KR102469575B1 - 운동량 측정을 기반으로 하는 스크린 클라이밍 시스템 - Google Patents

운동량 측정을 기반으로 하는 스크린 클라이밍 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 운동량 측정을 기반으로 하는 스크린 클라이밍 시스템이 개시된다.
본 발명에 일 실시예에 따르면, 수직 또는 일정한 기울기로 형성된 경사면에 다수의 홀드가 결합되어 구성되며, 클라이밍 영상이 조사되어 표시되는 스크린과, 상기 클라이밍 영상을 상기 스크린에 확대하여 조사하는 영상 출력장치와, 상기 클라이밍 영상에 따라 상기 스크린을 오르는 운동자를 인식하여 위치, 자세, 움직임을 포함하는 모션정보를 산출하는 모션인식장치, 및 상기 모션정보를 기초로 상기 운동자의 신체 관절 마다의 변위를 추적하고, 상기 변위에 대한 상기 에너지 대사를 상기 신체 관절 마다의 운동량으로 산출하여, 이를 기반으로 상기 운동량 정보를 상기 클라이밍 영상에 반영하여 상기 영상 출력장치로 전송하는 스마트 클리이밍 분석장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

운동량 측정을 기반으로 하는 스크린 클라이밍 시스템{SYSTEM FOR SCREEN CLIMBING BASED ON MOMENTUM MEASUREMENT}
본 발명은 운동량 측정을 기반으로 하는 스크린 클라이밍 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 운동자의 신체 관절의 변위를 추적하고, 운동량을 산출하여, 이를 기반으로 클라이밍 영상(클라이밍 게임)에 운동량 정보 및 맞춤형 운동 프로그램을 제공할 수 있는 기술에 관한 것이다.
건강에 대한 관심이 증가함에 따라, 자연암벽에서만 실시하던 클라이밍은 실내에서 다양한 인공 구조물에 부착된 홀드를 잡고 손과 발뿐만 아니라 전신을 이용하여 벽면을 올라가면서 체력을 향상시킬 수 있는 대중적인 스포츠로서 급속히 주목받고 있다. 이와 같은, 클라이밍은 심혈관기능, 유연성, 근력 및 민첩성 등의 체력증가와 함께 높은 에너지 소비로 체지방 감소에도 도움이 될 수 있으며, 체력과 기술에 의지하여 중력의 역방향으로 올라가는 클라이밍 운동의 특성상 심폐지구력과 근지구력 향상에도 효과적일 수 있다.
특히, 최근에는 스포츠적인 요소와 게임적인 요소를 추가하여, 기존 클라이밍의 위험요소를 최소화시키고 안전하게 즐길 수 있도록 하는 스크린 기반의 클라이밍 시스템이 개발되고 있는데, 성인들뿐만 아니라 유소년들이 운동 참여할 수 있도록 체감형 게임을 AR(Augmented Reality) 스크린을 통해 구현할 수 있는 AR 스크린 클라이밍이 대표적이다. 이러한 AR 스크린 클라이밍은 다양한 센서나 장치를 이용하여 운동자 신체의 움직임을 감지하여 키보드나 마우스와 같은 도구 대신 몸을 직접 이용하여 게임에 반영하는 방식으로 구현될 수 있다.
그러나, 종래의 스크린 클라이밍 시스템은 영상 추적, 홀드별 압력센서, 광센서 등을 적용한 위치추적 기술을 사용하고 있으나, 영상추적은 정확한 위치 인식이 어렵다는 한계를 가지고 있으며, 홀드별 센서 및 광센서에 의한 위치 추적은 비교적 단가가 높은 센서 및 센서 회로들을 다수 구비해야 하기 때문에 초기 설치비용이 많이 드는 문제점이 있다.
따라서, 고가의 복잡한 장치 없이도 일반적인 모션정보를 기반으로 세분화된 단계별 알고리즘으로 운동자의 운동정보를 산출할 수 있는, 새로운 방식의 스크린 클라이밍 기술에 대한 개발이 요구되고 있다.
등록특허공보 제10-1586374호(등록일자: 2016.01.12.)
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 스크린 클라이밍 시 운동자의 신체 관절의 변위를 추적하여 상기 신체 관절 마다의 운동량을 측정하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 클라이밍 영상(클라이밍 게임)에 상기 운동량 정보 및 맞춤형 운동 프로그램 정보를 반영하여 제공하는데 다른 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적은, 수직 또는 일정한 기울기로 형성된 경사면에 다수의 홀드가 결합되어 구성되며, 클라이밍 영상이 조사되어 표시되는 스크린; 상기 클라이밍 영상을 상기 스크린에 확대하여 조사하는 영상 출력장치; 상기 클라이밍 영상에 따라 상기 스크린을 오르는 운동자를 인식하여 위치, 자세, 움직임을 포함하는 모션정보를 산출하는 모션인식장치; 및, 상기 모션정보를 기초로 상기 운동자의 신체 관절 마다의 변위를 추적하고, 상기 변위에 대한 상기 에너지 대사를 상기 신체 관절 마다의 운동량으로 산출하여, 이를 기반으로 상기 운동량 정보를 상기 클라이밍 영상에 반영하여 상기 영상 출력장치로 전송하는 스마트 클라이밍 분석장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린 클라이밍 시스템에 의해 달성될 수 있다.
이때, 상기 스마트 클라이밍 분석장치는, 상기 모션정보를 기초로 상기 운동자의 신체 관절 마다 가상의 바디 포인트를 생성하여 상기 변위를 추적하고 산출하는 관절 분석부; 상기 변위에 대하여 상기 호흡가스분석장치에서 분석된 상기 운동자의 에너지 대사를 매칭하여, 상기 운동자의 신체 관절 마다의 상기 운동량을 산출하는 운동량 분석부; 상기 운동자의 신체 관절 중에서 상기 운동량에 따른, 운동 성취도, 운동 레벨에 따라 특정 신체 관절의 운동량을 증가시키도록 상기 클라이밍 영상에 반영하거나, 상기 운동자의 선택에 따라 특정 신체 관절의 운동량을 증가시키도록 상기 클라이밍 영상에 반영하는 맞춤형 클라이밍부; 및 상기 운동자의 개인정보와 운동시간, 운동횟수, 운동결과 정보를 관리하는 운동자 관리부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 관절 분석부는, 상기 운동자의 신체 관절 마다 매칭되는 가상의 상기 바디 포인트로 구분되는 스켈레톤(Skeleton)을 구성하여, 상기 운동자의 스켈레톤이 추적하고 있는 상기 신체 관절 마다의 변위량을 구하고, 상기 운동자의 스켈레톤이 추적하고 있는 상기 신체 관절의 현재 위치를 구하고, 상기 운동자의 스켈레톤이 추적하고 있는 상기 신체 관절의 변위량의 절대값을 구하며, 상기 운동자의 스켈레톤이 추적하고 있는 상기 신체 관절의 변위량의 절대값을 반올림해 정리할 수도 있다.
또한, 상기 운동량 분석부는, 상기 운동자의 스켈레톤이 추적하고 있는 상기 신체 관절의 변위량의 절대값을 반올림한 값을 상기 신체 관절의 수치에 반영하고, 상기 운동자의 스켈레톤이 추적하고 있는 상기 신체 관절의 운동량을 이미지로 표현하기 위해서 상기 이미지의 컬러에 맞도록 상기 수치를 변환하며, 및 상기 운동자의 스켈레톤이 추적하고 있는 상기 신체 관절의 운동량 이미지의 컬러 속성에 상기 수치를 반영할 수도 있다.
또한, 상기 운동량 분석부는, 상기 스켈레톤이 추적하고 있는 상기 신체 관절의 변위량의 합을, 특정수치로 나눠서 평균을 구하여, 상기 신체 관절 마다의 평균적인 운동량을 구하는 과정을 더 수행하며, 상기 특정수치는, 상기 클라이밍 영상시간 동안의 상기 운동자의 운동량을 시간당 운동량으로 계산한 결과와 동일하거나 근사하도록, 상기 운동자의 운동량 총량의 합을 나눈 자연수일 수도 있다.
또한, 본 발명에 의하면 상기 운동자가 착용하여 호흡가스를 측정하고 에너지 대사를 분석하는 호흡가스분석장치를 더 포함할 수 있다. 상기 호흡가스분석장치는, 상기 운동자의 최고산소섭취량(VO2peak), 호흡교환율(RER) 중에서 어느 하나 이상을 측정하여, 운동강도(Mets), 시간당 에너지 소비량(Kcal/h) 중 어느 하나를 포함하는 상기 에너지 대사를 분석하며, 최대심박수(HRmax)를 추가로 측정하여 분석할 수도 있다.
또한, 상기 클라이밍 영상은, 상기 운동자가 상기 스크린의 상기 경사면에 다수의 상기 홀드를 이용하여 오르는 체감형 AR(Augmented Reality) 게임일 수도 있다.
이 외에도, 본 발명을 구현하기 위한 다른 시스템, 방법 및 상기 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 의해서도 달성된다.
본 발명에 따르면, 스크린 클라이밍 시 운동자의 신체 관절의 변위를 추적하고, 호흡가스분석을 통한 에너지 대사를 분석하여 상기 신체 관절 마다의 운동량을 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 클라이밍 영상(클라이밍 게임)에 상기 운동량 정보 및 맞춤형 운동 프로그램을 반영하여 제공함으로써, 성인뿐만 아니라 유소년의 흥미를 향상시켜 건강증진을 도모하고 운동과 게임의 장점을 모두 기대할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 운동량 측정을 기반으로 하는 스크린 클라이밍 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 클라이밍 분석장치의 내부 구성을 상세하게 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 운동량 측정을 기반으로 하는 스크린 클라이밍 과정의 전체적인 순서도이다.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 클라이밍의 예시를 나타내는 화면이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 본 발명에서 첨부된 구성도(블록도)의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있다. 이러한 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또한, 몇 가지 대체 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 인접하거나 순서에 따라 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
또한, 각각의 게시된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배열은 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위를 포괄하는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 그 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다.
한편, 본 발명에서 사용되는 용어들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 운동자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 이해되어야 할 것이다. 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나 이상의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
시스템의 구성
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 운동량 측정을 기반으로 하는 스크린 클라이밍 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전체 시스템은 통신망(100), 스크린(200), 영상 출력장치(300), 모션인식장치(400), 호흡가스분석장치(500) 및 스마트 클리이밍 분석장치(600)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신망(100)은, 스크린(200), 영상 출력장치(300), 모션인식장치(400), 호흡가스분석장치(500) 및 스마트 클리이밍 분석장치(600) 간의 데이터 전송 및 정보 교환을 위한 일련의 데이터 송수신 동작을 수행할 수 있는 네트워크 망으로 구성될 수 있다.
보다 구체적으로, 이러한 통신망(100)은, 근거리 통신망(LAN: Local Area Network), 도시권 통신망(MAN: Metropolitan Area Network), 광역 통신망(WAN: Wide Area Network), 종합정보통신망(ISDN: Integrated Services Digital Network), 무선랜(wireless LAN), 이동통신망(mobile communication network), 와이파이(Wireless Fidelity), 블루투스(Bluetooth) 또는 지그비(ZigBee) 등 중에서 어느 하나이거나, 이들의 조합으로 연계되어 구성될 수 있는 다양한 형태의 유/무선 통신망일 수 있으나, 이는 하나의 예를 들어 설명한 것으로, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 공지된 통신기술을 제한없이 채택하여 사용할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린(200)은 수직 또는 일정한 기울기로 형성된 경사면(210)에 다수의 홀드(220)가 결합되어 구성되며, 클라이밍 영상이 조사되어 표시되는 장치일 수 있다.
보다 구체적으로, 이러한 스크린(200)는 운동 기능과 게임 기능이 접목될 수 있도록 수직 또는 일정한 기울기를 가지는 경사면(210)에 다수의 홀드(210)가 결합되어 형성된 인공 암벽구조물일 수 있는데, 이후 설명되는 영상 출력장치(300)에서 조사되는 운동정보(예를 들면, 운동량 정보, 맞춤형 운동 프로그램 정보 등)와 게임정보(예를 들면, 캐릭터, 아이템, 레벨, 스코어 정보 등)를 포함하는 클라이밍 영상이 조사되어 디스플레이 되는 스크린 기능도 수행할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 출력장치(300)는, 상기 클라이밍 영상을 스크린(200)에 확대하여 조사하는 기능을 포함하는 디지털 기기일 수 있다.
보다 구체적으로, 이러한 영상 출력장치(300)는 스크린(200)과 마주보는 클라이밍 공간의 상부 또는 천장에 설치되어 상기 클라이밍 영상을 스크린(200)에 맵핑하여 조사할 수 있는데, 일 예로, 영상 출력장치(300)는 운동자의 손과 발이 순차적으로 터치 또는 파지하는 홀드(220)의 변경 위치를, 문자 또는 이미지로 조사하여 경로를 안내할 수 있는 빔 프로젝터 기능을 수행할 수 있어서, 스크린(200)에 상기 클라이밍 영상을 확대하여 조사할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 모션인식장치(300)는, 상기 클라이밍 영상에 따라 스크린(200)을 오르는 운동자를 인식하여 위치, 자세, 움직임을 포함하는 모션정보를 산출할 수 있는 기능을 포함하는 디지털 기기일 수 있다.
보다 구체적으로, 이러한 모션인식장치(300)는 스크린(200) 상에서의 운동자 위치, 자세, 움직임을 인식할 수 있는 장치일 수 있는데, 예를 들면, 적외선 센서 등을 이용한 광 센서 방식과 압력센서 방식, 카메라를 이용한 영상방식 등이 적용될 수 있을 것이다. 본 발명에서는 영상방식의 경우를 일 예로 살펴보면, 스크린(200)과의 거리를 미리 측정하여 입력하고, 이후 운동자와의 거리를 측정한 후 깊이의 차이를 산출하여 스크린(200)과 운동자를 분리하여 인식할 수 있다. 이때, 모션인식장치(300)는 운동자의 동작을 실시간으로 감지하도록 프로그래밍 될 수 있으며, 깊이 이미지를 캡쳐하기 위해 사용되는 적외선 조명기(IR illuminator), 3D(three-dimensional) 카메라 및 RGB 카메라를 포함할 수 있다.
예를 들면, 스크린(200)의 경사면(210)과 홀드(220) 전체가 찍히도록 촬영할 수 있으며, 촬영된 영상을 위치 검출정보로 활용하여 운동자의 손과 발을 검출하고, 상기 손과 발이 검출된 촬영된 영상과 미리 저장되어 있는 해당 스크린(200)의 경사면(210) 기준 영상을 매칭하여, 해당 운동자의 상기 손과 발이 위치한 부분의 홀드(220)를 검출할 수 있다.
또한, 모션인식장치(300)는 감지된 운동자가 이동하는 동안 손이 파지하고 발이 짚고 있는 홀드(320)가 어느 위치에 있는지를 확인할 수 있다. 이러한 모션인식장치(300)에서 감지한 운동자의 위치 및 이동 경로와, 손과 발에 접촉된 홀드(320)의 위치를 포함하는 모션정보는 이후 설명되는 클라이밍 분석장치(600)에 전송할 수 있다. 한편, 광 센서 방식과 압력센서 방식은 공지된 기술을 제한없이 적용할 수 있으므로 본 발명에서는 상세한 설명을 생략하도록 한다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 호흡가스분석장치(500)는, 상기 운동자가 착용하여 호흡가스를 측정하고 해당 운동자의 에너지 대사를 분석하는 기능을 포함하는 디지털 기기일 수 있다.
보다 구체적으로, 이러한 호흡가스분석장치(500)는 공지된 호흡 측정기기 일 수 있는데, 운동강도를 측정하기 위하여 클라이밍 시, 운동자가 마스크 형태의 휴대용 형태의 호흡가스분석기를 착용하여 최대산소섭취량(VO2peak), 호흡교환율(RER), 운동강도(Mets), 시간당 에너지 소비량(Kcal/h)을 측정할 수 있으며, 부가적으로 공지된 심박측정 기능이 추가되어 최대심박수(HRmax)를 더 측정할 수도 있다. 즉, 상기 운동자의 최고산소섭취량(VO2peak), 호흡교환율(RER) 중에서 어느 하나 이상을 측정하여, 운동강도(Mets), 시간당 에너지 소비량(Kcal/h) 중 어느 하나를 포함하는 상기 에너지 대사를 분석할 수 있으며, 최대심박수(HRmax)를 추가로 측정하여 분석할 수도 있다.
이때, 상기 최대심박수(HRmax: maximal heart rate)는 운동자가 달성할 수 있는 최대의 심박수의 1분간 값을 의미할 수 있으며, 상기 최대산소섭취량(VO2peak: maximal oxygen uptake)은 운동자가 운동강도를 높여 달성할 수 있는 최대한의 산소섭취능력을 의미할 수 있다. 또한, 상기 호흡교환율(RER: respiratory exchange ratio)은 1분동안 흡입한 산소의 양과 배출하는 이산화탄소의 양의 비율을 의미할 수 있으며, 상기 운동강도(Mets)는 단위시간에 있어서의 운동량으로 1분당 소비산소량(산소섭취량)을 의미할 수 있다. 또한, 상기 시간당 에너지 소비량(Kcal/h)는, 운동자가 시간당 소비한 칼로리를 의미할 수 있다.
마지막으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 클리이밍 분석장치(600)는, 상기 모션정보를 기초로 상기 운동자의 신체 관절 마다의 변위를 추적하고, 상기 변위에 대한 상기 에너지 대사를 상기 신체 관절 마다의 운동량으로 산출하여, 이를 기반으로 상기 운동량 정보를 상기 클라이밍 영상에 반영하여 상기 영상 출력장치로 전송하는 기능을 포함하는 디지털 기기일 수 있다.
보다 구체적으로, 이러한 스마트 클리이밍 분석장치(600)은, 스크린 클라이밍 시 운동자의 신체 관절의 변위를 추적하고, 호흡가스분석을 통한 에너지 대사를 분석하여 상기 신체 관절 마다의 운동량을 정확하게 측정할 수 있다. 또한, 클라이밍 영상(클라이밍 게임)에 상기 운동량 정보 및 맞춤형 운동 프로그램 정보를 반영하여 제공함으로써, 성인뿐만 아니라 유소년의 건강증진을 도모하고 흥미를 향상시켜 운동과 게임의 장점을 모두 기대할 수 있다. 이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 클리이밍 분석장치(600)는 도 2를 참조한 이하의 상세한 설명에 의해 보다 구체적으로 이해될 수 있을 것이다.
한편, 스마트 클리이밍 분석장치(600)는 메모리 수단을 구비하고 마이크로프로세서를 탑재하여 연산 능력을 갖춘 디지털 기기로, 통신기능을 포함하고 있다면 얼마든지 본 발명에 따른 단말장치로서 채택될 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 일 실시예를 나타내는 도 1에서는 모션인식장치(400), 호흡가스분석장치(500) 및 스마트 클리이밍 분석장치(600)가 별개로 구성되어 있는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명을 구현 시 필요에 따라, 이들 중 일부 또는 전부를 통합하여 구성할 수 있는 것은 당업자에게 자명할 것이다.
스마트 클리이밍 분석장치(600)의 구성
이하의 상세한 설명에서는, 본 발명의 구현을 위하여 중요한 기능을 수행하는 스마트 클리이밍 분석장치(600)의 내부 구성 및 각 구성요소의 기능에 대하여 살펴보기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 클리이밍 분석장치(600)의 내부 구성을 상세하게 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 클리이밍 분석장치(600)는, 관절 분석부(610), 운동량 분석부(620), 맞춤형 클라이밍부(630), 운동자 관리부(640), 데이터베이스(650), 통신부(660) 및 제어부(670)를 포함하여 구성될 수 있다.
이러한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 관절 분석부(610), 운동량 분석부(620), 맞춤형 클라이밍부(630), 운동자 관리부(640), 데이터베이스(650), 통신부(660) 및 제어부(670)는 그 중 적어도 일부가 스크린(200), 영상 출력장치(300), 모션인식장치(400) 및 호흡가스분석장치(500)와 데이터를 송수신하는 프로그램 모듈들일 수 있다. 이러한 프로그램 모듈들은 운영 시스템, 응용 프로그램 모듈 및 기타 프로그램 모듈의 형태로 스마트 클리이밍 분석장치(600)에 포함될 수 있으며, 물리적으로는 여러 가지 공지의 기억 장치 상에 저장될 수 있는데, 하드웨어적인 구성요소(예를 들면, 범용 프로세서, 전용 프로세서) 및/또는 소프트웨어적인 구성요소(예를 들면, 펌웨어, 애플리케이션, 프로그램 모듈)와 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 또한, 이러한 프로그램 모듈들은 스마트 클리이밍 분석장치(600)와 통신 가능한 원격 기억 장치에 저장될 수도 있다. 한편, 이러한 프로그램 모듈들은 본 발명에 따라 후술할 특정 업무를 수행하거나 특정 추상 데이터 유형을 실행하는 루틴, 서브루틴, 프로그램, 오브젝트, 컴포넌트, 데이터 구조 등을 포괄하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 관절 분석부(610)는 모션인식장치(400)에서 제공(전송)하는 모션정보를 기초로 상기 운동자의 신체 관절 마다의 가상의 바디 포인트를 생성하여 변위를 추적하여 산출하는 기능을 수행할 수 있다.
보다 구체적으로, 이러한 관절 분석부(610)는 클라이밍 영상에 따라 스크린(200)의 경사면(210)을 홀드(220)를 이용하여 오르는 운동자를 인식하여 위치, 자세, 움직임을 포함하는 상기 모션정보를 기초로, 감지된 상기 운동자의 신체 관절 마다(예를 들면 머리, 손목, 발목 등) 가상의 바디 포인트를 생성하고, 운동자가 이동하는 동안 상기 바디 포인트의 위치를 추적하여 그 변위를 산출할 수 있다.
예를 들면, 상기 운동자의 신체를 다수의 뼈(뼈대)로 구분하는 스켈레톤(Skeleton)으로 구성하여 다수의 신체 관절 마다 매칭되는 상기 바디 포인트로 구분할 수 있고, 상기 신체 관절 마다(바디 포인트)의 변위량을 추적하여 산출할 수 있다.
이러한 상기 변위량을 추적하여 산출하는 과정은, 상기 운동자의 스켈레톤이 추적하고 있는 신체 관절(바디 포인트)의 변위량을 구하고, 이어서, 상기 운동자의 스켈레톤이 추적하고 있는 신체 관절(바디 포인트)의 현재 위치를 구할 수 있다. 이어서 상기 운동자의 스켈레톤이 추적하고 있는 신체 관절(바디 포인트)의 변위량의 절대값을 구하고, 상기 운동자의 스켈레톤이 추적하고 있는 신체 관절(바디 포인트)의 변위량의 절대값을 반올림 하는 과정을 수행하여 산출할 수 있는데, 본 발명의 일 실시예에 따른 관절 분석부(610)의 구체적인 설명은 도 3을 참조한 이하의 상세한 설명에 의해 보다 구체적으로 이해될 수 있을 것이다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 운동량 분석부(620)는, 상기 관절 분석부(610)에서 산출된 상기 운동자의 신체 관절 마다의 변위에 대하여 상기 호흡가스분석장치(500)에서 분석된 상기 운동자의 에너지 대사를 매칭하여, 상기 운동자의 신체 관절 마다의 운동량을 산출하는 기능을 수행할 수 있다.
보다 구체적으로, 이러한 운동량 분석부(620)는 호흡가스분석장치(500)에서 측정된 상기 운동자의 최고산소섭취량(VO2peak), 호흡교환율(RER), 운동강도(Mets), 시간당 에너지 소비량(Kcal/h) 중 어느 하나를 포함하는 상기 에너지 대사를 분석할 수 있으며, 최대심박수(HRmax)를 추가로 측정하여 분석할 수도 있는데, 분석된 상기 운동자의 상기 에너지 대사를 상기 운동자의 신체 관절 마다의 상기 변위에 매칭하여 상기 신체 관절 마다의 운동량을 산출할 수 있다.
또한, 운동량 분석부(620)에서 상기 운동량을 산출하는 과정은, 상기 운동자의 스켈레톤이 추적하고 있는 상기 신체 관절(바디 포인트)의 변위량의 절대값을 반올림한 값을 상기 신체 관절의 수치(운동량 수치)에 반영하고, 상기 운동자의 스켈레톤이 추적하고 있는 상기 신체 관절(바디 포인트)의 운동량을 이미지로 표현하기 위해서 상기 이미지의 컬러에 맞도록 상기 수치를 변환할 수 있다. 이어서, 상기 운동자의 스켈레톤이 추적하고 있는 상기 신체 관절(바디 포인트)의 운동량 이미지의 컬러 속성에 상기 수치를 반영하는 과정을 수행하여 산출할 수 있다.
이때, 운동량 분석부(620)는, 상기 스켈레톤이 추적하고 있는 상기 신체 관절(바디 포인트)의 변위량의 합을, 상기 신체 관절(바디 포인트)의 수로 나눠서 평균을 구하여, 상기 신체 관절 마다의 평균적인 운동량을 구하는 과정을 더 수행할 수 있다. 또한, 상기 스켈레톤이 추적하고 있는 상기 신체 관절(바디 포인트)의 변위량의 합을, 특정수치로 나눠서 평균을 구하여, 상기 신체 관절 마다의 평균적인 운동량을 구하는 과정을 더 수행할 수도 있는데, 상기 특정수치는, 상기 클라이밍 영상시간 동안의 상기 운동자의 운동량을 시간당 운동량으로 계산한 결과와 동일하거나 근사하도록, 상기 운동자의 운동량 총량의 합을 나눈 자연수일 수 있다.
이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 운동량 분석부(620)의 구체적인 설명은 도 3을 참조한 이하의 상세한 설명에 의해 보다 구체적으로 이해될 수 있을 것이다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 맞춤형 클라이밍부(630)는, 상기 운동자의 신체 관절 중에서 상기 운동량에 따른, 운동 성취도, 운동 레벨에 따라 특정 신체 관절의 운동량을 증가시키도록 상기 클라이밍 영상에 반영하거나, 상기 운동자의 선택에 따라 특정 신체 관절의 운동량을 증가시키도록 상기 클라이밍 영상에 반영하는 기능을 수행할 수 있다.
보다 구체적으로, 이러한 맞춤형 클라이밍부(630)는 상기 운동자의 신체 관절 중에서 운동량에 따른 성취도를 시각적으로 표시하여 줄 수 있으며, 운동량이 부족한 부위를 체크하여 표시해 줄 수도 있다. 또한, 운동 레벨(STAGE)이 올라감으로써 운동량이 부족한 특정 신체 관절을 강화하기 위하여 해당 관절의 운동량을 증가시키도록 프로그램화 하여 상기 클라이밍 영상(클라이밍 게임)에 반영하여 제공할 수도 있다.
또한, 맞춤형 클라이밍부(630)는 상기 운동자가 미리 특히 강화하고 싶은 신체 관절 부위를 지정(선택)할 수 있도록 하여, 상기 운동자의 선택에 따라 특정 신체 관절의 운동량을 증가시키도록 프로그램화 하여 상기 클라이밍 영상(클라이밍 게임)에 반영하여 제공할 수도 있다. 이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 맞춤형 클라이밍부(630)는 도 4a 내지 도 4e를 참조한 이하의 상세한 설명에 의해 보다 구체적으로 이해될 수 있을 것이다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 운동자 관리부(640)는 상기 운동자의 개인정보와 운동시간, 운동횟수, 운동결과 정보를 관리하는 기능을 수행할 수 있다.
보다 구체적으로, 이러한 운동자 관리부(640)는 클라이밍 영상(클라이밍 게임)에 따라 스크린 클라이밍 시, 상기 운동자의 개인정보(예를 들면, 가입정보, 로그인 정보, 건강정보 등)와 운동시간(일/월별 운동시간 관리), 운동횟수(운동 성취도 관리), 운동결과 정보(에너지 대사, 운동량 관리)를 관리하여 해당 사용자에게 적합한 운동과정과 프로그램을 제공할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터베이스(650)는, 클라이밍 영상 정보, 운동자 정보, 운동기록, 운동정보(예를 들면, 운동량 정보, 맞춤형 운동 프로그램 정보 등), 게임정보(예를 들면, 캐릭터, 아이템, 레벨, 스코어 정보 등) 등을 저장할 수 있는 저장장치일 수 있다. 또한, 스크린(200), 영상 출력장치(300), 모션인식장치(400) 및/또는 호흡가스분석장치(500)의 접속(로그인) 정보, 정보 송수신 내역 등을 더 저장할 수도 있다. 이러한, 데이터베이스(650)는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 포함하는 개념으로서, 협의의 데이터베이스뿐만 아니라, 파일 시스템에 기반한 데이터 기록 등을 포함하는 넓은 의미의 데이터베이스도 포함하여 지칭하며, 단순한 로그의 집합이라도 이를 검색하여 데이터를 추출할 수 있다면 본 발명에서 말하는 데이터베이스에 포함될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신부(660)는, 스마트 클리이밍 분석장치(600)의 내부 구성들이 스크린(200) 및 영상 출력장치(300), 모션인식장치(400), 호흡가스분석장치(500) 와 같은 외부 장치와 데이터(정보)를 송수신할 수 있도록 하는 기능을 수행할 수 있다. 공지된 유/무선의 통신방식을 제한없이 채택할 수 있다.
마지막으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(670)는, 관절 분석부(610), 운동량 분석부(620), 맞춤형 클라이밍부(630), 운동자 관리부(640), 데이터베이스(650) 및 통신부(660) 간의 데이터의 흐름을 제어하는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 제어부(670)는 외부로부터의, 또는 스마트 클리이밍 분석장치(600)의 각 구성요소 간의 데이터의 흐름을 제어함으로써, 관절 분석부(610), 운동량 분석부(620), 맞춤형 클라이밍부(630), 운동자 관리부(640), 데이터베이스(650) 및 통신부(660)에서 각각 고유 기능을 수행하도록 제어할 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명에 따른 스마트 클리이밍 분석장치(600)에 대한 이해를 돕기 위해, 이하의 상세한 설명에서는 스크린 클라이밍 과정(방법)에 대하여, 일례를 들어 설명한다.
스크린 클라이밍 과정
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 운동량 측정을 기반으로 하는 스크린 클라이밍 과정의 전체적인 순서도이다.
도 3을 참조하면, 먼저, 상기 변위량을 추적하여 산출하는 과정은, 상기 운동자의 스켈레톤이 추적하고 있는 신체 관절(바디 포인트)의 변위량을 구하는 과정(S10)을 수행할 수 있다.
이어서, 상기 운동자의 스켈레톤이 추적하고 있는 신체 관절(바디 포인트)의 현재 위치를 구하는 과정(S20)을 수행할 수 있다.
이어서, 상기 운동자의 스켈레톤이 추적하고 있는 신체 관절(바디 포인트)의 변위량의 절대값을 구하는 과정(S30)을 수행할 수 있다.
이어서, 상기 운동자의 스켈레톤이 추적하고 있는 신체 관절(바디 포인트)의 변위량의 절대값을 반올림 하는 과정(S40)을 수행할 수 있다.
이어서, 상기 운동량을 산출하는 과정으로, 상기 운동자의 스켈레톤이 추적하고 있는 상기 신체 관절(바디 포인트)의 변위량의 절대값을 반올림한 값을 상기 신체 관절의 수치(운동량 수치)에 반영하는 과정(S50)을 수행할 수 있다.
이어서, 상기 운동자의 스켈레톤이 추적하고 있는 상기 신체 관절(바디 포인트)의 운동량을 이미지로 표현하기 위해서 상기 이미지의 컬러에 맞도록 상기 수치를 변환하는 과정(S60)을 수행할 수 있다.
이어서, 상기 운동자의 스켈레톤이 추적하고 있는 상기 신체 관절(바디 포인트)의 운동량 이미지의 컬러 속성에 상기 수치를 반영하는 과정(S70)을 수행하여 산출할 수 있다.
이때, 상기 스켈레톤이 추적하고 있는 상기 신체 관절(바디 포인트)의 변위량의 합을, 상기 신체 관절(바디 포인트)의 수로 나눠서 평균을 구하여, 상기 신체 관절 마다의 평균적인 운동량을 구하는 과정을 더 수행할 수 있다. 또한, 상기 스켈레톤이 추적하고 있는 상기 신체 관절(바디 포인트)의 변위량의 합을, 특정수치로 나눠서 평균을 구하여, 상기 신체 관절 마다의 평균적인 운동량을 구하는 과정을 더 수행할 수도 있는데, 이때, 상기 특정수치는, 상기 클라이밍 영상시간 동안의 상기 운동자의 운동량을 시간당 운동량으로 계산한 결과와 동일하거나 근사하도록, 상기 운동자의 운동량 총량의 합을 나눈 자연수일 수 있다.
이러한, 상기 변위량 및 상기 운동량을 산출하는 과정의 프로그램 예시를 들면, 상기 S10 과정은 "currDelta1 = current0.transform.position.x - currPos1;",상기 S20 과정은 "currPos1 = current0.transform.position.x;", 상기 S30 과정은 "displacement1+= Mathf.Abs(currDelta1);", 상기 S40 과정은 "displacement1 = Mathf.Round(displacement0 * 10) * 0.1f;", 상기 S50 과정은 "Camera.main.GetComponent<testMeasureController>().fBody01= displacement1;, 상기 S60 과정은 "fColor1 = 0.1f + (fBody01 * 10 / 255);", 상기 S70 과정은 "body01.color = new Color(1, 0, 0, fColor1);"으로 프로그램 하여 코딩할 수 있으며, 상기 신체 관절 마다의 평균적인 운동량을 구하는 과정은 "float ftotal = (fBody01 + fBody01_1 + fBody01_2 + fBody01_3 + fBody02 + fBody02_1 + fBody02_2 + fBody02_3 + fBody03 + fBody03_1 + fBody03_2 + fBody03_3 + fBody04 + fBody04_1 + fBody04_2 + fBody04_3) /17(신체 관절의 수 또는 특정수치);" 으로 프로그램 하여 코딩할 수 있다.
스크린 클라이밍 예시
이하의 상세한 설명에서는, 본 발명에 의한 스크린 클라이밍을 구현하기 위하여 모션인식장치(400)로 '키넥트 V2'모듈을 적용하여 25개의 신체 관절을 인식하고 이중에서 16개의 관절을 추적하는 경우를 일 예를 들어 설명하지만, 이는 설명의 편의를 위해 가장 대표적인 과정을 설명한 것으로, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
이때, 상기 16개의 신체 관절은 HandLeft(왼손), WristLeft(왼손목), ElbowLeft(왼팔굼치), ShoulderLeft(왼쪽어깨), HandRight(오른손), WristRight(오른손목), ElbowRight(오른팔굼치), ShoulderRight(오른쪽 어깨), FootLeft(왼발), AnkleLeft(왼발목), KneeLeft(왼무릎), HipLeft(왼쪽 엉덩이), FootRight(오른발), AnkleRight(오른발목), KneeRight(오른발목), HipRight(오른쪽 엉덩이)일 수 있다.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 클라이밍의 예시를 나타내는 화면이다.
먼저, 도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 AR 스크린 클라이밍을 이용한 클라이밍 영상(클라이밍 게임)에서 스켈레톤 바디를 표시한 화면이며, 도 4b는 상기 클라이밍 영상 상에서 상기 스켈레톤 바디를 제거한 화면이고, 도 4c는 상기 클라이밍 영상 상에서 현재 추적하고 있는 스켈레톤 바디를 표시한 화면으로 흰색원(W)은 현재 추적하고 있는 관절, 회색원(B)은 인식은 하고 있으나 추적하지 않는 관절을 의미할 수 있다. 이때, 1/60초(단, 측정하는 기기의 성능에 따라서 차이가 있음)마다 추적하고 있는 관절의 움직임 변위량을 누적해서 기록할 수 있다.
이어서, 도 4d는 클라이밍 영상 상에서 현재 추적하고 있는 스켈레톤의 관절파트와 이름을 디스플레이 하고 있으며, 도 4e는 클라이밍 영상(클라이밍 게임) 중 '에베레스트 게임'에 적용된 예시적인 칼로리(운동량) 측정 결과(성인이 99초동안 게임플레이)를 보여주고 있다.
따라서, 본 발명에서 스크린 클라이밍 시 운동자의 신체 관절의 변위를 추적하고, 호흡가스분석을 통한 에너지 대사를 분석하여 상기 신체 관절 마다의 운동량을 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 클라이밍 영상(클라이밍 게임)에 상기 운동량 정보 및 맞춤형 운동 프로그램을 반영하여 제공함으로써, 성인뿐만 아니라 유소년의 흥미를 향상시켜 건강증진을 도모하고 운동과 게임의 장점을 모두 기대할 수 있는 효과가 있다.
이상 설명된 본 발명에 따른 실시 예들은 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
또한, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시 예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다. 따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시 예에 국한되어 정해지는 것은 아니며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 그 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 통신망
200: 스크린
300: 영상 출력장치
400: 모션인식장치
500: 호흡가스분석장치
600: 스마트 클리이밍 분석장치
610: 관절 분석부
620: 운동량 분석부
630: 맞춤형 클라이밍부
640: 운동자 관리부
650: 데이터베이스
660: 통신부
670: 제어부

Claims (7)

  1. 수직 또는 일정한 기울기로 형성된 경사면에 다수의 홀드가 결합되어 구성되며, 클라이밍 영상이 조사되어 표시되는 스크린;
    상기 클라이밍 영상을 상기 스크린에 확대하여 조사하는 영상 출력장치;
    상기 클라이밍 영상에 따라 상기 스크린을 오르는 운동자를 인식하여 위치, 자세, 움직임을 포함하는 모션정보를 산출하는 모션인식장치; 및,
    상기 모션정보를 기초로 상기 운동자의 신체 관절 마다의 변위를 추적하고, 상기 변위에 대한 에너지 대사를 상기 신체 관절 마다의 운동량으로 산출하여, 이를 기반으로 상기 운동량 정보를 상기 클라이밍 영상에 반영하여 상기 영상 출력장치로 전송하는 스마트 클리이밍 분석장치;를 포함하며,
    상기 스마트 클리이밍 분석장치는,
    상기 모션정보를 기초로 상기 운동자의 신체 관절 마다 가상의 바디 포인트를 생성하여 상기 변위를 추적하고 산출하는 관절 분석부;
    상기 변위에 대하여 상기 운동자의 에너지 대사를 매칭하여, 상기 운동자의 신체 관절 마다의 상기 운동량을 산출하는 운동량 분석부;
    상기 운동자의 신체 관절 중에서, 상기 운동량에 따른, 운동 성취도, 운동 레벨에 따라 특정 신체 관절의 운동량을 증가시키도록 상기 클라이밍 영상에 반영하거나, 상기 운동자의 선택에 따라 특정 신체 관절의 운동량을 증가시키도록 상기 클라이밍 영상에 반영하는 맞춤형 클라이밍부; 및
    상기 운동자의 개인정보와 운동시간, 운동횟수, 운동결과 정보를 관리하는 운동자 관리부;를 포함하고,
    상기 관절 분석부는,
    상기 운동자의 신체 관절 마다 매칭되는 가상의 상기 바디 포인트로 구분되는 스켈레톤(Skeleton)을 구성하여, 상기 운동자의 스켈레톤이 추적하고 있는 상기 신체 관절 마다의 변위량을 구하고,
    상기 운동자의 스켈레톤이 추적하고 있는 상기 신체 관절의 현재 위치를 구하고,
    상기 운동자의 스켈레톤이 추적하고 있는 상기 신체 관절의 변위량의 절대값을 구하며,
    상기 운동자의 스켈레톤이 추적하고 있는 상기 신체 관절의 변위량의 절대값을 반올림해 정리하는 것을 특징으로 하며,
    상기 운동량 분석부는,
    상기 운동자의 스켈레톤이 추적하고 있는 상기 신체 관절의 변위량의 절대값을 반올림한 값을 상기 신체 관절의 수치에 반영하고,
    상기 운동자의 스켈레톤이 추적하고 있는 상기 신체 관절의 운동량을 이미지로 표현하기 위해서 상기 이미지의 컬러에 맞도록 상기 수치를 변환하며,
    상기 운동자의 스켈레톤이 추적하고 있는 상기 신체 관절의 운동량 이미지의 컬러 속성에 상기 수치를 반영하는 것을 특징으로 하는 스크린 클라이밍 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 운동량 분석부는,
    상기 스켈레톤이 추적하고 있는 상기 신체 관절의 변위량의 합을, 상기 신체 관절의 수로 나눠서 평균을 구하여, 상기 신체 관절 마다의 평균적인 운동량을 구하는 것을 특징으로 하는 스크린 클라이밍 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 운동량 분석부는,
    상기 스켈레톤이 추적하고 있는 상기 신체 관절의 변위량의 합을, 특정수치로 나눠서 평균을 구하여, 상기 신체 관절 마다의 평균적인 운동량을 구하며,
    상기 특정수치는, 상기 클라이밍 영상시간 동안의 상기 운동자의 운동량을 시간당 운동량으로 계산한 결과와 동일하거나 근사하도록, 상기 운동자의 운동량 총량의 합을 나눈 자연수인 것을 특징으로 하는 스크린 클라이밍 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 운동자가 착용하여 호흡가스를 측정하고 상기 에너지 대사를 분석하는 호흡가스분석장치를 더 포함하며,
    상기 호흡가스분석장치는,
    상기 운동자의 최고산소섭취량(VO2peak), 호흡교환율(RER) 중에서 어느 하나 이상을 측정하여, 운동강도(Mets), 시간당 에너지 소비량(Kcal/h) 중 어느 하나를 포함하는 상기 에너지 대사를 분석하며, 최대심박수(HRmax)를 추가로 측정하여 분석하는 것을 특징으로 하는 스크린 클라이밍 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 클라이밍 영상은,
    상기 운동자가 상기 스크린의 상기 경사면을 다수의 상기 홀드를 이용하여 오르는 체감형 AR(Augmented Reality) 게임인 것을 특징으로 하는 스크린 클라이밍 시스템.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102557953B1 (ko) * 2023-03-16 2023-07-20 주식회사 케이에이씨미디어그룹 안무 분석 시스템
WO2023167553A1 (ko) * 2022-03-03 2023-09-07 주식회사 아스포즈 운동량 측정을 기반으로 하는 스크린 클라이밍 시스템

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140133373A (ko) * 2013-05-11 2014-11-19 계명대학교 산학협력단 사용자 운동 패턴을 이용한 모션 인식 기반의 운동 시스템 및 방법
KR101586374B1 (ko) 2015-08-06 2016-01-19 (주) 피디케이리미티드 상호작용 암벽 기반 스크린 클라이밍 학습 시스템 및 방법
KR20190094938A (ko) * 2018-02-06 2019-08-14 주식회사 티클라임 4d 클라이밍 시스템 및 그 운영방법
KR20200073675A (ko) * 2018-12-14 2020-06-24 목원대학교 산학협력단 실시간 현장상황을 반영하는 vr기반의 사이버 등산 시스템

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102049263B1 (ko) * 2019-06-21 2019-11-28 주식회사 티클라임 재활 기능과 게임 기능이 접목된 실내 클라이밍 시스템
KR102469575B1 (ko) * 2022-03-03 2022-11-22 주식회사 아스포즈 운동량 측정을 기반으로 하는 스크린 클라이밍 시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140133373A (ko) * 2013-05-11 2014-11-19 계명대학교 산학협력단 사용자 운동 패턴을 이용한 모션 인식 기반의 운동 시스템 및 방법
KR101586374B1 (ko) 2015-08-06 2016-01-19 (주) 피디케이리미티드 상호작용 암벽 기반 스크린 클라이밍 학습 시스템 및 방법
KR20190094938A (ko) * 2018-02-06 2019-08-14 주식회사 티클라임 4d 클라이밍 시스템 및 그 운영방법
KR20200073675A (ko) * 2018-12-14 2020-06-24 목원대학교 산학협력단 실시간 현장상황을 반영하는 vr기반의 사이버 등산 시스템

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023167553A1 (ko) * 2022-03-03 2023-09-07 주식회사 아스포즈 운동량 측정을 기반으로 하는 스크린 클라이밍 시스템
KR102557953B1 (ko) * 2023-03-16 2023-07-20 주식회사 케이에이씨미디어그룹 안무 분석 시스템

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