KR100884895B1 - Managing system of Mobile Devices equipped with a camera and Head Mounted Device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 신체 반응을 이용하여 이동장치 및 이에 장착된 카메라를 제어하는 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 이동장치에 장착된 카메라에 의해 획득한 영상신호를 수신하여 디스플레이하는 헤드 마운트형 장치(Head Mounted Device; HMD)에는, 눈동자의 움직임을 추적하는 아이 트래커(Eye Tracker), 수평면에 대한 HMD의 기울기를 측정하는 중력센서 및 각막의 굴절 정도를 측정하는 자동 굴절 검안기가 장착된다. 상기 HMD는 이를 착용한 사용자의 눈동자 및 머리의 움직임과 각막 굴절률을 측정하여, 상기 측정한 정보를 이동장치로 전송한다. 따라서, HMD를 착용한 사용자의 신체 반응에 따라 이동장치 및 이에 장착된 카메라의 동작을 제어할 수 있다.The present invention relates to a system for controlling a mobile device and a camera mounted thereto using body reactions. According to the present invention, a head mounted device (HMD) for receiving and displaying an image signal acquired by a camera mounted on a mobile device includes an eye tracker for tracking the movement of an eye, on a horizontal plane. It is equipped with a gravity sensor to measure the tilt of the HMD for the automatic refractometer to measure the degree of refraction of the cornea. The HMD measures eye movements and head movements and corneal refractive index of the user wearing the same, and transmits the measured information to the mobile device. Therefore, it is possible to control the operation of the mobile device and the camera mounted thereon according to the body reaction of the user wearing the HMD.
이동장치, 카메라, 제어, 신체반응, HMD, 아이 트래커, 자동 굴절 검안기, 중력 센서 Mobility Device, Camera, Control, Body Response, HMD, Eye Tracker, Auto Refractor, Gravity Sensor
Description
본 발명은 신체 반응을 이용하여 이동장치 및 이에 장착된 카메라를 제어하는 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 이동장치에 장착된 카메라에 의해 획득한 영상신호를 수신하여 디스플레이하는 헤드 마운트형 장치(Head Mounted Device; HMD)에는, 눈동자의 움직임을 추적하는 아이 트래커(Eye Tracker), 수평면에 대한 HMD의 기울기를 측정하는 중력센서 및 각막의 굴절 정도를 측정하는 자동 굴절 검안기가 장착된다. 상기 HMD는 이를 착용한 사용자의 눈동자 및 머리의 움직임과 각막 굴절률을 측정하여, 상기 측정한 정보를 이동장치로 전송한다. 따라서, HMD를 착용한 사용자의 신체 반응에 따라 이동장치 및 이에 장착된 카메라의 동작을 제어할 수 있다. The present invention relates to a system for controlling a mobile device and a camera mounted thereto using body reactions. According to the present invention, a head mounted device (HMD) for receiving and displaying an image signal acquired by a camera mounted on a mobile device includes an eye tracker for tracking the movement of an eye, on a horizontal plane. It is equipped with a gravity sensor to measure the tilt of the HMD for the automatic refractometer to measure the degree of refraction of the cornea. The HMD measures eye movements and head movements and corneal refractive index of the user wearing the same, and transmits the measured information to the mobile device. Therefore, it is possible to control the operation of the mobile device and the camera mounted thereon according to the body reaction of the user wearing the HMD.
로봇 기술의 발전에 따라, 산업용 로봇뿐만 아니라 가정용 로봇, 애완견 로 봇 등 다양한 종류의 로봇이 개발되고 있으며, 이러한 로봇들은 대체로 센서나 카메라를 장착하여 외부의 환경을 인식할 수 있도록 구성된다. 원격지에 있는 사용자는, HMD와 같은 디스플레이 장치를 통신망을 통해 시각적인 인식 능력이 있는 로봇과 연결함으로써, 로봇이 획득한 외부 환경의 영상을 실시간으로 볼 수 있다. 이때, 사용자가 로봇을 통해 바라보는 영상의 영역을 조정하기 위해서는, 별도의 원격 조정기를 이용하여 사용자가 수동으로 로봇 등의 이동장치 및 이에 장착된 카메라의 동작을 조정하여야 하는 불편함이 있다. With the development of robot technology, not only industrial robots but also various kinds of robots such as home robots and dog robots are being developed, and these robots are generally configured to recognize an external environment by mounting a sensor or a camera. A remote user can connect a display device such as an HMD with a robot having visual recognition capability through a communication network, so that an image of an external environment acquired by the robot can be viewed in real time. In this case, in order to adjust the area of the image that the user views through the robot, it is inconvenient for the user to manually adjust the operation of a mobile device such as a robot and a camera mounted thereto using a separate remote controller.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서는, 이동장치에 장착된 카메라에 의해 획득한 영상신호를 수신하여 디스플레이하는 헤드 마운트형 장치(Head Mounted Device; HMD)에는, 눈동자의 움직임을 추적하는 아이 트래커(Eye Tracker), 수평면에 대한 HMD의 기울기를 측정하는 중력센서 및 각막의 굴절 정도를 측정하는 자동 굴절 검안기가 장착된다. 또한, 상기 HMD는 이를 착용한 사용자의 눈동자 및 머리의 움직임과 각막 굴절률을 측정하여, 상기 측정한 정보를 이동장치로 전송하도록 구성된다. 이를 통해, HMD를 착용한 사용자의 신체 반응에 따라 이동장치 및 이에 장착된 카메라의 동작을 제어할 수 있도록 한다. The present invention has been made to solve the problems described above, in the present invention, in the head mounted device (HMD) for receiving and displaying the video signal obtained by the camera mounted on the mobile device, The Eye Tracker tracks eye movements, a gravity sensor that measures the tilt of the HMD relative to the horizontal plane, and an automatic refractometer that measures the degree of refraction of the cornea. In addition, the HMD is configured to measure the movement of the pupil and head of the user and the corneal refractive index of the user wearing it, and transmit the measured information to the mobile device. Through this, it is possible to control the operation of the mobile device and the camera mounted thereon according to the body reaction of the user wearing the HMD.
본 발명은 이동장치 및 이에 장착된 카메라의 제어 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은, 카메라가 장착된 이동장치로서, 상기 카메라에 의해 획득한 영상신호를 유무선 통신망을 통해 원격지에 있는 헤드 마운트형 장치(Head Mounted Device; HMD)로 전송하고, 상기 HMD로부터 상기 HMD를 착용한 사용자의 신체반응 정보를 수신하며, 상기 신체반응 정보를 기반으로 상기 카메라의 동작을 제어하는 상기 이동장치; 및 상기 이동장치와 유무선 통신망을 통해 연결된 상기 HMD로서, 상기 이동장치로부터 수신한 영상신호를 상기 HMD를 착용한 사용자에게 디스플레이 하고, 상기 사용자의 신체반응을 측정하며, 상기 측정한 신체반응 정보를 상기 이동장치로 전송하는 상기 HMD를 포함한다.The present invention relates to a control system of a mobile device and a camera mounted thereto. The system is a mobile device equipped with a camera, and transmits an image signal obtained by the camera to a head mounted device (HMD) remotely located through a wired or wireless communication network, and wears the HMD from the HMD. The mobile device receiving body reaction information of a user and controlling the operation of the camera based on the body reaction information; And the HMD connected to the mobile device through a wired / wireless communication network, displaying an image signal received from the mobile device to a user wearing the HMD, measuring a physical response of the user, and displaying the measured physical response information. The HMD transmits to a mobile device.
본 발명에 의하면, 아이 트래커, 중력센서 및 자동 굴절 검안기가 장착된 HMD를 이용하여 HMD를 착용한 사용자의 눈동자와 머리의 움직임 및 각막 굴절률 등의 신체 반응을 측정하고, 측정된 신체 반응에 따라 이동장치 및 이에 장착된 카메라의 동작을 제어할 수 있다. According to the present invention, by using an HMD equipped with an eye tracker, a gravity sensor, and an automatic refractometer, the body reaction of the user and the head and the corneal refractive index of the user wearing the HMD are measured and moved according to the measured body reaction. It is possible to control the operation of the device and the camera mounted thereon.
이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명한다. 그러나, 본 발명이 하기의 실시예에 의하여 제한되는 것은 아니다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited by the following examples.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동장치 및 이에 장착된 카메라의 제어 시스템을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a control system of a mobile device and a camera mounted thereto according to an embodiment of the present invention.
상기 제어 시스템은, 카메라가 장착되어 외부 환경에 대한 영상신호를 획득할 수 있는 이동장치(20, 30)와 상기 영상 신호를 디스플레이하는 헤드 마운트형 장치(Head Mounted Device; HMD)(10)를 포함하며, 이동장치(20, 30)와 HMD(10)는 유무선 통신망을 통해 연결되어 서로 통신할 수 있다. The control system includes a mobile device (20, 30) that is equipped with a camera to obtain a video signal for the external environment and a head mounted device (HMD) (10) for displaying the video signal The
이동장치(20, 30)는 카메라와 같은 영상 획득 수단을 포함하여 이를 통해 영 상신호를 획득할 수 있는 장치라면, 가정용 로봇, 정찰용 로봇, 무인 자동차 등 그 종류에 상관없이 가능하다. 또한, 본 발명에 따른 제어 시스템은 하나 이상의 이동장치들을 포함할 수도 있다. If the
이동장치(20, 30)는 장착된 카메라에 의해 영상신호를 획득하고, 획득한 영상신호를 유무선 통신망을 통해 실시간으로 원격지의 HMD(10)에 전송한다. 또한, 이동장치(20, 30)는 HMD(10)로부터 HMD(10)를 착용한 사용자의 신체반응 정보를 수신한다.The
이동장치(20, 30)는 상기 사용자의 신체반응 정보를 기반으로 하여 자동으로 상기 이동장치 및 카메라의 동작을 제어(이를 '자동조작모드'라고 한다)하도록 구성된다. 또한, 이동장치(20, 30) 및 카메라의 동작을 원격으로 조작할 수 있는 조작부(미도시)가 별도로 구비된 경우, 사용자가 조작부를 통해 수동으로 이동장치 (20, 30) 및 카메라의 동작을 조작(이를 '수동조작모드'라고 한다)할 수도 있다. The
이동장치(20, 30)가 자동조작모드로 동작하는 경우, 이동장치(20, 30)는 HMD(10)로부터 수신한 사용자의 신체반응 정보의 종류에 따라 이동장치 자체의 동작 및 장착된 카메라 동작을 제어할 수 있다. When the
도 3 내지 도 5는, 이동장치(20, 30)가 HMD(10)에 장착된 중력센서, 아이 트래커 및 자동 굴절 검안기를 이용하여 이동장치에 장착된 카메라를 제어하는 것을 도시한 도면이다. 3 to 5 show that the
본 발명의 일 실시예에 따라, HMD(10)가 중력센서를 장착한 경우, 이동장치(20, 30)는 중력센서를 통해 측정한 기울기에 따라 카메라의 기울기를 제어하고, 필요시 이동장치 자체의 동작을 제어할 수도 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 사용자가 머리를 한쪽으로 기울이면, 중력센서가 그 기울기를 측정하고, 이동장치(20, 30)는 HMD(10)로부터 상기 기울기 정보를 수신하여 이에 따라 카메라를 기울이거나 또는 로봇의 움직임을 제어한다. According to an embodiment of the present invention, when the HMD 10 is equipped with a gravity sensor, the moving
한편, HMD(10)가 아이 트래커를 장착한 경우, 이동장치(20, 30)는 아이 트래커을 통해 추적한 눈동자의 이동 방향에 따라 카메라를 회전하도록 제어한다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 사용자가 왼쪽을 바라보면, 아이 트래커는 눈동자의 움직임을 추적하고, 이동장치(20, 30)는 HMD(10)로부터 이 정보를 수신하여 카메라가 왼쪽으로 회전하도록 제어한다. On the other hand, when the HMD 10 is equipped with an eye tracker, the moving
또한, HMD(10)가 자동 굴절 검안기를 장착한 경우에는, 자동 굴절 검안기를 통해 측정한 각막 굴절 정도에 따라 카메라의 줌을 제어하며, 필요시 이동장치 자체의 위치를 이동시킬 수도 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 사용자가 HMD(10)에 의해 디스플레이되는 영상 중 비교적 멀리 있는 물체를 바라보면, 자동 굴절 검안기는 사용자 각막의 굴절 정도를 측정하며, 이동장치(20, 30)는 HMD(10)로부터 이 정보를 수신하여 카메라의 줌 인(Zoom In) 기능을 실행하거나 또는 이동장치 자체를 앞으로 이동시킨다. In addition, when the HMD 10 is equipped with an automatic refraction optometry, the zoom of the camera is controlled according to the corneal refraction degree measured by the automatic refraction optometry, and the position of the moving device itself may be moved if necessary. For example, as shown in FIG. 5, when the user looks at a relatively distant object in the image displayed by the
도 2는 도 1에 도시된 HMD의 상세 구성을 도시한 도면으로, (a)는 HMD의 내부 구성도이고, (b)는 HMD의 전면도이며, (c)는 HMD의 상부에서 본 도면이다. HMD(10)는 이동장치(20, 30)로부터 수신한 영상신호를 HMD(10)를 착용한 사용자에 게 디스플레이하여 사용자가 원격지의 영상을 실시간으로 볼 수 있도록 해준다. 2 is a view showing a detailed configuration of the HMD shown in Figure 1, (a) is an internal configuration diagram of the HMD, (b) is a front view of the HMD, (c) is a view seen from the top of the HMD. . The HMD 10 displays the image signals received from the
HMD(10)는, HMD(10)를 착용한 사용자의 눈동자 움직임을 추적하는 아이 트래커(Eye Tracker), 수평면에 대한 HMD(10)의 기울기를 측정하는 중력센서 및 HMD(10)를 착용한 사용자의 각막의 굴절 정도를 측정하는 자동 굴절 검안기 중 하나 이상을 선택적으로 포함한다. 따라서, HMD(10)는 HMD(10)를 착용한 사용자가 디스플레이되는 영상을 보는 동안에 나타내는 신체반응을 측정하고, 측정한 정보를 이동장치(20, 30)로 전송할 수 있다.The HMD 10 includes an eye tracker that tracks eye movements of a user who wears the
또한, 본 발명에 따른 제어 시스템은 하나 이상의 이동장치들을 포함하는 경우, HMD(10)는 상기 하나 이상의 이동장치들 중 사용자에 의해 선택된 하나의 이동장치로 상기 측정한 신체반응 정보를 전송하도록 구성될 수 있다.In addition, when the control system according to the present invention includes one or more mobile devices, the HMD 10 may be configured to transmit the measured body response information to one mobile device selected by a user among the one or more mobile devices. Can be.
한편, HMD(10)는, 사용자가 이동장치 및 이에 장착된 카메라의 조작 방법을 상기한 수동조작모드 또는 자동조작모드 중에서 선택할 수 있도록 하는 선택 수단을 더 포함할 수도 있다. 이때, 상기 선택 수단은, 눈 깜빡임이나 고개 까딱임 등의 사용자의 소정 신체반응에 따라 이동장치 및 카메라의 조작 방법을 선택하도록 할 수 있다.On the other hand, the HMD 10 may further include selecting means for allowing the user to select the operation method of the mobile device and the camera mounted thereto from the manual operation mode or the automatic operation mode. In this case, the selection means may select the operation method of the mobile device and the camera according to a predetermined body reaction of the user such as eye blinking or head squeezing.
본 발명에 따른 실시예는 상술한 것으로 한정되지 않고, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 범위 내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.The embodiment according to the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various alternatives, modifications, and changes can be made without departing from the scope of the present invention.
본 발명에 의하면, 아이 트래커, 중력센서 및 자동 굴절 검안기가 장착된 HMD를 이용하여 HMD를 착용한 사용자의 눈동자와 머리의 움직임 및 각막 굴절률 등의 신체 반응을 측정하고, 측정된 신체 반응에 따라 이동장치 및 이에 장착된 카메라의 동작을 제어할 수 있다.According to the present invention, by using an HMD equipped with an eye tracker, a gravity sensor, and an automatic refractometer, the body reaction of the user and the head and the corneal refractive index of the user wearing the HMD are measured and moved according to the measured body reaction. It is possible to control the operation of the device and the camera mounted thereon.
따라서, 본 발명을 이용하면, 원격지에 있는 사용자가 가정용 로봇, 정찰용 로봇 및 무인 자동차 등의 이동장치를 손쉽게 제어할 수 있다. Therefore, by using the present invention, a remote user can easily control mobile devices such as home robots, reconnaissance robots, and driverless cars.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동장치 및 이에 장착된 카메라의 제어 시스템을 도시한 도면. 1 is a view showing a control system of a mobile device and a camera mounted thereto according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 HMD의 상세 구성을 도시한 도면.2 is a diagram showing a detailed configuration of the HMD shown in FIG.
도 3은 HMD에 장착된 중력센서를 이용하여 이동장치에 장착된 카메라를 제어하는 것을 도시한 도면.3 is a view illustrating controlling a camera mounted to a mobile device by using a gravity sensor mounted to the HMD.
도 4는 HMD에 장착된 아이 트래커를 이용하여 이동장치에 장착된 카메라를 제어하는 것을 도시한 도면.4 is a diagram illustrating controlling a camera mounted on a mobile device using an eye tracker mounted on an HMD.
도 5는 HMD에 장착된 자동 굴절 검안기를 이용하여 이동장치에 장착된 카메라를 제어하는 것을 도시한 도면.5 is a diagram illustrating controlling a camera mounted to a mobile device using an automatic refraction optometry mounted to an HMD.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10: HMD 11: 중력센서 위치부10: HMD 11: Gravity sensor position
12: 디스플레이부 12: display unit
13: 아이 트래커 및 자동 굴절 검안기 위치부13: Eye tracker and auto refractor
14: 귀걸이 14: earrings
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