KR102127324B1 - Smart exercise system in autonomous vehicle and exercise method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
제안기술은 자율주행 차량 내 스마트 운동 시스템 및 이를 이용한 운동 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자율주행 차량의 이동 시간 동안 탑승자의 운동을 유도함으로써 건강을 증진시킬 수 있는 자율주행 차량 내 스마트 운동 시스템 및 이를 이용한 운동 방법에 관한 발명이다.The proposed technology relates to a smart exercise system in an autonomous vehicle and an exercise method using the same, and more specifically, a smart exercise system in an autonomous vehicle that can promote health by inducing an occupant's movement during the travel time of the autonomous vehicle and It is an invention related to an exercise method using the same.
자율주행 차량 관련 기술이 발전함에 따라 앞으로는 차량의 주행 시 운전을 하지 않는 시간이 늘어날 것으로 예상된다. With the development of autonomous vehicle-related technologies, it is expected that in the future, the time during which vehicles are not driving will increase.
차량의 주행 시 운전을 하지 않고 앉아있는 시간이 길어짐에 따라 운전에서 해방된 탑승자는 지루함을 느끼게 되며, 골반 불균형, 척추 통증 및 하지정맥류 등의 신체적 문제가 발생될 수 있다.As the time of sitting without driving while driving the vehicle increases, the occupant freed from driving feels bored, and physical problems such as pelvic imbalance, spinal pain, and varicose veins may occur.
이러한 문제는 한 자세로 오랜 시간 앉아 있기 때문에 발생되는 것으로, 골반 및 척추 등에 무리가 가고, 혈액순환이 제대로 이루어지지 않아 발생된다.This problem is caused by sitting for a long time in one posture, and is caused by an unreasonable pelvis and spine, and poor blood circulation.
따라서, 이러한 문제를 해결하기 위한 인포테인먼트(infortainment) 관련 컨텐츠 개발이 활발히 진행중이다.Therefore, the development of content related to infotainment to solve this problem is actively underway.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로서, 자율주행 차량의 이동 시간 동안 운전에서 해방된 탑승자의 운동을 유도하여 탑승자의 건강을 증진시키는데 목적이 있다.The present invention was invented to solve the above problems, and an object of the present invention is to promote the health of the occupant by inducing the movement of the occupant freed from driving during the traveling time of the autonomous vehicle.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자율주행 차량 내 스마트 운동 시스템에 있어서,In the smart exercise system in the autonomous vehicle of the present invention for achieving the above object,
사용자와 상호작용 할 수 있는 게임 애플리케이션(Application)이 출력되는 디스플레이부;A display unit on which a game application that can interact with a user is output;
사용자의 상체 자세 및 상체 위치를 촬영하는 영상기기;A video device that photographs a user's upper body posture and upper body position;
사용자의 하체 자세 및 하체 위치를 측정하는 착용유닛;A wearing unit that measures a user's lower body posture and lower body position;
메인 컴퓨터를 이용하여 영상기기 및 착용유닛으로부터 얻은 사용자의 운동 데이터를 판별 및 처리하는 연산처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.It characterized in that it comprises a computing unit for determining and processing the user's exercise data obtained from the image device and the wear unit using a main computer.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자율주행 차량 내 스마트 운동 시스템을 이용한 운동 방법에 있어서,In the exercise method using a smart exercise system in an autonomous vehicle of the present invention for achieving the above object,
시스템 시작 및 사용자 로그인 단계;System startup and user login phase;
자율주행 차량과 착용유닛의 동기화 단계;A synchronization step of the autonomous vehicle and the wearing unit;
착용유닛과 영상기기를 이용한 사용자의 자세 인식 단계;A user's posture recognition step using a wear unit and a video device;
게임 애플리케이션 출력 단계;Game application output step;
사용자의 자세 판별 단계;Determining the posture of the user;
자세 판별 단계에서의 결과에 따른 피드백 단계;가 포함되는 것을 특징으로 한다.It characterized in that it includes; feedback step according to the result in the posture determination step.
본 발명에 따르면, 자율주행 차량의 이동 시간 동안 운전에서 해방된 탑승자의 운동을 유도하여 탑승자의 건강을 증진시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect that can promote the health of the occupant by inducing the movement of the occupant freed from driving during the travel time of the autonomous vehicle.
또한, 운전에서 해방된 탑승자의 지루함을 해소시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect that can relieve the boredom of the passenger freed from driving.
도 1은 본 발명에 따른 운동 시스템의 전체 개념도,
도 2는 본 발명에 따른 운동 시스템의 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 하나의 자율주행 차량 내 네트워크 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 복수의 자율주행 차량 간 네트워크 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 자율주행 차량과 착용유닛의 동기화 알고리즘.
도 6은 본 발명에 따른 데이터베이스의 개념도.
도 7은 본 발명에 따른 영상기기와 착용유닛을 이용한 자세 인식 개념도.
도 8은 본 발명에 따른 영상기기와 착용유닛에 의해 얻어진 데이터 취합 개념도.
도 9는 본 발명에 따른 운동 시스템 이용 시 디스플레이부에 출력되는 게임 애플리케이션의 예시도.
도 10은 본 발명에 따른 자세 판별 알고리즘.1 is an overall conceptual diagram of an exercise system according to the present invention,
2 is a block diagram of an exercise system according to the present invention.
3 is a network configuration diagram in one autonomous vehicle according to the present invention.
Figure 4 is a network configuration between a plurality of autonomous vehicles according to the present invention.
5 is a synchronization algorithm of an autonomous vehicle and a wear unit according to the present invention.
6 is a conceptual diagram of a database according to the present invention.
7 is a conceptual diagram of posture recognition using an imaging device and a wearing unit according to the present invention.
8 is a conceptual diagram for collecting data obtained by the image device and the wearing unit according to the present invention.
9 is an exemplary view of a game application output to the display unit when using the exercise system according to the present invention.
10 is a posture discrimination algorithm according to the present invention.
상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위한 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.The above-described features and effects of the present invention will become more apparent through the following detailed description in connection with the accompanying drawings, and accordingly, those skilled in the art to which the present invention pertains can easily implement the technical spirit of the present invention. Will be able to. The present invention can be applied to various changes and may have various forms, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, it is not intended to limit the present invention to a specific disclosure form, it should be understood to include all modifications, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention. The terminology used in the present application is only for describing specific embodiments and is not intended to limit the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 자율주행 차량 내 스마트 운동 시스템 및 이를 이용한 운동 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자율주행 차량의 이동 시간 동안 탑승자의 운동을 유도함으로써 건강을 증진시킬 수 있는 자율주행 차량 내 스마트 운동 시스템 및 이를 이용한 운동 방법에 관한 발명이다.The present invention relates to a smart exercise system in an autonomous vehicle and an exercise method using the same, and more specifically, a smart exercise system in an autonomous vehicle that can promote health by inducing an occupant's movement during the travel time of the autonomous vehicle and It is an invention related to an exercise method using the same.
도 1에는 본 발명에 따른 운동 시스템의 전체 개념도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명에 따른 운동 시스템의 구성도가 도시되어 있다.1 is an overall conceptual diagram of an exercise system according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram of an exercise system according to the present invention.
본 발명의 운동 시스템은, 사용자와 상호작용 할 수 있는 게임 애플리케이션(Application)이 출력되는 디스플레이부(2)와, 상기 사용자의 상체 자세 및 상체 위치를 촬영하는 영상기기(4)와, 상기 사용자의 하체 자세 및 하체 위치를 측정하는 착용유닛(6)과, 메인 컴퓨터(8)를 이용하여 상기 영상기기(4) 및 상기 착용유닛(6)으로부터 얻은 상기 사용자의 운동 데이터를 판별 및 처리하는 연산처리부와, 상기 사용자의 운동 데이터를 공유하기 위한 네트워크부를 포함하여 구성된다.The exercise system of the present invention includes a
상기 디스플레이부(2)는 시각적으로 상기 사용자의 운동을 유도하는 부분으로, 자율주행 차량의 전면 및 양측면 창문을 포함하여 구성될 수 있으며, 각 창문 별로 서로 다른 화면이 출력되거나 모든 창문이 하나의 화면이 되어 출력될 수도 있다.The
상기 게임 애플리케이션은 증강현실 콘텐츠를 포함하여 구성되어 상기 사용자의 운동을 유도하게 된다.The game application is configured to include augmented reality content to induce the user's movement.
상기 디스플레이부(2)는 상기 게임 애플리케이션의 출력에 따른 상기 사용자의 터치에 의해 동작된다.The
상기 영상기기(4)는 카메라일 수 있으며, 상기 사용자의 정면 측에 위치하게 된다. 바람직하게는 상기 디스플레이부(2)의 하단부 등 상기 디스플레이부(2)를 가리지 않는 위치에 배치된다.The imaging device 4 may be a camera and is located on the front side of the user. Preferably, the
상기 영상기기(4)에서 측정된 상기 사용자의 영상 정보는 상기 네트워크부를 통해 상기 메인 컴퓨터(8)로 전송된다.The video information of the user measured by the video device 4 is transmitted to the main computer 8 through the network unit.
상기 착용유닛(6)은 데이터 전송용 MCU(Micro Controller Unit), IMU(inertial measurement unit) 센서 및 블루투스 통신모듈을 포함하여 구성된다. 상기 착용유닛(6)은 상기 사용자가 착용할 수 있는 형태로 형성되는 것으로, 바람직하게는 신발 형태일 수 있다. The wearing
상기 착용유닛(6)에서 측정된 상기 사용자의 정보는 블루투스를 이용하여 상기 네트워크부와 연결되며, 상기 네트워크부를 통해 상기 메인 컴퓨터(8)로 전송된다.The user's information measured by the wearing
상기 영상기기(4)만으로 상기 사용자의 전신이 인식되는 경우, 상기 착용유닛(6) 없이 상기 영상기기(4)만을 이용하여 상기 운동 시스템의 이용이 가능하다.When the entire body of the user is recognized only by the imaging device 4, it is possible to use the exercise system using only the imaging device 4 without the wearing
상기 메인 컴퓨터(8)에는 상기 운동 시스템을 이용한 상기 사용자의 운동 데이터가 저장되는 것으로, 상기 운동 데이터를 분석하여 상기 사용자의 움직임을 판단하고, 상기 사용자의 신체 위치와 상기 디스플레이부(2)에 출력되는 콘텐츠를 동기화하게 된다. The main computer 8 stores the user's exercise data using the exercise system, analyzes the exercise data to determine the user's movement, and outputs the user's body position and the
도 3에는 본 발명에 따른 하나의 자율주행 차량 내 네트워크 구성도가 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명에 따른 복수의 자율주행 차량 간 네트워크 구성도가 도시되어 있다.3 shows a network configuration diagram of one autonomous vehicle according to the present invention, and FIG. 4 shows a network configuration diagram of a plurality of autonomous vehicles according to the present invention.
상기 네트워크부는 상기 사용자와 상기 영상기기(4) 사이의 데이터 송수신, 상기 사용자와 상기 착용유닛(6) 사이의 데이터 송수신 및 자율주행 차량 간의 데이터 송수신을 위한 것으로, 상기 사용자가 원하는 다른 하나의 자율주행 차량에 포함되는 네트워크부와 연동된다.The network unit is for transmitting and receiving data between the user and the video device 4, transmitting and receiving data between the user and the wearing
상기 네트워크부는 DDS(Data Distribution Service, 데이터 분배 서비스) 미들웨어로 구성되어 자율주행 차량 내 사용자 및 자율주행 차량 간의 데이터 공유를 실시간으로 지원하게 된다.The network unit is composed of DDS (Data Distribution Service) middleware to support real-time data sharing between users in autonomous vehicles and autonomous vehicles.
하기에서는 상기에서 설명한 자율주행 차량 내 운동 시스템을 이용한 운동 방법에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, an exercise method using an exercise system in an autonomous vehicle described above will be described.
본 발명의 운동 시스템을 이용한 운동 방법은,The exercise method using the exercise system of the present invention,
시스템 시작 및 사용자 로그인 단계;System startup and user login phase;
상기 자율주행 차량과 착용유닛(6)의 동기화 단계;A synchronization step of the autonomous vehicle and the wearing
상기 착용유닛(6)과 상기 영상기기(4)를 이용한 사용자의 자세 인식 단계;A posture recognition step of the user using the wearing
게임 애플리케이션 출력 단계;Game application output step;
상기 사용자의 자세 판별 단계;Determining the posture of the user;
상기 자세 판별 단계에서의 결과에 따른 피드백 단계;를 포함하여 진행된다.And a feedback step according to a result of the posture determination step.
먼저, 상기 운동 시스템이 시작되면 상기 사용자는 상기 착용유닛(6)을 착용한 후 로그인을 진행하게 된다.First, when the exercise system starts, the user wears the wearing
상기 로그인 이후 상기 사용자를 확인하기 위해 상기 자율주행 차량과 상기 착용유닛(6)의 동기화 단계가 진행된다.After the login, a synchronization step of the autonomous vehicle and the wearing
도 5에는 본 발명에 따른 자율주행 차량과 착용유닛의 동기화 알고리즘이 도시되어 있다.5 illustrates a synchronization algorithm of an autonomous vehicle and a wear unit according to the present invention.
상기 자율주행 차량과 착용유닛(6)의 동기화 단계는,The synchronization step of the autonomous vehicle and the wearing
상기 메인 컴퓨터(8)에서 상기 착용유닛(6)의 번호를 인식하는 단계;Recognizing the number of the wearing
상기 메인 컴퓨터(8)에 저장된 데이터베이스에서 상기 착용유닛(6)의 번호를 검색하는 단계;를 포함하여 진행된다.And retrieving the number of the wearing
각각의 상기 착용유닛(6)은 해당 착용유닛(6)에 부여된 장치 번호로 상기 메인 컴퓨터에 저장되며, 상기 메인 컴퓨터(8)는 상기 장치 번호를 인식하여 해당 착용유닛(6)과 동기화하게 된다.Each of the wearing
상기 메인 컴퓨터(8)에 저장된 데이터베이스에서 상기 착용유닛(6)의 번호를 검색하는 단계에서 상기 착용유닛(6)의 번호가 상기 데이터베이스에 존재하는 경우, 상기 착용유닛(6)의 현재 사용자의 이름이 상기 착용유닛(6)의 기존 사용자의 이름과 일치하는지 확인하는 단계가 진행된다.In the step of retrieving the number of the wearing
상기 착용유닛(6)의 현재 사용자의 이름이 상기 착용유닛(6)의 기존 사용자의 이름과 일치하는지 확인하는 단계는 상기 디스플레이부(2)에 해당 내용이 출력되면 상기 사용자에 의해 ‘예’ 또는 ‘아니요’ 중 하나가 선택되는 것으로 진행된다.The step of checking whether the name of the current user of the wearing
상기 착용유닛(6)의 현재 사용자의 이름이 상기 착용유닛(6)의 기존 사용자의 이름과 일치하는지 확인하는 단계에서 상기 현재 사용자의 이름과 상기 기존 사용자의 이름이 일치하는 경우, 상기 현재 사용자가 착용한 상기 착용유닛(6)의 번호가 선택되는 단계가 진행되고, 이때 상기 메인 컴퓨터(8)에서는 상기 착용유닛(6)의 번호에 대한 데이터베이스를 선택하여 이후 단계를 진행하게 된다.If the name of the current user and the name of the existing user match in the step of checking whether the name of the current user of the wearing
상기 착용유닛(6)의 현재 사용자의 이름이 상기 착용유닛(6)의 기존 사용자의 이름과 일치하는지 확인하는 단계에서 상기 현재 사용자의 이름과 상기 기존 사용자의 이름이 일치하지 않는 경우, If the name of the current user and the name of the existing user do not match in the step of checking whether the name of the current user of the wearing
상기 착용유닛(6)의 번호에 현재 사용자의 이름이 추가 등록되는 단계;A step in which the name of the current user is additionally registered in the number of the wearing
상기 현재 사용자의 이름에 대한 데이터베이스 저장공간이 생성되는 단계;가 진행된다.Step of creating a database storage space for the current user's name; proceeds.
상기 착용유닛(6)의 현재 사용자의 이름이 상기 착용유닛(6)의 기존 사용자의 이름과 일치하는지 확인하는 단계에서 상기 현재 사용자의 이름과 상기 기존 사용자의 이름이 일치하지 않는 경우는 동일한 상기 착용유닛 즉, 자율주행 차량에 구비되어 있는 상기 착용유닛(6)을 서로 다른 사용자가 사용하는 경우가 된다.In the step of checking whether the name of the current user of the
따라서, 상기 착용유닛(6)의 현재 사용자의 이름이 상기 착용유닛(6)의 기존 사용자의 이름과 일치하는지 확인하는 단계에서 상기 현재 사용자의 이름과 상기 기존 사용자의 이름이 일치하지 않는 경우, 상기 착용유닛(6)의 번호에 현재 사용자의 이름을 추가로 등록하고, 상기 현재 사용자의 이름에 대한 데이터베이스 저장공간을 생성하게 된다.Accordingly, when the name of the current user and the name of the existing user do not match in the step of checking whether the name of the current user of the wearing
도 6에는 본 발명에 따른 데이터베이스의 개념도가 도시되어 있다.6 is a conceptual diagram of a database according to the present invention.
예를 들어, 상기 착용유닛(6)의 번호가 ‘1’이고 현재 사용자의 이름이 ‘홍길동’인 경우, 상기 착용유닛(6)의 번호에 현재 사용자의 이름을 추가 등록하여 ‘1-홍길동’이라는 데이터베이스 저장공간을 생성하게 된다.For example, if the number of the wearing
상기 메인 컴퓨터(8)에 저장된 데이터베이스에서 상기 착용유닛(6)의 번호를 검색하는 단계에서 상기 착용유닛(6)의 번호가 존재하지 않는 경우,When the number of the wearing
상기 현재 사용자가 착용한 상기 착용유닛(6)의 번호 및 데이터베이스 저장공간이 생성되는 단계;Generating a number and a database storage space of the
생성된 상기 착용유닛(6)의 번호가 선택되는 단계;가 진행된다.Step of selecting the number of the
상기 메인 컴퓨터(8)에 저장된 데이터베이스에서 상기 착용유닛(6)의 번호를 검색하는 단계에서 상기 착용유닛(6)의 번호가 존재하지 않는 경우는 같은 사용자가 복수 개의 상기 착용유닛(6)을 사용하는 경우 즉, 상기 자율주행 차량에 구비된 상기 착용유닛(6)이 아닌 새로운 착용유닛(6)을 상기 기존 사용자가 사용하는 경우가 된다.In the step of retrieving the number of the wearing
따라서, 상기 메인 컴퓨터(8)에 저장된 데이터베이스에서 상기 착용유닛(6)의 번호를 검색하는 단계에서 상기 착용유닛(6)의 번호가 존재하지 않는 경우, 상기 현재 사용자가 착용한 상기 착용유닛(6)의 번호 및 데이터베이스 저장공간을 생성하고, 생성된 상기 착용유닛(6)의 번호의 데이터베이스를 선택하여 이후 단계를 진행하게 된다.Accordingly, when the number of the wearing
상기 자율주행 차량과 착용유닛(6)의 동기화 단계 이후 상기 착용유닛(6)과 상기 영상기기(4)로부터 얻어진 데이터는 해당 착용유닛(6)의 데이터베이스에 모두 저장된다.After the synchronization of the autonomous vehicle and the
상기에서 설명한 바와 같이, 상기 자율주행 차량과 착용유닛(6)의 동기화 단계가 완료되면 상기 착용유닛(6)과 상기 영상기기(4)를 이용한 사용자의 자세 인식 단계가 진행된다.As described above, when the synchronization of the autonomous vehicle and the
도 7에는 본 발명에 따른 영상기기와 착용유닛을 이용한 자세 인식 개념도가 도시되어 있고, 도 8에는 본 발명에 따른 영상기기와 착용유닛에 의해 얻어진 데이터 취합 개념도가 도시되어 있다.7 is a conceptual diagram of attitude recognition using an imaging device and a wearing unit according to the present invention, and FIG. 8 is a conceptual diagram of data collection obtained by the imaging device and a wearing unit according to the present invention.
상기 착용유닛(6)과 상기 영상기기(4)를 이용한 사용자의 자세 인식 단계는, The user's posture recognition step using the wearing
상기 영상기기(4)를 이용하여 상기 사용자의 위치 중심점 좌표를 획득하는 단계;Obtaining coordinates of a location center point of the user using the imaging device 4;
상기 착용유닛(6)을 이용하여 상기 사용자의 하체 위치 좌표를 획득하는 단계;Obtaining the lower body position coordinates of the user using the wearing
상기 착용유닛(6)과 영상기기(4)의 동기화 단계;A synchronization step of the wearing
상기 하체 위치 좌표를 초기화하는 단계;를 포함하여 진행된다.Initializing the lower body position coordinates.
상기 착용유닛과 상기 영상기기(4)를 이용한 사용자의 자세 인식 단계에서는 먼저 상기 영상기기(4)를 통해 얻어진 영상 데이터를 이용하여 상기 사용자의 위치 중심점 좌표를 획득하게 된다.In the posture recognition step of the user using the wear unit and the image device 4, first, the coordinates of the location center point of the user are obtained by using the image data obtained through the image device 4.
상기 영상기기(4)를 이용한 자세 인식은 3D Depth 이미지를 통한 골격 추적으로 진행된다. Posture recognition using the imaging device 4 proceeds with skeleton tracking through a 3D depth image.
상기 착용유닛(6)은 컨트롤러를 통해 상기 사용자의 하체 위치 좌표를 획득하게 된다.The wearing
상기 영상기기(4)를 통해 얻어진 데이터와 상기 착용유닛(6)을 통해 얻어진 데이터는 동기화되며, 동기화 후 상기 사용자의 하체 위치 좌표는 (0, 0, 0)으로 초기화된다.The data obtained through the imaging device 4 and the data obtained through the wearing
상기 영상기기(4)만으로 상기 사용자의 전신이 인식되는 경우 상기 착용유닛(6)은 상기 사용자를 구분하기 위한 보조수단이 된다.When the entire body of the user is recognized only by the imaging device 4, the wearing
상기 착용유닛(6)과 상기 영상기기(4)를 이용한 사용자의 자세 인식 단계가 완료되면 상기 게임 애플리케이션 출력 단계가 진행된다.When the posture recognition step of the user using the
상기 게임 애플리케이션 출력 단계에서는 상기 디스플레이부(2)에 해당 게임애플리케이션의 내용이 출력되어 상기 현재 사용자와 상호작용하게 된다.In the game application output step, the content of the game application is output to the
상기 게임 애플리케이션 출력 단계 이후, 상기 게임 애플리케이션으로부터 얻어진 데이터는 이전 단계에서 선택된 해당 착용유닛(6)의 데이터베이스에 모두 저장되며, 상기 게임 애플리케이션 종료 후 상기 게임 애플리케이션의 기록들은 누적되어 저장된다.After the game application output step, the data obtained from the game application are all stored in the database of the
상기 게임 애플리케이션 출력 단계가 완료되면 상기 사용자의 자세 판별 단계가 진행된다.When the output step of the game application is completed, the posture determination step of the user proceeds.
도 9에는 본 발명에 따른 운동 시스템 이용 시 디스플레이부(2)에 출력되는 게임 애플리케이션의 예시도가 도시되어 있고, 도 10에는 본 발명에 따른 자세 판별 알고리즘이 도시되어 있다.9 shows an exemplary view of a game application output to the
상기 사용자의 자세 판별 단계에서는,In the step of determining the posture of the user,
상기 사용자의 하체 위치 좌표를 통한 하체 운동 자세 판별 단계와 상기 사용자의 얼굴 크기 변화 및 얼굴 위치 변화를 통한 상체 운동 자세 판별 단계가 동시에 진행된다.The lower body motion posture determination step through the user's lower body position coordinates and the upper body motion posture determination step through the user's face size change and the face position change are simultaneously performed.
상기 하체 위치 좌표를 초기화하는 단계에서 초기화된 상기 사용자의 하체 위치 좌표는 상기 사용자의 움직임에 따라 이동하게 된다. The lower body position coordinates of the user initialized in the step of initializing the lower body position coordinates are moved according to the movement of the user.
이에 따라 상기 하체 운동 자세 판별 단계에서는 입력되는 왼발의 초기 좌표로부터 왼발이 이동한 위치의 좌표값과 기준 이동 좌표값을 비교하고, 오른발의 초기 좌표로부터 오른발이 이동한 위치의 좌표값과 기준 이동 좌표값을 비교하여 상기 사용자의 하체 운동 자세를 판별하게 된다.Accordingly, in the step of determining the lower body movement posture, the coordinate value of the position where the left foot is moved is compared with the reference movement coordinate value from the input initial coordinate of the left foot, and the coordinate value and reference movement coordinate of the position where the right foot is moved from the initial coordinate of the right foot. The lower body workout posture of the user is determined by comparing the values.
상기 상체 운동 자세 판별 단계에서는 상기 영상기기(4)로부터 얻어지는 영상 데이터 중 상기 사용자의 상체 움직임으로 인해 이동한 위치의 상체 위치 중심점 좌표값과 기준 상체 위치 중심점 좌표값을 비교하여 상기 사용자의 상체 운동 자세를 판별하게 된다.In the upper body motion posture determination step, the upper body motion posture of the user is compared by comparing the center body coordinate value of the upper body position and the reference upper body position center point coordinate value of the position moved due to the upper body motion of the user among the image data obtained from the image device 4. To determine.
또한, 상기 영상기기(4)를 통해 얻어진 영상 데이터 중 상기 사용자의 얼굴 위치 변화 및 얼굴 크기 변화를 이용하여 상기 사용자의 상체 운동 자세를 판별하게 된다. In addition, among the image data obtained through the imaging device 4, the user's upper body workout posture is determined by using the user's face position change and face size change.
판별된 얼굴의 위치 및 회전 정보를 이용하여 상기 디스플레이부(2)에서 가상의 캐릭터를 증강시킴으로써 상기 게임 애플리케이션에 대한 상기 사용자의 몰입도 및 참여도를 증진시킬 수 있다.The user's immersion and participation in the game application may be enhanced by augmenting a virtual character in the
상기 사용자의 자세 판별 단계가 완료되면 상기 자세 판별 단계에서의 결과에 따른 피드백 단계가 진행된다.When the posture determination step of the user is completed, a feedback step according to a result of the posture determination step proceeds.
상기 자세 판별 단계에서의 결과에 따른 피드백 단계에서 상기 사용자의 자세가 기준 이동 좌표값 및 기준 상체 위치 중심점 좌표값에 부합하지 않는다고 판단되면, 상기 디스플레이부(2)에는 도 7에 도시된 바와 같은 기준 이동 좌표값 및 기준 상체 위치 중심점 좌표값을 유도하는 증강 콘텐츠가 출력된다.When it is determined that the user's posture does not match the reference movement coordinate value and the reference upper body position center point coordinate value in the feedback step according to the result in the posture determination step, the
상기 자세 판별 단계에서의 결과에 따른 피드백 단계에서 상기 사용자의 자세가 기준 이동 좌표값 및 기준 상체 위치 중심점 좌표값에 부합한다고 판단되면, 상기 디스플레이부(2)에는 다음 운동 자세에 대한 증강 콘텐츠가 출력된다.When it is determined that the user's posture matches the reference movement coordinate value and the reference upper body position center point coordinate value in the feedback step according to the result in the posture determination step, the
상기와 같이 복수 개의 운동 자세에 대한 동작을 진행한 상기 사용자가 게임 종료 버튼을 입력하거나 일정 개수의 운동 자세가 진행 완료되어 게임이 종료되면 상기 피드백 단계가 완료된다.As described above, the feedback step is completed when the user who has performed the motion for the plurality of exercise postures enters the game end button or when a certain number of exercise postures are completed and the game ends.
상기 피드백 단계 이후, 상기 디스플레이부(2)에 게임 결과가 출력되는 결과 화면 출력 단계가 진행되고, 이때, 상기 디스플레이부(2)에는 상기 사용자의 정확도 및 점수 등이 출력된다.After the feedback step, a result screen output step in which a game result is output to the
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술 될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In the detailed description of the present invention described above, it has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, but those skilled in the art or those skilled in the art will appreciate the spirit of the present invention as set forth in the claims below. And it will be understood that the present invention can be variously modified and changed within a range not departing from the technical field.
2 : 디스플레이부
4 : 영상기기
6 : 착용유닛
8 : 메인 컴퓨터2: Display unit
4: Video equipment
6: Wearing unit
8: Main computer
Claims (21)
사용자의 상체 자세 및 상체 위치를 촬영하는 영상기기;
상기 사용자의 하체 자세 및 하체 위치를 측정하는 착용유닛;
메인 컴퓨터를 이용하여 상기 영상기기 및 상기 착용유닛으로부터 얻은 상기 사용자의 운동 데이터를 판별 및 처리하는 연산처리부;
상기 사용자의 운동 데이터를 공유하기 위한 네트워크부;를 포함하는 자율주행 차량 내 스마트 운동 시스템을 이용한 운동 방법에 있어서,
시스템 시작 및 사용자 로그인 단계;
상기 자율주행 차량과 착용유닛의 동기화 단계;
상기 착용유닛과 상기 영상기기를 이용한 사용자의 자세 인식 단계;
게임 애플리케이션 출력 단계;
상기 사용자의 자세 판별 단계;
상기 자세 판별 단계에서의 결과에 따른 피드백 단계;가 포함되며,
상기 착용유닛과 상기 영상기기를 이용한 사용자의 자세 인식 단계에서, 상기 영상기기를 이용한 자세 인식은 3D Depth 이미지를 통한 골격 추적으로 진행되고,
상기 착용유닛과 상기 영상기기를 이용한 사용자의 자세 인식 단계는,
상기 영상기기를 이용하여 상기 사용자의 위치 중심점 좌표를 획득하는 단계;
상기 착용유닛을 이용하여 상기 사용자의 하체 위치 좌표를 획득하는 단계;
상기 착용유닛과 영상기기의 동기화 단계;
상기 하체 위치 좌표를 초기화하는 단계;를 포함하는 것
을 특징으로 하는 자율주행 차량 내 스마트 운동 시스템을 이용한 운동 방법.A display unit on which a game application that can interact with a user is output;
A video device that photographs a user's upper body posture and upper body position;
A wearing unit that measures the user's lower body posture and lower body position;
A calculation processing unit for determining and processing exercise data of the user obtained from the imaging device and the wearing unit using a main computer;
In the exercise method using a smart exercise system in an autonomous vehicle comprising; a network unit for sharing the user's exercise data,
System startup and user login phase;
A synchronization step of the autonomous vehicle and the wearing unit;
A posture recognition step of the user using the wear unit and the image device;
Game application output step;
Determining the posture of the user;
The feedback step according to the result in the posture determination step; includes,
In the posture recognition step of the user using the wearing unit and the imaging device, posture recognition using the imaging device proceeds to skeleton tracking through a 3D depth image,
The user's posture recognition step using the wear unit and the image device,
Obtaining coordinates of a location center point of the user using the imaging device;
Obtaining the lower body position coordinates of the user using the wearing unit;
A synchronization step of the wearing unit and the image device;
Including; initializing the lower body position coordinates
Exercise method using a smart exercise system in an autonomous vehicle, characterized in that.
상기 자율주행 차량과 착용유닛의 동기화 단계는,
메인 컴퓨터에서 상기 착용유닛의 번호를 인식하는 단계;
상기 메인 컴퓨터에 저장된 데이터베이스에서 상기 착용유닛의 번호를 검색하는 단계;를 포함하는 것
을 특징으로 하는 자율주행 차량 내 스마트 운동 시스템을 이용한 운동 방법.The method of claim 7,
The synchronization step of the autonomous vehicle and the wearing unit,
Recognizing the number of the wear unit on the main computer;
Including the step of retrieving the number of the wear unit in the database stored on the main computer;
Exercise method using a smart exercise system in an autonomous vehicle, characterized in that.
상기 메인 컴퓨터에 저장된 데이터베이스에서 상기 착용유닛의 번호를 검색하는 단계에서 상기 착용유닛의 번호가 존재하는 경우,
상기 착용유닛의 현재 사용자의 이름이 기존 사용자의 이름과 일치하는지 확인하는 단계가 진행되는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 내 스마트 운동 시스템을 이용한 운동 방법.The method of claim 8,
When the number of the wearing unit exists in the step of searching for the number of the wearing unit in the database stored in the main computer,
An exercise method using a smart exercise system in an autonomous vehicle, characterized in that a step of checking whether the name of the current user of the wear unit matches the name of an existing user.
상기 착용유닛의 현재 사용자의 이름이 기존 사용자의 이름과 일치하는지 확인하는 단계에서 상기 현재 사용자의 이름과 상기 기존 사용자의 이름이 일치하는 경우,
상기 현재 사용자가 착용한 상기 착용유닛의 번호가 선택되는 단계가 진행되는 것
을 특징으로 하는 자율주행 차량 내 스마트 운동 시스템을 이용한 운동 방법.The method of claim 9,
If the name of the current user and the name of the existing user match in the step of checking whether the name of the current user of the wearing unit matches the name of the existing user,
The step of selecting the number of the wear unit worn by the current user is in progress.
Exercise method using a smart exercise system in an autonomous vehicle, characterized in that.
상기 착용유닛의 현재 사용자의 이름이 기존 사용자의 이름과 일치하는지 확인하는 단계에서 상기 현재 사용자의 이름과 상기 기존 사용자의 이름이 일치하지 않는 경우,
상기 착용유닛의 번호에 현재 사용자의 이름이 추가 등록되는 단계;
상기 현재 사용자의 이름에 대한 데이터베이스 저장공간이 생성되는 단계;가 진행되는 것
을 특징으로 하는 자율주행 차량 내 스마트 운동 시스템을 이용한 운동 방법.The method of claim 9,
If the name of the current user and the name of the existing user do not match in the step of checking whether the name of the current user of the wearing unit matches the name of the existing user,
A step in which the name of the current user is additionally registered in the number of the wearing unit;
Creating a database storage space for the current user's name;
Exercise method using a smart exercise system in an autonomous vehicle, characterized in that.
상기 메인 컴퓨터에 저장된 데이터베이스에서 상기 착용유닛의 번호를 검색하는 단계에서 상기 착용유닛의 번호가 존재하지 않는 경우,
현재 사용자가 착용한 상기 착용유닛의 번호 및 데이터베이스 저장공간이 생성되는 단계;
생성된 상기 착용유닛의 번호가 선택되는 단계가 진행되는 것
을 특징으로 하는 자율주행 차량 내 스마트 운동 시스템을 이용한 운동 방법.The method of claim 8,
When the number of the wearing unit does not exist in the step of retrieving the number of the wearing unit from the database stored in the main computer,
Generating a database storage space and a number of the wear unit currently worn by the user;
The step in which the number of the generated wear unit is selected proceeds
Exercise method using a smart exercise system in an autonomous vehicle, characterized in that.
상기 착용유닛과 영상기기의 동기화 단계 이후, 상기 착용유닛과 상기 영상기기로부터 얻어진 데이터는 해당 착용유닛의 데이터베이스에 저장되는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 내 스마트 운동 시스템을 이용한 운동 방법.The method of claim 7,
After the synchronization step of the wear unit and the video device, the data obtained from the wear unit and the video device is stored in the database of the wear unit, exercise method using a smart exercise system in an autonomous vehicle.
상기 게임 애플리케이션 출력 단계 이후, 상기 게임 애플리케이션으로부터 얻어진 데이터는 해당 착용유닛의 데이터베이스에 저장되는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 내 스마트 운동 시스템을 이용한 운동 방법.The method of claim 7,
After the step of outputting the game application, the data obtained from the game application is stored in the database of the corresponding wear unit Exercise method using a smart exercise system in an autonomous vehicle.
상기 사용자의 자세 판별 단계에서는,
상기 사용자의 하체 위치 좌표를 통한 하체 운동 자세 판별 단계 및
상기 사용자의 얼굴 크기 변화 및 얼굴 위치 변화를 통한 상체 운동 자세 판별 단계가 동시에 진행되는 것
을 특징으로 하는 자율주행 차량 내 스마트 운동 시스템을 이용한 운동 방법.The method of claim 7,
In the step of determining the posture of the user,
Lower body movement posture determination step through the user's lower body position coordinates and
The step of determining the upper body workout posture through the change in the size of the face and the position of the face of the user is simultaneously performed
Exercise method using a smart exercise system in an autonomous vehicle, characterized in that.
상기 자세 판별 단계에서의 결과에 따른 피드백 단계에서 상기 사용자의 자세가 기준 이동 좌표값 및 기준 상체 위치 중심점 좌표값이 아니라고 판단되면,
디스플레이부에는 상기 기준 이동 좌표값 및 상기 기준 상체 위치 중심점 좌표값을 유도하는 증강 콘텐츠가 출력되는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 내 스마트 운동 시스템을 이용한 운동 방법.The method of claim 17,
If it is determined that the user's posture is not the reference movement coordinate value and the reference upper body position center point coordinate value in the feedback step according to the result in the posture determination step,
An exercise method using a smart exercise system in an autonomous vehicle, characterized in that augmented content for deriving the reference movement coordinate value and the reference upper body position center point coordinate value is output to a display unit.
상기 자세 판별 단계에서의 결과에 따른 피드백 단계에서 상기 사용자의 자세가 기준 이동 좌표값 및 기준 상체 위치 중심점 좌표값에 부합한다고 판단되면, 다음 운동 자세에 대한 증강 콘텐츠가 출력되는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 내 스마트 운동 시스템을 이용한 운동 방법.The method of claim 17,
In the feedback step according to the result in the posture determination step, if it is determined that the posture of the user matches the reference movement coordinate value and the reference upper body position center point coordinate value, autonomous driving characterized in that augmented content for the next exercise posture is output. Exercise method using the smart exercise system in the vehicle.
상기 피드백 단계 이후, 결과 화면 출력 단계가 진행되는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 내 스마트 운동 시스템을 이용한 운동 방법.The method of claim 7,
After the feedback step, an exercise method using a smart exercise system in an autonomous vehicle, characterized in that a result screen output step proceeds.
상기 결과 화면 출력 단계에서는 상기 사용자의 정확도 및 점수 등이 출력되는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량 내 스마트 운동 시스템을 이용한 운동 방법.The method of claim 20,
In the step of outputting the result screen, an exercise method using a smart exercise system in an autonomous vehicle, characterized in that the user's accuracy and score are output.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200045929A KR102127324B1 (en) | 2020-04-16 | 2020-04-16 | Smart exercise system in autonomous vehicle and exercise method using the same |
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Publications (1)
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|---|---|
| KR102127324B1 true KR102127324B1 (en) | 2020-06-26 |
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| KR1020200045929A KR102127324B1 (en) | 2020-04-16 | 2020-04-16 | Smart exercise system in autonomous vehicle and exercise method using the same |
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|---|---|
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |