmission element and the plurality of light reception elements fails.
  • a plurality of image sensors may be provided, and the at least one processor may obtain third distance information based on a disparity of a third frame and a fourth frame obtained through two image sensors among the plurality of image sensors, when obtaining the second distance information of the region through the activated light transmission element and the plurality of light reception elements fails.
  • the device may further include a memory, and the at least one processor may update the first distance information stored in the memory to the third distance information.
  • a control method of an electronic device may include obtaining first distance information through a plurality of light transmission elements included in an optical transmission module and a plurality of light receiving elements included in a light receiving module, obtaining first and second frames through an image sensor, acquiring area information related to a region in which a difference between a pixel value of the second frame and the first frame is equal to or greater than a set value through the image sensor, and activating a light transmission element corresponding to the region among the plurality of light transmission elements. and obtaining second distance information of the area through the activated light transmission element and the plurality of light reception elements.
  • the method may further include using the second distance information for distance information about the area and using the first distance information for distance information about areas other than the area.
  • the operation of activating a light receiving element corresponding to the region among the plurality of light receiving elements may be further included, and the operation of obtaining second distance information of the region may obtain second distance information of the region through the activated light transmitting element and the activated light receiving element.
  • the obtaining of region information related to a region of the second frame in which a pixel value difference from the first frame is greater than or equal to a set value may include storing pixel values of pixels included in the first frame in a memory, obtaining the second frame, obtaining a difference between pixel values of pixels included in the second frame and pixel values of the stored pixels in the first frame, and obtaining the region information related to the region including a pixel having a difference greater than or equal to the set value. can be obtained.
  • the light transmission module and the light reception module may include a plurality of element groups arranged in a lattice form, and each of the plurality of element groups may include one or more light transmission elements and one or more light reception elements corresponding to the one or more light transmission elements.
  • the activating may activate one or more light transmission elements included in at least one element group related to the region.
  • the method may further include increasing power of the activated light transmission element when acquiring the second distance information of the area through the activated light transmission element and the plurality of light reception elements fails.
  • the method may further include increasing a pulse interval of the activated light transmission element when obtaining the second distance information of the region through the activated light transmission element and the plurality of light reception elements fails.
  • a plurality of image sensors may be provided, and when obtaining the second distance information of the region through the activated light transmission element and the plurality of light reception elements fails, the method may further include obtaining third distance information based on disparity of a third frame and a fourth frame obtained through two image sensors among the plurality of image sensors.
  • the method may further include updating the first distance information stored in a memory with the third distance information.
  • Electronic devices may be devices of various types.
  • the electronic device may include, for example, a portable communication device (eg, a smart phone), a computer device, a portable multimedia device, a portable medical device, a camera, a wearable device, or a home appliance.
  • a portable communication device eg, a smart phone
  • a computer device e.g., a smart phone
  • a portable multimedia device e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a camera
  • a wearable device e.g., a smart bracelet
  • first, second, or first or secondary may be used simply to distinguish a corresponding component from other corresponding components, and do not limit the corresponding components in other respects (e.g., importance or order).
  • a (e.g., a first) component is referred to as “coupled” or “connected” to another (e.g., a second) component, with or without the terms “functionally” or “communicatively,” it means that the component may be connected to the other component directly (e.g., by wire), wirelessly, or through a third component.
  • module used in various embodiments of this document may include a unit implemented in hardware, software, or firmware, and may be used interchangeably with terms such as, for example, logic, logical block, component, or circuit.
  • a module may be an integrally constructed component or a minimal unit of components or a portion thereof that performs one or more functions.
  • the module may be implemented in the form of an application-specific integrated circuit (ASIC).
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • Various embodiments of this document may be implemented as software (eg, program 140) including one or more instructions stored in a storage medium (eg, internal memory 136 or external memory 138) readable by a machine (eg, electronic device 101).
  • a processor eg, the processor 120
  • a device eg, the electronic device 101
  • the one or more instructions may include code generated by a compiler or code executable by an interpreter.
  • the device-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • 'non-temporary' only means that the storage medium is a tangible device and does not contain a signal (e.g., electromagnetic wave), and this term does not distinguish between the case where data is semi-permanently stored in the storage medium and the case where it is temporarily stored.
  • a signal e.g., electromagnetic wave
  • the method according to various embodiments disclosed in this document may be included and provided in a computer program product.
  • Computer program products may be traded between sellers and buyers as commodities.
  • a computer program product may be distributed in the form of a device-readable storage medium (e.g., compact disc read only memory (CD-ROM)), or distributed (e.g., downloaded or uploaded) online, through an application store (e.g., Play StoreTM) or directly between two user devices (e.g., smartphones).
  • an application store e.g., Play StoreTM
  • at least part of the computer program product may be temporarily stored or temporarily created in a device-readable storage medium such as a manufacturer's server, an application store server, or a relay server's memory.
  • each component (eg, module or program) of the components described above may include a single object or a plurality of entities, and some of the plurality of entities may be separately disposed in other components.
  • one or more components or operations among the aforementioned corresponding components may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • a plurality of components eg modules or programs
  • the integrated component may perform one or more functions of each of the plurality of components identically or similarly to those performed by a corresponding component of the plurality of components prior to the integration.
  • the actions performed by a module, program, or other component may be executed sequentially, in parallel, iteratively, or heuristically, or one or more of the actions may be executed in a different order, may be omitted, or one or more other actions may be added.

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Abstract

전자 장치는, 이미지 센서, 광전송 소자를 포함하는 광전송 모듈, 광수신 소자를 포함하는 광수신 모듈 및 이미지 센서, 광전송 모듈 및 광수신 모듈과 작동적으로 연결된 프로세서를 포함한다. 프로세서는, 광전송 소자 및 광수신 소자를 통해 제1 거리 정보를 획득하고, 이미지 센서를 통해 제1 프레임 및 제2 프레임을 획득하고, 이미지 센서를 통해 제2 프레임 중 제1 프레임과 픽셀 값의 차이가 설정된 값 이상인 영역과 관련된 영역 정보를 획득하고, 영역 정보를 기반으로 광전송 소자 중 영역에 대응되는 광전송 소자를 활성화하고, 활성화된 광전송 소자 및 광수신 소자를 통해 영역의 제2 거리 정보를 획득한다.

Description

거리 정보를 획득하는 전자 장치 및 이의 제어 방법
본 개시의 다양한 실시예들은 거리 정보를 획득하는 전자 장치 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.
입체 영상 촬영을 위한 3차원 라이다(3D LiDAR(light detection and ranging)) 센서는 Direct TOF(time of flight)를 이용해서 물체의 거리를 측정할 수 있다.
라이다 센서는 광원(Tx 소자)에서 기설정된 파장(850 나노미터(nm) 혹은 940nm) 빛을 발광 시점부터 물체에 반사되어 디텍터에 해당하는 Direct ToF (“dTOF”)에 도달하는 기간을 측정하여 전자 장치와 물체의 거리 정보(depth)를 획득할 수 있다.
이러한 라이다 센서는 자율 주행 차량용 센서, 사용자 인터페이스(user interface)의 모션 캡쳐(motion capture) 센서로 사용될 수 있으며, 헤드 마운팅 장치(head mounting device, “HMD”) 또는 스마트 시계(또는 밴드)와 같은 웨어러블 전자 장치에 포함될 수 있으며, 라이다 센서를 통해 획득된 거리 정보를 기반으로 사용자의 양안에 각각 독립된 영상을 출력하여 몰입감 있는 증강 현실(augmented reality, “AR”) 또는 가상 현실(virtual reality, “VR”) 영상을 제공하는데 사용될 수 있다. 또한, 라이다 센서는 산업 현장에서의 깊이 정보 검출용 깊이 카메라(depth camera), 군사용 레이저 레이다(laser radar), 곧 라다(laser detection and ranging, “LADAR”)에 사용될 수도 있고, 로봇 네비게이션의 레인지 센서(range sensor)로도 사용될 수 있다.
모바일 라이다(light detection and ranging, “LiDAR”) 시스템의 경우, 해상도 기반으로 소모 전력을 제어하였다. 해상도 기반의 소모 전력 제어 방법은, 전체 광전송 소자 및 광수신 소자를 저해상도의 광전송 소자 및 광수신 소자의 복수의 소자 그룹으로 분리하고, 각 소자 그룹을 제어하여 동작되는 광전송 소자 및 광수신 소자의 동작을 제어하는 것이다.
그러나, 이 기술은 각 소자 그룹에 포함된 광전송 소자 및 광수신 소자가 영역 전반적으로 저해상도로 배열됨에 따라, 물체의 움직임이 없어 새로운 거리 정보가 필요하지 않은 영역의 광전송 소자 및 광수신 소자도 작동시켜 소모 전력의 낭비가 발생할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 물체의 움직임이 있는 영역에 대해서만 새로운 거리 정보를 획득하는 전자 장치 및 이의 제어 방법을 제공할 수 있다.
다만, 본 개시에서 해결하고자 하는 과제는 상기 언급된 과제에 한정되는 것이 아니며, 본 개시의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
다양한 실시 예에 따라, 전자 장치는, 이미지 센서, 복수의 광전송 소자를 포함하는 광전송 모듈, 복수의 광수신 소자를 포함하는 광수신 모듈 및 상기 이미지 센서, 상기 광전송 모듈 및 상기 광수신 모듈과 작동적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 복수의 광전송 소자 및 상기 복수의 광수신 소자를 통해 제1 거리 정보를 획득하고, 상기 이미지 센서를 통해 제1 프레임 및 제2 프레임을 획득하고, 상기 제2 프레임 중 상기 제1 프레임과 픽셀 값의 차이가 설정된 값 이상인 영역과 관련된 영역 정보를 획득하고, 상기 영역 정보를 기반으로 상기 복수의 광전송 소자 중 상기 영역에 대응되는 광전송 소자를 활성화하고, 상기 활성화된 광전송 소자 및 상기 복수의 광수신 소자를 통해 상기 영역의 제2 거리 정보를 획득할 수 있다.
일 실시 예에서는, 전자 장치의 제어 방법은, 광전송 모듈에 포함된 복수의 광전송 소자 및 광수신 모듈에 포함된 복수의 광수신 소자를 통해 제1 거리 정보를 획득하는 동작, 이미지 센서를 통해 제1 프레임 및 제2 프레임을 획득하는 동작, 상기 이미지 센서를 통해 상기 제2 프레임 중 상기 제1 프레임과 픽셀 값의 차이가 설정된 값 이상인 영역과 관련된 영역 정보를 획득하는 동작, 상기 복수의 광전송 소자 중 상기 영역에 대응되는 광전송 소자를 활성화하는 동작 및 상기 활성화된 광전송 소자 및 상기 복수의 광수신 소자를 통해 상기 영역의 제2 거리 정보를 획득하는 동작을 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 물체의 움직임이 있는 영역에 대해서만 새로운 거리 정보를 획득함에 따라 소모 전력을 줄일 수 있다.
또한, 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 물체의 이동을 트래킹하여 물체의 위치 및 거리 정보를 획득할 수 있다.
또한, 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 물체가 거리 측정이 가능한 영역을 벗어나서 배치되어도 거리 정보를 획득할 수 있게 된다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 본 개시에 따른, 웨어러블 전자 장치의 일 실시 예의 사시도이다.
도 3은 본 개시에 따른, 웨어러블 전자 장치의 일 실시 예의 내부 구성을 설명하기 위한 사시도이다.
도 4는 본 개시에 따른 웨어러블 전자 장치의 일 실시 예의 분해 사시도이다.
도 5는 본 개시에 따른 전자 장치의 거리 정보 획득 동작의 일 실시 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 개시에 따른 소자 그룹의 배열 형태의 일 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7(a) 내지 7(d)는 본 개시에 따른 프레임 간 픽셀 값의 차이의 일 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8(a) 내지 8(d)는 본 개시에 따른 프레임 간 픽셀 값의 차이의 일 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9(a) 내지 9(c)는 본 개시에 따른 움직임 영역의 거리 정보를 획득하는 동작의 일 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10a는 본 개시에 따른 카메라가 하나인 경우 거리 정보를 획득하는 동작의 일 실시 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10b는 본 개시에 따른 카메라가 하나인 경우 거리 정보를 획득하는 동작의 일 실시 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11a는 본 개시에 따른 카메라가 두개인 경우 거리 정보를 획득하는 동작의 일 실시 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11b는 본 개시에 따른 카메라가 두개인 경우 거리 정보를 획득하는 동작의 일 실시 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
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 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. 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 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 본 개시에 따른, 웨어러블 전자 장치의 일 실시 예의 사시도이다.
도 2를 참조하면, 웨어러블 전자 장치(200, 이하 전자 장치(200)로 지칭)는 안경 형태의 전자 장치로서, 사용자는 전자 장치(200)를 착용한 상태에서 주변의 사물이나 환경을 시각적으로 인지할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 전자 장치(200)는 사용자의 눈 앞에 직접 영상을 제공할 수 있는 헤드 마운팅 장치(head mounting device, HMD) 또는 스마트 안경(smart glasses)일 수 있다. 도 2의 전자 장치(200)의 구성은 도 1의 전자 장치(101)의 구성과 전부 또는 일부가 동일할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(200)는 전자 장치(200)의 외관을 형성하는 하우징(210)을 포함할 수 있다. 상기 하우징(210)은 전자 장치(200)의 부품들이 배치될 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 예를 들어, 하우징(210)은 렌즈 프레임(202), 및 적어도 하나의 착용 부재(203)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(200)는 사용자에게 시각적인 정보를 제공할 수 있는 표시 부재(201)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 표시 부재(201)는 렌즈, 디스플레이, 도파관 및/또는 터치 회로가 장착된 모듈을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 표시 부재(201)는 투명 또는 반투명하게 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 표시 부재(201)는 반투명 재질의 글래스 또는 착색 농도가 조절됨에 따라 빛의 투과율이 조절될 수 있는 윈도우 부재를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 표시 부재(201)는 한 쌍으로 제공되어, 전자 장치(200)가 사용자 신체에 착용된 상태에서, 사용자의 좌안과 우안에 각각 대응하게 배치될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 렌즈 프레임(202)은 표시 부재(201)의 적어도 일부를 수용할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 렌즈 프레임(202)은 표시 부재(201)의 가장자리의 적어도 일부를 둘러쌀 수 있다. 일 실시예에 따르면, 렌즈 프레임(202)은 표시 부재(201) 중 적어도 하나를 사용자의 눈에 상응하게 위치시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 렌즈 프레임(202)은 일반적인 안경 구조의 림(rim)일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 렌즈 프레임(202)은 표시 부재(201)를 둘러싸는 적어도 하나의 폐곡선을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 착용 부재(203)는 렌즈 프레임(202)에서 연장될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 착용 부재(203)는 렌즈 프레임(202)의 단부에서 연장되고, 렌즈 프레임(202)과 함께, 사용자의 신체(예: 귀)에 지지 또는 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 착용 부재(203)는 힌지 구조(229)를 통해 렌즈 프레임(202)에 회동 가능하게 결합될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 착용 부재(203)는 사용자의 신체와 대면하는 내 측면(231c) 및 상기 내 측면의 반대인 외 측면(231d)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(200)는 착용 부재(203)를 렌즈 프레임(202)에 대하여 접는 힌지 구조(229)를 포함할 수 있다. 상기 힌지 구조(229)는 렌즈 프레임(202)과 착용 부재(203) 사이에 배치될 수 있다. 전자 장치(200)를 착용하지 않은 상태에서, 사용자는 착용 부재(203)를 렌즈 프레임(202)에 대하여 일부가 중첩하도록 접어 휴대 또는 보관할 수 있다.
도 3은 본 개시에 따른, 웨어러블 전자 장치의 내부 구성의 일 실시 예를 설명하기 위한 사시도이다. 도 4은 본 개시에 따른 웨어러블 전자 장치의 일 실시 예를 설명하는 분해 사시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 전자 장치(200)는 하우징(210)에 수용된 부품들(예: 적어도 하나의 회로 기판(241)(예: PCB, PBA(printed board assembly), FPCB(flexible PCB) 또는 RFPCB(rigid-flexible PCB)), 적어도 하나의 배터리(243), 적어도 하나의 스피커 모듈(245), 적어도 하나의 전원 전달 구조(246), 및 카메라 모듈(250))을 포함할 수 있다. 도 3의 하우징(210)의 구성은 도 2의 표시 부재(201), 렌즈 프레임(202), 착용 부재(203), 및 힌지 구조(229)의 구성과 전부 또는 일부가 동일할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(200)는 카메라 모듈(250)(예: 도 1의 카메라 모듈(180))을 이용하여 사용자가 바라보는 또는 전자 장치(200)가 지향하는 방향(예: -Y 방향)의 사물이나 환경에 관한 시각적인 이미지를 획득 및/또는 인지하고, 네트워크(예: 도 1의 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199))를 통해 외부의 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102, 104) 또는 서버(108))로부터 사물 또는 환경에 관한 정보를 제공받을 수 있다. 다른 실시예에서, 전자 장치(200)는 제공받은 사물에 관한, 또는 환경에 관한 정보를 음향 또는 시각적인 형태로 사용자에게 제공할 수 있다. 전자 장치(200)는 제공받은 사물에 관한, 또는 환경에 관한 정보를 디스플레이 모듈(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160))을 이용하여 시각적인 형태로 표시 부재(201)를 통해 사용자에게 제공할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 전자 장치(200)는 사물에 관한, 또는 환경에 관한 정보를 시각적인 형태로 구현하고 사용자 주변 환경의 실제 이미지와 조합함으로써, 전자 장치(200)는 증강 현실(augmented reality)을 구현할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 표시 부재(201)는 외부의 빛이 입사되는 방향(예: -Y 방향)을 향하는 제1 면(F1) 및 상기 제1 면(F1)의 반대 방향(예: +Y 방향)을 향하는 제2 면(F2)을 포함할 수 있다. 사용자가 전자 장치(200)를 착용한 상태에서, 제1 면(F1)을 통해 입사된 빛 또는 이미지의 적어도 일부는 사용자의 좌안 및/또는 우안과 마주보게 배치된 표시 부재(201)의 제2 면(F2)을 통과하여 사용자의 좌안 및/또는 우안으로 입사될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 렌즈 프레임(202)은 적어도 둘 이상의 프레임을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들면, 렌즈 프레임(202)은 제1 프레임(202a) 및 제2 프레임(202b)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(200)를 사용자가 착용할 때, 제1 프레임(202a)은 사용자의 안면과 대면하는 부분의 프레임이고, 제2 프레임(202b)은 제1 프레임(202a)에 대하여 사용자가 바라보는 시선 방향(예: -Y 방향)으로 이격된 렌즈 프레임(202)의 일부일 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 광 출력 모듈(211)은 사용자에게 이미지 및/또는 영상을 제공할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 광 출력 모듈(211)은 영상을 출력할 수 있는 디스플레이 패널(미도시), 및 사용자의 눈에 대응되고, 상기 영상을 표시 부재(201)로 가이드하는 렌즈(미도시)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 사용자는 광 출력 모듈(211)의 렌즈를 통해 광 출력 모듈(211)의 디스플레이 패널로부터 출력된 영상을 획득할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 광 출력 모듈(211)은, 다양한 정보를 표시하는 장치를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들면, 광 출력 모듈(211)은 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) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 예를 들어, 광 출력 모듈(211) 및/또는 표시 부재(201)가, LCD, DMD, 또는 LCoS 중 하나를 포함하는 경우, 전자 장치(200)는 광 출력 모듈(211) 및/또는 표시 부재(201)의 디스플레이 영역으로 빛을 조사하는 광원을 포함할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 광 출력 모듈(211) 및/또는 표시 부재(201)가 OLED, 또는 micro LED 중 하나를 포함하는 경우, 전자 장치(200)는 별도의 광원을 포함하지 않고 사용자에게 가상영상을 제공할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 광 출력 모듈(211)의 적어도 일부는 하우징(210) 내에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 광 출력 모듈(211)은 사용자의 오른쪽 눈 및 왼쪽 눈에 각각 대응되도록 착용 부재(203) 또는 렌즈 프레임(202)에 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 광 출력 모듈(211)은 표시 부재(201)와 연결되고, 표시 부재(201)를 통하여 사용자에게 영상을 제공할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 회로 기판(241)은 전자 장치(200)의 구동을 위한 부품들을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 회로 기판(241)은 적어도 하나의 직접회로 칩(integrated circuit chip)을 포함할 수 있다. 또는 도 1의 프로세서(120), 메모리(130), 전력 관리 모듈(188), 또는 통신 모듈(190) 중 적어도 하나는 상기 직접회로 칩에 제공될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 회로 기판(241)은 하우징(210)의 착용 부재(203) 내에 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 회로 기판(241)은 전원 전달 구조(246)를 통하여 배터리(243)와 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 회로 기판(241)은 가요성 PCB(205)와 연결되고, 가요성 PCB(205)을 통하여 전자 장치의 전자 부품들(예: 광 출력 모듈(211), 카메라 모듈(250), 발광부에 전기 신호를 전달할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 회로 기판(241)은 인터포저를 포함하는 회로 기판일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 가요성 PCB(205)은 회로 기판(241)으로부터 힌지 구조(229)를 가로질러 렌즈 프레임(202)의 내부로 연장될 수 있으며, 렌즈 프레임(202)의 내부에서 표시 부재(201) 둘레의 적어도 일부에 배치될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 배터리(243)(예: 도 1의 배터리(189))는 전자 장치(200)의 부품(예: 광 출력 모듈(211), 회로 기판(241), 스피커 모듈(245), 마이크 모듈(247), 및 카메라 모듈(250))과 전기적으로 연결될 수 있고, 전자 장치(200)의 부품들에게 전력을 공급할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 배터리(243)의 적어도 일부는 착용 부재(203)에 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 배터리(243)는 착용 부재(203)의 단부(203a, 203b)에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 배터리(243)는 착용 부재(203)의 제1 단부(203a)에 배치된 제1 배터리(243a) 및 제2 단부(203b)에 배치된 제2 배터리(243b)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 스피커 모듈(245)(예: 도 1의 오디오 모듈(170) 또는 음향 출력 모듈(155))은 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 상기 스피커 모듈(245)의 적어도 일부는 하우징(210)의 착용 부재(203) 내에 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 스피커 모듈(245)은 사용자의 귀에 대응되도록 착용 부재(203) 내에 위치할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 스피커 모듈(245)은 회로 기판(241)과 배터리(243) 사이에 배치될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 전원 전달 구조(246)는 배터리(243)의 전력을 전자 장치(200)의 전자 부품(예: 광 출력 모듈(211))으로 전달할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 전원 전달 구조(246)는, 배터리(243) 및/또는 회로기판(241)과 전기적으로 연결되고, 회로기판(241)은 전원 전달 구조(246)를 통해 수신한 전력을 광 출력 모듈(211)로 전달할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전원 전달 구조(246)는 스피커 모듈(245)을 지나 회로기판(241)과 연결될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 전자 장치(200)를 측면(예: Z축 방향)에서 바라볼 때, 전원 전달 구조(246)는 스피커 모듈(245)과 적어도 일부 중첩될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 전원 전달 구조(246)는 전력을 전달할 수 있는 구성일 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 전원 전달 구조(246)는 가요성 PCB 또는 와이어를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들면, 와이어는 복수의 케이블들(미도시)을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전원 전달 구조(246)의 형태는 케이블의 개수 및/또는 종류 등을 고려하여 다양하게 변형될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 마이크 모듈(247)(예: 도 1의 입력 모듈(150) 및/또는 오디오 모듈(170))은 소리를 전기 신호로 변환할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 마이크 모듈(247)은 렌즈 프레임(202)의 적어도 일부에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들면, 적어도 하나의 마이크 모듈(247)은 전자 장치(200)의 하단(예: -X축을 향하는 방향) 및/또는 상단(예: X축을 향하는 방향)에 배치될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 예를 들어, 전자 장치(200)는 적어도 하나의 마이크 모듈(247)에서 획득된 음성 정보(예: 소리)를 이용하여 사용자의 음성을 보다 명확하게 인식할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들면, 전자 장치(200)는 획득된 음성 정보 및/또는 추가 정보(예: 사용자의 피부와 뼈의 저주파 진동)에 기반하여, 음성 정보와 주변 잡음을 구별할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들면, 전자 장치(200)는, 사용자의 음성을 명확하게 인식할 수 있고, 주변 소음을 줄여주는 기능(예: 노이즈 캔슬링)을 수행할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 카메라 모듈(250)은 정지 영상 및/또는 동영상을 촬영할 수 있다. 상기 카메라 모듈(250)은 렌즈, 적어도 하나의 이미지 센서, ISP 또는 플래시 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 카메라 모듈(250)은 렌즈 프레임(202) 내에 배치되고, 표시 부재(201)의 주위에 배치될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 카메라 모듈(250)은 적어도 하나의 제1 카메라 모듈(251)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 카메라 모듈(251)은 사용자의 눈(예: 동공(pupil)) 또는 시선의 궤적을 촬영할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 제1 카메라 모듈(251)은 발광부가 사용자의 눈으로 방사한 빛의 반사 패턴을 촬영할 수 있다. 예를 들면, 발광부는, 제1 카메라 모듈(251)을 이용한 시선의 궤적의 추적을 위한 적외선 대역의 빛을 방사할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 발광부는 IR LED를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 표시 부재(201)에 투영되는 가상영상이 사용자의 눈동자가 응시하는 방향에 대응되도록 상기 가상영상의 위치를 조정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 카메라 모듈(251)은 글로벌 셔터(GS) 방식의 카메라를 포함할 수 있고, 동일 규격, 및 성능의 복수개의 제1 카메라 모듈(251)들을 이용하여 사용자의 눈 또는 시선의 궤적을 추적할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 카메라 모듈(251)은, 사용자의 눈 또는 시선의 궤적과 관련된 정보(예: 궤적 정보)를 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))로 주기적으로 또는 비주기적으로 전송할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 제1 카메라 모듈(251)은 상기 궤적 정보에 기반하여, 사용자 시선이 변경되었음을 감지(예: 머리가 움직이지 않는 상태에서 눈이 기준치 이상 이동)하였을 때, 궤적 정보를 프로세서로 전송할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 카메라 모듈(250)은 제2 카메라 모듈(253)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 카메라 모듈(253)은 외부의 이미지를 촬영할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 카메라 모듈(253)은 GS 방식 또는 롤링 셔터(rolling shutter, RS) 방식의 카메라일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 카메라 모듈(253)은 제2 프레임(202b)에 형성된 제2 광학 홀(223)을 통해 외부의 이미지를 촬영할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 제2 카메라 모듈(253)은, 고해상도의 컬러 카메라를 포함할 수 있으며, HR(high resolution) 또는 PV(photo video) 카메라일 수 있다. 또한, 제2 카메라 모듈(253)은, 자동 초점 기능(auto focus, AF)과 이미지 안정화 기능(optical image stabilizer, OIS)을 제공할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면(미도시), 전자 장치(200)는 제2 카메라 모듈(253)과 인접하도록 배치된 플래시(미도시)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들면, 플래시(미도시)는 제2 카메라 모듈(253)의 외부 이미지 획득 시, 전자 장치(200) 주변의 밝기(예: 조도)를 증대시키기 위한 광을 제공할 수 있으며, 어두운 환경, 다양한 광원의 혼입, 및/또는 빛의 반사로 인한 이미지 획득의 어려움을 감소시킬 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 카메라 모듈(250)은 적어도 하나의 제3 카메라 모듈(255)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제3 카메라 모듈(255)은 렌즈 프레임(202)에 정의된 제1 광학 홀(221)을 통해 사용자의 동작을 촬영할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 제3 카메라 모듈(255)은 사용자의 제스처(예: 손동작)를 촬영할 수 있다. 상기 제3 카메라 모듈(255) 및/또는 제1 광학 홀(221)은 렌즈 프레임(202)(예: 제 2 프레임(202b))의 양 측단, 예를 들어, X 방향에서 렌즈 프레임(202)(예: 제 2 프레임(202b))의 양 단부에 각각 배치 또는 정의될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제3 카메라 모듈(255)은 GS 방식의 카메라일 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들면, 제3 카메라 모듈(255)은, 3DoF(degrees of freedom, 자유도), 또는 6DoF를 지원하는 카메라로 360도 공간(예: 전 방향), 위치 인식 및/또는 이동 인식을 제공할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제3 카메라 모듈(255)은, 스테레오 카메라로 동일 규격, 및 성능의 복수개의 GS 방식의 카메라를 이용하여 이동 경로 추적 기능(simultaneous localization and mapping, SLAM) 및 사용자 움직임 인식 기능을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제3 카메라 모듈(255)은 IR 카메라(예: TOF(time of flight) camera, 또는 structured light camera)를 포함할 수 있다. dlf 실시 예에 따라, 예를 들어, IR 카메라는 피사체와의 거리를 감지하기 위한 센서 모듈(예: 도 1의 센서 모듈(176) 또는 도 6의 Lidar(light detection and ranging) 센서(600)) 의 적어도 일부로 동작될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 카메라 모듈(251) 또는 제3 카메라 모듈(255) 중 적어도 하나는 센서 모듈(예: 도 1의 센서 모듈(176)) (예: Lidar 센서)로 대체될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 센서 모듈은, VCSEL(vertical cavity surface emitting laser), 적외선 센서, 및/또는 포토 다이오드(photodiode) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 포토 다이오드는 PIN(positive intrinsic negative) 포토 다이오드, 또는 APD(avalanche photo diode)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 포토 다이오드는, 포토 디텍터(photo detector), 또는 포토 센서로 또한, 일컬어 질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 예를 들어, 제1 카메라 모듈(251), 제2 카메라 모듈(253) 또는 제3 카메라 모듈(255) 중 적어도 하나는, 복수의 카메라 모듈들(미도시)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들면, 제2 카메라 모듈(253)은 복수의 렌즈들(예: 광각 및 망원 렌즈) 및 이미지 센서들로 구성되어 전자 장치(200)의 한 면(예: -Y축을 향하는 면)에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들면, 전자 장치(200)는 각각 다른 속성(예: 화각) 또는 기능을 가진 복수의 카메라 모듈들을 포함할 수 있고, 사용자의 선택 및/또는 궤적 정보에 기반하여, 카메라 모듈의 화각을 변경하도록 제어할 수 있다. 상기 복수의 카메라 모듈들 중 적어도 하나는 광각 카메라이고, 적어도 다른 하나는 망원 카메라일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 센서 모듈(예: 도 1의 센서 모듈(176))의 제스처 센서, 자이로 센서, 또는 가속도 센서 중 적어도 하나를 이용하여 획득한 전자 장치(200)의 정보 및 제1 카메라 모듈(251)을 이용하여 획득한 사용자의 동작(예: 전자 장치(200)에 대한 사용자 신체의 접근)을 이용하여, 전자 장치(200)의 움직임 및/또는 사용자의 움직임을 판단할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(200)는 서술된 센서 이외에 자기장 및 자력션을 이용하여 방위를 측정할 수 있는 자기(지자기) 센서, 및/또는 자기장의 세기를 이용하여 움직임 정보(예: 이동 방향 또는 이동 거리)를 획득할 수 있는 홀 센서를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들면, 프로세서는 자기(지자기) 센서, 및/또는 홀 센서로부터 획득된 정보에 기반하여, 전자 장치(200)의 움직임 및/또는 사용자의 움직임을 판단할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면(미도시), 전자 장치(200)는 사용자와의 상호 작용이 가능한 입력 기능(예: 터치, 및/또는 압력 감지 기능)을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들면, 터치 및/또는 압력 감지 기능을 수행하는 구성 요소(예: 터치 센서, 및/또는 압력 센서)가 착용 부재(203)의 적어도 일부에 배치될 수 있다. 전자 장치(200)는 상기 구성 요소를 통해 획득된 정보에 기반하여 표시 부재(201)를 통해 출력되는 가상영상을 제어할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 터치 및/또는 압력 감지 기능과 관련된 센서는 저항막 방식(resistive type), 정전 용량 방식(capacitive type), 전자기 유도형(electro-magnetic type, EM), 또는 광 감지 방식(optical type)과 같은 다양한 방식으로 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 터치 및/또는 압력 감지 기능을 수행하는 구성 요소는 도 1의 입력 모듈(150)의 구성과 전부 또는 일부 동일할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(200)는 렌즈 프레임(202)의 내부 공간에 배치되고, 렌즈 프레임(202)의 강성 보다 높은 강성을 가지도록 형성된 보강 부재(260)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(200)는 렌즈 구조(270)를 포함할 수 있다. 상기 렌즈 구조(270)는 빛의 적어도 일부를 굴절시킬 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 렌즈 구조(270)는 미리 지정된 굴절력을 가진 도수 렌즈(prescription lens)일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 렌즈 구조(270)는 표시 부재(201)의 제2 윈도우 부재의 후방(예: +Y 방향)에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 렌즈 구조(270)는 표시 부재(201) 와 사용자의 눈 사이에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 렌즈 구조(270)는 표시 부재의 일 면과 대면할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 하우징(210)은 힌지 구조(229)의 일부분을 은폐할 수 있는 힌지 커버(227)를 포함할 수 있다. 상기 힌지 구조(229)의 다른 일부분은 후술할 내측 케이스(231)와 외측 케이스(233) 사이로 수용 또는 은폐될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 착용 부재(203)는 내측 케이스(231)와 외측 케이스(233)를 포함할 수 있다. 내측 케이스(231)는, 예를 들면, 사용자의 신체와 대면하거나 사용자의 신체에 직접 접촉하는 케이스로서, 열 전도율이 낮은 물질, 예를 들면, 합성수지를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 내측 케이스(231)는 사용자의 신체와 대면하는 내 측면(예: 도 2의 내 측면(231c))을 포함할 수 있다. 외측 케이스(233)는, 예를 들면, 적어도 부분적으로 열을 전달할 수 있는 물질(예: 금속 물질)을 포함하며, 내측 케이스(231)와 마주보게 결합될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 외측 케이스(233)는 상기 내 측면(231c)의 반대인 외 측면(예: 도 2의 외 측면(231d))을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 회로 기판(241) 또는 스피커 모듈(245) 중 적어도 하나는 착용 부재(203) 내에서 배터리(243)와 분리된 공간에 수용될 수 있다. 도시된 실시예에서, 내측 케이스(231)는 회로 기판(241)이나 스피커 모듈(245)을 포함하는 제1 케이스(231a)와, 배터리(243)를 수용하는 제2 케이스(231b)를 포함할 수 있으며, 외측 케이스(233)는 제1 케이스(231a)와 마주보게 결합하는 제3 케이스(233a)와, 제2 케이스(231b)와 마주보게 결합하는 제4 케이스(233b)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 제1 케이스(231a)와 제3 케이스(233a)가 결합(이하, '제1 케이스 부분(231a, 233a)')하여 회로 기판(241) 및/또는 스피커 모듈(245)을 수용할 수 있고, 제2 케이스(231b)와 제4 케이스(233b)가 결합(이하, '제2 케이스 부분(231b, 233b)')하여 배터리(243)를 수용할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 케이스 부분(231a, 233a)은 힌지 구조(229)를 통해 렌즈 프레임(202)에 회동 가능하게 결합하며, 제 2 케이스 부분(231b, 233b)은 연결 부재(235)를 통해 제1 케이스 부분(231a, 233a)의 단부에 연결 또는 배치(예: 장착)될 수 있다. 어떤 실시예에서, 연결 부재(235) 중, 사용자 신체에 접촉하는 부분은 열 전도율이 낮은 물질, 예를 들면, 실리콘(silicone), 폴리우레탄(polyurethane)이나 고무와 같은 탄성체 재질을 포함할 수 있으며, 사용자 신체에 접촉하지 않는 부분은 열 전도율이 높은 물질(예: 금속 물질)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예컨대, 회로 기판(241)이나 배터리(243)에서 열이 발생될 때, 연결 부재(235)는 사용자 신체에 접하는 부분으로 열이 전달되는 것을 차단하고, 사용자 신체와 접촉하지 않는 부분을 통해 열을 분산 또는 방출시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 연결 부재(235) 중 사용자 신체와 접촉하는 부분은 내측 케이스(231)의 일부로서 해석될 수 있으며, 연결 부재(235) 중 사용자 신체와 접촉하지 않는 부분은 외측 케이스(233)의 일부로서 해석될 수 있다. 일 실시예에 따르면(미도시), 제1 케이스(231a)와 제2 케이스(231b)는 연결 부재(235) 없이 일체형으로 구성되고, 제3 케이스(233a)와 제4 케이스(233b)는 연결 부재(235) 없이 일체형으로 구성될 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 도시된 구성요소 외에 다른 구성요소(예: 도 1의 안테나 모듈(197))를 더 포함할 수 있으며, 통신 모듈(190)을 이용하여, 네트워크(예: 도 1의 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199))를 통해 외부의 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102, 104) 또는 서버(108))로부터 사물 또는 환경에 관한 정보를 제공받을 수 있다.
도 2 내지 도 4에서는 웨어러블 전자 장치(200)에 대해서만 도시 및 설명하였으나, 이에 한정되지 않으며, 도 2 내지 도 4에 도시된 웨어러블 전자 장치(200)의 일부 구성은 스마트폰, 태블릿 PC(personal computer)와 같은 전자 장치에도 포함될 수 있다.
도 5는 본 개시에 따른 전자 장치의 거리 정보 획득 동작의 일 실시 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
일 실시 예에 따라, 도 5를 참조하면, 510 동작에서, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101) 또는 도 1의 프로세서(120))는, Lidar 센서(예: 도 1의 센서 모듈(176), 도 3의 제3 카메라 모듈(255) 또는 도 6의 Lidar 센서(600))를 통해 거리 정보를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따라, Lidar 센서는 광전송 모듈(예: 도 1의 센서 모듈(176), 도 3의 제3 카메라 모듈(255) 또는 도 6의 Lidar 센서(600))(이하,'광원'으로도 기재)에 포함된 복수의 광전송 소자(예: 도 6의 Tx 소자(610-1)(이하, 'Tx' 소자로도 기재) 및 광수신 모듈(예: 도 1의 센서 모듈(176), 도 3의 제3 카메라 모듈(255) 또는 도 6의 Lidar 센서(600))(이하, '디텍터'로도 기재)에 포함된 복수의 광수신 소자(예: 도 6의 Rx 소자(610-2))(이하, 'Rx 소자'로도 기재)를 통해 제1 거리 정보를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 복수의 Tx 소자는 복수의 Rx 소자와 각각 대응될 수 있다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치는 광원에 포함된 복수의 Tx 소자 및/또는 디텍터에 포함된 복수의 Rx 소자를 활성화할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치는 복수의 Tx 소자를 통해 거리 정보 획득을 위한 광을 출력하고, 광을 출력한 복수의 Tx 소자와 각각 대응되는 복수의 Rx 소자를 통해, 출력된 광이 물체에 반사된 광을 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 전자 장치는 광의 출력부터 반사된 광이 수신되는데 소요되는 시간을 기반으로 전자 장치와 물체와의 거리 정보를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 520 동작에서, 전자 장치는 이미지 센서(예: 도 1의 카메라 모듈(180) 또는 도 3의 제2 카메라 모듈(253))(이하, '카메라'로도 기재)를 통해 제1 프레임 및 제2 프레임을 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 제1 프레임 및 제2 프레임은 이미지 프레임일 수 있다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치는 광원(예: 도 1의 센서 모듈(176)), 도 1의 카메라 모듈(180)) 또는 도 3의 제3 카메라 모듈(255)) 및 디텍터(예: 도 1의 센서 모듈(176)), 도 1의 카메라 모듈(180)) 또는 도 3의 제3 카메라 모듈(255))를 통해 제1 거리 정보를 획득하면서 적어도 하나의 카메라(예: 도 1의 카메라 모듈(180) 또는 도 3의 제2 카메라 모듈(253))를 통해 제1 프레임을 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 전자 장치는 광원 및 디텍터를 통해 제1 거리 정보를 획득하면서 실질적으로 동시에 적어도 하나의 카메라를 통해 제1 프레임을 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 전자 장치는 제1 거리 정보를 제1 프레임의 거리 정보로 매핑하여 메모리(예: 도 1의 메모리(130))에 저장할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치는 이미지 센서를 통해 제1 프레임을 획득한 후 제2 프레임을 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 530 동작에서, 전자 장치는 이미지 센서를 통해 제2 프레임 중 제1 프레임과 픽셀 값의 차이가 설정된 값 이상인 영역의 영역 정보를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 전자 장치는, 예를 들어, 이미지 센서를 통해 획득된 제1 프레임에 포함된 픽셀 값을 메모리에 저장하고, 이미지 센서를 통해 제2 프레임을 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 전자 장치는, 예를 들어, 이미지 센서를 통해 제2 프레임에 포함된 픽셀의 픽셀 값과 저장된 제1 프레임에 포함된 픽셀의 픽셀 값의 차이를 픽셀 별로 획득하고, 픽셀 값의 차이가 설정된 값 이상인 픽셀을 포함하는 영역과 관련된 영역 정보를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 영역 정보는, 예를 들어, 제1 프레임 및 제2 프레임 내에서 픽셀 값의 차이가 설정된 값 이상인 픽셀의 위치 정보를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 픽셀 값의 차이가 설정된 값 이상인 영역은 물체의 움직임이 있는 영역이고, 픽셀 값이 설정된 값 미만인 영역은 물체의 움직임이 없는 영역일 수 있다.
일 실시 예에 따른, 물체의 움직임이 없는 경우 픽셀 값의 차이는 이하 도 7(a) 내지 도 7(d)를 참조하여 설명하고, 물체의 움직임이 있는 경우 픽셀 값의 차이는 이하 도 8(a) 내지 도 8(d)를 참조하여 설명하기로 한다.
일 실시 예에 따라, 540 동작에서, 전자 장치는 영역 정보를 기반으로 영역에 대응되는 Tx 소자를 활성화할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 전자 장치는 움직임이 있는 것으로 식별된 영역에 대응되는 Tx 소자만을 활성화하거나, 식별된 영역에 대응되는 Tx 소자 및 식별된 영역에 대응되는 Rx 소자를 활성화할 수도 있다.
일 실시 예에 따라, 광원은 복수의 Tx 소자를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 디텍터는 복수의 Tx 소자에 각각 대응되는 복수의 Rx 소자를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 복수의 Tx 소자 및 복수의 Rx 소자는 하나 이상의 Tx 소자 및 하나 이상의 Tx 소자에 대응되는 하나 이상의 Rx 소자를 포함하는 복수의 소자 그룹으로 구성될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 복수의 소자 그룹은 격자 형태로 배열될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 격자 형태로 배열된 복수의 소자 그룹은 격자 형태의 복수의 영역에 각각 대응될 수 있다. 일 실시 예에 따른, 복수의 소자 그룹의 배열 형태는 이하 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치는 복수의 소자 그룹을 통해 소자 그룹 각각에 포함된 하나 이상의 Tx 소자 및/또는 하나 이상의 Rx 소자를 제어할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 예를 들어, 전자 장치는 움직임이 있는 영역에 대응되는 소자 그룹을 통해, 적어도 하나 이상의 소자 그룹에 포함된 하나 이상의 Tx 소자 및/또는 하나 이상의 Rx 소자를 활성화할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 전자 장치는 움직임이 있는 영역 이외의 영역에 대응되는 소자 그룹에 포함된 하나 이상의 Tx 소자 및 하나 이상의 Rx 소자는 비활성화할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 550 동작에서, 전자 장치는 활성화된 Tx 소자 및 복수의 Rx 소자를 통해 영역의 제2 거리 정보를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 전자 장치는 움직임이 있는 영역에 대응되는 소자 그룹에 포함된 하나 이상의 Tx 소자를 활성화하여 광을 출력하고, 수동적으로 동작하는 복수의 Rx 소자를 통해, 출력된 광의 반사광을 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 전자 장치는 광의 출력으로부터 반사광의 수신까지 소요된 시간을 기반으로 움직임이 있는 영역의 제2 거리 정보를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 움직임이 있는 영역에 대응되는 Tx 소자 및 움직임이 있는 영역에 대응되는 Rx 소자를 활성화한 경우, 전자 장치는 움직임이 있는 영역에 대응되는 소자 그룹에 포함된 하나 이상의 Tx 소자를 활성화하여 광을 출력하고, 움직임이 있는 영역에 대응되는 소자 그룹에 포함된 하나 이상의 Rx 소자를 활성화하여, 출력된 광의 반사광을 수신할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치는, 움직임이 있는 영역에 대한 거리 정보는 제2 거리 정보를 이용하고, 움직임이 있는 영역 이외의 영역에 대한 거리 정보는 제1 거리 정보를 이용할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 예를 들어, 전자 장치는 메모리에 저장된 제1 거리 정보 중 움직임이 있는 영역에 대응되는 거리 정보를 제2 거리 정보로 업데이트할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 움직임이 있는 영역에 대해서만 새로운 거리 정보를 획득하여 기존 거리 정보와 결합하는 동작은 이하 도 9(a) 내지 도 9(c)를 참조하여 설명하기로 한다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치는 업데이트된 거리 정보를 제2 프레임에 대응되는 거리 정보로 메모리에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 전자 장치는 메모리에 저장된 제1 프레임에 대응되는 제1 거리 정보 중 움직임이 있는 영역의 거리 정보를 제2 거리 정보로 업데이트하고, 업데이트된 거리 정보를 제2 프레임의 거리 정보로 매핑하여 메모리에 저장할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치는 활성화된 Tx 소자 및 활성화된 Rx 소자를 통해 움직임이 있는 영역의 거리 정보를 획득하는데 실패한 경우, 전자 장치에 포함된 카메라의 개수에 대응하여 움직임이 있는 영역의 거리 정보를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 카메라가 하나인 경우, 전자 장치는 활성화된 Tx 소자 및 활성화된 Rx 소자를 통해 움직임이 있는 영역의 제2 거리 정보 획득에 실패하면, 활성화된 Tx 소자의 파워를 증가시킬 수 있다. 이로 인해 전자 장치는 기존 측정 가능한 거리보다 먼 거리에 배치되는 물체의 거리 정보를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 카메라가 하나인 경우, 전자 장치는 활성화된 Tx 소자 및 활성화된 Rx 소자를 통해 움직임이 있는 영역의 제2 거리 정보 획득에 실패하면, 활성화된 Tx 소자의 펄스 간격을 증가시킬 수 있다. 이로 인해 전자 장치는 기존 측정 가능한 거리보다 먼 거리에 배치되는 물체의 거리 정보를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 카메라가 하나인 경우, 움직임이 있는 영역의 제2 거리 정보 획득에 실패한 경우의 동작을 이하 도 10a 및 도 10b를 참조하여 설명하기로 한다.
일 실시 예에 따라, 카메라가 2개 이상인 경우, 전자 장치는 활성화된 Tx 소자 및 활성화된 Rx 소자를 통해 움직임이 있는 영역의 제2 거리 정보 획득에 실패하면, 2개 이상의 카메라 중 2개의 카메라를 통해 획득된 두 개의 프레임의 디스패리티(disparity)를 기반으로 제3 거리 정보를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 전자 장치는 제2 거리 정보 획득에 실패하면, 하나의 카메라가 제2 프레임을 획득할 때, 다른 카메라에 의해 동시에 획득되어 메모리에 저장되었던 프레임과 제2 프레임의 디스패리티를 기반으로 제3 거리 정보를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 전자 장치는 제2 거리 정보 획득에 실패한 이후, 2개의 카메라를 통해 제3 프레임 및 제4 프레임을 동시에 획득하고, 제3 프레임 및 제4 프레임의 디스패리티를 기반으로 제3 거리 정보를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 디스패리티는 두 카메라의 위치 차이에 의해 발생된 것이며, 두 카메라를 통해 획득된 각 프레임에 포함된 동일한 물체의 위치 차이를 의미할 수 있다. 일 실시 에에 따라 예를 들어, 디스패리티는 각 프레임에 포함된 동일한 물체의 좌표의 거리일 수 있다.
일 실시 예에 따라, 물체와 전자 장치의 거리가 가까우면, 제1 카메라를 통해 획득된 제3 프레임에 포함된 물체 위치와 제2 카메라를 통해 획득된 제4 프레임에 포함된 동일한 물체의 위치의 차이가 크고, 물체와 전자 장치의 거리가 멀면, 1 카메라를 통해 획득된 제3 프레임에 포함된 물체 위치와 제2 카메라를 통해 획득된 제4 프레임에 포함된 동일한 물체의 위치의 차이가 작으므로, 전자 장치는 두 프레임에 포함된 동일한 물체의 위치 차이를 기반으로 물체의 거리 정보를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치는 제3 프레임과 제4 프레임에 기반한 디스패리티를 기반으로 제3 거리 정보가 획득되면, 메모리에 저장된 제1 거리 정보를 제3 거리 정보로 업데이트할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 디스패리티를 통해 획득된 제3 거리 정보는 프레임 전체의 거리 정보이므로, 전자 장치는 제1 거리 정보를 제3 거리 정보로 업데이트하고, 제3 거리 정보를 제2 프레임의 거리 정보로 매핑하여 저장할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 카메라가 2개 이상인 경우, 움직임이 있는 영역의 제2 거리 정보 획득에 실패한 경우의 동작을 이하 도 11a 및 도 11b를 참조하여 설명하기로 한다.
도 6은 본 개시에 따른 소자 그룹의 배열 형태의 일 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
일 실시 예에 따라, 도 6을 참조하면, Lidar 센서(600)(예: 도 1의 센서 모듈(176) 또는 도 3의 제3 카메라 모듈(255))는 광원(예: 도 1의 센서 모듈(176) 또는 도 3의 제3 카메라 모듈(255)) 및 디텍터(예: 도 1의 센서 모듈(176) 또는 도 3의 제3 카메라 모듈(255))를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 광원 및 디텍터는 복수의 소자 그룹(610, 611, 612, 613, 614, 615, 616, 617, 618)을 포함할 수 있다. 복수의 소자 그룹(610, 611, 612, 613, 614, 615, 616, 617, 618)은 격자 형태로 배열될 수 있다.
일 실시 예에 따라, 복수의 소자 그룹(610, 611, 612, 613, 614, 615, 616, 617, 618) 각각은 하나 이상의 Tx 소자 및 상기 하나 이상의 Tx 소자에 대응되는 하나 이상의 Rx 소자를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 복수의 소자 그룹(610, 611, 612, 613, 614, 615, 616, 617, 618) 중 제1 소자 그룹(610)은 적어도 하나의 Tx 소자(610-1) 및 적어도 하나의 Rx 소자(610-2)를 포함할 수 있다. 도 6에서는 복수의 채널 소자 그룹(610, 611, 612, 613, 614, 615, 616, 617, 618) 각각이 하나의 Tx 소자 및 하나의 Rx 소자를 포함하는 것으로 도시하였으나, 두개 이상의 Tx 소자 및 두개 이상의 Rx 소자를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 카메라(예: 도 1의 카메라 모듈(180))를 통해 획득된 프레임에 포함된 복수의 픽셀은 복수의 픽셀 그룹을 구성할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 복수의 픽셀 그룹은 격자 형태로 배열될 수 있다. 각 픽셀 그룹은 복수의 소자 그룹(610, 611, 612, 613, 614, 615, 616, 617, 618) 각각과 대응될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 복수의 소자 그룹(610, 611, 612, 613, 614, 615, 616, 617, 618)이 각각 배치된 사각형이 복수의 픽셀 그룹 각각에 대응될 수 있다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101) 또는 도 1의 프로세서(120))는 제1 프레임의 픽셀 값과 제2 프레임의 픽셀 값의 차이가 설정된 값 이상인 움직임이 있는 영역과 관련된 적어도 하나 이상의 소자 그룹에 포함된 하나 이상의 Tx 소자 및 하나 이상의 Rx 소자를 활성화할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 전자 장치는 9개의 소자 그룹 중 움직임 영역과 관련된 4개의 소자 그룹(610, 611, 613, 614만을 활성화하고, 나머지 소자 그룹(612, 615, 616, 617, 618)은 비활성화할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치는 활성화된 하나 이상의 Tx 소자 및 하나 이상의 Rx 소자를 통해 움직임이 있는 영역의 새로운 거리 정보를 획득하고, 움직임이 있는 영역의 기존 거리 정보를 새로운 거리 정보로 업데이트할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 움직임이 있는 영역의 Tx 소자 및 Rx 소자만을 활성화하여 새로운 거리 정보를 획득함에 따라, 소모 전력을 줄일 수 있다.
도 7(a) 내지 도 7(d)는 본 개시에 따른 프레임 간 픽셀 값의 차이의 일 실시 예를 설명하기 위한 도면이다. 예를 들어, 도 7(a) 내지 도 7(d)는 프레임 내 물체의 움직임이 없는 경우 픽셀 값의 차이를 설명하기 위한 도면이다. 일 실시 예에 따라, 도 7(a) 내지 도 7(d)에 도시된 격자는 프레임에 도시되는 것이 아닌 픽셀의 그룹을 의미하는 것이며, 픽셀의 그룹 각각은 소자 그룹과 대응된다. 각 소자 그룹은 하나 이상의 Tx 소자 및 Rx 소자를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 프레임은 카메라(예: 도 1의 카메라 모듈(180) 또는 도 3의 제2 카메라 모듈(253))를 통해 획득되는 FOV(field of view)이며, Lidar 센서(예: 도 1의 센서 모듈(176), 도 3의 제3 카메라 모듈(255) 또는 도 6의 Lidar 센서(600))를 통해 프레임의 적어도 일부의 영역에 대응되는 영역의 거리 정보가 획득될 수 있다.
일 실시 예에 따라, 도 7(a)에 도시된 제1 프레임 내 물체(710)의 위치와 도 7(b)에 도시된 제2 프레임 내 물체(720)의 위치가 동일한 경우, 도 7(c)에 도시된 바와 같이, 제1 프레임의 픽셀 값 및 제2 프레임의 픽셀 값의 차이는 0일 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 프레임 전체에 걸쳐 픽셀 값의 차이가 0일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치는 제1 프레임과 제2 프레임의 3차원의 변화를 감지할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 물체의 크기가 변경되는 경우, 물체가 포함되는 픽셀에 변화가 발생됨을 감지할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치는 제1 프레임의 픽셀 값 및 제2 프레임의 픽셀 값의 차이가 0인 경우, 프레임 내 오브젝트의 움직임이 없는 것으로 확인할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 도 7(d)에 도시된 바와 같이, 제1 프레임의 픽셀 값 및 제2 프레임의 픽셀 값의 차이는 0임에 기반하여, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))는 모든 소자 그룹의 Tx 소자(예: 도 6의 소자 그룹(610)의 Tx 소자(610-1)) 및 Rx 소자(예: 도 6의 소자 그룹(610)의 Rx 소자(610-2))를 비활성화할 수 있다.
도 8(a) 내지 도 8(d)는 본 개시에 따른 프레임 간 픽셀 값의 차이의 일 실시 예를 설명하기 위한 도면이다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 도 8(a) 내지 도 8(d)는 프레임 내 물체의 움직임이 있는 경우 픽셀 값의 차이를 설명하기 위한 도면이다. 일 실시 예에 따라, 도 8(a) 내지 도 8(d)에 도시된 격자는 프레임에 도시되는 것이 아닌 픽셀의 그룹을 의미하는 것이다. 픽셀의 그룹 각각은 소자 그룹과 대응되고, 각 소자 그룹은 하나 이상의 Tx 소자 및 Rx 소자를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 프레임은 카메라(예: 도 1의 카메라 모듈(180) 또는 도 3의 제2 카메라 모듈(253))를 통해 획득되는 FOV이며, Lidar 센서(예: 도 1의 센서 모듈(176), 도 3의 제3 카메라 모듈(255) 또는 도 6의 Lidar 센서(600))를 통해 프레임의 적어도 일부의 영역에 대응되는 영역의 거리 정보가 획득될 수 있다.
일 실시 예에 따라, 도 8(a)에 도시된 제1 프레임 내 물체(810)는 1행 2열의 영역부터 2행 3열의 영역(예: (1,2), (1,3), (2,2), (2,3) 영역)에 걸쳐 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 도 8(b)에 도시된 바와 같이, 제2 프레임 내 물체(820)의 위치는 제1 프레임 내 물체(810)의 위치보다 1열 왼쪽으로 이동하여 1행 1열의 영역부터 2행 2열의 영역(예: (1,1), (1,2), (2,1), (2,2) 영역)에 걸쳐 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101) 또는 도 1의 프로세서(120))는 도 8(c)에 도시된 바와 같은, 도 8(a)에 도시된 제1 프레임의 픽셀 값에서 도 8(b)에 도시된 제2 프레임의 픽셀 값의 차이를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 도 8(c)를 참조하면, 검은 영역은 제1 프레임과 제2 프레임의 픽셀 값이 동일한 영역이며, 흰 영역은 제1 프레임과 제2 프레임의 픽셀 값의 차이가 설정된 값 이상인 영역일 수 있다. 일 실시 예에 따라, 전자 장치는 제1 프레임의 픽셀 값과 제2 프레임의 픽셀 값의 차이가 설정된 값 이상인 영역을 물체의 움직임이 있는 영역(830)으로 식별할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 물체가 이동하는 경우, 물체의 경계 영역에서 픽셀 값의 차이가 클 것이므로, 전자 장치는 제1 프레임의 픽셀 값과 제2 프레임의 픽셀 값의 차이가 설정된 값 이상인 영역을 경계로 하여 물체의 움직임이 있는 영역(830)으로 식별할 수도 있다.
일 실시 예에 따라, 프레임 내 물체(810, 820)가 하나의 픽셀 값을 포함하는 것으로 가정하여, 도 8(c)에 도시된 바와 같이, 제1 프레임 내 물체(810)와 제2 프레임 내 물체(820)가 겹치지 않는 영역은 흰 영역으로 표시되고, 제1 프레임 내 물체(810)와 제2 프레임 내 물체(820)가 겹치는 영역은 검은 영역으로 표시되었다. 그러나, 물체에 포함된 복수의 픽셀 값이 여러 개의 픽셀 값을 포함하는 경우, 물체의 움직임이 있는 영역(830)은 복수의 픽셀 값을 포함할 수도 있다.
일 실시 예에 따라, 도 8(d)에 도시된 바와 같이 전자 장치는 제1 프레임의 픽셀 값 및 제2 프레임의 픽셀 값의 차이가 설정된 값 이상인 물체의 움직임이 있는 영역(830)에 대응되는 소자 그룹의 Tx 소자(예: 도 6의 Tx 소자(610-1)) 및 Rx 소자(예: 도 6의 Rx 소자(610-2))를 활성화할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 전자 장치는 1행 1열의 영역부터 2행 3열의 영역(예: (1,1), (1,2), (1,3), (2,1), (2,2), (2,3) 영역)에 대응되는 소자 그룹의 Tx 소자 및 Rx 소자를 활성화할 수 있다.
도 9(a) 내지 도 9(c)는 본 개시에 따른 움직임 영역의 거리 정보를 획득하는 동작의 일 실시 예를 설명하기 위한 도면이다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 도 9(a) 내지 도 9(c)는 프레임 내 물체의 움직임이 있는 경우 픽셀 값의 차이를 설명하기 위한 도면이다. 일 실시 예에 따라, 도 9(a) 내지 도 9(c)에 도시된 격자는 프레임에 도시되는 것이 아닌 픽셀의 그룹을 의미하는 것이며, 픽셀의 그룹 각각은 소자 그룹과 대응되고, 각 소자 그룹은 하나 이상의 Tx 소자 및 Rx 소자를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 프레임은 카메라(예: 도 1의 카메라 모듈(180) 또는 도 3의 제2 카메라 모듈(253))를 통해 획득되는 FOV이며, Lidar 센서(예: 도 1의 센서 모듈(176), 도 3의 제3 카메라 모듈(255) 또는 도 6의 Lidar 센서(600))를 통해 프레임의 적어도 일부의 영역에 대응되는 영역의 거리 정보가 획득될 수 있다.
일 실시 예에 따라, 도 9(a)를 참조하면, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101) 또는 도 1의 프로세서(120))는 물체(911)를 포함한 전체 영역(910)의 제1 거리 정보를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 전자 장치는 복수의 Tx 소자 및 복수의 Rx 소자를 모두 활성화하여 전체 영역(910)의 제1 거리 정보 획득과 함께 카메라(예: 도 1의 카메라 모듈(180))를 통해 제1 프레임을 획득하는 경우, 전체 영역(910)의 제1 거리 정보를 제1 프레임의 거리 정보로 메모리(예: 도 1의 메모리(130))에 저장할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 물체가 배치되는 영역의 거리는 물체가 배치되는 영역 이외의 영역의 거리보다 짧을 수 있다.
일 실시 예에 따라, 도 9(b)를 참조하면, 전자 장치는 카메라를 통해 제2 프레임을 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 제2 프레임은 물체(912)의 위치가 도 9(a)에 도시된 물체(911)의 위치보다 1열 왼쪽으로 이동한 것일 수 있다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치는 제1 프레임의 픽셀 값과 제2 프레임의 픽셀 값의 차이가 설정된 값 이상인 영역(920)을 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 제1 프레임의 픽셀 값과 제2 프레임의 픽셀 값의 차이가 설정된 값 이상인 영역(920)은 물체의 움직임이 있는 영역일 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 제1 프레임의 픽셀 값과 제2 프레임의 픽셀 값의 차이가 설정된 값 이상인 영역(920)은 물체의 움직임에 따라 제1 프레임의 픽셀 값과 제2 프레임의 픽셀 값이 설정된 값 이상인 픽셀로 구성된 영역으로, 물체가 이전에 배치되었다가 물체의 움직임에 따라 물체가 사라진 영역 및 물체의 움직임에 따라 물체가 새롭게 배치되게 된 영역을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치는 제1 프레임의 픽셀 값과 제2 프레임의 픽셀 값의 차이가 설정된 값 이상인 1행 1열의 영역부터 2행 3열의 영역(920)(예: (1,1), (1,2), (1,3), (2,1), (2,2), (2,3) 영역)에 관련된 복수의 소자 그룹을 통해 복수의 소자 그룹에 포함된 Tx 소자와 Rx 소자를 활성화하고, 활성화된 Tx 소자와 Rx 소자를 통해 영역(920)의 제2 거리 정보를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치는 도 9(c)에 도시된 바와 같이 영역(920)에 대해서는 제2 거리 정보를 이용하고 영역(920) 이외의 영역에 대해서는 도 9(a)에 도시된 제1 거리 정보를 이용하여 전체 영역(930)의 거리 정보를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 전자 장치는 도 9(a)에 도시된 제1 거리 정보 중 영역(920)에 대한 거리 정보는 제2 거리 정보로 업데이트할 수 있다.
도 10a는 본 개시에 따른 카메라가 하나인 경우 거리 정보를 획득하는 동작의 일 실시 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
일 실시 예에 따라, 도 10a를 참조하면, 1001 동작에서, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101) 또는 도 1의 프로세서(120))는 GS 카메라 기능 및 D-ToF(direct-ToF) 기능을 활성화(on)할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 전자 장치는 이미지 촬상을 위한 카메라(예: 도 1의 카메라 모듈(180)) 및 거리 정보를 획득할 수 있는 센서(예: 도 1의 센서 모듈(176))를 활성화하여 GS 카메라 기능 및 D-ToF 기능을 활성화할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 1002 동작에서, 전자 장치는 GS 카메라 기능의 GS 카메라 캡쳐 동작을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 전자 장치는 일반적인 촬영 모드(normal mode)로 글로벌 셔터 카메라 캡쳐 동작을 수행하여 제n-1 프레임을 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 1003 동작에서, 전자 장치는 D-ToF 거리를 측정할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 전자 장치는 광원에 포함된 복수의 Tx 소자 및 디텍터에 포함된 복수의 Rx 소자를 모두 활성화하여 거리 측정을 위한 광을 출력하고, 출력된 광의 반사광을 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 1002 동작과 1003 동작은 실질적으로 동일한 시점에 수행될 수 있다.
일 실시 예에 따라, 1004 동작에서, 전자 장치는 거리 정보(depth)를 추출할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 전자 장치는, 예를 들어, 활성화된 복수의 Tx 소자를 통해 출력하고 및 활성화된 복수의 Rx 소자를 통해 반사광을 수신하는데 소요된 시간을 기반으로 전체 영역의 거리 정보를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 획득된 거리 정보는 제1 프레임의 전체 영역에 대응되는 거리 정보일 수 있다.
일 실시 예에 따라, 1005 동작에서, 전자 장치는 GS 캡쳐 동작을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 전자 장치는 DVS(dynamic vision sensor) 모드로 캡쳐를 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 전자 장치는 DVS 모드로 캡쳐 동작을 수행하여 프레임 내 물체의 움직임 여부를 판단할 수 있다. 일 실시 예에 따라, DVS 모드로 캡쳐를 수행한다는 것은, 물체의 움직임 여부를 판단하기 위해 연속적인 캡쳐 동작을 통해 복수의 프레임을 획득하는 동작을 의미할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 1002 동작과 1005 동작은 연속적인 캡쳐 동작일 수 있다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치는 프레임 별로 일반적인 촬영 모드(normal mode)와 DVS 모드를 전환하여, 일부 프레임(예: 1, 3, 5, 7 프레임)은 일반적인 촬영 모드로, 다른 일부 프레임(예: 2, 4, 6, 8 프레임)은 DVS 모드로 캡쳐 동작을 수행하여 일반적인 촬영 모드와 DVS 모드가 함께 수행되도록 할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 1006 동작에서, 전자 장치는 DVS 데이터를 확인할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 전자 장치는 1005 동작에서 획득된 제n 프레임의 픽셀 값과, 1002 동작에서 획득된 제n-1 프레임의 픽셀 값의 차이를 DVS 데이터로 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 1007 동작에서 전자 장치는 픽셀 별 픽셀 값의 차이가 기준 값 이상인지 여부를 확인할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 픽셀 값의 차이가 기준 값 이상인 영역이 없으면(1007 동작-아니오), 1008 동작에서, 전자 장치는 T-DoF, Rx 소자 및 Tx 소자의 작동을 중지하는 대기 상태로 변환할 수 있다. 이는 픽셀 값의 차이가 기준 값 이상인 영역이 없으면, 물체의 움직임이 없는 것으로 새로운 거리 측정이 필요 없다. 따라서, 전자 장치는 T-DoF, Rx 소자 및 Tx 소자의 작동을 중지할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 1009 동작에서, 전자 장치는 DVS 모드 종료 여부를 확인할 수 있다. 일 실시 예에 따라, DVS 모드가 종료되면(1009 동작-예), 전자 장치는 거리 정보 획득 프로세스를 종료할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, DVS 모드가 종료되었다는 것은 거리 측정을 중단하거나 완료되었다는 의미로, 사용자가 거리 측정을 중단하기 위한 사용자 조작을 입력하거나, 설정된 시간 이상 물체의 이동이 없는 경우 DVS 모드가 종료될 수 있다.
일 실시 예에 따라, DVS 모드가 종료되지 않으면(1009 동작-아니오), 전자 장치는 1005 동작으로 돌아가 GS 캡쳐 동작을 통해 다음 프레임을 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 전자 장치는 물체의 움직임이 없는 것으로 확인되어 T-DoF, Rx 소자 및 Tx 소자가 비활성화된 경우, DVS 모드가 종료되지 않은 것으로 확인되면, 1005 동작의 DVS 모드의 GS 동작을 반복적으로 수행하여 물체의 움직임 여부를 확인할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 전자 장치는, 예를 들어, DVS 모드가 종료되지 않은 것으로 확인되는 경우, 주기적으로 물체의 움직임 여부를 판단하기 위해 연속적인 캡쳐 동작을 통해 복수의 프레임을 획득하는 동작을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 픽셀 값의 차이가 기준 값 이상인 영역이 있으면(1007 동작-예), 1010 동작에서, 전자 장치는 픽셀 값의 차이가 기준 값 이상으로 확인된 영역에 대응하는 Tx 소자를 작동시킬 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 전자 장치는 픽셀 값의 차이가 기준 값 이상인 영역과 관련된 적어도 하나 이상의 소자 그룹에 포함된 복수의 Tx 소자를 활성화하여 거리 측정을 위한 광을 출력할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 1011 동작에서, 전자 장치는 픽셀 값의 차이가 기준 값 이상으로 확인된 영역의 Rx 소자를 작동시킬 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 전자 장치는 활성화된 Tx 소자와 대응되는 Rx 소자를 활성화하여 Tx 소자로부터 출력된 광의 반사광을 수신할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 1012 동작에서, 전자 장치는 픽셀 값의 차이가 기준 값 이상으로 확인된 영역에 대한 D-ToF 거리를 측정할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 전자 장치는 Tx 소자로부터 광이 출력되고 Rx 소자로 반사광이 수신되는 동안 소요된 시간을 기반으로 픽셀 값의 차이가 기준 값 이상으로 확인된 영역에 대한 D-ToF 거리를 측정할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 1013 동작에서, 전자 장치는 거리 측정 결과를 획득했는지 여부를 확인할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 픽셀 값의 차이가 기준 값 이상으로 확인된 영역 내의 물체와의 거리가 D-ToF로 측정 가능한 거리인 경우, 전자 장치는 거리 측정 결과를 획득할 수 있으며, 픽셀 값의 차이가 기준 값 이상으로 확인된 영역 내의 물체와의 거리가 D-ToF로 측정 가능한 거리보다 먼 경우, 전자 장치는 거리 측정 결과를 획득하지 못할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 거리 측정 결과를 획득한 경우(1013 동작-예), 1014 동작에서, 제n 프레임의 거리 정보를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 전자 장치는 픽셀 값의 차이가 기준 값 이상으로 확인된 영역에 대해서는 1012 동작에서 획득된 거리 정보를 이용하고, 픽셀 값의 차이가 기준 값 이상으로 확인된 영역 이외의 영역에 대해서는 1004 동작에서 획득된 거리 정보를 이용하여 제n 프레임의 거리 정보를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 1009 동작에서, 전자 장치는 DVS 모드 종료 여부를 확인할 수 있다. 일 실시 예에 따라, DVS 모드가 종료되면(1009 동작-예), 전자 장치는 거리 정보 획득 프로세스를 종료할 수 있다.
일 실시 예에 따라, DVS 모드가 종료되지 않으면(1009 동작-아니오), 전자 장치는 1005 동작으로 돌아가 GS 캡쳐 동작을 통해 다음 프레임을 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따라, DVS 모드가 종료되었다는 것은 거리 측정을 중단하거나 완료되었다는 의미로, 예를 들어, 사용자가 거리 측정을 중단하기 위한 사용자 조작을 입력하거나, 설정된 시간 이상 물체의 이동이 없는 경우 DVS 모드가 종료될 수 있다.
일 실시 예에 따라, 거리 측정 결과가 획득되지 않으면(1013 동작-아니오), 전자 장치는 'A'로 진행할 수 있다. 'A' 이후의 프로세스에 대해서는 이하 도 10b를 참조하여 설명하기로 한다.
도 10b는 본 개시에 따른 카메라가 하나인 경우 거리 정보를 획득하는 동작의 일 실시 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
일 실시 예에 따라, 도 10b를 참조하면, 'A'에서 연결된 1015 동작에서, 전자 장치는 Tx 소자 펄스 간격 및/또는 파워를 조정할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 거리 측정 결과가 획득되지 않았다는 것은, 물체가 거리 측정 가능한 거리보다 먼 거리에 배치되기 때문이다. 전자 장치는 Tx 소자에서 출력된 광이 더 먼 거리에 도달할 수 있도록, Tx 소자의 펄스 간격을 증가시키거나, 및/또는 파워를 증가시킬 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치는 Tx 소자의 펄스 간격 및/또는 파워를 최대로 증가시키거나 단계적으로 증가시킬 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 전자 장치는 Tx 소자의 펄스 간격 및/또는 파워를 단계적으로 증가시키는 경우 1015 동작을 복수 번 수행할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 1016 동작에서 전자 장치는 D-ToF 거리를 측정할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 전자 장치는 펄스 간격 또는 파워가 증가된 Tx 소자로부터 광이 출력되고 Rx 소자로 반사광이 수신되는 동안 소요된 시간을 기반으로 D-ToF 거리를 측정할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 1017 동작에서, 전자 장치는 제n 프레임의 거리 정보가 획득되었는지 여부를 확인할 수 있다. 일 실시 예에 따라, Tx 소자의 펄스 간격 및/또는 파워를 조정한 후 제n 프레임의 거리 정보가 획득되면(1017 동작-예), 전자 장치는 'B'로 진행할 수 있다. 'B' 이후의 프로세스에 대해서는 이하 도 10a를 다시 참조하여 설명하기로 한다.
일 실시 예에 따라, 도 10a를 참조하면, 전자 장치는 제n 프레임의 거리 정보가 획득되면, 1014 동작으로 진행할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 전자 장치는 확인 영역에 대해서는 1017 동작에서 획득된 거리 정보를 이용하고, 확인 영역 이외의 영역에 대해서는 1004 동작에서 획득된 거리 정보를 이용하여 제n 프레임의 거리 정보를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, Tx 소자의 펄스 간격 및/또는 파워를 조정한 후에도 제n 프레임의 거리 정보가 획득되지 않으면(1017 동작-아니오), 1018 동작에서, 전자 장치는 DVS 모드를 통해 측정 가능한 거리 내에 움직이는 물체가 없는 것으로 판단할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 전자 장치는 측정 가능한 거리 내에 움직이는 물체가 없음에 따라 1004 동작에서 획득된 거리 정보를 제n 프레임의 거리 정보로 사용할 수 있다.
도 11a는 본 개시에 따른 카메라가 두개인 경우 거리 정보를 획득하는 동작의 일 실시 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
일 실시 예에 따라, 도 11a를 참조하면, 1101 동작에서, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101) 또는 도 1의 프로세서(120))는 GS 카메라 기능 및 D-ToF 기능을 활성화(on)할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 전자 장치는 이미지 촬상을 위한 카메라(예: 도 1의 카메라 모듈(180)) 및 거리 정보를 획득할 수 있는 센서(예: 도 1의 센서 모듈(176))를 활성화하여 GS 카메라 기능 및 D-ToF 기능을 활성화할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 1102 동작에서, 전자 장치는 GS 카메라 기능의 GS 카메라 캡쳐 동작을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 전자 장치는 일반적인 촬영 모드(normal mode)로 GS 카메라 캡쳐 동작을 수행하여 제n-1 프레임을 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 1103 동작에서, 전자 장치는 D-ToF 거리를 측정할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 전자 장치는 광원에 포함된 복수의 Tx 소자 및 디텍터에 포함된 복수의 Rx 소자를 모두 활성화하여 거리 측정을 위한 광을 출력하고, 출력된 광의 반사광을 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 1102 동작과 1103 동작은 실질적으로 동일한 시점에 수행될 수 있다.
일 실시 예에 따라, 1104 동작에서, 전자 장치는 거리 정보(depth)를 추출할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 전자 장치는 활성화된 복수의 Tx 소자를 통해 출력하고 및 활성화된 복수의 Rx 소자를 통해 반사광을 수신하는데 소요된 시간을 기반으로 전체 영역의 거리 정보를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 획득된 거리 정보는 제1 프레임의 전체 영역에 대응되는 거리 정보일 수 있다.
일 실시 예에 따라, 1105 동작에서, 전자 장치는 GS 캡쳐 동작을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 전자 장치는 2개 이상의 GS 카메라 중 하나의 GS 카메라를 이용하여 DVS 모드로 캡쳐를 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 전자 장치는 DVS 모드로 캡쳐 동작을 수행하여 프레임 내 물체의 움직임 여부를 판단할 수 있다. 일 실시 예에 따라, DVS 모드로 캡쳐를 수행한다는 것은, 물체의 움직임 여부를 판단하기 위해 연속적인 캡쳐 동작을 통해 복수의 프레임을 획득하는 동작을 의미할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 1002 동작과 1005 동작은 연속적인 캡쳐 동작일 수 있다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치는 프레임 별로 일반적인 촬영 모드(normal mode)와 DVS 모드를 전환하여, 일부 프레임(예: 1, 3, 5, 7 프레임)은 일반적인 촬영 모드로, 다른 일부 프레임(예: 2, 4, 6, 8 프레임)은 DVS 모드로 캡쳐 동작을 수행하여 일반적인 촬영 모드와 DVS 모드가 함께 수행되도록 할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 1106 동작에서, 전자 장치는 DVS 데이터를 확인할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 전자 장치는 1105 동작에서 획득된 제n 프레임의 픽셀 값과, 1102 동작에서 획득된 제n-1 프레임의 픽셀 값의 차이를 DVS 데이터로 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 1107 동작에서 전자 장치는 픽셀 별 픽셀 값의 차이가 기준 값 이상인 영역이 있는지 여부를 확인할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 픽셀 값의 차이가 기준 값 이상인 영역이 없으면(1107 동작-아니오), 1108 동작에서, 전자 장치는 T-DoF, Rx 소자 및 Tx 소자의 작동을 중지하는 대기 상태로 변환할 수 있다. 이는 픽셀 값의 차이가 기준 값 이상인 영역이 없으면, 물체의 움직임이 없는 것으로 새로운 거리 측정이 필요 없다. 따라서, 전자 장치는 T-DoF, Rx 소자 및 Tx 소자의 작동을 중지할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 1109 동작에서, 전자 장치는 DVS 모드 종료 여부를 확인할 수 있다. 일 실시 예에 따라, DVS 모드가 종료되면(1109 동작-예), 전자 장치는 거리 정보 획득 프로세스를 종료할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, DVS 모드가 종료되었다는 것은 거리 측정을 중단하거나 완료되었다는 의미로, 사용자가 거리 측정을 중단하기 위한 사용자 조작을 입력하거나, 설정된 시간 이상 물체의 이동이 없는 경우 DVS 모드가 종료될 수 있다.
일 실시 예에 따라, DVS 모드가 종료되지 않으면(1109 동작-아니오), 전자 장치는 1105 동작으로 돌아가 GS 캡쳐 동작을 통해 다음 프레임을 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 전자 장치는 물체의 움직임이 없는 것으로 확인되어 T-DoF, Rx 소자 및 Tx 소자가 비활성화된 경우, DVS 모드가 종료되지 않은 것으로 확인되면, 1105 동작의 DVS 모드의 GS 동작을 반복적으로 수행하여 물체의 움직임 여부를 확인할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 픽셀 값의 차이가 기준 값 이상인 영역이 있으면(1107 동작-예), 1110 동작에서, 전자 장치는 확인 영역에 대응하는 Tx 소자를 작동시킬 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 전자 장치는 픽셀 값의 차이가 기준 값 이상인 영역과 관련된 적어도 하나 이상의 소자 그룹에 포함된 복수의 Tx 소자를 활성화하여 거리 측정을 위한 광을 출력할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 1111 동작에서, 전자 장치는 확인 영역의 Rx 소자를 작동시킬 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 전자 장치는 활성화된 Tx 소자와 대응되는 Rx 소자를 활성화하여 Tx 소자로부터 출력된 광의 반사광을 수신할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 1112 동작에서, 전자 장치는 확인 영역에 대응하는 D-ToF 거리를 측정할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 전자 장치는 Tx 소자로부터 광이 출력되고 Rx 소자로 반사광이 수신되는 동안 소요된 시간을 기반으로 확인 영역에 대응하는 D-ToF 거리를 측정할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 1113 동작에서, 전자 장치는 거리 측정 결과를 획득했는지 여부를 확인할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 확인 영역 내의 물체와의 거리가 D-ToF로 측정 가능한 거리인 경우, 전자 장치는 거리 측정 결과를 획득할 수 있으며, 확인 영역 내의 물체와의 거리가 D-ToF로 측정 가능한 거리보다 먼 경우, 전자 장치는 거리 측정 결과를 획득하지 못할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 거리 측정 결과를 획득한 경우(1113 동작-예), 1114 동작에서, 제n 프레임의 거리 정보를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 전자 장치는 확인 영역에 대해서는 1112 동작에서 획득된 거리 정보를 이용하고, 확인 영역 이외의 영역에 대해서는 1104 동작에서 획득된 거리 정보를 이용하여 제n 프레임의 거리 정보를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 1109 동작에서, 전자 장치는 DVS 모드 종료 여부를 확인할 수 있다. 일 실시 예에 따라, DVS 모드가 종료되면(1109 동작-예), 전자 장치는 거리 정보 획득 프로세스를 종료할 수 있다.
일 실시 예에 따라, DVS 모드가 종료되지 않으면(1109 동작-아니오), 전자 장치는 1105 동작으로 돌아가 2개 이상의 GS 카메라 중 하나를 이용하는 GS 캡쳐 동작을 통해 다음 프레임을 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, DVS 모드가 종료되었다는 것은 거리 측정을 중단하거나 완료되었다는 의미로, 사용자가 거리 측정을 중단하기 위한 사용자 조작을 입력하거나, 설정된 시간 이상 물체의 이동이 없는 경우 DVS 모드가 종료될 수 있다.
일 실시 예에 따라, 거리 측정 결과가 획득되지 않으면(1113 동작-아니오), 전자 장치는 'A'로 진행할 수 있다. 'A' 이후의 프로세스에 대해서는 이하 도 11b를 참조하여 설명하기로 한다.
도 11b는 본 개시에 따른 카메라가 두개인 경우 거리 정보를 획득하는 동작의 일 실시 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
일 실시 예에 따라, 도 11b를 참조하면, 'A'에서 연결된 1115 동작에서, 전자 장치는 2개의 GS 카메라를 이용하여 캡쳐 동작을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 거리 측정 결과가 획득되지 않았다는 것은, 물체가 거리 측정 가능한 거리보다 먼 거리에 배치되기 때문이다. 전자 장치는 2개의 GS 카메라가 포함된 경우에는 2개의 GS 카메라 기능의 일반적인 촬영 모드(normal mode)로 GS 카메라 캡쳐 동작을 수행하여 제3 프레임 및 제4 프레임을 획득할 수 있다. 도 11b에서는 1113 동작에서 거리 정보가 획득되지 않은 경우, 1115 동작에서 제3 프레임 및 제4 프레임을 획득하는 것으로 도시 및 설명하였다. 그러나, 일 실시 예에 따라, 도 11a의 1105 동작에서 획득된 프레임 및 1105 동작의 프레임이 획득될 때 다른 카메라에서 동시에 획득된 프레임이 사용될 수도 있다.
일 실시 예에 따라, 도 11b에서는 2개의 GS 카메라가 포함된 경우, 디스패리티를 통해 거리 정보를 획득하는 것으로 도시 및 설명하였다. 그러나, 일 실시 예에 따라, 2개의 GS 카메라가 포함된 경우에도, 확인 영역에 대응되는 Tx 소자로부터 광이 출력되고 Rx 소자로 반사광이 수신되는 동안 소요된 시간을 기반으로 확인 영역에 대응하는 D-ToF 거리를 측정할 수도 있다.
일 실시 예에 따라, 1116 동작에서 전자 장치는 디스패리티(disparity)를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 전자 장치는 두 프레임에 포함된 동일한 물체의 위치의 차이인 디스패리티를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 전자 장치는 도 11a의 1113 동작에서 거리 정보를 획득하지 못한 이후 2개의 GS 카메라를 통해 제3 프레임 및 제4 프레임을 획득하고, 제3 프레임 및 제4 프레임의 디스패리티를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 전자 장치는 1105 동작에서 획득된 제2 프레임 및 제2 프레임과 동시에 획득된 프레임을 기반으로 디스패리티를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 전자 장치는 1116 동작에서 디스패리티를 획득한 후 'B'로 진행할 수 있다. 'B' 이후의 프로세스에 대해서는 이하 도 11a를 다시 참조하여 설명하기로 한다.
일 실시 예에 따라, 도 11a를 참조하면, 전자 장치는 제n 프레임의 거리 정보가 획득되면, 1114 동작으로 진행할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 예를 들어, 전자 장치는 제3 프레임 및 제4 프레임의 디스패리티를 기반으로 제n 프레임의 거리 정보를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 전자 장치는 제2 프레임 및 제2 프레임과 동시에 획득된 프레임을 기반으로 제n 프레임의 거리 정보를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 전자 장치는 동시에 획득된 두 프레임 내의 동일한 물체의 위치 차이를 기반으로 전자 장치와 물체와의 거리를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 예를 들어, 두 프레임에 각각 포함된 동일한 물체의 위치 차이는, 두 프레임을 각각 획득한 두 카메라 사이의 거리에 의해 발생한 것이다. 전자 장치는 두 카메라 사이의 거리 및 두 프레임에 각각 포함된 동일한 물체에 대응되는 픽셀의 위치의 차이(예: 픽셀 사이의 거리)를 기반으로 전자 장치와 물체의 거리를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치는 픽셀 값의 차이가 기준 값 이상으로 확인된 영역에 대해서는 1114 동작에서 획득된 거리 정보를 이용하고, 확인 영역 이외의 영역에 대해서는 1104 동작에서 획득된 거리 정보를 이용하여 제n 프레임의 거리 정보를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 전자 장치는 도 11b의 1116 동작에서 획득된 디스패리티를 기반으로 제n 프레임 전체의 거리 정보를 획득할 수도 있다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101) 또는 도 2의 웨어러블 전자 장치(200))는, 이미지 센서(예: 도 1의 카메라 모듈(180) 또는 도 3의 제2 카메라 모듈(253)), 복수의 광전송 소자를 포함하는 광전송 모듈(예: 도 1의 센서 모듈(176), 도 3의 제3 카메라 모듈(255) 또는 도 6의 Lidar 센서(600)), 복수의 Rx 소자를 포함하는 디텍터(예: 도 1의 센서 모듈(176), 도 3의 제3 카메라 모듈(255) 또는 도 6의 Lidar 센서(600)) 및 상기 이미지 센서, 상기 광전송 모듈 및 상기 광수신 모듈과 작동적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 복수의 광전송 소자 및 상기 복수의 광수신 소자를 통해 제1 거리 정보를 획득하고, 상기 이미지 센서를 통해 제1 프레임 및 제2 프레임을 획득하고, 상기 이미지 센서를 통해 상기 제2 프레임 중 상기 제1 프레임과 픽셀 값의 차이가 설정된 값 이상인 영역과 관련된 영역 정보를 획득하고, 상기 복수의 광전송 소자 중 상기 영역에 대응되는 광전송 소자를 활성화하고, 상기 활성화된 광전송 소자 및 상기 복수의 광수신 소자를 통해 상기 영역의 제2 거리 정보를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 영역에 대한 거리 정보는 상기 제2 거리 정보를 이용하고, 상기 영역 이외의 영역에 대한 거리 정보는 상기 제1 거리 정보를 이용할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 복수의 광수신 소자 중 상기 영역에 대응되는 광수신 소자를 활성화하고, 상기 활성화된 광전송 소자 및 상기 활성화된 광수신 소자를 통해 상기 영역의 제2 거리 정보를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 메모리(예: 도 1의 메모리(130))를 더 포함하고, 상기 이미지 센서는, 상기 제1 프레임에 포함된 각 픽셀들의 픽셀 값을 상기 메모리에 저장하고, 상기 제2 프레임을 획득하고, 상기 제2 프레임에 포함된 픽셀의 픽셀 값과 상기 저장된 상기 제1 프레임에 포함된 픽셀의 픽셀 값의 차이를 각 픽셀들에 대해 획득하고, 상기 차이가 상기 설정된 값 이상인 픽셀을 포함하는 상기 영역과 관련된 영역 정보를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 광전송 모듈 및 상기 광수신 모듈은 격자 형태로 배열된 복수의 소자 그룹을 포함하고, 상기 복수의 소자 그룹 각각은 하나 이상의 광전송 소자 및 상기 하나 이상의 광전송 소자에 대응되는 하나 이상의 광수신 소자를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 영역과 관련된 적어도 하나 이상의 소자 그룹에 포함된 상기 하나 이상의 광전송 소자를 활성화할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 활성화된 광전송 소자 및 상기 복수의 광수신 소자를 통해 상기 영역의 상기 제2 거리 정보 획득에 실패하면, 상기 활성화된 광전송 소자의 파워를 증가시킬 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 활성화된 광전송 소자 및 상기 복수의 광수신 소자를 통해 상기 영역의 상기 제2 거리 정보 획득에 실패하면, 상기 활성화된 광전송 소자의 펄스 간격을 증가시킬 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 이미지 센서는 복수로 제공될 수 있고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 활성화된 광전송 소자 및 상기 복수의 광수신 소자를 통해 상기 영역의 제2 거리 정보 획득에 실패하면, 상기 복수의 이미지 센서 중 2개의 이미지 센서를 통해 획득된 제3 프레임 및 제4 프레임의 디스패리티(disparity)를 기반으로 제3 거리 정보를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 메모리를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 메모리에 저장된 상기 제1 거리 정보를 상기 제3 거리 정보로 업데이트할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치의 제어 방법은, 광전송 모듈에 포함된 복수의 광전송 소자 및 광수신 모듈에 포함된 복수의 광수신 소자를 통해 제1 거리 정보를 획득하는 동작, 이미지 센서를 통해 제1 프레임 및 제2 프레임을 획득하는 동작, 상기 이미지 센서를 통해 상기 제2 프레임 중 상기 제1 프레임과 픽셀 값의 차이가 설정된 값 이상인 영역과 관련된 영역 정보를 획득하는 동작, 상기 복수의 광전송 소자 중 상기 영역에 대응되는 광전송 소자를 활성화하는 동작 및 상기 활성화된 광전송 소자 및 상기 복수의 광수신 소자를 통해 상기 영역의 제2 거리 정보를 획득하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 영역에 대한 거리 정보는 상기 제2 거리 정보를 이용하고, 상기 영역 이외의 영역에 대한 거리 정보는 상기 제1 거리 정보를 이용하는 동작을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 복수의 광수신 소자 중 상기 영역에 대응되는 광수신 소자를 활성화하는 동작을 더 포함하고, 상기 영역의 제2 거리 정보를 획득하는 동작은, 상기 활성화된 광전송 소자 및 상기 활성화된 광수신 소자를 통해 상기 영역의 제2 거리 정보를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 이미지 센서를 통해 상기 제2 프레임 중 상기 제1 프레임과 픽셀 값의 차이가 설정된 값 이상인 영역과 관련된 영역 정보를 획득하는 동작은, 상기 제1 프레임에 포함된 각 픽셀들의 픽셀 값을 메모리에 저장하고, 상기 제2 프레임을 획득하고, 상기 제2 프레임에 포함된 픽셀의 픽셀 값과 상기 저장된 상기 제1 프레임에 포함된 픽셀의 픽셀 값의 차이를 각 픽셀들에 대해 획득하고, 상기 차이가 상기 설정된 값 이상인 픽셀을 포함하는 상기 영역과 관련된 상기 영역 정보를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 광전송 모듈 및 상기 광수신 모듈은 격자 형태로 배열된 복수의 소자 그룹을 포함하고, 상기 복수의 소자 그룹 각각은 하나 이상의 광전송 소자 및 상기 하나 이상의 광전송 소자에 대응되는 하나 이상의 광수신 소자를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 활성화하는 동작은, 상기 영역과 관련된 적어도 하나 이상의 소자 그룹에 포함된 하나 이상의 광전송 소자를 활성화할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 활성화된 광전송 소자 및 상기 복수의 광수신 소자를 통해 상기 영역의 상기 제2 거리 정보 획득에 실패하면, 상기 활성화된 광전송 소자의 파워를 증가시키는 동작을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 활성화된 광전송 소자 및 상기 복수의 광수신 소자를 통해 상기 영역의 상기 제2 거리 정보 획득에 실패하면, 상기 활성화된 광전송 소자의 펄스 간격을 증가시키는 동작을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 이미지 센서는 복수로 제공될 수 있고, 상기 활성화된 광전송 소자 및 상기 복수의 광수신 소자를 통해 상기 영역의 상기 제2 거리 정보 획득에 실패하면, 상기 복수의 이미지 센서 중 2개의 이미지 센서를 통해 획득된 제3 프레임 및 제4 프레임의 디스패리티(disparity)를 기반으로 제3 거리 정보를 획득하는 동작을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 메모리에 저장된 상기 제1 거리 정보를 상기 제3 거리 정보로 업데이트하는 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. "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 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 (15)

  1. 전자 장치에 있어서,
    이미지 센서;
    복수의 광전송 소자를 포함하는 광전송 모듈;
    복수의 광수신 소자를 포함하는 광수신 모듈; 및
    상기 이미지 센서, 상기 광전송 모듈 및 상기 광수신 모듈과 작동적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서;를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 복수의 광전송 소자 및 상기 복수의 광수신 소자를 통해 제1 거리 정보를 획득하고,
    상기 이미지 센서를 통해 제1 프레임 및 제2 프레임을 획득하고,
    상기 이미지 센서를 통해 상기 제2 프레임 중 상기 제1 프레임과 픽셀 값의 차이가 설정된 값 이상인 영역과 관련된 영역 정보를 획득하고,
    상기 영역 정보를 기반으로 상기 복수의 광전송 소자 중 상기 영역에 대응되는 광전송 소자를 활성화하고,
    상기 활성화된 광전송 소자 및 상기 복수의 광수신 소자를 통해 상기 영역의 제2 거리 정보를 획득하도록 설정된 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 영역에 대한 거리 정보는 상기 제2 거리 정보를 이용하고, 상기 영역 이외의 영역에 대한 거리 정보는 상기 제1 거리 정보를 이용하는 전자 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 복수의 광수신 소자 중 상기 영역에 대응되는 광수신 소자를 활성화하고,
    상기 활성화된 광전송 소자 및 상기 활성화된 광수신 소자를 통해 상기 영역의 상기 제2 거리 정보를 획득하는 전자 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    메모리;를 더 포함하고,
    상기 이미지 센서는,
    상기 제1 프레임에 포함된 각 픽셀들의 픽셀 값을 상기 메모리에 저장하고,
    상기 제2 프레임을 획득하고,
    상기 픽셀들 중 상기 제2 프레임에 포함된 픽셀의 픽셀 값과 상기 저장된 상기 제1 프레임에 포함된 픽셀의 픽셀 값의 차이를 각 픽셀들에 대해 획득하고,
    상기 픽셀들 중 상기 차이가 상기 설정된 값 이상인 픽셀을 포함하는 상기 영역과 관련된 영역 정보를 획득하는 전자 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광전송 모듈 및 상기 광수신 모듈은 격자 형태로 배열된 복수의 소자 그룹을 포함하고,
    상기 복수의 소자 그룹 각각은 하나 이상의 광전송 소자 및 상기 하나 이상의 광전송 소자에 대응되는 하나 이상의 광수신 소자를 포함하는, 전자 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 영역과 관련된 적어도 하나 이상의 소자 그룹에 포함된 상기 하나 이상의 광전송 소자를 활성화하는 전자 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 활성화된 광전송 소자 및 상기 복수의 광수신 소자를 통해 상기 영역의 상기 제2 거리 정보 획득에 실패함에 기반하여, 상기 활성화된 광전송 소자의 파워를 증가시키는 전자 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 활성화된 광전송 소자 및 상기 복수의 광수신 소자를 통해 상기 영역의 상기 제2 거리 정보 획득에 실패함에 기반하여, 상기 활성화된 광전송 소자의 펄스 간격을 증가시키는 전자 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 이미지 센서는 복수로 제공되고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 활성화된 광전송 소자 및 상기 복수의 광수신 소자를 통해 상기 영역의 상기 제2 거리 정보 획득에 실패함에 기반하여, 상기 2개 이상의 이미지 센서 중 2개의 이미지 센서를 통해 획득된 제3 프레임 및 제4 프레임의 디스패리티(disparity)를 기반으로 제3 거리 정보를 획득하는 전자 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    메모리;를 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 메모리에 저장된 상기 제1 거리 정보를 상기 제3 거리 정보로 업데이트하는 전자 장치.
  11. 전자 장치의 제어 방법에 있어서,
    광전송 모듈에 포함된 복수의 광전송 소자 및 광수신 모듈에 포함된 복수의 광수신 소자를 통해 제1 거리 정보를 획득하는 동작;
    이미지 센서를 통해 제1 프레임 및 제2 프레임을 획득하는 동작;
    상기 이미지 센서를 통해 상기 제2 프레임 중 상기 제1 프레임과 픽셀 값의 차이가 설정된 값 이상인 영역과 관련된 영역 정보를 획득하는 동작;
    상기 영역 정보를 기반으로 상기 복수의 광전송 소자 중 상기 영역에 대응되는 광전송 소자를 활성화하는 동작; 및
    상기 활성화된 광전송 소자 및 상기 복수의 광수신 소자를 통해 상기 영역의 제2 거리 정보를 획득하는 동작;을 포함하는 전자 장치의 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 영역에 대한 거리 정보는 상기 제2 거리 정보를 이용하고, 상기 영역 이외의 영역에 대한 거리 정보는 상기 제1 거리 정보를 이용하는 동작;을 더 포함하는 전자 장치의 제어 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 광수신 소자 중 상기 영역에 대응되는 광수신 소자를 활성화하는 동작;을 더 포함하고,
    상기 영역의 제2 거리 정보를 획득하는 동작은,
    상기 활성화된 광전송 소자 및 상기 활성화된 광수신 소자를 통해 상기 영역의 상기 제2 거리 정보를 획득하는 전자 장치의 제어 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 이미지 센서를 통해 상기 제2 프레임 중 상기 제1 프레임과 픽셀 값의 차이가 설정된 값 이상인 영역과 관련된 영역 정보를 획득하는 동작은,
    상기 제1 프레임에 포함된 각 픽셀들의 픽셀 값을 메모리에 저장하고,
    상기 제2 프레임을 획득하고,
    상기 픽셀들 중 상기 제2 프레임에 포함된 픽셀의 픽셀 값과 상기 저장된 상기 제1 프레임에 포함된 픽셀의 픽셀 값의 차이를 각 픽셀들에 대해 획득하고,
    상기 픽셀들 중 상기 차이가 상기 설정된 값 이상인 픽셀을 포함하는 상기 영역과 관련된 상기 영역 정보를 획득하는 전자 장치의 제어 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 광전송 모듈 및 상기 광수신 모듈은 격자 형태로 배열된 복수의 소자 그룹을 포함하고,
    상기 복수의 소자 그룹 각각은 하나 이상의 광전송 소자 및 상기 하나 이상의 광전송 소자에 대응되는 하나 이상의 광수신 소자를 포함하는, 전자 장치의 제어 방법.
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