KR20170023491A - 카메라 및 이를 포함하는 가상 현실 시스템 - Google Patents

Abstract

가상 현실 시스템이 개시된다. 본 시스템은 HMD(Head Mounted Display), HMD의 위치를 탐지하는 카메라, 및 탐지된 HMD의 위치에 기반한 이미지를 HMD로 전송하여 가상 현실(Virtual Reality)을 구현하도록 하는 프로세싱 장치를 포함한다. 특히 카메라는 제1 각도에 따른 제1뷰(View)를 촬영하는 제1 이미지 센서, 제1 이미지 센서에 대하여 좌우측 또는 상하측 중 어느 하나에 배치되어 제2 각도에 따른 제2뷰를 촬영하는 제2 이미지 센서, 및 제1뷰 및 제2뷰가 합성된 제3뷰를 HMD로 전송하는 제어부를 포함한다.

Description

카메라 및 이를 포함하는 가상 현실 시스템{CAMERA AND VIRTUAL REALITY SYSTEM COMORISING THEREOF}

본 발명은 카메라 및 이를 포함하는 가상 현실 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가상 현실을 구현하는 장치에 대한 FOV(Field Of View)를 확장시키도록 하는 카메라 및 이를 포함하는 가상 현실 시스템에 관한 것이다.

단말기는 이동 가능여부에 따라 이동 단말기(mobile/portable terminal) 및 고정 단말기(stationary terminal)으로 나뉠 수 있다. 다시 이동 단말기는 사용자의 직접 휴대 가능 여부에 따라 휴대(형) 단말기(handheld terminal) 및 거치형 단말기(vehicle mounted terminal)로 나뉠 수 있다.

이동 단말기의 기능은 다양화 되고 있다. 예를 들면, 데이터와 음성통신, 카메라를 통한 사진촬영 및 비디오 촬영, 음성녹음, 스피커 시스템을 통한 음악파일 재생 그리고 디스플레이부에 이미지나 비디오를 출력하는 기능이 있다. 일부 단말기는 전자게임 플레이 기능이 추가되거나, 멀티미디어 플레이어 기능을 수행한다. 특히 최근의 이동 단말기는 방송과 비디오나 텔레비전 프로그램과 같은 시각적 컨텐츠를 제공하는 멀티캐스트 신호를 수신할 수 있다.

이와 같은 단말기(terminal)는 기능이 다양화됨에 따라 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복합적인 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia player) 형태로 구현되고 있다.

이러한 단말기의 기능 지지 및 증대를 위해, 단말기의 구조적인 부분 및/또는 소프트웨어적인 부분을 개량하는 것이 고려될 수 있다.

한편 가상 현실(Virtual Reality)은 컴퓨터 그래픽 기술 등을 이용하여, 실제로는 존재하지 않는 상황을 마치 존재하는 것과 같이 사용자가 느낄 수 있도록 하는 컴퓨터 응용 분야이다. 그러나 전술한 단말기를 통하여 가상 현실 또는 증강 현실(Augmentated Reality)을 구현함에 있어서 공간적인 제약이 있을 수 있다. 예를 들어 가상 현실을 구현하는 이동 단말기 또는 HMD(Head Mounted Display)의 위치를 탐지하기 위한 카메라의 FOV(Field Of View)는 한정되어 있으므로, 이동 단말기 또는 HMD의 위치가 FOV를 벗어나는 경우가 빈번하다. 따라서 FOV를 확장시켜 카메라가 탐지할 수 있는 이동 단말기 또는 HMD의 영역을 확대시킬 필요가 있다.

본 발명은 상술한 필요성에 따른 것으로, 본 발명의 목적은 복수의 이미지 센서를 포함하는 카메라를 이용함으로써, 가상 현실을 구현하는 장치에 대한 FOV(Field Of View)를 확장시키도록 하는 카메라 및 이를 포함하는 가상 현실 시스템을 제공하기 위함이다.

상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 현실 시스템은 HMD(Head Mounted Display), HMD의 위치를 탐지하는 카메라, 및 탐지된 HMD의 위치에 기반한 이미지를 HMD로 전송하여 가상 현실(Virtual Reality)을 구현하도록 하는 프로세싱 장치를 포함하는 가상 현실 시스템에 있어서, 카메라는 제1 각도에 따른 제1뷰(View)를 촬영하는 제1 이미지 센서, 제1 이미지 센서에 대하여 좌우측 또는 상하측 중 어느 하나에 배치되어 제2 각도에 따른 제2뷰를 촬영하는 제2 이미지 센서, 및 제1뷰 및 제2뷰가 합성된 제3뷰를 HMD로 전송하는 제어부를 포함할 수 있다.

또한 프로세싱 장치는 HMD가 제3뷰에 대응되는 FOV(Field Of View)를 벗어난 것으로 판단되면, HMD에 디스플레이되는 화면의 중심을 HMD의 위치에 대응되도록 이동시킬 수 있다.

또한 HMD는 기압 센서(Barometric pressure sensor)를 포함하고, 프로세싱 장치는 기압 센서에 의해 센싱된 HMD의 위치에 대응되도록 HMD에 디스플레이되는 화면의 중심을 이동시킬 수 있다.

또한 HMD는 제1 및 제2 적외선 거리측정 센서를 포함하고, 프로세싱 장치는 제1 적외선 거리측정 센서에 의하여 센싱된 제1 지점과 HMD 사이의 제1 거리 및 제2 적외선 거리측정 센서에 의하여 센싱된 제2 지점과 HMD 사이의 제2 거리에 대응하여 HMD에 디스플레이되는 화면의 중심을 이동시킬 수 있다.

또한 HMD는 관성 센서를 포함하고, 프로세싱 장치는 관성 센서에 의해 센싱된 HMD의 전환 방향에 대응되도록 HMD에 디스플레이되는 화면의 중심을 이동시킬 수 있다.

또한 프로세싱 장치는 HMD의 위치 정보를 나타내는 GUI(Graphic User Interface)를 HMD에 디스플레이할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 가상 현실 시스템은 카메라 및 이동 단말기를 포함하는 가상 현실(Virtual Reality) 시스템에 있어서, 이동 단말기는 카메라에 의해 탐지된 이동 단말기의 위치에 기반한 이미지를 디스플레이하고, 카메라는 제1 각도에 따른 제1뷰(View)를 촬영하는 제1 이미지 센서, 제1 이미지 센서에 대하여 좌우측 또는 상하측 중 어느 하나에 배치되어 제2 각도에 따른 제2뷰를 촬영하는 제2 이미지 센서, 및 제1뷰 및 제2뷰가 합성된 제3뷰를 HMD로 전송하는 제어부를 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라는 HMD(Head Mounted Display)의 위치에 기반한 이미지를 HMD로 전송하여 가상 현실(Virtual Reality)을 구현하도록 HMD의 위치를 탐지하는 카메라에 있어서, 제1 각도에 따른 제1뷰(View)를 촬영하는 제1 이미지 센서, 제1 이미지 센서에 대하여 좌우측 또는 상하측 중 어느 하나에 배치되어 제2 각도에 따른 제2뷰를 촬영하는 제2 이미지 센서, 및 제1뷰 및 제2뷰가 합성된 제3뷰를 HMD로 전송하는 제어부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 가상 현실을 구현하는 장치에 대한 FOV가 확장되므로, 가상 현실을 구현하는 장치를 착용한 사용자의 이동 범위가 넓어지게 된다.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시예와 같은 특정 실시예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 현실 시스템에 관한 도면의 일 예,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 현실 시스템에 관한 도면의 다른 예,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기에 관한 블럭도의 일 예,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기를 글래스 타입으로 구현한 일 예,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD(Head Mounted Display)에 관한 사시도의 일 예,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기에 관한 사시도의 일 예,
도 7 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라에 관한 사시도의 다양한 예,
도 10 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라의 확장된 FOV(Field Of View)를 설명하기 위한 도면,
도 13 내지 도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라에 관한 사시도의 다양한 예,
도 16 내지 도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라의 FOV의 다양한 예,
도 18 내지 도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기의 위치 및 그에 따른 가상 이미지의 다양한 예,
도 24는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가상 현실 시스템이 적용되는 이동 단말기의 위치에 관한 도면의 일 예,
도 25는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동 단말기에 관한 블럭도의 일 예,
도 26 내지 도 30은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동 단말기의 위치 및 그에 따른 가상 이미지의 다양한 예이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

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.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서 "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등이 포함될 수 있다.

그러나 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 1 내지 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 현실 시스템에 관한 도면의 다양한 예이다. 이하에서는 널리 알려진 기술적 내용에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 현실 시스템(600A)은 카메라(100), HMD(Head Mounted Display, 300), 및 프로세싱 장치(200)를 포함할 수 있다.

가상 현실을 체험하고자 하는 사용자는 HMD(300)를 착용할 수 있다. HMD(300)는 두부 탑재형 디스플레이 장치라고도 하며, 일반적인 디스플레이와는 달리 사용자의 눈 앞에 직접 영상을 출력하는 장치로서, LCD 패널이나 3D 안경보다 직접적인 현실감을 느끼게 할 수 있다.

카메라(100)는 기 설정된 영역 이내에 위치한 HMD(300)를 탐지할 수 있다. 여기서 기 설정된 영역이란 카메라(100)에 포함된 이미지 센서(120)에 의해 촬영이 가능한 범위(FOV; Field Of View)를 의미할 수 있다.

여기서 카메라(100)는 피사체를 촬영하는 일반적인 RGB 카메라를 의미하는 것은 아니며, 특정 신호를 출력하는 소자를 탐지하여 탐지된 소자의 위치 정보를 추출하는 것일 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예에 따른 카메라(100)는 적외선 카메라, 적외선(IR; Infrared) 센서 등 명칭에 구애받지 아니하고, 전술한 기능을 수행하는 모든 장치를 포함할 수 있다.

한편 전술한 HMD(300)는 복수의 발광 소자(미도시)을 포함하며, 이러한 복수의 발광 소자 각각은 일 방향에 대하여 검출 신호를 출력할 수 있다. 따라서 HMD(300)는 복수의 발광 소자 각각이 출력한 검출 신호를 수신함으로써 HMD(300)를 착용한 사용자의 위치를 탐지할 수 있다.

따라서 카메라(100)는 탐지된 사용자의 위치 정보를 프로세싱 장치(200)로 전송할 수 있다. 도 1에서는 프로세싱 장치(200)가 PC(Personal Computer)로 구현되었으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 사용자의 위치 정보를 수신한 프로세싱 장치(200)는 HMD(300)에 대해 사용자의 위치 정보에 따른 그래픽 기타 다양한 이미지를 전송함으로써 가상 현실을 구현할 수 있다.

한편 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 현실 시스템(600B)은 카메라(100) 및 이동 단말기(400)를 포함할 수도 있다. 이하에서는 도 1의 설명과 중복되는 내용에 대해서는 생략하기로 한다.

도 1에서는 사용자의 위치 정보가 카메라(100)로부터 프로세싱 장치(200)로 전송되고, 프로세싱 장치(200)는 사용자의 위치 정보 및 다양한 이미지 등을 HMD(300)로 전송하는 시스템에 대해 도시하였다. 그러나 도 2와 같이, HMD(300) 및 프로세싱 장치(200)가 하나의 이동 단말기(400)로 구현될 수도 있다.

이 경우 이동 단말기(400)는 글래스(Glass) 타입의 이동 단말기 또는 웨어러블 글래스(Wearable Glass)로 구현되는 것이 바람직하다. 따라서 카메라(100)는 이동 단말기(400)를 착용한 사용자의 위치를 탐지하고, 탐지된 사용자의 위치 정보를 이동 단말기(400)로 전송할 수 있다. 사용자의 위치 정보를 수신한 이동 단말기(400)는 사용자 위치 정보에 기반한 다양한 이미지를 디스플레이함으로써 가상 현실을 구현할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기(400)에 관한 블럭도의 일 예이다. 도 3을 참조하면, 이동 단말기(400)는 무선 통신부(410), 입력부(420), 센싱부(440), 출력부(450), 인터페이스부(460), 메모리(470), 제어부(480) 및 전원 공급부(490) 등을 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 구성요소들은 이동 단말기를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 이동 단말기는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.

보다 구체적으로 구성요소들 중 무선 통신부(410)는 이동 단말기(400)와 무선 통신 시스템 사이, 이동 단말기(400)와 다른 이동 단말기(400) 사이, 또는 이동 단말기(400)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한 무선 통신부(410)는 이동 단말기(400)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.

이러한 무선 통신부(410)는 방송 수신 모듈(411), 이동통신 모듈(412), 무선 인터넷 모듈(413), 근거리 통신 모듈(414), 위치정보 모듈(415) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

입력부(420)는 영상 신호 입력을 위한 카메라(421) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크(microphone, 422) 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(423, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(420)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.

센싱부(440)는 이동 단말기 내 정보, 이동 단말기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어 센싱부(440)는 근접센서(441, proximity sensor), 조도 센서(442, illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(421 참조)), 마이크(microphone, 422 참조), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편 본 명세서에 개시된 이동 단말기는 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.

출력부(450)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(451), 음향 출력부(452), 햅팁 모듈(453), 광 출력부(454) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부(451)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은 이동 단말기(400)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(423)로써 기능함과 동시에, 이동 단말기(400)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.

인터페이스부(460)는 이동 단말기(400)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(460)는 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이동 단말기(400)에서는 인터페이스부(460)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.

또한 메모리(470)는 이동 단말기(400)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(470)는 이동 단말기(400)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 이동 단말기(400)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는 이동 단말기(400)의 기본적인 기능(예를 들어 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 이동 단말기(400)상에 존재할 수 있다. 한편 응용 프로그램은 메모리(470)에 저장되고, 이동 단말기(400) 상에 설치되어, 제어부(480)에 의하여 이동 단말기의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.

제어부(480)는 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 이동 단말기(400)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(480)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(470)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.

또한 제어부(480)는 메모리(470)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 3과 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가 제어부(480)는 응용 프로그램의 구동을 위하여, 이동 단말기(400)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.

전원공급부(490)는 제어부(480)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 이동 단말기(400)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(490)는 배터리를 포함하며, 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.

각 구성요소들 중 적어도 일부는 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법은 메모리(470)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 이동 단말기 상에서 구현될 수 있다.

이하에서는 위에서 살펴본 이동 단말기(400)를 통하여 구현되는 다양한 실시 예들을 살펴보기에 앞서, 위에서 열거된 구성요소들에 대하여 도 3을 참조하여 보다 구체적으로 살펴본다.

먼저 무선 통신부(410)에 대하여 살펴보면, 무선 통신부(410)의 방송 수신 모듈(411)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다. 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 적어도 두 개의 방송 채널들에 대한 동시 방송 수신 또는 방송 채널 스위칭을 위해 둘 이상의 방송 수신 모듈이 이동단말기(400)에 제공될 수 있다.

이동통신 모듈(412)은 이동통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등)에 따라 구축된 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다.

무선 신호는 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.

무선 인터넷 모듈(413)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 이동 단말기(400)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 모듈(413)은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.

무선 인터넷 기술로는 예를 들어 WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등이 있으며, 무선 인터넷 모듈(413)은 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다.

WiBro, HSDPA, HSUPA, GSM, CDMA, WCDMA, LTE, LTE-A 등에 의한 무선인터넷 접속은 이동통신망을 통해 이루어진다는 관점에서 본다면, 이동통신망을 통해 무선인터넷 접속을 수행하는 무선 인터넷 모듈(413)은 이동통신 모듈(412)의 일종으로 이해될 수도 있다.

근거리 통신 모듈(414)은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다. 이러한 근거리 통신 모듈(414)은 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 통해 이동 단말기(400)와 무선 통신 시스템 사이, 이동 단말기(400)와 다른 이동 단말기(400) 사이, 또는 이동 단말기(400)와 다른 이동 단말기(400, 또는 외부서버)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다. 근거리 무선 통신망은 근거리 무선 개인 통신망(Wireless Personal Area Networks)일 수 있다.

여기에서 다른 이동 단말기(400)는 본 발명에 따른 이동 단말기(400)와 데이터를 상호 교환하는 것이 가능한(또는 연동 가능한) 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어 스마트워치(smartwatch), 스마트 글래스(smart glass), HMD(head mounted display))가 될 수 있다. 근거리 통신 모듈(414)은 이동 단말기(400) 주변에, 이동 단말기(400)와 통신 가능한 웨어러블 디바이스를 감지(또는 인식)할 수 있다. 나아가 제어부(480)는 감지된 웨어러블 디바이스가 본 발명에 따른 이동 단말기(400)와 통신하도록 인증된 디바이스인 경우, 이동 단말기(400)에서 처리되는 데이터의 적어도 일부를, 근거리 통신 모듈(414)을 통해 웨어러블 디바이스로 전송할 수 있다. 따라서 웨어러블 디바이스의 사용자는 이동 단말기(400)에서 처리되는 데이터를, 웨어러블 디바이스를 통해 이용할 수 있다. 예를 들어 이에 따르면 사용자는, 이동 단말기(400)에 전화가 수신된 경우, 웨어러블 디바이스를 통해 전화 통화를 수행하거나, 이동 단말기(400)에 메시지가 수신된 경우, 웨어러블 디바이스를 통해 수신된 메시지를 확인하는 것이 가능하다.

위치정보 모듈(415)은 이동 단말기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다. 예를 들어 이동 단말기는 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 이동 단말기의 위치를 획득할 수 있다. 다른 예로서 이동 단말기는 Wi-Fi모듈을 활용하면, Wi-Fi모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여, 이동 단말기의 위치를 획득할 수 있다. 필요에 따라서 위치정보모듈(415)은 치환 또는 부가적으로 이동 단말기의 위치에 관한 데이터를 얻기 위해 무선 통신부(410)의 다른 모듈 중 어느 기능을 수행할 수 있다. 위치정보모듈(415)은 이동 단말기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위해 이용되는 모듈로, 이동 단말기의 위치를 직접적으로 계산하거나 획득하는 모듈로 한정되지는 않는다.

다음으로, 입력부(420)는 영상 정보(또는 신호), 오디오 정보(또는 신호), 데이터, 또는 사용자로부터 입력되는 정보의 입력을 위한 것으로서, 영상 정보의 입력을 위하여, 이동 단말기(400) 는 하나 또는 복수의 카메라(421)를 구비할 수 있다. 카메라(421)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(451)에 표시되거나 메모리(470)에 저장될 수 있다. 한편 이동 단말기(400)에 구비되는 복수의 카메라(421)는 매트릭스 구조를 이루도록 배치될 수 있으며, 이와 같이 매트릭스 구조를 이루는 카메라(421)를 통하여, 이동 단말기(400)에는 다양한 각도 또는 초점을 갖는 복수의 영상정보가 입력될 수 있다. 또한 복수의 카메라(421)는 입체영상을 구현하기 위한 좌 영상 및 우 영상을 획득하도록 스트레오 구조로 배치될 수 있다.

마이크로폰(422)은 외부의 음향 신호를 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 이동 단말기(400)에서 수행 중인 기능(또는 실행 중인 응용 프로그램)에 따라 다양하게 활용될 수 있다. 한편 마이크로폰(422)에는 외부의 음향 신호를 입력 받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.

사용자 입력부(423)는 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로서, 사용자 입력부(423)를 통해 정보가 입력되면, 제어부(480)는 입력된 정보에 대응되도록 이동 단말기(400)의 동작을 제어할 수 있다. 이러한 사용자 입력부(423)는 기계식 (mechanical) 입력수단(또는, 메커니컬 키, 예를 들어 이동 단말기(400)의 전?후면 또는 측면에 위치하는 버튼, 돔 스위치 (dome switch), 조그 휠, 조그 스위치 등) 및 터치식 입력수단을 포함할 수 있다. 일 예로서 터치식 입력수단은 소프트웨어적인 처리를 통해 터치스크린에 표시되는 가상 키(virtual key), 소프트 키(soft key) 또는 비주얼 키(visual key)로 이루어지거나, 터치스크린 이외의 부분에 배치되는 터치 키(touch key)로 이루어질 수 있다. 한편, 가상키 또는 비주얼 키는 다양한 형태를 가지면서 터치스크린 상에 표시되는 것이 가능하며, 예를 들어 그래픽(graphic), 텍스트(text), 아이콘(icon), 비디오(video) 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.

한편 센싱부(440)는 이동 단말기 내 정보, 이동 단말기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하고, 이에 대응하는 센싱 신호를 발생시킨다. 제어부(480)는 이러한 센싱 신호에 기초하여, 이동 단말기(400)의 구동 또는 동작을 제어하거나, 이동 단말기(400)에 설치된 응용 프로그램과 관련된 데이터 처리, 기능 또는 동작을 수행 할 수 있다. 센싱부(440)에 포함될 수 있는 다양한 센서 중 대표적인 센서들의 대하여, 보다 구체적으로 살펴본다.

먼저 근접 센서(441)는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선 등을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 이러한 근접 센서(441)는 위에서 살펴본 터치 스크린에 의해 감싸지는 이동 단말기의 내부 영역 또는 터치 스크린의 근처에 근접 센서(441)가 배치될 수 있다.

근접 센서(441)의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전 용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 터치 스크린이 정전식인 경우에, 근접 센서(441)는 전도성을 갖는 물체의 근접에 따른 전계의 변화로 물체의 근접을 검출하도록 구성될 수 있다. 이 경우 터치 스크린(또는 터치 센서) 자체가 근접 센서로 분류될 수 있다.

한편 설명의 편의를 위해, 터치 스크린 상에 물체가 접촉되지 않으면서 근접되어 물체가 터치 스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 명명하고, 터치 스크린 상에 물체가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 명명한다. 터치 스크린 상에서 물체가 근접 터치 되는 위치라 함은, 물체가 근접 터치될 때 물체가 터치 스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다. 근접 센서(441)는 근접 터치와, 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태 등)을 감지할 수 있다. 한편 제어부(480)는 위와 같이, 근접 센서(441)를 통해 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 데이터(또는 정보)를 처리하며, 나아가 처리된 데이터에 대응하는 시각적인 정보를 터치 스크린상에 출력시킬 수 있다. 나아가 제어부(480)는 터치 스크린 상의 동일한 지점에 대한 터치가, 근접 터치인지 또는 접촉 터치인지에 따라 서로 다른 동작 또는 데이터(또는 정보)가 처리되도록 이동 단말기(400)를 제어할 수 있다.

터치 센서는 저항막 방식, 정전용량 방식, 적외선 방식, 초음파 방식, 자기장 방식 등 여러 가지 터치방식 중 적어도 하나를 이용하여 터치 스크린(또는 디스플레이부(451))에 가해지는 터치(또는 터치입력)을 감지한다.

일 예로서 터치 센서는 터치 스크린의 특정 부위에 가해진 압력 또는 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는, 터치 스크린 상에 터치를 가하는 터치 대상체가 터치 센서 상에 터치 되는 위치, 면적, 터치 시의 압력, 터치 시의 정전 용량 등을 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. 여기에서 터치 대상체는 터치 센서에 터치를 인가하는 물체로서, 예를 들어 손가락, 터치펜 또는 스타일러스 펜(Stylus pen), 포인터 등이 될 수 있다.

이와 같이 터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(480)로 전송한다. 이로써 제어부(480)는 디스플레이부(451)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다. 여기에서 터치 제어기는 제어부(480)와 별도의 구성요소일 수 있고, 제어부(480) 자체일 수 있다.

한편 제어부(480)는 터치 스크린(또는 터치 스크린 이외에 구비된 터치키)을 터치하는, 터치 대상체의 종류에 따라 서로 다른 제어를 수행하거나, 동일한 제어를 수행할 수 있다. 터치 대상체의 종류에 따라 서로 다른 제어를 수행할지 또는 동일한 제어를 수행할 지는, 현재 이동 단말기(400)의 동작상태 또는 실행 중인 응용 프로그램에 따라 결정될 수 있다.

한편 위에서 살펴본 터치 센서 및 근접 센서는 독립적으로 또는 조합되어, 터치 스크린에 대한 숏(또는 탭) 터치(short touch), 롱 터치(long touch), 멀티 터치(multi touch), 드래그 터치(drag touch), 플리크 터치(flick touch), 핀치-인 터치(pinch-in touch), 핀치-아웃 터치(pinch-out 터치), 스와이프(swype) 터치, 호버링(hovering) 터치 등과 같은 다양한 방식의 터치를 센싱할 수 있다.

초음파 센서는 초음파를 이용하여, 감지대상의 위치정보를 인식할 수 있다. 한편 제어부(480)는 광 센서와 복수의 초음파 센서로부터 감지되는 정보를 통해, 파동 발생원의 위치를 산출하는 것이 가능하다. 파동 발생원의 위치는 광이 초음파보다 매우 빠른 성질, 즉 광이 광 센서에 도달하는 시간이 초음파가 초음파 센서에 도달하는 시간보다 매우 빠름을 이용하여 산출될 수 있다. 보다 구체적으로 광을 기준 신호로 초음파가 도달하는 시간과의 시간차를 이용하여 파동 발생원의 위치가 산출될 수 있다.

한편 입력부(420)의 구성으로 살펴본 카메라(421)는 카메라 센서(예를 들어, CCD, CMOS 등), 포토 센서(또는 이미지 센서) 및 레이저 센서 중 적어도 하나를 포함한다.

카메라(421)와 레이저 센서는 서로 조합되어, 3차원 입체영상에 대한 감지대상의 터치를 감지할 수 있다. 포토 센서는 디스플레이 소자에 적층될 수 있는데, 이러한 포토 센서는 터치 스크린에 근접한 감지대상의 움직임을 스캐닝하도록 이루어진다. 보다 구체적으로 포토 센서는 행/열에 Photo Diode와 TR(Transistor)를 실장하여 Photo Diode에 인가되는 빛의 양에 따라 변화되는 전기적 신호를 이용하여 포토 센서 위에 올려지는 내용물을 스캔한다. 즉 포토 센서는 빛의 변화량에 따른 감지대상의 좌표 계산을 수행하며, 이를 통하여 감지대상의 위치정보가 획득될 수 있다.

디스플레이부(451)는 이동 단말기(400)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어 디스플레이부(451)는 이동 단말기(400)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.

또한 디스플레이부(451)는 입체영상을 표시하는 입체 디스플레이부로서 구성될 수 있다.

입체 디스플레이부에는 스테레오스코픽 방식(안경 방식), 오토 스테레오스코픽 방식(무안경 방식), 프로젝션 방식(홀로그래픽 방식) 등의 3차원 디스플레이 방식이 적용될 수 있다.

음향 출력부(452)는 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(410)로부터 수신되거나 메모리(470)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력부(452)는 이동 단말기(400)에서 수행되는 기능(예를 들어 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력부(452)에는 리시버(receiver), 스피커(speaker), 버저(buzzer) 등이 포함될 수 있다.

햅틱 모듈(haptic module)(453)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(453)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 될 수 있다. 햅틱 모듈(453)에서 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 사용자의 선택 또는 제어부의 설정에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어 햅틱 모듈(453)은 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.

햅틱 모듈(453)은 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(electrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다.

햅틱 모듈(453)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과를 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(453)은 이동 단말기(400)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.

광출력부(454)는 이동 단말기(400)의 광원의 빛을 이용하여 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 이동 단말기(400)에서 발생 되는 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등이 될 수 있다.

광출력부(454)가 출력하는 신호는 이동 단말기가 전면이나 후면으로 단색이나 복수색의 빛을 발광함에 따라 구현된다. 신호 출력은 이동 단말기가 사용자의 이벤트 확인을 감지함에 의하여 종료될 수 있다.

인터페이스부(460)는 이동 단말기(400)에 연결되는 모든 외부 기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(460)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 이동 단말기(400) 내부의 각 구성요소에 전달하거나, 이동 단말기(400) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트(port), 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 등이 인터페이스부(460)에 포함될 수 있다.

한편 식별 모듈은 이동 단말기(400)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(user identify module; UIM), 가입자 인증 모듈(subscriber identity module; SIM), 범용 사용자 인증 모듈(universal subscriber identity module; USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 인터페이스부(460)를 통하여 단말기(400)와 연결될 수 있다.

또한 인터페이스부(460)는 이동 단말기(400)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 크래들로부터의 전원이 이동 단말기(400)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 이동 단말기(400)로 전달되는 통로가 될 수 있다. 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 전원은 이동 단말기(400)가 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수 있다.

메모리(470)는 제어부(480)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다. 메모리(470)는 터치 스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.

메모리(470)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 이동 단말기(400)는 인터넷(internet)상에서 메모리(470)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작될 수도 있다.

한편 앞서 살펴본 것과 같이, 제어부(480)는 응용 프로그램과 관련된 동작과, 통상적으로 이동 단말기(400)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 제어부(480)는 이동 단말기의 상태가 설정된 조건을 만족하면, 애플리케이션들에 대한 사용자의 제어 명령의 입력을 제한하는 잠금 상태를 실행하거나, 해제할 수 있다.

또한 제어부(480)는 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등과 관련된 제어 및 처리를 수행하거나, 터치 스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다. 나아가 제어부(480)는 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들을 본 발명에 따른 이동 단말기(400) 상에서 구현하기 위하여, 위에서 살펴본 구성요소들을 중 어느 하나 또는 복수를 조합하여 제어할 수 있다.

전원 공급부(490)는 제어부(480)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 전원공급부(490)는 배터리를 포함하며, 배터리는 충전 가능하도록 이루어지는 내장형 배터리가 될 수 있으며, 충전 등을 위하여 단말기 바디에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

또한 전원 공급부(490)는 연결포트를 구비할 수 있으며, 연결포트는 배터리의 충전을 위하여 전원을 공급하는 외부 충전기가 전기적으로 연결되는 인터페이스(460)의 일 예로서 구성될 수 있다.

다른 예로서 전원공급부(490)는 연결포트를 이용하지 않고 무선방식으로 배터리를 충전하도록 이루어질 수 있다. 이 경우에 전원공급부(490)는 외부의 무선 전력 전송장치로부터 자기 유도 현상에 기초한 유도 결합(Inductive Coupling) 방식이나 전자기적 공진 현상에 기초한 공진 결합(Magnetic Resonance Coupling) 방식 중 하나 이상을 이용하여 전력을 전달받을 수 있다.

한편 이하에서 다양한 실시 예는 예를 들어 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.

한편, 이동 단말기는 사용자가 주로 손에 쥐고 사용하는 차원을 넘어서, 신체에 착용할 수 있는 웨어러블 디바이스(wearable device)로 확장될 수 있다. 이러한 웨어러블 디바이스에는 스마트 워치(smart watch), 스마트 글래스(smart glass), HMD(head mounted display) 등이 있다. 이하, 웨어러블 디바이스로 확장된 이동 단말기의 예들에 대하여 설명하기로 한다.

웨어러블 디바이스는 다른 이동 단말기(400)와 데이터를 상호 교환(또는 연동) 가능하게 이루어질 수 있다. 근거리 통신 모듈(414)은, 이동 단말기(400) 주변에 통신 가능한 웨어러블 디바이스를 감지(또는 인식)할 수 있다. 나아가, 제어부(480)는 감지된 웨어러블 디바이스가 이동 단말기(400)와 통신하도록 인증된 디바이스인 경우, 이동 단말기(400)에서 처리되는 데이터의 적어도 일부를, 근거리 통신 모듈(414)을 통하여 웨어러블 디바이스로 전송할 수 있다. 따라서, 사용자는 이동 단말기(400)에서 처리되는 데이터를 웨어러블 디바이스를 통하여 이용할 수 있다. 예를 들어, 이동 단말기(400)에 전화가 수신된 경우 웨어러블 디바이스를 통해 전화 통화를 수행하거나, 이동 단말기(400)에 메시지가 수신된 경우 웨어러블 디바이스를 통해 상기 수신된 메시지를 확인하는 것이 가능하다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 단말기가 글래스 타입의 이동 단말기(400)로 구현된 경우를 도시한 것이다.

글래스 타입의 이동 단말기(400)는 인체의 두부에 착용 가능하도록 구성되며, 이를 위한 프레임부(케이스, 하우징 등)을 구비할 수 있다. 프레임부는 착용이 용이하도록 플렉서블 재질로 형성될 수 있다. 본 도면에서는, 프레임부가 서로 다른 재질의 제1 프레임(401)과 제2 프레임(402)을 포함하는 것을 예시하고 있다. 일반적으로 이동 단말기(400)는 도 3의 이동 단말기(400)의 특징 또는 그와 유사한 특징을 포함할 수 있다.

프레임부는 두부에 지지되며, 각종 부품들이 장착되는 공간을 마련한다. 도시된 바와 같이, 프레임부에는 제어 모듈(480), 음향 출력 모듈(452) 등과 같은 전자부품이 장착될 수 있다. 또한, 프레임부에는 좌안 및 우안 중 적어도 하나를 덮는 렌즈(403)가 착탈 가능하게 장착될 수 있다.

제어 모듈(480)은 이동 단말기(400)에 구비되는 각종 전자부품을 제어하도록 이루어진다. 제어 모듈(480)은 앞서 설명한 제어부(480)에 대응되는 구성으로 이해될 수 있다. 본 도면에서는, 제어 모듈(480)이 일측 두부 상의 프레임부에 설치된 것을 예시하고 있다. 하지만, 제어 모듈(480)의 위치는 이에 한정되지 않는다.

디스플레이부(451)는 헤드 마운티드 디스플레이(Head Mounted Display, HMD) 형태로 구현될 수 있다. HMD 형태란, 두부에 장착되어, 사용자의 눈 앞에 직접 영상을 보여주는 디스플레이 방식을 말한다. 사용자가 글래스 타입의 이동 단말기(400)를 착용하였을 때, 사용자의 눈 앞에 직접 영상을 제공할 수 있도록, 디스플레이부(451)는 좌안 및 우안 중 적어도 하나에 대응되게 배치될 수 있다. 본 도면에서는, 사용자의 우안을 향하여 영상을 출력할 수 있도록, 디스플레이부(451)가 우안에 대응되는 부분에 위치한 것을 예시하고 있다.

디스플레이부(451)는 프리즘을 이용하여 사용자의 눈으로 이미지를 투사할 수 있다. 또한, 사용자가 투사된 이미지와 전방의 일반 시야(사용자가 눈을 통하여 바라보는 범위)를 함께 볼 수 있도록, 프리즘은 투광성으로 형성될 수 있다.

이처럼, 디스플레이부(451)를 통하여 출력되는 영상은, 일반 시야와 오버랩(overlap)되어 보여질 수 있다. 이동 단말기(400)는 이러한 디스플레이의 특성을 이용하여 현실의 이미지나 배경에 가상 이미지를 겹쳐서 하나의 영상으로 보여주는 증강현실(Augmented Reality, AR)을 제공할 수 있다.

카메라(421)는 좌안 및 우안 중 적어도 하나에 인접하게 배치되어, 전방의 영상을 촬영하도록 형성된다. 카메라(421)가 눈에 인접하여 위치하므로, 카메라(421)는 사용자가 바라보는 장면을 영상으로 획득할 수 있다.

본 도면에서는, 카메라(421)가 제어 모듈(480)에 구비된 것을 예시하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 카메라(421)는 상기 프레임부에 설치될 수도 있으며, 복수 개로 구비되어 입체 영상을 획득하도록 이루어질 수도 있다.

글래스 타입의 이동 단말기(400)는 제어명령을 입력 받기 위하여 조작되는 사용자 입력부(423a, 423b)를 구비할 수 있다. 사용자 입력부(423a, 423b)는 터치, 푸시 등 사용자가 촉각적인 느낌을 가면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다. 본 도면에서는, 프레임부와 제어 모듈(480)에 각각 푸시 및 터치 입력 방식의 사용자 입력부(423a, 423b)가 구비된 것을 예시하고 있다.

또한, 글래스 타입의 이동 단말기(400)에는 사운드를 입력 받아 전기적인 음성 데이터로 처리하는 마이크로폰(미도시) 및 음향을 출력하는 음향 출력 모듈(452)이 구비될 수 있다. 음향 출력 모듈(452)은 일반적인 음향 출력 방식 또는 골전도 방식으로 음향을 전달하도록 이루어질 수 있다. 음향 출력 모듈(452)이 골전도 방식으로 구현되는 경우, 사용자가 이동 단말기(400)를 착용시, 음향 출력 모듈(452)은 두부에 밀착되며, 두개골을 진동시켜 음향을 전달하게 된다.

도 5 내지 도 6은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 HMD 및 이동 단말기에 관한 사시도의 일 예이다. 이하에서는 카메라(100)에 의해 HMD(300) 또는 이동 단말기(400)의 위치가 탐지되는 방식에 대해 설명하기로 한다.

도 5는 HMD(300)의 사시도이며, 특히 HMD(300)의 후면이 도시되어 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, HMD(300)의 외부 후면에는 복수의 발광 소자(330)가 배치될 수 있다.

이 경우 발광 소자(330)는 반드시 가시 광선을 발광하는 소자를 의미하는 것은 아니며, 카메라(100)에 대해 위치를 알려주기 위하여 특정 파장의 광을 발산할 수 있는 다양한 소자를 의미할 수 있다. 따라서 카메라(100)가 적외선을 탐지한다면, 복수의 발광 소자(330)는 각각 적외선을 발광하는 소자일 수 있다.

도 6은 이동 단말기(400)의 사시도이며, 특히 글래스 타입 이동 단말기(400)의 후면이 도시되어 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 이동 단말기(400)의 제1 프레임(401) 및 제2 프레임(402) 각각의 말단 부위에는 발광 소자(430)가 배치될 수 있다.

도 6에서는 제1 프레임(401) 및 제2 프레임(402)에 각각 1개의 발광 소자(430)만이 형성된 경우를 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 제1 프레임(401) 및 제2 프레임(402)은 각각 기 설정된 거리에 따라 상하로 배치된 복수의 발광 소자 또는 좌우로 배치된 복수의 발광 소자를 포함할 수 있다.

한편 도 6에서는 글래스 타입의 이동 단말기(400)를 예시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 스마트 폰이 장착 가능한 HMD 장치에 스마트 폰이 장착된 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.

한편 HMD(300) 또는 이동 단말기(400)가 카메라(100)의 FOV 이내에 있으면 카메라(100)에 의해 위치 정보가 추출될 수 있음은 전술한 바와 같다. 여기서 사용자가 가상 현실을 좀 더 실감나고 활동적으로 체험하기 위해서는 카메라(100)의 FOV가 넓어질 필요가 있다. 따라서 이하에서는 카메라(100)의 FOV를 넓히는 방안에 대해 설명하기로 한다.

도 7 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라에 관한 사시도의 다양한 예이며, 다만 본 발명을 설명하기 위하여 카메라의 구성 중 일부만을 도시한 것이다. 이하에서는 널리 알려진 기술적 내용에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.

도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 복수의 이미지 센서(120-1, 120-2)가 베이스(110)상에 형성될 수 있다. 따라서 복수의 이미지 센서(120-1, 120-2)는 각각의 FOV를 형성하며, 복수의 이미지 센서(120-1, 120-2)에 의해 형성된 복수의 FOV는 하나의 FOV로 합성될 수 있다. 이에 대해서는 도 10 내지 도 12에서 상세하도록 한다.

한편 복수의 이미지 센서(120-1, 120-2)의 배치 방식은 다양할 수 있다.

구체적으로 도 7에 도시된 바와 같이 제1 이미지 센서(120-1) 및 제2 이미지 센서(120-2)는 베이스(110)에 대하여 좌우 방향으로 배치되거나, 도 8에 도시된 바와 같이 제1 이미지 센서(120-1) 및 제2 이미지 센서(120-2)는 베이스(110)에 대하여 상하 방향으로 배치될 수 있다. 뿐만 아니라 도 9에 도시된 바와 같이 4개의 이미지 센서(120-1 ~ 120-4)가 사각형의 형상을 이루도록 배치될 수도 있다.

한편 도 7 내지 도 9에서는 복수의 이미지 센서가 각각 이격되어 베이스(110) 상에 형성된 경우만을 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 복수의 이미지 센서 각각은 상호 접촉하여 형성될 수도 있다.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 이미지 센서가 다양한 방식으로 베이스(110) 상에 배치될 수 있다. 이하에서는 이러한 복수의 이미지 센서에 의해 카메라(100)의 FOV가 확장되는 방식에 대해 설명하기로 한다.

도 10 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라의 확장된 FOV를 설명하기 위한 도면의 다양한 예이다.

도 10은 종래의 카메라(100)에 따른 FOV를 도시한 것이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 종래의 카메라(10)는 1개의 이미지 센서(20)만을 포함한다. 따라서 카메라(10)에 의한 FOV(F1)의 폭은 L1에 불과할 수 있다.

이에 대해 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라(100)에 의하면, 도 11에 도시된 바와 같은 FOV가 형성될 수 있다. 도 11을 참조하면, 제1 이미지 센서(120-1) 및 제2 이미지 센서(120-2)는 각각 접촉된 상태로 베이스(110) 상에 형성되어 있다. 이 경우 제1 이미지 센서(120-1)는 카메라(100)에 대한 전방 좌측에 대해 제1 FOV를 형성하고, 제2 이미지 센서(120-2)는 카메라(100)에 대한 전방 우측에 대해 제2 FOV를 형성할 수 있다.

이 경우 제1 FOV 및 제2 FOV가 합성된 최종 FOV(F2)는 도 11에 도시된 바와 같다. 즉 도 10에 도시된 FOV(F1)에 비해, 도 11에 도시된 FOV(F2)는 폭이 L2만큼 증가될 수 있다. 따라서 복수의 이미지 센서를 배치시킴으로써, 카메라(100)에 의해 탐지될 수 있는 HMD(300) 또는 이동 단말기(400)의 위치 영역을 증가시킬 수 있다.

한편 도 11의 경우와 달리, 도 12에 도시된 바와 같이 제1 이미지 센서(120-1) 및 제2 이미지 센서(120-2)는 일정한 거리를 유지하며 형성될 수도 있다. 도 12를 참조하면, 제1 이미지 센서(120-1) 및 제2 이미지 센서(120-2)는 일정한 거리(d)만큼 이격되어 베이스(110) 상에 형성될 수 있다. 이 경우 제1 이미지 센서(120-1) 및 제2 이미지 센서(120-2)는 각각 제1 및 제2 FOV를 형성함은 전술한 바와 같다.

이 경우 제1 및 제2 FOV가 합성된 최종 FOV(F3)는 도 12에 도시된 바와 같다. 즉 도 10에 도시된 FOV(F1)에 비해, 도 12에 도시된 FOV(F3)는 폭이 L3만큼 증가될 수 있다. 또한 도 12에 도시된 FOV(F3)는 도 11에 도시된 FOV(F2)와 비교하여 그 영역이 증가하였음을 알 수 있다. 따라서 제1 이미지 센서(120-1) 및 제2 이미지 센서(120-2) 사이의 거리를 증가시킴으로써, 카메라(100)에 의해 탐지될 수 있는 HMD(300) 또는 이동 단말기(400)의 위치 영역을 증가시킬 수 있다.

한편 도 10 내지 도 12에서는 카메라(100)에 대한 좌우 방향을 예시하여 설명하였으나, 상하 방향에 대해서도 적용됨은 물론이다.

한편 이상에서는 제1 이미지 센서(120-1) 및 제2 이미지 센서(120-2)가 평면 형상의 베이스(110) 상에 형성된 경우에 대해 설명하였다. 그러나 베이스(110)의 형상을 변형함으로써 최종 FOV에 따른 위치 영역을 증가시킬 수 있으며, 이하에서 설명하기로 한다.

도 13 내지 도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라에 관한 사시도의 다양한 예이다. 이하에서는 전술한 설명과 중복되는 부분에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 13 내지 도 15는 Z-방향에 따른 베이스(110)의 단면을 도시한 것이다.

도 13을 참조하면, 베이스(110)의 상면의 좌측 및 우측은 각각 외측 방향에 대하여 경사진 형태로 형성될 수 있다. 따라서 제1 이미지 센서(120-1) 및 제2 이미지 센서(120-2)는 우측 및 좌측 방향에 대하여 경사진 면에 각각 형성될 수 있다.

도 14를 참조하면, 베이스(110)의 상면은 곡면을 형성할 수 있다. 따라서 제1 이미지 센서(120-1) 및 제2 이미지 센서(120-2)는 곡면에 대한 변곡 라인을 중심으로 대칭되는 위치에 각각 형성될 수 있다.

도 15를 참조하면, 4개의 이미지 센서 각각에 따른 FOV의 중심축 방향이 상이하도록 형성되도록 베이스(110)의 상면이 형성될 수 있다. 즉 제1 이미지 센서(120-1)는 FOV의 중심축 방향이 우측 상부, 제2 이미지 센서(120-2)는 FOV의 중심축 방향이 우측 하부, 제3 이미지 센서(120-3)는 FOV의 중심축 방향이 좌측 상부, 제4 이미지 센서(120-4)는 FOV의 중심축 방향이 좌측 하부로 향하도록 각각의 베이스(110) 상면이 형성될 수 있다.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 이미지 센서가 다양한 방식으로 베이스(110) 상에 배치될 수 있다. 이하에서는 이러한 복수의 이미지 센서에 의해 카메라(100)의 FOV가 확장되는 방식에 대해 설명하기로 한다.

도 16 내지 도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라의 FOV의 다양한 예이다. 이하에서는 전술한 설명과 중복되는 부분에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 11을 참조하면, 제1 이미지 센서(120-1) 및 제2 이미지 센서(120-2)는 각각 접촉되며, FOV의 중심축은 각각 우측 및 좌측으로 기울어지도록 형성되어 있다. 이 경우 제1 이미지 센서(120-1)는 카메라(100)에 대한 전방 좌측에 대해 제1 FOV를 형성하고, 제2 이미지 센서(120-2)는 카메라(100)에 대한 전방 우측에 대해 제2 FOV를 형성할 수 있다.

이 경우 제1 및 제2 FOV가 합성된 최종 FOV의 폭(L4)은 도 16에 도시된 바와 같다. 즉 도 11과 같이 평면 형상의 베이스(110)에 따른 FOV의 폭(L1+L2)에 비해, 도 16 내지 도 17의 베이스(110) 형상에 따른 FOV의 폭(L4)은 증가될 수 있다. 따라서 각각의 FOV의 중심축이 외측 방향으로 향하도록 이미지 센서를 배치시킴으로써, 카메라(100)에 의해 탐지될 수 있는 HMD(300) 또는 이동 단말기(400)의 위치 영역을 증가시킬 수 있다.

한편 도 17에 도시된 바와 같이 제1 이미지 센서(120-1) 및 제2 이미지 센서(120-2)는 일정한 거리(d)를 유지하며 형성될 수도 있다. 이 경우 제1 및 제2 FOV가 합성된 최종 FOV의 폭(L5)은 도 17에 도시된 바와 같다. 즉 도 12에 도시된 FOV의 폭(L1+L3)에 비해 도 17에 도시된 FOV의 폭(L5)은 증가될 수 있다. 따라서 제1 이미지 센서(120-1) 및 제2 이미지 센서(120-2)의 거리를 증가시킴으로써, 카메라(100)에 의해 탐지될 수 있는 HMD(300) 또는 이동 단말기(400)의 위치 영역을 증가시킬 수 있다.

한편 도 10 내지 도 12에서는 카메라(100)에 대한 좌우 방향을 예시하여 설명하였으나, 상하 방향에 대해서도 적용됨은 물론이다.

한편 이상에서는 카메라(100)의 FOV를 확장시키기 위한 방법에 대해 설명하였다. 이하에서는 확장된 FOV의 범위 이내에 발광 소자(430)가 위치하였는지 여부에 따라 HMD(300) 또는 이동 단말기(400)의 디스플레이부(451)에 디스플레이되는 이미지의 변화를 설명하기로 한다.

도 18 내지 도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기의 위치 및 그에 따른 가상 이미지의 다양한 예이다. 이하에서는 글래스 타입의 이동 단말기(400)로써 설명하나, 이러한 설명은 HMD(300) 또는 스마트 폰이 장착 가능한 HMD 장치에 스마트 폰이 장착된 경우에 대해서도 적용될 수 있음은 물론이다.

이동 단말기(400)의 제1 프레임(401)의 말단에는 제1 발광 소자(430-1) 및 제2 발광 소자(430-2)가 상하로 배치되며, 제2 프레임(402)의 말단에는 제3 발광 소자(430-3) 및 제4 발광 소자(430-4)가 상하로 배치되어 있다. 다만 이러한 배치에 한정되는 것은 아니며, 제1 프레임(401) 및 제2 프레임(402)에 3개 이상의 발광 소자(430)가 상하 및/또는 좌우 방향으로 다양하게 배치될 수도 있다.

한편 도 18에 도시된 바와 같이, 복수의 발광 소자(430)는 FOV(F)의 범위 이내에 위치하고 있다. 이 경우 디스플레이부(451)에는 도 19에 도시된 화면이 디스플레이될 수 있다.

이 경우 사용자가 좌측으로 이동하여 제1 발광 소자(430-1) 및 제2 발광 소자(430-2)가 FOV(F)의 범위를 벗어나는 경우가 발생할 수 있다. 카메라(100)는 이와 같은 이동 단말기(400)의 위치 정보를 이동 단말기(400)로 전송할 수 있다. 이동 단말기(400)의 제어부(480)는 수신된 위치 정보에 기초하여 도 21에 도시된 바와 같이 좌측으로 중심이 이동된 화면을 디스플레이할 수 있다.

이 경우 제어부(480)는 수신된 위치 정보로부터 제1 발광 소자(430-1) 및 제2 발광 소자(430-2)가 FOV(F)의 범위를 벗어났음을 판단할 수 있다. 따라서 제어부(480)는 도 21과 같은 화면을 디스플레이한 후 일정한 시간이 경과한 후에 도 19와 같은 화면을 디스플레이함으로써, 디스플레이되는 화면의 중심을 원래의 위치로 복귀시킬 수 있다. 이는 사용자가 우측으로 이동하여 제3 발광 소자(430-3) 및 제4 발광 소자(430-4)가 FOV(F)의 범위를 벗어나는 경우에도 마찬가지로 설명될 수 있다.

한편 도 22에 도시된 바와 같이, 사용자가 상측으로 이동하여 제1 발광 소자(430-1) 및 제3 발광 소자(430-3)가 FOV(F)의 범위를 벗어나는 경우가 발생할 수도 있다. 이 경우 제어부(480)는 수신된 위치 정보에 기초하여 도 23에 도시된 바와 같이 상측으로 중심이 이동된 화면을 디스플레이할 수 있다.

이 경우 제어부(480)는 수신된 위치 정보로부터 제1 발광 소자(430-1) 및 제3 발광 소자(430-3)가 FOV(F)의 범위를 벗어났음을 판단할 수 있다. 따라서 제어부(480)는 도 23과 같은 화면을 디스플레이한 후 일정한 시간이 경과한 후에 도 19와 같은 화면을 디스플레이함으로써, 디스플레이되는 화면의 중심을 원래의 위치로 복귀시킬 수 있다. 이는 사용자가 하측으로 이동하여 제2 발광 소자(430-2) 및 제4 발광 소자(430-4)가 FOV(F)의 범위를 벗어나는 경우에도 마찬가지로 설명될 수 있다.

이상에서는 복수의 발광 소자 중 일부가 FOV(F)의 범위를 벗어난 경우에 대해 설명하였다. 이하에서는 도 24에 도시된 바와 같이, 복수의 발광 소자 전부가 FOV(F)의 범위를 벗어난 경우에 대해 설명하기로 한다.

도 25는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동 단말기에 관한 블럭도의 일 예이며, 도 26 내지 도 30은 이러한 이동 단말기의 위치에 따라 디스플레이되는 화면의 다양한 예이다. 이하에서는 널리 알려진 기술적 내용에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.

도 25를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동 단말기(400)는 관성 센서(443), 기압 센서(Barometric Pressure Sensor 또는 대기압 센서, 445), 적외선 거리측정 센서(444)를 더 포함할 수 있다.

적외선 거리측정 센서(444)는 발광부(미도시) 및 수광부(미도시)를 포함하며, 발광부(미도시)에서 출력된 적외선이 외부의 물체에 반사되어 수광부(미도시)에 입사되는 양에 따라 전압이 형성되며, 이러한 전압에 의해 외부의 물체와의 거리를 측정할 수 있다. 이하에서는 적외선 거리측정 센서(444)에 의하여 변화되는 화면에 대해 설명하기로 한다.

도 26(A)에 도시된 바와 같이, 이동 단말기(400)를 착용한 사용자는 특정 공간의 바닥에 위치하고 있다. 이 경우 이동 단말기(400)는 전방에 대한 거리를 측정하는 제1 적외선 거리측정 센서(미도시), 천정과의 거리를 측정하는 제2 적외선 거리측정 센서(미도시), 바닥과의 거리를 측정하는 제3 적외선 거리측정 센서(미도시)를 포함할 수 있다.

따라서 도 26(A)와 같이 사용자가 위치하고 있다면, 도 27과 같은 화면이 디스플레이부(451)에 디스플레이될 수 있다. 이 경우 화면에는 전방과의 거리를 나타내는 제1 GUI(510), 천정과의 거리를 나타내는 제2 GUI(520), 바닥과의 거리를 나타내는 제3 GUI(530)가 디스플레이될 수 있다.

또한 제1 내지 제3 GUI(510 ~ 530)는 화살표의 형상으로 디스플레이될 수 있다.

또한 GUI의 길이는 GUI에 표시되는 거리에 비례할 수 있다. 예를 들어 이동 단말기(400)와 천정과의 거리는 이동 단말기(400)와 바닥과의 거리에 비해 두 배이므로, 제2 GUI(520)는 제3 GUI(530)에 비해 두 배의 길이로 디스플레이될 수 있다.

이후 도 26(B)에 도시된 바와 같이, 이동 단말기(400)를 착용한 사용자는 바닥으로부터 1m 높은 곳으로 이동할 수 있다. 따라서 도 28에 도시된 바와 같이, 디스플레이부(451)에는 사용자의 이동된 위치에 대응하도록 상측으로 중심이 이동된 화면이 디스플레이될 수 있다.

이 경우 도 28과 같은 화면을 디스플레이한 후 일정한 시간이 경과한 후에 도 29과 같은 화면을 디스플레이함으로써, 디스플레이되는 화면의 중심을 원래의 위치로 복귀시킬 수 있다. 이 경우 제1 내지 제3 GUI(510 ~ 530)는 이전 화면으로 복귀되지 않으며, 현재의 사용자 위치에 따른 거리를 각각 디스플레이할 수 있다.

한편 기압 센서(445)는 현재 위치에 대한 기압을 측정하고, 측정된 기압을 현재 위치의 고도로 변환할 수 있다. 또한 관성 센서(443)는 움직임에 따른 관성력을 센싱함으로써 가속도, 속도, 방향, 거리 등을 측정할 수 있다. 이하에서는 도 30을 참조하여 기압 센서(445), 관성 센서(443) 등에 의하여 변화되는 화면에 대해 설명하기로 한다.

도시하지는 않았으나, 이동 단말기(400)를 착용한 사용자는 특정 건물의 7층에 위치하고 있다고 가정한다. 기압 센서(445)는 사용자의 현재 위치에 대한 기압을 고도로 변환할 수 있다. 따라서 제4 GUI(540)는 사용자의 현재 고도에 대응되는 수치를 디스플레이할 수 있다.

이 경우 제1 GUI(510)는 사용자가 가상으로 이동할 수 있는 거리 및 루트(Route)를 나타낼 수 있다. 따라서 사용자가 제1 GUI(510)에 따른 거리 및 방향으로 이동하였다면, 관성 센서(443)는 사용자의 이동 및 방향 전환을 센싱할 수 있다. 따라서 사용자의 이동된 위치에 대응하도록 좌측 전방에 대응하는 화면이 디스플레이될 수 있다.

또한 사용자가 8층으로 이동하였다면, 사용자의 이동된 위치에 대응하도록 상측 방향으로 중심이 이동된 화면이 디스플레이될 수 있다. 이 경우 제2 내지 제3 GUI(520, 530) 각각은 현재의 고도에 대응되는 수치를 디스플레이할 수 있다.

전술한 본 발명은 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는 HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 상기 컴퓨터는 단말기의 제어부(180)를 포함할 수도 있다. 따라서 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

600A, 600B: 가상 현실 시스템
400: 이동 단말기 410: 무선 통신부
420: AV 입력부 430: 사용자 입력부
440: 센싱부 450: 출력부
460: 인터페이스부 470: 메모리
480: 제어부 490: 전원 공급부
300: HMD(Head Mouted Display)
200: 프로세싱 장치
100: 카메라 120: 이미지 센서

Claims (8)

1. HMD(Head Mounted Display);
   상기 HMD의 위치를 탐지하는 카메라; 및
   상기 탐지된 HMD의 위치에 기반한 이미지를 상기 HMD로 전송하여 가상 현실(Virtual Reality)을 구현하도록 하는 프로세싱 장치;를 포함하는 가상 현실 시스템에 있어서,
   상기 카메라는,
   제1 각도에 따른 제1뷰(View)를 촬영하는 제1 이미지 센서;
   상기 제1 이미지 센서에 대하여 좌우측 또는 상하측 중 어느 하나에 배치되어 제2 각도에 따른 제2뷰를 촬영하는 제2 이미지 센서; 및
   상기 제1뷰 및 상기 제2뷰가 합성된 제3뷰를 상기 HMD로 전송하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 현실 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 프로세싱 장치는,
   상기 HMD가 상기 제3뷰에 대응되는 FOV(Field Of View)를 벗어난 것으로 판단되면, 상기 HMD에 디스플레이되는 화면의 중심을 상기 HMD의 위치에 대응되도록 이동시키는 것을 특징으로 하는 가상 현실 시스템.
3. 제1항에 있어서,
   상기 HMD는,
   기압 센서(Barometric pressure sensor)를 포함하고,
   상기 프로세싱 장치는,
   상기 기압 센서에 의해 센싱된 상기 HMD의 위치에 대응되도록 상기 HMD에 디스플레이되는 화면의 중심을 이동시키는 것을 특징으로 하는 가상 현실 시스템.
4. 제1항에 있어서,
   상기 HMD는,
   제1 및 제2 적외선 거리측정 센서를 포함하고,
   상기 프로세싱 장치는,
   상기 제1 적외선 거리측정 센서에 의하여 센싱된 제1 지점과 상기 HMD 사이의 제1 거리 및 상기 제2 적외선 거리측정 센서에 의하여 센싱된 제2 지점과 상기 HMD 사이의 제2 거리에 대응하여 상기 HMD에 디스플레이되는 화면의 중심을 이동시키는 것을 특징으로 하는 가상 현실 시스템.
5. 제1항에 있어서,
   상기 HMD는,
   관성 센서를 포함하고,
   상기 프로세싱 장치는,
   상기 관성 센서에 의해 센싱된 상기 HMD의 전환 방향에 대응되도록 상기 HMD에 디스플레이되는 화면의 중심을 이동시키는 것을 특징으로 하는 가상 현실 시스템.
6. 제1항에 있어서,
   상기 프로세싱 장치는,
   상기 HMD의 위치 정보를 나타내는 GUI(Graphic User Interface)를 상기 HMD에 디스플레이하도록 하는 것을 특징으로 하는 가상 현실 시스템.
7. 카메라 및 이동 단말기를 포함하는 가상 현실(Virtual Reality) 시스템에 있어서,
   상기 이동 단말기는,
   상기 카메라에 의해 탐지된 상기 이동 단말기의 위치에 기반한 이미지를 디스플레이하고,
   상기 카메라는,
   제1 각도에 따른 제1뷰(View)를 촬영하는 제1 이미지 센서;
   상기 제1 이미지 센서에 대하여 좌우측 또는 상하측 중 어느 하나에 배치되어 제2 각도에 따른 제2뷰를 촬영하는 제2 이미지 센서; 및
   상기 제1뷰 및 상기 제2뷰가 합성된 제3뷰를 상기 HMD로 전송하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 현실 시스템.
8. HMD(Head Mounted Display)의 위치에 기반한 이미지를 상기 HMD로 전송하여 가상 현실(Virtual Reality)을 구현하도록 상기 HMD의 위치를 탐지하는 카메라에 있어서,
   제1 각도에 따른 제1뷰(View)를 촬영하는 제1 이미지 센서;
   상기 제1 이미지 센서에 대하여 좌우측 또는 상하측 중 어느 하나에 배치되어 제2 각도에 따른 제2뷰를 촬영하는 제2 이미지 센서; 및
   상기 제1뷰 및 상기 제2뷰가 합성된 제3뷰를 상기 HMD로 전송하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라.

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