KR20170010157A - 인터랙티브 운동프로그램을 통한 사용자의 운동동작 유도 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인터랙티브 운동프로그램에서 사용자의 운동동작 유도 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 증강된 가상공간에서 사용자가 해당 운동프로그램에 따라 운동을 하는 과정에서 사용자의 운동동작이 해당 프로그램에서 제공하는 기준동작과 일치하도록 사용자의 운동동작을 유도하여, 운동효과를 극대화하고자 하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

Description

인터랙티브 운동프로그램을 통한 사용자의 운동동작 유도 방법 및 그 장치 {METHOD FOR GUIDING ACTIONS OF AN USER IN INTERACTIVE EXERCISE PROGRAMS AND THE APPARATUS THEREOF}

본 발명은 인터랙티브 운동프로그램을 통한 사용자의 운동동작 유도 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 증강된 가상공간에서 사용자가 해당 운동프로그램에 따라 인터랙티브하게 운동하는 과정에서 사용자가 운동하는 운동동작이 해당 운동프로그램에서 제공하는 기준동작과 일치하도록 사용자의 운동동작을 유도함으로써, 운동효과를 극대화하고자 하는 방법 및 그 장치를 제공하고자 하는 것이다.

현대 생활은 기술과 산업의 발달과 함께 사람에게 편리한 생활을 제공하고 있는 반면에 사람의 건강 생활에도 적지 않은 위협을 주고 있다.

또한 기술이 고도화됨에 따라 생활수준의 향상과 식생활 개선으로 신체의 발달 및 발육이 크게 개선되고 있지만 바쁜 현대인의 불규칙적인 식생활습관과 운동부족으로 각종 성인병 등에 걸릴 가능성기 크게 높아지고 있다.

산업 발전과 기술이 고도화됨에 따라 현대인의 생활패턴이 급격히 변화하면서, 적어진 신체활동으로 인한 체력의 약화와 환경오염, 불규칙한 식생활습관 등 여러 가지 원인으로 인해 과거에 비하여 다양한 병들이 현대인의 삶을 위협하고 있다.

특히 운동부족은 성인별 발병의 여러 위험인자들 가운데 환경오염, 불규칙한 식생활습관 등과 같은 다른 어떤 위험 인자들보다 그 심각성을 더 하고 있다. 따라서 이를 극복하기 위한 노력의 하나가 바로 규칙적인 운동의 실천이다.

현대인의 주된 운동 패턴은 따로 시간을 내어 피트니스 센터를 이용하거나 헬스 기기를 가정에 구비하여 운동을 한다.

그러나 현대사회에서 대부분의 사람들은 바쁜 스케줄로 인한 시간상의 제약과 운동 공간 및 시설의 부족으로 규칙적으로 운동을 하기 어려운 환경에 처해 있는 실정이다.

이에 따라 가상현실(Virtual Reality, VR)기술 또는 증강현실(Augmented Reality, AR)기술을 이용하거나 접목하여, 간단한 장치만으로도 공간과 시간에 제약을 받지 않고 언제 어디서나 운동을 할 수 있는 장치가 필요하게 되었다.

한편 가상현실 기술을 이용한 운동프로그램은 어떤 특정한 운동 환경이나 상황을 가상환경으로 실현하여 해당 운동프로그램을 수행하는 사용자가 마치 실제 운동 상황이나 환경과 상호작용을 하고 있는 것처럼 만들어 주는 휴먼 컴퓨터 인터페이스(Human-Computer Interface, HCI)기술을 말한다.

또한 증강현실 기술은 운동프로그램에 대한 영상 및 사진을 보여줄 때 컴퓨터가 만들어 낸 유용한 정보를 이미지에 겹쳐서 결합하거나 늘리는 과정을 통해 사용자에게 운동효과를 더욱 증대시키도록 하는 기술이다.

본 발명은 상기 가상현실 기술과 증강현실 기술을 접목한 증강된 가상현실 기술을 활용하여 인터랙티브 운동프로그램을 통해 운동을 함에 있어서, 사용자의 운동동작을 정확하게 인식하여, 사용자의 운동동작을 운동프로그램이 제공하는 기준동작에 일치시키도록 유도하는 사용자의 운동동작 유도 방법 및 장치를 제공하고자 하는 것이다.

다음으로 본 발명의 기술 분야에 존재하는 선행기술에 대하여 간단하게 설명하고, 이어서 본 발명이 상기 선행기술에 비해서 차별적으로 이루고자 하는 기술적 사항에 대해서 기술하고자 한다.

먼저 한국등록특허 제1023121호(2012.11.14.)는 스테레오 카메라를 이용한 3차원 동작 인식장치 및 인식방법에 관한 것으로, 스테레오 카메라를 이용하여 추적하고자 하는 인체의 특정 부분인 포인터의 실제 위치와 이동방향, 이동거리 및 속도를 계산하는 방법으로 포인터의 움직임에 대한 정보를 계산함으로써, 모션인식을 위한 기본위치를 설정하고, 그 기본위치에 근거한 인식범위를 한정하여 카메라 전방의 특정 사용자의 모션만을 인식할 수 있는 효과가 있다.

반면에 본 발명에서는 증강된 가상공간에서 운동프로그램을 통해 운동하는 과정에서 사용자가 운동하는 모션을 정확하게 인식하는 것뿐만 아니라 해당 운동프로그램에서 제공되는 기준동작에 일치하도록 사용자의 운동동작을 유도함으로써, 운동효과를 극대화할 수 있는 효과가 있다.

또한 한국등록특허 제0943039호(2010.02.10.)는 디지털 운동기구와 신체부착센서를 이용한 멀티게임 구동시스템에 관한 것으로, 센서를 이용하여 이용자가 게임을 진행하고 그 결과를 반영하여 운동의 재미와 효과를 극대화하기 위해 이용자들의 하나 이상의 신체부위에 장착되어 이용자의 동작을 인식할 수 있는 정보를 발생시키는 하나 이상의 신체부착센서, 상기 신체부착센서로부터 발생되는 정보를 수집하여 이용자의 현재 상태와 동작을 인식하여, 인식된 동작을 반영하여 게임 프로그램을 구동하고, 게임 프로그램의 출력 정보를 디지털 운동기구에 전달하는 개인정보처리기, 상기 개인정보처리기에 의해 운동량이 조절되는 디지털 운동기구 및 하나 이상의 상기 개인정보처리기와 네트워크로 연결되어 상기 게임프로그램의 입출력 정보를 서로 연계하여 관리하는 게임구동서버를 포함하여 구성된다.

반면에 본 발명은 사용자의 동작을 인식함에 있어, 사용자의 신체에 센서를 부착하는 것이 아니라, 적어도 하나 이상의 센서로부터 사용자의 키, 몸무게, 신체비율, 중요 포인트(예를 들어 머리 위치, 관절의 위치)등을 수집하고, 입력 장치로부터 나이, 성별과 같은 사용자정보를 입력받아 사용자에게 최적화된 운동프로그램을 제공한다. 또한 사용자의 동작을 인식하여 운동프로그램에서 제공되는 기준동작에 일치시키도록 유도함으로써, 운동효과를 극대화 시킬 수 있는 장점이 있다.

또한 한국등록특허 제1394276호(2014.05.07.)는 뎁스 영상 분석을 통한 사용자의 골프 스윙 자세 분석을 위한 영상 생성 방법과 이를 이용한 골프 스윙 자세 분석 및 장치로서, 골프 스윙을 하는 사용자에 대한 뎁스 영상과 일반 영상을 각각 취득하여 뎁스 영상의 분석을 통해 사용자의 신체 상태를 정확하게 분석하고 신체 특정 부위를 정확하게 검출하여 사용자의 스윙 동작을 정확하게 인식하여 이를 기초로 일반 영상 상에 사용자의 골프 스윙 자세의 가이드라인을 자동으로 표시하도록 함으로써, 사용자의 신체 상태 등 어떠한 경우에도 정확한 스윙 자세의 가이드라인 표시가 자동으로 이루어질 수 있도록 할 수 있을 뿐만 아니라, 나아가 사용자의 골프 스윙 자세에 대한 문제점의 정확한 분석 및 레슨 정보의 제공 등이 상기 가이드라인의 분석을 통해 자동으로 이루어지도록 할 수 있는 효과가 있다.

상기 선행기술은 사용자의 운동동작을 기준동작에 일치시켜 운동자세를 교정하는 점에서 본 발명과 일부 유사하나, 반면에 본 발명은 증강된 가상공간에서 사용자가 특정 운동프로그램을 통해서 운동동작을 수행함에 있어서, 사용자가 운동 중에 인터랙티브하게 자신의 운동동작을 기준동작과 비교하여 실시간으로 교정할 수 있도록 유도함으로써 운동효과를 극대화시킬 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작 된 것으로서, 사용자가 특정 운동프로그램에 따라 운동하는 도중에 사용자의 실제 운동동작을 실시간으로 인식하여, 기준동작과 일치하는지 여부를 판단하고, 이를 통해서 사용자로 하여금 해당 운동동작을 정확하게 실시하도록 인터랙티브하게 유도하는 방법 및 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 사용자가 특정 운동프로그램에 따라 운동하는 도중에 사용자의 시선에 따라 기준동작을 바닥면이나 정면의 디스플레이 상에 선택적으로 표시하여, 사용자로 하여금 해당 기준동작을 정확하게 따라 할 수 있도록 함으로써, 운동동작을 유도하는 방법 및 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 사용자가 특정 운동프로그램에 따라 운동을 수행함에 있어서, 각 운동동작에 대한 셋 포지션에 위치하는 정확도에 대한 정보를 제공함으로써 사용자로 하여금 셋 포지션으로 위치하도록 유도하여 스스로 자신의 운동동작에 대한 자신감을 가지도록 하는 인터랙티브 운동프로그램을 통한 사용자의 운동동작 유도 방법 및 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 인터랙티브 운동프로그램을 통한 사용자의 운동동작 유도 장치는 상기 사용자의 운동동작을 인식하는 사용자 동작 인식부, 상기 운동동작과 운동프로그램에서 제공하는 기준동작을 비교하는 사용자 동작 비교부 및 상기 사용자의 운동동작을 상기 기준동작으로 유도하는 사용자 동작 유도부를 포함하며, 상기 운동동작은 가상현실과 증강현실을 접목한 증강된 가상환경에서 수행되고, 인식함으로써 사용자의 운동동작을 시청각적으로 유도하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 사용자 동작 비교부는 상기 비교한 결과, 상기 사용자의 운동동작이 상기 기준동작과 일치하는 신체부위와 일치하지 않는 신체부위를 다르게 특정하여 표시하거나, 상기 사용자에게 운동동작에 대한 평가정보를 제공하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 사용자 동작 유도부는 상기 사용자의 운동동작과 기준동작과의 차이점과 각 신체부위별 교정자세를 바닥면 또는 정면의 디스플레이장치에 표시하여, 사용자가 스스로 자신의 운동동작을 교정하도록 유도하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 운동동작 유도 장치는 사용자의 신체정보를 수집하는 사용자 신체정보 수집부, 상기 수집한 사용자의 신체정보를 기반으로 사용자의 신체조건을 분석하는 사용자 신체정보 분석부 및 상기 분석한 사용자의 신체조건을 이용하여 사용자 맞춤형 운동프로그램을 제공하는 운동프로그램 제공부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 사용자의 신체정보는 상기 사용자의 성별, 키, 몸무게, 신체부위간의 비율, 관절의 위치 또는 이들의 조합을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 운동동작 유도 장치는 상기 사용자의 운동동작이 상기 기준동작에 일치하는 정도에 대한 정보를 제공함으로써, 사용자에게 셋 포지션으로 유도하는 것을 특징으로 한다.

아울러 본 발명의 일 실시예에 따른 인터랙티브 운동프로그램을 통한 사용자의 운동동작 유도 방법은 사용자 맞춤형 인터랙티브 운동프로그램을 진행하는 단계, 상기 운동프로그램에 따라 사용자의 운동동작을 인식하는 단계, 상기 운동동작과 상기 운동프로그램에서 제공하는 기준동작을 비교하는 단계 및 상기 사용자의 운동동작을 상기 기준동작으로 유도하는 단계를 포함하며, 상기 운동동작은 가상현실과 증강현실을 접목한 증강된 가상환경에서 수행되고, 인식함으로써 사용자의 운동동작을 시청각적으로 유도하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 운동동작 유도 방법은 상기 운동프로그램이 종료할 때까지 반복적으로 수행되며 사용자의 운동동작이 상기 기준동작에 일치하는 정도를 가시화하여 표시함으로써, 사용자에게 셋 포지션으로 유도하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 비교하는 단계는 상기 비교한 결과, 상기 사용자의 운동동작이 상기 기준동작과 일치하는 신체부위와 일치하지 않는 신체부위를 다르게 특정하여 표시하거나 상기 사용자에게 운동동작에 대한 평가정보를 제공하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 유도하는 단계는 상기 사용자의 운동동작과 기준동작과의 차이점과 각 신체부위별 교정자세를 바닥면 또는 정면의 디스플레이장치에 표시하여, 사용자가 스스로 자신의 운동동작을 교정하도록 유도하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 운동동작 유도 방법은 사용자의 신체정보를 수집하는 단계, 상기 수집한 사용자의 신체정보를 기반으로 사용자의 신체조건을 분석하는 단계 및 상기 분석한 사용자의 신체조건을 이용하여 사용자 맞춤형 운동프로그램을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 인터랙티브 운동프로그램을 통한 사용자의 운동동작 유도 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 사용자에게 맞춤형 운동프로그램을 제공하고, 사용자의 운동동작과 운동프로그램에서 제공하는 기준동작을 일치시킴으로써, 사용자의 운동효과를 극대화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인터랙티브 운동프로그램을 통한 사용자의 운동동작 유도 방법 및 그 장치를 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인터랙티브 운동프로그램을 통한 사용자의 운동동작 유도 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인터랙티브 운동프로그램을 통한 사용자의 운동동작 유도 방법에서, 바닥면을 통해 사용자에게 해당 운동동작을 유도하는 개념을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인터랙티브 운동프로그램을 통한 사용자의 운동동작 유도 방법에서, 정면에 설치된 디스플레이 장치를 통해 해당 운동동작을 유도하는 개념을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인터랙티브 운동프로그램을 통한 사용자의 운동동작 유도 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인터랙티브 운동프로그램을 통한 사용자의 운동동작 유도 방법 및 그 장치를 설명하기 위한 개념도이다.

우선 기존의 가상현실 또는 증강현실 기술을 이용하여 운동프로그램을 제공하는 시스템은 사용자로부터 직접 키, 몸무게와 같은 사용자의 신체정보를 입력받고 그에 해당하는 사용자 맞춤형 운동프로그램을 제공한다.

또한 가상현실 또는 증강현실을 구현하기 위해 HMD(Head Mounted Display)기술을 이용하거나, 사람의 동작을 인식하기 위해 복수개의 웨어러블 장치를 사용자의 신체에 부착하는 방법이 대부분이었다. 이러한 방법은 사용자의 신체에 추가적인 도구를 착용해야 하며, 이는 사용자가 운동에 집중하지 못하는 문제점이 발생할 수 있다.

또한 상기 시스템은 단순히 사용자의 동작만을 인식하고 그에 따른 영상만을 제공할 뿐이다.

이에 따라 사용자의 신체에 추가적인 장치를 부착하지 않고, 사용자와 사용자의 운동공간을 자동으로 인식하는 가상현실 기술과 증강현실 기술을 접목한 증강된 가상기술을 활용하며, 또한 사용자의 동작을 인식하고 더 나아가 사용자의 운동동작을 운동프로그램에서 제공하는 기준동작에 일치시키도록 유도함으로써, 운동효과를 극대화시킬 수 있는 인터랙티브 운동프로그램을 통한 사용자의 운동동작 유도 방법 및 그 장치를 제공하고자 한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 운동동작 유도 장치(100)는 사용자가 위치하는 바닥을 디스플레이영역으로 하여, 가상의 운동공간을 프로젝터(400)를 통해 바닥에 투사한다.

또한 상기 운동동작 유도 장치(100)는 상기 바닥에 투사된 디스플레이영역(바닥면, 운동영역, 운동공간이라고도 함)에 가상의 오브젝트인 셋 포지션을 표시하고, 사용자가 셋 포지션에 위치하도록 유도 한다.

또한 상기 운동동작 유도 장치(100)는 상기 사용자가 셋 포지션에 위치한 경우, 상기 운동동작 유도 장치(100)에서 제공되는 운동프로그램들을 표시하여 사용자가 선택할 수 있도록 한다. 또한 상기 사용자가 원하는 운동프로그램을 선택한 경우, 해당 운동프로그램에 맞는 가상 오브젝트인 새로운 셋 포지션을 순차적으로 표시하면서 해당 운동프로그램을 진행하게 된다.

한편 상기 사용자를 셋 포지션에 유도하기 위해 상기 셋 포지션으로의 화살표 표시, 문자, 음향, 색깔의 변화 등의 다양한 알람기능을 이용하여 상기 사용자를 셋 포지션으로 유도할 수 있다.

또한 상기 운동동작 유도 장치(100)는 동작인식센서(500)를 이용하여 사용자의 운동동작을 정확하게 인식하며, 상기 해당 운동프로그램에서 제공되는 정확한 기준동작과 상기 동작인식센서(500)가 인식한 사용자의 운동동작을 실시간으로 비교하여, 상기 사용자의 운동동작이 상기 기준동작과 일치하지 않는 경우에는 상기 디스플레이영역이나 디스플레이장치(200)에 자세 교정의 메시지와 함께 교정된 신체 이미지를 함께 표시하여 정확한 운동동작으로 유도한다.

또한 상기 운동프로그램에서 제공하는 기준동작을 구분동작으로 나누어 더욱 정확하고 세밀하게 사용자의 운동자세를 교정할 수 있다.

한편 상기 운동동작 유도 장치(100)는 상기 기준동작은 사용자의 신체조건에 따라 다를 수 있다. 따라서 상기 운동동작 유도 장치(100)는 사용자의 신체정보를 측정할 수 있는 센서 및 사용자의 직접입력을 통해서 사용자의 신체정보를 수집한다.

또한 상기 운동동작 유도 장치(100)는 수집한 사용자의 신체정보를 기반으로 해당 운동프로그램에 맞는 정확한 기준동작으로 유도하기 위해 사용자의 신체정보를 분석하여, 사용자 맞춤형 운동프로그램을 실행한다.

상기 사용자의 신체정보는 나이, 성별, 신체부위간의 비율, 키, 몸무게, 관절의 위치 또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다.

또한 상기 운동동작 유도 장치(100)는 사용자의 동작 인식 여부를 사용자가 즉각적으로 알 수 있도록 디스플레이영역에 표시해 준다. 이는 상기 사용자의 동작 유도 장치(100)의 동작인식에 의해 운동동작 화면이 변화 할 경우(예를 들어 현재 진행 중인 운동프로그램이 팔굽혀펴기일 경우, 상체가 바닥에 내려왔을 때와 올라갔을 때를 구분동작으로 나누어 구분동작마다 화면이 변화한다.)에는 동작인식 순간에 음향효과나 화면효과(예를 들어 'Excellent', 'Very good' 또는 'Bad')를 이용하여 사용자에게 동작평가 정보를 제공함으로써 동작인식 시점을 알려준다. 이는 사용자의 운동을 방해하지 않으면서 동작 인식에 대한 피드백을 표시할 수 있다.

또한 상기 운동동작 유도 장치(100)는 동작인식센서(500)를 이용하여 사용자의 신체 및 동작을 인식하고, 또한 상기 인식된 상태를 상기 디스플레이영역의 일부분에 위치시켜 상기 사용자가 자각할 수 있도록 할 수 있다.

또한 상기 운동동작 유도 장치(100)는 사용자별 평균운동량, 강도, 운동주기 등과 같은 데이터를 데이터베이스(300)에 지속적으로 축적하여 운동 이력관리를 가능하도록 지원하며, 상기 사용자는 시간적, 공간적 제약 없이 운동성과를 확인하고 효과적으로 관리할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인터랙티브 운동프로그램을 통한 사용자의 운동동작 유도 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 2에 도시한 바와 같이 상기 운동동작 유도 장치(100)는 사용자의 신체정보를 수집하는 사용자 신체정보 수집부(110), 사용자에게 최적화된 운동프로그램을 제공하기 위해 상기 수집한 사용자의 신체정보를 분석하는 사용자 신체정보 분석부(120), 상기 분석한 사용자 신체정보를 기반으로 사용자 맞춤형 운동프로그램을 제공하는 운동프로그램 제공부(130), 상기 사용자의 운동동작을 상기 운동프로그램이 제공하는 기준동작으로 유도하기 위한 사용자 동작 유도모듈(150) 및 상기 운동동작 유도 장치를 전반적으로 제어하는 시스템 제어부(140)를 포함하여 구성된다.

또한 상기 사용자 신체정보 수집부(110)는 사용자로부터 직접 입력 받거나 상기 사용자의 신체정보를 측정할 수 있는 적어도 하나 이상의 센서로부터 사용자의 신체정보를 수집할 수 있다.

한편 상기 사용자의 신체정보는 나이, 성별, 키, 신체부위간의 비율, 몸무게, 관절의 위치 또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다.

또한 상기 사용자 신체정보 분석부(120)는 상기 사용자 신체정보 수집부(110)에서 수집한 사용자의 신체정보를 기반으로 사용자별 신체조건을 분석한다.

또한 상기 사용자 운동프로그램 제공부(130)는 상기 분석한 사용자별 신체조건에 맞는 사용자 맞춤형 운동프로그램을 제공한다.

한편 상기 운동프로그램은 해당 운동프로그램의 운동동작의 정확한 폼에 해당하는 기준동작을 제공하며, 이는 사람의 신체조건에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어 쇼트트랙 운동프로그램을 진행할 경우, 사람의 신체비율에 따라 팔의 높이가 달라 질 수 있으며, 무릎의 위치가 다를 수 있다.

따라서 사용자의 신체조건에 따른 사용자 맞춤형 운동프로그램을 제공할 필요성이 있다.

또한 상기 사용자 동작 유도모듈(150)은 본 발명의 핵심부분으로서, 실시간으로 사용자의 운동동작과 상기 운동프로그램이 제공하는 기준동작을 비교하여 사용자의 운동효과를 극대화 시키는 역할을 한다.

또한 상기 사용자 동작 유도모듈(150)은 상기 동작인식센서(500)로부터 수집되는 사용자의 운동동작을 인식하는 사용자 동작 인식부(160), 상기 인식한 사용자의 운동동작과 상기 운동프로그램이 제공하는 기준동작을 비교하는 사용자 동작 비교부(170) 및 상기 사용자의 운동동작을 상기 기준동작으로 유도하는 사용자 동작 유도부(180)를 포함하여 구성된다.

또한 상기 사용자 동작 인식부(160)는 상기 사용자의 운동동작을 실시간으로 인식할 뿐만 아니라 상기 셋 포지션에 위치하는 사용자의 신체를 인식할 수 있으며, 인식정도를 상기 디스플레이영역(바닥) 또는 디스플레이장치(200)에 표시할 수 있다.

또한 상기 사용자 동작 인식부(160)는 상기 사용자가 상기 셋 포지션을 벗어나 운동동작을 수행하는 경우, 상술한 바와 같이 다양한 알람 기능을 이용하여 셋 포지션을 벗어난 사용자가 이를 인식할 수 있도록 할 수 있다.

한편 상기 디스플레이영역 및 디스플레이장치(200)에 대해서는 도 3과 도 4를 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

또한 상기 사용자 동작 비교부(170)는 상기 인식한 사용자의 운동동작과 해당 운동프로그램에서 제공한 기준동작과의 일치여부를 실시간으로 비교한다. 또한 상기 기준동작을 자세별 구분동작으로 나누어 더욱 세밀하게 비교할 수 있다.

또한 상기 사용자 동작 비교부(170)는 사용자의 동작과 해당 운동프로그램에서 제공한 기준동작이 일치하는 경우'Good'과 같은 성공 메시지를 표시할 수 있고, 일치하지 않는 경우 'Bad'와 같은 실패 메시지를 표시할 수 있으며, 일치 정도에 따라 단계별로 다양하게 메시지를 표시할 수 있다.

또한 상기 사용자 동작 유도부(180)는 상기 사용자 동작 비교부(170)에서 사용자의 운동동작과 기준동작이 일치하지 않은 경우에는 상기 디스플레이영역 또는 디스플레이장치에 기준동작에 대한 설명과 함께 기준동작으로 유도할 수 있는 메시지를 출력하여 사용자를 기준동작으로 유도한다. 즉, 사용자의 운동동작과 기준동작과의 차이점과 각 신체부위별 교정자세를 상기 디스플레이영역 또는 정면에 위치하는 디스플레이장치에 표시하여, 사용자가 스스로 자신의 운동동작을 교정할 수 있도록 유도한다.

한편 상기 데이터베이스(300)는 사용자별 평균운동량, 운동의 강도, 운동 주기 등과 같은 데이터를 지속적으로 축척하여 사용자가 이를 관리할 수 있도록 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인터랙티브 운동프로그램을 통한 사용자의 운동동작 유도 방법에서, 바닥면을 통해 사용자에게 해당 운동동작을 유도하는 개념을 설명하기 위한 예시도이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 상기 운동동작 유도 장치(100)는 상기 프로젝터(400)를 통하여 사용자가 위치하는 바닥에 가상의 운동공간을 제공한다.

또한 상기 운동동작 유도 장치(100)는 상기 운동공간에 적어도 하나 이상의 셋 포지션을 표시하고 순차적으로 셋 포지션을 이용한 운동순서를 화살표를 이용하여 표시한다.

또한 상기 운동동작 유도 장치(100)는 사용자가 동작하는 모습을 표시하고 기준동작에 일치하지 않는 경우, 기준 동작으로 유도하기 위한 설명(예를 들어, 무릎을 구부려 90도로 유지)과 함께 사용자의 각 신체부분이 기준동작과 일치하지 않는 부분을 표시한다.

예를 들어 사용자의 신체부위별(어깨, 손, 발, 무릎 등)로 나누어, 상기 사용자의 운동동작이 기준동작과 맞지 않는 신체부위를 빨강색으로 표시하고, 상기 사용자의 운동동작이 기준동작과 일치하는 신체부위는 녹색으로 표시하여, 사용자가 쉽게 인식할 수 있도록 한다.

또한 상기 운동동작 유도 장치(100)는 사용자의 운동동작 인식 여부를 사용자에게 즉각적으로 전달할 수 있으며, 이는 디스플레이영역의 일정 부분에 안테나 모양과 같은 오브젝트로 표시할 수 있으며, 운동동작 인식에 의해 화면이 변화 할 경우에는 동작 인식 순간에 음향효과나 화면효과를 이용하여 사용자에게 동작 인식 시점을 알려준다.

또한 상기 운동동작 유도 장치(100)는 사용자가 해당 운동프로그램을 진행함에 있어, 해당 동작의 반복 횟수를 카운트하여 표시할 수 있으며, 해당 운동프로그램의 진행시간을 표시할 수 도 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인터랙티브 운동프로그램을 통한 사용자의 운동동작 유도 방법에서, 정면에 설치된 디스플레이 장치를 통해 해당 운동동작을 유도하는 개념을 설명하기 위한 예시도이다.

한편 사용자가 운동프로그램을 수행함에 있어, 시선을 정면을 두고 운동을 해야 되는 경우도 있다.

이를 위해 상기 운동동작 유도 장치(100)는 사용자의 정면에 디스플레이장치(200)를 구비하여 사용자에게 운동인터페이스를 제공할 수 있다.

또한 사용자가 운동프로그램의 수행을 쉽게 할 수 있도록 상기 디스플레이영역에 표시되는 셋 포지션과 같은 오브젝트를 표시하고 순차적으로 상기 오브젝트를 변화시킴으로써, 사용자가 이에 따라 운동프로그램을 수행할 수 있도록 한다.

또한 사용자가 동작하는 모습을 표시하여, 상술한 바와 같이 사용자의 동작을 기준동작으로 유도하기 위한 다양한 기능을 수행한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인터랙티브 운동프로그램을 통한 사용자의 운동동작 유도 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

우선 상기 운동동작 유도 장치(100)는 사용자에게 맞춤형 운동프로그램을 제공하기 위해 사용자 신체정보 수집부(110)를 통해 사용자의 신체정보를 수집한다(S110).

상기 수집된 사용자의 신체정보는 사용자의 성별, 나이, 키, 몸무게, 신체부위간 비율, 관절의 위치 또는 이들의 조합으로 구성된다.

다음으로 상기 수집한 신체정보를 기반으로 사용자 신체정보 분석부를 통해 사용자의 신체조건을 분석한다(S120). 상기 분석된 신체조건은 사용자 맞춤형 운동프로그램을 제공하기 위해 사용되어 진다.

다음으로 상기 운동프로그램 제공부(130)를 통해 사용자에게 제공되는 운동프로그램을 표시하여 선택하도록 하고, 상기 분석된 신체조건을 기반으로하여 사용자 맞춤형 운동프로그램을 제공한다(S130).

다음으로 상기 사용자 동작 인식부(160)를 통해 해당 운동프로그램의 셋 포지션을 인식하고, 해당 인식의 정도를 표시하여 사용자에게 셋 포지션으로 유도한다(S140).

한편 상기 사용자의 동작 인식부(160)를 통해 상기 사용자를 셋 포지션으로 유도하는 기능은 상기 운동동작 유도 방법 절차에서 전반적으로 이루어지는 것이다.

다음으로 상기 사용자가 선택한 운동프로그램을 진행하며(S150), 상기 사용자의 운동동작과 해당 운동프로그램이 제공하는 기준동작을 실시간으로 비교한다(S160).

다음으로 상기 비교결과 상기 사용자의 운동동작과 기준동작의 일치여부를 판단(S170)하고, 일치하는 경우 사용자에게 동작평가 정보(예를 들어 'Good' 메시지)를 송출(S180)하고, 일치하지 않는 경우 사용자 동작 유도부(S180)를 통해 사용자의 운동동작을 해당 운동프로그램이 제공하는 기준동작으로 유도한다(S171).

다음으로 상기 사용자에게 동작평가 정보(예를 들어'Bad' 메시지)를 송출한다(S180).

다음으로 상기 운동프로그램의 종료여부를 판단(S190)하고 종료되지 아니한 경우 해당 운동프로그램을 계속해서 진행(S150)하여, 상술한 단계를 반복한다.

이상에서 설명하였듯이, 본 발명인 인터랙티브 운동프로그램을 통한 사용자의 운동동작 유도 방법 및 그 장치는 단순히 사용자의 운동동작을 인식하는 것에 그치지 않고, 상기 운동프로그램에서 제공된 기준동작과 일치하도록 유도함으로써, 사용자의 운동효과를 극대화 시킬 수 있는 효과가 있다.

상기에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 위주로 상술하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 각 구성요소는 동일한 목적 및 효과의 달성을 위하여 본 발명의 기술적 범위 내에서 변경 또는 수정될 수 있을 것이다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

100 : 사용자의 운동동작 유도 장치 110 : 사용자 신체정보 수집부
120 : 사용자 신체정보 분석부 130 : 운동프로그램 제공부
140 : 시스템 제어부 150 : 사용자 동작 유도모듈
160 : 사용자 동작 인식부 170 : 사용자 동작 비교부
180 : 사용자 동작 유도부 200 : 디스플레이장치
300 : 데이터베이스 400 : 프로젝터
500 : 동작인식센서

Claims (11)

1. 사용자의 운동동작을 인식하는 사용자 동작 인식부;
   상기 인식한 사용자의 운동동작과 운동프로그램에서 제공하는 기준동작을 비교하는 사용자 동작 비교부; 및
   상기 사용자의 운동동작을 상기 기준동작으로 유도하는 사용자 동작 유도부;를 포함하며,
   상기 운동동작은 가상현실과 증강현실을 접목한 증강된 가상환경에서 수행되고, 인식함으로써 사용자의 운동동작을 시청각적으로 유도하는 것을 특징으로 하는 인터랙티브 운동프로그램을 통한 사용자의 운동동작 유도 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 사용자 동작 비교부는,
   상기 비교한 결과, 상기 사용자의 운동동작이 상기 기준동작과 일치하는 신체부위와 일치하지 않는 신체부위를 다르게 특정하여 표시하거나,
   상기 사용자에게 운동동작에 대한 평가정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 인터랙티브 운동프로그램을 통한 사용자의 운동동작 유도 장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 사용자 동작 유도부는,
   상기 사용자의 운동동작과 기준동작과의 차이점과 각 신체부위별 교정자세를 바닥면 또는 정면의 디스플레이장치에 표시하여, 사용자가 스스로 자신의 운동동작을 교정하도록 유도하는 것을 특징으로 하는 인터랙티브 운동프로그램을 통한 사용자의 운동동작 유도 장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 운동동작 유도 장치는,
   사용자의 신체정보를 수집하는 사용자 신체정보 수집부;
   상기 수집한 사용자의 신체정보를 기반으로 사용자의 신체조건을 분석하는 사용자 신체정보 분석부; 및
   상기 분석한 사용자의 신체조건을 이용하여 사용자 맞춤형 운동프로그램을 제공하는 운동프로그램 제공부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인터랙티브 운동프로그램을 통한 사용자의 운동동작 유도 장치.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 사용자의 신체정보는,
   상기 사용자의 성별, 키, 몸무게, 신체부위간의 비율, 관절의 위치 또는 이들의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 인터랙티브 운동프로그램을 통한 사용자의 운동동작 유도 장치.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 운동동작 유도 장치는,
   상기 사용자의 운동동작이 상기 기준동작에 일치하는 정도에 대한 정보를 제공함으로써, 사용자에게 셋 포지션으로 유도하는 것을 특징으로 하는 인터랙티브 운동프로그램을 통한 사용자의 운동동작 유도 장치.
7. 사용자 맞춤형 인터랙티브 운동프로그램을 진행하는 단계;
   상기 운동프로그램에 따라 사용자의 운동동작을 인식하는 단계;
   상기 운동동작과 상기 운동프로그램에서 제공하는 기준동작을 비교하는 단계; 및
   상기 사용자의 운동동작을 상기 기준동작으로 유도하는 단계;를 포함하며,
   상기 운동동작은 가상현실과 증강현실을 접목한 증강된 가상환경에서 수행되고, 인식함으로써 사용자의 운동동작을 시청각적으로 유도하는 것을 특징으로 하는 인터랙티브 운동프로그램을 통한 사용자의 운동동작 유도 방법.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 운동동작 유도 방법은,
   상기 운동프로그램이 종료할 때까지 반복적으로 수행되며,
   사용자의 운동동작이 상기 기준동작에 일치하는 정도를 가시화하여 표시함으로써, 사용자에게 셋 포지션으로 유도하는 것을 특징으로 하는 인터랙티브 운동프로그램을 통한 사용자의 운동동작 유도 방법.
9. 청구항 7에 있어서,
   상기 비교하는 단계는,
   상기 비교한 결과, 상기 사용자의 운동동작이 상기 기준동작과 일치하는 신체부위와 일치하지 않는 신체부위를 다르게 특정하여 표시하거나,
   상기 사용자에게 운동동작에 대한 평가정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 인터랙티브 운동프로그램을 통한 사용자의 운동동작 유도 방법.
10. 청구항 7에 있어서,
    상기 유도하는 단계는,
    상기 사용자의 운동동작과 기준동작과의 차이점과 각 신체부위별 교정자세를 바닥면 또는 정면의 디스플레이장치에 표시하여, 사용자가 스스로 자신의 운동동작을 교정하도록 유도하는 것을 특징으로 하는 인터랙티브 운동프로그램을 통한 사용자의 운동동작 유도 방법.
11. 청구항 7에 있어어,
    상기 운동동작 유도 방법은,
    사용자의 신체정보를 수집하는 단계;
    상기 수집한 사용자의 신체정보를 기반으로 사용자의 신체조건을 분석하는 단계; 및
    상기 분석한 사용자의 신체조건을 이용하여 사용자 맞춤형 운동프로그램을 제공하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인터랙티브 운동프로그램을 통한 사용자의 운동동작 유도 방법.

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