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KR20170105335A - 가상 현실 기반의 운동 장치 및 시스템 - Google Patents

가상 현실 기반의 운동 장치 및 시스템 Download PDF

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Publication number
KR20170105335A
KR20170105335A KR1020160028428A KR20160028428A KR20170105335A KR 20170105335 A KR20170105335 A KR 20170105335A KR 1020160028428 A KR1020160028428 A KR 1020160028428A KR 20160028428 A KR20160028428 A KR 20160028428A KR 20170105335 A KR20170105335 A KR 20170105335A
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KR
South Korea
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exercise
virtual reality
user
function
server
Prior art date
Application number
KR1020160028428A
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English (en)
Inventor
박찬봉
Original Assignee
박찬봉
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.)
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Publication date
Application filed by 박찬봉 filed Critical 박찬봉
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Priority to US15/452,840 priority patent/US20170259155A1/en
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Abstract

본 발명의 실시 형태에 따른 가상 현실 기반의 운동 장치는, 사용자에게 소정의 운동 기능을 제공하는 메인 운동부를 갖는 운동 기구, 상기 운동 기구와 통신 가능하도록 연결되는 가상 현실 기기, 및 상기 가상 현실 기기를 통해 출력되는 정보에 기초하여 상기 메인 운동부를 제어하며, 서버와 통신 가능하도록 연결되는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 서버에 저장된 상기 운동 기능의 점수 정보를 수신하여 상기 가상 현실 기기를 통해 상기 사용자에게 제공한다.

Description

가상 현실 기반의 운동 장치 및 시스템{EXERCISE DEVICE AND SYSTEM BASED ON VIRTUAL REALITY}
본 발명은 가상 현실 기반의 운동 장치 및 시스템에 관한 것이다.
건강에 대한 관심이 날로 높아지면서 다양한 운동 기구가 개발되는 추세이다. 종래에 널리 보급되어 있던 런닝 머신, 사이클 머신 이외에 최근에는 대형 스크린과 결합하여 승마 운동 기능을 제공할 수 있는 승마 머신 외에 스키/보드 머신, 서핑 머신, 로데오 머신 등이 개발되어 보급되고 있다. 이러한 운동 기구는 실내 공간에서 사용자에게 효율적인 운동 효과를 제공할 수 있다는 장점을 갖는 반면, 단순하게 반복되는 운동 메커니즘으로 인해 사용자가 쉽게 피로감을 느낄 수 있다는 문제점을 갖는다.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 과제 중 하나는, 가상 현실 기술과 결합된 운동 장치 및 시스템을 제공하는 데에 있다. 가상 현실과 기반하여 사용자 간의 실시간 경쟁 및 순위 기능을 제공하고, 보조 운동 기구를 활용한 보조 운동 또는 게임 기능을 제공함으로써, 사용자의 지속적인 흥미를 유발함과 동시에 사용자의 피로감을 줄일 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 가상 현실 기반의 운동 장치는, 사용자에게 소정의 운동 기능을 제공하는 메인 운동부, 및 상기 메인 운동부를 구동하는 구동부를 갖는 운동 기구, 상기 운동 기구와 통신 가능하도록 연결되는 가상 현실 기기, 및 상기 가상 현실 기기를 통해 출력되는 정보에 기초하여 상기 구동부를 제어하며, 서버와 통신 가능하도록 연결되는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 서버에 저장된 상기 운동 기능의 점수 정보를 수신하여 상기 가상 현실 기기를 통해 상기 사용자에게 제공한다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 가상 현실 기반의 운동 시스템은, 제1 및 제2 사용자 각각에게 소정의 운동 기능을 제공하는 제1 및 제2 운동 기구, 상기 제1 및 제2 운동 기구 각각에 통신 가능하도록 연결되는 제1 및 제2 가상 현실 기기, 및 상기 제1 및 제2 가상 현실 기기 각각에서 출력되는 정보에 기초하여 상기 제1 및 제2 운동 기구의 동작을 제어하고, 서버와 통신 가능하도록 연결되는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 제1 및 제2 사용자가 상기 운동 기능을 수행하여 획득한 점수 정보를, 상기 운동 기능이 제공되는 동안 상기 제1 및 제2 가상 현실 기기를 통해 출력한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가상 현실 기반의 운동 장치 및 시스템에서는, 가상 현실 기술을 이용하여 사용자 간의 운동을 통한 경쟁 및 순위 기능 등을 제공할 수 있다. 또한, 보조 운동 기구를 활용하여 보조 운동 또는 게임 기능을 제공함으로써, 운동 중에 사용자에게 지속적인 흥미를 제공하고 피로감을 줄이는 한편, 부가적인 다양한 기능을 사용자에게 제공할 수 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 운동 장치를 간단하게 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 운동 시스템을 간단하게 나타낸 블록도이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 운동 기구의 외관을 나타낸 도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 운동 장치에서 가상 현실 기기를 통해 제공되는 화면을 나타낸 예시도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 운동 장치의 동작을 설명하는 데에 제공되는 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 운동 시스템의 동작을 설명하는 데에 제공되는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 다음과 같이 설명한다.
명세서 전체에 걸쳐서, 막, 영역 또는 웨이퍼(기판) 등과 같은 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에", "연결되어", 또는 "커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 상술한 하나의 구성요소가 직접적으로 다른 구성요소 "상에", "연결되어", 또는 "커플링되어" 접촉하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "직접적으로 상에", "직접 연결되어", 또는 "직접 커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다. 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 제1, 제2등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
또한, "상의" 또는 "위의" 및 "하의" 또는 "아래의"와 같은 상대적인 용어들은 도면들에서 도해되는 것처럼 다른 요소들에 대한 어떤 요소들의 관계를 기술하기 위해 여기에서 사용될 수 있다. 상대적 용어들은 도면들에서 묘사되는 방향에 추가하여 소자의 다른 방향들을 포함하는 것을 의도한다고 이해될 수 있다. 예를 들어, 도면들에서 소자가 뒤집어 진다면(turned over), 다른 요소들의 상부의 면 상에 존재하는 것으로 묘사되는 요소들은 상술한 다른 요소들의 하부의 면 상에 방향을 가지게 된다. 그러므로, 예로써 든 "상의"라는 용어는, 도면의 특정한 방향에 의존하여 "하의" 및 "상의" 방향 모두를 포함할 수 있다. 구성 요소가 다른 방향으로 향한다면(다른 방향에 대하여 90도 회전), 본 명세서에 사용되는 상대적인 설명들은 이에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다. 이하 실시예들은 하나 또는 복수개를 조합하여 구성할 수도 있다.
이하에서 설명하는 본 발명의 내용은 다양한 구성을 가질 수 있고 여기서는 필요한 구성만을 예시적으로 제시하며, 본 발명 내용이 이에 한정되는 것은 아님을 밝혀둔다
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 운동 장치를 간단하게 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 운동 장치(100)는, 운동 기구(110), 가상 현실 기기(120), 및 제어부(130) 등을 포함할 수 있다. 제어부(130)는 운동 기구(110)와 가상 현실 기기(120)를 제어하기 위해 마련되는 장치로서, 프로세서, 메모리, 통신 모듈 등이 탑재된 집적회로 IC, 컨트롤 보드, 또는 컴퓨터 장치 등의 형태로 제공될 수 있다. 제어부(130)는 통신 모듈을 통해 외부의 서버(10)와 유/무선 방식으로 통신 가능하게 연결될 수 있으며, 서버(10)는 복수의 운동 장치(100)와 통신 가능하도록 연결되어 복수의 운동 장치(100)가 수집하는 정보를 저장, 관리할 수 있다.
운동 기구(110)는 소정의 운동 기능을 사용자에게 제공하는 메인 운동부를 가질 수 있다. 메인 운동부가 사용자에게 제공하는 운동 기능은, 승마, 로데오, 스키, 서핑, 걷기, 달리기, 또는 사이클 등의 다양한 운동 기능 중 적어도 하나로 선택될 수 있다. 또한 하나의 메인 운동부가 복수의 운동 기능을 제공할 수도 있다. 예를 들어, 말 모형을 포함하는 메인 운동부가 운동 기구(110)에 포함되는 경우, 운동 기구(110)는 상기 말 모형을 통해 승마와 로데오 운동 기능을 함께 제공할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 메인 운동부가 제공하는 운동은, 사용자가 적어도 한 손을 자유롭게 사용할 수 있도록 제공되는 운동일 수 있다.
운동 기구(110)의 동작은 제어부(130)에 의해 제어될 수 있다. 제어부(130)는 사용자가 입력하는 커맨드에 따라 메인 운동부가 제공하는 운동 기능을 결정하는 다양한 파라미터를 변경할 수 있다. 예를 들어, 메인 운동부가 걷기 또는 달리기의 운동 기능을 제공하는 경우, 제어부(130)는 사용자가 입력하는 커맨드에 기초하여 메인 운동부의 구동 속도가 변경될 수 있다. 또한, 메인 운동부가 사이클의 운동 기능을 제공하는 경우, 제어부(130)는 사용자가 입력하는 커맨드에 기초하여 사이클 운동 기능을 제공하기 위한 페달의 중량감을 변경할 수 있다. 이는, 실제 사이클의 기어가 변속되는 것과 같은 효과를 제공할 수 있다.
한편, 운동 장치(100)는 가상 현실 기기(120)를 포함할 수 있다. 가상 현실 기기(120)는 사용자가 착용할 수 있는 장치의 형태로 제공될 수 있다. 일 실시예에서, 가상 현실 기기(120)는 사용자의 머리에 장착되어 사용자에게 영상 및 음성 정보를 제공할 수 있는 기기일 수 있다.
제어부(130)는, 가상 현실 기기(120)가 운동 기구(110)와 연동되어 동작하도록 가상 현실 기기(120)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 운동 기구(110)가 승마 운동 기능을 제공하는 경우, 가상 현실 기기(120)는 말이 달릴 수 있는 산, 평야, 계곡 등의 배경을 화면으로 표시할 수 있다. 한편, 운동 기구(110)가 로데오 운동 기능을 제공하는 경우, 가상 현실 기기(120)는 로데오 경기장을 화면으로 표시할 수 있다. 또한, 운동 기구(110)가 스키 또는 보드의 운동 기능을 제공하는 경우, 가상 현실 기기(120)는 눈 덮인 산이나 계곡, 또는 실제로 존재하는 유명한 스키장을 화면으로 출력함으로써 사용자에게 좀 더 생생한 느낌을 제공할 수 있다.
가상 현실 기기(120)가 사용자에게 제공하는 정보는, 상기의 예시한 바에 국한되지 않으며 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 운동 기구(110)가 사이클 운동 기능을 제공하는 경우, 가상 현실 기기(120)는 기본적으로 사이클로 달릴 수 있는 도로, 산, 계곡 등을 표시할 수 있다. 제어부(130)는 운동 기구(110)와 가상 현실 기기(120)가 서로 연동되도록 제어할 수 있으므로, 가상 현실 기기(120)에서 표시되는 도로가 오르막길인 경우, 운동 기구(110)에 포함된 페달의 중량감을 높일 수 있다. 반대로, 가상 현실 기기(120)에서 표시되는 도로가 내리막길인 경우에는, 운동 기구(110)에 포함된 페달의 중량감을 낮출 수 있다.
한편, 가상 현실 기기(120)는 사용자의 신체에 연결되는 센서를 적어도 하나 이상 포함할 수 있다. 상기 센서는 사용자의 심장 박동수, 맥박수, 혈압 등의 생체 정보를 검출할 수 있다. 상기 센서가 검출한 생체 정보 중 적어도 하나가 소정의 기준 범위를 벗어나면, 제어부(130)는 미리 지정된 번호로 전화 또는 메시지를 송출할 수 있다. 예를 들어, 운동 기구(110)를 이용하는 사용자의 심장 박동수가 지나치게 높아지는 경우, 제어부(130)는 사용자가 미리 지정해놓은 번호 또는 119 등의 응급 번호로 전화를 송출하거나, 또는 미리 설정된 경고음 등을 출력함으로써 사용자가 위험한 상황에 노출되는 것을 방지할 수 있다.
제어부(130)는 사용자가 운동 기구(110)를 이용하는 동안, 사용자의 운동 기능 수행 정도에 따라 소정의 점수를 부여하고, 이를 가상 현실 기기(120)를 통해 표시할 수 있다. 또한, 사용자가 운동 기구(110)를 이용하는 동안, 또는 운동 기구(110) 이용을 종료한 후에 사용자가 부여받은 점수 정보를 서버(10)에 저장할 수 있다. 서버(10)는 저장된 점수 정보에 기초하여 운동 기구(110)를 사용한 사용자들에게 소정의 순위를 부여할 수 있으며, 사용자들은 서버(10)와 연동된 웹 페이지 또는 모바일 페이지 등을 통해 자신의 순위와 점수 정보 등을 확인할 수 있다.
운동 기구(110)는 앞서 설명한 바와 같은 메인 운동부 외에 보조 운동부를 더 포함할 수 있다. 보조 운동부는 메인 운동부가 제공하는 운동 기능과 다른 보조 운동 기능 또는 오락 기능을 제공할 수 있다. 보조 운동부가 제공하는 보조 운동 기능과 오락 기능은 가상 현실 기기(120)와 연동될 때에만 동작할 수 있는 기능일 수 있다.
예를 들어, 메인 운동부가 승마 운동 기능을 제공하는 경우, 보조 운동부는 승마와 다른 기능, 예를 들어 활 또는 총을 이용한 슈팅(shooting) 게임 기능, 폴로 운동 기능 등을 제공할 수 있다. 보조 운동부가 활 슈팅 게임 기능을 제공하는 경우, 사용자는 가상 현실 기기(120)를 통해 적어도 하나의 과녁이 표시되는 화면을 볼 수 있다. 또한 사용자는, 제어부(130)와 통신 가능하도록 연결된 활을 이용하여 화살을 쏘는 동작을 수행할 수 있으며, 제어부(130)는 활의 위치와 사용자가 시위를 당긴 힘 등을 분석하여 화살이 과녁에 명중하는지 여부를 결정할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 운동 시스템을 간단하게 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 운동 시스템(200)은, 제1 운동 장치(210), 제2 운동 장치(220), 제어부(230), 서버(240) 및 웹 서버(250) 등을 포함할 수 있다. 서버(240)와 웹 서버(250)는 별도의 장비로 도시되었으나, 하나의 장비로 구현될 수 있다. 또한, 도 2에 실시한 도시예에서는 하나의 제어부(230)가 복수의 운동 장치(210, 220)를 제어하는 것으로 도시하였으나, 제1 및 제2 운동 장치(210, 220) 각각이 별개의 제어부(230)에 의해 제어될 수도 있다. 한편, 제1 및 제2 운동 장치(210, 220)에 포함되는 제1 및 제2 운동 기구(211, 221)는 동일한 운동 기능을 제공하는 동종의 운동 기구일 수 있다.
제1 및 제2 운동 장치(210, 220) 각각은 서로 다른 제1 및 제2 사용자가 이용할 수 있다. 제1 및 제2 사용자가 각각 제1 및 제2 운동 장치(210, 220)를 이용하는 동안, 제어부(230)는 제1 및 제2 사용자 각각에 소정의 점수를 부여할 수 있다. 상기 점수는, 미리 설정된 프로세스에 따라 제어부(230)가 산출할 수 있으며, 제1 및 제2 사용자 각각이 상기 제1 및 제2 운동 기구(211, 221)의 운동 기능을 어떻게 수행하는지에 따라 결정될 수 있다. 즉, 제어부(230)는 제1 및 제2 사용자에게 서로 다른 점수를 부여할 수 있다.
제어부(230)는 제1 및 제2 사용자 각각에 부여된 점수를, 제1 및 제2 가상 현실 기기(212, 222)로 전송하여 제1 및 제2 사용자에게 알려줄 수 있다. 즉, 제1 및 제2 사용자는, 제1 및 제2 운동 기구(211, 221)를 각각 이용하는 동안, 본인이 획득한 점수 및 상대방이 획득한 점수를 실시간, 또는 소정의 주기마다 가상 현실 기기(212, 222)를 통해 확인할 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 사용자의 경쟁심을 유발시킴으로써 더 높은 운동 효과를 유발할 수 있다.
한편 제어부(230)는, 제1 및 제2 사용자 각각이 획득한 점수를 실시간 또는 소정의 주기마다, 또는 제1 및 제2 사용자의 운동 장치(210, 220) 사용이 종료된 이후에 서버(240)로 전송하여 저장할 수 있다. 서버(240)는 제어부(230)로부터 전송받은 각 사용자의 점수를 저장, 관리할 수 있으며, 각지에서 수집한 점수 정보를 토대로 복수의 사용자의 순위, 레벨 등을 산출할 수 있다.
웹 서버(250)는 서버(240)에 저장된 각 사용자의 점수 정보를 웹 페이지나 모바일 페이지 등에 출력할 수 있다. 또한 웹 서버(250)는 제1 및 제2 사용자가 운동 장치(210, 220)를 이용하는 동안 각 사용자가 획득한 점수를 실시간 또는 소정 주기마다 상기 웹 페이지나 모바일 페이지에 표시할 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 사용자가 아닌 사용자들이 제1 및 제2 사용자가 획득한 점수 정보를 확인할 수 있다. 웹 서버(250)는, 제1 및 제2 사용자가 획득한 점수 정보에 기초하여 현물 또는 상기 웹 페이지 등에서 거래할 수 있는 모바일 캐쉬 등을 베팅할 수 있는 기능을 제공할 수 있다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 운동 장치의 외관을 나타낸 도이다.
우선 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 운동 장치(100A)는 운동 기구(110A) 및 가상 현실 기기(120A)를 포함할 수 있다. 운동 기구(110A)는 사용자에게 승마 운동 기능을 제공할 수 있는 기구일 수 있으며, 말 모형부(111A), 안장(112A), 및 구동부(113A) 등을 포함할 수 있다. 구동부(113A)는 말 모형부(111A)를 상하, 전후, 좌우 등으로 움직이게 하기 위한 구동 장치를 포함할 수 있다.
가상 현실 기기(120A)는 사용자가 머리에 착용할 수 있는 고글 형태로 제공될 수 있으며, 사용자에게 영상 및 음성 정보를 출력하여 가상 현실 환경을 제공할 수 있다. 도 3에 도시한 실시예에서 사용자에게 제공되는 가상 현실 환경은, 말이 달릴 수 있는 산, 계곡, 사막, 초원 등의 지형일 수 있으며, 지형지물의 유무, 지면의 경사도 등이 가상 현실 환경에 표시될 수 있다.
도 3에 도시한 실시예서는, 제어부(미도시)가 구동부(113A)와 함께 수납될 수 있으며 가상 현실 기기(120A)가 구동부(113A)에 연결되어 있는 것으로 도시되었으나 반드시 이와 같은 형태로 한정되는 것은 아니다. 제어부는 가상 현실 기기(120A)로 출력되는 가상 현실 환경과 연동하여 구동부(113A)의 동작을 제어할 수 있다.
다음으로 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 운동 장치(100B)는 걷기 및 뛰기 운동 기능을 제공하는 운동 기구(110B) 및 가상 현실 기기(120B)를 포함할 수 있다. 운동 기구(110B)는 프레임(111B), 걷거나 뛰는 속도에 따라 그 이동 속도가 변경되는 구동부(112B) 및 컨트롤 패널(113B)을 포함할 수 있다. 사용자는 컨트롤 패널(113B)를 조작하여 구동부(112B)의 동작 속도를 직접 변경할 수 있다. 또는 가상 현실 기기(120B)가 제공하는 가상 현실 환경에 맞춰서 제어부가 자동으로 구동부(112B)의 동작 속도를 결정할 수도 있다.
가상 현실 기기(120B)는 다양한 가상 현실 환경을 사용자에게 제공할 수 있다. 걷거나 뛸 수 있는 모든 환경, 예를 들어 도시, 산, 계곡, 바닷가, 초원, 사막 등은 물론, 실제로 경험하기 어려운 바닷속, 구름 위, 우주 등의 환경도 가상 현실 기기(120B)에 의해 사용자의 운동 환경으로 제공될 수 있다. 사용자가 가상 현실 기기(120B)를 착용하고 있는 동안에는 컨트롤 패널(113B)을 조작하기가 어려울 수 있으므로, 가상 현실 기기(120B)는 컨트롤 패널(113B)과 연동되어 구동부(112B)의 동작 속도를 변경할 수 있는 조작부를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 조작부는 버튼, 또는 조그 셔틀 등의 장비로 구현될 수 있다.
다음으로 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 운동 장치(100C)는 운동 기구(110C) 및 가상 현실 기기(120C)를 포함할 수 있다. 운동 기구(110C)는 사용자에게 승마 운동 기능을 제공할 수 있는 메인 운동부(111C)와, 사용자에게 승마 운동이 아닌 다른 운동 또는 게임 기능을 제공할 수 있는 보조 운동부(112C, 113C)를 포함할 수 있다. 도 5에 도시한 실시예에서 보조 운동부(112C, 113C)는 활쏘기 기능을 제공할 수 있으나, 이와 다른 다양한 다른 기능, 예를 들어 폴로, 건 슈팅(gun shooting), 농구 등과 같은 다른 기능을 구현할 수 있는 보조 운동부가 제공될 수도 있다.
활쏘기 기능을 제공하기 위해, 보조 운동부(112C, 113C)는 센서가 부착된 활(112C)과 장갑(113C)을 포함할 수 있다. 활(112C)은 사용자가 활 시위를 당기는 힘을 감지하기 위한 센서를 포함할 수 있으며, 장갑(113C)은 사용자의 손 위치를 감지하기 위한 센서를 포함할 수 있다. 즉, 사용자가 오른손잡이인 경우, 왼손으로 활(112C)을 쥐고 오른손으로 시위를 당기게 되는데, 이때 활(112C) 및 장갑(113C)에 장착된 센서로부터 사용자가 활(112C)을 쏘는 방향을 계산할 수 있다. 사용자가 활(112C)을 쏘는 동작을 수행하면, 그 결과는 가상 현실 기기(120C)를 통해 표시될 수 있다. 이하, 도 7을 함께 참조하여 설명하기로 한다.
도 7을 참조하면, 가상 현실 기기(120C)가 사용자에게 제공하는 가상 현실 환경(300)은, 운동 기구(110C)의 진행 방향에 대응하는 이동 경로(310), 사용자가 활(112C)을 이용하여 맞추고자 하는 목표가 되는 표적(320) 및 장애물(330) 등을 포함할 수 있다. 승마 운동 기능을 제공하는 메인 운동부(111C)가 구동함에 따라 사용자는 가상 현실 환경(300)에서 실제로 달리는 느낌을 받을 수 있으며, 달리는 도중 나타나는 표적(320)에 활을 쏨으로써 점수를 획득할 수 있다.
사용자가 획득한 점수는 가상 현실 환경(300)의 스코어 보드(340)를 통해 표시될 수 있다. 가상 현실 기기(120C)는 사용자가 획득한 점수 및 사용자와 함께 운동 중인 다른 사용자, 즉 상대방의 점수를 함께 표시할 수 있다. 또한, 스코어 보드(340)에는, 운동 장치(100C)와 연결된 서버(10)에 저장된 높은 순위의 점수가 함께 표시될 수도 있다. 스코어 보드(340)의 구성은 다양하게 변형될 수 있다. 한편, 가상 현실 환경(300)의 일 영역에는 사용자가 운동을 할 수 있는 잔여 시간(350)이 표시될 수 있다.
가상 현실 기기(120C)는, 사용자와 상대방 사이의 통신 기능을 제공할 수 있다. 즉, 가상 현실 기기(120C)에 연결된 음성 인식부 등을 이용하여, 사용자와 상대방 사이의 실시간 음성 채팅 기능 또는 음성 인식부가 인식한 음성을 텍스트로 변환하여 사용자와 상대방 사이에서 전송하는 문자 채팅 기능 등을 구현할 수 있다. 또한 가상 현실 기기(120C)는 기본적으로 멀티미디어 출력 기능을 가지며, 따라서 운동 장치(100C)가 동작하는 동안 사용자의 선택에 따라 게임 기능 외에 멀티미디어 감상 기능을 제공할 수도 있다.
다음으로 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 운동 장치(100D)는 운동 기구(110D) 및 가상 현실 기기(120D)를 포함할 수 있다. 운동 기구(110D)는 사용자에게 걷기 또는 뛰기 운동 기능을 제공할 수 있는 메인 운동부(111D)와, 사용자에게 건 슈팅(gun shooting) 게임 기능을 제공할 수 있는 보조 운동부(112D)를 포함할 수 있다. 도 5를 참조하여 설명한 바와 유사하게, 건 슈팅 외에 다른 다양한 기능, 예를 들어 활쏘기, 공 던지기, 날아가는 물체 잡기 등의 기능을 제공할 수 있는 보조 운동부가 마련될 수도 있다.
건 슈팅 기능을 구현하기 위해, 보조 운동부(112D)는 센서가 장착된 총(112D)을 포함할 수 있다. 총(112D)은 실제로 탄환이 발사되지 않는 모형으로서, 메인 운동부(111D)의 컨트롤 패널 등을 통해 가상 현실 기기(120D)와 연결될 수 있다. 물론, 총(112D)과 가상 현실 기기(120D) 및 메인 운동부(111D)는 유선이 아닌 무선으로 통신할 수도 있다. 사용자가 총(112D)의 방아쇠를 당기면, 가상 현실 기기(120D)는 이를 가상 현실 환경에 반영하여 사용자에게 소정의 게임 기능을 제공할 수 있다. 이하, 도 8을 함께 참조하여 설명하기로 한다.
도 8을 참조하면, 가상 현실 기기(120D)가 사용자에게 제공하는 가상 현실 환경(400)은, 사용자가 손에 실제로 쥐고 있는 총(112D)에 대응하는 무기(405), 사용자가 메인 운동부(111D)를 통해 걷거나 뛰는 동안 이동하게 되는 이동 경로(410), 및 사용자가 무기(405)로 맞춰야 하는 목표물(420, 430) 등을 표시할 수 있다. 상기 목표물(420, 430)은 사람 형상의 괴물이나 동물, 또는 일반적인 과녁 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
사용자가 총(112D)의 방아쇠를 당기면, 가상 현실 환경(400)에서 무기(405)가 발포될 수 있다. 총(112D)에는 소정의 센서가 장착될 수 있으며, 제어부(미도시)는 상기 센서로부터 총(112D)의 위치 및 탄환의 발사 방향 등을 결정하여 목표물(420, 430)에 명중했는지 여부를 판단할 수 있다. 가상 현실 기기(120D)는 가상 현실 환경(400)에서 제어부가 판단한 명중 여부에 따라 목표물(420, 430)을 사라지게 하거나, 또는 새로운 목표물(420, 430)을 표시할 수 있다.
도 7에 도시한 실시예와 마찬가지로, 가상 현실 환경(400)에는 스코어 보드(440)가 표시될 수 있다. 따라서, 사용자는 본인의 점수는 물론, 함께 게임을 즐기는 상대방의 점수, 및 현재 서버(10)에 저장된 1위 기록 등을 함께 확인할 수 있다. 한편, 가상 현실 기기(120D)는 가상 현실 환경(400)에 사용자가 진행해야 할 남은 거리(450)를 표시할 수 있다. 가상 현실 환경(400)에 표시되는 남은 거리(450)는, 사용자가 메인 운동부(110D) 상에서 걷거나 뛰어서 이동해야 하는 거리와 일치할 수 있다.
또한 도 7을 참조하여 설명한 바와 유사하게, 가상 현실 기기(120D)는, 사용자와 상대방 사이의 통신 기능, 및 사용자를 위한 멀티미디어 감상 기능을 제공할 수 있다. 사용자가 가상 현실 기기(120D)를 통해 멀티미디어 감상 기능을 이용하는 경우, 상기 멀티미디어의 종류에 따라 게임 기능이 진행되지 않을 수도 있다. 즉, 사용자가 이미지를 제외한 오디오 형태의 멀티미디어를 감상하고자 하는 경우에는, 멀티미디어 감상 기능이 게임 기능과 함께 제공될 수 있다.
도 5 내지 도 8을 참조하여 설명한 실시예에서 운동 기구(110C, 110D)의 구성 및 가상 현실 환경(300, 400)의 구성은 다양하게 변형될 수 있다. 즉, 보조 운동부의 종류에 따라 가상 현실 환경(300, 400)의 배경과 맞춰야 하는 목표물 등이 설정될 수 있다. 또한, 운동 시작 전, 또는 운동 하는 도중에 사용자의 설정에 따라서 사용자가 운동 장치(100C, 100D)를 이용하는 조건이 시간 또는 거리 등으로 한정될 수 있다. 도 5 내지 도 8을 참조하여 설명한 실시예에 따른 다양한 구성은, 서로 교차 적용될 수 있을 것이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 운동 장치의 동작을 설명하는 데에 제공되는 흐름도이다. 이하, 도 1을 함께 참조하여 설명하기로 한다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 운동 장치(100)의 동작은, 제어부(130)가 사용자의 운동 장치(100) 이용을 준비하는 것으로 시작된다(S10). S10 단계에서 사용자는 운동 장치(100)가 제공하는 운동 기능을 수행할 시간 또는 거리 등의 기준 조건을 설정하는 한편, 보조 운동 기능을 선택할 수 있다. 즉, 하나의 운동 장치(100)가 복수의 보조 운동 기능을 제공할 수 있으므로, 사용자는 S10 단계에서 복수의 보조 운동 기능 중 어느 하나를 선택할 수 있다.
사용자 준비가 완료되면, 운동 장치(100)는 사용자에게 운동 기능을 제공할 수 있다(S11). 상기 운동 기능은, 운동 장치(100)의 운동 기구(110)에 포함되는 메인 운동부의 종류에 따라서 결정될 수 있다. 예를 들어, 도 3 및 도 5에 도시한 실시예에 따르면 상기 운동 기능은 승마일 수 있으며, 도 4 및 도 6에 도시한 실시예에 따르면 상기 운동 기능은 걷기 또는 뛰기일 수 있다. 이외에, 로데오, 스키, 보딩, 서핑 등의 다양한 운동 기능이 서로 다른 메인 운동부에 의해 제공될 수 있다.
사용자는 운동 기능을 수행하는 동안, 가상 현실 기기(120)를 통해 본인이 획득한 점수 정보를 확인할 수 있다(S12). 가상 현실 기기(120)는 사용자가 획득한 점수 정보 외에, 함께 운동 기능을 즐기는 다른 사용자의 점수 정보, 및 서버(10)에 저장된 다른 사용자의 점수 정보를 함께 표시할 수 있다. 사용자는 상대방 또는 서버에 저장된 다른 사용자의 점수 정보를 확인할 수 있으며, 사용자의 경쟁심을 유발시켜 더 높은 운동 효과를 내도록 할 수 있다.
사용자가 운동 기능을 수행하는 동안, 제어부(130)는 운동 기능이 종료되는지 여부를 확인할 수 있다(S13). S13 단계에서 운동 기능이 계속 실행되는 것으로 확인되면, 제어부(130)는 S11 및 S12 단계의 동작을 계속 수행할 수 있다. 반면, S13 단계에서 운동 기능이 종료된 것으로 확인되면, 제어부(130)는 사용자가 획득한 점수 정보를 최종적으로 가상 현실 기기(120)에 표시하는 한편, 점수 정보를 서버(10)에 저장할 수 있다(S14). 서버(10)에 저장된 점수 정보는 다른 사용자들의 점수 정보와 비교되어 순위, 레벨 등을 부여하는 데에 이용될 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 운동 시스템의 동작을 설명하는 데에 제공되는 흐름도이다. 이하, 도 2를 함께 참조하여 설명하기로 한다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 운동 시스템(200)의 동작은, 제어부(230)가 복수의 사용자, 예를 들어 제1 및 제2 사용자의 운동 장치(210, 220) 이용을 준비하는 것으로 시작될 수 있다(S20). S20 단계의 동작은, 사용자 및 운동 장치(210, 220)가 복수인 점을 제외하면, 도 9를 참조하여 설명한 S10 단계와 유사할 수 있다.
사용자 준비가 완료되면, 제어부(230)는 운동 기능을 제공함과 동시에, 제1 및 제2 사용자 각각에 점수 정보를 제공할 수 있다(S21-S22). S22 단계에서는, 제1 및 제2 사용자 각각의 가상 현실 기기(212, 222)를 통해 점수 정보가 제공될 수 있으며, 제1 및 제2 사용자는 본인이 획득한 점수와 함께 상대방이 획득한 점수 정보까지 제공받을 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 사용자 간의 경쟁심을 고취시켜 운동 효과를 높일 수 있다.
한편, 제어부(230)는 제1 및 제2 사용자 각각이 획득한 점수 정보를 웹 서버(250)에 전송할 수 있다(S23). 제어부(230)로부터 점수 정보를 수신한 웹 서버(250)는, 상기 점수 정보를 웹 페이지 또는 모바일 페이지 등에 표시할 수 있으며, 이는 제1 및 제2 사용자 외의 다른 사용자에게 베팅 기능을 제공하기 위한 자료로 이용될 수 있다.
제1 및 제2 사용자가 운동 기능을 수행하는 동안, 제어부(230)는 운동 기능이 종료되는지 여부를 확인할 수 있다(S24). S24 단계에서 운동 기능이 계속 실행되는 것으로 확인되면, 제어부(230)는 S21 및 S23 단계의 동작을 계속 수행할 수 있다. 반면, S24 단계에서 운동 기능이 종료된 것으로 확인되면, 제어부(230)는 사용자가 획득한 점수 정보를 최종적으로 가상 현실 기기(212, 222)에 표시하고, 점수 정보를 서버(240)에 저장할 수 있다(S25). 서버(250)에 저장된 점수 정보는 다른 사용자들의 점수 정보와 비교되어 순위, 레벨 등을 부여하는 데에 이용되거나, 웹 페이지 또는 모바일 페이지 등에서 베팅 기능을 제공하는 데에 이용될 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
100: 운동 장치
200: 운동 시스템
110, 211, 212: 운동 기구
120, 221, 222: 가상 현실 기기
130, 230: 제어부

Claims (15)

  1. 사용자에게 소정의 운동 기능을 제공하는 메인 운동부를 갖는 운동 기구;
    상기 운동 기구와 통신 가능하도록 연결되는 가상 현실 기기; 및
    상기 가상 현실 기기를 통해 출력되는 정보에 기초하여 상기 메인 운동부를 제어하며, 서버와 통신 가능하도록 연결되는 제어부; 를 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 서버에 저장된 상기 운동 기능의 점수 정보를 수신하여 상기 가상 현실 기기를 통해 상기 사용자에게 제공하는 것을 특징으로 하는 가상 현실 기반의 운동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가상 현실 기기는 상기 사용자의 신체에 부착되어 상기 사용자의 심작 박동수, 맥박수, 및 혈압 중 적어도 하나를 검출하는 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 현실 기반의 운동 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 센서가 검출한 정보가 소정의 기준 범위를 벗어나는 것으로 판단되면, 미리 저장된 번호로 전화를 송출하는 것을 특징으로 하는 가상 현실 기반의 운동 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 운동 기구는, 상기 사용자에게 보조 운동 기능 및 오락 기능 중 적어도 하나를 제공하는 보조 운동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 현실 기반의 운동 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 가상 현실 기기를 통해 상기 보조 운동 기능 및 오락 기능에 대응하는 정보를 출력하고, 상기 보조 운동 기능 및 오락 기능의 점수 정보를 상기 서버로부터 수신하여 상기 사용자에게 제공하는 것을 특징으로 하는 가상 현실 기반의 운동 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 보조 운동부는, 농구, 폴로, 활쏘기, 총쏘기, 및 캐치볼 중 적어도 하나의 기능을 상기 사용자에게 제공하는 것을 특징으로 하는 가상 현실 기반의 운동 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 메인 운동부는, 승마, 서핑, 로데오, 달리기, 걷기, 및 스키 중 적어도 하나의 운동 기능을 상기 사용자에게 제공하는 것을 특징으로 하는 가상 현실 기반의 운동 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 사용자가 상기 운동 기능을 수행한 점수 정보를 상기 서버에 저장하는 것을 특징으로 하는 가상 현실 기반의 운동 장치.
  9. 제1 및 제2 사용자 각각에게 소정의 운동 기능을 제공하는 제1 및 제2 운동 기구;
    상기 제1 및 제2 운동 기구 각각에 통신 가능하도록 연결되는 제1 및 제2 가상 현실 기기; 및
    상기 제1 및 제2 가상 현실 기기 각각에서 출력되는 정보에 기초하여 상기 제1 및 제2 운동 기구의 동작을 제어하고, 서버와 통신 가능하도록 연결되는 제어부; 를 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 제1 및 제2 사용자가 상기 운동 기능을 수행하여 획득한 점수 정보를, 상기 운동 기능이 제공되는 동안 상기 제1 및 제2 가상 현실 기기를 통해 출력하는 것을 특징으로 하는 가상 현실 기반의 운동 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 운동 기능이 제공되는 동안, 상기 서버에 저장된 상기 운동 기능의 점수 정보를 상기 제1 및 제2 가상 현실 기기를 통해 출력하는 것을 특징으로 하는 가상 현실 기반의 운동 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 운동 기능이 제공되는 동안, 상기 제1 및 제2 사용자가 상기 운동 기능을 수행하여 획득한 점수 정보를 상기 서버에 저장하는 것을 특징으로 하는 가상 현실 기반의 운동 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 운동 기능이 제공되는 동안, 상기 제1 및 제2 사용자가 상기 운동 기능을 수행하여 획득한 점수 정보를 소정의 웹 페이지에 실시간으로 표시하는 것을 특징으로 하는 가상 현실 기반의 운동 시스템.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1 및 제2 가상 현실 기기를 통해 동일한 정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 가상 현실 기반의 운동 시스템.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 운동 기구 각각은, 상기 운동 기능과 다른 보조 운동 기능을 상기 제1 및 제2 사용자에게 제공하는 것을 특징으로 하는 가상 현실 기반의 운동 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1 및 제2 사용자가 상기 보조 운동 기능을 수행하여 획득한 점수 정보를, 상기 운동 기능이 제공되는 동안 상기 제1 및 제2 가상 현실 기기를 통해 출력하는 것을 특징으로 하는 가상 현실 기반의 운동 시스템.
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