KR20160130675A - 라이딩 코칭 장치 및 방법 - Google Patents

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한국전자통신연구원
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
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Abstract

라이딩 코칭 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 라이딩 코칭 장치는 사용자로부터 라이딩 모드를 선택받는 라이딩 모드 선택부; 상기 선택된 라이딩 모드를 시뮬레이션하는 시뮬레이션 구동부; 상기 시뮬레이션 구동부에 탑승한 상기 사용자의 라이딩 정보를 수집하는 라이딩 정보 수집부; 상기 수집된 라이딩 정보와 기준 라이딩 정보의 시간 및 상황을 동기화하는 시간 및 상황 동기화부; 및 상기 수집된 라이딩 정보 및 기준 라이딩 정보를 비교하고 비교한 결과를 기반으로 사용자에게 제공할 코칭 정보를 생성하는 코칭 정보 생성부;를 포함할 수 있다.

Description

라이딩 코칭 장치 및 방법{RIDING COACHING APPARATUS AND METHOD}
본 발명은 사용자의 라이딩 자세를 전문가 등의 라이딩 자세와 비교 분석하여 사용자에게 필요한 코칭 정보를 제공함으로써, 사용자 스스로 자신의 라이딩 자세를 교정할 수 있게 하는 기술에 관한 것이다.
다양한 여가 활동과 건강 증진에 대한 관심이 고조되면서 실내 환경에서 운동 효과를 제공할 수 있는 스포츠 모션을 모사한 시뮬레이터에 대한 수요가 증가하고 있다. 이러한 시뮬레이터들은 단순 반복적인 모션에 의한 기구의 단조로움을 극복하기 위해 화면을 통한 엔터테인먼트 요소가 추가되고 사용자의 동작을 이용한 조정성이 향상되는 방향으로 발전되고 있는데, 아직까지 대부분의 시뮬레이터들은 낮은 자유도를 가지고 구동하여 실제 운동 모션을 모사하기에는 한계가 있다. 이러한 문제는 승마나 자전거와 같은 라이딩 시뮬레이터도 마찬가지이다. 특히 승마 시뮬레이터의 경우 낮은 자유도의 구동 축은 제한적인 움직임만 가능하므로 실제 말과 유사한 움직임을 구현할 수 없다. 이를 극복하기 위해서는 다수의 축 구성을 기반으로 움직임의 역학을 실제 승마와 유사하도록 하는 기구부의 개발이 필요하고, 더불어 실감도가 낮은 콘텐츠를 개선하고 현실감을 극대화 할 수 있는 주변 장치에 대한 개발도 필요하다. 이와 관련하여 다축 모션을 기반으로 실감 효과를 제공하기 위한 연구가 진행되고 있다. 실제 라이딩 모션과 유사한 움직임이 가능한 시뮬레이터가 개발되게 되면 이를 이용한 라이딩 교육 훈련이 가능할 것이다. 실제 승마와 같이 환경적 제약이 따르는 활동이나 초보자의 반복적인 동작이나 모션의 연습을 위해서는 라이딩 시뮬레이터가 훌륭한 대안이 될 수 있다. 일반적인 사용자가 라이딩 훈련을 받기 위해서는 전문가의 코칭이 필수적이지만 시간과 비용의 제약으로 인해 이를 대처할 수 있는 시스템의 개발이 필요하다. 이와 같이 승마 시뮬레이터와 같은 라이딩 시뮬레이터 환경에서 사용자의 라이딩을 인식하여 해당 모드에 적합한 라이딩 모델을 제시하고 사용자 스스로 자세 교정이 가능하도록 하는 라이딩 자기 코칭 정보를 제공하기 위한 기술을 고안할 필요가 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0135281호(2014.11.26)에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 전문가의 도움 없이도 스스로 라이딩 자세를 연습할 수 있는 라이딩 코칭 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 사용자로부터 라이딩 모드를 선택받는 라이딩 모드 선택부; 상기 선택된 라이딩 모드를 시뮬레이션하는 시뮬레이션 구동부; 상기 시뮬레이션 구동부에 탑승한 상기 사용자의 라이딩 정보를 수집하는 라이딩 정보 수집부; 상기 수집된 라이딩 정보와 기준 라이딩 정보의 시간 및 상황을 동기화하는 시간 및 상황 동기화부; 및 상기 수집된 라이딩 정보 및 기준 라이딩 정보를 비교하고 비교한 결과를 기반으로 사용자에게 제공할 코칭 정보를 생성하는 코칭 정보 생성부;를 포함하는 라이딩 코칭 장치가 제공된다.
본 발명의 실시예에 따르면 전문가의 도움 없이도 사용자 스스로 라이딩 자세를 교정하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이딩 코칭 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코칭 정보 생성부를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이딩 코칭 방법의 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 코칭 정보 생성을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서 및 청구항에서 사용되는 단수 표현은, 달리 언급하지 않는 한 일반적으로 "하나 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이딩 코칭 장치의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 라이딩 코칭 장치(100)는 라이딩 모드 선택부(110), 시뮬레이션 구동부(120), 라이딩 정보 수집부(130), 기준 라이딩 DB(140), 시간 및 상황 동기화부(150), 코칭 정보 생성부(160) 및 코칭 정보 출력부(170)를 포함할 수 있다.
라이딩 모드 선택부(110)는 사용자로부터 코칭이 필요한 라이딩 모드를 선택하는 명령을 입력 받는다. 여기서 라이딩 모드는 자동차, 오토바이, 자전거, 승마 등의 사용자가 탑승 가능한 운송 수단의 동작이나 조작을 의미한다. 또한, 예를 들어 사용자가 승마를 선택한 경우, 사용자는 말의 보법(평보, 속보, 구보, 습보 등), 각 보법의 세부별 보법, 단계별 보법, 속도별 보법, 보속, 라이딩 환경, 운동 단계, 훈련 단계까지 구체적으로 선택할 수 있다.
일 실시예에서, 라이딩 모드 선택부(110)는 모드 전환 명령을 입력 받을 수 있다. 예를 들어, 라이딩 모드 선택부(110)는 기 선택된 라이딩 모드에 관한 코칭 정보 제공이 진행되는 중에도 사용자로부터 기 선택된 라이딩 모드와 다른 라이딩 모드 선택 명령을 입력 받을 수 있다.
일 실시예에서, 라이딩 모드 선택부(110)는 선택된 라이딩 모드의 시뮬레이션타임라인을 변경하는 명령을 사용자로부터 입력받을 수 있다. 예를 들어, 라이딩 모드 선택부(110)는 사용자로부터 선택된 라이딩 모드의 시뮬레이션 속도를 기본 설정된 속도보다 더 느리게 또는 빠르게 하는 명령을 입력받을 수 있다.
시뮬레이션 구동부(120)는 사용자의 라이딩 모드 선택 명령에 따라 라이딩 모드 선택부(110)에서 선택된 라이딩 모드를 시뮬레이션 한다. 구체적으로 시뮬레이션 구동부(120)는 자동차, 오토바이, 자전거, 승마 등의 사용자가 탑승 가능한 운송 수단의 운동이나 조작을 시뮬레이션하며, 사용자가 탑승할 수 있도록 구현된다. 예를 들어, 사용자로부터 승마 모드가 선택된 경우, 시뮬레이션 구동부(120)는 말 안장, 고삐 등을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 시뮬레이션 구동부(120)는 사용자로부터 입력된 타임라인 변경 명령에 따라 선택된 라이딩 모드의 시뮬레이션 속도를 변경할 수 있다.
라이딩 정보 수집부(130)는 사용자의 라이딩 정보를 수집한다. 구체적으로 라이딩 정보 수집부(130)는 시뮬레이션 구동부(120)에 의해 시뮬레이션되는 라이딩 모드에서 사용자의 운전이나 조작 등에 관한 정보를 수집한다. 예를 들어, 라이딩 정보 수집부(130)는 사용자가 승마를 선택한 경우 사용자의 승마 자세에 관한 정보 즉, 머리, 눈, 어깨, 팔, 상체, 다리 등의 동작, 움직임, 자세 등에 관한 정보를 수집한다.
일 실시예에서, 라이딩 정보 수집부(130)는 사용자의 라이딩 영상을 수집할 수 있다. 이때, 라이딩 정보 수집부(130)는 사용자의 라이딩 영상을 촬영하기 위해 적어도 하나의 카메라를 구비할 수 있다. 또한, 라이딩 정보 수집부(130)는 사용자의 라이딩 자세를 여러 방향에서 촬영하기 위해, 복수 개의 카메라를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 라이딩 정보 수집부(130)는 사용자의 운전이나 조작 등에 관한 센싱 값을 수집할 수 있다. 예를 들면, 라이딩 정보 수집부(130)는 사용자의 관절 등 신체에 부착된 적어도 하나의 센서에서 측정된 값을 수집할 수 있다.
기준 라이딩 DB(140)는 기준 라이딩 정보를 저장한다. 예를 들어, 기준 라이딩DB(140)는 라이딩 모드가 승마인 경우에는 기준 라이딩 정보로써 기수와 같은 전문가의 승마 자세에 관한 정보를 저장할 수 있다.
일 실시예에서, 기준 라이딩 DB(140)에 저장된 라이딩 정보는 영상 형태의 정보일 수 있다. 예를 들어, 기준 라이딩 DB(140)는 사용자의 라이딩 영상과 기준 라이딩 영상을 비교할 수 있도록, 기준 라이딩 DB(140)는 시뮬레이션 구동부(120)에서 시뮬레이션되는 라이딩 모드와 동일한 실제 상황에서 촬영된 전문가의 라이딩 영상을 저장할 수 있다.
시간 및 상황 동기화부(150)는 사용자의 라이딩 정보와 기준 라이딩 정보를 비교하기 위할 수 있도록 라이딩 정보의 시간 및 상황을 동기화한다. 여기서, 상황 동기화란 선택된 라이딩 모드의 시뮬레이션 중 사용자의 명령이나 움직임 또는 센서 감지를 통해 변화된 상황 정보에 따른 동기화를 의미한다.
일 실시예에서, 시간 및 상황 동기화부(150)는 시뮬레이션 구동부(120)에서 시뮬레이션되는 라이딩 모드의 타임라인에 사용자의 라이딩 정보와 기준 라이딩 정보의 시간 및 상황을 동기화할 수 있다.
일 실시예에서, 시간 및 상황 동기화부(150)는 기준 라이딩 정보에 사용자의 라이딩 정보를 동기화하거나 또는 사용자의 라이딩 정보에 기준 라이딩 정보를 동기화할 수 있다.
코칭 정보 생성부(160)는 라이딩 정보 수집부(130)에서 사용자의 라이딩 정보와 기준 라이딩 정보를 비교하고, 비교 결과를 기반으로 사용자에게 제공할 코칭 정보를 생성한다.
일 실시예에서, 코칭 정보 생성부(160)는 시간 및 상황 동기화된 사용자의 라이딩 정보와 기준 라이딩 정보를 비교할 수 있다.
일 실시예에서, 코칭 정보 생성부(160)는 사용자의 라이딩 정보와 기준 라이딩 정보 각각에서 특징 정보를 추출하여 비교할 수 있다. 여기서, 특징 정보란 사용자의 시선, 손 발의 자세, 호흡 등 라이딩시 신체의 운동을 알 수 있는 정보를 의미한다. 구체적으로 코칭 정보 생성부(160)는 라이딩 정보 수집부(130)에서 수집된 사용자의 라이딩 정보에서 특징 정보을 추출한다. 코칭 정보 생성부(160)는 기준 라이딩 DB(140)로부터 선택된 기준 라이딩 정보를 읽어 온다. 코칭 정보 생성부(160)는 읽어온 기준 라이딩 영상에서 특징 정보를 추출한다. 코칭 정보 생성부(160)는 사용자의 라이딩 정보에서 추출된 특징 정보와 기준 라이딩 영상에서 추출된 특징 정보를 비교한다.
일 실시예에서, 코칭 정보 생성부(160)는 시간 및 상황이 동기화된 사용자의 라이딩 정보와 기준 라이딩 정보를 비교할 수 있다.
일 실시예에서, 코칭 정보 생성부(160)는 라이딩 정보를 정규화하여 사용자의 라이딩 정보와 기준 라이딩 정보를 비교할 수 있다.
일 실시예에서, 코칭 정보 생성부(160)는 특징 정보를 정규화하여 비교할 수 있다. 예를 들면, 코칭 정보 생성부(160)는 사용자의 라이딩 정보와 기준 라이딩 정보 각각에서 추출한 특징 정보를 정규화하여 비교할 수 있다.
일 실시예에서, 코칭 정보 생성부(160)는 사용자의 라이딩 영상에서 추출한 특징 정보를 기준 라이딩 영상에서 추출한 특징 정보에 정규화하여 비교할 수 있다.
일 실시예에서, 코칭 정보 생성부(160)는 사용자의 라이딩 정보 중 기준 라이딩 정보와 일치하지 않는 부분과 이를 교정하기 위한 정보를 포함하는 코칭 정보를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 코칭 정보 생성부(160)는 코칭 정보를 영상 형태로 생성할 수 있다.
코칭 정보 생성부(160)의 예시적인 구성을 설명하기 위해, 도 2를 참조한다.
도 2를 참조하면 코칭 정보 생성부(160)는 특징 정보 추출 모듈(210), 정규화 모듈(220) 및 코칭 정보 생성 모듈(230)을 포함할 수 있다.
특징 정보 추출 모듈(210)은 라이딩 정보에서 특징 정보를 추출한다. 구체적으로, 특징 정보 추출 모듈(210)은 사용자의 라이딩 정보에서 사용자의 라이딩 자세에 관한 정보를 포함하는 특징 정보를 추출하고, 기준 라이딩 정보에서 전문가의 라이딩 자세에 관한 정보를 포함하는 특징 정보를 추출한다.
정규화 모듈(220)는 사용자 라이딩 정보와 기준 라이딩 정보에서 추출된 특징 정보를 비교하기 위해, 특징 정보를 정규화한다.
코칭 정보 생성 모듈(230)은 각 영상에서 추출된 특징 정보를 동일 타임라인에서 상호 비교하여 사용자에게 제공할 코칭 정보를 생성한다. 예를 들면, 코칭 정보 생성모듈(240)은 기준 라이딩 정보와 일치하지 않는 사용자의 라이딩 자세 및 이를 교정하기 위한 정보를 포함하는 코칭 정보를 생성할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 코칭 정보 출력부(170)는 코칭 정보 생성부(160)에서 생성된 코칭 정보를 사용자에게 제공한다.
일 실시예에서, 코칭 정보 출력부(170)는 사용자의 라이딩 정보, 기준 라이딩 정보 및 생성된 코칭 정보를 화면에 표시할 수 있다.
일 실시예에서, 코칭 정보 출력부(170)는 사용자의 라이딩 정보와 이를 교정하기 위한 코칭 정보를 실시간으로 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 코칭 정보 출력부(170)는 코칭 정보 제공전 수집된 사용자의 라이딩 정보와 코칭 정보 제공후 수집된 사용자의 라이딩 정보를 함께 제공할 수 있다. 예를 들어, 코칭 정보 출력부(170)는 코칭 정보 제공 전후에 수집된 사용자의 라이딩 정보를 비교한 결과를 제공할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이딩 코칭 방법의 흐름도이다. 이하, 라이딩 코칭 장치(100)에의해 라이딩 코칭 방법이 수행되는 것을 예시로 설명한다.
단계 S310에서, 라이딩 코칭 장치(100)는 사용자로부터 라이딩 모드를 선택하는 명령을 입력 받는다.
단계 S320에서, 라이딩 코칭 장치(100)는 사용자에 의해 선택된 라이딩 모드를 시뮬레이션한다.
단계 S330에서, 라이딩 코칭 장치(100)는 라이딩 코칭 장치(100)에 탑승한 사용자의 라이딩 정보를 수집한다.
단계 S340에서, 라이딩 코칭 장치(100)는 사용자의 라이딩 정보와 기준 라이딩 정보의 시간 및 상황을 동기화한다.
단계 S350에서, 라이딩 코칭 장치(100)는 사용자의 라이딩 정보와 기준 라이딩 정보를 비교하고 비교한 결과를 기반으로 사용자에게 제공할 코칭 정보를 생성한다.
단계 S360에서, 라이딩 코칭 장치(100)는 생성된 코칭 정보를 사용자에게 제공한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 코칭 정보를 생성하는 단계를 설명하기 위한 흐름도이다. 이하, 라이딩 코칭 장치(100)에 의해 코칭 정보를 생성 단계가 수행되는 것을 예시로 설명한다.
단계 S410에서, 라이딩 코칭 장치(100)는 사용자의 라이딩 영상 및 기준 라이딩 영상에서 특징 정보를 추출한다.
단계 S420에서, 라이딩 코칭 장치(100)는 사용자의 라이딩 영상과 기준 라이딩 영상 각각에서 추출된 특징 정보를 정규화한다.
단계 S440에서, 라이딩 코칭 장치(100)는 정규화된 특징 정보를 비교하여 사용자에게 제공할 코칭 정보를 생성한다.
본 발명의 실시예에 따른 장치 및 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 또한 상술한 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (1)

  1. 사용자로부터 라이딩 모드를 선택받는 라이딩 모드 선택부;
    상기 선택된 라이딩 모드를 시뮬레이션하는 시뮬레이션 구동부;
    상기 시뮬레이션 구동부에 탑승한 상기 사용자의 라이딩 정보를 수집하는 라이딩 정보 수집부;
    상기 수집된 라이딩 정보와 기준 라이딩 정보의 시간 및 상황 중 적어도 하나를 동기화하는 시간 및 상황 동기화부; 및
    상기 동기화된 라이딩 정보 및 기준 라이딩 정보를 비교하고 비교한 결과를 기반으로 사용자에게 제공할 코칭 정보를 생성하는 코칭 정보 생성부;
    를 포함하는 라이딩 코칭 제공 장치.
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