KR101625360B1 - 모션 검출 시스템 - Google Patents

Abstract

모션 검출 시스템(100)은 이용자에 의해 발생되는 움직임의 움직임 패턴을 검출하도록 구성되는 센서(106), 검출된 움직임 패턴을 나타내는 움직임 데이터를 수신하도록 구성되는 제어 디바이스(108)를 포함한다. 제어 디바이스(108)는 검출된 움직임 패턴 데이터를 미리 결정된 움직임 패턴을 나타내는 움직임 패턴 데이터와 비교하고, 검출된 움직임 패턴 및 미리 결정된 움직임 패턴 사이의 일관성을 나타내는 일관성 파라미터를 결정하도록 구성된다. 제어 디바이스(108)는 결정된 일관성 파라미터에 기초하여 이용자에게 피드백을 제공하기 위한 피드백 디바이스(110)를 제어한다.

Description

모션 검출 시스템{MOTION DETECTION SYSTEM}

본 발명은 모션 검출 시스템(motion detection system)에 관한 것이다. 모션 검출 시스템은 움직임(movement) 또는 일반적으로 이용자에 의해 발생되는 움직임 패턴(movement pattern)을 검출할 수 있다.

모션 검출 시스템들은 다양한 실시예들로 공지되어 있고, 특히 이용자에 의해 발생되는 움직임 또는 움직임 패턴들을 검출할 수 있고 검출된 움직임들에 기초하여 이용자와의 어떤 종류의 상호 작용을 제공할 수 있는 모션 검출 시스템들이 공지되어 있다.

그와 같은 시스템의 예는 미국특허 공개번호 US 7,179,984 B2에 개시되어 있고, 여기서 실행자 또는 이용자에 따른 움직임을 위해 제공되는 모션 검출기를 포함하는 실행 인터페이스 시스템(performance interface system)이 개시되어 있다. 상기 공지된 시스템은 모션 검출기로부터 송신되는 검출 데이터를 수신하고 수신된 검출 데이터에 응답하여 톤(tone)의 실행을 제어하는 제어 시스템을 더 포함한다. 이용자의 모션의 상태는 모션 검출기의 센서를 통해 검출되고 검출된 모션 상태를 나타내는 검출 데이터는 제어 시스템으로 송신된다. 제어 시스템은 모션 검출기로부터 검출 데이터를 수신하고, 이용자의 모션을 분석하고나서, 분석된 데이터에 따라 악기와 같은 톤 실행을 제어한다. 공지되어 있는 시스템은 주로 이용자로 하여금 제어 시스템에서 하나의 음악 작품(piece of music)과 같은 톤 실행에 참여하도록 하는데 이용된다. 이용자는 예를 들어 제어 시스템에 의해 수행되는 음악 작품을 청취하는 동안 자신의 손을 움직일 수 있고, 여기서 상기 움직임이 검출되고 대응하는 데이터가 제어 시스템으로 공급되고, 제어 시스템은 차례대로 음악 작품을 실행하는데 있어서의 톤 요인들(tonal factor) 중 미리 결정된 하나의 톤 요인을 가변하여 제어한다. 이는 특히 서투르거나 미숙한 공연자들에 있어서, 음악 작품에서의 상호 작용 실행을 가능하게 한다.

공지되어 있는 시스템은 주로, 심지어 이용자가 충분하게 숙련되어 있지 않은 경우라도, 이용자가 음악 작품을 연주하는데 참여할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다. 공지되어 있는 시스템은 이용자의 움직임들을 검출하여 분석하고, 참여하고 있는 이용자의 실제 기술 레벨의 요인을 제거하는 방식으로 예를 들어 톤의 형태로 응답을 발생시킨다. 그러므로 상기 시스템은 자신의 연주의 기술 레벨에 대한 어떠한 정보도 이용자에게 제공할 수 없다.

본 발명은, 이용자가 자신의 움직임들, 또는 더 일반적으로 자신의 움직임의 패턴에 대해 시스템으로부터 피드백을 수신하여, 상기 이용자가 자신의 움직임 패턴을 미리 결정된 움직임 패턴에 더욱 밀접하게 대응하도록 적응시킬 수 있도록 하여, 공지되어 있는 모션 검출 시스템을 개선하는 것을 목적으로 한다.

상기 지적된 목표를 성취하기 위해, 이용자에 의해 발생되는 움직임의 움직임 패턴을 검출하도록 구성되는 센서, 및 검출된 움직임 패턴을 나타내는 움직임 데이터를 수신하도록 구성되는 제어 디바이스를 포함하는 모션 검출 시스템이 제공된다. 상기 센서는 이용자에 의해 반송되는 이동 가능 물체의 움직임 패턴을 검출한다. 이용자가 지닐 수 있는 물체를 제공함으로써, 이용자 자신이 상기 시스템과 상호 작용하고 있다는 느낌이 증가하고, 이는 본 발명의 시스템에 의해 달성되는 결과들을 개선한다. 상기 제어 디바이스는 검출된 움직임 패턴 데이터를 미리 결정된 움직임 패턴을 나타내는 움직임 패턴 데이터와 비교하고, 검출되고 미리 결정된 움직임 패턴 사이의 일관성(coherence)을 나타내는 일관성 파라미터를 결정하도록 더 구성된다. 상기 제어 시스템은 결정된 일관성 파라미터에 기초하여 이용자에게 피드백을 제공하기 위한 피드백 디바이스를 제어하도록 더 구성된다. 이 방식으로 상기 모션 검출 시스템은 이용자에게 자신이 행하고 있는 움직임들에 대한 피드백 또는 정보, 더 구체적으로 미리 결정된 움직임 패턴을 얼마나 양호하게 매칭(matching)하고 있는지, 즉, 검출 및 미리 결정된 움직임 패턴 사이의 일관성의 레벨이 어느 정도인지에 대한 피드백을 제공한다.
그와 같은 피드백을 제공할 수 있는 모션 검출 시스템은, 피드백이 이용자에게 이용자 자신의 움직임 패턴 및 원하는 패턴 사이의 일관성을 고지하고 있을 때 상기 이용자의 움직임들 또는 이용자 패턴을 미리 결정되거나 원하는 움직임 패턴으로 조정할 가능성을 이용자에게 제공한다. 특히, 발명자들은, 상기 일관성에 기초하여 이용자에게 피드백을 제공함으로써, 이용자가 실제 매우 리드미컬한(rhythmic) 특정한 움직임 패턴을 행하는 것이 용이해짐을 인식하였다. 그와 같은 움직임 패턴들은 예를 들어 이용자가 증가한 긴장 완화 상태를 달성하기 위해 행할 수 있는 기공 운동들, 악기의 연주, 또는 특정 움직임 패턴들이다. 파킨슨 병을 앓고 있는 사람들은 리듬에 따른 움직임들을 이용하여 많은 이득을 얻을 수 있다고 알려져 있고(예를 들어, http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9465340을 참조하라), 그와 같은 리듬에 따른 움직임에 있어서, 본 발명에 따른 모션 검출 시스템이 매우 유용할 수 있다.
상기 피드백 디바이스는 상기 물체에 통합되어, 이용자에게 바로 직접적인 피드백을 제공하고 모션 검출 시스템의 이동성이 매우 크도록 할 수 있다.
상기 시스템은 적어도 하나의 추가 이동 가능 물체를 더 포함하여, 상기 시스템이 상기 추가 이동 가능 물체와 함께 이용될 수 있는 움직임 패턴에서 더욱 다기능화(versatile)되도록 한다. 상기 센서는 상기 이동 가능 부재들과 관련된 관계 데이터를 수집하도록 더 구성되고, 상기 관계 데이터는 거리와 물체들 사이의 상대적 움직임 패턴 중 적어도 하나에 대한 데이터를 포함하고, 상기 제어 디바이스는 관계 데이터에 기초하여 피드백 디바이스를 제어하도록 더 구성된다. 이 방식으로 이용자가 둘 이상의 물체들을 서로 관련하여 원하는 대로 이용하도록 유도될 수 있다.
본 발명의 실시예에서 센서는 가속도 센서(acceleration sensor), 위치 센서, 속도 센서 및 자이로스코픽 센서(gyroscopic sensor) 중 하나이다. 그와 같은 센서들은 각각 움직임 패턴이 도출될 수 있는 데이터를 제공한다.

본 발명의 실시예에서 상기 센서는 가속도 센서이고 이용자에 의해 발생되는 움직임의 가속도를 적어도 한 방향에서 검출한다. 가속도 센서는 특히 움직임 패턴이 리드미컬한지 그리고/또는 매끄러운지에 대한 데이터를 제공하는데 적합하다.

본 발명의 실시예에서 상기 센서는 가속도 센서이고 이용자에 의해 발생되는 움직임의 가속도를 적어도 두 방향들에서 검출하고, 여기서 제어 디바이스는 상기 방향들에서의 가속도를 평균한 평균 가속도 값을 결정하도록 구성된다. 이는 움직임 패턴의 검출에 대한 증가한 정확성을 제공한다.

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본 발명의 실시예에서 상기 센서는 상기 물체에 통합됨으로써, 상기 센서는 이용자에 의해 발생되는 움직임 패턴을 매우 직접적이고 매우 정확하게 검출할 수 있다.

본 발명의 실시예에서 제어 장치는 미리 결정된 움직임 패턴 데이터를 저장하기 위한 전자 메모리를 포함한다. 이로 인해 시스템의 재프로그래밍 및/또는 다수의 미리 결정된 움직임 패턴들의 저장이 가능하게 되어, 시스템의 다기능성(versatility)이 증가한다.

본 발명의 실시예에서 피드백 디바이스는 광, 사운드, 진동, 온도 또는 이의 임의의 결합 중 적어도 하나의 형태로 이용자에게 피드백을 제공하도록 구성된다. 이 피드백의 형태들은 이용자에 의해 모두 용이하게 인식 가능하고 소위 피드백의 파라메트릭 애니메이션(parametric animation)을 제공하는데 이용될 수 있고, 여기서, 더 무질서한 애니메이션은 저 일관성을 나타내고 규칙적인 애니메이션은 고 일관성을 나타낸다.

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본 발명의 실시예에서 상기 시스템은 피드백 디바이스로의 피드백 데이터의 무선 통신을 위한 통신 수단을 더 포함하여, 제어 디바이스 및 피드백 디바이스 사이에 물리적 접속이 필요하지 않게 됨으로써 시스템의 다기능성이 증가한다.

본 발명의 실시예에서 상기 시스템은 이용자와 관련된 물리적 데이터를 측정하도록 구성되는 부가 센서를 더 포함하고, 특히 상기 부가 센서는 이용자의 심장 리듬(heart rhythm), 이용자의 체온, 이용자의 혈압 및 이용자의 전도성 피부 임피던스(conductive skin impedance) 중 적어도 하나를 측정하도록 구성되고, 상기 제어 디바이스는 상기 측정된 물리적 데이터를 수신하여 분석하고 상기 측정된 물리적 데이터에 기초하여 피드백 데이터를 피드백 디바이스에 공급하도록 구성된다. 이는 이용자에게 제공되는 피드백을 개선하고, 특히 움직임 패턴이 긴장 완화 또는 명상 수행의 일부일 때 피드백을 부가적으로 미세 튜닝(fine tuning)하는 것이 가능하다.

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본 발명의 실시예에서, 상기 피드백 디바이스는 광을 방출하도록 구성되는 다수의 광원들, 특히 LED들을 포함하고/하거나 진동 디바이스를 포함한다. LED들 및/또는 진동을 이용하는 것을 이용자에게 명확한 검출 가능 피드백을 제공할 것이다.

본 발명의 실시예에서, 상기 물체들은 구형이고 이용자의 손의 손바닥으로 집을 수 있고 이용자에 의해 동시에 이동될 수 있고, 상기 물체들 중 적어도 하나는 움직임 패턴을 검출할 센서를 포함하고 피드백 디바이스를 포함한다. 이 구성으로 이용자는 상기 물체들을 소위 중국식 명상 볼(chinese meditation ball)들로 이용하는 것이 가능하다. 발명자들은 그와 같은 명상 볼들의 이용이 효과적인 명상에 필요한 집중 레벨을 달성하는데 도움을 줄 수 있다는 것을 발견하였다. 그와 같이 집중 및 또한 긴장 완화에 필요한 레벨을 달성하는 것은 특히 초보 이용자들에 있어서는 어렵다고 증명되었다. 이용자가 명상 볼들을 이용하는 도중에서의 피드백은 필요한 집중 및 긴장 완화를 달성하는 것을 더 용이하게 할 것이다. 더욱이, 본 발명에 따른 명상 볼들을 이용하면, 이용자는 자신의 호흡 및 심박동 수를 제어할 뿐만 아니라 자신의 손가락들의 기민성(dexterity)을 개선하는데 도움이 되는 것을 체험할 것이다.

본 발명의 실시예에서, 구형 물체들 둘 모두는 광을 방출하도록 구성되는 다수의 광원들, 특히 LED들을 포함하고/하거나 진동 디바이스를 포함하여, 직접적인 피드백의 형태가 이용자에게 제공되도록 한다.

본 발명의 실시예에서, 상기 구형 물체의 적어도 하나에는 제어 디바이스의 제어하에 있는 적어도 하나의 부가 구형 물체에 대해서 작동하도록 구성되는 구동 수단(actuation means)이 제공된다. 이는, 이용자의 손들의 기민성 및/또는 균형감을 명확하게 훈련하는 것이 가능하도록, 물체들의 추가 움직임을 발생시킬 수 있다. 그와 같은 구동 수단은 다른 물체에 영향을 미치도록 구성되는 자이로스코픽 디바이스들 또는 자기 디바이스들을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 센서, 제어 디바이스 및 피드백 디바이스는 이용자가 움직임 패턴에 대한 직접적인 피드백을 획득하도록, 실시간으로 동작한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 모션 검출 시스템을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 베이스 스테이션(base station)에 배치되어 있는 명상 볼들을 포함하는 모션 검출 시스템의 아티스트의 인상을 도시한 도면.

본 발명에 따른 모션 검출 시스템의 부가적인 유용한 실시예들은 청구항들에 그리고 도면들을 참조하여 다음의 설명에 서술되어 있다.

도 1은 본 발명에 따른 모션 검출 시스템(100)의 제 1 개략적으로 도시된 실시예를 도시한다. 도 1의 제 1 실시예에서 구현되는 발명은, 모션 검출 시스템(100)이 호흡 및 심박동 수를 제어할 뿐만 아니라 본 발명에 따른 시스템을 이용하는 이용자의 손가락들의 기민성을 개선하는데 도움을 주는 명상 보조 디바이스인 예를 이용하여 설명될 것이다. 도 1의 예에서 특히, 시스템 또는 디바이스(100)는 두개의 구형 물체들, 소위 중국식 명상 볼들의 이용에 기초한다. 그러므로, 시스템(100)은 제 1 물체 또는 제 1 볼(102) 및 제 2 물체 또는 제 2 볼(104)을 포함한다.

이용자는 양 볼들(102, 104)을 한 손으로 잡을 수 있고 자신의 손가락들을 이용하여 볼들(102, 104)을 이동하도록 함으로써 볼들이 이용자의 손의 바닥에 실질적으로 수직인 가상의 축(imaginary axis) 주위로 회전하도록 한다. 이는 전통 중국식 명상 볼들을 가지고 하는 전형적인 운동과 유사하다. 회전하는 볼들(102, 104)의 반복하는 움직임 패턴을 통해 이용자는 효과적인 명상에 필요한 집중을 달성하는데 도움을 받는다는 것이 널리 공지되어 있다. 더욱이, 명상 볼들을 이용함으로써, 이용자가 심박동 수가 감소하고 호흡 리듬이 더 완화되는 경험을 하는 특정 상태의 긴장 완화가 달성될 수 있다. 평범한 명상 볼들의 효율을 개선하기 위해, 볼들(102, 104)은 모션 검출 시스템(100)의 일부이다.

모션 검출 시스템(100)은 이용자에 의해 발생되는 움직임 또는 움직임 패턴을 검출하도록 구성되는 센서(106)를 포함한다. 도 1의 예에서, 센서(106)는 볼(102) 내에 제공되고 볼(102)이 겪고 있는 임의의 움직임을 직접적으로 검출할 수 있다. 센서(106)는 예를 들어 하나, 또는 둘 이상의 방향들로의 가속도를 검출할 수 있는 가속도 센서일 수 있다. 가속도 센서가 커버할 수 있는 방향들의 수가 많으면 많을수록, 움직임 패턴의 검출이 더욱 정확해질 것이다. 도 1의 예의 상황에서, 용어 움직임 패턴(movement pattern)은 명상 볼들(102, 104)의 상호 회전 움직임을 의미한다. 위치 센서들 또는 속도 센서들과 같은 다른 유형들의 센서들이 또한 가능하다. 여기서 볼(102)의 외부에 위치되고 상기 볼의 움직임 패턴을 검출할 수 있는 센서들을 제공하는 것이 또한 가능하다는 것이 주목된다. 그와 같은 경우 볼(102)에 예를 들어 RFID 태그(tag)가 제공되어 센서는 RFID 태그로부터의 신호를 포착할 수 있다.

모션 검출 시스템(100)은 검출된 움직임 패턴을 나타내는 움직임 데이터를 수신하도록 구성되는, 마이크로프로세서와 같은 제어 디바이스(108)를 더 포함한다. 제어 디바이스(108)에는 미리 결정된 움직임 패턴들을 저장하는데 이용되는 전자 메모리가 제공된다. 그와 같은 미리 결정된 움직임 패턴들은, 이용자가 특정 상태의 긴장 완화 또는 집중을 달성하기 위해, 예를 들어 볼들(102, 104)로 실행될 수 있는 긴장 완화 패턴들이다. 제어 디바이스(108)는 검출된 움직임 패턴 데이터를 미리 결정된 움직임 패턴을 나타내는 움직임 패턴 데이터와 비교하고 검출된 움직임 패턴 및 미리 결정된 움직임 패턴 사이의 일관성을 나타내는 일관성 파라미터를 결정하도록 더 구성된다. 검출된 움직임 패턴 및 미리 결정된 움직임 패턴 사이의 일관성이 더 클수록, 이용자가 원하는 움직임 패턴을 더 양호하게 실행한다. 일관성 파라미터에 기초하여, 제어 디바이스(108)는 이용자에게 자신이 원하는 움직임 패턴을 카피(copy)하려는 자신의 노력에 대해 자신이 어느 정도 행하고 있는지를 고지하는 피드백을 제공할 수 있는 피드백 디바이스(110)를 제어하도록 더 구성된다. 피드백 디바이스(110)는, 예를 들어, 광, 사운드, 진동, 온도 또는 적절한 방출자들이 제공될 수 있는 이들의 임의의 결합의 형태로 이용자에 의해 감지될 수 있는 방식으로 피드백을 제공할 수 있다.

도 1의 예에서, 볼들(102, 104)을 회전시키고 있는 이용자는 예로써 자신의 심박동 수가 감소하고 볼들이 연속 방식으로 회전되고 있을 때 더욱 일정해질 특정 상태의 긴장 완화를 달성할 수 있다. 볼들(102, 104)의 상기 연속 움직임을 달성하는데 있어서의 이용자의 노력들은 센서(106)에 의해 검출되고 제어 수단(108)에 의해 원하는(미리 결정된) 움직임 패턴과 비교될 것이다. 제 1 움직임 패턴은 원하는 패턴과 상이할 것이므로, 피드백은 무질서하거나 불규칙할 것이다. 이는 이용자에게 이용자 자신이 원하는 패턴과 일치되지 않음을 고지할 것이다. 이용자에 의해 발생되는 움직임 패턴이 원하는 움직임 패턴과 매칭하면, 피드백이 더욱 구조화되고 규칙적일 것이다.

예를 들어 진동 형태의 피드백이 이용되면, 피드백 디바이스(110)는 예를 들어 휴대 전화들에서 흔히 이용되는 유형의 진동기(112)를 포함한다. 진동을 감지함으로써 이용자는 원하는 움직임 패턴으로 유도될 것이고, 리듬에 따른 진동 패턴은 미리 결정된 움직임에 밀접하게 대응함을 나타낸다. 이용자에게 피드백을 제공하는 바람직한 방식은 광에 의한 것으로써, 볼(102)에는 예를 들어 활성화될 때 외부로부터 볼 수 있는 다수의 LED들(122)이 제공된다. LED들은 제어 디바이스(108)의 제어 하에 활성화되고 상술한 바와 유사하게 이용자의 움직임들이 원하는 움직임 패턴들과 얼마나 밀접하게 매칭하는지를 나타내는 조명 패턴(lighting pattern)을 발생시킬 수 있다.

여기서, 동작을 가능하게 하기 위해, 볼(102)에는 배터리(114), 바람직하게는 재충전 가능 배터리가 제공되는 것이 주목된다. 더욱이 이용되지 않을 때 운동 볼들(102, 104)을 위한 스탠드(stand) 또는 컨테이너(container) 역할을 하는 재충전 스테이션(recharging station)(118)을 갖는 하우징(housing)을 포함하는 베이스 스테이션(116)이 제공된다. 끝마칠 때, 이용자는 단지 볼들(102, 104)을 재충전 스테이션(118)에 놓고 볼들은 다음 이용을 위해 자동으로 재충전될 것이다.

대안의 실시예에서, 센서(106)는 제 1 볼(102) 및 제 2 볼(104) 사이의 관계의 양태들을 감지하도록 더 구성된다. 즉, 물체들에 관한 관계 데이터를 수집하도록 구성된다. 제어 디바이스(108)는 또한 관계 데이터에 기초하여 피드백 디바이스(110)를 제어하도록 구성된다.

제 1 볼(102) 및 제 2 볼(104) 사이의 관계는 예를 들어 제 1 볼 내의 센서(106) 또는 추가 전용 센서 및 제 2 볼 내의 RFID 태그(120)를 이용함으로써 감지될 수 있다. 이 방식에서 각각의 거리, 회전 속도뿐만 아니라 서로에 대한 볼들의 임의의 상대적인 움직임의 일관성(consistency)과 같은 관계 데이터가 검출될 수 있다. 그 후에 이 정보는 제어 디바이스(108)에 의해 이용되어서, 이용자를 양 볼들의 원하는 이용 경로로 유도하도록 하는 방식으로 피드백 디바이스(110)를 제어할 수 있다.

본 발명의 더 부가적인 실시예에서, 모션 검출 디바이스(100), 및 도 1의 예에서 볼(102)에는, 볼들의 이용에 대한 데이터를 예를 들어 광원(126)과 같은 외부 디바이스들에 전달하도록 구성되는 무선장치와 같은 통신 디바이스(124)가 제공되고, 상기 광원(126)에는 적절한 수신 장비가 제공되고 상기 광원(126)은 모션 검출 시스템(100)을 이용할 때 강화된 환경 경험을 제공하기 위해 이용자의 광 환경을 제어할 수 있다. 도 1의 예에서 외부 디바이스는 광원(126)을 포함하는 베이스 스테이션(116)이다. 더욱이 외부 디바이스는 예를 들어 헤드폰과 같은 개인용 디바이스를 포함하는 사운드 시스템인 것이 또한 가능하다.

더욱이 이 실시예는 또한 연습 장비로서 이용될 수 있고, 여기서 경험이 있는 사람 또는 선생님이 명상 볼들 또는 다른 물체들을 이용하여 다른 사람들이 따라 수행할 제어된 환경 경험을 만들 수도 있다. 다른 이용자들의 명상 볼들은 선생님들의 실행에 관한 자신들의 실행에 대한 개별 피드백을 제공할 것이고, 그룹 경험은 강화될 수 있다.

본 발명의 또 다른 예에서, 제 2 명상 볼(104)에는 또한 제 1 볼(102)의 피드백 디바이스와 유사한 디자인을 갖는 피드백 디바이스가 제공되고, 이에 의해 제 2 볼(104)의 피드백 디바이스는 또한 제어 디바이스(108)의 제어하에 있다. 이 방식으로 예를 들어 LED들이 이용되는 피드백에서 패턴 또는 애니메이션이 명상 볼들(102, 104)에 의해 방출되는 광의 패턴들에 의해 형성될 수 있다. 다시, 규칙적인 패턴은 검출된 움직임 패턴 및 미리 결정된 움직임 패턴 사이의 고 일관성을 나타낼 것이다.

상술한 것 외에도, 이용자의 (생체) 신체 신호들을 측정하도록 센서가 구성되거나 추가 센서가 제공될 수 있다. 특히 그와 같은 센서는 이용자의 심장 리듬, 이용자의 신체 체온, 이용자의 혈압, 및 이용자의 전도성 피부 임피던스 중 적어도 하나를 측정하도록 구성된다. 센서에 의해 측정된 데이터는 제어 디바이스에 공급될 수 있고, 상기 제어 디바이스는 측정된 물리적 데이터를 분석하고 이용자가 수신한 피드백을 미세-튜닝하기 위해 측정된 물리적 데이터에 기초하여 피드백 데이터를 피드백 디바이스에 공급한다.

본 발명에 따른 시스템의 더 부가적인 실시예에서, 특히 이용자의 손들의 민첩성 또는 균형 감각을 훈련하기 위해, 볼들의 임의의 유형의 움직임을 생성할 수 있는 운동 볼들 내에 감쇠기가 임베딩(embedding)될 수 있다. 상기 감쇠기들은 예를 들어 다른 공에 영향을 미치기 위해 하나의 운동 볼에 제공할 수 있는 자이로스코픽 디바이스들, 또는 자기 디바이스들을 포함할 수 있다.

아티스트의 모션 검출 디바이스(100)의 인상은 도 2를 참조하여 제공되고, 여기서 제 1 명상 볼(102) 및 제 2 명상 볼(140)이 베이스 스테이션(116) 상에 배치되어 있는 것이 확인될 수 있다.

상술한 바에 대한 대안으로, 대안은 도면들에 더 도시되지 않지만, 대안의 방식으로 진동기를 포함하는 실시예를 이용하는 것이 제안된다. 명상 볼들을 이용하기 전에, 이용자는 심호흡을 하고, 베이스 스테이션 상에 제공된 리셋 버튼을 누르는 동안 새로운 이용 사이클을 시작하기 위해 숨을 내쉬는 것을 종료할 때까지 천천히 숨을 내쉴 것이다. 숨 내쉬기의 지속기간은 센서 및 타이머를 통해 제어 디바이스에 의해 기록된다. 그 후에 이용자는 두 운동 볼들을 집어들 것이고 두 볼들은 진동기를 이용함으로써 반복 사이클 내에서 진동을 시작할 것이다. 진동의 크기는 진동이 자체의 피크 값에 도달할 때까지 부드럽게 상승할 것이고 피크 값에 도달한 후에 부드럽게 감소할 것이다. 각각의 완전 사이클 동안 시간 지속기간은 이전에 등록된 숨 내쉬는 시간의 1 ~ 2배와 같다. 진동 및 리듬의 감지는 안정시키는 효과를 발생시키고 이용자가 리듬에 따른 방식으로 심호흡을 반복하도록 유도한다. 반복되는 호흡 및 진동 사이클들에 대해 주목함으로써, 이용자는 효율적인 명상에 필요한 집중을 달성하는데 도움을 받는다. 소프트 진동 사이클의 장점들 중 하나는 이용자가 시작 지점을 등록하고 이를 지속적으로 유지하는 한, 이용자가 시작하는 곳이 중요하지 않다는 것이다.

상술한 본 발명은 모션 검출 시스템이 명상 볼들을 시스템의 이용자에 의해 특정한 움직임 패턴을 행하는 물체들로서 포함하는 예를 통해 기술되었다. 이 예는 결코 본 발명의 범위를 제한하지 않음이 이해되어야만 한다. 실제로, 본 발명의 근본적인 발명 개념은 단순히 제시된 예보다 훨씬 더 광의의 방식으로 이용될 수 있다.

일반적으로 이용자에 의해 발생되는 움직임 패턴들을 검출하는 것과 상기 움직임 패턴들 및 원하는 움직임 패턴들 사이의 일관성 레벨에 대한 피드백을 이용자에게 제공하는 것은 많은 분야들에서 이용될 수 있다. 그와 같은 분야들은 예를 들어 음악 및 댄스와 같은 공연 예술들, 기공 운동 및 요가 심지어 격투기들이다. 또한, 예를 들어 라켓들 등의 움직임이 검출되고 원하는 패턴들과 비교될 수 있는 스포츠에서의 응용이 고려된다. 모든 주어진 분야들에서, 움직임 패턴들은 특정한 원하는 방식들로 실행되어야만 하고, 이용자가 얼마나 실행하고 있는지에 대한 직접적인 피드백은 이용자의 기술들을 개선하는데 상기 이용자에게 큰 이익을 가져다줄 것이다.

100 : 모션 검출 시스템 102 : 제 1 볼
104 : 제 2 볼 106 : 센서

Claims (21)

1. 모션 검출 시스템(100)으로서,
   - 이용자에 의해 발생되는 움직임의 움직임 패턴을 검출하도록 구성되는 센서(106)로서, 이용자에 의해 반송되는 이동 가능 물체(102)의 움직임 패턴을 검출하는, 상기 센서(106);
   - 검출된 움직임 패턴을 나타내는 움직임 데이터를 수신하도록 구성되는 제어 디바이스(108)로서, 상기 검출된 움직임 패턴 데이터를 미리 결정된 움직임 패턴을 나타내는 움직임 패턴 데이터와 비교하고, 상기 검출된 움직임 패턴 및 상기 미리 결정된 움직임 패턴 사이의 일관성(coherence)을 나타내는 일관성 파라미터를 결정하고, 결정된 일관성 파라미터에 기초하여 이용자에게 피드백을 제공하기 위한 피드백 디바이스를 제어하도록 구성되어, 상기 이용자가 자신의 움직임 패턴을 미리 결정된 움직임 패턴에 더욱 밀접하게 대응하도록 적응시킬 수 있도록 하고, 상기 피드백 디바이스(110)는 상기 물체(102)에 통합되고, 상기 시스템(100)은 적어도 하나의 추가 이동 가능 물체(104)를 더 포함하고, 상기 센서(106)는 물체들(102, 104)과 관련된 관계 데이터를 수집하도록 더 구성되고, 상기 관계 데이터는 상기 물체들(102, 104) 사이의 거리 및 상대적 움직임 패턴 중 적어도 하나에 대한 데이터를 포함하고, 상기 제어 디바이스(108)는 상기 관계 데이터에 기초하여 피드백 디바이스(110)를 제어하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는, 상기 제어 디바이스(108)를 포함하는, 모션 검출 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 센서(106)는 가속도 센서(acceleration sensor), 위치 센서, 속도 센서 및 자이로스코픽 센서(gyroscopic sensor) 중 하나인, 모션 검출 시스템.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 센서(106)는 가속도 센서이고 이용자에 의해 발생되는 움직임의 가속도를 적어도 한 방향에서 검출하는, 모션 검출 시스템.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 센서(106)는 가속도 센서이고 이용자에 의해 발생되는 움직임의 가속도를 적어도 두 방향들에서 검출하고, 상기 제어 디바이스(108)는 상기 방향들에서의 가속도를 평균한 평균 가속도 값을 결정하도록 구성되는, 모션 검출 시스템.
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 장치(108)는 미리 결정된 움직임 패턴 데이터를 저장하기 위한 전자 메모리를 포함하는, 모션 검출 시스템.
6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피드백 디바이스(110)는 광, 사운드, 진동, 온도 또는 이의 임의의 결합 중 적어도 하나의 형태로 이용자에게 피드백을 제공하도록 구성되는, 모션 검출 시스템.
7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피드백 디바이스(110)로의 피드백 데이터의 무선 통신을 위한 통신 수단(124)을 더 포함하는, 모션 검출 시스템.
8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이용자와 관련된 물리적 데이터를 측정하도록 구성되는 부가 센서를 더 포함하고, 상기 제어 디바이스(108)는 또한 상기 측정된 물리적 데이터를 수신하여 분석하고 상기 측정된 물리적 데이터에 기초하여 피드백 데이터를 상기 피드백 디바이스(110)에 공급하도록 구성되는, 모션 검출 시스템.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 물체들(102, 104)은 구형이고 이용자의 손바닥으로 집을 수 있고 이용자에 의해 동시에 이동될 수 있고, 상기 물체들(102, 104) 중 적어도 하나는 움직임 패턴을 검출할 센서(106)를 포함하고 상기 피드백 디바이스(110)를 포함하는, 모션 검출 시스템.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 피드백 디바이스(110)는 광을 방출하도록 구성되는 다수의 광원들(122)을 포함하고/하거나 진동 디바이스(112)를 포함하는, 모션 검출 시스템.
11. 제 10 항에 있어서, 구형 물체들(102, 104) 둘 모두는 광을 방출하도록 구성되는 다수의 광원들(122)을 포함하고/하거나 진동 디바이스(112)를 포함하는, 모션 검출 시스템.
12. 제 1 항에 있어서, 구형의 상기 물체들(102, 104) 중 적어도 하나에는 전력원이 제공되는, 모션 검출 시스템.
13. 제 1 항 또는 제 12 항에 있어서, 구형의 상기 물체들(102, 104) 중 적어도 하나에는 상기 제어 디바이스(108)의 제어하에 있는 적어도 하나의 부가 구형 물체에 대해서 작동하도록 구성되는 구동 수단(actuation means)이 제공되는, 모션 검출 시스템.
14. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서(106), 상기 제어 디바이스(108) 및 상기 피드백 디바이스(110)는 실시간으로 동작하는, 모션 검출 시스템.
15. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미리 결정된 움직임 패턴 데이터는 긴장 완화(relaxation) 패턴들을 포함하는, 모션 검출 시스템.
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