KR20150084429A - 승마 시뮬레이터 사용자의 의도인식 장치 및 방법 - Google Patents

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김계경
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한국전자통신연구원
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    • A63G19/20—Toy animals for riding motor-driven

Abstract

본 발명은 승마 시뮬레이터 사용자의 의도인식 장치 및 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 승마 시뮬레이터 사용자의 의도인식 장치는 사용자의 부조 신호 및 의도 신호를 인식하여 위험 상황을 감지하고, 그에 따라 대응하는 등 사용자에게 안전하고 실감나는 승마 시뮬레이션 환경을 제공할 수 있는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 승마 시뮬레이터 사용자에게 실제 승마와 유사한 인터렉션(interaction)이 가능하도록 함으로써 사용자의 사실감을 높여 줄 수 있고, 승마 시뮬레이터를 이용한 승마 교육 훈련의 효과도 증대시킬 수 있고, 특히 위험 상황을 감지하여 안전한 기승이 가능하도록 할 수 있는 이점이 있으며, 승마 시뮬레이터 사용자의 의도 인식을 위한 효과적인 방법을 제공함으로써 관련 기술 시장 형성에도 기여할 수 있다.

Description

승마 시뮬레이터 사용자의 의도인식 장치 및 방법{Apparatus and Method Recognizing Intention of Horse-Riding Simulator User}
본 발명은 승마 시뮬레이터 사용자의 의도인식 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 승마 시뮬레이션 상황에서 사용자의 의도를 인식하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 들어 승마 인구가 꾸준히 늘고 있으나, 아직까지도 실제 승마에는 환경적 제약이 많이 따른다.
이런 환경적 제약을 극복하고 일반인도 쉽게 승마를 즐길 수 있도록 하기 위한 일환으로서, 승마 시뮬레이션 제공을 위한(승마를 가상으로 체험할 수 있도록 하기 위한) 승마 시뮬레이터가 고안되었다.
이러한 승마 시뮬레이터의 예로서 안장 중심의 단순한 형태로 마필이 모사된 승마 운동기구, 실제 마필의 전체 모습이 모사된 승마 시뮬레이터 기구 등이 있다.
종래의 승마 시뮬레이터는 한 축 또는 두 축으로만 구동될 수 있어서 제한적 움직임만 가능하였으나, 실감 효과를 높이기 위해 다 축으로 구동될 수 있는 승마 시뮬레이터에 대한 연구가 다양하게 진행되면서, 현재 승마 시뮬레이터는 실제 말과 유사하게 움직이도록 구현되어 사용자에게 실제 승마와 유사한 운동효과를 제공하고 있다.
이러한 승마 시뮬레이터는 다 축 구성을 기반으로 움직임이 실제 승마와 유사하도록 하는 기구부 하드웨어의 개발뿐만 아니라, 사용자와의 상호작용을 위한 소프트웨어의 개발도 중요하다.
또한, 승마 시뮬레이터는 승마장이나 자연 환경이 모사된 콘텐츠를 제공한다거나 게임 요소를 포함하는 것으로 사용자의 흥미를 유발하고 있으나, 단순히 사용자의 흥미를 불러일으키는 것을 넘어 적극적인 관심을 갖고 이를 이용하도록 하기 위해서, 보다 현장감 있는 승마 시뮬레이터의 환경, 살아있는 생명체 느낌이 모사된 승마 시뮬레이터와 사용자 간의 상호작용 요소 및 승마 시뮬레이터의 고유 장점을 극대화시킬 수 있는 인터페이스 등을 제공할 수 있어야 한다.
한편, 승마에서 기승자가 말에게 지시하기 위해 주는 신호인 부조는 말의 입장에서 사용자의 의도를 파악하는 수단이다.
부조(신호)는 크게 주 부조와 부 부조로 구분될 수 있으며, 주 부조는 체중의 중심 이동을 이용하는 기좌 부조, 다리를 이용하는 다리 부조, 주먹을 이용하는 고삐 부조 등이 있고, 부 부조는 보조적인 수단을 이용하는 것으로서 채찍 부조, 박차 부조, 음성 부조 등이 있다.
이러한 부조들이 단독으로 사용되는 일은 거의 없으며, 기승자는 여러 가지 부조를 융합하여 말에게 의사를 전달할 수 있다.
따라서, 승마 시뮬레이터는 실제 승마와 같은 현실감을 기승자에게 제공하기 위해 부조에 대한 인식 기능을 포함해야 하고, 시뮬레이터로서만 가질 수 있는 고유한 장점을 활용하여 사용자의 의도를 파악한 후 승마 시뮬레이션에 상황에 반영(적용)할 수 있는 기능도 포함해야 한다.
즉, 승마 시뮬레이터는 실제 승마 환경과 달리, 사용자의 의도를 파악하여 사용자의 승마 시뮬레이션 환경에 적용시킬 사용자의 의도들을 선택할 수 있어야 한다.
그리고 승마 시뮬레이터는 승마 경험이 없는 초보자도 안전하게 기승할 수 있도록 위험상황을 감지하여 낙마와 같은 사고를 예방하고 안전하게 기승할 수 있도록 하는 수단도 포함해야 한다.
이처럼 승마 시뮬레이터가 사용자에게 고실감을 제공하고, 사용자의 지속적인 관심을 유발하며, 교육 훈련 효과를 증대시키기 위해서는 전술된 기술적 요소(기능)들이 개발되어 적용되어야 한다.
따라서, 전술한 바와 같이 승마 시뮬레이터에서 부조신호를 인식하고, 승마 자세로부터 사용자의 의도를 파악하며, 위험상황을 감지하여 인식할 수 있는 방법 등이 고안될 필요가 있다.
본 발명은 상기와 같은 필요를 감안하여 창출한 것으로서, 즉 승마 시뮬레이션 환경에서 사용자의 의도를 인식하여 사용자와 승마 시뮬레이터 간의 의사전달이 실감나게 이루어질 수 있도록 하기 위한 것으로서, 사용자의 부조 신호 및 의도 신호를 인식하여 위험 상황을 감지하고, 그에 따라 대응하는 등 사용자에게 안전하고 실감나는 승마 시뮬레이션 환경을 제공할 수 있는 승마 시뮬레이터 사용자의 의도인식 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일면에 따른 승마 시뮬레이터 사용자의 의도인식 장치는 승마 시뮬레이터에 기승한 사용자를 감지하는 의도신호 입력부; 상기 의도신호 입력부에 의해 감지된 정보를 융합하고, 융합된 정보로부터 상기 사용자의 의도를 인식하는 의도인식 제어부; 및 상기 의도인식 제어부에 의해 인식된 의도인식 결과를 기반으로 상기 승마 시뮬레이터의 바디 기구부를 구동하는 의도결과 출력부를 포함한다.
본 발명의 다른 면에 따른 승마 시뮬레이터 사용자의 의도인식 방법은 승마 시뮬레이터에 기승한 사용자의 신호 정보를 감지하는 단계; 감지된 정보를 융합하고, 융합된 정보로부터 상기 사용자의 의도를 인식하는 단계; 및 인식된 의도인식 결과를 기반으로 상기 승마 시뮬레이터의 바디 기구부를 구동하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 승마 시뮬레이터 사용자에게 실제 승마와 유사한 인터렉션(interaction)이 가능하도록 함으로써 사용자의 사실감을 높여 줄 수 있고, 승마 시뮬레이터를 이용한 승마 교육 훈련의 효과도 증대시킬 수 있다.
특히 위험 상황을 감지하여 안전한 기승이 가능하도록 할 수 있는 이점이 있다.
또한, 승마 시뮬레이터 사용자의 의도 인식을 위한 효과적인 방법을 제공함으로써 관련 기술 시장 형성에도 기여할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 승마 시뮬레이터 사용자의 의도인식 장치를 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 의도인식 제어부를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 신호 융합 인식부를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 승마 시뮬레이터 사용자의 의도인식 방법을 설명하기 위한 흐름도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 승마 시뮬레이터 사용자의 의도인식 장치를 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 승마 시뮬레이터 사용자의 의도인식 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 본 발명의 의도인식 제어부를 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 본 발명의 신호 융합 인식부를 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 승마 시뮬레이터 사용자의 의도인식 장치는 의도신호 입력부(100), 의도인식 제어부(200) 및 의도결과 출력부(300)를 포함한다.
의도신호 입력부(100)는 승마 시뮬레이터에 기승한 사용자의 시각, 청각, 촉각 등을 감지하는 것으로서, 촉각 감지부(110), 청각 감지부(120) 및 시각 감지부(130)를 포함한다.
촉각 감지부(110)는 접촉 센서 등을 이용하여 사용자의 촉각을 감지한다.
예컨대, 접촉 센서는 승마 시뮬레이터의 기구부에 기승할 사용자의 접촉을 감지하기 위해 승마 시뮬레이터의 기구부에 장착되거나, 승마 시뮬레이터의 사용자가 착용할 기기에 장착될 수 있다.
청각 감지부(120)는 청각센서, 마이크로폰 등을 이용하여 사용자의 음성을 감지한다.
예컨대, 청각 센서는 사용자의 음성 명령을 인식하기 위해 승마 시뮬레이터의 헬멧에 장착되거나 승마 시뮬레이터의 기구부에 장착될 수 있다.
시각 감지부(130)는 시각 센서, 영상 기기 등을 이용하여 사용자의 기승 자세를 감지한다.
예컨대, 시각 센서는 사용자의 기승 자세를 영상 정보로 획득하기 위해 사용자의 정면, 측면, 후면 등 사용자의 전체 또는 일부 자세를 영상 정보로 획득할 수 있는 위치에 설치될 수 있다.
의도인식 제어부(200)는 승마 시뮬레이터를 제어하고, 의도신호 입력부(100)에 의해 감지된 정보를 융합하며, 융합된 정보로부터 사용자 의도를 인식하는 것으로서, 시뮬레이터 제어부(210) 및 신호 융합 인식부(220)를 포함한다.
시뮬레이터 제어부(210)는 승마 시뮬레이터의 메인 제어 역할을 수행한다.
신호 융합 인식부(220)는 의도신호 입력부(100)로부터 전달된 촉각 감지 정보, 청각 감지 정보 및 영상 감지 정보를 융합하고, 융합된 정보로부터 사용자의 의도를 인식(도출)하며, 도출(인식)된 사용자의 의도 정보를 시뮬레이터 제어부(210)를 통해 의도결과 출력부(300)에 전달한다.
이하, 도 2를 참조하여 신호 융합 인식부(220)를 좀더 구체적으로 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 신호 융합 인식부(220)는 접촉 정보 추출부(221), 음성 정보 추출부(222), 영상 정보 추출부(223), 추출 정보 융합 클래스 생성부(224), 의도 분류부(225), 클래스 매칭부(226) 및 사용자 의도 인식부(227)를 포함한다.
접촉 정보 추출부(221)는 촉각 감지부(110)에 의해 감지된 촉각 감지 정보로부터 접촉 특징을 나타내는 접촉 특징 정보나 접촉 인식 결과로 표현될 수 있고, 기좌 정보, 다리 정보, 고삐 정보, 박차 정보, 채찍 정보 등이 포함된 접촉 정보를 추출한다.
음성 정보 추출부(222)는 청각 감지부(120)에 의해 감지된 청각 감지 정보로부터 음성 특징을 나타내는 음성 특징 정보나 음성 인식 결과로 표현될 수 있는 음성 정보를 추출한다.
영상 정보 추출부(223)는 시각 감지부(130)에 의해 감지된 영상 감지 정보로부터 사용자의 자세 영상에 대한 영상 특징 정보나 영상 인식 결과로 표현될 수 있는 영상 정보를 추출한다.
추출 정보 융합 클래스 생성부(224)는 추출된 접촉 정보, 음성 정보 및 영상 정보를 융합하여 기정의된 템플릿 유형에 따라 추출정보 융합 클래스를 생성한다.
의도 분류부(225)는 승마 시뮬레이터의 사용자 의도를 의도 클래스로 분류한다.
예컨대, 의도 분류부(225)는 승마 시뮬레이터의 사용자 의도 정보를 기정의하여 테이블화하거나 객체 모델로 형성하여 저장하고, 형성된 객체 모델을 신호 융합 인식부(220)에 포함된 각 구성 요소의 동작 결과에 따라 갱신할 수도 있다.
즉, 의도 분류부(225)는 승마 시뮬레이터의 사용자 의도 정보가, 승마 시뮬레이터의 상태가 정지 상태인 경우에 박차를 가하는 신호(박차 정보)이면 출발 의도 정보로 분류하고, 승마 시뮬레이터의 상태가 움직이는 상태인 경우에 박차를 연속 가하는 신호(연속 박차 정보)이면 가속 의도 정보로 분류하며, 고삐 왼쪽을 당기거나 왼팔을 당기는 자세 신호(왼쪽 고삐 정보)이면 좌로 회전 의도 정보로 분류하고, 고삐 오른쪽을 당기거나 오른팔을 당기는 자세 신호(오른쪽 고삐 정보)이면 우로 회전 의도 정보로 분류하며, 고삐를 동시에 당기는 신호(동시 고삐 정보)이거나 고삐를 당기면서 상체를 젖히는 자세 신호(상체 젖힘 정보)이면 감속 또는 정지 의도 정보로 분류하고, 상체를 숙이는 자세 신호(상체 숙임 정보)이면 가속 또는 보법 모드에 따른 균형 잡기 의도 정보로 분류하며, 기좌 중심의 이동 신호(기좌 정보)이면 회전 의도 정보로 분류하고, 다리의 압박 신호(다리 정보)이면 추진력 증가 의도 정보로 분류하며, 다리의 양보 신호(다리 양보 정보)이거나 고삐의 양보 신호(고삐 양보 정보)이면 운동의 유지 의도 정보로 분류하는 등, 승마 시뮬레이터의 사용자 의도를 기설정된 의도 클래스(정보)로 분류할 수 있다.
또한, 의도 분류부(225)는 사용자의 행위를 통해 표현되는 강도 정보를 사용자의 의도 정보가 반영되는 파라미터로 활용할 수도 있다.
클래스 매칭부(226)는 생성된 추출 정보 융합 클래스와 분류된 의도 클래스를 비교하고 분석한다.
사용자 의도 인식부(227)는 클래스의 비교 분석 결과를 통해 사용자의 의도를 결정한다.
한편, 본 발명의 승마 시뮬레이터 사용자의 의도인식 장치가 사용자의 부조신호를 인식하고, 사용자의 자세로부터 사용자의 의도신호를 파악하며, 위험상황을 감지하여 사용자에게 안전하고 실감나게 승마할 수 있는 승마 시뮬레이터의 환경을 제공할 수 있도록, 도 3에 도시된 바와 같이 의도인식 제어부(200)는 승마 시뮬레이터 의도 인식을 수행하기 위해 부조신호 인식 기능모듈(230), 의도신호 인식 기능모듈(240) 및 위험상황 인식 기능모듈(250)을 더 포함한다.
부조신호 인식 기능모듈(230)은 승마 시뮬레이터에 전달하기 위한 승마 시뮬레이터 사용자의 인위적 움직임이나 음성 등의 감각 신호를 인식한다.
예컨대, 부조신호 인식 기능모듈(230)은 실제 마필을 대신하는 승마 시뮬레이터의 바디 입장에서 사용자의 의도를 파악할 수 있는 감각 신호를 인식하는 것으로서, 실제 마필에서 통용되는 부조 신호를 대상으로 인식한다.
의도신호 인식 기능모듈(240)은 승마 시뮬레이터 사용자의 자세 영상 정보 등을 통해 사용자의 의도신호를 인식한다.
예컨대, 의도신호 인식 기능모듈(240)은 승마 시뮬레이터의 바디를 제외한 장치의 입장에서 사용자의 의도를 파악할 수 있는 신호를 인식하는 것으로서, 사용자의 의도신호를 대상으로 인식한다.
위험상황 인식 기능모듈(250)은 승마 시뮬레이터에 기승한 사용자의 자세 영상 정보 등을 통해 사용자의 위험상황을 인식한다.
예컨대, 위험상황 인식 기능모듈(250)은 기정의된 안전한 움직임 범위를 벗어난 사용자의 움직임과 사용자의 음성 등을 통해 표현된 위험 상황 정보를 대상으로 사용자의 위험 상황을 인식하여 기설정된 우선순위에 따라 처리한다.
여기서는 의도인식 제어부(200)가 부조신호 인식 기능모듈(230), 의도신호 인식 기능모듈(240) 및 위험상황 인식 기능모듈(250)을 모두 포함하는 것으로 구성하였으나, 이에 국한되지 않고 승마 시뮬레이터의 환경에 따라 이 중 적어도 하나를 포함하는 것으로 구성할 수 있음은 물론이다.
의도결과 출력부(300)는 의도인식 제어부(200)에 의해 인식된 의도인식 결과를 기반으로 실감나게 승마 시뮬레이터의 비다 기구부를 구동하는 것으로서, 기구 구동부(310) 및 실감 전달부(320)를 포함한다.
기구 구동부(310)는 의도인식 제어부(200)로부터 전달된 의도인식 결과에 따라 사용자의 의도에 적합하도록 승마 시뮬레이터의 바디 기구부를 구동한다.
실감 전달부(320)는 전달된 의도인식 결과에 따라 사용자의 의도에 대응되는 실감 효과 제공 기기를 통해 실감을 전달한다.
예컨대, 실감 전달부(320)는 실감 효과 제공 기기로서, 승마 시뮬레이터의 바디 기구부를 제외한 보조 구동부, 시각 표현을 위한 콘텐츠 표현부, 음향 효과나 음성 출력을 위한 사운드 출력부, 기타 오감 효과 출력을 위한 오감 효과 출력부 등을 포함하고, 전달된 의도인식 결과에 따라 사용자에게 실감 효과를 제공하기 위해 사용자의 의도에 대응되는 실감 효과 제공 기기를 선택하며, 선택된 실감 효과 제공 기기를 통해 승마 시뮬레이터 사용자에게 실감을 전달한다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 승마 시뮬레이터 사용자에게 실제 승마와 유사한 인터렉션(interaction)이 가능하도록 함으로써 사용자의 사실감을 높여 줄 수 있고, 승마 시뮬레이터를 이용한 승마 교육 훈련의 효과도 증대시킬 수 있고, 특히 위험 상황을 감지하여 안전한 기승이 가능하도록 할 수 있는 이점이 있으며, 승마 시뮬레이터 사용자의 의도 인식을 위한 효과적인 방법을 제공함으로써 관련 기술 시장 형성에도 기여할 수 있다.
이상, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 승마 시뮬레이터 사용자의 의도인식 장치를 설명하였고, 이하에서는 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 승마 시뮬레이터 사용자의 의도인식 방법을 설명한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 승마 시뮬레이터 사용자의 의도인식 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 승마 시뮬레이터 사용자의 의도인식 방법은 사용자가 승마 시뮬레이터에 기승한 상태에서, 승마 시뮬레이터의 기구부가 구동 준비를 완료하거나 구동을 시작하면, 기구부의 구동(S400)을 제어한다.
접촉 센서, 청각 센서, 시각 센서를 통해 사용자의 시각, 청각, 촉각 정보를 감지하고, 각 센서를 통해 감지 정보가 획득되었는지 여부를 판단하며(S401), 판단결과, 각 센서를 통해 감지 정보가 획득되고, 획득된 감지 정보가 청각 또는 영상 감지 정보이면, 다시 획득된 감지 정보가 영상 감지 정보인지 여부를 판단한다(S402).
판단결과, 획득된 감지 정보가 영상 감지 정보인 경우, 감지된 영상 감지 정보로부터 사용자의 자세 영상 등에 대한 영상 특징 정보나 영상 인식 결과로 표현될 수 있는 영상 정보 등을 추출하고(S403), 추출된 영상 정보 등을 토대로 사용자가 위험상황에 처해 있는지 여부를 판단한다(S404).
예컨대, 기정의된 사용자의 안전한 움직임 범위를 토대로 사용자의 움직임이 기정의된 안전한 움직임 범위를 벗어났는지 여부를 판단하고, 판단결과, 사용자의 움직임이 기정의된 안전한 움직임 범위를 벗어나지 않은 경우, 사용자가 위험상황에 처해 있지 않은 것으로 판단하고, 추출된 영상 정보 등을 토대로 사용자의 의도 자세를 인식한다(S405).
즉, 추출된 영상 정보와 기정의된 의도 분류 클래스 모델을 매칭하여 사용자의 의도 자세를 인식한다.
예컨대, 추출된 영상 정보를 토대로 사용자의 자세가 고삐 왼쪽을 당기거나 왼팔을 당기는 자세일 경우 사용자의 의도를 좌회전 의도로 인식하고, 고삐 오른쪽을 당기거나 오른팔을 당기는 자세일 경우 우회전 의도로 인식하며, 고삐를 동시에 당기거나 고삐를 당기면서 상체를 젖히는 자세일 경우 감속 또는 정지 의도로 인식하고, 상체를 숙이는 자세일 경우 가속 또는 보법 모드에 따른 균형 잡기 의도로 인식한다.
승마 시뮬레이터의 구동 모드를 인식된 사용자의 의도에 대응되는 구동 모드로 전환하도록 승마 시뮬레이터 기구부의 구동을 제어한다(S406).
그러나, 단계(S404) 판단결과, 사용자가 위험상황에 처해 있는 것으로 판단될 경우(사용자의 움직임이 기정의된 안전한 움직임 범위를 벗어난 경우), 사용자가 위험상황에 처해 있는 것으로 인식하고(S407), 승마 시뮬레이터의 기구부를 감속, 정지 또는 감속 후 정지시킨다(S408).
그러나, 단계(S402) 판단결과, 획득된 감지 정보가 청각 감지 정보인 경우, 획득된 청각 감지 정보로부터 음성 특징을 나타내는 음성 특징 정보나 음성 인식 결과로 표현될 수 있는 음성 정보를 추출하고(S409), 추출된 음성 정보를 토대로 사용자가 위험상황에 처해 있는지 여부를 판단한다(S410).
예컨대, 사용자의 음성 등을 통해 표현된 상황 정보 등을 토대로 사용자가 위험상황에 처해 있는지 여부를 판단하며, 판단결과, 사용자가 위험상황에 처해 있는 것으로 판단되면, 단계(S407)로 진입하여 이후의 과정을 수행하고, 그러나, 판단결과 사용자가 위험상황에 처해 있지 않은 것으로 판단되면, 후술할 단계(S412)로 진입하여 이후 과정을 수행한다.
그러나, 단계(S401) 판단결과, 획득된 감지 정보가 촉각 감지 정보인 경우, 획득된 촉각 감지 정보로부터 접촉 특징을 나타내는 접촉 특징 정보나, 접촉 인식 결과로 표현될 수 있으며, 기좌 정보, 다리 정보, 고삐 정보, 박차 정보, 채찍 정보 등이 포함된 접촉 정보를 추출한다(S411).
추출된 접촉 정보와 음성 정보를 융합한다(S412).
예컨대, 기정의된 템플릿 유형으로 융합된 정보에 대응되는 클래스 정보를 생성한다.
융합된 정보를 토대로 승마 시뮬레이터의 바디 입장에서 사용자의 의도를 파악한다. 즉, 융합된 정보를 토대로 실제 마필에서 통용되는 부조 신호를 인식한다(S413).
예컨대, 기정의된 사용자 의도 분류 클래스 모델과 생성된 클래스 정보를 매칭하여 부조 신호를 인식한다.
단계(S406)로 진입하여 승마 시뮬레이터의 구동 모드를 인식된 부조 신호에 대응되는 구동 모드로 전환하도록 승마 시뮬레이터 기구부의 구동을 제어한다.
여기서는 본 발명의 승마 시뮬레이터 사용자 의도인식 방법을 촉각 감지 정보, 청각 감지 정보 및 영상 감지 정보로부터 사용자의 의도를 인식하는 것으로 설명하였으나, 이에 국한되지 않고 영상 감지 정보를 제외한 촉각 감지 정보 및 청각 감지 정보로부터 사용자의 의도를 인식하는 것으로 설명할 수 있음은 물론이며, 이는 시뮬레이션 환경 특성을 이용한(영상 감지 정보로부터) 사용자 의도 인식을 배제하고, 실제 승마와 동일한 부조 신호 인식 및 위험 상황 인식 기능만을 제공할 수 있도록 하기 위함이다.
또한, 여기서는 접촉 정보 추출, 음성 정보 추출 및 영상 정보 추출하는 과정을 1차적으로 획득된 감지정보가 촉각 감지 정보인 경우와 청각 또는 영상 감지 정보인 것으로 구분하고, 2차적으로 획득된 감지정보가 청각 또는 영상 감지정보인 경우이면 다시 획득된 감지 정보가 영상 감지 정보인 경우와 그렇지 않은 경우(청각 감지 정보인 경우)로 구분하여 순차적으로 설명하였으나, 이에 국한되지 않고를 각 감지정보는 병렬적으로 감지될 수 있으며, 따라서 각 정보 추출 또한 병렬적으로 행해질 수 있음은 물론이다.
이상 바람직한 실시예와 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 관해 구체적으로 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 의도신호 입력부 200 : 의도인식 제어부
300 : 의도결과 출력부

Claims (18)

  1. 승마 시뮬레이터에 기승한 사용자를 감지하는 의도신호 입력부;
    상기 의도신호 입력부에 의해 감지된 정보를 융합하고, 융합된 정보로부터 상기 사용자의 의도를 인식하는 의도인식 제어부; 및
    상기 의도인식 제어부에 의해 인식된 의도인식 결과를 기반으로 상기 승마 시뮬레이터의 바디 기구부를 구동하는 의도결과 출력부
    를 포함하는 승마 시뮬레이터 사용자의 의도인식 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 의도인식 제어부는,
    상기 승마 시뮬레이터의 메인 제어 역할을 수행하는 시뮬레이터 제어부; 및
    상기 의도신호 입력부로부터 전달된 촉각 감지 정보, 청각 감지 정보 및 영상 감지 정보 중 적어도 하나를 융합하고, 융합된 정보로부터 상기 사용자의 의도를 인식하며, 인식된 상기 사용자의 의도 정보를 상기 시뮬레이터 제어부를 통해 상기 의도결과 출력부에 전달하는 신호 융합 인식부를 포함하는 것
    인 승마 시뮬레이터 사용자의 의도인식 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 신호 융합 인식부는,
    상기 촉각 감지 정보로부터 접촉 특징을 나타내는 접촉 특징 정보, 또는 접촉 인식 결과로서, 기좌 정보, 다리 정보, 고삐 정보, 박차 정보 및 채찍 정보 중 적어도 하나를 포함하는 접촉 정보를 추출하는 접촉 정보 추출부;
    상기 청각 감지 정보로부터 음성 특징을 나타내는 음성 특징 정보, 또는 음성 인식 결과로서 음성 정보를 추출하는 음성 정보 추출부; 및
    상기 영상 감지 정보로부터 상기 사용자의 자세 영상에 대한 영상 특징 정보, 또는 영상 인식 결과로서 영상 정보를 추출하는 영상 정보 추출부를 포함하는 것
    인 승마 시뮬레이터 사용자의 의도인식 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 신호 융합 인식부는,
    상기 촉각 감지 정보, 청각 감지 정보 및 영상 감지 정보로부터 추출된 접촉 정보, 음성 정보 및 영상 정보를 융합하여 기정의된 템플릿 유형에 따라 추출정보 융합 클래스를 생성하는 추출 정보 융합 클래스 생성부;
    상기 사용자의 의도 정보를 기정의하여 테이블화하거나 객체 모델로 형성하여 저장하고, 형성된 테이블 또는 객체 모델을 토대로 상기 사용자의 의도를 의도 클래스로 분류하는 의도 분류부;
    생성된 추출 정보 융합 클래스와 분류된 의도 클래스를 비교하는 클래스 매칭부; 및
    클래스의 비교 분석 결과를 통해 상기 사용자의 의도를 결정하는 사용자 의도 인식부를 포함하는 것
    인 승마 시뮬레이터 사용자의 의도인식 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 의도인식 제어부는,
    상기 사용자의 움직임 또는 음성이 포함된 감각 신호를 토대로 부조신호를 인식하는 부조신호 인식 기능 모듈;
    상기 사용자의 자세 영상 정보를 토대로 상기 사용자의 의도신호를 인식하는 의도신호 인식 기능 모듈; 및
    기정의된 안전한 움직임 범위를 벗어난 상기 사용자의 움직임과 상기 사용자의 음성을 통해 표현된 위험 상황 정보를 대상으로 상기 사용자의 위험 상황을 인식하는 위험상황 인식 기능 모듈을 더 포함하는 것
    인 승마 시뮬레이터 사용자의 의도인식 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 의도결과 출력부는,
    상기 의도인식 제어부로부터 전달된 의도인식 결과에 따라 상기 사용자의 의도에 대응되도록 상기 승마 시뮬레이터의 바디 기구부를 구동하는 기구 구동부; 및
    상기 의도인식 결과에 따라 상기 사용자의 의도에 대응되는 실감 효과 제공 기기를 통해 실감을 전달하는 실감 전달부를 포함하는 것
    인 승마 시뮬레이터 사용자의 의도인식 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 상기 실감 효과 제공 기기는,
    상기 승마 시뮬레이터의 바디 기구부를 제외한 보조 구동부, 시각 표현을 위한 콘텐츠 표현부, 음향 효과나 음성 출력을 위한 사운드 출력부, 및 오감 효과 출력을 위한 오감 효과 출력부 중 적어도 하나를 포함하는 것
    인 승마 시뮬레이터 사용자의 의도인식 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 실감 전달부는,
    상기 의도인식 결과에 따라 상기 사용자에게 실감 효과를 제공하기 위해 상기 사용자의 의도에 대응되는 상기 실감 효과 제공 기기를 선택하며, 선택된 상기 실감 효과 제공 기기를 통해 상기 사용자에게 실감을 전달하는 것
    인 승마 시뮬레이터 사용자의 의도인식 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 의도신호 입력부는,
    상기 승마 시뮬레이터의 기구부에 장착되거나 상기 사용자가 착용할 기기에 장착되는 접촉 센서를 이용하여 상기 사용자의 촉각을 감지하는 촉각 감지부;
    상기 승마 시뮬레이터의 기구부에 장착되거나 상기 승마 시뮬레이터의 헬멧에 장착되는 청각 센서 또는 마이크로폰을 이용하여 상기 사용자의 음성을 감지하는 청각 감지부; 및
    상기 사용자의 전체 또는 특정 부분 자세를 영상 정보로 획득할 수 있는 위치에 설치되는 시각 센서 또는 영상 기기를 이용하여 상기 사용자의 기승 자세를 감지하는 시각 감지부를 포함하는 것
    인 승마 시뮬레이터 사용자의 의도인식 장치.
  10. 승마 시뮬레이터에 기승한 사용자의 신호 정보를 감지하는 단계;
    감지된 정보를 융합하고, 융합된 정보로부터 상기 사용자의 의도를 인식하는 단계; 및
    인식된 의도인식 결과를 기반으로 상기 승마 시뮬레이터의 바디 기구부를 구동하는 단계
    를 포함하는 승마 시뮬레이터 사용자의 의도인식 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 인식하는 단계는,
    감지된 정보에 포함된 촉각 감지 정보, 청각 감지 정보 및 영상 감지 정보 중 적어도 하나를 융합하는 단계; 및
    융합된 정보로부터 상기 사용자의 의도를 인식하는 단계를 포함하는 것
    인 승마 시뮬레이터 사용자의 의도인식 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 융합하는 단계는,
    상기 촉각 감지 정보로부터 접촉 특징을 나타내는 접촉 특징 정보, 또는 접촉 인식 결과로서, 기좌 정보, 다리 정보, 고삐 정보, 박차 정보 및 채찍 정보 중 적어도 하나를 포함하는 접촉 정보를 추출하는 단계;
    상기 청각 감지 정보로부터 음성 특징을 나타내는 음성 특징 정보, 또는 음성 인식 결과로서 음성 정보를 추출하는 단계; 및
    상기 영상 감지 정보로부터 상기 사용자의 자세 영상에 대한 영상 특징 정보, 또는 영상 인식 결과로서 영상 정보를 추출하는 단계를 포함하는 것
    인 승마 시뮬레이터 사용자의 의도인식 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 융합하는 단계는,
    상기 촉각 감지 정보, 청각 감지 정보 및 영상 감지 정보로부터 추출된 접촉 정보, 음성 정보 및 영상 정보를 융합하여 기정의된 템플릿 유형에 따라 추출정보 융합 클래스를 생성하는 단계;
    상기 사용자의 의도 정보를 기정의하여 테이블화하거나 객체 모델로 형성하여 저장하고, 형성된 테이블 또는 객체 모델을 토대로 상기 사용자의 의도를 의도 클래스로 분류하는 단계;
    생성된 추출 정보 융합 클래스와 분류된 의도 클래스를 비교하는 단계; 및
    클래스의 비교 분석 결과를 통해 상기 사용자의 의도를 결정하는 단계를 포함하는 것
    인 승마 시뮬레이터 사용자의 의도인식 방법.
  14. 제11항에 있어서, 상기 인식하는 단계는,
    상기 사용자의 움직임 또는 음성이 포함된 감각 신호를 토대로 부조신호를 인식하는 단계;
    상기 사용자의 자세 영상 정보를 토대로 상기 사용자의 의도신호를 인식하는 단계; 및
    기정의된 안전한 움직임 범위를 벗어난 상기 사용자의 움직임과 상기 사용자의 음성을 통해 표현된 위험 상황 정보를 대상으로 상기 사용자의 위험 상황을 인식하는 단계를 더 포함하는 것
    인 승마 시뮬레이터 사용자의 의도인식 방법.
  15. 제10항에 있어서, 상기 구동하는 단계는,
    전달된 의도인식 결과에 따라 상기 사용자의 의도에 대응되도록 상기 승마 시뮬레이터의 바디 기구부를 구동하는 단계; 및
    상기 의도인식 결과에 따라 상기 사용자의 의도에 대응되는 실감 효과 제공 기기를 통해 실감을 전달하는 단계를 포함하는 것
    인 승마 시뮬레이터 사용자의 의도인식 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 실감 효과 제공 기기는,
    상기 승마 시뮬레이터의 바디 기구부를 제외한 보조 구동부, 시각 표현을 위한 콘텐츠 표현부, 음향 효과나 음성 출력을 위한 사운드 출력부, 및 오감 효과 출력을 위한 오감 효과 출력부 중 적어도 하나를 포함하는 것
    인 승마 시뮬레이터 사용자의 의도인식 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 전달하는 단계는,
    상기 의도인식 결과에 따라 상기 사용자에게 실감 효과를 제공하기 위해 상기 사용자의 의도에 대응되는 상기 실감 효과 제공 기기를 선택하는 단계; 및
    선택된 상기 실감 효과 제공 기기를 통해 상기 사용자에게 실감을 전달하는 단계를 포함하는 것
    인 승마 시뮬레이터 사용자의 의도인식 방법.
  18. 제10항에 있어서, 상기 감지하는 단계는,
    상기 승마 시뮬레이터의 기구부에 장착되거나 상기 사용자가 착용할 기기에 장착되는 접촉 센서를 이용하여 상기 사용자의 촉각을 감지하는 단계;
    상기 승마 시뮬레이터의 기구부에 장착되거나 상기 승마 시뮬레이터의 헬멧에 장착되는 청각 센서 또는 마이크로폰을 이용하여 상기 사용자의 음성을 감지하는 단계; 및
    상기 사용자의 전체 또는 특정 부분 자세를 영상 정보를 획득할 수 있는 위치에 설치되는 시각 센서 또는 영상 기기를 이용하여 상기 사용자의 기승 자세를 감지하는 단계를 포함하는 것
    인 승마 시뮬레이터 사용자의 의도인식 방법.



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