KR101087135B1 - Teaching apparatus and method based on motion content - Google Patents

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KR101087135B1 KR1020080090488A KR20080090488A KR101087135B1 KR 101087135 B1 KR101087135 B1 KR 101087135B1 KR 1020080090488 A KR1020080090488 A KR 1020080090488A KR 20080090488 A KR20080090488 A KR 20080090488A KR 101087135 B1 KR101087135 B1 KR 101087135B1
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Abstract

본 발명은 모션 콘텐츠 기반의 학습 장치 및 방법에 관한 것으로, 그 장치는 사용자의 신체에 분산 배치되어, 상기 사용자의 신체 부위 각각에 대한 위치 정보 신호를 획득하는 다수의 모션 감지 센서; 상기 위치 정보 신호를 분석하여 사용자 모션을 파악하고, 상기 사용자 모션을 모션 콘텐츠에서 제공하는 기준 모션과 비교하여 모션 교정을 유도하는 모션 교정 신호를 생성하는 모션 제어부; 및 상기 사용자의 신체상에 분산 배치되어, 상기 모션 교정 신호에 따라 상기 사용자의 신체부위를 자극하여 사용자의 모션을 교정하는 다수의 모션 교정 센서를 포함하며, 이에 의하여 연속되는 모션들에 대한 학습 서비스를 제공할 수 있으며 모션의 교정 효과 또한 증대시켜 줄 수 있다.

Figure R1020080090488

모션 콘텐츠, 모션 제어, 모션 교정, 학습 서비스

The present invention relates to a motion content-based learning apparatus and method, the apparatus comprising: a plurality of motion detection sensors distributed over the body of a user to obtain position information signals for each of the body parts of the user; A motion controller configured to analyze the position information signal to identify a user motion and generate a motion correction signal for inducing motion correction by comparing the user motion with a reference motion provided by motion content; And a plurality of motion correction sensors distributed on the body of the user and stimulating the body part of the user according to the motion correction signal to correct the motion of the user, thereby providing a learning service for continuous motions. It can also provide the corrective effect of motion.

Figure R1020080090488

Motion Content, Motion Control, Motion Calibration, Learning Services

Description

모션 콘텐츠 기반의 학습 장치 및 방법{Teaching apparatus and method based on motion content} Teaching apparatus and method based on motion content

본 발명은 모션 콘텐츠 기반의 학습 장치에 관한 것으로, 특히 학습하고자 하는 모션들이 사전에 정의되어 있는 모션 콘텐츠를 구비하고, 이를 사용자가 학습할 수 있도록 하는 모션 콘텐츠 기반의 학습 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a motion content-based learning apparatus, and more particularly, to a motion content-based learning apparatus that includes motion contents in which motions to be learned are predefined and a user can learn.

본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT원천기술개발의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2006-S-072-02, 과제명: 인체통신 컨트롤러 SoC]. The present invention is derived from a study performed as part of the IT source technology development of the Ministry of Knowledge Economy and the Ministry of Information and Telecommunications Research and Development (Task Management Number: 2006-S-072-02, Task name: Human Communication Controller SoC).

기존의 모션 제어 방법은 통상적으로 특정 위치에 위치 감지 센서와 위치 교정 센서를 설치하고, 해당 위치에 사용자의 임의의 신체 부위가 위치되면 해당 신체 부위에 힘 또는 진동을 가하는 방식으로 수행된다. The conventional motion control method is typically performed by installing a position sensor and a position correction sensor at a specific position, and applying a force or vibration to the corresponding body portion when an arbitrary body part of the user is positioned at the corresponding position.

이에 기존의 모션 제어 방법은 잘못된 움직임 또는 자세가 발생함을 감지하고 통보해주는 기능만을 수행할 뿐, 특정 주제에 따라 연속되는 모션들을 학습하기 위해 사용자가 어떤 순서로 어떤 움직임과 자세를 취해야 하는 지에 대해서는 제시 해주지는 못한다. Therefore, the conventional motion control method only detects and notifies that a wrong movement or posture occurs, and also in what order and in what order the user must take to learn continuous motions according to a specific subject. I can't present it.

그 결과, 기존의 모션 제어 방법을 이용하여 교육, 의료 복지, 레포츠등과 같이 특정 주제에 따라 연속되는 모션을 가지는 모션 콘텐츠를 학습하도록 하는 학습 서비스를 제공하기에는 무리가 있다. As a result, it is difficult to provide a learning service for learning a motion content having a continuous motion according to a specific subject, such as education, health care, sports, etc., using an existing motion control method.

또한, 사용자가 사용하는 장비에 감각 센서를 장착함으로써, 사용자로 하여금 장비 사용에 감각적인 제약을 가하는 모션 제어 방법이 있으나, 이 역시 사용자 모션에 제약을 둘 뿐 사용자에게 올바른 모션 방향을 제시해주지는 못한다. In addition, there is a motion control method in which a user puts a sensory sensor on the equipment used by the user, which imposes a sensory restriction on the user's use of the equipment.

이에 본 발명에서는 사용자가 학습하고자 하는 기준모션들이 사전에 정의되어 있는 모션 콘텐츠를 이용하여 사용자에게 학습 서비스를 제공할 수 있도록 하는 모션 콘텐츠 기반의 학습 장치 및 방법을 제공하고자 한다. Accordingly, an aspect of the present invention is to provide a motion content-based learning apparatus and method for providing a learning service to a user using motion content in which reference motions desired by the user are predefined.

또한 모션 콘텐츠에 따른 모션을 보다 용이하고 정확하게 사용자에게 유도해 줄 수 있는 모션 콘텐츠 기반의 학습 장치 및 방법을 제공하고자 한다. Another object of the present invention is to provide a motion content-based learning apparatus and method that can induce a motion according to the motion content to a user more easily and accurately.

본 발명의 제1 측면에 따르면 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로써, 사용자의 신체에 분산 배치되어, 상기 사용자의 신체 부위 각각에 대한 위치 정보 신호를 획득하는 다수의 모션 감지 센서; 상기 위치 정보 신호를 분석하여 사용자 모션을 파악하고, 상기 사용자 모션을 모션 콘텐츠에서 제공하는 기준 모션과 비교하여 모션 교정을 유도하는 모션 교정 신호를 생성하는 모션 제어부; 및 상기 사용자의 신체상에 분산 배치되어, 상기 모션 교정 신호에 따라 상기 사용자의 신체부위를 자극하여 사용자의 모션을 교정하는 다수의 모션 교정 센서를 포함하는 모션 콘텐츠 기반의 학습 장치를 제공한다. According to a first aspect of the present invention, as a means for solving the above problems, a plurality of motion detection sensors arranged in the body of the user, obtaining a position information signal for each body part of the user; A motion controller configured to analyze the position information signal to identify a user motion and generate a motion correction signal for inducing motion correction by comparing the user motion with a reference motion provided by motion content; And a plurality of motion correction sensors disposed on the body of the user and stimulating the body part of the user according to the motion correction signal to correct the motion of the user.

상기 모션 제어부는 상기 모션 감지 센서 및 모션 교정 센서와 상기 모션 제어부간에 송수신되는 신호를 인터페이싱하는 신호 인터페이싱부; 상기 모션 감지 센서를 통해 획득된 상기 위치 정보 신호를 분석하여 상기 사용자 모션을 파악하는 현재 모션 분석부; 상기 사용자 모션을 상기 모션 콘텐츠에서 제공하는 기준 모션과 비교하는 모션 비교부; 상기 사용자 모션과 상기 기준 모션과의 차이인 모션 오차를 계산하는 모션 오차 계산부; 및 상기 모션 오차를 기반으로 모션 교정을 유도하는 상기 모션 교정 신호를 생성하는 모션 교정 신호 생성부를 포함할 수 있다.The motion control unit may include a signal interfacing unit for interfacing signals transmitted and received between the motion detection sensor, the motion correction sensor, and the motion control unit; A current motion analyzer configured to determine the user motion by analyzing the position information signal acquired by the motion detection sensor; A motion comparison unit comparing the user motion with a reference motion provided by the motion content; A motion error calculator configured to calculate a motion error that is a difference between the user motion and the reference motion; And a motion correction signal generator for generating the motion correction signal for inducing motion correction based on the motion error.

또한, 상기 모션 제어부는 상기 모션 콘텐츠를 저장하는 모션 콘텐츠 저장부를 더 포함할 수도 있다. The motion control unit may further include a motion content storage unit for storing the motion content.

상기 모션 교정 신호는 모션 오차가 발생한 신체 부위, 오차 방향 및 오차 정도에 대한 정보를 가지는 것을 특징으로 한다. The motion correction signal is characterized in that it has information about the body part, the direction of error and the degree of error that the motion error occurs.

상기 모션 교정 센서는 상기 모션 교정 신호에 따라 상기 사용자의 신체부위별로 자극 방향 및 자극 정도를 가변하는 것을 특징으로 한다. The motion correction sensor may vary the direction of stimulation and the degree of stimulation for each body part of the user according to the motion correction signal.

본 발명의 제2 측면에 따르면 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로 써, 사용자의 신체 부위별 위치값을 획득하여 사용자 모션을 감지하는 단계; 모션 콘텐츠에서 제공하는 기준 모션과 상기 사용자 모션을 비교하여, 모션 오차를 계산하는 단계; 및 상기 모션 오차가 발생한 상기 사용자의 신체 부위의 감각을 자극하여 모션 교정을 유도하는 단계를 포함하는 모션 콘텐츠 기반의 학습 방법을 제공한다. According to a second aspect of the present invention, as a means for solving the above problems, obtaining a position value for each body part of the user to detect the user motion; Calculating a motion error by comparing the user motion with the reference motion provided by the motion content; And inducing motion correction by stimulating a sense of the body part of the user in which the motion error occurs.

상기 사용자 모션을 감지하는 단계는 상기 사용자의 신체에 분산 배치된 다수의 모션 감지 센서를 통해 상기 사용자의 신체 부위별 위치값을 획득하는 단계; 및 상기 사용자의 신체 부위별 위치값을 분석하여 상기 사용자 모션을 파악하는 단계를 포함할 수 있다. The detecting of the user motion may include obtaining a position value for each body part of the user through a plurality of motion detection sensors distributed in the body of the user; And identifying the user motion by analyzing a position value of each body part of the user.

상기 모션 오차를 파악하는 단계는 상기 모션 콘텐츠에서 제공하는 기준 모션과 상기 사용자 모션을 비교하여, 모션 오차가 발생한 신체 부위, 오차 방향 및 오차 정도를 파악하는 것을 특징으로 한다. The determining of the motion error may include comparing the reference motion provided by the motion content with the user motion to determine a body part, an error direction, and an error degree in which a motion error occurs.

상기 모션 교정을 유도하는 단계는 상기 사용자의 신체에 분산 배치된 다수의 모션 교정 센서를 통해 모션 오차가 발생한 신체 부위의 자극 방향 및 자극 정도를 가변하는 것을 특징으로 한다. Inducing the motion correction is characterized in that the direction of the stimulation and the degree of stimulation of the body portion where the motion error occurs through a plurality of motion correction sensors distributed in the body of the user is characterized.

이와 같이 본 발명의 모션 콘텐츠 기반의 학습 장치 및 방법은 사용자가 학습하고자 하는 기준 모션들이 사전에 정의된 모션 콘텐츠에 따라 사용자 모션을 제어함으로써, 사용자가 연속되는 모션들을 학습하기 위해 어떤 순서로 어떤 움직임 과 자세를 취해야 하는 지에 대해서는 제시해줄 수 있다. 즉, 본 발명은 교육, 의료 복지, 레포츠등과 같이 특정한 주제를 가지는 모션들에 대한 학습 서비스를 사용자에게 제공해줄 수 있다. As described above, the motion content-based learning apparatus and method of the present invention controls the user motion according to the predefined motion content of the reference motions that the user wants to learn, so that the user moves in any order to learn the continuous motions. Can you tell me whether or not I should be in a position? That is, the present invention may provide a user with a learning service for motions having a specific theme, such as education, medical care, sports, and the like.

또한, 본원 발명은 적어도 하나의 센서들을 사용자의 신체 또는 착용구상에 분산 배치하여 사용자 모션을 보다 정확하게 통보받고 제어할 수 있도록 함으로써, 사용자의 학습 효과를 최대화시켜 준다. In addition, the present invention maximizes the learning effect of the user by distributing at least one sensor on the user's body or wearer to be more accurately informed and control of the user motion.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in describing in detail the operating principle of the preferred embodiment of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and like parts are denoted by similar reference numerals throughout the specification.

또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Also, when a part is referred to as "including " an element, it does not exclude other elements unless specifically stated otherwise.

도1은 본 일실시예 따른 모션 콘텐츠 기반의 학습 장치의 구성도를 도시한 도면이다. 1 is a block diagram of a motion content-based learning apparatus according to an embodiment of the present invention.

도1을 참조하면, 모션 콘텐츠 기반의 학습 장치는 다수의 모션 감지 센서(11a~11n), 다수의 모션 교정 센서(12a~12n), 및 모션 제어부(20)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a motion content-based learning apparatus includes a plurality of motion detection sensors 11a-11n, a plurality of motion correction sensors 12a-12n, and a motion controller 20.

바람직하게, 각 모션 교정 센서(11)는 3차원 위치 값을 획득할 수 있는 모든 종류의 위치 센서를 통해 구현될 수 있으며, 각 모션 교정 센서(12)는 감각 자극 방향 및 감각 자극 정도를 가변 할 수 있는 햅틱(haptic) 센서 또는 이와 동일한 기능을 수행할 수 있는 소자를 이용하여 구현될 수 있다. Preferably, each motion correction sensor 11 may be implemented by any type of position sensor capable of obtaining a three-dimensional position value, each motion correction sensor 12 may vary the direction of the sensory stimulation and the degree of sensory stimulation It can be implemented using a haptic sensor that can be performed or a device capable of performing the same function.

또한 모션 제어부(20)는 DSP(digital signal processor), 마이크로 컨트롤러, FPGA(field programmable gate array) 등 신호 처리를 수행하고 정보를 저장할 수 있는 디바이스를 하나 이상 포함하여 구현될 수 있다. In addition, the motion controller 20 may be implemented by including one or more devices capable of performing signal processing and storing information, such as a digital signal processor (DSP), a microcontroller, a field programmable gate array (FPGA), and the like.

이하 각 구성요소의 기능을 살펴보면 다음과 같다. Looking at the function of each component as follows.

다수의 모션 감지 센서(11a~11n)은 사용자의 신체 또는 착용구상에 분산 배치되어, 사용자 모션(즉, 움직임 및 자세)에 따라 가변되는 신체 부위별 위치값을 획득하고, 이를 통보하기 위한 위치 정보 신호를 생성하여 모션 제어부(20)에 제공한다. The plurality of motion detection sensors 11a to 11n are distributedly disposed on the user's body or wearing port, and acquire position values for body parts that vary according to the user's motion (ie, movement and posture), and position information for notifying them. The signal is generated and provided to the motion controller 20.

다수의 모션 교정 센서(12a~12n)은 상기의 다수의 모션 감지 센서(11a~11n)과 같이 사용자의 신체 또는 착용구상에 분산 배치된다. 그리고 모션 제어부(20)로부터 제공되는 모션 교정 신호에 응답하여 모션 교정이 필요한 신체 부위에 대한 자극 방향 및 자극 정도를 가변함으로써, 모션 교정이 필요한 신체 부위가 어디인지, 그리고 해당 부위를 어느 방향으로 얼마큼 움직여야 하는지를 사용자에게 알려준다. The plurality of motion correction sensors 12a to 12n are distributedly disposed on the user's body or a wear opening, like the plurality of motion detection sensors 11a to 11n. And in response to the motion correction signal provided from the motion control unit 20, the direction of the stimulation and the degree of stimulation of the body parts requiring motion correction are varied, where are the body parts requiring motion correction, and in what direction to what extent Tell the user if it should move.

이때, 모션 교정 신호는 모션 제어부(20)에 의해 제공되는 신호로, 모션 오차가 발생한 신체 부위, 오차 방향 및 오차 정도에 대한 정보를 포함한다. In this case, the motion correction signal is a signal provided by the motion control unit 20 and includes information on a body part, an error direction, and an error degree in which a motion error occurs.

모션 제어부(20)는 사용자가 학습하고자 하는 모션 콘텐츠에서 제공하는 기준 모션과 사용자 모션간을 비교하여 모션 오차의 발생여부를 확인하고, 모션 오차가 발생하였으면 사용자가 올바른 모션을 취할 수 있도록 유도해준다. The motion controller 20 compares the reference motion provided by the motion content that the user wants to learn with the user motion to check whether a motion error has occurred, and induces the user to take the correct motion if a motion error occurs.

이를 위해 모션 제어부(20)는 신호 인터페이싱부(21), 현재 모션 분석부(22), 모션 콘텐츠 저장부(23), 모션 비교부(24), 모션 오차 계산부(25) 및 모션 교정 신호 생성부(26)를 구비한다. To this end, the motion controller 20 generates the signal interfacing unit 21, the current motion analyzer 22, the motion content storage unit 23, the motion comparator 24, the motion error calculator 25, and the motion correction signal. The part 26 is provided.

신호 인터페이싱부(21)는 모션 감지 및 교정 센서(11a~11n, 12a~12n)과 접속되어, 모션 제어부(20)와 모션 감지 및 교정 센서(11a~11n, 12a~12n)간에 송수신되는 신호를 인터페이싱한다. The signal interfacing unit 21 is connected to the motion detection and correction sensors 11a to 11n and 12a to 12n, and transmits and receives a signal transmitted and received between the motion control unit 20 and the motion detection and correction sensors 11a to 11n and 12a to 12n. Interface.

즉, 신호 인터페이싱부(21)는 다수의 모션 감지 센서(11a~11n)로부터 전송되는 위치 정보 신호를 복조하여 현재 모션 분석부(22)가 인식가능한 신호 형태로 변환하거나, 모션 교정 신호 생성부(26)로부터 전송되는 모션 교정 신호를 변조하여 다수의 모션 교정 센서(12a~12n)로 전송할 수 있는 신호 형태로 변환한 후 외부로 출력한다. That is, the signal interfacing unit 21 demodulates the position information signals transmitted from the plurality of motion detection sensors 11a to 11n and converts the signal into a signal form that can be recognized by the current motion analysis unit 22, or the motion correction signal generation unit ( 26) modulates the motion correction signal transmitted from the signal and converts the motion correction signal into a signal form that can be transmitted to the plurality of motion correction sensors 12a to 12n and outputs the signal to the outside.

이때, 신호 인터페이싱부(21)는 공지된 기술에 따른 신호 변복조 방식을 이 용하며, 유선 통신 방식, 무선 통신 방식, 및 인체 통신 방식 중 하나를 이용할 수 있다. 그리고 신호 인터페이싱부(21)와 모션 감지 및 교정 센서(11a~11n, 12a~12n)간에 송수신되는 신호는 아날로그 또는 디지털 신호와 같은 전기적 신호이다. In this case, the signal interfacing unit 21 uses a signal modulation and demodulation method according to a known technique, and may use one of a wired communication method, a wireless communication method, and a human body communication method. The signals transmitted and received between the signal interfacing unit 21 and the motion detection and calibration sensors 11a to 11n and 12a to 12n are electrical signals such as analog or digital signals.

현재 모션 분석부(22)는 신체 부위별 위치값과 모션간의 상관관계를 사전에 정의해둔다. 그리고 다수의 모션 감지 센서(11a~11n)로부터 위치 정보 신호가 전송되면, 위치 정보 신호로부터 신체 부위별 위치값을 획득한 후 상기의 상관관계를 참조하여 사용자의 현재 모션을 파악한다. The current motion analyzer 22 previously defines a correlation between the position value of each body part and the motion. When the position information signals are transmitted from the plurality of motion detection sensors 11a to 11n, the position values of the body parts are obtained from the position information signals, and the current motion of the user is determined by referring to the correlation.

모션 콘텐츠 저장부(23)는 사용자가 학습하고자 하는 기준 모션들이 사전에 정의되어 있는 모션 콘텐츠를 저장한다. 이때, 모션 콘텐츠로는 교육, 의료 복지, 레포츠 등에 관련된 주제를 가지는 연속되는 모션들 모두가 적용될 수 있으며, 그 예로는 무용 안무, 무술 권법 등이 있다. The motion content storage unit 23 stores motion content in which reference motions that a user wants to learn are defined in advance. At this time, the motion content may be applied to all of the continuous motions having a subject related to education, medical care, sports, and the like, and examples thereof include dance choreography and martial arts law.

모션 비교부(24)는 현재 모션 분석부(22)를 통해 획득된 사용자의 현재 모션과 이에 대응되는 모션 콘텐츠의 기준 모션을 비교하여, 두 모션간 차이를 파악한다. The motion comparator 24 compares the current motion of the user acquired through the current motion analyzer 22 with the reference motion of the motion content corresponding thereto to determine a difference between the two motions.

모션 오차 계산부(25)는 모션 비교부(24)를 통해 획득된 차이를 분석하여 모션 오차를 계산한다. 이때, 모션 오차는 모션 오차가 발생한 신체 부위, 오차 방향 및 오차 정도에 대한 정보를 가진다. The motion error calculator 25 calculates a motion error by analyzing the difference obtained through the motion comparator 24. In this case, the motion error has information about a body part, an error direction, and an error degree in which a motion error occurs.

모션 교정 신호 생성부(26)는 모션 오차 계산부(25)를 통해 파악된 모션 오차를 참조하여, 사용자가 올바른 모션을 취하도록 유도하는 모션 교정 신호를 생성하고 모션 교정 센서(12a~12n)에 제공한다. The motion correction signal generator 26 generates a motion correction signal for inducing a user to take a correct motion by referring to the motion error found through the motion error calculator 25 and transmits the motion correction signal to the motion correction sensors 12a to 12n. to provide.

이에 다수의 모션 교정 센서(12a~12n)는 모션 교정 신호에 응답하여 모션 오차가 발생한 신체 부위에 대한 자극 방향 및 자극 정도를 가변함으로써, 사용자가 모션 오차가 발생한 신체 부위가 어디인지 어느 방향으로 얼마나 움직여야 하는지를 인지하도록 해준다. Accordingly, the plurality of motion correction sensors 12a to 12n vary the direction of stimulation and the degree of stimulation of the body part in which the motion error occurs in response to the motion correction signal, thereby indicating how in which direction the body part in which the motion error occurs is located. Make sure you know if you need to move.

도1의 실시예에서는 모션 감지 센서(11)와 모션 교정 센서(12)를 분리하여 구성하였지만, 필요한 경우 이들 센서는 하나의 센서로 통합되어 구현될 수도 있다. Although the motion detection sensor 11 and the motion correction sensor 12 are separately configured in the embodiment of FIG. 1, these sensors may be integrated into one sensor if necessary.

도2는 본 발명의 일실시예에 따른 모션 콘텐츠 기반의 학습 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다. 2 is a flowchart illustrating a motion content-based learning method according to an embodiment of the present invention.

먼저, 모션 콘텐츠 기반의 학습이 시작되면, 모션 제어부(20)는 다수의 모션 감지 센서(11a~11n)를 통해 사용자의 신체 부위별 위치값을 획득한다(S1). First, when learning based on motion content is started, the motion controller 20 obtains a position value for each body part of the user through the plurality of motion detection sensors 11a to 11n (S1).

획득된 신체 부위별 위치값을 분석하여 사용자의 현재 모션을 파악한 후(S2), 사용자의 현재 모션을 모션 콘텐츠에서 제공하는 기준 모션과 비교한다(S3). After analyzing the acquired position values of body parts, the current motion of the user is determined (S2), and the current motion of the user is compared with the reference motion provided by the motion content (S3).

단계 S3의 비교 결과, 사용자의 현재 모션과 모션 콘텐츠에서 제공하는 기준 모션이 상이하여 모션 오차가 발생하면(S4), 모션 제어부(20)는 모션 오차가 발생한 신체 부위, 오차 방향 및 오차 정도를 파악한다(S5). As a result of the comparison of step S3, when the current motion of the user and the reference motion provided by the motion content are different and a motion error occurs (S4), the motion controller 20 determines a body part in which the motion error occurs, an error direction, and an error degree. (S5).

그리고 나서, 모션 제어부(20)는 단계 S6을 통해 계산된 정보들을 포함하는 모션 교정 신호를 발생하여 다수의 모션 교정 센서(12a~12n)에 제공하고, 다수의 모션 교정 센서(12a~12n)은 모션 교정 신호에 응답하여 모션 오차가 발생한 신체 부위에 대한 교정을 유도한다(S6).Then, the motion controller 20 generates a motion correction signal including the information calculated through step S6 and provides the motion correction signals to the plurality of motion correction sensors 12a through 12n, and the plurality of motion correction sensors 12a through 12n In response to the motion correction signal, a correction for a body part in which a motion error occurs is induced (S6).

즉, 다수의 모션 교정 센서(12a~12n)은 모션 교정 신호에 응답하여 모션 오차가 발생한 신체 부위에 대한 자극 방향 및 자극 정도를 가변해 줌으로써, 모션 교정이 필요한 신체 부위가 어디인지, 그리고 해당 부위를 어느 방향으로 얼마큼 움직여야 하는지를 사용자에게 통보해준다. That is, the plurality of motion correction sensors 12a to 12n vary the direction of stimulation and the degree of stimulation with respect to the body part in which the motion error occurs in response to the motion correction signal, where the body part requiring motion correction and the corresponding part. Notifies the user how and in what direction to move.

단계 S6이 완료되면, 모션 제어부(20)는 모션 콘텐츠를 참조하여 다음에 학습할 모션이 더 있는지를 확인한 후(S7), 있으면 다시 단계 S1로 진입하도록 하고, 그렇지 않으면 모션 콘텐츠 기반의 학습 방법을 종료해준다. When the step S6 is completed, the motion control unit 20 checks whether there are more motions to learn next by referring to the motion content (S7), and if so, enters the step S1 again, otherwise the motion content-based learning method is performed. Exit

또한, 본 발명의 모션 콘텐츠 기반의 학습 방법은 학습 효과를 더욱 증대시키기 위해 도3에 도시된 바와 같이 단계 S6과 단계 S7사이에 교정 완료 확인 단계(S8)를 추가해 줄 수도 있다. In addition, the motion content-based learning method of the present invention may add a calibration completion confirmation step S8 between step S6 and step S7 as shown in FIG. 3 to further increase the learning effect.

즉, 다수의 모션 교정 센서(12a~12n)을 통해 모션 오차가 발생한 신체 부위에 대한 교정을 유도한 후(S6), 사용자가 자신의 모션을 교정하여 모션 콘텐츠에서 제공하는 기준 모션을 취해야만(S8), 다음의 단계로 넘어 갈 수 있도록 한다.That is, after inducing a correction for a body part in which a motion error occurs through a plurality of motion correction sensors 12a to 12n (S6), the user must take a reference motion provided by the motion content by correcting his motion ( S8), to proceed to the next step.

이러한 경우, 사용자는 자신의 모션이 정확하게 교정되었음을 확인받은 경우에만 다음의 모션을 학습할 수 있게 됨으로써, 보다 정확한 모션 교정 효과를 제공받을 수 있게 된다. In this case, the user can learn the next motion only when it is confirmed that his motion is correctly corrected, thereby providing a more accurate motion correction effect.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 모션 콘텐츠 기반의 학습 방법은 모션 감지 및 교정 과정을 반복적으로 수행함으로써, 특정 주제에 따라 연속되는 모션들을 학습하기 위해 사용자가 어떤 순서로 어떤 움직임과 자세를 취해야 하는 지에 대해서는 제시해줄 수 있게 된다. As described above, in the motion content-based learning method of the present invention, by repeatedly performing a motion detection and correction process, a user must take some movement and posture in any order to learn continuous motions according to a specific subject. I will be able to suggest you.

도4는 본 발명의 일실시예에 따른 모션 콘텐츠 기반의 학습 장치의 구현 예를 도시한 도면이다. 4 is a diagram illustrating an implementation of a motion content-based learning apparatus according to an embodiment of the present invention.

도4를 참조하면, 다수의 모션 감지 센서(11a~11n) 및 다수의 모션 교정 센서(12a~12n)은 사용자의 신체 또는 사용자가 착용하는 착용구(예를 들어 의복)상에 분산 배치되고, 모션 제어부(20)는 사용자 신체의 특정 부위나 신체 외부에 위치된다. Referring to FIG. 4, the plurality of motion detection sensors 11a-11n and the plurality of motion correction sensors 12a-12n are distributedly disposed on a user's body or a wearer (eg, a garment) worn by the user. The motion controller 20 is located at a specific part of the user's body or outside the body.

그리고 다수의 모션 감지 센서(11a~11n) 및 다수의 모션 교정 센서(12a~12n)과 모션 제어부(20)는 앞서 설명한 바와 같이 유선 통신 방식, 무선 통신 방식, 및 인체 통신 방식 중 하나를 이용하여 통신하도록 한다. As described above, the plurality of motion detection sensors 11a to 11n, the plurality of motion correction sensors 12a to 12n, and the motion controller 20 may use one of a wired communication method, a wireless communication method, and a human body communication method. Communicate.

다만, 모션 제어부(20)가 모션 감지 및 교정 센서(11a~11n, 12a~12n)과 인체 통신 방식을 이용하여 통신한다면, 이때에는 모션 제어부(20)가 반드시 사용자 신체의 특정 부위와 접촉 또는 인접되도록 한다. 이는 모션 제어부(20)와 모션 감지 및 교정 센서(11a~11n, 12a~12n)이 인체를 전송 매질로 이용하여 신호를 송수신할 수 있도록 하기 위함이다. However, if the motion control unit 20 communicates with the motion detection and correction sensors 11a to 11n and 12a to 12n by using a human body communication method, the motion control unit 20 necessarily contacts or contacts a specific part of the user's body. Be sure to This is to allow the motion control unit 20 and the motion detection and calibration sensors 11a to 11n and 12a to 12n to transmit and receive signals using the human body as a transmission medium.

이와 같이 본 발명의 다수의 모션 감지 센서(11a~11n)은 사용자의 신체상에 분산 배치됨으로써, 사용자 모션에 따른 신체 부위별 위치값을 보다 정확하게 감지 및 통보할 수 있으며, 모션 제어부(20)는 이를 기반으로 사용자의 현재 모션을 보다 정확하게 파악할 수 있게 된다. As described above, the plurality of motion detection sensors 11a to 11n of the present invention are distributed and disposed on the user's body, thereby more accurately detecting and notifying a position value for each body part according to the user's motion, and the motion control unit 20 may detect this. Based on this, the user's current motion can be more accurately understood.

또한 이와 동일한 원리로, 다수의 모션 교정 센서(12a~12n)도 사용자의 신체상에 분산 배치됨으로써, 사용자의 잘못된 모션을 신체 부위별로 교정할 수 있도록 해준다. 이에 사용자 모션 교정 효과 또한 증대되어 짐을 알 수 있다. In addition, in the same principle, a plurality of motion correction sensors 12a to 12n are also distributed on the user's body, thereby making it possible to correct a user's wrong motion for each body part. This can be seen that the user motion correction effect is also increased.

도5는 본 발명의 일실시예에 따른 모션 콘텐츠 기반의 학습 장치의 다른 구현 예를 도시한 도면으로, 이는 사용자의 손과 팔에 착용된 착용구 상에 모션 감지 및 교정 센서(11a~11n, 12a~12n)을 분산 배치되어, 사용자의 손과 팔의 모션을 감지 및 제어할 수 있도록 한다. 5 is a view showing another implementation of a motion content-based learning apparatus according to an embodiment of the present invention, which is a motion detection and correction sensor 11a to 11n, which is worn on a user's hand and arm. 12a to 12n) are distributed so that the motion of the user's hand and arm can be detected and controlled.

도5에 도시된 바와 같이, 모션 감지 및 교정 센서(11a~11n, 12a~12n)는 사용자의 손과 팔, 특히 관절 부위에 분산 배치된다. As shown in Fig. 5, the motion detection and correction sensors 11a-11n and 12a-12n are distributedly distributed over the user's hand and arm, especially the joint area.

이에 다수의 모션 감지 센서(11a~11n)은 손과 팔의 관절의 세밀한 모션을 감지하여 통보할 수 있고, 모션 제어부(20)는 이를 기반으로 보다 세밀한 신체 제어를 수행할 수 있다. Accordingly, the plurality of motion detection sensors 11a to 11n may detect and notify detailed motion of the joints of the hand and the arm, and the motion controller 20 may perform finer body control based on this.

예를 들어, 검지 손가락의 모션이 모션 콘텐츠가 제공하는 모션과 상이하면, 다수의 모션 감지 센서(12a~12n)은 모션 제어부(20)의 제어하에 검지 손가락의 관 절 각각의 감각을 자극하여, 모션 콘텐츠에 의해 정의된 바와 동일해지도록 할 수 있다. For example, if the motion of the index finger is different from the motion provided by the motion content, the plurality of motion detection sensors 12a to 12n stimulate each sense of each joint of the index finger under the control of the motion control unit 20, May be the same as defined by the motion content.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 당업자에게 있어 명백할 것이다. The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and it is common in the art that various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art.

도1은 본 일실시예 따른 모션 콘텐츠 기반의 학습 장치의 구성도를 도시한 도면이다. 1 is a block diagram of a motion content-based learning apparatus according to an embodiment of the present invention.

도2는 본 발명의 일실시예에 따른 모션 콘텐츠 기반의 학습 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다. 2 is a flowchart illustrating a motion content-based learning method according to an embodiment of the present invention.

도3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 모션 콘텐츠 기반의 학습 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다. 3 is a flowchart illustrating a motion content-based learning method according to another embodiment of the present invention.

도4는 본 발명의 일실시예에 따른 모션 콘텐츠 기반의 학습 장치의 구현 예를 도시한 도면이다. 4 is a diagram illustrating an implementation of a motion content-based learning apparatus according to an embodiment of the present invention.

도5는 본 발명의 일실시예에 따른 모션 콘텐츠 기반의 학습 장치의 다른 구현 예를 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating another implementation of a motion content-based learning apparatus according to an embodiment of the present invention.

Claims (9)

사용자의 신체에 분산 배치되어, 상기 사용자의 신체 부위 각각에 대한 위치 정보 신호를 획득하는 다수의 모션 감지 센서; A plurality of motion detection sensors distributed in the body of the user and obtaining position information signals for each of the body parts of the user; 상기 위치 정보 신호를 분석하여 사용자 모션을 파악하고, 상기 사용자 모션을 모션 콘텐츠에서 제공하는 기준 모션과 비교하여 모션 교정을 유도하는 모션 교정 신호를 생성하는 모션 제어부; 및 A motion controller configured to analyze the position information signal to identify a user motion and generate a motion correction signal for inducing motion correction by comparing the user motion with a reference motion provided by motion content; And 상기 사용자의 신체상에 분산 배치되어, 사용자의 모션이 3차원적으로 실시간 교정될 수 있도록 상기 모션 교정 신호에 따라 신체 부위별로 진동 방향 및 진동 정도를 가변하는 다수의 모션 교정 센서를 포함하고,It is distributed over the body of the user, including a plurality of motion correction sensors for varying the vibration direction and the degree of vibration for each body part in accordance with the motion correction signal so that the user's motion can be corrected in real time in three dimensions, 상기 모션 교정 신호는 모션 오차가 발생한 신체 부위, 오차 방향 및 오차 정도에 대한 정보를 포함하는 모션 콘텐츠 기반의 학습 장치.The motion correction signal includes a motion content-based learning apparatus including information on a body part in which a motion error occurs, an error direction, and an error degree. 제1항에 있어서, 상기 모션 제어부는The method of claim 1, wherein the motion control unit 상기 모션 감지 센서 및 모션 교정 센서와 상기 모션 제어부간에 송수신되는 신호를 인터페이싱하는 신호 인터페이싱부;A signal interfacing unit for interfacing signals transmitted and received between the motion detection sensor, the motion correction sensor, and the motion controller; 상기 모션 감지 센서를 통해 획득된 상기 위치 정보 신호를 분석하여 상기 사용자 모션을 파악하는 현재 모션 분석부;A current motion analyzer configured to determine the user motion by analyzing the position information signal acquired by the motion detection sensor; 상기 사용자 모션을 상기 모션 콘텐츠에서 제공하는 기준 모션과 비교하는 모션 비교부;A motion comparison unit comparing the user motion with a reference motion provided by the motion content; 상기 사용자 모션과 상기 기준 모션과의 차이인 모션 오차를 계산하는 모션 오차 계산부; 및A motion error calculator configured to calculate a motion error that is a difference between the user motion and the reference motion; And 상기 모션 오차를 기반으로 모션 교정을 유도하는 상기 모션 교정 신호를 생성하는 모션 교정 신호 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모션 콘텐츠 기반의 학습 장치.And a motion correction signal generator for generating the motion correction signal for inducing motion correction based on the motion error. 제2항에 있어서, 상기 모션 제어부는The method of claim 2, wherein the motion control unit 상기 모션 콘텐츠를 저장하는 모션 콘텐츠 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모션 콘텐츠 기반의 학습 장치.Motion content-based learning apparatus further comprises a motion content storage for storing the motion content. 삭제delete 삭제delete 사용자의 신체 부위별 위치값을 획득하여 사용자 모션을 감지하는 단계;Detecting a user motion by obtaining a position value for each body part of the user; 모션 콘텐츠에서 제공하는 기준 모션과 상기 사용자 모션을 비교하여, 모션 오차를 계산하는 단계; 및 Calculating a motion error by comparing the user motion with the reference motion provided by the motion content; And 상기 모션 오차가 발생한 상기 사용자의 신체 부위의 감각을 자극하여 모션 교정을 유도하는 단계를 포함하고,Inducing the motion correction by stimulating the sense of the body part of the user where the motion error occurs, 상기 모션 오차를 계산하는 단계는 모션 오차가 발생한 신체 부위, 오차 방향 및 오차 정도를 파악하고,The calculating of the motion error may include identifying a body part, an error direction, and an error degree in which a motion error occurs, 상기 모션 교정을 유도하는 단계는 상기 모션 오차가 발생한 신체 부위, 상기 오차 방향 및 상기 오차 정도에 따라 상기 사용자의 신체에 분산 배치된 다수의 모션 교정 센서를 통해 상기 모션 오차가 발생한 신체 부위의 자극 방향 및 자극 정도를 가변하는 모션 콘텐츠 기반의 학습 방법.The deriving of the motion correction may include: a stimulus direction of the body part in which the motion error occurs through a plurality of motion correction sensors distributed in the body of the user according to the body part in which the motion error occurs, the error direction, and the degree of error. And a motion content-based learning method that varies the degree of stimulation. 제6항에 있어서, 상기 사용자 모션을 감지하는 단계는 The method of claim 6, wherein detecting the user motion comprises: 상기 사용자의 신체에 분산 배치된 다수의 모션 감지 센서를 통해 상기 사용자의 신체 부위별 위치값을 획득하는 단계; 및 Acquiring position values for each body part of the user through a plurality of motion detection sensors distributed in the body of the user; And 상기 사용자의 신체 부위별 위치값을 분석하여 상기 사용자 모션을 파악하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 모션 콘텐츠 기반의 학습 방법.And determining the user motion by analyzing a position value of each body part of the user. 삭제delete 삭제delete
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