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KR20180090961A - A user tracking display system and control method - Google Patents

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KR20180090961A
KR20180090961A KR1020180072423A KR20180072423A KR20180090961A KR 20180090961 A KR20180090961 A KR 20180090961A KR 1020180072423 A KR1020180072423 A KR 1020180072423A KR 20180072423 A KR20180072423 A KR 20180072423A KR 20180090961 A KR20180090961 A KR 20180090961A
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KR
South Korea
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display
user
control method
direction switching
present
Prior art date
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Withdrawn
Application number
KR1020180072423A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이귀빈
윤원석
한봉수
Original Assignee
경일대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 경일대학교산학협력단 filed Critical 경일대학교산학협력단
Priority to KR1020180072423A priority Critical patent/KR20180090961A/en
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Abstract

본 발명은 사용자 추종 디스플레이 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 디스플레이, 영상인식을 기반으로 사용자의 정보를 추출하고 상기 사용자 정보를 송신하는 카메라 모듈, 상기 카메라 모듈로부터 수신된 상기 사용자 정보를 기반으로 제어명령을 생성하는 방향전환 프로세서, 상기 제어명령을 기반으로 동작하는 방향전환 기구들로 구성되어 있다. 본 발명을 통해, 가정이나 산업현장 어느 곳에서도 원거리의 디스플레이를 사용하는 사용자들의 시선 방향으로 디스플레이 화면의 방향을 자동으로 전환시킬 수가 있으므로 보다 편리한 디스플레이 시청 환경을 가능하게 하는 것이다.The present invention relates to a user follow-up display system and a control method thereof, and more particularly, to a user follow-up display system and a control method thereof, A direction switching processor for generating a command, and a direction switching mechanism operating on the basis of the control command. According to the present invention, the direction of the display screen can be automatically switched in the direction of the user's eyes using the remote display at any place in the home or industrial field, thereby enabling a more convenient display viewing environment.

Description

사용자 추종 디스플레이 시스템과 그 제어방법{A user tracking display system and control method}[0001] The present invention relates to a user tracking display system and a control method thereof,

본 발명은 사용자 추종 디스플레이 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 디스플레이 장치가 원거리에 있는 사용자들의 위치를 자동으로 파악하고 파악된 위치정보를 기반으로 하여 디스플레이 화면의 방향이 자동으로 사용자들의 위치로 향하도록 하는 사용자 추종 디스플레이 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a user follow-up display system and a control method thereof, and more particularly, to a user follow-up display system and a control method thereof, To a user-following display system and control method thereof.

가정에서 뿐만 아니라, 산업현장에서도 보편화되어 널리 사용되고 있는 디스플레이는 사용자로부터 원거리에 있어 디스플레이 화면의 방향을 조정하기 위해 사용자가 직접 이동하여 수동으로 디스플레이 화면의 방향을 변경해야 하는 불편함이 있어, 근래에는 원격에서 디스플레이 화면의 방향을 조정하는 장치들이 늘어나고 있다.A display which is widely used not only at home but also in an industrial field has a disadvantage that the user has to manually move the display screen to change the direction of the display screen in order to adjust the direction of the display screen at a distance from the user, More and more devices are being used to adjust the orientation of the display screen remotely.

대표적인 예로 대한민국 공개특허공보 공개번호 10-2009-0119040호(2009.11.19.공개)는 사용자로부터 원거리에 있는 디스플레이 거치대 회전시스템으로서, 리모컨 등의 조작으로 상하 및 좌우방향으로 자유롭게 각도를 조절할 수 있는 특징이 있다.As a representative example, Korean Unexamined Patent Publication No. 10-2009-0119040 (published on November 11, 2009) discloses a display stand rotation system that is remote from a user and is capable of freely adjusting the angle in the vertical and horizontal directions .

그러나, 이와 같은 디스플레이 거치대 회전시스템은 각도를 조절하기 위하여 리모컨 등의 조작기를 항상 휴대하여야 하고, 여러 명의 사용자에게 적합한 각도로 조절하기에는 어려운 문제점이 있다. However, such a display cradle rotation system has a problem that it is difficult to control an angle suitable for a plurality of users because the manipulator such as a remote controller must be carried at all times in order to adjust the angle.

대한민국 공개특허공보 공개번호 10-2009-0119040호(2009.11.19.공개)Korean Patent Publication No. 10-2009-0119040 (published on November 19, 2009)

상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 아래 세 가지 이상의 목적을 제공하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and aims to provide three or more purposes below.

첫째, 본 발명은 원거리에서도 디스플레이를 사용하는 사용자들의 시선 방향으로 디스플레이 화면의 방향을 자동으로 전환시킬 수가 있도록 함으로써 보다 편리한 디스플레이 시청 환경을 조성 가능하게 하는 사용자 추종 디스플레이 시스템 및 그 제어방법을 제공하고자 한다.First, the present invention provides a user follow-up display system and a control method thereof that enable a more convenient display viewing environment by allowing the direction of the display screen to be automatically switched in the direction of sight of users using the display even at a long distance .

둘째, 본 발명은 복수의 사용자들이 있을 경우 최적의 시청 조건을 만족시킬 수 있는 디스플레이 화면 방향을 연산하고 이에 따라 디스플레이 화면 방향을 조절함으로써 다수의 사용자들이 있을 경우에도 최적의 시청 조건을 만족할 수 있도록 하는 사용자 추종 디스플레이 시스템 및 그 제어방법을 제공하고자 한다.Second, the present invention computes a display screen direction that can satisfy an optimal viewing condition when there are a plurality of users, and adjusts a display screen direction accordingly, thereby allowing an optimal viewing condition to be satisfied even when there are a plurality of users A user following display system and a control method thereof.

또한, 본 발명은 디스플레이 화면을 연산에 의해 산출된 방향으로 회전시키기 위한 최적의 구동수단을 마련함으로써 제작 및 유지보수 비용을 현저히 절감시킬 수 있을 뿐만 아니라 내구성 이외에도 충분한 구조적 안정성을 제공할 수 있는 사용자 추종 디스플레이 시스템 및 그 제어방법을 제공하고자 한다. In addition, the present invention provides an optimal driving means for rotating the display screen in the direction calculated by calculation, thereby remarkably reducing manufacturing and maintenance costs, Display system and a control method thereof.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시 예에 따른 사용자 위치 기반의 디스플레이 장치 및 그 제어방법은 디스플레이 영상인식을 기반으로 사용자의 정보를 추출하고 상기 사용자 정보를 송신하는 카메라 모듈, 상기 카메라 모듈로부터 수신된 상기 사용자 정보를 기반으로 제어명령을 생성하는 방향전환 프로세서, 상기 제어명령을 기반으로 동작하는 탁상형 및 벽걸이형 방향전환 기구를 포함하여 이루어진 사용자 위치 기반의 디스플레이 장치를 제공한 것이 특징이다.According to an aspect of the present invention, there is provided a user location based display device and a control method thereof, including a camera module for extracting user information based on a display image recognition and transmitting the user information, A direction switching processor for generating a control command based on the received user information, and a desk-top type and wall-mounted type switching device operating on the basis of the control command.

또한, 상기 탁상형 방향전환 기구는, 상기 방향전환 프로세서에 의해 생성된 제어명령을 기반으로 회전운동을 하는 DC모터, 상기 DC모터의 회전운동을 전달하는 스퍼기어, 상기 스퍼기어에 의하여 회전하는 디스플레이 올림판, 상기 디스플레이 올림판 하단 4방향으로 설치되어, 상기 디스플레이 올림판의 회전운동을 원활하게 하는 볼캐스터를 포함할 수 있다.The table-shaped redirection mechanism may further include: a DC motor for rotating based on the control command generated by the redirection processor; a spur gear for transmitting the rotational motion of the DC motor; And a ball castor installed in the lower end of the display lifting plate 4 for smoothly rotating the display lifting plate.

또한, 상기 벽걸이형 방향전환 기구는, 상기 방향전환 프로세서에 의해 생성된 제어명령을 기반으로 직선운동을 하는 4개의 리니어 모터, 디스플레이 장착용 전면판을 지지하여 상기 전면판의 움직임을 원활하게 하는 연결지지수단, 디스플레이를 장착하는 상기 디스플레이 장착용 전면판을 포함할 수 있다.In addition, the wall-mounted type direction changing mechanism may include four linear motors for performing linear motion based on the control command generated by the direction switching processor, a connection for smoothly moving the front plate, A support means, and the display mounting front plate for mounting the display.

또한, 상기 제어명령은,{n, (x1-mx, y1-my)1, (x2-mx, y2-my)2, ..., (xn-mx, yn-my)n}인 것을 특징으로 한다. ( 여기서, n=인원수, x=x좌표값, y=y좌표값, mx=x좌표 평균값 ,my=y좌표 평균값)In addition, the control command, {n, (x 1 -m x, y 1 -m y) 1, (x 2 -m x, y 2 -m y) 2, ..., (x n -m x , y n -m y ) n }. (Where n = number of persons, x = x coordinate value, y = y coordinate value, m x = x coordinate mean value, m y = y coordinate mean value)

또한, 카메라 작동단계, 카메라 화각내 얼굴감지단계, 영상인식 좌표값 변환단계, 사용자 정보 추출단계, 디스플레이 목표 좌표 설정단계, 목표 좌표까지 디스플레이 회전단계, 디스플레 화면 사용자 시각과 정면에 위치단계, 일정시간동안 얼굴 감지되지 않으면 디스플레이장치 전원 OFF단계를 포함하여 이루어진 사용자 위치 기반의 디스플레이 장치 제어방법을 제공한 것이 특징이다.In addition, the camera operation step, the camera angle-of-view face detection step, the image recognition coordinate value conversion step, the user information extraction step, the display target coordinate setting step, the display rotation step to the target coordinate point, And a step of turning off the power of the display device if the face is not detected during a predetermined period of time.

상기한 바와 같은 과제해결수단을 통해, 본 발명인 사용자 위치 기반의 디스플레이 장치 및 그 제어방법은 원거리에서도 디스플레이를 사용하는 사용자들의 시선 방향으로 디스플레이 화면의 방향을 자동으로 전환시킬 수가 있도록 함으로써 보다 편리한 디스플레이 시청 환경을 조성 가능하게 한다. 또한, 복수의 사용자들이 있을 경우 최적의 시청 조건을 만족시킬 수 있는 디스플레이 화면 방향을 연산하고 이에 따라 디스플레이 화면 방향을 조절함으로써 다수의 사용자들이 있을 경우에도 최적의 시청 조건을 만족할 수 있도록 한다. 이와 함께, 디스플레이 화면을 연산에 의해 산출된 방향으로 회전시키기 위한 최적의 구동수단을 마련함으로써 제작 및 유지보수 비용을 현저히 절감시킬 수 있을 뿐만 아니라 내구성 이외에도 충분한 구조적 안정성을 제공할 수 있는 등의 이점이 있다.According to the present invention, the user location based display device and the control method thereof can automatically switch the direction of the display screen in the direction of the line of sight of users using the display even at a long distance, Make environment possible. In addition, when there are a plurality of users, the display screen direction that can satisfy the optimal viewing condition is calculated and the display screen direction is adjusted accordingly, so that the optimal viewing condition can be satisfied even when there are a plurality of users. In addition, by providing an optimal driving means for rotating the display screen in the direction calculated by calculation, it is possible not only to remarkably reduce manufacturing and maintenance costs, but also to provide sufficient structural stability in addition to durability have.

도 1a은 본 발명의 일실시예인 탁상형 디스플레이 장치를 나타내는 도면.
도 1b는 본 발명의 일실시예인 벽걸이형 디스플레이 장치를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 주요 구성품 연결도를 나타내는 도면.
도 3a는 탁상형 방향전환 기구를 나타내는 도면.
도 3b는 탁상형 방향전환 기구 투시도를 나타내는 도면.
도 4a는 벽걸이형 방향전환 기구를 나타내는 도면.
도 4b는 벽걸이형 방향전환 기구 투시도를 나타내는 도면.
도 5는 탁상형 방향전환 기구의 회전반경 및 구동 예시도.
도 6은 탁상형 방향전환 기구에 부착된 카메라센서의 영상을 좌표로 변환하여 나타나는 좌표계 범위를 나타내는 도면.
도 7은 벽걸이형 방향전환 기구의 회전반경 및 구동 예시도.
도 8은 벽걸이형 방향전환 기구에 부착된 카메라센서의 영상을 좌표로 변환하여 나타나는 좌표계 범위를 나타내는 도면.
도 9는 본 발명의 전체 동작 알고리즘 순서도.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1A is a diagram illustrating a tabletop type display apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG.
1B is a view illustrating a wall-mounted type display apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing connection diagrams of major components of the present invention.
Fig. 3A shows a table-shaped redirection mechanism. Fig.
Fig. 3B is a view showing a tabular redirecting mechanism perspective view. Fig.
4A is a view showing a wall-mounted type direction changing mechanism.
4B is a perspective view of a wall-mounted type direction changing mechanism.
Fig. 5 is a view showing a turning radius and a driving example of the desk-top redirection mechanism; Fig.
FIG. 6 is a diagram showing a coordinate system range appearing by converting an image of a camera sensor attached to a desk-top redirection mechanism into coordinates. FIG.
7 is a view showing a rotation radius and a driving example of the wall-mounted type direction switching mechanism.
8 is a view showing a coordinate system range appearing by converting an image of a camera sensor attached to a wall-mounted type direction switching mechanism into coordinates.
Figure 9 is a flowchart of an overall operation algorithm of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 사용자 위치 기반의 디스플레이 장치 및 그 제어방법을 상세하게 설명한다.Hereinafter, a user location based display apparatus and a control method thereof according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1a는 본 발명의 일실시예인 탁상형 디스플레이 장치를 나타내는 도면이고, 도 1b는 본 발명의 일실시예인 벽걸이형 디스플레이 장치를 나타내는 도면이며, 도 2는 본 발명의 주요 구성품 연결도를 나타내는 도면이며, 도 3a는 탁상형 방향전환 기구를 나타내는 도면이며, 도 3b는 탁상형 방향전환 기구 투시도를 나타내는 도면이며, 도 4a는 벽걸이형 방향전환 기구를 나타내는 도면이며, 도 4b는 벽걸이형 방향전환 기구 투시도를 나타내는 도면이며, 도 5는 탁상형 방향전환 기구의 회전반경 및 구동 예시도이며, 도 6은 탁상형 방향전환 기구에 부착된 카메라센서의 영상을 좌표로 변환하여 나타나는 좌표계 범위를 나타내는 도면이며, 도 7은 벽걸이형 방향전환 기구의 회전반경 및 구동 예시도이며, 도 8은 벽걸이형 방향전환 기구에 부착된 카메라센서의 영상을 좌표로 변환하여 나타나는 좌표계 범위를 나타내는 도면이며, 도 9는 본 발명의 전체 동작 알고리즘 순서도이다.1B is a view illustrating a wall-mounted type display apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view showing connection of major components of the present invention 4A is a view showing a wall-mounted type direction changing mechanism, and FIG. 4B is a view showing a wall-mounted type direction changing mechanism perspective view. FIG. 6 is a view showing a coordinate system range appearing by converting an image of a camera sensor attached to a desk-top directional switching mechanism into coordinates, and FIG. Fig. 7 is a view showing a rotation radius and a driving example of the wall-mounted type direction switching mechanism, A diagram showing a coordinate system range that appears to transform the image to the coordinates, and FIG. 9 is a flowchart illustrating overall operation algorithm of the present invention.

도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 사용자 위치 기반의 디스플레이 장치의 주요 구성요소들은 영상을 시각적으로 표시하는 디스플레이(200), 영상 인식을 기반으로 사용자의 정보를 추출하고 사용자 정보를 송신하는 카메라모듈(100), 상기 카메라 모듈(100)로부터 수신된 사용자 정보를 기반으로 제어명령을 생성하는 방향전환 프로세서(300), 상기 제어명령을 기반으로 동작하는 방향전환 기구(400,500)이다.As shown in FIGS. 1A and 1B, the major components of the user location based display device according to the present invention include a display 200 for visually displaying an image, a display 200 for extracting user information based on image recognition, A direction switching processor 300 for generating a control command based on the user information received from the camera module 100, and a direction switching mechanism 400 or 500 operating based on the control command .

상기 카메라모듈(100)은 디스플레이(200)에 정면을 향하도록 설치하고 상기 방향전환 기구(400,500)는 형식에 따라 디스플레이(200) 하단 혹은 뒷면에 설치한다. The camera module 100 is installed on the display 200 so as to face the front and the direction switching mechanisms 400 and 500 are installed on the lower or rear surface of the display 200 according to the format.

구체적으로, 상기카메라모듈(100)은 영상인식을 기반으로 사용자에 대한 정보를 추출한 후 상기 사용자에 대한 정보를 방향전환 프로세서(300)로 송신하고, 방향전환 프로세서(300)는 상기 사용자에 대한 정보를 기반으로 방향전환 기구(400,500)의 동작을 위한 제어명령을 생성하며, 방향전환 기구(400,500)는 상기 제어명령에 대해 동작한다. Specifically, the camera module 100 extracts information on a user based on image recognition, and then transmits information about the user to the redirection processor 300. The redirection processor 300 receives information about the user Generates a control command for the operation of the redirection mechanism (400, 500), and the redirection mechanism (400, 500) operates on the control command.

도 2는 각 구성요소간 연결과 정보의 흐름을 도시하고 있다.Figure 2 shows the connections and information flow between each component.

상기 카메라모듈(100)은 사용자의 위치를 파악하기 위해 지속적으로 사진을 촬영하는데, 촬영된 사진으로부터 사람의 얼굴 형상을 추출하고 이를 기반으로 사용자의 위치와 인원을 파악한다. The camera module 100 continuously captures a photograph to grasp the position of a user, extracts a face shape of a person from the photographed photograph, and grasps the location and the user of the user based on the extracted face shape.

구체적으로, 상기 카메라모듈(100)은 위치에 해당되는 2차원 (x, y)위치 좌표와 인원 수 n을 포함한 데이터를 방향전환 프로세서에 송신하게 되며 (x, y)의 위치 좌표 조합은 n의 값과 동일하다. 즉, 방향전환 프로세서의 제어명령은 {n, (x1, y1)1, (x2, y2)2, ... , (xn, yn)n}가 된다. Specifically, the camera module 100 transmits the data including the two-dimensional (x, y) positional coordinates and the number of persons n corresponding to the position to the direction conversion processor, and the positional coordinate combination of (x, y) Value. That is, the control command of the redirecting processor becomes {n, (x 1 , y 1 ) 1 , (x 2 , y 2 ) 2 , ..., (x n , y n ) n }.

제어명령 {n, (x1, y1)1, (x2, y2)2, ..., (xn, yn)n}에서 사용자 정보 데이터 n=1인 경우, 사용자의 위치가 디스플레이(200)의 정면과 일치할 때가 디스플레이(200)를 위한 이상적인 목표 방향이므로 제어명령이 {1, (0, 0)1}이 되도록 방향전환 기구(400,500)를 제어한다.Control commands {n, (x 1, y 1) 1, (x 2, y 2) 2, ..., (x n, y n) n} , the user information data, if n = 1, the location of the user in the Control the direction switching mechanisms 400 and 500 so that the control command is {1, (0, 0) 1 } since it is the ideal target direction for the display 200 when it coincides with the front of the display 200.

만약 n이 2 이상일 경우, 2 이상의 사용자가 디스플레이(200)를 바라보게 되므로 특정한 한명의 방향이 아닌 전체 사용자 위치의 평균 방향으로 디스플레이(200)를 향하도록 한다. If n is greater than or equal to 2, more than one user views the display 200, so that the user faces the display 200 in the average direction of the entire user position rather than in a specific one direction.

따라서, 방향전환 기구(400,500) 구동을 위한 제어명령은 {n, (x1-mx, y1-my)1, (x2-mx, y2-my)2, ..., (xn-mx, yn-my)n}이 된다. Thus, the direction changing mechanism (400 500) control commands for the drive is {n, (x 1 -m x , y 1 -m y) 1, (x 2 -m x, y 2 -m y) 2, ... , (x n -m x , y n -m y ) n }.

여기서, mx와 my는 각각 x좌표 평균값과 y좌표 평균값으로, mx = (x1+x2+....+xn)/n 이며 my = (y1+y2+....+yn)/n에 의해 계산된다. Here, m x and m y are an average value of x coordinate and a y coordinate, respectively, and m x = (x 1 + x 2 + .... + x n ) / n and m y = (y 1 + y 2 +. ... + y n ) / n.

예를 들어, 사용자가 2명이고, 사용자의 얼굴이 각각 (40, 0)과 (60, 0)의 좌표에서 인식되면, 송신데이터가 {2, (40, 0)1 (60, 0)2},이고 방향전환 기구(400,500) 목표 데이터는 mx=(40+60)/2=50, my=0이므로 {2, (-10,0)1,(10,0)2}이 된다. 따라서 제어명령이 {2, (-10,0),(10,0)}이 되는 위치까지 방향전환 기구(400,500)를 제어시킨다.For example, if the user is two, and when the user's face is detected from the coordinates of each (40, 0) and (60, 0), transmission data is {2, 40 (0) 1 (60, 0) 2 }, And the direction switching mechanisms 400 and 500 target data are {2, (-10,0) 1 , (10,0) 2 } because m x = (40 + 60) / 2 = 50 and m y = 0 . Therefore, it controls the direction switching mechanisms 400 and 500 to the position where the control command is {2, (-10,0), (10,0)}.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 방향전환 기구(400)의 일례로서, 탁상형은, 구동수단으로 탁자, 모니터용 선반, 책상 등에 고정 설치되는 DC모터(1), 상기 DC모터(1)로부터의 회전력을 전달하는 동시에 감속을 하는 구동 스퍼기어DC모터(1)의 회전축에 고정와 피동 스퍼기어후술하는 디스플레이 올림판(4)의 회전축 에 고정로 이루어지는 스퍼기어(2), 상기 스퍼기어(2)로부터 방사상으로 이격되어 배치되고 후술하는 디스플레이 올림판(4)의 하면에 고정되어 마찰력을 감소시키는 복수의 볼캐스터(3), 디스플레이(200)를 올려 놓기 위해 구비되는 디스플레이 올림판(4)로 구성된다. 3, the desk-top type includes a DC motor 1 fixedly mounted on a table, a monitor shelf, a desk or the like as a driving means, A spur gear 2 which is fixed to a rotary shaft of a drive spur gear DC motor 1 that transmits a rotational force from a spur gear 2 and which is fixed to a rotation shaft of a display lifting plate 4 A plurality of ball casters 3 spaced radially from the display lifting plate 4 and fixed to the lower surface of the display lifting plate 4 to reduce frictional force and a display lifting plate 4 provided to mount the display 200 .

이와 같은 상기 방향전환 기구(400)으로 인해, 상기 DC모터(1)는 방향전환 프로세스의 제어명령 {n, (x1-mx, y1-my)1, (x2-mx, y2-my)2, ..., (xn-mx, yn-my)n}을 기반으로 회전운동을 하고, 상기 스퍼기어(2)는 DC모터(1)의 회전운동을 디스플레이 올림판(4)에 전달한다. 이때 디스플레이 올림판(4)에 디스플레이장치를 올려놓게 되면 디스플레이 올림판(4)의 회전과 함께 디스플레이장치가 회전하게 된다. 이때 디스플레이 올림판(4) 하단에 볼캐스터(3)를 4방향으로 장착하여 디스플레이 올림판(4)의 회전 마찰을 줄이고 기울어짐을 방지하여 디스플레이 올림판(4)의 동작을 안정화한다. Due to such a direction switching mechanism 400, the DC motor 1 outputs the control command {n, (x 1 -m x , y 1 -m y ) 1 , (x 2 -m x , -m 2 y y) 2, ..., (x n -m x, y y n -m) a rotational motion based on a n}, and wherein the spur gear (2) is a rotary motion of the DC motor (1) To the display up plate (4). At this time, if the display device is placed on the display lifting plate 4, the display device rotates together with the rotation of the display lifting plate 4. [ At this time, the ball caster 3 is mounted to the lower end of the display lifting plate 4 in four directions to reduce the rotational friction of the display lifting plate 4 and prevent the tilting of the display lifting plate 4, thereby stabilizing the operation of the display lifting plate 4.

도 5에 도시된 바와 같이, 디스플레이장치의 디스플레이(200) 화면은 좌우로 회전하면서 사용자의 얼굴과 정면이 되도록 조절이 된다. As shown in FIG. 5, the screen of the display 200 of the display device is adjusted so as to face the face of the user while rotating left and right.

도 6은 사용자의 위치가 카메라를 통해 인식되었을 때 디스플레이장치의 정면 기준으로 좌표 값에 따라 방향 전환이 가능한 영역을 나타내고 있다. FIG. 6 shows an area in which the direction can be changed according to the coordinate value of the front surface of the display device when the position of the user is recognized through the camera.

예를 들어 사용자가 1 사분면과 4 사분면 안에 있을 경우, DC모터(1)의 시계방향 회전과 디스플레이 올림판(4)의 반시계방향 회전에 의해 디스플레이(200) 화면의 방향이 우측으로 회전하게 된다. 반대로 사용자가 2 사분면과 3 사분면 안에 있을 경우 앞의 설명과 반대로 동작하게 된다.For example, when the user is in the first quadrant and the fourth quadrant, the direction of the screen of the display 200 is rotated to the right by the clockwise rotation of the DC motor 1 and the counterclockwise rotation of the display lifting plate 4 . Conversely, if the user is in quadrant 2 and quadrant 3, he / she will operate in reverse.

도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 방향전환 기구(500)의 또 다른 실시예인 벽걸이형은, 벽 등의 고정부에 일단이 고정되고 후술하는 전면판(7)에 타단이 고정되는 복수의 리니어모터(5), 벽 등의 고정부에 일단이 고정되고 중앙에 회동이 가능한 힌지부가 구비되며 전면판(7)에 타단이 볼 조인트 등과 같이 상대 회전 가능하도록 고정되는 연결지지수단(6), 전면판(7)으로 구성된다. 3 개의 리니어모터(5)가 구비됨이 바람직하나, 반드시 이에 한정하지는 않는다.4, a wall-mounted type, which is another embodiment of the direction switching mechanism 500 according to the present invention, includes a plurality of A linear motor 5, a connection support means 6 having one end fixed to a fixed portion of a wall or the like and having a hinge portion rotatable at the center, and the other end fixed to the front plate 7 so as to be relatively rotatable, And a front plate 7. It is preferable that three linear motors 5 are provided, but the present invention is not limited thereto.

제어명령 {n, (x1-mx, y1-my)1, (x2-mx, y2-my)2, ..., (xn-mx, yn-my)n}로부터 복수의 리니어모터(5)의 직선 이동 거리가 각각 설정이 되며, 이에 따라 각각의 리니어모터(5)가 직선운동을 하여 전면판(7)이 상하좌우의 기울기가 조정된다.Control commands {n, (x 1 -m x , y 1 -m y) 1, (x 2 -m x, y 2 -m y) 2, ..., (x n -m x, y n -m y ) n }, the linear movement distances of the plurality of linear motors 5 are respectively set. Thus, the respective linear motors 5 linearly move to adjust the inclination of the front plate 7 up, down, left, and right.

상기 연결지지수단(6)은 디스플레이(200) 장착용 전면판(7)을 지지하고 움직임을 원활하게 한다. The connection support means (6) supports the front plate (7) for mounting the display (200) and smoothly moves.

상기디스플레이(200)는 전면판(7)에 부착되므로 전면판(7)의 방향과 디스플레이장치 화면의 방향이 동일하다.Since the display 200 is attached to the front plate 7, the direction of the front plate 7 is the same as that of the display device.

즉, 도 7에서와 같이 상, 하, 좌, 우 4축 동작이 가능하다. That is, as shown in FIG. 7, the four-axis operation in the upper, lower, left, and right directions is possible.

도 8을 참조하면, 사용자의 위치가 카메라모듈(100)을 통해 인식되었을 때 디스플레이(200)의 정면 기준으로 좌표 값에 따라 방향 전환이 가능한 영역이 나타나 있다. Referring to FIG. 8, when the position of the user is recognized through the camera module 100, an area that can be redirected according to the coordinate value on the front surface of the display 200 is shown.

예를 들어, 사용자가 1 사분면에 위치할 때 3개의 리니어모터(5)중에 우측의 리니어모터(5)가 전면판(7) 뒤쪽으로 직선운동하게 되고, 좌측의 리니어모터(5)가 반대로 나오게 되면서 디스플레이장치 화면이 오른쪽 위로 향하게 된다. For example, when the user is positioned in the first quadrant, the right linear motor 5 among the three linear motors 5 linearly moves to the back of the front plate 7 and the left linear motor 5 reversely The display device screen is turned upside down.

또한, 도 9를 참조하면, 본 발명의 전체 동작 알고리즘은 사용자가 전원을 켜면 카메라모듈(100)이 동작한다. 이때, 방향전환 프로세서(300)는 카메라 화각 내에 사용자의 얼굴이 인식되면 이를 기반으로 카메라모듈(100)의 사용자에 대한 정보를 위치(x, y)와 인원 수 n에 따라 {n, (x1, y1)1, (x2, y2)2, ..., (xn, yn)n} 데이터 값으로 변환한다. 여기서, (x, y)는 사용자의 2차원 좌표 위치이다. Referring to FIG. 9, the entire operation algorithm of the present invention operates when the user turns on the power. At this time, the direction change processor 300 is position information about the user's Based on this, when the user's face is detected within the camera field of view camera module (100), (x, y) and in accordance with the number of persons n {n, (x 1 , y 1 ) 1 , (x 2 , y 2 ) 2 , ..., (x n , y n ) n }. Here, (x, y) is the two-dimensional coordinate position of the user.

또한, 상기 방향전환 프로세서(300)는 상기 디스플레이(200)를 위한 이상적인 목표 방향, {n, (x1-mx, y1-my)1, (x2-mx, y2-my)2, ..., (xn-mx, yn-my)n}을 설정하고 목표 방향으로 방향전환 기구(400,500)를 제어한다. 여기서, mx와 my는 각각 x좌표 평균값과 y좌표 평균값이다. Also, the redirection processor 300 may determine an ideal target direction for the display 200, {n, (x 1 -m x , y 1 -m y ) 1 , (x 2 -m x , y 2 -m y ) 2 , ..., (x n -m x , y n -m y ) n } and controls the direction switching mechanisms 400 and 500 in the target direction. Here, m x and m y are the x-coordinate average value and the y-coordinate average value, respectively.

즉, 1인 사용자 일 경우 목표 좌표를 {1, (0,0)}로 설정하고, {1, (x, y)}정보가 {1, (0, 0)} 정보와 차이가 날 경우 방향전환 기구(400,500)가 동작하기 시작하기 시작한다. 이 동작은 사용자의 정보가 {1, (0, 0)}이 될 때까지 제어된다. (1, (0, 0)}, and if {1, (x, y)} information is different from {1, (0, 0)} information The switching mechanisms 400 and 500 start to operate. This operation is controlled until the user's information becomes {1, (0, 0)}.

예를 들어, 사용자의 얼굴이 (40, 0)의 좌표에서 인식되면 방향전환 기구(400,500)의 동작 명령이 x방향으로 40, y방향으로 0으로 설정이 되며 방향전환 기구(400,500)가 동작하면서 사용자가 인식된 방향으로 디스플레이(200) 화면의 방향이 전환된다. For example, when the face of the user is recognized in the coordinates of (40, 0), the operation commands of the direction switching mechanisms 400 and 500 are set to 40 in the x direction and 0 in the y direction, The direction of the screen of the display 200 is switched in the direction in which the user is recognized.

즉 x좌표 값 40이 0이 될 때까지 지속적으로 방향전환 기구(400,500)가 동작을 하고 좌표 값이 (0, 0)이 되면 방향전환 기구(400,500)가 정지하고 디스플레이화면이 사용자의 정면을 향하게 된다. 이후, 카메라 화각 내에 일정시간 이상 얼굴이 감지되지 않으면 디스플레이장치의 전원을 off하게 된다.That is, the direction switching mechanisms 400 and 500 operate continuously until the x coordinate value 40 becomes 0, and when the coordinate value becomes (0,0), the direction switching mechanisms 400 and 500 stop and the display screen faces the front of the user do. Thereafter, if the face is not detected for a predetermined time within the angle of view of the camera, the power of the display device is turned off.

상기한 바와 같은 구성을 통해, 본 발명인 사용자 위치 기반의 디스플레이 장치 및 그 제어방법은 원거리에서도 디스플레이를 사용하는 사용자들의 시선 방향으로 디스플레이 화면의 방향을 자동으로 전환시킬 수가 있도록 함으로써 보다 편리한 디스플레이 시청 환경을 조성 가능하게 한다. 따라서, 복수의 사용자들이 있을 경우 최적의 시청 조건을 만족시킬 수 있는 디스플레이 화면 방향을 연산하고 이에 따라 디스플레이 화면 방향을 조절함으로써 다수의 사용자들이 있을 경우에도 최적의 시청 조건을 만족할 수 있도록 한다. 또한, 디스플레이 화면을 연산에 의해 산출된 방향으로 회전시키기 위한 최적의 구동수단을 마련함으로써 제작 및 유지보수 비용을 현저히 절감시킬 수 있을 뿐만 아니라 내구성 이외에도 충분한 구조적 안정성을 제공할 수 있는 등의 이점을 가지게 되는 것이다.Through the above-described structure, the user location-based display device and the control method thereof according to the present invention can automatically change the direction of the display screen in the direction of the user's eyes, . Accordingly, when there are a plurality of users, the display screen direction that can satisfy the optimal viewing condition is calculated and the display screen direction is adjusted accordingly, so that the optimal viewing condition can be satisfied even when there are a plurality of users. In addition, since the optimal driving means for rotating the display screen in the direction calculated by the calculation is provided, the manufacturing and maintenance costs can be remarkably reduced, and besides the durability, sufficient structural stability can be provided .

1 : DC모터 100 : 카메라 모듈
2 : 스퍼기어 200 : 디스플레이
3 : 볼캐스터 300 : 방향전환프로세스
4 : 디스플레이 올림판 400 : 방향전환기구
5 : 리니어모터 500 : 방향전환기구
6 : 연결지지수단
7 : 전면판
1: DC motor 100: Camera module
2: spur gear 200: display
3: Ball caster 300: Redirect process
4: Display lift plate 400: Direction switching mechanism
5: Linear motor 500: Direction switching mechanism
6: Connection support means
7: Front plate

Claims (1)

영상을 시각적으로 표시하는 디스플레이,
영상 인식을 기반으로 사용자의 정보를 추출하고 상기 사용자 정보를 송신하는 카메라 모듈,
상기 카메라 모듈로부터 수신된 상기 사용자 정보를 기반으로 제어명령을 생성하는 방향전환 프로세서 및
상기 제어명령을 기반으로 동작하는 방향전환 기구를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는
사용자 추종 디스플레이 시스템.
A display for visually displaying an image,
A camera module for extracting user information based on image recognition and transmitting the user information,
A direction switching processor for generating a control command based on the user information received from the camera module,
And a direction switching mechanism that operates based on the control command.
User following display system.
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