KR20200082990A - Vr 스포츠를 통한 피트니스 관리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가상현실(Virtual Reality, VR) 컨텐츠를 접목한 가상현실(VR) 스포츠를 통해 피트니스 관리를 제공하는 것으로,
본 발명 VR 스포츠를 통한 피트니스 관리방법은 가상현실(Virtual Reality, VR) 기술을 활용한 스포츠와 건강 관리 기능을 결합하여, VR 스포츠 콘텐츠를 이용하여 사용자가 운동을 하게 되고, 운동시에 VR 센싱장비를 통한 측정 및 데이터 처리를 통해 분석된 운동량을 제시해 줌으로써 사용자 스스로가 피트니스 관리를 받을 수 있는 현저한 효과가 있다.
또한, VR 스포츠를 통한 피트니스 관리방법은 3차원 가상현실 기술을 통해 2차원 기술보다 사용자들의 여러 감각기관을 자극함으로써 선수들의 흥미 및 동기유발을 불러일으키고, 네트워크를 통한 원격학습이 가능하되, 가상환경에서 다수의 사용자가 서로 상호교환적이며 협동적인 관계를 통해 학습경험을 공유할 수 있으며, 특히, 선수들과의 지속적인 상호작용이 가능하여 선수들의 반응을 신속하게 탐지할 수 있어, 상호작용을 통해 오류 수정을 쉽게 하여 학습효과를 높일 수 있는 것이며, 학습자 위주 개별화 학습을 제공하여, 개념 및 원리 뿐만 아니라 창의력 발달 및 문제해결 학습에 도움이 되어, 오락성과 가상경험을 극대화하는 현저한 효과가 있다.

Description

VR 스포츠를 통한 피트니스 관리방법 { fitness management method through VR Sports }

본 발명은 VR 스포츠를 통한 피트니스 관리방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가상현실(Virtual Reality, VR) 기술을 활용한 스포츠와 건강 관리 기능을 결합하여, VR 스포츠 콘텐츠를 이용하여 사용자가 운동을 하게 되고, 운동시에 VR 센싱장비를 통한 측정 및 데이터 처리를 통해 분석된 운동량을 제시해 줌으로써 사용자 스스로가 피트니스 관리를 받을 수 있는 VR 스포츠를 통한 피트니스 관리방법에 관한 것이다.

가상현실(Virtual Reality, VR)에 기반을 둔 증강현실(Augmented Reality, AR), 융합현실(Mixed Reality, MR) 기술은 4차 산업혁명을 이끌어갈 핵심 기술이자 성장 동력 중 하나로 꼽히고 있다. 가상현실은 홀로 존재하기보다 다른 기술과의 융합을 통해 제 역할을 찾아가는 최고의 조연 기술이며, 4차 산업혁명 시대에 가상현실은 다른 기술이 반드시 필요로 하는, 필수 요소 기술이 될 것으로 전망하고 있다.

가상현실 기술은 인공기술을 토대로 현실과 유사하지만 현실이 아닌 환경이나 상황을 컴퓨터로 만들어, 사람이 마치 실제 주변 환경과 상호작용하고 있는 것처럼 제공해주는 기술이다. 4차 산업의 핵심인 가상현실 기술은 교육, 스포츠, 제조, 의료 등 다양한 산업과 융합으로 신규 시장을 창출하고 있다.

종래기술로서 등록특허공보 등록번호 제10-1923867호의 VR을 이용한 개인용 피트니스 머신장치에는, 사용자의 전방에 대한 위치 및 운동 자세 정보를 수집하고, 상기 사용자의 가상 공간 내에서의 영상 정보를 표시하며, 상기 사용자가 가상 공간 및 현실 공간에서 모두 운동을 수행할 수 있도록 운동기기를 제공하는 구동 본체부; 상기 사용자의 후방에 대한 위치 및 운동 자세 정보에 대한 영상정보와 거리정보의 수집이 이루어지도록 구성되는 제어 본체부와, 상기 제어 본체부의 양측부에 구성되며, 운동 본체부와 회전 가능하게 결합되어 상기 사용자의 운동 공간을 한정하는 사이드 본체부를 포함하는 VR 제공 본체부; 및 바닥 프레임의 상부에 회전 가능하게 결합되며, 사용자의 발이 안착되는 발판부와, 발판부의 외측 둘레면에 구성되며, 사용자의 운동 수행시 발판부로부터 이탈하는 것을 방지하는 이탈 방지수단과, 사용자의 후방부에 구성되는 등 받침 프레임과, 상기 등 받침 프레임과 연결되어 사용자의 허리를 감싸는 허리 보호대를 포함하는 운동 본체부; 상기 구동 본체부와 연동하여 상기 구동 본체부, VR 제공 본체부 및 운동 본체부의 구동을 제어하고, 상기 구동본체부로부터 전송되는 상기 사용자의 운동 자세 정보와 데이터베이스에 저장된 기 저장된 운동 자세 정보를 비교하여 자세 교정 정보를 생성하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 VR을 이용한 개인용 피트니스 머신장치라고 기재되어 있다.

다른 종래기술로서 등록특허공보 등록번호 제10-1168765호의 디지털 헬스 모니터링 시스템 및 그 운용방법에는, 피트니스 센터(Fitness Center)나 가정에서 이용될 수 있는 헬스 기구, 특히 러닝이나 사이클 등 속도감을 가지는 운동기구에 장착되는 디지털 헬스 모니터링 시스템에 있어서; 영상이 출력되는 모니터와, 음향이 출력되는 음향송출부와; SD, CF 및 USB 타입 등의 슬롯이나 포트를 마련하여 영상 및 음악 데이터를 제공하는 영상제공부와, 유무선 네트워크 인터페이스 카드로 연결되어 인터넷상의 콘텐츠 접속이 가능한 인터넷 접속부를 포함하는 콘텐츠 제공부와; 외부 장치들의 입/출력 신호를 제어하는 중앙처리장치와, 콘텐츠 제공부로부터 실행부를 통하여 출력되는 콘텐츠 데이터 및 구동부로부터 사용자 입력정보 등의 데이터를 유지 관리하기 위한 메모리 저장부와, 메뉴입력부나 센서부의 입력 값에 따라 신호동작부에 전달되는 출력(속도 등)을 제어하기 위한 모터 컨트롤과, 상기 모터 컨트롤과 동조되어 영상 및 음향의 송출속도를 제어하기 위한 그래픽 컨트롤과, A/V 및 DAC, 코덱 등을 지원하고 입출력 단자를 구비한 엠펙 컨트롤을 포함하는 제어부와; 외부 전원이 공급되는 전원공급부와, 제어부에 운동모드 선택을 위한 신호가 입력되는 메뉴입력부 및 바이클 등의 회전수나 이용자의 심박수 등을 측정하여 제어부로 신호가 입력되는 센서부 및 제어부의 출력제어신호에 따라 구동하는 신호 동작부로 포함하는 구동부;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 헬스 모니터링 시스템이라고 기재되어 있다.

그러나 상기와 같은 종래의 구성은 운동기기를 사용하여 운동을 할 때, 어느 기기로 얼마큼의 운동을 했는지 기록하기 힘들며, 헬스클럽 등에서 옆에서 퍼스널 트레이너가 기록 및 관리를 해야함으로, 스스로 피트니스 관리를 할 수 없고, VR를 통해 몰입감을 제공하지 못하는 단점이 있었다.

따라서 본 발명 VR 스포츠를 통한 피트니스 관리방법을 통하여, 가상현실(Virtual Reality, VR) 기술을 활용한 스포츠와 건강 관리 기능을 결합하여, VR 스포츠 콘텐츠를 이용하여 사용자가 운동을 하게 되고, 운동시에 VR 센싱장비를 통한 측정 및 데이터 처리를 통해 분석된 운동량을 제시해 줌으로써 사용자 스스로가 피트니스 관리를 받을 수 있는 VR 스포츠를 통한 피트니스 관리방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명은 가상현실(Virtual Reality, VR) 컨텐츠를 접목한 가상현실(VR) 스포츠를 통해 피트니스 관리를 제공하는 것을 특징으로 한다.

본 발명 VR 스포츠를 통한 피트니스 관리방법은 가상현실(Virtual Reality, VR) 기술을 활용한 스포츠와 건강 관리 기능을 결합하여, VR 스포츠 콘텐츠를 이용하여 사용자가 운동을 하게 되고, 운동시에 VR 센싱장비를 통한 측정 및 데이터 처리를 통해 분석된 운동량을 제시해 줌으로써 사용자 스스로가 피트니스 관리를 받을 수 있는 현저한 효과가 있다.

또한, VR 스포츠를 통한 피트니스 관리방법은 3차원 가상현실 기술을 통해 2차원 기술보다 사용자들의 여러 감각기관을 자극함으로써 선수들의 흥미 및 동기유발을 불러일으키고, 네트워크를 통한 원격학습이 가능하되, 가상환경에서 다수의 사용자가 서로 상호교환적이며 협동적인 관계를 통해 학습경험을 공유할 수 있으며, 특히, 선수들과의 지속적인 상호작용이 가능하여 선수들의 반응을 신속하게 탐지할 수 있어, 상호작용을 통해 오류 수정을 쉽게 하여 학습효과를 높일 수 있는 것이며, 학습자 위주 개별화 학습을 제공하여, 개념 및 원리 뿐만 아니라 창의력 발달 및 문제해결 학습에 도움이 되어, 오락성과 가상경험을 극대화하는 현저한 효과가 있다.

도 1은 본 발명 VR 스포츠를 통한 피트니스 관리방법의 개념도
도 2 내지 3은 6축 센서의 개념도
도 4는 센서가 내장된 트래킹을 결합하여 구비되는 가상현실 센싱 장비의 실시개념도
도 5는 권투 컨텐츠 제공 개념도
도 6은 탁구 컨텐츠 제공 개념도

본 발명은 가상현실(Virtual Reality, VR) 컨텐츠를 접목한 가상현실(VR) 스포츠를 통해 피트니스 관리를 제공하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가상현실(Virtual Reality, VR) 컨텐츠를 통해 움직인 것을 신호로써 센서를 통해 측정하고, 제어부는 센서를 통해 측정된 신호를 통해 운동량과, 운동한 시간을 판단하여 소비된 칼로리를 계산하여, 소비된 칼로리를 디스플레이부를 통해 제공하는 것을 특징으로 한다.

본 발명을 첨부 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 VR 스포츠를 통한 피트니스 관리방법의 개념도, 도 2 내지 3은 6축 센서의 개념도, 도 4는 센서가 내장된 트래킹을 결합하여 구비되는 가상현실 센싱 장비의 실시개념도, 도 5는 권투 컨텐츠 제공 개념도, 도 6은 탁구 컨텐츠 제공 개념도이다.

본 발명에 대해 구체적으로 기술하면, 본 발명은 가상현실(Virtual Reality, VR) 컨텐츠를 접목한 가상현실(VR) 스포츠를 통해 피트니스 관리를 제공하는 것이다.

상기 가상현실(Virtual Reality, VR) 컨텐츠를 통해 움직인 것을 신호로써 센서를 통해 측정하고, 제어부는 센서를 통해 측정된 신호를 통해 운동량과, 운동한 시간을 판단하여 소비된 칼로리를 계산하여, 소비된 칼로리를 디스플레이부를 통해 제공하는 것이다.

상기 가상현실(Virtual Reality, VR) 기술을 활용한 스포츠는 탁구, 권투 등을 운동을 수준 별로 구분하며, 실내에 설치된 디스플레이부에 출력되는 화면과, 사용자의 움직임을 인식하는 전방위 카메라를 통해 화면에 출력되는 던지기, 차기 등의 신체 동작을 따라 할 수 있도록 하는 것이며, 신체활동을 주된 수단으로 하는 스포츠 전문분야에서 효용성이 높은 것이다.

특히, 상기 가상현실(VR) 스포츠는 탁구 또는 권투이며, 가상현실(VR) 센싱 장비가 구비되는 것으로, 가상현실(VR) 센싱 장비는 권투인 경우 센서가 구비된 권투글러브이며, 탁구인 경우 센서가 구비된 탁구채인 것이다. 가상현실 센싱 장비에 센서가 구비되는 실시예로써, 상기 센서는 트래킹 내부에 설치되고, 상기 트래킹이 권투글러브나 탁구채에 결합되어 구비되는 것이다.

즉, 상기 가상현실(VR) 센싱 장비의 센서는 실시간으로 제어부로 신호를 보내며, 상기 제어부는 신호를 통해 사용자의 운동량 데이터를 분석할 수 있는 것이며, 상기 제어부에서 분석된 운동량 데이터는 서버에서 관리하되, 상기 서버는 사용자별로 운동량 데이터를 포함한 데이터를 관리하며, 운동 스케줄을 관리하는 것이다.

상기 가상현실(VR) 컨텐츠 제공시, 사용자의 VR 멀미현상을 방지하기 위해 프레임 레이트(Frame Rate)가 90fps 이상이 되어야한다.

한편, 상기 디스플레이부는 헤드 마운티드 디스플레이(Head Mounted Display, HMD)에 구비된 것으로, 상기 헤드 마운티드 디스플레이(Head Mounted Display, HMD)에는 6축 센서가 구비되어, 정밀한 위치 및 회전을 인식할 수 있어, 상기 가상 현실 헤드셋의 6축 센서를 통해 인식된 데이터를 제어부로 전달하는 것이다.

즉, 상기 제어부는 헤드 마운티드 디스플레이(HMD)와 가상현실(VR) 센싱 장비를 통해, 입력되는 회전, 이동, 속도 등의 다양한 데이터를 분석하여 운동량과, 운동시간과, 소모되는 칼로리량을 더욱 정확하게 분석할 수 있다.

상기 가상현실 컨텐츠는 단계별 운동이 가능한 것으로, 사용자의 나이, 키, 체중, 성별 등의 사용자정보와, 운동이력정보, 사용자가 설정한 운동목표정보를 바탕으로, 사용자에게 맞는 운동 스케줄 및 운동 코스를 제공하는 것이다.

예를들면, 상기 사용자정보를 통해 나이와 키에 맞는 적절한 체중과 현재 체중을 비교하여, 필요한 운동량을 판단한다. 그리고 운동이력정보를 통해 운동시간에 따라 단계를 다르게 하여 컨텐츠를 제공하되, 1단계는 운동시간이 일정시간 이하(예를들면 2시간 이하)인 경우인 것으로, 아직 운동에 적응이 되지 않았다고 판단하여 운동에 적응을 하기 쉽도록 기본기를 배울 수 있는 컨텐츠를 제공하며, 2단계는 1단계의 시간은 초과하나 일정시간 이하(예를들면 2시간 초과 4시간 이하)인 경우, 혼자서 연습할 수 있는 컨텐츠를 제공하며, 3단계는 2단계의 일정시간(4시간)을 초과한 경우, 실력있는 상대와 경기를 할 수 있는 컨텐츠를 제공하는 것이다. 이때, 운동목표정보에 따라 단계별 일정시간은 변경될 수 있는 것이다.

이때, 상기 가상현실 컨텐츠의 제공시 운동의 진행상태를 알려주고 코칭해 줄 수 있는 다양한 효과(effect)를 제공하여, 시각적으로 사용자의 흥미를 유발시켜 사용자가 포기하지 않고 운동을 마칠 수 있도록 하는 것으로, 운동의 진행상태에 따를 이펙트를 적용하기 위해서 운동량 및 운동상태를 실시간으로 분석해야하는 것이다.

상기 가상현실(VR) 구현을 위해서는, 컴퓨터 그래픽 기술, 네트워크 통신 기술 등의 가상현실 기술의 이해와, HMD 등 오감을 자극하는 다수의 입출력 장치들의 이해와, 실시간 운동량 데이터 수집 및 처리 기술과, 운동량 데이터를 활용한 운동 분석 알고리즘 설계 및 개발과, 사용자 기본 정보에 기반을 둔 운동 스케줄링 추출 알고리즘 설계 및 개발과, 웹 개발 기술을 제공하는 것이다.

특히, 상기 가상현실(VR)을 구현하기 위해서는 상기와 같은 기술들이 구현되는 물리엔진이 필요하며, 상기 물리엔진을 통해 가상현실 상의 3D 오브젝트의 역학적인 물리 움직임을 제어할 수 있는 것이다.

그리고 상기 물리엔진에서 사용되는 회전, 공기저항, 마찰력 등의 물리변수에 따라, 3D 오브젝트의 이동경로를 사전에 예측하는 기술로 인해 게임에서 상대 AI 캐릭터의 움직임을 결정할 수 있게 된다.

상기 가상현실(VR)에서 캐릭터의 경우, 물리기반으로 움직임이 구현되며, 가상현실(VR) 센싱 장비와 헤드 마운티드 디스플레이(HMD)를 사용하는 사용자의 움직임에 반응하여 움직이게 됨으로, 캐릭터가 자신과 똑같이 움직여서 몰입감을 제공할 수 있다.

상기 가상현실 컨텐츠를 제공할 시 사용되는 사용자의 나이, 키, 체중, 성별 등의 사용자정보는 처음시작시 사용자에 의해 또는 다른 측정장치에 의해 입력되되, 키, 체중의 경우 잦은 변경이 생김에 따라 사용자가 언제든 변경하여 입력할 수 있는 것이다.

상기 가상현실 컨텐츠를 제공할 시 사용되는 운동목표정보에는 트레이닝 코스를 선택할 수 있는 것이며, 트레이닝 코스에 따라 운동량, 제공되는 가상현실 컨텐츠, 컨텐츠를 제공하는 시간 등이 달라질 수 있다.

상기 가상현실 컨텐츠에서 운동이력정보는 운동시간, 소모 칼로리 등의 정보와, 운동시간 및 소모 칼로리에 대한 목표 및 달성정보 등, 사용자가 얼마나 운동을 했으며, 칼로리를 소모했는지, 목표는 무엇인지, 목표를 얼마나 달성했는지를 확인할 수 있는 정보인 것이다.

특히, 상기 칼로리의 경우, 가상현실(VR) 스포츠의 종류(탁구,권투)와, 시간당 평균 소비하는 칼로리 데이터를 기반으로, 가상현실 컨텐츠를 통해 운동한 운동량 데이터를 가중치로 반영하여 칼로리를 계산할 수 있는 것이다.

그리고 상기 가상현실(VR) 스포츠의 종류(탁구,권투)마다, 일정기간(일,월,년) 단위별 운동 결과 데이터를 시각화하여 보여줄 수 있는 것이다.

그리고 상기 가상현실 컨텐츠 제공시, 사용자 랭킹 시스템을 도입하여, 적극적인 피트니스 참여를 유도할 수 있는 것이다.

따라서 본 발명 VR 스포츠를 통한 피트니스 관리방법은 가상현실(Virtual Reality, VR) 기술을 활용한 스포츠와 건강 관리 기능을 결합하여, VR 스포츠 콘텐츠를 이용하여 사용자가 운동을 하게 되고, 운동시에 VR 센싱장비를 통한 측정 및 데이터 처리를 통해 분석된 운동량을 제시해 줌으로써 사용자 스스로가 피트니스 관리를 받을 수 있는 현저한 효과가 있다.

또한, VR 스포츠를 통한 피트니스 관리방법은 3차원 가상현실 기술을 통해 2차원 기술보다 사용자들의 여러 감각기관을 자극함으로써 선수들의 흥미 및 동기유발을 불러일으키고, 네트워크를 통한 원격학습이 가능하되, 가상환경에서 다수의 사용자가 서로 상호교환적이며 협동적인 관계를 통해 학습경험을 공유할 수 있으며, 특히, 선수들과의 지속적인 상호작용이 가능하여 선수들의 반응을 신속하게 탐지할 수 있어, 상호작용을 통해 오류 수정을 쉽게 하여 학습효과를 높일 수 있는 것이며, 학습자 위주 개별화 학습을 제공하여, 개념 및 원리 뿐만 아니라 창의력 발달 및 문제해결 학습에 도움이 되어, 오락성과 가상경험을 극대화하는 현저한 효과가 있다.

Claims (2)

1. 가상현실(Virtual Reality, VR) 컨텐츠를 접목한 가상현실(VR) 스포츠를 통해 피트니스 관리를 제공하는 것을 특징으로 하는 VR 스포츠를 통한 피트니스 관리방법
2. 제 1항에 있어서, 상기 가상현실(Virtual Reality, VR) 컨텐츠를 통해 움직인 것을 신호로써 센서를 통해 측정하고, 제어부는 센서를 통해 측정된 신호를 통해 운동량과, 운동한 시간을 판단하여 소비된 칼로리를 계산하여, 소비된 칼로리를 디스플레이부를 통해 제공하는 것을 특징으로 하는 VR 스포츠를 통한 피트니스 관리방법

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