KR20140029901A - 헤드 마운트 디스플레이 및 이를 이용한 디지털 디바이스 제어 방법 - Google Patents

헤드 마운트 디스플레이 및 이를 이용한 디지털 디바이스 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 헤드 마운트 디스플레이를 이용하여 유저의 제스처 입력을 수신하고, 수신된 제스처 입력을 이용하여 디지털 디바이스를 통합적으로 제어하는 방법에 관한 발명이다.
이를 위해 본 발명은, 상기 HMD가 유저에게 착용 되었는지 여부를 디텍트 하는 단계; 상기 HMD와 연동된 외부 디지털 디바이스의 위치 상태를 디텍트 하는 단계, 상기 위치 상태는 상기 외부 디지털 디바이스가 상기 HMD의 기 설정된 화각 영역에 위치하는 제 1 상태 및 상기 외부 디지털 디바이스가 상기 HMD의 상기 화각 영역에 위치하지 않는 제 2 상태를 포함함; 유저의 제스처 입력을 디텍트 하는 단계; 상기 HMD가 유저에게 착용 되었는지 여부 및 상기 디텍트 된 외부 디지털 디바이스의 위치 상태에 기초하여, 상기 제스처 입력을 적용하여 디스플레이를 제어할 적어도 하나의 디지털 디바이스를 결정하는 단계, 상기 적어도 하나의 디지털 디바이스는 상기 HMD 및 상기 외부 디지털 디바이스 중 적어도 하나를 포함함; 및 상기 결정된 디지털 디바이스의 디스플레이 오브젝트를 상기 제스처 입력을 적용하여 제어하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이(HMD)를 이용한 디지털 디바이스 제어 방법을 제공한다.

Description

헤드 마운트 디스플레이 및 이를 이용한 디지털 디바이스 제어 방법{A Head Mounted Display and a Method for Controlling a Digital Device Using the Same}
본 발명은 헤드 마운트 디스플레이 및 이를 이용한 디지털 디바이스 제어 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 본 발명은 헤드 마운트 디스플레이를 이용하여 유저의 제스처 입력을 수신하고, 수신된 제스처 입력을 이용하여 디지털 디바이스를 통합적으로 제어하는 방법에 관한 발명이다.
헤드 마운트 디스플레이(Head Mounted Display, HMD)란 안경처럼 머리에 착용하여 영상을 볼 수 있도록 하는 각종 영상 표시 장치를 말한다. 디지털 디바이스의 경량화 및 소형화 추세에 따라, 다양한 웨어러블 컴퓨터(Wearable Computer)가 개발되고 있으며, 상기 HMD 또한 널리 사용되고 있다. HMD는 단순한 디스플레이 기능을 넘어 증강 현실 기술, N 스크린 기술 등과 조합 되어 유저에게 다양한 편의를 제공할 수 있다.
HMD는 다양한 디지털 디바이스들과 연계하여 사용 가능하다. 특히, 유저가 사용할 수 있는 디지털 디바이스의 종류가 다양해짐에 따라, 각 디바이스를 통합적으로 제어할 수 있는 방법이 필요하다.
본 발명은 HMD를 이용하여 다양한 디지털 디바이스를 통합적으로 제어할 수 있는 방법을 제공하기 위한 목적을 가지고 있다.
더욱 구체적으로, 본 발명은 HMD를 통해 디텍트 되는 유저의 제스처 입력을 이용하여 HMD 및 외부 디지털 디바이스 중 적어도 하나의 디스플레이 오브젝트를 제어하는 방법을 제공하기 위한 목적을 가지고 있다.
또한, 본 발명은 제스처 입력을 수행한 유저가 어떠한 디지털 디바이스의 디스플레이를 제어하려고 하는지의 의도를 파악하고, 유저의 의도에 맞게 해당 디지털 디바이스의 디스플레이 오브젝트를 제어할 수 있는 방법을 제공하기 위한 목적을 가지고 있다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위해 본 발명은, HMD가 유저에게 착용 되었는지 여부를 디텍트 하는 단계; 상기 HMD와 연동된 외부 디지털 디바이스의 위치 상태를 디텍트 하는 단계, 상기 위치 상태는 상기 외부 디지털 디바이스가 상기 HMD의 기 설정된 화각 영역에 위치하는 제 1 상태 및 상기 외부 디지털 디바이스가 상기 HMD의 상기 화각 영역에 위치하지 않는 제 2 상태를 포함함; 유저의 제스처 입력을 디텍트 하는 단계; 상기 HMD가 유저에게 착용 되었는지 여부 및 상기 디텍트 된 외부 디지털 디바이스의 위치 상태에 기초하여, 상기 제스처 입력을 적용하여 디스플레이를 제어할 적어도 하나의 디지털 디바이스를 결정하는 단계, 상기 적어도 하나의 디지털 디바이스는 상기 HMD 및 상기 외부 디지털 디바이스 중 적어도 하나를 포함함; 및 상기 결정된 디지털 디바이스의 디스플레이 오브젝트를 상기 제스처 입력을 적용하여 제어하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이(HMD)를 이용한 디지털 디바이스 제어 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 HMD의 작동을 제어하는 프로세서; 상기 프로세서의 명령에 기초하여 영상을 출력하는 디스플레이 유닛; 상기 HMD의 주변 환경을 센싱하고, 센싱 결과를 상기 프로세서에 전달하는 센서 유닛; 및 상기 프로세서의 명령에 기초하여 외부 디지털 디바이스와 데이터를 송/수신하는 커뮤니케이션 유닛을 포함하되, 상기 프로세서는, 상기 HMD가 유저에게 착용 되었는지 여부를 디텍트 하고, 상기 HMD와 연동된 외부 디지털 디바이스의 위치 상태를 디텍트 하되, 상기 위치 상태는 상기 외부 디지털 디바이스가 상기 HMD의 기 설정된 화각 영역에 위치하는 제 1 상태 및 상기 외부 디지털 디바이스가 상기 HMD의 상기 화각 영역에 위치하지 않는 제 2 상태를 포함하고, 유저의 제스처 입력을 디텍트 하고, 상기 HMD가 유저에게 착용 되었는지 여부 및 상기 디텍트 된 외부 디지털 디바이스의 위치 상태에 기초하여, 상기 제스처 입력을 적용하여 디스플레이를 제어할 적어도 하나의 디지털 디바이스를 결정하되, 상기 적어도 하나의 디지털 디바이스는 상기 HMD 및 상기 외부 디지털 디바이스 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 결정된 디지털 디바이스의 디스플레이 오브젝트를 상기 제스처 입력을 적용하여 제어하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이(HMD)를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 디지털 디바이스 제어 방법에 의하면, HMD를 이용하여 복수의 디지털 디바이스의 디스플레이를 통합적으로 제어할 수 있다.
특히, 본 발명의 실시예에 따르면 유저는 하나의 HMD를 이용하여 HMD 자체의 디스플레이 오브젝트뿐만 아니라 HMD와 연동된 외부 디지털 디바이스의 디스플레이 오브젝트도 함께 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 유저가 HMD와 외부 디지털 디바이스 중 어떠한 디지털 디바이스의 디스플레이 오브젝트를 제어하기를 원하는지에 대한 의도를 파악할 수 있으며, 이러한 유저의 의도에 부합되게 해당 디지털 디바이스의 디스플레이 오브젝트를 제어할 수 있도록 하는 간편하고 직관적인 유저 인터페이스를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, HMD가 유저에게 착용되었는지 여부에 기초하여 유저의 제스처 입력의 반전 여부 및 보정 여부를 결정할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따라 HMD가 서로 다른 다양한 상태에 있더라도, 제스처 입력을 수행하는 유저를 중심으로 하여 제스처 입력의 적용 방향을 결정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 HMD, 상기 HMD를 착용한 유저 및 상기 HMD와 연동된 디지털 디바이스를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 첫 번째 실시예에 따른 디지털 디바이스 제어 방법을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 두 번째 실시예에 따른 디지털 디바이스 제어 방법을 나타낸 도면.
도 4 및 도 5는 본 발명의 세 번째 실시예에 따른 디지털 디바이스 제어 방법을 나타낸 도면.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따라 HMD를 이용하여 복수의 외부 디지털 디바이스를 제어 하는 방법을 나타낸 도면.
도 9 및 도 10은 본 발명의 네 번째 실시예에 따른 디지털 디바이스 제어 방법을 나타낸 도면.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 HMD를 나타내는 블록도.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 HMD를 이용한 디지털 디바이스 제어 방법을 나타내는 순서도.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도, 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한 특정 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는, 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 아닌 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 HMD(100), 상기 HMD를 착용한 유저(10) 및 상기 HMD(100)와 연동된 외부 디지털 디바이스(200)를 나타내고 있다.
도 1에서 HMD(100)는 다양한 컨텐츠를 출력할 수 있으며, 적어도 하나의 외부 디지털 디바이스(200)와 연동하여 작동할 수 있다. 이때, 상기 HMD(100)는 외부 디지털 디바이스(200)와의 연동을 위해 별도의 페어링 또는 통신 접속을 수행할 수 있다. 이러한 페어링 또는 통신 접속 작업은 HMD(100) 또는 외부 디지털 디바이스(200)를 통한 유저 입력에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, HMD(100)는 외부 디지털 디바이스(200)와의 페어링 또는 통신 접속을 위한 별도의 유저 인터페이스를 제공할 수 있으며, 유저는 상기 유저 인터페이스를 이용한 유저 입력을 통해 HMD(100)와 외부 디지털 디바이스(200) 간의 페어링 또는 통신 접속을 수행할 수 있다.
HMD(100)는 구비된 디스플레이 유닛을 통해 적어도 하나의 오브젝트를 디스플레이 할 수 있다. 예를 들어, HMD(100) 자체의 컨텐츠, 유저 인터페이스 등을 디스플레이 할 수 있으며, 더 나아가 HMD(100)와 연동된 외부 디지털 디바이스(200)의 다양한 컨텐츠를 디스플레이 할 수도 있다.
한편, 외부 디지털 디바이스(200)는 다양한 종류의 컨텐츠를 출력할 수 있다. 예를 들어, 상기 외부 디지털 디바이스(200)는 생방송, 영화, 음악, 드라마, 웹 페이지, 게임 또는 어플리케이션 등의 다양한 멀티미디어 컨텐츠를 출력할 수 있다. 상기 외부 디지털 디바이스(200)는 적어도 하나의 디스플레이 유닛(220)을 구비하며, 외부 디지털 디바이스(200)에서 출력되는 컨텐츠는 상기 디스플레이 유닛(220)으로 디스플레이 될 수 있다. 한편, 외부 디지털 디바이스(200)는 커뮤니케이션 유닛(미도시)을 구비할 수 있으며, 상기 커뮤니케이션 유닛을 통해 HMD(100) 및 기타 다른 외부 디바이스들과 데이터 송수신이 가능하다. 본 발명에서 외부 디지털 디바이스(200)는 디스플레이 유닛 및 커뮤니케이션 유닛을 구비한 다양한 디지털 디바이스들을 포함한다. 예를 들면, 외부 디지털 디바이스(200)는 PC, PDA(Personal Digital Assistant), 노트북, 태블릿 피씨, 텔레비전 등 이미지 디스플레이가 가능하며 데이터 통신이 가능한 다양한 디지털 디바이스 들을 포함한다.
HMD(100)와 외부 디지털 디바이스(200)는 다양한 형태의 유선 또는 무선 통신 수단을 이용하여 데이터의 송/수신이 가능하다. 이때, 사용 가능한 무선 통신 수단으로는 NFC(Near Field Communication), Zigbee, 적외선 통신, 블루투스, 와이파이 등이 있으며, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 본 발명에서 HMD(100)와 외부 디지털 디바이스(200)간의 통신은 앞서 열거된 통신 수단 중 어느 하나를 이용하여 이루어질 수도 있으며, 이들 간의 조합을 통하여 이루어질 수도 있다.
본 발명의 HMD(100)는 기 설정된 범위의 화각 영역(102)을 가질 수 있다. 상기 화각 영역(102)은 HMD(100)를 착용한 유저(10)의 시야에 대응하는 기 설정된 영역으로서, HMD(100)의 전방 방향으로 일정한 각도 이내의 영역을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, HMD(100)는 상기 HMD(100)와 연동된 외부 디지털 디바이스(200)가 HMD(100)의 화각 영역(102)에 위치하는지 여부를 디텍트 할 수 있다. 즉, HMD(100)는 상기 HMD(100)와 연동된 외부 디지털 디바이스(200)의 위치 상태를 디텍트 할 수 있는데, 본 발명에서 상기 위치 상태는 외부 디지털 디바이스(200)가 HMD(100)의 화각 영역(102)에 위치하는 제 1 상태와, 외부 디지털 디바이스(200)가 HMD(100)의 화각 영역(102)에 위치하지 않는 제 2 상태를 포함할 수 있다.
또한, HMD(100)는 유저(10)의 제스처 입력(15)을 디텍트 할 수 있다. 상기 제스처 입력(15)은 유저(10)의 손 또는 손가락을 제 1 지점에서 제 2 지점으로 이동하는 입력을 포함한다. 다만, 본 발명은 이에 한정하지 않으며, 상기 제스처 입력(15)은 디지털 디바이스의 컨텐츠를 제어하기 위한 다양한 유저 입력을 포함한다. 본 발명의 HMD(100)는 상기 제스처 입력(15)의 포인팅 디렉션(pointing direction) 정보를 더 디텍트 할 수 있다. 본 발명에서 제스처 입력(15)의 포인팅 디렉션 정보는 해당 제스처 입력(15)을 이용하여 디스플레이를 제어하고자 하는 디지털 디바이스가 어떠한 것인지에 대한 정보를 나타낸다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제스처 입력(15)의 포인팅 디렉션(pointing direction) 정보는 상기 제스처 입력(15)의 손가락이 가리키는 방향에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 제스처 입력(15)의 손가락이 도 1에서와 같이 외부 디지털 디바이스(200)를 향한다면, 해당 제스처 입력(15)의 포인팅 디렉션 정보는 상기 외부 디지털 디바이스(200)를 가리킬 수 있다. 또한, 상기 제스처 입력(15)의 손가락이 HMD(100)를 향한다면, 해당 제스처 입력(15)의 포인팅 디렉션 정보는 상기 HMD(100)를 가리킬 수 있다. 다만, 본 발명에서 제스처 입력(15)의 포인팅 디렉션 정보를 결정하는 방법은 이에 한정하지 않으며, 다양한 실시예로 변형 가능하다. 예를 들어, 제스처 입력(15)에 포함된 기 설정된 동작 (예를 들면, 특정 손가락을 펴는지 여부 등)에 따라 포인팅 디렉션 정보가 다르게 결정되도록 할 수 있다.
상기 HMD(100)는 유저(10)에게 착용 되었는지 여부를 더 디텍트 할 수 있다. 즉, HMD(100)는 구비된 센서 유닛을 이용하여 유저(10)가 해당 HMD(100)를 착용하였는지 여부를 디텍트 할 수 있다. 본 발명에서 HMD(100)는 디텍트 된 상기 조건들을 이용하여, 유저(10)의 제스처 입력(15)에 대응하는 디지털 디바이스의 제어를 수행할 수 있다. 즉, 상기 HMD(100)가 유저(10)에게 착용되었는지 여부 및 디텍트 된 외부 디지털 디바이스(200)의 위치 상태에 기초하여, 본 발명의 HMD(100)는 제스처 입력(15)을 적용하여 디스플레이를 제어할 디지털 디바이스를 결정할 수 있다. 이때, 상기 디스플레이 제어를 위한 디지털 디바이스는 HMD(100) 및 외부 디지털 디바이스(200) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이에 대한 구체적인 실시예는 도 2 내지 도 10을 참조로 후술하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 디바이스 제어 방법을 나타내고 있다. 도 2의 실시예에서 HMD(100)는 유저에게 착용된 상태이며, HMD(100)와 연동된 외부 디지털 디바이스는 HMD(100)의 화각 영역(102) 밖에 위치한다.
먼저, 본 발명의 HMD(100)는 유저의 제스처 입력(15)을 디텍트 한다. 다음으로, HMD(100)는 상기 디텍트 된 유저의 제스처 입력(15)을 이용하여 HMD(100)의 디스플레이 오브젝트(125)를 제어한다. 예를 들어, 도 2에서 HMD(100)는 화각 영역(102) 내에서 HMD(100)의 좌측(L)에서 HMD(100)의 우측(R)으로 이동하는 제스처 입력(15)을 디텍트 할 수 있다. HMD(100)는 상기 디텍트 된 제스처 입력(15)을 적용하여, HMD(100)의 디스플레이 유닛(120)에 출력되는 디스플레이 오브젝트(125)를 제어할 수 있다. 즉, HMD(100)는 상기 디스플레이 오브젝트(125)에 대하여 좌측에서 우측으로 이동하는 입력을 적용할 수 있다. 이때, 상기 제스처 입력(15)에 의해 제어되는 디스플레이 오브젝트(125)는 상기 HMD(100)의 디스플레이 유닛(120)에 디스플레이 되는 다양한 컨텐츠 및 유저 인터페이스 중 적어도 하나가 될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따르면, HMD(100)는 HMD(100)와 연동된 외부 디지털 디바이스가 HMD(100)와 동일한 디스플레이 오브젝트를 제공하는지 여부를 판별할 수 있다. 즉, HMD(100)는 상기 외부 디지털 디바이스가 HMD(100)의 디스플레이 오브젝트(125)를 동일하게 출력하는 N 스크린 상태에 있는지 여부를 판별한다. 만약, 외부 디지털 디바이스가 HMD(100)와 동일한 디스플레이 오브젝트를 제공할 경우, 외부 디지털 디바이스의 디스플레이 오브젝트는 HMD(100)의 디스플레이 오브젝트(125)와 함께 제어될 수 있다. 즉, HMD(100)는 디텍트 된 제스처 입력(15)을 적용하여 HMD(100)의 디스플레이 오브젝트(125)와 외부 디지털 디바이스의 디스플레이 오브젝트를 함께 제어한다. 이때, HMD(100)에 의해 제어되는 외부 디지털 디바이스의 디스플레이 오브젝트는 HMD(100)를 통해 출력 되는 디스플레이 오브젝트(125)와 동일한 오브젝트가 될 수 있다. 그러나, 외부 디지털 디바이스가 HMD(100)와 동일한 디스플레이 오브젝트를 제공하지 않거나 HMD(100)와 연동된 외부 디지털 디바이스가 없을 경우, HMD(100)는 디텍트 된 제스처 입력(15)을 적용하여 HMD(100)의 디스플레이 오브젝트(125)만을 제어할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 디바이스 제어 방법을 나타내고 있다. 도 3의 실시예에서 HMD(100)는 유저에게 착용된 상태이며, HMD(100)와 연동된 외부 디지털 디바이스(200)는 HMD(100)의 화각 영역(102) 내에 위치한다.
먼저, 본 발명의 HMD(100)는 유저의 제스처 입력(15)을 디텍트 한다. 다음으로, HMD(100)는 HMD(100)와 연동된 외부 디지털 디바이스(200)가 HMD(100)와 동일한 디스플레이 오브젝트를 제공하는지 여부를 판별할 수 있다. 즉, HMD(100)는 상기 외부 디지털 디바이스가 HMD(100)의 디스플레이 오브젝트(125)를 동일하게 출력하는 N 스크린 상태에 있는지 여부를 판별한다. 도 3의 실시예와 같이, 외부 디지털 디바이스(200)가 HMD(100)와 동일한 디스플레이 오브젝트를 제공할 경우, 외부 디지털 디바이스(200)의 디스플레이 오브젝트(225)는 HMD(100)의 디스플레이 오브젝트(125)와 함께 제어될 수 있다. 즉, HMD(100)는 디텍트 된 제스처 입력(15)을 적용하여 HMD(100)의 디스플레이 오브젝트(125)와 외부 디지털 디바이스(200)의 디스플레이 오브젝트(225)를 함께 제어한다. 이때, HMD(100)에 의해 제어되는 외부 디지털 디바이스(200)의 디스플레이 오브젝트(225)는 HMD(100)를 통해 출력 되는 디스플레이 오브젝트(125)와 동일한 오브젝트가 될 수 있다.
HMD(100)는 상기 디텍트 된 유저의 제스처 입력(15)을 이용하여 HMD(100)의 디스플레이 오브젝트(125) 및 외부 디지털 디바이스(200)의 디스플레이 오브젝트(225)를 함께 제어한다. 예를 들어, 도 3에서 HMD(100)는 화각 영역(102) 내에서 HMD(100)의 좌측(L)에서 HMD(100)의 우측(R)으로 이동하는 제스처 입력(15)을 디텍트 할 수 있다. HMD(100)는 상기 디텍트 된 제스처 입력(15)을 적용하여, HMD(100)의 디스플레이 유닛(120)에 출력되는 디스플레이 오브젝트(125)와 외부 디지털 디바이스(200)의 디스플레이 유닛(220)에 출력되는 디스플레이 오브젝트(225)를 제어할 수 있다. 즉, HMD(100)는 상기 디스플레이 오브젝트 125 및 디스플레이 오브젝트 225에 대하여 좌측에서 우측으로 이동하는 입력을 적용할 수 있다. 이때, 상기 제스처 입력(15)에 의해 제어되는 디스플레이 오브젝트 125 및 디스플레이 오브젝트 225는 상기 HMD(100)의 디스플레이 유닛(120) 및 외부 디지털 디바이스(200)의 디스플레이 유닛(220)에 각각 디스플레이 되는 다양한 컨텐츠 및 유저 인터페이스 중 적어도 하나가 될 수 있다.
다음으로 도 4 및 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디지털 디바이스 제어 방법을 나타내고 있다. 도 4 및 도 5의 실시예에서 HMD(100)는 유저에게 착용된 상태이며, HMD(100)와 연동된 외부 디지털 디바이스(200)는 HMD(100)의 화각 영역(102) 내에 위치한다.
먼저, 본 발명의 HMD(100)는 유저의 제스처 입력(15)을 디텍트 한다. 다음으로, HMD(100)는 HMD(100)와 연동된 외부 디지털 디바이스(200)가 HMD(100)와 동일한 디스플레이 오브젝트를 제공하는지 여부를 판별할 수 있다. 만약, 도 4 및 도 5의 실시예와 같이, 외부 디지털 디바이스(200)가 HMD(100)와 동일한 디스플레이 오브젝트를 제공하지 않을 경우, HMD(100)는 상기 디텍트 된 제스처 입력(15)의 포인팅 디렉션 정보를 디텍트 한다. 이때, 상기 포인팅 디렉션 정보는 제스처 입력(15)이 타겟으로 하는 디지털 디바이스를 나타낸다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 포인팅 디렉션 정보는 상기 제스처 입력(15)의 손가락이 가리키는 방향에 기초하여 결정될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 HMD(100)는 상기 제스처 입력(15)이 포인팅하는 디지털 디바이스의 디스플레이 오브젝트를 제어할 수 있다.
먼저, 도 4에 도시된 바와 같이 디텍트 된 제스처 입력(15)의 포인팅 디렉션 정보가 화각 영역(102) 내에 있는 외부 디지털 디바이스(200)를 가리킬 경우, HMD(100)는 상기 디텍트 된 유저의 제스처 입력(15)을 이용하여 외부 디지털 디바이스(200)의 디스플레이 오브젝트(225)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 도 4에서 HMD(100)는 화각 영역(102) 내에서 HMD(100)의 좌측(L)에서 HMD(100)의 우측(R)으로 이동하는 제스처 입력(15)을 디텍트 할 수 있다. 이때, 상기 제스처 입력(15)의 포인팅 디렉션은 외부 디지털 디바이스(200)를 향한다. HMD(100)는 상기 디텍트 된 제스처 입력(15)을 적용하여, 외부 디지털 디바이스(200)의 디스플레이 유닛(220)에 출력되는 디스플레이 오브젝트(225)를 제어할 수 있다. 즉, HMD(100)는 외부 디지털 디바이스(200)의 디스플레이 오브젝트(225)에 대하여 좌측에서 우측으로 이동하는 입력을 적용할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, HMD(100)는 디텍트 된 제스처 입력(15)을 외부 디지털 디바이스(200)에 전송할 수 있다. 상기 외부 디지털 디바이스(200)는 HMD(100)로부터 제스처 입력(15)을 수신하고, 상기 제스처 입력(15)을 적용하여 디스플레이 오브젝트(225)를 제어한다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이 디텍트 된 제스처 입력(15)의 포인팅 디렉션 정보가 HMD(100)를 가리킬 경우, HMD(100)는 상기 디텍트 된 유저의 제스처 입력(15)을 이용하여 HMD(100)의 디스플레이 오브젝트(125)를 제어할 수 있다. 즉, 도 5의 실시예에서 HMD(100)가 화각 영역(102) 내에서 HMD(100)의 좌측(L)에서 HMD(100)의 우측(R)으로 이동하는 제스처 입력(15)을 디텍트 하면, HMD(100)는 HMD(100)의 디스플레이 오브젝트에 대하여 좌측에서 우측으로 이동하는 입력을 적용할 수 있다.
이와 같이 도 4 및 도 5의 실시예에 따르면, HMD(100)의 화각 영역(102) 내에 위치하는 외부 디지털 디바이스(200)가 HMD(100)와 동일한 디스플레이 오브젝트를 제공하지 않을 경우, HMD(100)는 디텍트 된 제스처 입력(15)의 포인팅 디렉션 정보에 기초하여 디스플레이를 제어할 디지털 디바이스를 결정할 수 있다. 즉, HMD(100)는 제스처 입력(15)의 포인팅 디렉션 정보에 따라 HMD(100)와 외부 디지털 디바이스(200) 중 어느 하나의 디스플레이 오브젝트를 제어할 수 있다. 이때, HMD(100)와 연동된 외부 디지털 디바이스(200)는 HMD(100)와 서로 다른 플랫폼을 구비할 수 있다. 즉, HMD(100)의 디스플레이 오브젝트(125)는 HMD(100)에 의해 제어되며, 외부 디지털 디바이스(200)의 디스플레이 오브젝트(225)는 외부 디지털 디바이스(200)에 의해서 제어될 수 있다. 만약, 도 4의 실시예와 같이, 디텍트 된 제스처 입력(15)의 포인팅 디렉션 정보가 화각 영역(102) 내에 있는 외부 디지털 디바이스(200)를 가리킬 경우, HMD(100)는 상기 디텍트 된 제스처 입력(15)을 외부 디지털 디바이스(200)에 전송할 수 있다. 이때, 외부 디지털 디바이스(200)는 본 발명의 HMD(100)를 유저 입력 수신 장치 중 하나로 사용하게 된다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 HMD(100)를 이용하여 복수의 외부 디지털 디바이스(200a, 200b, 200c)를 제어 하는 방법을 나타내고 있다. 도 6 내지 도 8에서 HMD(100)는 유저(10)에게 착용된 상태에 있다. 또한, HMD(100)는 복수의 외부 디지털 디바이스(200a, 200b, 200c)와 연동된 상태에 있으며, 각 외부 디지털 디바이스(200a, 200b, 200c)는 HMD(100)와 다른 디스플레이 오브젝트를 제공한다.
도 6 내지 도 8의 실시예에 따르면, HMD(100)는 각 외부 디지털 디바이스(200a, 200b, 200c)가 화각 영역(102) 내에 위치하는지 여부를 디텍트 하고, 화각 영역(102) 내에 위치하는 해당 외부 디지털 디바이스의 디스플레이 오브젝트를 제어할 수 있다. 즉, HMD(100)와 연동된 외부 디지털 디바이스가 화각 영역(102) 내에 위치하고, 디텍트 된 제스처 입력(15)의 포인팅 디렉션 정보가 화각 영역(102) 내에 있는 외부 디지털 디바이스를 가리킬 경우, HMD(100)는 상기 디텍트 된 제스처 입력(15)을 이용하여 해당 외부 디지털 디바이스의 디스플레이 오브젝트를 제어할 수 있다.
예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 HMD(100)의 화각 영역(102) 내에 외부 디지털 디바이스 200a가 위치하고, HMD(100)에 디텍트 된 제스처 입력(15)의 포인팅 디렉션 정보가 상기 외부 디지털 디바이스 200a를 가리킬 경우, HMD(100)는 외부 디지털 디바이스 200a의 디스플레이를 제어하도록 결정할 수 있다. 즉, HMD(100)는 디텍트 된 제스처 입력(15)을 적용하여 외부 디지털 디바이스 200a의 디스플레이 유닛(220a)에 출력되는 디스플레이 오브젝트(225)를 제어할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, HMD(100)는 디텍트 된 제스처 입력(15)을 외부 디지털 디바이스 200a에 전송 할 수 있다. 외부 디지털 디바이스 200a는 HMD(100)로부터 전송된 제스처 입력(15)을 수신하고, 상기 제스처 입력(15)을 적용하여 디스플레이 오브젝트 225a를 제어할 수 있다.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이 HMD(100)의 화각 영역(102) 내에 외부 디지털 디바이스 200b가 위치하고, HMD(100)에 디텍트 된 제스처 입력(15)의 포인팅 디렉션 정보가 상기 외부 디지털 디바이스 200b를 가리킬 경우, HMD(100)는 외부 디지털 디바이스 200b의 디스플레이를 제어하도록 결정할 수 있다. 마찬가지로, 도 8에 도시된 바와 같이 HMD(100)의 화각 영역(102) 내에 외부 디지털 디바이스 200c가 위치하고, HMD(100)에 디텍트 된 제스처 입력(15)의 포인팅 디렉션 정보가 상기 외부 디지털 디바이스 200c를 가리킬 경우, HMD(100)는 외부 디지털 디바이스 200c의 디스플레이를 제어하도록 결정할 수 있다. 도 7 및 도 8에서 HMD(100)가 각 외부 디지털 디바이스 200b 및 200c의 디스플레이 오브젝트 225b 및 225c를 제어하는 방법은 도 6을 참조로 설명한 바와 같다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, HMD(100)를 이용하여 복수의 외부 디지털 디바이스(200a, 200b, 200c)의 디스플레이 오브젝트(225a, 225b, 225c)를 제어할 수 있다. 즉, 각 외부 디지털 디바이스(200a, 200b, 200c)가 HMD(100)의 화각 영역(102) 내에 위치하는지 여부를 디텍트하고, 디텍트 된 결과에 따라 각 외부 디지털 디바이스(200a, 200b, 200c)를 제어할 수 있다. 유저(10)는 본 발명의 실시예에 따른 HMD(100)를 착용한 채, 제어를 원하는 외부 디지털 디바이스를 바라보고 제스처 입력(15)을 수행함으로 해당 외부 디지털 디바이스의 디스플레이 오브젝트에 대한 제어 입력을 수행할 수 있다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디지털 디바이스 제어 방법을 나타내고 있다. 도 9 및 도 10의 실시예에서 HMD(100)는 유저에게 착용되지 않은 상태에 있다.
먼저 도 9를 참조하면, HMD(100)는 유저의 제스처 입력(15)을 디텍트 하고, 디텍트 된 제스처 입력(15)을 이용하여 외부 디지털 디바이스(200)의 디스플레이 오브젝트(225)를 제어한다. 즉, 본 발명의 실시예에 따르면 HMD(100)가 유저에게 착용되지 않을 경우, HMD(100)는 디텍트 된 제스처 입력(15)을 이용하여 외부 디지털 디바이스(200)의 디스플레이를 제어하도록 결정할 수 있다. 따라서, 외부 디지털 디바이스(200)는 본 발명의 HMD(100)를 유저 입력 수신 장치로 사용할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따르면, HMD(100)는 상기 HMD(100)가 유저에게 착용되었는지 여부에 기초하여, 외부 디지털 디바이스(200)의 디스플레이 오브젝트(225)에 대한 제스처 입력(15)의 적용 방향을 보정할 수 있다. 즉, 본 발명의 HMD(100)가 유저에게 착용되지 않았을 경우, HMD(100)는 디텍트 된 제스처 입력(15)의 이동 방향에 대응하는 디스플레이 오브젝트(225)에 대한 제스처 입력 적용 방향을 좌우 반전할 수 있다. 예를 들어, 도 9에서와 같이 HMD(100)의 화각 영역(102) 내에서 유저의 제스처 입력(15)이 수행되면, HMD(100)는 제스처 입력(15)을 디텍트 한다. 상기 제스처 입력(15)은 HMD(100)의 우측(R)에서 좌측(L)으로 이동하는 입력이다. 이때, HMD(100)는 디텍트 된 제스처 입력(15)의 좌우를 반전하여 디스플레이 오브젝트(225)를 제어한다. 따라서, HMD(100)는 외부 디지털 디바이스(200)의 디스플레이 오브젝트(225)에 대하여 좌측에서 우측으로 이동하는 입력을 적용할 수 있다. 이에 따라, 유저는 본 발명의 HMD(100)를 이용하여 외부 디지털 디바이스(200)에 대한 제스처 입력을 수행할 때 이질감을 느끼지 않을 수 있게 된다.
본 발명의 실시예에 따르면, HMD(100)는 디텍트 된 제스처 입력(15)을 외부 디지털 디바이스(200)에 전송할 수 있다. 이때, HMD(100)는 디텍트 된 제스처 입력(15)의 좌우를 반전하여 외부 디지털 디바이스(200)에 전송할 수 있다. 외부 디지털 디바이스(200)는 HMD(100)로부터 좌우가 반전된 제스처 입력(15)을 수신하고, 수신된 제스처 입력(15)을 디스플레이 오브젝트(225)에 적용할 수 있다. 또는, HMD(100)는 디텍트 된 제스처 입력(15)에 더하여, 상기 제스처 입력을 디텍트한 HMD(100)의 상태에 대한 부가 정보를 함께 전송할 수 있다. 예를 들어, 이러한 부가 정보에는 제스처 입력(15)을 디텍트 한 HMD(100)가 유저에게 착용 되었는지 여부에 대한 정보가 포함될 수 있다. 만약, HMD(100)가 유저에게 착용 되지 않았음을 나타내는 부가 정보가 외부 디지털 디바이스(200)에 전달될 경우, 외부 디지털 디바이스(200)는 HMD(100)로부터 수신된 제스처 입력(15)의 좌우를 반전하여 디스플레이 오브젝트(225)에 적용할 수 있다. 따라서, 외부 디지털 디바이스(200)는 HMD(100)가 최초로 디텍트 한 제스처 입력(15)의 좌우를 반전하여 디스플레이 오브젝트(225)에 적용할 수 있으며, 디스플레이 오브젝트(225)를 유저의 의도에 맞게 제어할 수 있다.
다음으로 도 10은 HMD(100)가 유저에게 착용되지 않았을 때 디지털 디바이스를 제어하는 또 다른 실시예를 나타내고 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, HMD(100)는 HMD(100)의 방향각을 센싱하는 센서, 예를 들면 G-센서 또는 자이로스코프 센서 등을 구비할 수 있다. 따라서, HMD(100)는 지면을 기준으로 HMD(100)가 기울어진 각도 즉, HMD(100)의 방향각을 센싱할 수 있다. 이때, HMD(100)는 서로 직교하는 x축, y축 및 z축 중 적어도 하나의 축을 기준으로 한 HMD(100)의 방향각을 센싱할 수 있다. 본 발명의 HMD(100)는 디텍트 된 유저의 제스처 입력(15)을 HMD(100)가 놓여진 방향각을 이용하여 보정할 수 있다.
예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이 HMD(100)는 x축을 기준으로 각도 α만큼 기울어진 상태에서 유저의 제스처 입력(15)을 디텍트 할 수 있다. 이에 따라, 유저가 수평 방향의 제스처 입력을 수행하였음에도 불구하고, HMD(100)는 HMD(100)의 우측 상단 방향에서 HMD(100)의 좌측 하단 방향으로 이동하는 제스처 입력으로 인식 하게 될 수 있다. 따라서, 본 발명의 HMD(100)는 디텍트 된 제스처 입력(15)에 HMD(100)의 방향각을 보정하여 디스플레이 오브젝트(225)에 적용할 수 있다. 예를 들어, HMD(100)는 디텍트 된 제스처 입력(15)에 HMD(100)의 기울어진 각도 α를 더하거나 뺄 수 있다. 바람직하게는, HMD(100)는 디텍트 된 제스처 입력(15)의 좌우를 반전하고, HMD(100)의 방향각 α를 더함으로 제스처 입력(15)을 보정할 수 있다. 따라서 HMD(100)는 디스플레이 오브젝트(225)에 대하여 좌측에서 우측으로 이동하는 입력을 적용할 수 있다. 따라서, 외부 디지털 디바이스(200)는 HMD(100)가 놓여진 방향각에 관계없이 유저의 제스처 입력(15)을 동일한 조건하에서 수신할 수 있게 된다.
본 발명의 실시예에 따르면, HMD(100)는 디텍트 된 제스처 입력(15)을 외부 디지털 디바이스(200)에 전송할 수 있다. 이때, HMD(100)는 HMD(100)의 방향각을 이용하여 보정된 제스처 입력(15)을 외부 디지털 디바이스(200)에 전송할 수 있다. 외부 디지털 디바이스(200)는 HMD(100)로부터 보정된 제스처 입력(15)을 수신하고, 수신된 제스처 입력(15)을 디스플레이 오브젝트(225)에 적용할 수 있다. 또는, HMD(100)는 디텍트 된 제스처 입력(15)에 더하여, 상기 제스처 입력을 디텍트한 HMD(100)의 상태에 대한 부가 정보를 함께 전송할 수 있다. 예를 들어, 이러한 부가 정보에는 제스처 입력(15)을 디텍트 한 HMD(100)가 유저에게 착용 되었는지 여부 및 HMD(100)의 방향각에 대한 정보가 포함될 수 있다. 외부 디지털 디바이스(200)는 HMD(100)로부터 수신된 제스처 입력(15)을 상기 부가 정보를 이용하여 보정하고, 보정된 제스처 입력을 디스플레이 오브젝트(225)에 적용할 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 HMD(100)를 나타낸 블록도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 HMD(100)는 프로세서(110), 디스플레이 유닛(120), 오디오 출력 유닛(130), 센서 유닛(140) 및 커뮤니케이션 유닛(150)을 포함할 수 있다.
먼저, 디스플레이 유닛(120)은 디스플레이 화면에 이미지를 출력한다. 상기 디스플레이 유닛(120)은 프로세서(110)에 의해 실행되는 컨텐츠 또는 프로세서(110)의 제어 명령에 기초한 유저 인터페이스 등의 다양한 디스플레이 오브젝트를 출력할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 디스플레이 유닛(120)은 HMD(100)와 연동된 디지털 디바이스(예를 들면, 본 발명의 외부 디지털 디바이스)의 제어 명령에 기초하여 이미지를 디스플레이 할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 유닛(120)은 HMD(100)와 연동된 디지털 디바이스가 실행중인 컨텐츠를 디스플레이 할 수 있다. HMD(100)는 커뮤니케이션 유닛(150)을 통해 상기 디지털 디바이스로부터 데이터를 수신하며, 수신 받은 데이터에 기초하여 디스플레이 오브젝트를 출력할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면 HMD(100)의 디스플레이 유닛(120)은 외부 디지털 디바이스(200)의 디스플레이 유닛과 동일한 디스플레이 오브젝트를 제공할 수도 있으며, 다른 디스플레이 오브젝트를 제공할 수도 있다. 만약, HMD(100) 및 외부 디지털 디바이스(200)가 서로 연동된 N 스크린 상태에 있다면, HMD(100)의 디스플레이 유닛(120)은 외부 디지털 디바이스(200)의 디스플레이 유닛과 동일한 디스플레이 오브젝트를 제공할 수 있다. 그러나 HMD(100)와 외부 디지털 디바이스(200)가 N 스크린 상태에 있지 않거나 서로 다른 플랫폼을 구비한다면, HMD(100)의 디스플레이 유닛(120)은 외부 디지털 디바이스(200)의 디스플레이 유닛과 다른 디스플레이 오브젝트를 제공할 수 있다.
다음으로, 오디오 출력 유닛(130)은 스피커, 이어폰 등의 오디오 출력 수단을 포함한다. 상기 오디오 출력 유닛(130) 또한 프로세서(110)에서 실행되는 컨텐츠를 출력하거나, 프로세서(110)의 제어 명령에 기초하여 음성을 출력할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따르면 오디오 출력 유닛(130)은 HMD(100)와 연동된 디지털 디바이스의 제어 명령에 기초하여 음성을 출력할 수 있다. 예를 들어, 오디오 출력 유닛(130)은 HMD(100)와 연동된 디지털 디바이스가 실행중인 컨텐츠의 음성 데이터를 출력할 수 있다. 본 발명에서 오디오 출력 유닛(130)은 HMD(100)상에 선택적으로 구비될 수 있다.
센서 유닛(140)은 HMD(100)에 장착된 복수의 센서를 사용하여 유저 입력 또는 상기 HMD(100)가 인식하는 환경을 프로세서(110)로 전달할 수 있다. 이때, 상기 센서 유닛(150)은 복수의 센싱 수단을 포함할 수 있다. 일 실시예로서, 복수의 센싱 수단은 중력(gravity) 센서, 지자기 센서, 모션 센서, 키네틱 센서, 자이로스코프 센서, 가속도 센서, 적외선 센서, 기울임(inclination) 센서, 밝기 센서, 고도 센서, 후각 센서, 온도 센서, 뎁스 센서, 압력 센서, 밴딩 센서, 오디오 센서, 비디오 센서, GPS(Global Positioning System) 센서, 터치 센서, 근접 센서 등의 센싱 수단을 포함할 수 있다. 센서 유닛(150)은 상술한 다양한 센싱 수단을 통칭하는 것으로, 사용자의 다양한 입력 및 사용자의 환경을 센싱하여, 프로세서(110)가 그에 따른 작동을 수행할 수 있도록 센싱 결과를 전달할 수 있다. 상술한 센서들은 별도의 엘리먼트로 HMD(100)에 포함되거나, 적어도 하나 이상의 엘리먼트로 통합되어 포함될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 센서 유닛(140)은 HMD(100)가 유저에게 착용되었는지 여부를 디텍트 하는 다양한 종류의 센서를 구비할 수 있다. 예를 들어, HMD(100)는 근접 센서를 구비하여 유저의 HMD(100) 착용 여부를 디텍트할 수 있다. 또는, HMD(100)는 HMD(100)의 전면부와 다리부를 연결하는 힌지부가 접이 되었는지 여부를 디텍트 하는 센서를 구비할 수 있다. 따라서, HMD(100)는 상기 힌지부가 접이 되었는지 여부에 기초하여 유저의 HMD(100) 착용 여부를 판단할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 센서 유닛(140)은 유저의 제스처 입력을 디텍트하기 위한 센서를 포함할 수 있다. 예를 들면, HMD는 키네틱 센서를 구비하여 HMD의 전방 방향의 기 설정된 각도 이내의 영역에서 유저의 제스처 입력을 디텍트할 수 있다. 또는, HMD는 제스처 입력을 위한 장갑의 동작을 디텍트 하는 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, HMD는 상기 장갑의 3차원 상의 위치와 방향에 대한 정보, 손가락 굽힘에 대한 정보 등을 디텍트 할 수 있다. 이때, 유저는 상기 장갑을 착용한 채로 제스처 입력을 수행하고, HMD는 상기 장갑의 동작을 통해 유저의 제스처 입력을 디텍트 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 센서 유닛(140)은 촬상 센서를 포함할 수 있다. 상기 촬상 센서는 HMD(100)의 기 설정된 화각 영역 내의 이미지를 디텍트하여 프로세서(110)에 제공할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 프로세서(110)는 상기 촬상 센서를 통해 디텍트 된 이미지를 기초로 하여, HMD(100)의 화각 영역 내에 HMD(100)와 연동된 외부 디지털 디바이스(200)가 존재하는지 여부를 디텍트 할 수 있다. 상기 촬상 센서는 본 발명의 목적에 따라 적외선 센서 등으로 대체될 수 있다.
다음으로, 커뮤니케이션 유닛(150)은 외부 디지털 디바이스(200)와 다양한 프로토콜을 사용하여 통신을 수행하여 데이터를 송/수신할 수 있다. 또한, 커뮤니케이션 유닛(150)은 유선 또는 무선으로 네트워크에 접속하여, 컨텐츠 등의 디지털 데이터를 송/수신할 수 있다. 본 발명에서 HMD(100)는 커뮤니케이션 유닛(150)을 이용하여 외부 디지털 디바이스(200)와 페어링 및 통신 접속을 수행할 수 있으며, 상기 접속된 외부 디지털 디바이스(200)와 데이터를 송/수신할 수 있다. 한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 커뮤니케이션 유닛(150)은 적어도 하나의 안테나를 포함할 수 있다. 상기 HMD(100)는 적어도 하나의 안테나를 이용하여, HMD(100)와 연동된 외부 디지털 디바이스(200)의 위치 상태를 디텍트 할 수 있다. 예를 들어, HMD(100)에 구비된 복수의 안테나를 통해 각각 송/수신되는 신호의 시간차, 위상차 등을 이용하여, HMD(100)와 연동된 외부 디지털 디바이스(200)가 HMD(100)의 화각 영역에 위치하는지 여부를 디텍트 할 수 있다.
본 발명의 프로세서(110)는 다양한 컨텐츠 및 애플리케이션을 실행하고, 디바이스 내부의 데이터를 프로세싱 할 수 있다. 이에 더하여, 상기 프로세서(110)는 상술한 HMD(100)의 각 유닛들을 제어하며, 유닛들 간의 데이터 송수신을 제어할 수도 있다.
도 11에 도시된 HMD(100)는 본 발명의 일 실시예에 따른 블록도로서, 분리하여 표시한 블록들은 디바이스의 엘러먼트들을 논리적으로 구별하여 도시한 것이다. 따라서 상술한 디바이스의 엘러먼트들은 디바이스의 설계에 따라 하나의 칩으로 또는 복수의 칩으로 장착될 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 HMD를 이용한 디지털 디바이스 제어 방법을 나타낸 순서도이다. 이하 설명하는 도 12의 각 단계는 도 11에 도시된 HMD(100)의 프로세서(110)에 의해 제어될 수 있다.
먼저, 본 발명의 HMD는 유저에게 착용되었는지 여부를 디텍트할 수 있다(S1210). 이를 위해 HMD는 다양한 센싱 수단을 이용하여 유저의 HMD 착용 여부를 디텍트 할 수 있다. 예를 들어, HMD는 근접 센서를 구비하여 유저의 HMD 착용 여부를 디텍트할 수 있다. 또는, HMD는 HMD의 전면부와 다리부를 연결하는 힌지부가 접이 되었는지 여부를 디텍트 하는 센서를 구비할 수 있다. 따라서, HMD는 상기 힌지부가 접이 되었는지 여부에 기초하여 유저의 HMD 착용 여부를 판단할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 HMD는 HMD와 연동된 외부 디지털 디바이스의 위치 상태를 디텍트 한다(S1220). 본 발명에서 상기 위치 상태는 외부 디지털 디바이스가 HMD의 기 설정된 화각 영역에 위치하는 제 1 상태와, 외부 디지털 디바이스가 상기 화각 영역에 위치하지 않는 제 2 상태를 포함한다. 본 발명에서 상기 화각 영역은 HMD를 착용한 유저의 시야에 대응하는 기 설정된 영역으로서, HMD의 전방 방향으로 일정한 각도 범위의 구간을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, HMD는 적어도 하나의의 안테나를 이용하여 외부 디지털 디바이스의 위치 상태를 디텍트 할 수 있다. 예를 들어, HMD는 복수의 안테나를 구비하고, 상기 복수의 안테나를 통해 외부 디지털 디바이스와 데이터 송/수신을 수행할 수 있다. 이때, HMD는 상기 복수의 안테나에 각각 송/수신되는 신호의 시간차, 위상차 등을 이용하여, 상기 HMD와 연동된 외부 디지털 디바이스 및 상기 HMD 간의 상대적인 위치 및 방향을 디텍트 할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면 HMD에 구비된 복수의 안테나를 이용함으로, 외부 디지털 디바이스와 HMD 간의 거리가 일정하게 유지된 채 외부 디지털 디바이스가 위치하는 방향(방위각)이 변하는 상황에서도 외부 디지털 디바이스의 위치 상태를 정확하게 디텍트 할 수 있다. 한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 HMD는 지향성 안테나를 구비하고, 상기 지향성 안테나를 통해 송/수신되는 신호를 이용하여 외부 디지털 디바이스의 위치 상태를 디텍트 할 수도 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, HMD는 촬상 센서를 이용하여 상기 외부 디지털 디바이스의 위치 상태를 디텍트 할 수 있다. 즉, HMD가 외부 디지털 디바이스와 연동된 상태에서, 촬상 센서는 HMD의 기 설정된 화각 영역 내의 이미지를 디텍트하여 HMD의 프로세서에 제공할 수 있다. 상기 프로세서는 촬상 센서를 통해 디텍트 된 이미지를 기초로 하여, HMD의 화각 영역 내에 HMD와 연동된 외부 디지털 디바이스가 존재하는지 여부를 디텍트 할 수 있다. 예를 들어, HMD와 연동된 외부 디지털 디바이스는 기 설정된 광 패턴을 출력할 수 있으며, HMD는 촬상 센서를 이용하여 외부 디지털 디바이스가 출력하는 광 패턴을 디텍트할 수 있다. 여기서, 상기 광 패턴은 시간 적인 패턴 및 공간 적인 패턴 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광 패턴은 외부 디지털 디바이스의 디스플레이 유닛을 통해 출력 될 수 있다.
만약, HMD의 화각 영역 내에 HMD와 연동된 외부 디지털 디바이스가 존재한다면, HMD는 외부 디지털 디바이스가 출력하는 광 패턴을 촬상 센서를 통해 디텍트 할 수 있다. 그러나, HMD의 화각 영역 내에 HMD와 연동된 외부 디지털 디바이스가 존재하지 않는다면, 외부 디지털 디바이스가 출력하는 광 패턴이 상기 촬상 센서를 통해 디텍트 되지 않을 것이다. 한편, 본 발명의 실시예에 따라 광 패턴이 외부 디지털 디바이스의 디스플레이 유닛을 통해 출력 되고, 외부 디지털 디바이스가 HMD의 화각 영역 내에 있지만 해당 외부 디지털 디바이스의 디스플레이 유닛이 유저에게 향하지 않을 경우에도 상기 광 패턴이 디텍트 되지 않을 것이다. 즉, 유저가 외부 디지털 디바이스의 디스플레이 유닛을 볼 수 없는 상황에 있을 때, HMD는 광 패턴을 디텍트 할 수 없게 된다. 이와 같이, 본 발명의 HMD는 화각 영역 내에 외부 디지털 디바이스의 광 패턴이 디텍트 되는지 여부를 기초로 하여, 외부 디지털 디바이스의 위치 상태를 디텍트 할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 외부 디지털 디바이스의 위치 상태는 HMD를 착용한 유저의 시선에 기초하여 결정될 수 있다. 본 발명의 HMD는 상기 HMD를 착용한 유저의 동공의 위치를 디텍트 하는 촬상 센서를 추가로 구비할 수 있으며, 상기 촬상 센서를 이용하여 해당 유저의 시선을 트래킹 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 외부 디지털 디바이스의 위치 상태는 상기 외부 디지털 디바이스가 HMD를 착용한 유저의 시야 영역 내에 위치하는지 여부를 기초로 하여 결정될 수 있다. 여기서 상기 시야 영역은 HMD를 착용한 유저의 시선에 대응하는 일정 범위의 영역을 포함할 수 있다. 즉, 본 발명에서 외부 디지털 디바이스의 위치 상태는 외부 디지털 디바이스가 HMD를 착용한 유저의 시야 영역에 위치하는 제 3 상태와, 외부 디지털 디바이스가 HMD를 착용한 유저의 시야 영역에 위치하지 않는 제 4 상태를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 외부 디지털 디바이스의 위치 상태가 변환될 때, HMD를 통해 적절한 피드백을 제공할 수 있다. 예를 들어, HMD와 연동된 외부 디지털 디바이스의 위치 상태가 제 1 상태와 제 2 상태 사이에서 변환될 경우, HMD는 진동 피드백을 제공할 수 있다. 마찬가지로, HMD와 연동된 외부 디지털 디바이스의 위치 상태가 제 3 상태와 제 4 상태에서 변환될 경우, HMD는 진동 피드백을 제공할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 HMD는 유저의 제스처 입력을 디텍트 한다(S1230). 본 발명의 HMD는 유저의 제스처 입력을 디텍트하기 위한 다양한 종류의 센싱 수단, 예를 들면 키네틱 센서를 구비할 수 있다. 또는, HMD는 제스처 입력을 위한 장갑의 동작을 디텍트 하는 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, HMD는 상기 장갑의 3차원 상의 위치와 방향에 대한 정보, 손가락 굽힘에 대한 정보 등을 디텍트 할 수 있다. 이때, 유저는 상기 장갑을 착용한 채로 제스처 입력을 수행하고, HMD는 상기 장갑의 동작을 통해 유저의 제스처 입력을 디텍트 할 수 있다. 이와 같이, HMD는 다양한 종류의 센싱 수단을 이용하여 HMD 전방 방향의 기 설정된 각도 이내의 영역에서 유저의 제스처 입력을 디텍트할 수 있다. 한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 HMD와 연동된 외부 디지털 디바이스가 유저의 제스처 입력을 디텍트할 수 있으며, HMD는 해당 외부 디지털 디바이스가 디텍트 한 제스처 입력을 수신할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 HMD는 제스처 입력을 적용하여 디스플레이를 제어할 적어도 하나의 디지털 디바이스를 결정한다(S1240). 이때, 상기 적어도 하나의 디지털 디바이스는 본 발명의 HMD 및 외부 디지털 디바이스 중 적어도 하나를 포함한다. 본 발명의 실시예에 따르면, HMD는 디텍트 된 HMD의 환경 및 설정에 기초하여 상기 디스플레이를 제어할 디지털 디바이스를 결정할 수 있다. 예를 들어, HMD는 HMD가 유저에게 착용 되었는지 여부(S1210) 및 디텍트 된 외부 디지털 디바이스의 위치 상태(S1220)에 기초하여 상기 디스플레이를 제어할 디지털 디바이스를 결정할 수 있다. 또한, HMD는 HMD가 외부 디지털 디바이스와 동일한 디스플레이 오브젝트를 제공하는지 여부를 더 판별하고, 이에 기초하여 상기 디스플레이를 제어할 디지털 디바이스를 결정할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 HMD는 상기 S1240 단계에서 결정된 디지털 디바이스의 디스플레이 오브젝트를 상기 S1230 단계에서 디텍트 된 제스처 입력을 적용하여 제어한다(S1250). 본 발명의 실시예에 따른 HMD는 상기 S1240 단계의 결정에 따라, HMD의 디스플레이 오브젝트 및 외부 디지털 디바이스의 디스플레이 오브젝트 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 한편, 본 발명의 실시예에 따르면 HMD가 유저에게 착용되지 않았을 경우, HMD는 디텍트 된 제스처 입력을 보정하여 디스플레이 오브젝트를 제어할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따라 외부 디지털 디바이스가 HMD와 서로 다른 디스플레이 오브젝트를 제공하고, HMD가 제스처 입력을 이용하여 외부 디지털 디바이스의 디스플레이를 제어하도록 결정할 경우, HMD는 디텍트 된 제스처 입력을 해당 외부 디지털 디바이스에 전송할 수 있다. 본 발명의 S1240 및 S1250 단계의 구체적인 실시예는 도 2 내지 도 10을 참조로 상술한 바와 같다.
본 발명에서 설명한 HMD는 본 발명의 목적에 따라 다양한 디바이스로 변경 및 대체 가능하다. 예를 들어, 본 발명의 HMD는 EMD(Eye Mounted Display), eyeglass, eyepiece, eye wear, HWD(Head Worn Display) 등 유저에게 착용되어 디스플레이를 제공할 수 있는 다양한 디바이스를 포함하며, 본 발명에서 사용된 용어에 한정되지 않는다.
10 : 유저 15 : 제스처 입력
100 : HMD 102 : 화각 영역
125, 225 : 디스플레이 오브젝트 200 : 외부 디지털 디바이스

Claims (20)

  1. 헤드 마운트 디스플레이(HMD)를 이용한 디지털 디바이스 제어 방법으로써,
    상기 HMD가 유저에게 착용 되었는지 여부를 디텍트 하는 단계;
    상기 HMD와 연동된 외부 디지털 디바이스의 위치 상태를 디텍트 하는 단계, 상기 위치 상태는 상기 외부 디지털 디바이스가 상기 HMD의 기 설정된 화각 영역에 위치하는 제 1 상태 및 상기 외부 디지털 디바이스가 상기 HMD의 상기 화각 영역에 위치하지 않는 제 2 상태를 포함함;
    유저의 제스처 입력을 디텍트 하는 단계;
    상기 HMD가 유저에게 착용 되었는지 여부 및 상기 디텍트 된 외부 디지털 디바이스의 위치 상태에 기초하여, 상기 제스처 입력을 적용하여 디스플레이를 제어할 적어도 하나의 디지털 디바이스를 결정하는 단계, 상기 적어도 하나의 디지털 디바이스는 상기 HMD 및 상기 외부 디지털 디바이스 중 적어도 하나를 포함함; 및
    상기 결정된 디지털 디바이스의 디스플레이 오브젝트를 상기 제스처 입력을 적용하여 제어하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이(HMD)를 이용한 디지털 디바이스 제어 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 HMD가 유저에게 착용될 경우, 상기 HMD와 상기 외부 디지털 디바이스가 동일한 디스플레이 오브젝트를 제공하는지 여부를 판별하는 단계를 더 포함하며,
    상기 HMD 및 상기 외부 디지털 디바이스가 동일한 디스플레이 오브젝트를 제공할 경우, 상기 결정하는 단계는, 상기 HMD의 디스플레이 및 상기 외부 디지털 디바이스의 디스플레이를 함께 제어하도록 결정하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이(HMD)를 이용한 디지털 디바이스 제어 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 HMD의 디스플레이 오브젝트 및 상기 외부 디지털 디바이스의 디스플레이 오브젝트는 상기 HMD에 의해 함께 제어되는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이(HMD)를 이용한 디지털 디바이스 제어 방법.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 HMD와 상기 외부 디지털 디바이스가 동일한 디스플레이 오브젝트를 제공하지 않고, 상기 외부 디지털 디바이스의 위치 상태가 제 1 상태일 경우, 상기 디텍트 된 제스처 입력의 포인팅 디렉션 정보를 디텍트 하는 단계를 더 포함하며,
    상기 결정하는 단계는, 상기 적어도 하나의 디지털 디바이스 중 상기 제스처 입력의 포인팅 디렉션 정보가 가리키는 디지털 디바이스의 디스플레이를 제어하도록 결정하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이(HMD)를 이용한 디지털 디바이스 제어 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 결정하는 단계가 상기 외부 디지털 디바이스의 디스플레이를 제어하도록 결정할 경우,
    상기 제어하는 단계는, 상기 디텍트 된 제스처 입력을 상기 외부 디지털 디바이스에 전송하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이(HMD)를 이용한 디지털 디바이스 제어 방법.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 HMD와 상기 외부 디지털 디바이스가 동일한 디스플레이 오브젝트를 제공하지 않고, 상기 외부 디지털 디바이스의 위치 상태가 제 2 상태일 경우,
    상기 결정하는 단계는, 상기 HMD의 디스플레이를 제어하도록 결정하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이(HMD)를 이용한 디지털 디바이스 제어 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 HMD가 유저에게 착용되지 않을 경우,
    상기 결정하는 단계는, 상기 외부 디지털 디바이스의 디스플레이를 제어하도록 결정하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이(HMD)를 이용한 디지털 디바이스 제어 방법.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 제어하는 단계는,
    상기 디스플레이 오브젝트에 대한 상기 제스처 입력의 적용 방향을 상기 HMD가 유저에게 착용 되었는지 여부에 기초하여 보정하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이(HMD)를 이용한 디지털 디바이스 제어 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 HMD가 유저에게 착용되지 않을 경우,
    상기 제어하는 단계는, 상기 디텍트 된 제스처 입력의 좌우를 반전하여 상기 디스플레이 오브젝트에 적용하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이(HMD)를 이용한 디지털 디바이스 제어 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 HMD가 유저에게 착용되지 않을 경우,
    서로 직교하는 제 1 축, 제 2 축 및 제 3 축 중 적어도 하나의 축을 기준으로 한 상기 HMD의 방향각을 센싱하는 단계를 더 포함하며,
    상기 제어하는 단계는, 상기 디스플레이 오브젝트에 대한 상기 제스처 입력의 적용 방향을 상기 센싱된 방향각을 이용하여 보정하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이(HMD)를 이용한 디지털 디바이스 제어 방법.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 결정하는 단계가 상기 외부 디지털 디바이스의 디스플레이를 제어하도록 결정할 경우,
    상기 제어하는 단계는, 상기 보정된 제스처 입력을 상기 외부 디지털 디바이스에 전송하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이(HMD)를 이용한 디지털 디바이스 제어 방법.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 결정하는 단계가 상기 외부 디지털 디바이스의 디스플레이를 제어하도록 결정할 경우,
    상기 제어하는 단계는, 상기 디텍트 된 제스처 입력과 상기 HMD가 유저에게 착용 되었는지 여부에 관한 부가 정보를 상기 외부 디지털 디바이스에 전송하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이(HMD)를 이용한 디지털 디바이스 제어 방법.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 외부 디지털 디바이스의 위치 상태를 디텍트 하는 단계는, 상기 HMD에 구비된 적어도 하나의 안테나를 통해 상기 외부 디지털 디바이스와 송/수신한 신호를 이용하여 디텍트 하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이(HMD)를 이용한 디지털 디바이스 제어 방법.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 외부 디지털 디바이스의 위치 상태를 디텍트 하는 단계는, 상기 외부 디지털 디바이스가 출력하는 광 패턴이 디텍트 되는지 여부를 기초로 디텍트 하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이(HMD)를 이용한 디지털 디바이스 제어 방법.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 외부 디지털 디바이스의 위치 상태는, 상기 외부 디지털 디바이스가 상기 HMD를 착용한 유저의 시야 영역에 위치하는 제 3 상태 및 상기 외부 디지털 디바이스가 상기 HMD를 착용한 유저의 시야 영역에 위치하지 않는 제 4 상태를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이(HMD)를 이용한 디지털 디바이스 제어 방법.
  16. 제 1항에 있어서,
    상기 HMD가 유저에게 착용 되었는지 여부를 디텍트 하는 단계는,
    상기 HMD에 구비된 근접 센서의 센싱값을 이용하여 디텍트 하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이(HMD)를 이용한 디지털 디바이스 제어 방법.
  17. 제 1항에 있어서,
    상기 HMD가 유저에게 착용 되었는지 여부를 디텍트 하는 단계는,
    상기 HMD의 전면부와 다리부를 연결하는 적어도 하나의 힌지부가 접이 되었는지 여부를 디텍트 하는 센서의 센싱값을 이용하여 디텍트 하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이(HMD)를 이용한 디지털 디바이스 제어 방법.
  18. 제 1항에 있어서,
    상기 디텍트 된 외부 디지털 디바이스의 위치 상태가 제 1 상태와 제 2 상태간에 변환될 경우, 상기 HMD에 진동 피드백을 제공하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이(HMD)를 이용한 디지털 디바이스 제어 방법.
  19. 제 1항에 있어서,
    상기 유저의 제스처 입력을 디텍트 하는 단계는,
    상기 HMD에 구비된 키네틱 센서의 센싱값을 이용하여 디텍트 하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이(HMD)를 이용한 디지털 디바이스 제어 방법.
  20. 헤드 마운트 디스플레이(HMD)로서,
    상기 HMD의 작동을 제어하는 프로세서;
    상기 프로세서의 명령에 기초하여 영상을 출력하는 디스플레이 유닛;
    상기 HMD의 주변 환경을 센싱하고, 센싱 결과를 상기 프로세서에 전달하는 센서 유닛; 및
    상기 프로세서의 명령에 기초하여 외부 디지털 디바이스와 데이터를 송/수신하는 커뮤니케이션 유닛을 포함하되,
    상기 프로세서는,
    상기 HMD가 유저에게 착용 되었는지 여부를 디텍트 하고,
    상기 HMD와 연동된 외부 디지털 디바이스의 위치 상태를 디텍트 하되, 상기 위치 상태는 상기 외부 디지털 디바이스가 상기 HMD의 기 설정된 화각 영역에 위치하는 제 1 상태 및 상기 외부 디지털 디바이스가 상기 HMD의 상기 화각 영역에 위치하지 않는 제 2 상태를 포함하고,
    유저의 제스처 입력을 디텍트 하고,
    상기 HMD가 유저에게 착용 되었는지 여부 및 상기 디텍트 된 외부 디지털 디바이스의 위치 상태에 기초하여, 상기 제스처 입력을 적용하여 디스플레이를 제어할 적어도 하나의 디지털 디바이스를 결정하되, 상기 적어도 하나의 디지털 디바이스는 상기 HMD 및 상기 외부 디지털 디바이스 중 적어도 하나를 포함하며,
    상기 결정된 디지털 디바이스의 디스플레이 오브젝트를 상기 제스처 입력을 적용하여 제어하는 것을 특징으로 하는 헤드 마운트 디스플레이(HMD).
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