KR101840929B1 - 가상 현실 구현을 위한 장치 - Google Patents

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Abstract

가상 현실 구현을 위한 장치가 개시된다. 이동 가능한 디스플레이의 위치를 추적하기 위한 클라이언트에 있어서, 서버로부터 일정한 주기의 동기화 신호를 수신하는 무선 수신부 및 상기 동기화 신호에 대응하여 상기 서버에 포함된 복수의 초음파 수신부로 초음파 신호를 송신하는 초음파 송신부를 포함하고, 상기 복수의 초음파 수신부는 상기 초음파 신호를 상기 서버에 포함된 프로세서로 전달하고, 상기 프로세서는 상기 초음파 신호에 기초하여 상기 일정한 주기에 대응한 상기 복수의 초음파 수신부에 대한 상기 클라이언트의 위치를 계산하고, 상기 위치를 포함하는 위치 신호를 상기 이동 가능한 디스플레이로 송신하고, 상기 클라이언트는 상기 이동 가능한 디스플레이에 고정될 수 있다.

Description

가상 현실 구현을 위한 장치{APPARATUS FOR IMPLEMENTAING VIRTUAL REALITY}
아래의 실시예들은 가상 현실 구현을 위한 기술에 관한 것으로, 초음파 신호를 사용하여 사용자의 위치를 가상 현실에 반영할 수 있는 시스템에 관한 것이다.
가상 현실 기술은 엔터테인먼트, 교육 애플리케이션, 시뮬레이션 및 교육 프로그램 등 다양한 분야에 사용될 수 있다.
오큘러스 리프트 및 소니의 HMZ 시리즈 등 종래의 기술들은 가상 현실 내에서 사용자의 위치 변경을 위하여 외부 조작 장치를 필요로 한다. 이러한 조작은 가상 현실 밖에서 이루어지기 때문에 사용자의 몰입도를 방해할 수 있다. 또한, 가상 현실 내부와의 상호작용과 가상 현실 외부와의 상호작용이 동시에 이루어지면 구토 및 방향 감각 상실과 같은 병리적 증상(cyber sickness)이 발생할 수 있다.
본 발명은 초음파를 사용하여 높은 정확도의 사용자의 위치 정보를 가상 현실에 반영함으로써 가상 현실에 대한 사용자의 몰입도를 높이는 장치를 제공한다.
일실시예에 따른 이동 가능한 디스플레이의 위치를 추적하기 위한 클라이언트는, 서버로부터 일정한 주기의 동기화 신호를 수신하는 무선 수신부 및 상기 동기화 신호에 대응하여 상기 서버에 포함된 복수의 초음파 수신부로 초음파 신호를 송신하는 초음파 송신부를 포함하고, 상기 복수의 초음파 수신부는 상기 초음파 신호를 상기 서버에 포함된 프로세서로 전달하고, 상기 프로세서는 상기 초음파 신호에 기초하여 상기 일정한 주기에 대응한 상기 복수의 초음파 수신부에 대한 상기 클라이언트의 위치를 계산하고, 상기 위치를 포함하는 위치 신호를 상기 이동 가능한 디스플레이로 송신하고, 상기 클라이언트는 상기 이동 가능한 디스플레이에 고정될 수 있다.
상기 클라이언트가 복수인 경우, 상기 서버는 상기 일정한 주기를 시분할하고 상기 복수의 시분할된 일정한 주기를 상기 복수의 클라이언트에 할당함으로써, 상기 복수의 클라이언트의 위치를 추적할 수 있다.
상기 초음파 송신부는, 상기 동기화 신호가 중단되는 경우, 상기 일정한 주기에 기초하여 상기 복수의 초음파 수신부에 상기 초음파 신호를 계속 송신할 수 있다.
일실시예에 따른 이동 가능한 디스플레이의 위치를 추적하기 위한 서버는, 클라이언트로 일정한 주기의 동기화 신호를 송신하는 무선 송신부, 상기 동기화 신호에 대응하여 상기 클라이언트로부터 초음파 신호를 수신하는 복수의 초음파 수신부 및 상기 초음파 신호와 상기 일정한 주기에 기초하여 상기 복수의 초음파 수신부에 대한 상기 클라이언트의 위치를 계산하는 프로세서를 포함하고, 상기 송신부는 상기 위치를 포함하는 위치 신호를 상기 이동 가능한 디스플레이로 송신하고, 상기 클라이언트는 상기 이동 가능한 디스플레이에 고정될 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 초음파 신호로부터 노이즈를 제거하여 상기 클라이언트의 위치를 계산하는, 이동 가능한 디스플레이의 위치를 추적할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 초음파 신호의 포락선의 피크에 기초하여 상기 노이즈를 제거할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 초음파 신호의 포락선의 모양 또는 면적에 기초하여 상기 노이즈를 제거할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 초음파 신호의 진폭의 평균값과 최대값의 비율을 미리 설정된 기준과 비교하여 노이즈를 제거할 수 있다.
상기 송신부는, 상기 클라이언트가 복수인 경우, 상기 일정한 주기를 시분할하고 상기 복수의 시분할된 일정한 주기를 상기 복수의 클라이언트에 할당함으로써, 상기 복수의 클라이언트의 위치를 추적할 수 있다.
일실시예에 따른 이동 가능한 디스플레이의 위치를 추적하기 위한 시스템은, 서버 및 상기 이동 가능한 디스플레이에 고정된 클라이언트를 포함하고, 상기 클라이언트는, 서버로부터 일정한 주기의 동기화 신호를 수신하는 무선 수신부 및 상기 동기화 신호에 대응하여 상기 서버에 포함된 복수의 초음파 수신부에 초음파 신호를 송신하는 초음파 송신부를 포함하고, 상기 서버는, 상기 클라이언트로 상기 일정한 주기의 상기 동기화 신호를 송신하는 무선 송신부, 상기 클라이언트로부터 상기 초음파 신호를 수신하는 상기 복수의 초음파 수신부 및 상기 초음파 신호와 상기 일정한 주기에 기초하여 상기 복수의 초음파 수신부에 대한 상기 클라이언트의 위치를 계산하는 프로세서를 포함하고, 상기 무선 송신부는 상기 위치를 포함하는 위치 신호를 상기 이동 가능한 디스플레이로 송신할 수 있다.
일실시예에 따르면, 초음파를 사용하여 높은 정확도의 사용자의 위치 정보를 가상 현실에 반영함으로써 가상 현실에 대한 사용자의 몰입도를 높일 수 있다.
도 1는 일실시예에 따른 실내 환경에서 사용자의 위치를 파악하여 가상 현실을 구현하는 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 일실시예에 따른 가상 현실 구현을 위한 서버 및 클라이언트의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 일실시예에 따른 서버와 클라이언트 간의 신호를 도시한 도면이다.
도 4는 일실시예에 따른 서버와 복수의 클라이언트 간의 신호를 도시한 도면이다.
아래의 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 특허출원의 범위가 본 명세서에 설명된 내용에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 설명한 분야에 속하는 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 본 명세서에서 "일 실시예" 또는 "실시예"에 대한 언급은 그 실시예와 관련하여 설명되는 특정한 특징, 구조 또는 특성이 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미하며, "일 실시예" 또는 "실시예"에 대한 언급이 모두 동일한 실시예를 지칭하는 것이라고 이해되어서는 안된다.
본 명세서에 개시되어 있는 실시예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 개시되어 있는 실시예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 실시예들을 특정한 개시형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 명세서의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 본원의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 표현들, 예를 들어 "~사이에"와 "바로~사이에" 또는 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 권리범위를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서 설명될 실시예들은 동영상 안에 포함된 객체의 움직임을 식별하고 그 유형을 결정하는데 적용될 수 있다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1는 일실시예에 따른 실내 환경에서 사용자의 위치를 파악하여 가상 현실을 구현하는 시스템을 도시한 도면이다.
일실시예에 따르면 가상 현실을 구현하기 위하여 시스템은 서버(200)와 클라이언트(100)를 포함할 수 있다. 사용자는 클라이언트(100)를 착용한 채 실내 공간을 이동하게 되며, 클라이언트(100)는 서버(200)와 무선 신호 및 초음파 신호를 통해 커뮤니케이션하고, 서버(200)는 이를 통해 사용자의 위치를 계산하여 이동 가능한 디스플레이(300)에 전송한다.
이처럼, 클라이언트(100)는 사용자의 신체의 일부에 장착되어 초음파 신호를 서버(200)로 전송할 수 있다. 서버(200)는 초음파 신호를 분석하여 클라이언트(100)의 위치를 계산하고, 클라이언트(100)의 위치를 이동 가능한 디스플레이(300)로 전송할 수 있다. 이동 가능한 디스플레이(300)는 수신한 위치를 가상 현실에 반영하여 사용자의 몰입도를 높일 수 있다.
또한, 가상 현실을 구현하기 위하여 시스템은 초음파 신호를 사용함으로써 위성 위치 확인 시스템(GPS) 등 다른 기술과 비교하여 더욱 정확한 위치 좌표를 획득할 수 있다.
구체적으로, 클라이언트(100)가 위치 계산을 위한 초음파 신호를 전송하도록 서버(200)는 동기화 신호를 클라이언트(100)로 전송할 수 있다. 동기화 신호는 무선(RF, radio frequency) 신호일 수 있다. 여기서, 서버(200)는 실내에 설치될 수도 있지만 실외에 설치될 수도 있다.
클라이언트(100)는 초음파 송신부(110)를 포함할 수 있다. 클라이언트(100)는 동기화 신호를 수신하고, 동기화 신호에 응답하여 초음파 송신부(110)를 통하여 초음파를 송신할 수 있다. 이때 초음파는 브로드캐스팅될 수 있다.
서버(200)는 복수의 초음파 수신부(220, 221, 222)를 포함할 수 있다. 복수의 초음파 수신부(220, 221, 222)는 실내의 공간에 배치될 수 있다. 복수의 초음파 수신부(220, 221, 222)는 브로드캐스팅된 초음파를 수신할 수 있다.
서버(200)는 수신한 초음파를 기초로 클라이언트(100)의 위치를 계산할 수 있다. 클라이언트(100)는 사용자의 신체의 일부 또는 사용자의 신체의 일부에 부착된 이동 가능한 디스플레이(300)에 부착되므로 클라이언트(100)의 위치는 사용자의 위치에 대응할 수 있다. 서버(200)는 계산된 위치를 이동 가능한 디스플레이(300)로 송신할 수 있다. 여기서 위치 신호는 무선 신호의 일종일 수 있다.
이동 가능한 디스플레이(300)는 수신한 위치 신호를 이용하여 가상 현실을 구현할 수 있다. 일실시예에 따르면 이동 가능한 디스플레이(300)는 사용자의 머리에 부착될 수 있다. 이동 가능한 디스플레이(300)는 이동 가능한 디스플레이일 수 있다. 예를 들어 이동 가능한 디스플레이(300)는 헤드 마운트 디스플레이(HMDs, head mount diplay)일 수 있다.
가상 현실을 구현하기 위하여 시스템은 가상 현실에 사용자의 실제 위치를 반영함으로써 사용자에게 현실성이 높은 가상 현실 체험을 제공할 수 있다. 이를 통하여 사용자는 가상 현실에서 높은 몰입도를 경험할 수 있다. 또한, 사용자는 실내 공간에서 장애물 또는 구조물과 충돌할 위험 없이 가상 현실을 체험할 수 있다. 또한, 사용자의 위치와 가상 현실의 위치가 일치함으로써 구토나 멀미 등의 병적인 증상(cyber sickness)의 문제도 완화될 수 있다.
도 2는 일실시예에 따른 가상 현실 구현을 위한 서버 및 클라이언트의 구성을 도시한 도면이다.
서버(200)는 무선 송신부(210), 초음파 수신부(220) 및 프로세서(240)를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 무선 송신부(210)는 동기화 신호 및 위치 신호를 송신할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 서버(200)는 제2 무선 송신부(230)를 포함할 수 있다. 이 경우, 무선 송신부(210)는 동기화 신호를 클라이언트(100)로 송신하고, 제2 무선 송신부(230)는 위치 신호를 이동 가능한 디스플레이(300)로 송신할 수 있다.
일실시예에 따르면, 무선 송신부(210)는 클라이언트(100)로 일정한 주기의 동기화 신호를 송신할 수 있다. 초음파 신호는 식별 정보를 포함하지 않으므로, 서버(200)는 주기를 통해 클라이언트를 식별할 수 있다.
일실시예에 따르면, 초음파 수신부(220)는 동기화 신호에 대응하여 클라이언트(100)로부터 초음파 신호를 수신할 수 있다. 여기서 초음파 수신부(220)는 사용자의 정확한 위치를 파악하기 위하여 복수일 수 있다. 예를 들어, 초음파 수신부(220)는 3개 이상일 수 있고, 서로 다른 위치에 배치될 수 있다. 여기서 초음파 수신부(220)는 비콘(beacon)으로 지칭될 수 있다.
일실시예에 따르면, 프로세서(240)는 초음파 신호와 일정한 주기에 기초하여 복수의 초음파 수신부(220)에 대한 클라이언트(100)의 위치를 계산할 수 있다. 프로세서(240)는 가상 현실의 3D 공간에서 X (순방향 및 역방향), Y (왼쪽 및 오른쪽) 및 Z의 데카르트 좌표를 획득할 수 있다. 또한, 프로세서(240)는 AHRS(attitude and heading reference system)를 통하여 피치, 롤 및 요우 값을 계산할 수 있다.
프로세서(240)는 초음파 신호로부터 노이즈를 제거하여 클라이언트(100)의 위치를 계산할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(240)는 초음파 신호의 포락선의 피크에 기초하여 노이즈를 제거할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 프로세서(240)는 초음파 신호의 포락선의 모양 또는 면적에 기초하여 노이즈를 제거할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 프로세서(240)는 초음파 신호의 진폭의 평균값과 최대값의 비율을 미리 설정된 기준과 비교하여 노이즈를 제거할 수 있다.
일실시예에 따르면, 송신부(220)는 위치를 포함하는 위치 신호를 상기 이동 가능한 디스플레이로 송신할 수 있다. 클라이언트가 복수인 경우, 송신부(220)는 일정한 주기를 시분할하고 복수의 시분할된 일정한 주기를 복수의 클라이언트에 할당함으로써, 복수의 클라이언트의 위치를 추적할 수 있다.
일실시예에 따르면, 클라이언트(100)는 이동 가능한 디스플레이에 고정될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 클라이언트(100)는 사용자의 신체의 일부에 직접 고정될 수 있다.
클라이언트(100)는 무선 수신부(120) 및 초음파 송신부(110)를 포함할 수 있다. 무선 송신부(210)는 서버로부터 일정한 주기의 동기화 신호를 수신할 수 있다. 초음파 송신부(110)는 동기화 신호에 대응하여 서버(200)에 포함된 복수의 초음파 수신부(220)로 초음파 신호를 송신할 수 있다.
동기화 신호가 중단되는 경우, 일정한 주기에 기초하여 복수의 초음파 수신부(220)에 초음파 신호를 계속 송신할 수 있다. 이를 통하여, 가상 현실의 구현에 대해 인터럽션이 발생하는 경우에도 사용자의 위치가 계속 가상 현실에 반영될 수 있다.
클라이언트가 복수인 경우, 서버(200)는 일정한 주기를 시분할하고 복수의 시분할된 일정한 주기를 복수의 클라이언트에 할당함으로써, 복수의 클라이언트의 위치를 추적할 수 있다.
복수의 초음파 수신부(220)는 초음파 신호를 서버(200)에 포함된 프로세서(240)로 전달하고, 프로세서(240)는 초음파 신호에 기초하여 일정한 주기에 대응한 복수의 초음파 수신부(220)에 대한 클라이언트의 위치를 계산하고, 위치를 포함하는 위치 신호를 이동 가능한 디스플레이로 송신할 수 있다.
이를 통하여, 본 발명은 이동 가능한 디스플레이(300)를 통해 가상 세계의 사용자의 움직임과 실제의 사용자의 움직임이 일치되도록 할 수 있다. 결과적으로, 본 발명은 사용자가 이동함에 따라 발생하는 위치 변화에 반응하는 가상 현실을 체험하도록 할 수 있다.
도 3은 일실시예에 따른 서버와 클라이언트 간의 신호를 도시한 도면이다.
이동 가능한 디스플레이(300)와 클라이언트(100)는 서버(200)와 무선으로 통신한다. 무선 신호는 다음 두 가지 방식으로 활용될 수 있다.
첫 번째, 무선 신호는 클라이언트(100)의 초음파 신호의 전송을 위한 동기화 신호로 활용될 수 있다. 이처럼, 서버(200)는 클라이언트(100)에게 초음파 신호를 송신할 시점을 알려줄 수 있다. 여기서, 무선 신호는 ISM 대역(industrial scientific medical band)에서 FSK(Freguency Shift Keying) 신호로 변조되어 클라이언트(100)에게 전송될 수 있다.
두 번째, 무선 신호는 이동 가능한 디스플레이(300)로 전송되는 위치 신호로 활용될 수 있다. 이처럼, 서버(200)는 위치 신호를 통하여 이동 가능한 디스플레이(300)에게 사용자의 위치 정보를 알려줄 수 있다. 여기서, 무선 신호는 Wi-Fi 대역으로 전송될 수 있고 UDP 프로토콜이 적용될 수 있다.
서버(200)는 클라이언트(100) (예를 들어, ID 0)에게 동기화 신호를 전송할 수 있다. 클라이언트(100)는 동기화 신호를 받은 즉시, 초음파 신호를 발생시킬 수 있다. 실내에 설치된 초음파 수신부(220)는 초음파 신호가 수신되는 즉시 서버에게 그 사실을 알릴 수 있다.
서버(200)는 음파의 진행속도로 인하여 발생 된 시간차이(TOF)로부터 삼각 측량을 통하여 사용자의 위치를 계산한 후, 무선 신호를 통하여 이동 가능한 디스플레이(300)에게 사용자의 위치정보를 전송할 수 있다. 예를 들어, 동기화 신호의 전송으로부터 위치 신호의 전송까지의 일련의 과정은 1초에 최대 30번까지 반복될 수 있다.
도 3에서 서버(200)로부터 전송된 신호(310)는 동기화 신호이다. 동기화 신호는 시간에 따라 수신 대상인 클라이언트의 식별 기호를 나타내는 구간 (예를 들어, ID 0)과 프리앰블 신호(preamble signal) 구간으로 구분될 수 있다. 일실시예에 따르면, 식별 기호를 나타내는 구간의 종점이 초음파 신호의 송신 시점일 수 있다.
클라이언트(100)로부터 전송된 초음파 신호(320)는 예를 들어 버스트 신호(burst signal) 형태일 수 있다. 초음파 신호는 공기를 통해 전달될 때 그 파형이 노이즈 등에 의해 왜곡될 수 있다. 따라서, 초음파 수신부(220)는 초음파 신호(320)가 전송될 때의 파형과 다른 형태의 파형을 가지는 초음파 신호를 수신할 수 있다.
초음파 수신부(220)는 유선으로 연결된 서버(200)로 수신한 초음파 신호를 전달할 수 있다. 서버(200)는 노이즈 처리 등을 통해 왜곡된 파형을 보정하여 초음파 신호를 수신한 시점을 결정할 수 있다. 서버(200)는 초음파 신호의 송신 시점을 기초로 초음파 신호를 수신한 시점까지의 시차(TOF)를 계산할 수 있다.
서버(200)와 초음파 수신부(220)는 유선으로 연결될 수 있다. 초음파 수신부(220)는 실내의 어디에도 부착이 될 수 있다. 서버의 위치는 고정될 필요가 없다. 하지만, 초음파 수신부(220)는 위치가 고정된다. 초음파 수신부(220)는 복수이며 적어도 3개 이상일 수 있다. 초음파 수신부(220)의 개수는 추가될 수 있고, 이에 따라 사용자의 이동 가능한 범위는 확장될 수 있다. 또한, 초음파 수신부(220)의 개수가 추가됨에 따라 위치 정보의 정확도는 높아질 수 있다.
도 4는 일실시예에 따른 서버와 복수의 클라이언트 간의 신호를 도시한 도면이다.
일실시예에 따르면, 가상 현실을 구현하는 시스템은 다수의 클라이언트들을 포함할 수 있다. 서버(200)는 동기화 신호를 시분할하여 다수의 클라이언트들에게 전달할 수 있다. 복수의 클라이언트들은 자신의 식별 기호를 포함하는 동기화 신호에만 반응하여 초음파를 브로드캐스팅할 수 있다. 초음파 수신부(220)는 시간에 따라 구별되는 복수의 초음파 신호를 수신하여 서버(200)로 전송할 수 있다. 서버(200)는 동기화 신호의 주기에 따라 복수의 초음파 신호를 각 클라이언트에 대응시킬 수 있고, 각 클라이언트로 각각에 대한 위치 정보를 전송할 수 있다.
도 4에서 서버(200)로부터 전송된 신호(410)는 동기화 신호이다. 동기화 신호는 시간에 따라 수신 대상인 각 클라이언트의 식별 기호를 나타내는 구간 (예를 들어, ID 0 및 ID 1)과 프리앰블 신호 구간으로 구분될 수 있다.
클라이언트로부터 전송된 초음파 신호(420)는 예를 들어 버스트 신호일 수 있다. 초음파 신호는 공기를 통해 전달될 때 그 파형이 노이즈 등에 의해 왜곡될 수 있다. 따라서, 초음파 수신부(220)는 초음파 신호(420)가 전송될 때의 파형과 다른 형태의 파형을 가지는 초음파 신호를 수신할 수 있다.
초음파 수신부(220)는 유선으로 연결된 서버(200)로 수신한 초음파 신호를 전달할 수 있다. 서버(200)는 노이즈 처리 등을 통해 왜곡된 파형을 보정하여 초음파 신호를 수신한 시점을 결정할 수 있다. 서버(200)는 각 초음파 신호의 송신 시점을 기초로 각 초음파 신호를 수신한 시점까지의 시차(TOF)를 계산할 수 있다. 서버(200)는 계산된 시차를 기초로 각 사용자의 위치를 계산할 수 있다. 이처럼, 서버(200)는 위치 신호를 통하여 각각의 위치 정보를 각 사용자에게 전달함으로써, 복수의 클라이언트를 지원할 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
100: 클라이언트
200: 서버
220: 제1 초음파 수신부
221: 제2 초음파 수신부
222: 제3 초음파 수신부

Claims (10)

  1. 이동 가능한 디스플레이의 위치를 추적하기 위한 클라이언트에 있어서,
    서버로부터 일정한 주기의 동기화 신호를 수신하는 무선 수신부; 및
    상기 동기화 신호에 대응하여 상기 서버에 포함된 복수의 초음파 수신부로 초음파 신호를 송신하는 초음파 송신부를 포함하고,
    상기 복수의 초음파 수신부는 상기 초음파 신호를 상기 서버에 포함된 프로세서로 전달하고,
    상기 프로세서는 상기 초음파 신호에 기초하여 상기 일정한 주기에 대응한 상기 복수의 초음파 수신부에 대한 상기 클라이언트의 위치를 계산하고, 상기 위치를 포함하는 위치 신호를 상기 이동 가능한 디스플레이로 송신하고,
    상기 클라이언트는 상기 이동 가능한 디스플레이에 고정되고,
    상기 클라이언트가 복수인 경우, 상기 서버는 상기 일정한 주기를 시분할하고 상기 복수의 시분할된 일정한 주기를 상기 복수의 클라이언트에 할당함으로써, 상기 복수의 클라이언트의 위치를 추적하는,
    이동 가능한 디스플레이의 위치를 추적하기 위한 클라이언트.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 초음파 송신부는,
    상기 동기화 신호가 중단되는 경우, 상기 일정한 주기에 기초하여 상기 복수의 초음파 수신부에 상기 초음파 신호를 계속 송신하는, 이동 가능한 디스플레이의 위치를 추적하기 위한 클라이언트.
  4. 이동 가능한 디스플레이의 위치를 추적하기 위한 서버에 있어서,
    클라이언트로 일정한 주기의 동기화 신호를 송신하는 무선 송신부;
    상기 동기화 신호에 대응하여 상기 클라이언트로부터 초음파 신호를 수신하는 복수의 초음파 수신부; 및
    상기 초음파 신호와 상기 일정한 주기에 기초하여 상기 복수의 초음파 수신부에 대한 상기 클라이언트의 위치를 계산하는 프로세서를 포함하고,
    상기 무선 송신부는 상기 위치를 포함하는 위치 신호를 상기 이동 가능한 디스플레이로 송신하고,
    상기 클라이언트는 상기 이동 가능한 디스플레이에 고정되고,
    상기 무선 송신부는,
    상기 클라이언트가 복수인 경우, 상기 일정한 주기를 시분할하고 상기 복수의 시분할된 일정한 주기를 상기 복수의 클라이언트에 할당함으로써, 상기 복수의 클라이언트의 위치를 추적하는,
    이동 가능한 디스플레이의 위치를 추적하기 위한 서버.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 초음파 신호로부터 노이즈를 제거하여 상기 클라이언트의 위치를 계산하는, 이동 가능한 디스플레이의 위치를 추적하기 위한 서버.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 초음파 신호의 포락선의 피크에 기초하여 상기 노이즈를 제거하는, 이동 가능한 디스플레이의 위치를 추적하기 위한 서버.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 초음파 신호의 포락선의 모양 또는 면적에 기초하여 상기 노이즈를 제거하는, 이동 가능한 디스플레이의 위치를 추적하기 위한 서버.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 초음파 신호의 진폭의 평균값과 최대값의 비율을 미리 설정된 기준과 비교하여 노이즈를 제거하는, 이동 가능한 디스플레이의 위치를 추적하기 위한 서버.
  9. 삭제
  10. 이동 가능한 디스플레이의 위치를 추적하기 위한 시스템에 있어서,
    상기 시스템은 서버 및 상기 이동 가능한 디스플레이에 고정된 클라이언트를 포함하고,
    상기 클라이언트는,
    서버로부터 일정한 주기의 동기화 신호를 수신하는 무선 수신부; 및
    상기 동기화 신호에 대응하여 상기 서버에 포함된 복수의 초음파 수신부에 초음파 신호를 송신하는 초음파 송신부를 포함하고,
    상기 서버는,
    상기 클라이언트로 상기 일정한 주기의 상기 동기화 신호를 송신하는 무선 송신부;
    상기 클라이언트로부터 상기 초음파 신호를 수신하는 상기 복수의 초음파 수신부; 및
    상기 초음파 신호와 상기 일정한 주기에 기초하여 상기 복수의 초음파 수신부에 대한 상기 클라이언트의 위치를 계산하는 프로세서를 포함하고,
    상기 무선 송신부는 상기 위치를 포함하는 위치 신호를 상기 이동 가능한 디스플레이로 송신하고,
    상기 무선 송신부는,
    상기 클라이언트가 복수인 경우, 상기 일정한 주기를 시분할하고 상기 복수의 시분할된 일정한 주기를 상기 복수의 클라이언트에 할당함으로써, 상기 복수의 클라이언트의 위치를 추적하는,
    이동 가능한 디스플레이의 위치를 추적하기 위한 시스템.
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