KR102612542B1 - 수영 동작 학습 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 학습자를 안착시키고, 수영 동작을 학습하는 상기 학습자의 안착 상태를 변화시키도록 구비되는 구동장치; 상기 학습자에게 수영학습콘텐츠를 출력하는 콘텐츠출력장치; 상기 학습자의 수영 동작을 감지하고, 상기 감지된 동작에 기초해 수행동작정보를 생성하는 센싱장치; 및 상기 센싱장치로부터 상기 수행동작정보를 수신하고, 상기 수행동작정보와 기설정한 기준동작정보를 비교하여 상기 수행동작정보와 상기 기준동작정보의 동작일치율을 산출하며, 상기 동작일치율에 따라 상기 구동장치 및 상기 콘텐츠출력장치 중 적어도 어느 하나의 작동을 제어하는 제어장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수영 동작 학습 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 수중이 아닌 육지에서 수영 동작을 학습할 수 있으며, 특히 학습자를 안착시키는 구동장치 및 학습자에게 수영학습콘텐츠를 제공하는 콘텐츠제공장치를 학습자의 수행동작정보와 기준동작정보의 동작일치율에 따라 제어함으로써, 보다 현실감 있는 수영 동작 학습이 가능하고, 나아가 외부로부터의 동작 교정 없이 학습자가 스스로 올바른 수영 동작을 학습할 수 있는 효과가 있다.

Description

수영 동작 학습 시스템{SYSTEM FOR LEARNING SWIMMING MOVEMENTS}
본 발명은 수영 동작 학습 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수영 동작을 학습하는 학습자에게 콘텐츠출력장치에 의해 소정의 수영학습콘텐츠를 제공하면서, 동시에 학습자를 안착시키는 구동장치에 의해 학습자에게 부력 감각을 함께 제공하는 수영 동작 학습 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 수영은 손과 발을 사용하여 물속에서 헤엄치는 것을 말하는데, 특히 생존 수영법은 물에 빠졌을 때 구조되기까지 에너지를 덜 소비하면서 가능한 한 오래 물 위에 떠 있을 수 있도록 하는 방법이다.
최근 잇다른 해양 사고로 인해 생존 수영의 중요성이 커지면서 수영 교육에 대한 관심이 높아지고 있는 추세이며, 생존 수영은 물에 빠졌을 때 생명과 직결되기 때문에 어린이, 학생은 물론 일반인에 이르기까지 다양한 계층에게 필요한 교육으로 각광받고 있다.
그러나 수영은 물속에서 교육이 이루어지기 때문에 수영 교육 시설이 없으면 제대로된 교육이 이루어질 수 없다는 문제가 있으며, 또한 어린이의 경우 물에 대한 공포심이 때문에 수중에서 교육을 진행하는 것 자체가 어려운 경우가 많다.
따라서, 육상에서도 생존 수영에 대한 훈련이 가능하도록 마련된 수영 동작 학습용 시스템에 대한 개발이 요구되는 실정이다.
한국등록특허 제10-2110275호 (20.05.07 등록)
이에 본 발명은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 수중이 아닌 육지에서 수영 동작을 학습할 수 있으며, 특히 수영 동작을 학습하는 학습자에게 콘텐츠출력장치에 의해 소정의 수영학습콘텐츠를 제공하면서, 동시에 학습자를 안착시키는 구동장치에 의해 학습자에게 부력 감각을 함께 제공함으로써, 수영 동작 학습의 현실감을 향상시킨 수영 동작 학습 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예는, 학습자를 안착시키고, 수영 동작을 학습하는 상기 학습자의 안착 상태를 변화시키도록 구비되는 구동장치; 상기 학습자에게 수영학습콘텐츠를 출력하는 콘텐츠출력장치; 상기 학습자의 수영 동작을 감지하고, 상기 감지된 동작에 기초해 수행동작정보를 생성하는 센싱장치; 및 상기 센싱장치로부터 상기 수행동작정보를 수신하고, 상기 수행동작정보와 기설정한 기준동작정보를 비교하여 상기 수행동작정보와 상기 기준동작정보의 동작일치율을 산출하며, 상기 동작일치율에 따라 상기 구동장치 및 상기 콘텐츠출력장치 중 적어도 어느 하나의 작동을 제어하는 제어장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수영 동작 학습 시스템을 제공한다.
또한, 상기 구동장치는 상기 학습자를 안착시키는 안착부와 상기 안착부를 이동시키는 구동부를 포함하고, 상기 제어장치는, 상기 동작일치율이 기설정한 기준값 이상으로 산출되는 경우, 상기 구동부가 상기 안착부를 상승시키도록 상기 구동부를 제어하며, 상기 동작일치율이 기설정한 기준값 미만으로 산출되는 경우, 상기 구동부가 상기 안착부를 하강시키도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 수영 동작 학습 시스템을 제공한다.
또한, 상기 제어장치는, 상기 동작일치율이 기설정한 기준값 이상으로 산출되는 경우, 상기 콘텐츠출력장치가 상기 학습자에 대응하는 아바타가 수면상에 부유하는 형상의 영상을 출력하도록 상기 콘텐츠출력장치를 제어하고, 상기 동작일치율이 기설정한 기준값 미만으로 산출되는 경우, 상기 콘텐츠출력장치가 상기 가상현실 영상에서 상기 학습자에 대응하는 아바타가 수중으로 침몰하는 모습을 표현하도록 상기 콘텐츠출력장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 수영 동작 학습 시스템을 제공한다.
또한, 상기 콘텐츠출력장치는, 헤드 마운트 디스플레이로 구비되어, 상기 수영학습콘텐츠로서 가상현실 영상을 상기 학습자에게 출력하는 것을 특징으로 하는 수영 동작 학습 시스템을 제공한다.
또한, 상기 센싱장치는, 상기 학습자의 상지 및 하지 중 적어도 어느 하나에 대한 동작궤적을 인식하는 것을 특징으로 하는 수영 동작 학습 시스템을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 수중이 아닌 육지에서 수영 동작을 학습할 수 있으며, 특히 학습자를 안착시키는 구동장치 및 학습자에게 수영학습콘텐츠를 제공하는 콘텐츠제공장치를 학습자의 수행동작정보와 기준동작정보의 동작일치율에 따라 제어함으로써, 보다 현실감 있는 수영 동작 학습이 가능하고, 나아가 외부로부터의 동작 교정 없이 학습자가 스스로 올바른 수영 동작을 학습할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 수영 동작 학습 시스템의 전체 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 수영 동작 학습 시스템의 상세 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 수영 동작 학습 시스템의 제어정보생성모듈의 상세 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 수영 동작 학습 시스템을 통하여 학습자가 수영 동작 학습을 진행하는 모습을 나타내는 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 수영 동작 학습 시스템에 구비된 구동장치의 전체 구성을 나타내는 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 구동부가 구비된 구동장치의 내부 구성을 나타내는 측면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 구동부에 의해 구동장치의 안착부가 상승한 모습을 나타내는 측면도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 구동부에 의해 구동장치의 이동프레임이 상승한 모습을 나타내는 정면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 구동부가 구비된 구동장치의 내부 구성을 나타내는 측면도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 구동부에 의해 구동장치의 안착부가 상승한 모습을 나타내는 측면도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 구동부에 의해 구동장치의 이동프레임이 상승한 모습을 나타내는 정면도이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 구동장치의 이동프레임 및 안착부의 상세 구성을 나타내는 측면도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 수영 동작 학습 시스템은, 학습자를 안착시키고, 수영 동작을 학습하는 상기 학습자의 안착 상태를 변화시키도록 구비되는 구동장치(10); 상기 학습자에게 수영학습콘텐츠를 출력하는 콘텐츠출력장치(20); 상기 학습자의 수영 동작을 감지하고, 상기 감지된 동작에 기초해 수행동작정보(i1)를 생성하는 센싱장치(30); 및 상기 센싱장치(30)로부터 상기 수행동작정보(i1)를 수신하고, 상기 수행동작정보(i1)와 기설정한 기준동작정보(i2)를 비교하여 상기 수행동작정보(i1)와 상기 기준동작정보(i2)의 동작일치율(i3)을 산출하며, 상기 동작일치율(i3)에 따라 상기 구동장치(10) 및 상기 콘텐츠출력장치(20) 중 적어도 어느 하나의 작동을 제어하는 제어장치(40);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 학습자가 육상에서 소정의 수영 동작을 학습할 수 있도록 구비된 수영 동작 학습 시스템에 관한 것으로서, 특히 유치원생, 초등학생 등의 어린이들이 육상에서도 수영 동작을 학습할 수 있도록 마련된 수영 동작 학습 시스템이다.
여기서, 수영에 관한 영법의 유형은 기본적으로 배영, 평영, 접영 및 자유형이 있으나, 본 발명에 따른 수영 동작은 해양 사고 발생 시 조난자의 생존력을 향상시키기 위한 생존 수영(Survival Swimming) 동작을 지칭한다.
생존 수영은 물에서 개인의 생명을 지키고, 위기에 대처할 수 있도록 하는 수영법으로서, 일반적인 수영과 다르게 기록의 단축을 목적으로 하지 않고, 물 위에서 최소한의 체력으로 최대한 오래 머무는 것에 초점을 맞춘다.
생존 수영에 관한 동작은 기본적으로 누워서 뜨는 누워 뜨기와 엎드린 상태에서 뜨는 엎드려 뜨기 등이 있으며, 본 발명에 따른 수영 동작 학습 시스템은 어린이 등이 여러 가지 형태의 생존 수영 동작을 육상에서도 학습할 수 있도록 하는 수영 동작 학습 시스템이다.
특히, 본 발명에 따른 수영 동작 학습 시스템은 생존 수영 학습을 진행하는 학습자에게 VR(Virtual Reality) 형태의 수영학습콘텐츠를 제공함으로써, 학습자가 보다 효율적으로 생존 수영 동작을 학습할 수 있게 하는 수영 동작 학습 시스템이다.
이하, 도 1 내지 도 12를 참조하여, 본 발명의 각 구성에 대하여 상세히 설명한다.
먼저, 구동장치(10)는 학습자를 안착시키고, 수영 동작을 학습하는 상기 학습자의 안착 상태를 변화시키도록 구비된다.
학습자는 구동장치(10)에 소정의 자세로 안착한 상태에서 수영 동작을 학습하게 되는데, 구동장치(10)는 수영 동작 학습의 진행에 따라 학습자의 안착 상태를 변화시키도록 구비된다.
여기서, 학습자의 안착 상태의 변화는, 구동장치(10)에 안착한 학습자가 구동장치(10)에 의해 상승 또는 하강하거나, 회전하거나, 전진 또는 후진하는 것 등을 포함할 수 있다.
즉, 구동장치(10)는 수영 동작 학습이 진행될 때에, 학습자를 소정의 자세로 안착시킨 상태에서 학습자를 상승 또는 하강시키거나, 회전시키거나, 전진 또는 후진시키는 등 학습자의 안착 상태를 다양하게 변화시킬 수 있다.
여기서, 구동장치(10)는 학습자가 학습하고자 하는 생존 수영 동작에 따라 학습자를 다양한 자세로 안착시킬 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 구동장치(10)는 수영 동작 학습을 진행하는 학습자를 안착시키면서, 수영 동작 학습의 진행에 따라 학습자의 안착 상태를 변화시키기 위하여, 학습자를 안착시키는 안착부(400); 및 안착부(400)를 이동시키는 구동부(500);를 포함할 수 있다.
학습자를 안착시키는 안착부(400)는 예컨대, 학습자의 둔부와 상체를 지지하는 패드를 포함하는 의자 형태로 구비되거나, 학습자의 가슴, 허리, 허벅지 등에 착용되는 하네스 장비 형태로 구비될 수도 있다.
또한, 안착부(400)를 이동시키는 구동부(500)는 예컨대, 액추에이터 형태의 장치 또는 도르래 형태의 장치로 이루어져, 안착부(400)를 이동시키도록 구비될 수 있으며, 구동부(500)는 후술하는 제어장치(40)의 제어에 따라 안착부(400)를 이동시킬 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 구동장치(10)는 학습자를 안착시키는 안착부(400) 및 안착부(400)를 이동시키는 구동부(500)를 기본 구성으로 하여 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 발명에 따른 구동장치(10)의 상세한 구조 및 작동은 후술하기로 한다.
이어서, 콘텐츠출력장치(20)는 수영 동작 학습을 수행하는 학습자에게 소정의 수영학습콘텐츠를 출력한다.
좀 더 구체적으로, 본 발명에 따른 콘텐츠출력장치(20)는 학습자의 두부(頭部)에 착용하는 헤드 마운트 디스플레이(Head Mount Display)로 구비되어, 수영학습콘텐츠로서 가상현실 영상을 학습자에게 출력할 수 있다.
콘텐츠출력장치(20)가 학습자에게 출력하는 가상현실 영상에는 생존 수영 동작의 학습에 관한 내용이 포함될 수 있다.
예컨대, 가상현실 영상에서는 학습자에 대응하는 아바타가 생존 수영 동작을 수행하면서 수면 상에 부유하는 모습, 수중에서 수면 상으로 부상하는 모습, 수면 상에서 수중으로 침몰하는 모습 등이 표현되어 학습자에게 제공될 수 있다.
이때, 가상현실 영상에 포함되는 아바타는 후술하는 센싱장치(30)에 의해 수집된 학습자의 수행동작정보(i1)에 따라 학습자가 수행하는 수영 동작이 반영되어 표현될 수 있다.
콘텐츠출력장치(20)는 후술하는 제어장치(40)의 제어에 의하여 학습자에게 다양한 형태의 가상현실 영상을 제공할 수 있으며, 이에 대해서는 아래에서 상세히 설명한다.
한편, 본 발명에 따른 수영 동작 학습 시스템은, 수영학습콘텐츠를 외부로 출력하는 외부출력장치(21)를 더 포함할 수 있다.
외부출력장치(21)는 일예로 구동장치(10)의 전방에 설치한 스크린으로 수영학습콘텐츠를 출력하는 빔프로젝터 장치로 이루어질 수 있으며, 외부출력장치(21)는 제어장치(40)의 제어에 따라 콘텐츠출력장치(20)에서 출력하고 있는 수영학습콘텐츠를 구동장치(10)의 전방에 설치한 스크린으로 출력할 수 있다.
외부출력장치(21)가 더 구비됨으로써, 구동장치(10)에 안착하여 수영 동작을 학습하고 있는 학습자 이외에, 수영 동작 학습 대기 인원, 수영 동작 학습의 참관 인원, 지도 인력 등이 수영학습콘텐츠를 함께 시청할 수 있다.
이어서, 센싱장치(30)는 학습자의 수영 동작을 감지하고, 감지된 동작에 기초해 수행동작정보(i1)를 생성한다.
본 발명에 따른 수영 동작 학습 시스템은, 학습자가 구동장치(10)에 안착한 상태에서 콘텐츠출력장치(20)에 의해 수영학습콘텐츠를 제공받으며 소정의 수영 동작을 수행하게 되는데, 이때 학습자의 수영 동작을 측정하기 위한 센싱장치(30)가 구비되어 학습자가 수행하는 수영 동작에 관한 수행동작정보(i1)를 생성하게 된다.
여기서, 본 발명에 따른 센싱장치(30)는 일예로 학습자의 수영 동작을 감지할 수 있는 모션캡처 장치로 이루어질 수 있다.
좀 더 구체적으로, 센싱장치(30)는 마커를 이용한 광학식 모션캡처 장치 또는 자이로센서를 이용한 모션캡처 장치 등으로 구비될 수 있다.
센싱장치(30)는 수영 동작의 학습을 진행하는 학습자의 신체에 부착 또는 착용되어 학습자가 수행하는 수영 동작에 관한 수행동작정보(i1)를 생성한다.
이때, 센싱장치(30)는 학습자의 상지 및 하지 중 적어도 어느 하나에 대한 동작궤적을 인식하는 것을 특징으로 한다.
학습자는 학습하고자 하는 생존 수영 동작에 따라 상지 및 하지를 움직이게 되는데, 센싱장치(30)는 학습자의 상지 및 하지 중 적어도 어느 하나에 대한 동작궤적을 감지하여, 학습자의 상지 및 하지 중 적어도 어느 하나에 대한 동작궤적을 포함하는 수행동작정보(i1)를 생성하게 된다.
센싱장치(30)로부터 생성된 수행동작정보(i1)는 제어장치(40)에 전달되며, 제어장치(40)는 센싱장치(30)로부터 수행동작정보(i1)를 수신하여 수행동작정보(i1)에 따른 학습자의 수영 동작이 콘텐츠출력장치(20)가 출력하는 수영학습콘텐츠에 표현되도록 하거나, 수행동작정보(i1)를 기초로 학습자의 수영 동작을 평가할 수 있는데, 이에 대해서는 아래에서 상세하게 설명한다.
이어서, 제어장치(40)는 센싱장치(30)로부터 수행동작정보(i1)를 수신하고, 수행동작정보(i1)와 기설정한 기준동작정보(i2)를 비교하여 수행동작정보(i1)와 기준동작정보(i2)의 동작일치율(i3)을 산출하며, 동작일치율(i3)에 따라 구동장치(10) 및 콘텐츠출력장치(20) 중 적어도 어느 하나의 작동을 제어한다.
본 발명에 따른 제어장치(40)는 전술한 구동장치(10), 콘텐츠출력장치(20) 및 외부출력장치(30) 등의 작동을 제어하기 위한 컴퓨터 장치일 수 있다.
좀 더 구체적으로, 본 발명에 따른 제어장치(40)는 수신모듈(41), 저장모듈(42), 평가모듈(43), 제어정보생성모듈(44) 및 전송모듈(45)을 포함할 수 있다.
먼저, 수신모듈(41)은 센싱장치(30)로부터 센싱장치(30)가 생성한 학습자의 수행동작정보(i1)를 수신하고, 수신한 수행동작정보(i1)를 평가모듈(43) 및 제어정보생성모듈(44)에 각각 전달한다.
이어서, 저장모듈(42)에는 센싱장치(30)가 수집한 학습자의 수행동작정보(i1)를 평가하기 위한 기준동작정보(i2)가 저장되어 있으며, 후술하는 평가모듈(43)이 학습자의 수행동작정보(i1)를 평가하는 기준정보로서 기준동작정보(i2)를 평가모듈(43)에 제공한다.
이어서, 평가모듈(43)은 수신모듈(41)로부터 학습자의 수행동작정보(i1)를 수신하고, 저장모듈(42)로부터 수영 동작에 관한 기준동작정보(i2)를 수신하여, 수행동작정보(i1) 및 기준동작정보(i2)를 상호 비교하여 학습자의 수영 동작 수행을 평가한다.
좀 더 구체적으로, 평가모듈(43)은 수행동작정보(i1)와 기설정한 기준동작정보(i2)를 비교하여 수행동작정보(i1)와 기준동작정보(i2)의 동작일치율(i3)을 산출하며, 이때 평가모듈(43)은 수행동작정보(i1)에 포함된 학습자의 동작궤적과 기준동작정보(i2)에 포함된 기준궤적의 일치 정도에 따라 동작일치율(i3)을 산출할 수 있다.
전술한 바와 같이, 센싱장치(30)가 수집하는 학습자의 수행동작정보(i1)에는 학습자의 상지 및 하지 중 적어도 어느 하나에 대한 동작궤적이 포함될 수 있다.
이때, 기준동작정보(i2)에는 학습자가 학습하는 수영 동작에 관한 상지 및 하지 중 적어도 어느 하나에 대한 기준궤적이 포함될 수 있고, 평가모듈(43)은 수행동작정보(i1)에 포함된 학습자의 동작궤적과 기준동작정보(i2)에 포함된 기준궤적의 일치 정도에 따라 동작일치율(i3)을 산출할 수 있다.
여기서 생존 수영 동작의 경우, 학습자의 상지 및 하지 중 적어도 어느 하나가 일정한 주기에 따라 특정 궤적의 움직임을 반복하게 되는데, 이에 따라 평가모듈(43)은 학습자가 상지 또는 하지의 움직임을 반복하는 소정 간격의 주기마다 수행동작정보(i1)에 포함된 학습자의 동작궤적 및 기준동작정보(i2)에 포함된 기준궤적을 비교하여, 소정 간격의 주기마다 학습자의 수영 동작에 관한 동작일치율(i3)을 산출할 수 있다.
예컨대, 동작일치율(i3)은 수행동작정보(i1)에 포함된 학습자의 동작궤적 및 기준동작정보(i2)에 포함된 기준궤적의 일치정도에 따라 0% ~ 100%의 수치 소정 간격 주기마다 산출될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 평가모듈(43)은 상술한 바와 같이 소정 간격의 주기마다 학습자의 수영 동작에 관한 동작일치율(i3)을 산출할 수 있고, 또한 소정 간격의 주기마다 산출한 동작일치율(i3)을 종합하여 최종평가정보를 산출할 수 있다,
예컨대, 평가모듈(43)은 학습자가 수영 동작 학습을 진행하는 동안 소정 간격의 주기별로 산출한 동작일치율(i3)들을 산술평균 연산하여 최종평가정보를 산출할 수 있으며, 산출한 최종평가정보를 학습자의 최종 학습평가 결과로서 제공할 수 있다.
힌편, 평가모듈(43)은 수행동작정보(i1) 및 기준동작정보(i2)를 기초로 산출한 동작일치율(i3)을 제어정보생성모듈(44)에 전달한다.
이어서, 제어정보생성모듈(44)은 수신모듈(41)로부터 수신한 학습자의 수행동작정보(i1) 및 평가모듈(43)로부터 수신한 동작일치율(i3)에 따라 구동장치(10), 콘텐츠출력장치(20) 및 외부출력장치(21)를 제어하기 위한 제어정보(i4, i5, i6)들을 생성하게 된다.
좀 더 구체적으로, 제어정보생성모듈(44)은 구동장치제어부(44-1) 및 콘텐츠출력장치제어부(44-2)를 포함할 수 있다.
먼저, 구동장치제어부(44-1)는 평가모듈(43)로부터 동작일치율(i3)을 수신하여, 동작일치율(i3)을 기초로 구동장치(10)의 구동부(500) 작동을 제어하기 위한 구동장치제어정보(i4)를 생성한다.
좀 더 구제적으로, 구동장치제어부(44-1)는 수신한 동작일치율(i3)이 기설정한 기준값 이상으로 산출되는 경우, 구동부(500)가 안착부(400)를 상승시키거나 또는 상승 상태를 유지시키고, 동작일치율(i3)이 기설정한 기준값 미만으로 산출되는 경우, 구동부(500)가 안착부(400)를 하강시키도록 하는 구동장치제어정보(i4)를 생성할 수 있다.
평가모듈(43)이 산출한 동작일치율(i3)에 따라 구동장치(10)의 작동을 제어함으로써, 본 발명에 따른 수영 동작 학습 시스템의 학습에 대한 현실감을 상승시킬 수 있는 효과가 있다.
상세하게, 동작일치율(i3)이 기설정한 기준값 이상으로 산출되는 경우, 구동부(500)가 안착부(400)를 상승시키도록 구동부(500)를 제어하면 안착부(400)에 안착하고 있는 학습자는 안착부(400)에 의해 상승하게 되며, 이에 따라 학습자는 수중에서 수면 상으로 부상하는 느낌을 제공받을 수 있다.
반대로, 동작일치율(i3)이 기설정한 기준값 미만으로 산출되는 경우, 구동부(500)가 안착부(400)를 하강시키도록 구동부(500)를 제어하면 안착부(400)에 안착하고 있는 학습자는 안착부(400)에 의해 하강하게 되며, 이에 따라 학습자는 수면 상에서 수중으로 침몰하는 느낌을 제공받을 수 있다.
즉, 학습자가 수행하는 수영 동작에 관한 동작일치율(i3)에 따라 구동장치(10)를 제어하여 학습자에게 부상 또는 침몰에 관한 감각을 제공함으로써, 학습자가 자연스럽게 올바른 수영 동작을 학습할 수 있도록 유도할 수 있다.
여기서, 전술한 바와 같이 동작일치율(i3)은 소정 간격 주기마다 산출될 수 있고, 구동장치(10)의 구동부(500) 또한 소정 간격 주기마다 안착부(400)를 상승 또는 하강시키도록 구동장치제어부(44-1)에 의해 제어될 수 있다.
이어서, 콘텐츠출력장치제어부(44-2)는 평가모듈(43)로부터 동작일치율(i3)을 수신하여, 동작일치율(i3)을 기초로 콘텐츠출력장치(20)의 작동을 제어하기 위한 콘텐츠출력장치제어정보(i5)를 생성한다.
좀 더 구체적으로, 콘텐츠출력장치제어부(44-2)는 수신한 동작일치율(i3)이 기설정한 기준값 이상으로 산출되는 경우, 콘텐츠출력장치(20)가 가상현실 영상에서 학습자에 대응하는 아바타가 수면상에 부유하는 모습 또는 수중에서 부상하는 모습을 표현하고, 동작일치율(i3)이 기설정한 기준값 미만으로 산출되는 경우, 콘텐츠출력장치(20)가 가상현실 영상에서 학습자에 대응하는 아바타가 수중으로 침몰하는 모습을 표현하도록 하는 콘텐츠출력장치제어정보(i5)를 생성할 수 있다.
즉, 학습자가 수행하는 수영 동작에 관한 동작일치율(i3)에 따라 콘텐츠출력장치(20)를 제어하여 학습자에게 수영학습콘텐츠로서 아바타가 부상 또는 침몰하는 모습에 관한 가상현실 영상을 제공함으로써, 학습자가 자연스럽게 올바른 수영 동작을 학습할 수 있도록 유도할 수 있다.
여기서, 평가모듈(43)에 의해 산출된 동작일치율(i3)에 따라 구동장치(10) 및 콘텐츠출력장치(20)를 동시에 제어함으로써, 학습자는 상승 또는 하강에 의한 부력 감각 및 수영학습콘텐츠에 의한 시각 감각을 동시에 느낄 수 있어, 수영 동작 학습에 대한 현실감을 현저하게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
한편, 콘텐츠출력장치제어부(44-2)는 수신모듈(41)로부터 센싱장치(30)가 수집한 학습자의 수행동작정보(i1)를 수신하여, 수행동작정보(i1)에 따른 학습자의 수영 동작이 수영학습콘텐츠(가상현실 영상)에 포함된 아바타의 동작으로 표현되도록 콘텐츠출력장치(20)를 제어할 수 있다.
또한, 콘텐츠출력장치제어부(44-2)는 수영학습콘텐츠에 기준동작정보(i2)에 포함된 기준궤적이 표현되도록 콘텐츠출력장치(20)를 제어할 수 있다.
기준동작정보(i2)에 포함된 기준궤적이 수영학습콘텐츠 상에 표현되도록 함으로써, 가상현실 영상 형태의 수영학습콘텐츠를 시청하고 있는 학습자가 수영학습콘텐츠 상에 나타난 기준궤적을 따라 수영 동작을 수행하도록 유도할 수 있으며, 이에 따라 학습자가 더욱 정확한 수영 동작을 학습할 수 있는 효과가 있다.
또한, 콘텐츠출력장치제어부(44-2)는 수영학습콘텐츠 상에 평가모듈(43)이 산출한 학습자에 대한 최종평가정보가 표현되도록 콘텐츠출력장치(20)를 제어할 수 있으며, 예컨대 학습자의 수영 동작 학습이 종료되면 수영학습콘텐츠 상에 학습자에 대한 최종평가정보가 표시되도록 콘텐츠출력장치(20)를 제어할 수 있다.
한편, 콘텐츠출력장치제어부(44-2)는 외부출력장치제어정보(i6)를 생성하여, 외부출력장치(21)가 스크린상에 콘텐츠출력장치(20)가 출력하는 수영학습콘텐츠 출력하도록 외부출력장치(21)를 제어할 수도 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 수영 동작 학습 시스템은, 학습자의 상지 및 하지 중 적어도 어느 하나에 착용되어, 평가모듈(43)이 산출한 동작일치율(i3)에 따라 학습자에게 소정의 자극을 제공하는 동작유도장치(50)를 더 포함할 수 있다.
동작유도장치(50)는 일예로 학습자의 상지 또는 하지에 착용되어, 동작일치율(i3)에 따라 학습자에게 진동 자극을 제공하는 장치로 구비될 수 있다.
여기서, 본 발명에 따른 제어정보생성모듈(44)은 평가모듈(43)로부터 동작일치율(i3)을 수신하여, 동작일치율(i3)을 기초로 동작유도장치(50)의 작동을 제어하기 위한 동작유도장치제어정보(i7)를 생성하는 동작유도장치제어부(44-3)를 더 포함할 수 있다.
좀 더 구제적으로, 동작유도장치제어부(44-3)는 수신한 동작일치율(i3)이 기설정한 기준값 이상으로 산출되는 경우, 동작유도장치(50)가 진동을 발생시키고, 동작일치율(i3)이 기설정한 기준값 미만으로 산출되는 경우, 동작유도장치(50)가 진동을 발생시키지 않도록 하는 동작유도장치제어정보(i7)를 생성할 수 있다.
반대로, 동작유도장치제어부(44-3)는 수신한 동작일치율(i3)이 기설정한 기준값 이상으로 산출되는 경우 동작유도장치(50)가 진동을 발생시키지 않고, 동작일치율(i3)이 기설정한 기준값 미만으로 산출되는 경우 동작유도장치(50)가 진동을 발생시키도록 하는 동작유도장치제어정보(i7)를 생성할 수도 있다.
본 발명에 따른 수영 동작 학습 시스템에 동작유도장치(50)가 더 포함됨에 따라, 학습자는 동작유도장치(50)의 진동 자극 여부에 따라 자신이 수영 동작을 올바르게 수행하고 있는지 인지할 수 있으며, 이에 따라 학습자는 보다 효과적으로 수영 동작을 학습할 수 있게 된다.
이어서, 전송모듈(45)은 전술한 제어정보생성모듈(44)에서 생성하는 각각의 제어정보(i4, i5, i6, i7)들을 구동장치(10), 콘텐츠출력장치(20), 외부출력장치(21) 및 동작유도장치(50) 등에 전송한다.
전송모듈(45)로부터 구동장치제어정보(i4)를 수신한 구동장치(10)는 구동장치제어정보(i4)에 따라 구동부(500)가 안착부(400)를 이동시키게 된다.
또한, 전송모듈(45)로부터 콘텐츠출력장치제어정보(i5)를 수신한 콘텐츠출력장치(20)는 콘텐츠출력장치제어정보(i5)에 따라 가상현실 영상 형태의 수영학습콘텐츠를 학습자에게 출력한다.
또한, 전송모듈(45)로부터 외부출력장치제어정보(i6)를 수신한 외부출력장치(21)는 외부출력장치제어정보(i6)에 따라 콘텐츠출력장치(20)에 출력되는 수영학습콘텐츠를 스크린 상에 출력한다.
또한, 전송모듈(45)로부터 동작유도장치제어정보(i7)를 수신한 동작유도장치(50)는 동작유도장치제어정보(i7)에 따라 진동을 발생시키게 된다.
한편, 이하에서는 도 5 내지 도 12를 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 구동장치(10)의 구성에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 일실시예에 따른 구동장치(10)는, 학습자가 소정의 수영 동작을 학습할 수 있도록 구비된 장치에 있어서, 본체하우징(100); 본체하우징(100)의 내부에 설치하는 가이드프레임(200); 일단이 본체하우징(100)의 내부에서 가이드프레임(200)에 슬라이딩 결합하고, 타단은 본체하우징(100)의 외부로 연장 형성하는 이동프레임(300); 이동프레임(300)의 타단에 구비하여 학습자를 안착시키는 안착부(400); 및 이동프레임(300)에 결합하여, 이동프레임(300)을 가이드프레임(200)을 따라 슬라이딩 이동시키는 구동부(500a, 500b);를 포함할 수 있다.
먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 구동장치(10)는 내부에 소정의 수용공간을 형성하는 본체하우징(100)을 포함할 수 있다.
본체하우징(100)은 수영 학습 장소의 지면에 설치될 수 있고, 내부에 수용공간은 소정의 개수로 구획되어 구비될 수 있다.
예컨대, 본체하우징(100)의 내부는 구동공간, 제어 장치 구비 공간, 학습자 물품 보관 공간 등으로 구획될 수 있다.
여기서, 구동공간에는 후술하는 가이드프레임(200), 이동프레임(300) 및 구동부(500)가 구비될 수 있으며, 제어 장치 구비 공간에는 전술한 컴퓨터 장치 형태의 제어장치(40)가 구비될 수 있다.
한편, 본체하우징(100)의 전방부에는, 이동프레임(300)의 타단을 본체하우징(100)의 외부로 관통시키는 슬라이딩홀(110)이 형성된다.
이때, 슬라이딩홀(110)은 소정의 길이를 갖는 장공 형상으로 형성되어, 이동프레임(300)이 본체하우징(100)의 상하 방향으로 슬라이딩 이동할 수 있게 한다.
이어서, 가이드프레임(200)은 본체하우징(100)의 내부에 기립 설치되고, 이동프레임(300)은 일단을 본체하우징(100)의 내부에서 가이드프레임(200)에 슬라이딩 결합하고, 타단을 본체하우징(100)의 외부로 연장 형성한다.
본체하우징(100)의 내부에 기립 설치된 가이드프레임(200)에는 이동프레임(300)의 일단이 슬라이딩 결합하는데, 가이드프레임(200)에 슬라이딩 결합한 이동프레임(300)은 가이드프레임(200)을 따라 본체하우징(100)의 상하 방향으로 슬라이딩 이동한다.
가이드프레임(200)은 도 8에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 바(bar) 형상의 부재로 구비되어, 본체하우징(100)의 내부에 기립 설치될 수 있다.
여기서, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 가이드프레임(200)은 본체하우징(100)의 전방 방향으로 소정의 기울기를 갖도록 설치하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이, 가이드프레임(200)이 본체하우징(100)의 전방 방향으로 소정의 기울기를 갖도록 설치하면, 이동프레임(300)이 가이드프레임(200)을 따라 상승하는 경우 이동프레임(300)의 타단에 구비된 안착부(400)와 본체하우징(100)의 전방부와의 이격 거리가 증가하게 된다.
본체하우징(100)의 전방부와 안착부(400) 사이의 이격 거리가 너무 작으면, 학습자가 안착부(400)에 안착하여 수영 동작을 학습할 때에 학습자의 하지 등이 본체하우징(100)의 전방부에 부딪힐 우려가 있다.
이에, 본 발명에서는 가이드프레임(200)이 본체하우징(100)의 전방 방향으로 소정의 기울기를 갖도록 설치하여, 이동프레임(300)이 가이드프레임(200)을 따라 상승할 때에, 가이드프레임(200)의 기울기에 의해 본체하우징(100)의 상부 방향으로 상승함과 동시에 본체하우징(100)의 전방 방향으로 이동하도록 구성하였다.
이에 따라, 안착부(400)와 본체하우징(100) 전방부 사이의 이격 거리가 증가하여, 수영 동작 학습시 학습자의 신체가 본체하우징(100)의 전방부에 부딪혀 부상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 이동프레임(300)은 소정의 길이를 갖는 프레임 부재로 구비될 수 있으며, 일단이 가이드프레임(200)에 슬라이딩 결합하여, 구동부(500)에 의해 본체하우징(100)의 상하 방향으로 승강한다.
여기서, 이동프레임(300)은 상하 방향으로 소정의 길이를 가지면서, 내부에 길이 방향을 따라 중공홀(311)을 형성하는 슬라이딩결합부(310)를 일단에 형성하고, 중공홀(311)에 가이드프레임(200)을 삽입시킴으로써 가이드프레임(200)에 슬라이딩 결합하는 것을 특징으로 한다.
도 12에 도시된 바와 같이, 슬라이딩결합부(310)는 이동프레임(300)의 일단에 형성되되, 이동프레임(300)의 상하 방향으로 소정의 길이를 갖도록 형성될 수 있다.
슬라이딩결합부(310)는 내부에 길이 방향을 따라 중공홀(311)을 관통 형성하는데, 중공홀(311)은 가이드프레임(200)의 직경 및 외주면 형상에 대응하도록 형성될 수 있다.
이때, 전술한 바와 같이 가이드프레임(200)이 한 쌍의 바(bar) 형상의 부재로 구비되는 경우, 도 4에 도시된 바와 같이 이동프레임(300)의 일단에는 한 쌍의 슬라이딩결합부(310)가 형성될 수 있다.
한편, 이동프레임(300)은 일단은 가이드프레임(200)에 슬라이딩 결합하고, 타단은 본체하우징(100)의 외부로 연장 형성되는데, 이때 이동프레임(300)의 타단은 본체하우징(100)의 슬라이딩홀(110)을 관통하여 본체하우징(100)의 외부로 연장 형성된다.
이어서, 안착부(400)는 이동프레임(300)의 타단에 구비하여 학습자를 안착시키고, 이동프레임(300)의 슬라이딩 이동에 따라 안착시킨 학습자를 이동시킨다.
안착부(400)는 본체하우징(100)의 외부로 연장 형성된 이동프레임(300)의 타측에 구비되는데, 본 발명에 따른 안착부(400)는 다양한 생존 수영 동작 학습에 적합한 구조로 형성되어 있다.
좀 더 구체적으로, 도 6 및 도 12에 도시된 바와 같이 안착부(400)는 이동프레임(300)의 타단에 결합하여 학습자의 둔부를 지지하도록 구비되는 둔부지지부(410) 및 둔부지지부(410)의 단부에 결합하여 학습자의 상체를 지지하도록 구비되는 상체지지부(430)를 포함할 수 있다.
먼저, 둔부지지부(410)는 이동프레임(300)의 타단에 결합하는 베이스프레임(411) 및 베이스프레임(411)의 상부에 결합하여 학습자의 둔부를 지지하는 둔부지지패드(415)를 포함할 수 있다.
이때, 둔부지지부(410)는 소정의 탄성을 가지면서 이동프레임(300)의 타단 및 베이스프레임(411)의 사이에 위치하여, 이동프레임(300)의 타단과 베이스프레임(411)을 상호 결합시키는 틸팅부(413)를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 베이스프레임(411)은 소정의 탄성을 가지는 틸팅부(413)에 의해 이동프레임(300)의 타단에 결합할 수 있으며, 이에 따라 학습자가 수영 동작을 학습할 때에 학습 동작에 따라 둔부지지부(410)가 틸팅(tilting)되도록 할 수 있다.
이어서, 상체지지부(430)는 둔부지지부(410)의 베이스프레임(411)과 소정의 각도를 이루면서 베이스프레임(411)의 단부에 결합하는 외측프레임(431)과, 외측프레임(431)에 내삽되어 외측프레임(431)의 길이 방향을 따라 슬라이딩 이동하는 내측프레임(433) 및 내측프레임에 결합하여 학습자의 상체를 지지하는 상체지지패드(435)를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 상체지지부(430)는 내측프레임(433)이 외측프레임(431)에 내삽되어 슬라이딩 이동할 수 있게 구비됨으로써, 학습자의 신장 등 신체조건에 따라 상체지지패드(435)의 위치를 조절할 수 있게 한다.
또한, 본 발명에 따른 상체지지부(430)는 둔부지지부(410)의 단부에 회전 결합하여, 학습하고자 하는 수영 동작의 자세에 따라 둔부지지부(410)와 상체지지부(430)가 이루는 각도를 변화시킬 수 있도록 구비될 수 있다.
한편, 상체지지부(430)는 외측프레임(431)에 결합하면서, 학습자의 상체를 상체지지패드(435)에 밀착시킬 수 있도록 구비된 안전벨트(437)를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면 학습자는 둔부 및 상체를 각각 둔부지지부(410) 및 상체지지부(430)에 안착시킨 상태에서 생존 수영 동작을 학습하게 되며, 학습자는 학습 진행 중 이동프레임(300)의 슬라이딩 이동에 따라 안착부(400)에 의해 지지된 상태에서 상승 또는 하강하게 된다.
학습자는 안착부(400)에 의한 상승 또는 하강에 의해 수영 동작 학습 시 마치 실제 물에 떠 있는 것과 같은 부력을 체감할 수 있게 된다.
이어서, 구동부(500a, 500b)는 이동프레임(300)에 결합하여, 이동프레임(300)을 가이드프레임(200)을 따라 슬라이딩 이동시킨다.
이때, 본 발명에 따른 구동부(500a, 500b)는 이동프레임(300)을 가이드프레임(200)을 따라 슬라이딩 이동시키기 위하여 액추에이터 형태 또는 도르래 형태로 구비될 수 있으며, 이하 본 발명의 일실시예에 따른 액추에이터 형태의 구동부(500a) 및 다른 실시예에 따른 도르래 형태의 구동부(500b)를 각각 설명한다.
먼저, 도 6 내지 도 8를 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 구동부(500a)를 설명한다.
본 발명의 일실시예에 따른 구동부(500a)는 본체하우징(100)의 하부에 결합하는 실린더(510a); 및 실린더(510a)에서 왕복 운동하고, 단부가 이동프레임(300)에 결합하여 실린더(510a)에서의 왕복 운동에 따라 이동프레임(300)을 가이드프레임(200)을 따라 슬라이딩 이동시키는 피스톤로드(530a);를 포함할 수 있다.
실린더(510a)는 단부가 본체하우징(100)의 하부에 결합하고, 유압식 또는 공압식으로 구비되어 피스톤로드(530a)를 왕복 운동시킬 수 있다.
피스톤로드(530a)는 실린더(510a)에 인입되거나 또는 실린더(510a)로부터 인출되면서 왕복 운동하되, 단부에 이동프레임(300)을 결합시켜 왕복 운동에 따라 이동프레임(300)을 가이드프레임(200)을 따라 슬라이딩 이동시킨다.
이때, 전술한 바와 같이 가이드프레임(200)이 본체하우징(100)의 전방 방향으로 소정의 기울기를 갖도록 설치되는 경우, 실린더(510a)의 단부는 본체하우징(100)의 하부에 회전 결합하고, 피스톤로드(530a)의 단부는 이동프레임(300)에 회전 결합하게 된다.
본 발명의 일실시예에 따른 구동부(500a)는 본체하우징(100)의 내부 또는 외부에 구비되는 유압펌프(미도시) 등을 통하여 작동할 수 있다.
다음으로, 도 9 내지 도 11을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 구동부(500b)를 설명한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 구동부(500b)는 본체하우징(100)의 상부에 고정 설치하는 롤러(510b); 및 롤러(510b)에 걸쳐지면서, 일단이 이동프레임(300)에 결합하고, 타단은 구동모터(550b)에 결합하여, 구동모터(550b)의 작동에 따라 이동프레임(300)을 가이드프레임(200)을 따라 슬라이딩 이동시키는 와이어(530b);를 포함할 수 있다.
롤러(510b)는 본체하우징(100)의 상부에 고정 설치되되, 회전하도록 구비되어, 걸쳐진 와이어(530b)가 구동모터(550b)에 의해 움직일 수 있도록 한다.
와이어(530b)는 롤러(510b)에 걸쳐진 상태에서 일단이 이동프레임(300)에 결합하고, 타단은 구동모터(550b)의 구동축에 결합한다.
와이어(530b)는 구동모터(550b)의 작동에 의해 구동축에 감기거나 풀리면서, 이동프레임(300)을 가이드프레임(200)을 따라 슬라이딩 이동시킨다.
한편, 본 발명에 따른 구동장치(10)는 전술한 액추에이터 형태의 구동부(500a) 및 도르래 형태의 구동부(500b) 중 어느 하나를 포함하거나, 액추에이터 형태의 구동부(500a) 및 도르래 형태의 구동부(500b)를 모두 포함할 수도 있다.
본 발명의 각 실시예에 따른 구동부(500a, 500b)는 전술한 바와 같이, 제어장치(40)의 평가모듈(43)이 산출한 동작일치율(i3)에 따라 제어장치(40)의 구동장치제어부(44-1) 에 의해 작동이 제어될 수 있다.
한편, 전술한 외부출력장치(21)는 구동장치(10) 본체하우징(100)의 상부에 구비되어, 안착부(400)의 상승 또는 하강에 따라 수영학습콘텐츠를 출력할 수 있다.
외부출력장치(21)는 전술한 바와 같이 일예로 구동장치(10) 전방에 설치한 스크린에 소정의 수영학습콘텐츠(영상)를 비출 수 있는 빔프로젝터 장치로 구비될 수 있다.
이때, 외부출력장치(21)는 연결프레임(미도시)에 의해 이동프레임(300)과 연결되어, 이동프레임(300)의 슬라이딩 이동에 따라 본체하우징(100)의 상부에서 상승 또는 하강하도록 구비될 수 있다.
학습자가 안착부(400)에 안착한 상태에서 이동프레임(300)의 슬라이딩 이동에 따라 안착부(400)가 상승하는 경우, 학습자의 머리에 의해 외부출력장치(21)로부터 출력되는 영상이 가려질 수도 있다.
이러한 경우, 안착부(400)의 상승에도 외부출력장치(21)로부터 출력되는 영상이 가려지지 않도록, 본체하우징(100)의 높이를 보다 높게 형성하여야 하는 문제점이 있다.
이에, 본 발명에 따른 외부출력장치(21)를 이동프레임(300)과 연동시켜 안착부(400)와 함께 상승 또는 하강하도록 구성함으로써, 본체하우징(100)의 높이를 늘리지 않으면서, 본체하우징(100)을 소형화 할 수 있도록 하였다.
이어서, 본 발명에 따른 구동장치(10)는, 소정의 탄성을 가지면서 학습자의 신체에 착용되어, 수영 동작 학습 시 학습자에게 탄성에 의한 저항력을 제공하는 저항밴드(600);를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 구동장치(10)는 수중이 아닌 육상에서 수영 동작을 학습하는 것이므로, 학습자는 수중에서와 같은 물에 의한 저항을 받지 않게 된다.
이에, 본 발명에 따른 구동장치(10)는 수영 동작을 학습하는 학습자에게 물에 의한 저항에 대응하는 저항력을 제공하기 위하여, 소정의 탄성을 가지면서 학습자의 신체에 착용되어, 수영 동작 학습 시 학습자에게 탄성에 의한 저항력을 제공하는 저항밴드(600)를 구비한다.
학습자는 착용한 저항밴드(600)에 의해, 수영 동작 학습 시 마치 실제 수중에 있는 것과 같은 저항을 체감할 수 있게 된다.
여기서, 저항밴드(600)는 일단에는 학습자의 신체에 결속하는 스트랩 등이 구비될 수 있고, 타단은 본체하우징(100) 또는 안착부(400)에 결합될 수 있다.
또한, 저항밴드(600)는 학습자의 상지에 착용되는 상지저항밴드(610) 및 학습자의 하지에 착용되는 하지저항밴드(630)를 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르면, 수중이 아닌 육지에서 수영 동작을 학습할 수 있는 효과가 있다.
또한, 학습자에게 수영학습콘텐츠를 제공하는 콘텐츠제공장치를 학습자의 수행동작정보와 기준동작정보의 동작일치율에 따라 제어함으로써, 보다 현실감 있는 수영 동작 학습이 가능하고, 나아가 외부로부터의 동작 교정 없이 학습자가 스스로 올바른 수영 동작을 학습할 수 있는 효과가 있다.
또한, 학습자를 안착시키면서 학습자에게 부력 감각을 제공하는 구동장치를 학습자의 수행동작정보와 기준동작정보의 동작일치율에 따라 제어함으로써, 보다 현실감 있는 수영 동작 학습이 가능하고, 나아가 외부로부터의 동작 교정 없이 학습자가 스스로 올바른 수영 동작을 학습할 수 있는 효과가 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 구동장치
20 : 콘텐츠출력장치
21 : 외부출력장치
30 : 센싱장치
40 : 제어장치
41 : 수신모듈
42 : 저장모듈
43 : 평가모듈
44 : 제어정보생성모듈
45 : 전송모듈
100 : 본체하우징
200 : 가이드프레임
300 : 이동프레임
400 : 안착부
500 : 구동부
600 : 저항밴드

Claims (5)

  1. 학습자를 안착시키고, 수영 동작을 학습하는 상기 학습자의 안착 상태를 변화시키도록 구비되는 구동장치;
    상기 학습자에게 수영학습콘텐츠를 출력하는 콘텐츠출력장치;
    상기 학습자의 수영 동작을 감지하고, 상기 감지된 동작에 기초해 수행동작정보를 생성하는 센싱장치; 및
    상기 센싱장치로부터 상기 수행동작정보를 수신하고, 상기 수행동작정보와 기설정한 기준동작정보를 비교하여 상기 수행동작정보와 상기 기준동작정보의 동작일치율을 산출하며, 상기 동작일치율에 따라 상기 구동장치 및 상기 콘텐츠출력장치 중 적어도 어느 하나의 작동을 제어하는 제어장치;
    를 포함하고,
    상기 구동장치는,
    기립 설치되는 가이드프레임과,
    일단이 상기 가이드프레임에 슬라이딩 결합하는 이동프레임과,
    상기 이동프레임의 타단에 결합하고, 학습자의 둔부를 지지하도록 구비되는 둔부지지부 및 상기 둔부지지부의 단부에 결합하여 학습자의 상체를 지지하도록 구비되는 상체지지부를 포함하는 안착부와,
    상기 이동프레임에 결합하여, 상기 이동프레임을 상기 가이드프레임을 따라 슬라이딩 이동시키는 구동부를 포함하며,
    상기 제어장치는,
    상기 동작일치율이 기설정한 기준값 이상으로 산출되는 경우, 상기 구동부가 상기 안착부를 상승시키도록 상기 구동부를 제어하며,
    상기 동작일치율이 기설정한 기준값 미만으로 산출되는 경우, 상기 구동부가 상기 안착부를 하강시키도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 수영 동작 학습 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어장치는,
    상기 동작일치율이 기설정한 기준값 이상으로 산출되는 경우, 상기 콘텐츠출력장치가 상기 학습자에 대응하는 아바타가 수면상에 부유하는 형상의 영상을 출력하도록 상기 콘텐츠출력장치를 제어하고,
    상기 동작일치율이 기설정한 기준값 미만으로 산출되는 경우, 상기 콘텐츠출력장치가 가상현실 영상에서 상기 학습자에 대응하는 아바타가 수중으로 침몰하는 모습을 표현하도록 상기 콘텐츠출력장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 수영 동작 학습 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 콘텐츠출력장치는,
    헤드 마운트 디스플레이로 구비되어, 상기 수영학습콘텐츠로서 가상현실 영상을 상기 학습자에게 출력하는 것을 특징으로 하는 수영 동작 학습 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 센싱장치는,
    상기 학습자의 상지 및 하지 중 적어도 어느 하나에 대한 동작궤적을 인식하는 것을 특징으로 하는 수영 동작 학습 시스템.
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