KR102478155B1 - 발판센서를 이용한 운동 및 놀이장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 발판센서를 이용한 운동 및 놀이장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 발판센서를 이용한 운동 및 놀이장치는, 디스플레이 기기와; 상기 디스플레이 화면을 보호하는 투명재질의 보호패널과; 상기 보호패널의 터치위치를 상기 디스플레이 화면의 대응되는 터치위치로 인식되도록 하기 위해, 상기 보호패널의 터치위치에 대한 위치정보를 전송하는 적외선 터치센서 모듈과; 좌측 부위에 좌측 압력센서가 배치되고 우측부위에 우측 압력센서가 장착되어, 사용자의 발의 위치값과 압력값을 측정하여 제공하는 발판과; 상기 디스플레이 기기를 통해 사용자에게 특정 동작을 지시하는 영상 또는 음성이 출력되도록 하고, 사용자의 신체 또는 물건이 상기 보호패널에 터치되어 상기 적외선 터치센서 모듈을 통해 상기 위치정보가 전송되면, 상기 위치정보와 매칭되는 상기 디스플레이 화면의 대응위치에 터치된 것으로 인식되도록 제어하고, 사용자가 특정 동작을 수행할 때, 상기 발판으로부터 제공되는 사용자의 발의 위치값과 압력값을 이용하여 사용자의 동작상태를 파악하여 상기 디스플레이 화면을 통해 대응되는 영상 또는 음성으로 제공하는 컨트롤러를 구비한다.
Description
본 발명은 발판센서를 이용한 운동 및 놀이장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 유치원, 초등학교 및 특수학교 등에서 교육용 또는 놀이용으로 활용가능하고, 재활이나 치매예방용으로 활용가능한 발판센서를 이용한 운동 및 놀이장치에 관한 것이다.
현대인의 건강 의식이 대두되고 실내에서의 생활이 많아짐에 따라, 실내에서의 활동이 강조되고 있다.
특히 유치원, 초등학교 및 특수학교 등에서의 교육용 또는 놀이용으로 사용하거나, 재활병원 등에서 재활치료용으로 사용하거나, 치매예방을 위한 노인 복지 차원에서 인지 기능이나 소통 능력을 활성화하고자 하는 운동 및 놀이장치에 대한 요구가 있어 왔다.
그러나 종래의 운동 및 놀이장치는, 별도의 장비를 구비하여야 하거나, 별도의 장비가 구비되어 있는 장소로 이동하여야 하고, 제3자의 도움이 필요한 경우도 있어 사용이 불편하다는 문제점이 있었다.
따라서, 유아, 어린이, 노인 등을 포함하여 일반인 모두가 실내에서 다양한 활동을 간편하게 할 수 있도록 하기 위한 운동 및 놀이장치의 필요성이 대두되는 실정에 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 극복할 수 있는 발판센서를 이용한 운동 및 놀이장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 유치원, 초등학교 및 특수학교 등에서 교육용이나 놀이용으로 활용가능한 교육 시뮬레이터로 기능할 수 있고, 재활이나 치매예방용으로 활용가능한 발판센서를 이용한 운동 및 놀이장치를 제공하는 데 있다.
상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 구체화에 따라, 본 발명에 따른 발판센서를 이용한 운동 및 놀이장치는, 특정 영상을 출력하는 디스플레이 화면과 특정음성을 출력하는 스피커를 구비하는 디스플레이 기기와; 상기 디스플레이 기기의 디스플레이 화면에 인접 배치되어 상기 디스플레이 화면을 보호하는 투명재질의 보호패널과; 상기 보호패널의 가장자리 부분에 배치되어, 상기 보호패널을 좌표값을 가지는 복수의 격자들로 구분하여 적외선 인식영역을 생성하고, 상기 보호패널의 터치위치를 상기 디스플레이 화면의 대응되는 터치위치로 인식되도록 하기 위해, 상기 보호패널의 터치위치에 대한 위치정보를 전송하는 적외선 터치센서 모듈과; 상기 디스플레이 기기의 전방에 일정간격 이격되어 배치되고, 좌측 부위에 좌측 압력센서가 배치되고 우측부위에 우측 압력센서가 장착되어, 사용자의 발의 위치값과 압력값을 측정하여 제공하는 발판과; 상기 디스플레이 기기를 통해 사용자에게 특정 동작을 지시하는 영상 또는 음성이 출력되도록 하고, 사용자의 신체 또는 물건이 상기 보호패널에 터치되어 상기 적외선 터치센서 모듈을 통해 상기 위치정보가 전송되면, 상기 위치정보와 매칭되는 상기 디스플레이 화면의 대응위치에 터치된 것으로 인식되도록 제어하고, 사용자가 특정 동작을 수행할 때, 상기 발판으로부터 제공되는 사용자의 발의 위치값과 압력값을 이용하여 사용자의 동작상태를 파악하여 상기 디스플레이 화면을 통해 대응되는 영상 또는 음성으로 제공하는 컨트롤러를 구비한다.
상기 컨트롤러는, 터치되는 경우 터지도록 설정된 움직이는 풍선화면이 상기 디스플레이 화면을 통해 디스플레이되도록 하고, 사용자의 신체부위 또는 사용자에 의해 던져진 고무공에 의해 상기 보호패널 상의 특정 위치가 터치되는 경우, 상기 디스플레이화면의 대응위치의 풍선이 터지도록 제어할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 다양한 색깔의 물체가 상기 디스플레이 화면을 통해 디스플레이되도록 하고, 특정 색깔을 선택하도록 하여 사용자가 특정색깔의 맞추는 색깔놀이가 되도록 제어할 수 있다.
상기 컨트롤러는 사용자의 성별, 연령, 몸무게에 따른 평균 보폭에 대한 자료 및 달리기 평균속도에 대한 자료를 저장하고, 상기 컨트롤러는 사용자에게 상기 발판 위에서 달리기나 걷기를 지시하는 경우에, 특정시간동안 상기 좌측압력센서 및 상기 우측압력센서를 통해 감지되는 횟수와 대응되는 평균보폭을 곱하여 사용자의 달리기 속도 또는 걷기 속도를 계산하여 상기 디스플레이 기기를 통해 제공할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 사용자에게 달리기나 걷기를 지시하는 경우 사용자에 대응되는 아바타가 상기 디스플레이 화면을 통해 디스플레이되도록 하고, 사용자의 달리기 속도 또는 걷기속도를 계산하여, 상기 아바타가 대응되는 속도로 달리기 또는 걷기를 하도록 디스플레이할 수 있다.
상기 컨트롤러는 상기 디스플레이화면을 통해 골키퍼가 있는 축구 골대를 디스플레이하고, 발판에 인접되어 놓인 축구공을 사용자가 차도록 하여 상기 축구공이 보호패널을 터치하게 되면, 상기 디스플레이 화면의 대응 위치에 축구공이 들어가는 것으로 디스플레이 되도록 제어할 수 있다.
상기 발판과 상기 컨트롤러는 근거리 무선통신망을 통해 연결될 수 있다.
상기 디스플레이 기기를 통해 출력되는 특정 영상 및 음성은 게임, 노래, 운동, 놀이 중 어느 하나를 위한 영상 및 음성일 수 있다.
상기 발판 상에 위치한 사용자의 동작영상을 촬영하여 상기 컨트롤러에 전송하는 카메라를 더 구비하고, 상기 컨트롤러는, 상기 발판의 정 중앙 위치를 기준으로 가로 및 세로 위치를 분할하여 가상의 정상자세영역을 설정하고, 사용자가 상기 디스플레이 기기를 통해 출력되는 영상 또는 음성에 대응하여 운동이나 놀이를 하는 경우에, 상기 카메라를 통해 촬영되는 사용자의 동작영상을 분석하여 상기 사용자의 신체가 상기 정상자세영역을 벗어나는 경우에 상기 디스플레이 기기를 통해 사용자가 상기 정상자세영역으로의 복귀를 지시하는 영상 또는 음성이 출력되도록 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 유치원, 초등학교 및 특수학교 등에서 교육용이나 놀이용으로 활용가능한 교육 시뮬레이터로 기능할 수 있고, 재활이나 치매예방용으로 활용가능한 장점이 있다. 또한 가정용 TV를 활용에 장소에 구애받지 않고 활용이 가능하고, 누구나 손쉽고 간편하게 활용할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발판센서를 이용한 운동 및 놀이장치의 블록도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발판센서를 이용한 운동 및 놀이장치의 개략도이다.
도 3은 도 2에서 달리기를 하는 경우의 동작 상태도를 나타낸 것이고,
도 4는 도 2에서 축구연습을 하는 경우의 동작상태도를 나타낸 것이고,
도 5는 도 1의 발판의 다른 실시예를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발판센서를 이용한 운동 및 놀이장치의 개략도이다.
도 3은 도 2에서 달리기를 하는 경우의 동작 상태도를 나타낸 것이고,
도 4는 도 2에서 축구연습을 하는 경우의 동작상태도를 나타낸 것이고,
도 5는 도 1의 발판의 다른 실시예를 나타낸 것이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예가, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 철저한 이해를 제공할 의도 외에는 다른 의도 없이, 첨부한 도면들을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발판센서를 이용한 운동 및 놀이장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발판센서를 이용한 운동 및 놀이장치의 개략도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 발판센서를 이용한 운동 및 놀이장치(100)는, 디스플레이 기기(110), 발판(120), 컨트롤러(130), 적외선 터치센서 모듈(150), 및 보호패널(160)을 구비한다. 추가적으로, 카메라(140)를 더 구비할 수 있다.
상기 디스플레이 기기(110)는 특정 영상을 출력하는 디스플레이 화면과 특정음성을 출력하는 스피커를 구비할 수 있다. 상기 디스플레이 기기(110)는 상기 컨트롤러(130)에 의해 컨트롤되며, 상기 컨트롤러(130)에서 출력을 지시하는 영상 및 음성을 출력하게 된다. 상기 디스플레이 기기(110)를 통해 출력되는 특정 영상 및 음성은 게임, 노래, 운동, 놀이 중 어느 하나를 위한 영상 및 음성일 수 있다.
상기 디스플레이 기기(110)의 디스플레이 화면은 본 발명에서 그대로 사용될 경우에, 축구공이나 고무공 등에 의해 손상을 입을 여지가 많기 때문에, 별도의 보호패널(160)을 통해 보호되어야 한다. 이 경우 디스플레이 화면의 터치스크린 기능이 활용될 수 없기 때문에 별도로 터치스크린 기능을 구현할 장치가 필요하게 된다. 이를 위해 상기 적외선 터치센서 모듈(150)이 필요하게 된다.
상기 보호패널(160)은 상기 디스플레이 기기(110)의 디스플레이 화면에 인접 배치되어 상기 디스플레이 화면을 보호하는 투명재질로 구비되게 된다. 볼 발명의 실시과정에서 축구공이나 고무공 등이 강하게 터치된다고 하여도 상기 디스플레이 화면이 손상되지 않도록, 상기 보호패널(160)은 투명재질의 강성 플라스틱으로 제조될 수 있으며, 상기 디스플레이 화면의 전방에 인접하여 배치될 수 있다.
본 발명의 도 2 내지 도 4에서는 보호패널을 도시하는 경우에 상기 디스플레이 기기(110)가 가려지는 문제점이 있어 별도로 보호패널(160)을 도시하지 않았으나, 보호패널(160)이 디스플레이 화면 전방에 배치될 수 있음은 명백하다.
상기 적외선 터치센서 모듈(150)은, 상기 보호패널(160)의 가장자리 부분에 배치될 수 있고, 발광부와 수광부로 나누어 배치되는 것도 가능하다. 상기 적외선 터치센서 모듈(150)은 상기 보호패널(160)을 좌표값을 가지는 복수의 격자들로 구분하여 X,Y 좌표값을 부여하여 적외선 인식영역을 생성하고, 특정 부위에 터치되는 경우 터치가 이루어지는 보호패널(160) 상의 적외선 영역의 위치를 계산하여 터치를 판정하게 된다.
이에 따라, 상기 보호패널(160)에 터치되게 되면, 상기 보호패널(160)의 터치위치를 상기 디스플레이 화면의 대응되는 터치위치로 인식되도록 하기 위해, 상기 보호패널(160)의 터치위치에 대한 위치정보를 전송하게 된다. 이 경우 상기 컨트롤러(130)는 상기 위치정보를 통해 디스플레이 화면의 대응되는 위치에 터치된 것으로 인식되도록 제어하게 된다.
상기 발판(120)은 좌측 부위에 좌측 압력센서(122)가 배치되고 우측부위에 우측 압력센서(124)가 장착되어, 사용자의 발의 위치값과 압력값을 측정하여 상기 컨트롤러(130)에 제공하게 된다. 즉 사용자의 발의 위치가 어디에 있는지, 양발 각각에서 가해지는 압력은 어느 정도인지를 측정하여 상기 컨트롤러(130)에 제공하게 된다. 상기 발판(120)은 상기 컨트롤러(130)와 블루투스, 와이파이(WIFI), 지그비 등의 근거리 무선 통신망을 통해 연결될 수 있으며, 이외에 통상의 기술자에게 잘 알려진 다양한 무선 통신망을 통해 연결되는 것도 가능하다.
상기 좌측 압력센서(122)와 우측 압력센서(124)는 각각 복수의 압력센서 소자들이 배열을 가지도록 배치되는 구조를 가질 수 있으며, 이 경우 압력을 감지하는 압력센서 소자의 위치를 통해 사용자의 발의 위치측정이 가능할 수 있다.
상기 좌측 압력센서(122)와 상기 우측 압력센서(124) 각각은 도트(dot) 형상의 압력센서 소자들이 일정간격(예를 들면, 5mm 간격)으로 촘촘하게 배열되도록 구성될 수 있다. 즉 복수의 압력센서 소자들이 배열되어 하나의 좌측 압력센서(122) 또는 우측 압력센서(124)를 구성할 수 있다. 이외에 통상의 기술자에게 잘 알려진 다양한 압력센서의 구성의 가능하다.
경우에 따라 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 발판(120)에는 전방 압력센서(126) 및 후방압력센서(128)가 추가적으로 배치되는 것도 가능하다.
상기 발판(120)에 구비되는 상기 좌측 압력센서(122)와 우측 압력센서(124)는 발판(120)의 정중앙위치를 기준으로 좌측 및 우측에 배치되게 되며, 사용자의 좌측발과 우측발의 평균적인 위치를 고려하여 배치될 수 있다. 상기 좌측 압력센서(122)와 우측 압력센서(124)는 사용자의 우측발과 좌측발의 평균적인 간격을 고려하여 대응되는 간격을 가지도록 배치될 수 있고, 사용자의 발 사이즈보다 더 넓은 범위에서 센싱이 가능하도록 각각 배치될 수 있다.
상기 컨트롤러(130)는 상기 디스플레이 기기(110)를 통해 사용자에게 특정 동작을 지시하는 영상 또는 음성이 출력되도록 하고, 사용자의 신체 또는 물건이 상기 보호패널(160)에 터치되어 상기 적외선 터치센서 모듈(150)을 통해 상기 위치정보가 전송되면, 상기 위치정보와 매칭되는 상기 디스플레이 화면의 대응위치에 터치된 것으로 인식되도록 제어하게 된다.
구체적으로, 상기 컨트롤러(130)는 상기 보호패널(160)에 사용자의 손이나, 축구공 또는 고무공 등의 사물이 터치되게 되면, 해당 터치위치를 상기 적외선 터치센서 모듈(150)을 통해 전송받아, 상기 디스플레이 화면의 대응위치에 터치된 것으로 인식되도록 한다. 예를 들면, 상기 보호패널(160)의 터치위치와 수평방향으로 중첩되는 위치의 디스플레이 화면 상에 터치된 것으로 인식되도록 제어하게 된다.
또한 상기 컨트롤러(130)는 사용자가 특정 동작을 수행할 때, 상기 발판(120)으로부터 제공되는 사용자의 발의 위치값과 압력값을 이용하여 사용자의 동작상태를 파악하여 상기 디스플레이 화면을 통해 대응되는 영상 또는 음성을 제공하도록 제어하게 된다.
예를 들어, 상기 컨트롤러(130)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 디스플레이 기기(110)에서 풍선화면이 디스플레이화면을 통해 디스플레이 되도록 하고, 사용자가 신체부위를 이용해서 상기 보호패널(160) 상의 특정 위치(예를 들면, 사용자가 풍선이 위치한다고 인식하는 위치)를 터치하면, 상기 디스플레이화면의 대응위치의 풍선이 터지도록 제어하게 된다. 여기서 사용자의 신체부위 대신 사용자에 의해 던져진 고무공이나 기타 다른 물체에 의해서 해당위치가 터치되는 경우에도 상기 디스플레이화면의 대응위치의 풍선이 터지도록 제어할 수 있다.
또한 상기 디스플레이 화면에 풍선화면 이외에 다양한 놀이 화면이 디스플레이 하도록 하고, 터치를 통해 놀이가 진행되도록 하는 것이 가능하다.
상기 컨트롤러는, 다양한 색깔의 물체가 상기 디스플레이 화면을 통해 디스플레이되도록 하고, 특정 색깔을 선택하도록 하여 사용자가 특정색깔의 맞추는 색깔놀이가 되도록 제어함을 특징으로 하는 발판센서를 이용한 운동 및 놀이장치.
다른 제어방식으로, 상기 컨트롤러(130)는 사용자의 성별, 연령, 몸무게에 따른 평균 보폭에 대한 자료 및 달리기 평균속도, 걷기 평균속도에 대한 자료를 메모리에 저장할 수 있다.
이 상태에서 상기 컨트롤러(130)는 도 3에 도시된 바와 같이, 디스플레이화면을 통해 사용자에게 상기 달리기나 걷기를 지시하고, 달리기 속도나 걷기속도를 계산하여 제공하는 것이 가능하다. 구체적으로, 사용자가 상기 발판(120) 상에서 제자리 달리기나 걷기를 하게 되면, 특정시간동안 상기 좌측압력센서(122) 및 상기 우측압력센서(124)를 통해 감지되는 횟수와 대응되는 평균보폭을 곱하여 사용자의 달리기 속도나 걷기속도를 계산하여 상기 디스플레이 기기(110)를 통해 제공하는 것이 가능하다.
이 경우, 즉 사용자에게 달리기나 걷기를 지시하는 경우 상기 컨트롤러(130)는 사용자에 대응되는 아바타가 상기 디스플레이 화면을 통해 디스플레이되도록 하고, 사용자의 달리기 속도 또는 걷기속도를 계산하여, 상기 아바타가 대응되는 속도로 달리기 또는 걷기를 하도록 디스플레이하는 것도 가능하다.
그리고, 상기 컨트롤러(130)는 사용자에게 달리기 게임을 제안할 수 있으며, 도 3에 도시된 바와 같이, 우측은 컨트롤러(130)의 아바타를 디스플레이하고, 좌측은 사용자의 아바타를 디스플레이 하여, 사용자의 아바타의 경우는 사용자의 달리기 속도를 계산하여 대응되는 속도로 달리기를 하도록 디스플레이하고, 우측의 컨트롤러(130)의 아바타의 경우에는 사용자의 성별, 연령, 몸무게에 대응되는 평균 달리기 속도로 달리기를 하도록 디스플레이하여 승패를 정하는 게임을 할 수도 있다. 이 경우 피니쉬(finish) 지점에서는 사용자가 상기 디스플레이 화면에 대응되는 상기 보호패널(160)에 터치하도록 하여 최종 도착시간을 정하는 것이 가능하다.
또 다른 제어방식으로 상기 컨트롤러(130)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 디스플레이화면을 통해 골키퍼가 있는 축구 골대를 디스플레이하고, 발판에 인접되어 놓인 축구공을 사용자가 차도록 하여 상기 축구공이 보호패널(160)을 터치하게 되면, 상기 디스플레이 화면의 대응 위치에 축구공이 들어가는 것으로 디스플레이 되도록 제어할 수 있다.
이는 어린이(유치원생 또는 초등생)들이 활용할 수 축구 게임 또는 축구훈련 시뮬레이터로 기능할 수 있도록 하기 위한 것으로, 상기 발판(120) 상에서 제자리 뛰기를 하다가 축구공을 차서 화면상의 축구 골대 안에 대응되는 보호패널(160) 상의 해당위치를 터치하게 되면 공이 축구골대안으로 들어간 것으로 디스플레이되도록 제어하는 방식이다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 발판(120) 상에 위치한 사용자의 영상을 촬영하여 상기 컨트롤러(130)에 전송하는 카메라(140)를 더 구비할 수 있다.
상기 카메라(140)는 웹(web) 카메라가 이용될 수 있다.
상기 카메라(140)는 사용자의 자세나 동작을 촬영하여 상기 컨트롤러(130)에 제공하는 것이 가능하다.
이 경우 상기 컨트롤러(130)에서는 상기 발판(120)의 정 중앙 위치를 기준으로 가로 및 세로 위치를 분할하여 가상의 정상자세영역을 설정하고, 사용자의 위치가 정상자세영역에 속하는 지 여부를 판단하는 과정을 수행할 수 있다.
구체적으로, 상기 컨트롤러(130)는 사용자가 상술한 놀이나 게임, 달리기나 축구 등의 스포츠 등의 동작을 수행하는 경우에, 상기 발판(120)의 정 중앙 위치를 기준으로 가로 및 세로 위치를 분할하여 가상의 정상자세영역을 설정한 상태에서, 상기 카메라(140)를 통해 촬영한 영상을 분석하여 사용자가 동작을 제대로 수행하는지 여부를 판단할 수 있다. 이를 위해 상기 컨트롤러(130)는 놀이나 게임, 달리기나 축구 등의 스포츠 등의 동작을 수행하는 경우에 각각의 놀이나 게임에 대응되는 과잉동작이 아닌 정상적인 범위에 속하는 정상 자세영역에 대한 정보를 저장하고, 각각의 놀이나 게임을 사용자가 수행하는 경우에, 대응되는 정상자세영역을 설정하여 적용하게 된다.
여기서 정상자세영역이란, 사용자의 성별, 연령, 몸무게, 키 등을 고려하여 특정위치에서 특정 동작을 수행하는 경우에 사용자의 신체가 도달할 수 있는 영역을 최대로 설정한 영역으로, 정상적인 동작이라면 도달될 수 없는 영역을 제외한 영역이 영역일 수 있다. 상기 정상자세영역은 다수의 실험과 데이터를 축적하여 전문가 집단의 도움을 받아, 각각의 동작에 대응되도록 설정하여 저장하는 것이 가능하다.
이후 사용자가 상기 발판(120) 상에서 달리기나 축구게임, 터치게임 등의 동작을 수행하는 경우에, 상기 컨트롤러(130)는 상기 카메라(140)를 통해 사용자의 동작을 촬영하도록 한다.
이후 상기 카메라(140)를 통해 촬영되는 사용자의 동작영상을 분석하여 상기 사용자의 신체가 상기 정상자세영역을 벗어나는지 여부를 판단하게 된다. 사용자의 신체 영상이 상기 정상자세영역에 속하게 되면 게임이나 놀이 동작을 정상적으로 수행하는 것으로 판단하지만, 사용자의 신체 영상이 상기 정상자세영역을 벗어나게 되면, 상기 컨트롤러(130)는 상기 디스플레이 기기(110)를 통해 사용자가 상기 정상자세영역으로의 복귀하도록 지시하는 영상 또는 음성을 출력하게 된다.
사용자가 어린이나 노약자 인 경우가 많기 때문에, 사용자가 정상자세영역을 벗어나 과잉동작을 하는 경우에는 사용자가 다치거나 상기 보호패널(130)이나 디스플레이 기기(110) 등이 손상될 수 있기 때문에, 상기 카메라(140)와 상기 컨트롤러(130)를 이용하여 사용자가 과잉동작을 하지 않도록 하여 사용자를 보호할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 유치원, 초등학교 및 특수학교 등에서 교육용이나 놀이용으로 활용가능한 교육 시뮬레이터로 기능할 수 있고, 재활이나 치매예방용으로 활용가능한 장점이 있다. 또한 가정용 TV를 활용에 장소에 구애받지 않고 활용이 가능하고, 누구나 손쉽고 간편하게 활용할 수 있다는 장점이 있다. 그리고, 사용자가 과잉동작을 하지 않도록 하여 사용자 및 기기를 보호할 수 있다는 장점도 있다.
상기한 실시예의 설명은 본 발명의 더욱 철저한 이해를 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 명백하다 할 것이다.
110 : 디스플레이 기기 120 : 발판
122 : 좌측 압력센서 124 : 우측 압력센서
130 : 컨트롤러 140 : 카메라
150 : 적외선 터치센서 모듈 160 : 보호패널
122 : 좌측 압력센서 124 : 우측 압력센서
130 : 컨트롤러 140 : 카메라
150 : 적외선 터치센서 모듈 160 : 보호패널
Claims (9)
- 발판센서를 이용한 운동 및 놀이장치에 있어서:
특정 영상을 출력하는 디스플레이 화면과 특정음성을 출력하는 스피커를 구비하는 디스플레이 기기와;
상기 디스플레이 기기의 디스플레이 화면 전방에 인접 배치되어 상기 디스플레이 화면을 보호하는 투명재질의 보호패널과;
상기 보호패널의 가장자리 부분에 배치되어, 상기 보호패널을 좌표값을 가지는 복수의 격자들로 구분하여 적외선 인식영역을 생성하고, 상기 보호패널의 터치위치를 상기 디스플레이 화면의 대응되는 터치위치로 인식되도록 하기 위해, 상기 보호패널의 터치위치에 대한 위치정보를 전송하는 적외선 터치센서 모듈과;
상기 디스플레이 기기의 전방에 일정간격 이격되어 배치되고, 좌측 부위에 좌측 압력센서가 배치되고 우측부위에 우측 압력센서가 장착되어, 사용자의 발의 위치값과 압력값을 측정하여 제공하는 발판과;
상기 디스플레이 기기를 통해 사용자에게 특정 동작을 지시하는 영상 또는 음성이 출력되도록 하고, 사용자의 신체 또는 물건이 상기 보호패널에 터치되어 상기 적외선 터치센서 모듈을 통해 상기 위치정보가 전송되면, 상기 위치정보와 매칭되는 상기 디스플레이 화면의 대응위치에 터치된 것으로 인식되도록 제어하고,
사용자가 특정 동작을 수행할 때, 상기 발판으로부터 제공되는 사용자의 발의 위치값과 압력값을 이용하여 사용자의 동작상태를 파악하여 상기 디스플레이 화면을 통해 대응되는 영상 또는 음성으로 제공하는 컨트롤러를 구비하고,
상기 컨트롤러는, 터치되는 경우 터지도록 설정된 움직이는 풍선화면이 상기 디스플레이 화면을 통해 디스플레이되도록 하고, 사용자의 신체부위 또는 사용자에 의해 던져진 고무공에 의해 상기 보호패널 상의 특정 위치가 터치되는 경우, 상기 디스플레이화면의 대응위치의 풍선이 터지도록 제어하거나, 다양한 색깔의 물체가 상기 디스플레이 화면을 통해 디스플레이되도록 하고, 특정 색깔을 선택하도록 하여 사용자가 특정색깔의 맞추는 색깔놀이가 되도록 제어하고,
상기 컨트롤러는 사용자의 성별, 연령, 몸무게에 따른 평균 보폭에 대한 자료 및 달리기 평균속도에 대한 자료를 저장하고, 사용자가 상기 발판 위에서 달리기나 걷기를 하는 경우에, 사용자에 대응되는 아바타가 상기 디스플레이 화면을 통해 디스플레이되도록 하고, 특정시간동안 상기 좌측압력센서 및 상기 우측압력센서를 통해 감지되는 횟수와 대응되는 평균보폭을 곱하여 사용자의 달리기 속도 또는 걷기 속도를 계산하여 상기 아바타가 대응되는 속도로 달리기 또는 걷기를 하도록 디스플레이하며,
상기 발판 상에 위치한 사용자의 동작영상을 촬영하여 상기 컨트롤러에 전송하는 카메라를 더 구비하고,
상기 컨트롤러는,
상기 발판의 정 중앙 위치를 기준으로 가로 및 세로 위치를 분할하여 가상의 정상자세영역을 설정하고, 사용자가 상기 디스플레이 기기를 통해 출력되는 영상 또는 음성에 대응하여 운동이나 놀이를 하는 경우에, 상기 카메라를 통해 촬영되는 사용자의 동작영상을 분석하여 상기 사용자의 신체가 상기 정상자세영역을 벗어나는 경우에 상기 디스플레이 기기를 통해 사용자가 상기 정상자세영역으로의 복귀를 지시하는 영상 또는 음성이 출력되도록 함을 특징으로 하는 발판센서를 이용한 운동 및 놀이장치.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 발판과 상기 컨트롤러는 근거리 무선통신망을 통해 연결됨을 특징으로 하는 발판센서를 이용한 운동 및 놀이장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 디스플레이 기기를 통해 출력되는 특정 영상 및 음성은 게임, 노래, 운동, 놀이 중 어느 하나를 위한 영상 및 음성임을 특징으로 하는 발판센서를 이용한 운동 및 놀이장치.
- 삭제
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