KR102033513B1

KR102033513B1 - Vr 컨텐츠 기반의 사용자 운동제공을 위한 좌식 시스템

Info

Publication number: KR102033513B1
Application number: KR1020180053559A
Authority: KR
Inventors: 황보택근; 윤경목; 최규남
Original assignee: 가천대학교 산학협력단
Priority date: 2018-05-10
Filing date: 2018-05-10
Publication date: 2019-10-17

Abstract

본 발명은 운동이 불편한 시니어나 장애인 그리고 환자 등의 사용자가 착용이 가능한 VR 안경과 의자, 이동 제어를 위한 핸들, 좌우선택유도 장치, 발을 얹어 넣을 수 있는 발판 등을 갖추고, 운동/등산 컨텐츠, 국내 및 국외 관광 컨텐츠, 미술 및 박물관 관람, 치매예방 및 치료목적의 컨텐츠를 제공할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르는, 시스템을 통해 앉아서 VR 컨텐츠 장비를 통해 현실감을 느끼면서 고령의 노인과 치매환자에게도 운동 환경을 제공할 수 있다.

Description

VR 컨텐츠 기반의 사용자 운동제공을 위한 좌식 시스템 {SITTING SYSTEM FOR PROVIDING USER WITH EXERCISE BASED ON VR CONTENTS}

본 발명은 VR 컨텐츠 기반의 시니어 운동제공을 위한 좌식 장치 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, VR 컨텐츠를 휠 체어 형태의 좌식장치를 통해 사용자에게 제공하고 해당 VR 컨텐츠를 통해 운동을 제공하는 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 가상현실(virtual reality) 장치는 디스플레이를 장착한 HMD(Head mount display)에 의해 영상을 발생시키고 의자를 진동시킴으로써, 사용자에게 가상 현실을 제공하는 것이다.

즉, 컴퓨터에 의해 제어되는 HMD 및 의자와 같은 체감장치에 의해 가상 환경에 따른 동적 변화를 재현함으로써 사용자가 가상의 현실을 마치 현실처럼 느낄 수 있도록 하는 것으로 게임방, 극장 등 널리 보급되고 있다.

이러한 가상현실 장치에서 컴퓨터에 의해 재현되는 가상적인 환경과 사용자의 체감교환을 보다 실감나게 하기 위해서는 사용자의 의자를 다채롭게 진동시켜 동적 변화를 생동적으로 재현하도록 하는 것이 필요하다.

일반인들은 '트레드밀'이라는 런닝머신으로 불려지는 운동기구로, 무한궤도로 회전하는 벨트를 이용해서 걷거나, 뛰는 운동을 하고 있으며, 좁은 공간에서 활용할 수 있어서 헬스클럽에는 빠지지 않고 설치되어 이용하는 기구이다.

일반적으로 운동중의 지루함을 해소하기 위해서 전면에 TV를 설치하여, 뉴스나 뮤직비디오 등을 시청하면서 운동하기도 한다.

극장과 같은 곳에서는 4D체험을 할 수 있도록 의자가 공중에서 컨텐츠와 연동하여 다양한 방향으로 이동하기도 한다.

가상현실 컨텐츠의 제작이 점점 실감나고, 쉽게 제작이 가능해짐으로써, 가상현실 컨텐츠와 연동할 수 있는 장비의 필요성은 점점 증대되고 있다.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 사용자가 VR 컨텐츠를 제공 받음에 있어서, 휠 체어 형태의 좌식 장치를 구비하여, 해당 좌식 장치를 회전 시키고 움직임을 부가하여, 높은 몰입도와 현실감을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 충격식 발판을 구비하여, 충격식 발판에 입력되는 충격 량에 따라 VR 컨텐츠 내 사용자의 이동 량을 결정하고, 무게 조절부를 구비하여 VR 컨텐츠의 내용에 따라 변화시켜 운동을 할 수 있는 환경을 제공할 수 있다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에 따르는, VR 컨텐츠 기반의 사용자 운동제공을 위한 좌식 시스템은, 좌, 우 휠 핸들을 기반으로 사용자의 움직임에 대한 입력신호를 수신하고 사용자의 운동량에 대한 변화를 제공해주는 휠 체어 형태의 좌식 장치; 상기 좌식장치를 제어하고 상기 좌식장치로부터 수신한 입력신호를 기반으로 VR 컨텐츠의 변화를 제어하는 컴퓨터 단말; 상기 컴퓨터 단말에 의해 제어되며, 상기 사용자가 착용이 가능하도록 구비되어 상기 VR 컨텐츠를표시하는 HMD(Head Mounted Display); 를 포함하며, 상기 좌식 장치에서 수신된 상기 좌, 우 휠 핸들을 제어하는 사용자의 입력신호에 따라, 상기 좌식 장치가 좌 또는 우로 제자리 회전하고, 상기 VR 컨텐츠가 좌 또는 우 방향에 대응되는 컨텐츠로 변화할 수 있다.

본 발명은 운동이 불편한 시니어나 장애인 그리고 환자 등의 사용자가 착용이 가능한 VR 안경과 의자, 이동 제어를 위한 핸들, 좌우선택유도 장치, 발을 얹어 넣을 수 있는 발판 등을 갖추고, 운동/등산 컨텐츠, 국내 및 국외 관광 컨텐츠, 미술 및 박물관 관람, 치매예방 및 치료목적의 컨텐츠를 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르는, 시스템을 통해 앉아서 VR 컨텐츠 장비를 통해 현실감을 느끼면서 고령의 노인과 치매환자에게도 운동 환경을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는, VR 컨텐츠 기반의 사용자 운동제공을 위한 좌식 시스템을 구성하는 시스템에 대한 예시도 이다.
도 2 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따르는, VR 컨텐츠 기반의 사용자 운동제공을 위한 좌식 시스템의 좌식 장치에 대한 예시도 이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따르는, VR 컨텐츠 기반의 사용자 운동제공을 위한 좌식 시스템을 제공하는 순서를 설명하기 위한 순서도 이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 명세서에 있어서 '부(部)'란, 하드웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛, 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함한다. 또한, 1 개의 유닛이 2 개 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 2 개 이상의 유닛이 1 개의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다. 한편, '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니며, '~부'는 어드레싱 할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.

이하에서 언급되는 "단말"은 네트워크를 통해 서버나 타 단말에 접속할 수 있는 컴퓨터나 휴대용 단말기로 구현될 수 있다. 여기서, 컴퓨터는 예를 들어, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(desktop), 랩톱(laptop), VR HMD(예를 들어, HTC VIVE, Oculus Rift, GearVR, DayDream, PSVR 등)등을 포함할 수 있다. 여기서, VR HMD 는 PC용 (예를 들어, HTC VIVE, Oculus Rift, FOVE, Deepon 등)과 모바일용(예를 들어, GearVR, DayDream, 폭풍마경, 구글 카드보드 등) 그리고 콘솔용(PSVR)과 독립적으로 구현되는 Stand Alone 모델(예를 들어, Deepon, PICO 등) 등을 모두 포함한다. 휴대용 단말기는 예를 들어, 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서, 스마트폰(smart phone), 태블릿 PC, 웨어러블 디바이스뿐만 아니라, 블루투스(BLE, Bluetooth Low Energy), NFC, RFID, 초음파(Ultrasonic), 적외선, 와이파이(WiFi), 라이파이(LiFi) 등의 통신 모듈을 탑재한 각종 디바이스를 포함할 수 있다. 또한, "네트워크"는 단말들 및 서버들과 같은 각각의 노드 상호 간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 근거리 통신망(LAN: Local Area Network), 광역 통신망(WAN: Wide Area Network), 인터넷 (WWW: World Wide Web), 유무선 데이터 통신망, 전화망, 유무선 텔레비전 통신망 등을 포함한다. 무선 데이터 통신망의 일례에는 3G, 4G, 5G, 3GPP(3rd Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evolution), WIMAX(World Interoperability for Microwave Access), 와이파이(Wi-Fi), 블루투스 통신, 적외선 통신, 초음파 통신, 가시광 통신(VLC: Visible Light Communication), 라이파이(LiFi) 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다.

이하, 도 1을 참조 하여 본 발명의 일 실시예에 따르는, VR 컨텐츠 기반의 사용자 운동제공을 위한 좌식 시스템을 구성하는 시스템에 대해 구체적으로 설명한다.

VR 컨텐츠 기반의 사용자 운동제공을 위한 좌식 시스템은, 좌, 우 휠 핸들을 기반으로 사용자의 움직임에 대한 입력신호를 수신하고 사용자의 운동량에 대한 변화를 제공해주는 휠 체어 형태의 좌식 장치(100)를 구비할 수 있다.

좌식 장치(100)는 등받이 영역 후면에 형성되어 좌식장치(100)를 제어하고 좌식장치(100)로부터 수신한 입력신호를 기반으로 VR 컨텐츠의 변화를 제어하는 컴퓨터 단말(120)을 포함할 수 있다.

좌식 장치(100)는 사용자가 소지하는 장치가 될 수 있으며, 특정 공간에 설치된, VR 컨텐츠에 대한 제공이 가능한 장치가 될 수 있다.

이때, 컴퓨터 단말(120)에는, VR 컨텐츠 기반의 사용자 운동제공을 위한 하나 이상의 VR 컨텐츠가 저장되어 보관 될 수 있다.

또한, VR 컨텐츠 기반의 사용자 운동제공을 위한 좌식 시스템의 좌식 장치(100)는 컴퓨터 단말(120)을 통해 서버(200)와 유/무선 네트워크로 연결되어 있을 수 있다.

서버(200)는 서버(200)내 데이터베이스(210)에 복수의 VR 컨텐츠를 보관하고, 좌식 장치(100)의 컴퓨터 단말(120)과 통신하여, 컨텐츠를 제공하고, 컴퓨터 단말(120)을 통해 사용자로부터 좌식 장치(100)에 입력되는 정보를 수집하여 인공지능 알고리즘을 통해 개인화 및 모니터링이 가능할 수 있다.

다만, 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따르는, VR 컨텐츠 기반의 사용자 운동제공을 위한 좌식 시스템은 바람직한 실시예를 표현하기 위한 시스템의 구성도 일뿐이고, VR 컨텐츠 기반의 사용자 운동제공을 위한 좌식 시스템은 좌식 장치(100)만으로 구성될 수 있다.

즉, 서버(200)에서 처리 되는 일련의 프로세스와 복수의 VR 컨텐츠에 대한 저장은 좌식 장치(100)에 포함된 컴퓨터 단말(120)로 모두 가능할 수 있다.

이하 도 2 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는, VR 컨텐츠 기반의 사용자 운동제공을 위한 좌식 시스템의 좌식 장치에 대해 구체적으로 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따르는 좌식 장치(100)는, 좌식 장치(100)를 제어하고 좌식 장치(100)로부터 수신한 입력신호를 기반으로 VR 컨텐츠의 변화를 제어하는 컴퓨터 단말(120)을 포함하고, 컴퓨터 단말(120)에 의해 제어되며, 상기 사용자가 착용이 가능하도록 구비되어 상기 VR 컨텐츠를표시하는 HMD(Head Mounted Display)(110)를 포함할 수 있다.

또한, 휠 핸들(140)의 회전을 인지하고, 회전하는 휠 핸들(140)에 대한 방향 및 회전 수를 포함하는 인식정보를 수신하여 컴퓨터 단말(120)로 전송하는 모터 및 센서(미도시)를 포함하고, VR 컨텐츠 내 사용자의 이동을 제어하는 충격식 발판(150)을 포함할 수 있다.

이때, 좌식 장치(100)는, 컴퓨터 단말(120)에 의해 제어되되, 휠 핸들(140)을 회전시키는 사용자의 입력에 따라 좌식 장치(100)를 회전시키는 바닥 고정판(160)을 더 포함할 수 있다.

즉, 좌식 장치(100)에서 수신된 좌, 우 휠 핸들을 제어하는 사용자의 입력신호에 따라, 좌식 장치(100)가 좌 또는 우로 제자리 회전하고, VR 컨텐츠가 좌 또는 우 방향에 대응되는 컨텐츠로 변화할 수 있다.

또한, 컴퓨터 단말(120)은 인식정보에 기초하여, HMD를 통해 사용자에게 제공되는 VR 컨텐츠 영상을 제어할 수 있다.

예를 들어, 사용자가 휠 핸들(140) 중 우측 휠 핸들(140)을 회전 시키는 경우, 휠 핸드(140)과 연결된 센서가 어떤 방향의 휠 핸들(140)이 회전 되는지에 대해 파악하고, 모터가 회전 수를 파악하여, 컴퓨터 단말(120)로 제공할 수 있다.

해당 사용자 입력에 대응하도록 컴퓨터 단말(120)이 VR 컨텐츠 내의 사용자를 우측으로 제자리 회전하도록 하며, 사용자가 앉은 좌식 장치(100)도 제자리 회전 시킬 수 있으며, 회전한 후 보여지는 영상 또한, 사용자 입력에 대응하게 변화된 방향에서 보여지는 영상으로 변경하여 제공할 수 있다.

또한, 바닥 고정판(160)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 좌식 장치(100)의 하부 중심과 연결되는 샤프트(170) 및 컴퓨터 단말(120)의 제어신호 또는 별도의 바닥 고정판 제어부(미도시)에서 발생된 제어신호에 따라 샤프트(170)의 기울기를 제어하는 제어 모듈(미도시)을 포함할 수 있다.

컴퓨터 단말(120)의 제어신호는 VR 컨텐츠의 변화에 따르는 제어신호이며, 바닥고정 제어부의 제어신호는 사용자에 의해 입력된 신호가 될 수 있다.

즉, 휠 체어 형태의 좌식 장치(100)는 하부 중심과 연결된 샤프트(170)에 의해 기울기가 변화될 수 있으며, 기울기는 VR 컨텐츠의 내용에 따라 자체적으로 변화될 수 있고, 사용자 입력에 의해 변화될 수 있다.

예를 들어, 오르막길을 오르거나 등산을 하는 VR 컨텐츠가 제공되는 경우, 해당 오르막길 또는 등산 코스에 맞춰 기울기가 변화하여, 실제로 오르막을 오르거나 등산을 하는 듯한 현실감을 제공할 수 있다.

또한, 사용자의 손이나 팔에 장착되어, 다축 자이로센서 기반으로 자체 무게 조절이 가능하도록 구성된 무게 조절부(미도시)를 더 포함하며, 무게 조절부는 VR 컨텐츠의 변화에 대응하여 무게 조절부의 무게를 변화시킬 수 있다.

즉, 오르막길을 오르거나 등산을 하는 VR 컨텐츠가 제공되는 경우, 무게 조절부에서 해당 오르막이나 등산 코스에 맞춰 무게를 증가 시키고, 내리막길이나, 하산을 하는 VR 컨텐츠가 제공되는 경우, 무게 조절부에서 해당 내리막이나 하산 코스에 맞춰 무게를 감량 시킬 수 있다.

추가로, 장 시간 VR 컨텐츠를 이용하는 경우, 즉, 운동시간이 길어지는 경우, 피로감을 느끼는 것을 반영하여 무게 조절부에서 무게를 증가 시킬 수 도 있다.

예를 들어, 오랜 시간 등산을 하는 VR 컨텐츠를 사용자가 이용하는 경우, 오르막길이 아니더라도 사용자의 피로감을 감안하여, 무게가 증가할 수 있으며, 내리막길을 내려가더라도 기 설정된 시간 이상의 이용을 하는 경우, 무게 조절부를 통해 무게가 증가 될 수 있다.

VR 컨텐츠 내 사용자의 이동을 제어하는 충격식 발판(150)을 더 포함하되, 충격식 발판(150)은 사용자의 입력을 수신하기 위해 발판으로부터 돌출 형성된 충격 센서를 구비하고, 충격 센서로부터 수신된 충격 량에 따라, 상기 VR 컨텐츠 내 사용자의 이동 량이 결정될 수 있다.

즉, 사용자가 VR 컨텐츠를 이용할 때, 좌 또는 우로 방향전환을 위해서는 휠 핸들(140)을 돌리는 입력으로 제어가 가능하고, VR 컨텐츠 내의 사용자 또는 캐릭터가 앞으로 이동하기 위해서는 충격식 발판(150)을 가압하는 입력으로 제어가 가능할 수 있다.

충격식 발판(150)을 강하게 가압하는 경우, 발판의 센서는 가압된 힘을 감지하고, 그 힘에 비례하는 이동거리를 결정한 다음, VR 컨텐츠 내에서 기본 이동 거리보다 많은 거리를 이동할 수 있도록 하며, 빠르게 가압하는 경우, 발판의 센서는 힘이 가압된 주기를 파악하여, 그 주기대로 VR 컨텐츠 내의 사용자의 발걸음이 발생되도록 함으로써, VR 컨텐츠 내의 사용자가 달려가도록 제어할 수 있다.

또한, 충격식 발판(150)을 통해 수집되는 충격량은 해당 사용자의 운동량을 측정하는 정보가 될 수 있다.

좌식 장치(100)의 휠 핸들(140)은 좌, 우측 각각의 핸들에 수음장치(130)를 포함할 수 있다.

수음장치(130)는, 사용자의 입력에 따라 VR 컨텐츠 내에서 결정사항을 선택할 수 있는 음향 수신 장치가 될 수 있으며, 수음장치(130)에 대한 사용자 입력은, 수음장치(130) 또는 수음장치(130)의 인근 영역에 대한 타격을 통해 생성되는 타격음이 될 수 있다.

해당 수음장치(130)는 HMD(110)를 통해 제공되는 영상의 초점을 맞추는 용도로도 사용될 수 있으며, VR 컨텐츠 내에서 선택을 해야 하는 상황이 제공되었을 때, 선택하는 버튼의 용도로 제공될 수 있다.

예를 들어, 난이도 설정이나 코스에 대한 설정을 수행하는 경우, 타격 횟수와 타격 방향을 고려하여, 사용자 입력을 수집하고 이를 통해 VR 컨텐츠 내의 결정사항을 결정할 수 있으며, 초점을 설정할 때, 우측은 초점을 멀게 하고 좌측은 가깝게 하는 형태로 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르는, VR 컨텐츠 기반의 사용자 운동제공을 위한 좌식 시스템의 HMD(110)는 입체음향을 제공할 수 있는 음향장치를 더 포함할 수 있다.

즉, 시각적인 효과뿐만 아니라, 음향 효과를 가까이에서 제공함으로써, 보다 높은 현실감을 제공하고 몰입도를 높일 수 있다.

본 발명의 추가 실시예로, 충격식 발판의 충격 량에 따른, VR 컨텐츠 내의 사용자의 이동 량을 별도로 설정할 수 있다.

예를 들어, 10대, 20대 등 나이 대에 따라, 충격량의 정도를 조절하여, 동일한 거리를 이동할 때, 필요한 충격량을 조절할 수 있으며, 재활 치료에 활용되는 경우, 해당 사용자의 상태에 따라 차등 적용할 수 있다.

본 발명의 추가 실시예로, VR 컨텐츠 기반의 사용자 운동제공을 위한 좌식 시스템은 사용자가 달성하는 운동량에 따라, 그 결과를 HMD(110)를 통해 사용자에게 제공할 수 있다.

사용자는 VR 컨텐츠 기반의 사용자 운동제공을 위한 좌식 시스템을 통해, 휠 핸들(140) 및 충격식 발판(150)에 사용자 입력을 제공함에 따라, 운동을 수행할 수 있다.

휠 핸들(140) 및 충격식 발판(150)을 통해 수집되는 사용자 입력은 서버(200)내 데이터베이스(210)에 수집되며, 기 등록된 사용자 정보를 통해, 현재 사용자의 운동량에 대한 정보(칼로리 소모, 이동량 등)를 사용자에게 제공할 수 있다.

또한, 재활 치료 등의 정해진 운동을 수행해야 하는 VR 컨텐츠를 제공하는 경우, 기 설정된 운동량을 달성하는 경우 해당 달성에 대한 알림을 사용자에게 제공하는 것이 가능할 수 있다.

이하, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따르는, VR 컨텐츠 기반의 사용자 운동제공을 위한 좌식 시스템을 제공하는 순서를 구체적으로 설명한다.

컴퓨터 단말(120)은 사용자로부터 VR 컨텐츠 제공 요청을 수신하고 HMD(110)를 통해 사용자에게 VR 컨텐츠를 제공할 수 있다(S310).

사용자는 VR 컨텐츠를 제공받게 되면, 해당 VR 컨텐츠의 내용에 따라 일련의 사용자 입력을 수행할 수 있다.

컴퓨터 단말(120)은 사용자로부터 휠 핸들(140)을 회전 또는 충격식 발판(150)을 가압하는 사용자 입력을 수신할 수 있다(S320).

컴퓨터 단말(120)은 수신한 사용자 입력에 대응하도록 좌식 장치(100) 및 VR 컨텐츠의 영상을 제어할 수 있다(S330).

예를 들어, 사용자가 휠 핸들(140)의 왼쪽을 회전 시키는 입력을 하는 경우, 컴퓨터 단말(120)은 좌식 장치(100)의 센서와 모터를 통해 회전 하는 휠 핸들(140)의 위치와 회전 수를 수신하고, 해당 사용자 입력에 대응하도록 VR 컨텐츠 내 화면을 왼쪽으로 회전시키고, 좌식 장치(100)를 제자리 회전 시킬 수 있다.

컴퓨터 단말(120)이 사용자로부터 충격식 발판(150)을 가압하는 입력을 수신하는 경우 컴퓨터 단말(120)은 VR 컨텐츠 내 사용자가 현재 바라보는 위치로 이동하도록 할 수 있다.

이후, VR 컨텐츠의 내용에 따라 제어모듈을 통해 샤프트의 기울기를 제어하고 무게 조절부를 통해 무게를 제어할 수 있다(S340).

즉, 컴퓨터 단말(120)은 사용자의 입력에 의해 HMD를 통해 제공되는 VR 컨텐츠에 대한 제어와 좌식 장치(100)에 대한 제어를 동시에 수행할 수 있으며, VR 컨텐츠의 내용에 따라 지속적으로 좌식 장치(100)의 기울기를 제어하고, 무게 조절부를 통해 무게를 조절하여, 사용자로 하여금 높은 몰입감과 현실감을 느낄 수 있는 운동환경을 제공할 수 있다.

상술한 본 발명의 일 실시예에 따를 때, VR 컨텐츠의 입력수단이 될 수 있는 구성(특정한 입력신호를 인가하여 VR 컨텐츠에 변화를 일으킬 수 있는 것)은 수음장치(130), 휠 핸들(140), 충격식 발판(150)을 포함하며, VR 컨텐츠의 출력수단이 될 수 있는 구성은 HMD(110)의 디스플레이 모듈, 바닥 고정판(160), 무게 조절부(미도시)를 포함할 수 있다.

한편, 추가 실시예에 따르면, 바닥 고정판(160)과, 무게 조절부(미도시) 모두 VR 컨텐츠의 종류에 따라, VR 컨텐츠의 변화를 일으키는 입력수단이 될 수도 있다. 예를 들어, 사용자가 어느 한 방향으로 몸을 기울일 경우, 바닥 고정판(160)의 샤프트(170)는 그 와 대응되는 방향으로 좌식장치(100)가 기울어지도록 하며, VR 컨텐츠 내의 캐릭터나 사용자가 그와 대응되는 방향으로 기울어지도록 할 수 있다. 또는, 사용자의 손목이나 팔에 착용된 무게 조절부에 대하여, 손목이나 팔을 들어올리거나 좌우로 휘두르는 동작을 수행할 경우, 무게 조절부의 위치센서를 기반으로 무게 조절부는 위치변화를 감지하고 컴퓨터 단말(120)로 이를 전달하며, 컴퓨터 단말(120)은 해당 위치변화와 대응되는 입력 값을 파악하여 VR 컨텐츠에 반영함으로써, VR 컨텐츠 내의 캐릭터에 변화가 발생되도록 할 수도 있다.

예를 들어, 특정 캐릭터가 역기를 들어올리는 VR 컨텐츠인 경우, 무게 조절부로 그에 대응하는 무게 값이 설정되도록 하고, 사용자가 팔을 들어올린 횟수만큼 캐릭터가 역기를 들어올리도록 하여, 사용자로 하여금 운동이 되도록 하고, VR 컨텐츠에도 그 운동을 반영하도록 할 수 있다.

즉, 바닥 고정판(160)은 사용자의 입력을 인식하여 샤프트(170)의 기울기를 제어하고, 무게 조절부는 사용자의 입력에 따라 위치 변화를 인식하며, 컴퓨터 단말(120)은 바닥 고정판(160)과 무게 조절부에서 입력된 사용자 입력을 인식하고, VR 컨텐츠를 변화시킬 수 있다.

이처럼, 본 발명은 사용자가 앉아서도 흥미를 갖고 운동을 즐길 수 있도록 할 수 있다. 본 발명은 모든 사용자에게 유용할 것이나, 특히 거동이 불편하지만 운동이 필요한 노약자나 장애인 등이 앉아서도 액티브 한 운동(달리기나 파도타기 등)을 체험할 수 있게 한다. 이를 위해 본 발명은 수음장치(130), 휠 핸들(140), 충격식 발판(150), 바닥 고정판(160), 무게 조절부(미도시) 등이 VR 컨텐츠에 대한 입력수단으로 활용되도록 한다.

본 발명의 일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능 한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비 휘발성 매체, 분리형 및 비 분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비 휘발성, 분리형 및 비 분리형 매체를 모두 포함한다.

본 발명의 방법 및 시스템은 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 그것들의 구성 요소 또는 동작의 일부 또는 전부는 범용 하드웨어 아키텍쳐를 갖는 컴퓨터 시스템을 사용하여 구현될 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 좌식 장치 110: HMD 120: 컴퓨터 단말
130: 수음 장치 140: 휠 핸들 150: 충격식 발판
160: 바닥 고정판 170: 샤프트
200: 서버 210: 데이터베이스

Claims

VR 컨텐츠 기반의 사용자 운동제공을 위한 좌식 시스템에 있어서,
좌, 우 휠 핸들을 기반으로 사용자의 움직임에 대한 입력신호를 수신하고 사용자의 운동량에 대한 변화를 제공해주는 휠 체어 형태의 좌식 장치;
상기 좌식장치를 제어하고 상기 좌식장치로부터 수신한 입력신호를 기반으로 VR 컨텐츠의 변화를 제어하는 컴퓨터 단말;
상기 컴퓨터 단말에 의해 제어되며, 상기 사용자가 착용이 가능하도록 구비되어 상기 VR 컨텐츠를표시하는 HMD(Head Mounted Display); 를 포함하며,
상기 좌식 장치에서 수신된 상기 좌, 우 휠 핸들을 제어하는 사용자의 입력신호에 따라, 상기 좌식 장치가 좌 또는 우로 제자리 회전하고, 상기 VR 컨텐츠가 좌 또는 우 방향에 대응되는 컨텐츠로 변화하는 것이고,
상기 좌식 장치는,
상기 VR 컨텐츠 내 사용자의 이동을 제어하는 충격식 발판을 더 포함하되,
상기 충격식 발판은 상기 사용자의 입력을 수신하기 위해 발판으로부터 돌출 형성된 충격 센서를 구비하고, 상기 충격 센서로부터 수신된 충격 량에 따라, 상기 VR 컨텐츠 내 사용자의 이동 량이 결정되는 것인,
VR 컨텐츠 기반의 사용자 운동제공을 위한 좌식 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 컴퓨터 단말은,
상기 좌식 장치의 등받이 영역 후면에 형성되는 것인,
VR 컨텐츠 기반의 사용자 운동제공을 위한 좌식 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 시스템은,
상기 VR 컨텐츠를 저장 및 보관하고 상기 컴퓨터 단말의 요청에 따라 상기 HMD를 통해 사용자에게 제공하는 서버를 더 포함하는 것인,
VR 컨텐츠 기반의 사용자 운동제공을 위한 좌식 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 좌식 장치는,
상기 휠 핸들의 회전을 인지하고, 회전하는 휠 핸들에 대한 방향 및 회전 수를 포함하는 인식정보를 수신하여 상기 컴퓨터 단말로 전송하는 모터 및 센서를 더 포함하는,
VR 컨텐츠 기반의 사용자 운동제공을 위한 좌식 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 좌식 장치는,
상기 컴퓨터 단말에 의해 제어되되,
상기 휠 핸들을 회전시키는 사용자의 입력에 따라 상기 좌식 장치를 회전시키는 바닥 고정판을 더 포함하는 것인,
VR 컨텐츠 기반의 사용자 운동제공을 위한 좌식 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 바닥 고정판은,
상기 좌식장치의 하부 중심과 연결되는 샤프트; 및
상기 컴퓨터 단말의 제어신호 또는 별도의 바닥 고정판 제어부에서 발생된 제어신호에 따라 상기 샤프트의 기울기를 제어하는 제어 모듈; 을 포함하며,
상기 컴퓨터 단말의 제어신호는 상기 VR 컨텐츠의 변화에 따르는 제어신호이며, 상기 바닥 고정판 제어부의 제어신호는 상기 사용자에 의해 입력된 신호인 것인,
VR 컨텐츠 기반의 사용자 운동제공을 위한 좌식 시스템.
제 6 항에 있어서,
상기 사용자의 손이나 팔에 장착되어, 다축 자이로센서 기반으로 자체 무게 조절이 가능하도록 구성된 무게 조절부를 더 포함하며, 상기 무게 조절부는,
상기 VR 컨텐츠의 변화에 대응하여 상기 무게 조절부의 무게를 변화시키는 것인,
VR 컨텐츠 기반의 사용자 운동제공을 위한 좌식 시스템.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 좌, 우 휠 핸들은,
각각 중심 일 영역에 수음장치를 더 포함하며,
상기 수음장치는,
상기 사용자의 입력에 따라 상기 VR 컨텐츠 내에서 결정사항을 선택할 수 있는 음향 수신 장치인 것인,
VR 컨텐츠 기반의 사용자 운동제공을 위한 좌식 시스템.
제 9 항에 있어서,
상기 수음장치에 대한 상기 사용자 입력은,
상기 수음장치 또는 상기 수음장치의 인근 영역에 대한 타격을 통해 생성되는 타격음인 것인,
VR 컨텐츠 기반의 사용자 운동제공을 위한 좌식 시스템.
제 4 항에 있어서,
상기 컴퓨터 단말은
상기 인식정보에 기초하여, 상기 HMD를 통해 상기 사용자에게 제공되는 상기 VR 컨텐츠 영상을 제어하는 것인,
VR 컨텐츠 기반의 사용자 운동제공을 위한 좌식 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 HMD는,
입체음향을 제공할 수 있는 음향장치를 더 포함하는 것인,
VR 컨텐츠 기반의 사용자 운동제공을 위한 좌식 시스템.
제 7 항에 있어서,
상기 바닥 고정판은 사용자의 입력을 인식하여 상기 샤프트의 기울기를 제어하며,
상기 무게 조절부는 사용자의 입력에 따라 위치 변화를 인식하며,
상기 컴퓨터 단말은 상기 바닥 고정판과 상기 무게 조절부에서 입력된 사용자 입력을 인식하고, VR 컨텐츠를 변화시키는 것인, VR 컨텐츠 기반의 사용자 운동제공을 위한 좌식 시스템.