KR20240036491A - System transfering alternative sensory - Google Patents

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KR20240036491A
KR20240036491A KR1020230121848A KR20230121848A KR20240036491A KR 20240036491 A KR20240036491 A KR 20240036491A KR 1020230121848 A KR1020230121848 A KR 1020230121848A KR 20230121848 A KR20230121848 A KR 20230121848A KR 20240036491 A KR20240036491 A KR 20240036491A
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KR
South Korea
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dancer
unit
delivery system
motion
information
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Application number
KR1020230121848A
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Korean (ko)
Inventor
박인규
서보경
경기욱
정지현
김정훈
정승모
Original Assignee
한국과학기술원
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Abstract

본 발명은 대체감각 전달시스템에 관한 것으로서, 무용수의 동작을 감지하는 동작감지부; 동작감지부로부터 감지된 정보를 촉각정보로 변환하는 변환부; 및 변환부가 변환한 촉각정보를 수신자에게 촉각신호로 구현시키는 햅틱부;를 포함하는, 대체감각 전달시스템이 제공된다.The present invention relates to an alternative sense delivery system, comprising: a motion detection unit that detects the movement of a dancer; A conversion unit that converts information detected from the motion detection unit into tactile information; and a haptic unit that implements the tactile information converted by the conversion unit into a tactile signal to the recipient. An alternative sense delivery system is provided, including a.

Description

대체감각 전달시스템{SYSTEM TRANSFERING ALTERNATIVE SENSORY}Alternative sense transmission system{SYSTEM TRANSFERING ALTERNATIVE SENSORY}

본 발명은 대체감각 전달시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시청각정보를 촉각정보로 변환하여 사용자에게 전달함으로써 시청각 장애인의 일반인 대비 무용습득 및 감상의 격차를 줄이는 대체감각 전달시스템에 관한 것이다. The present invention relates to an alternative sensory delivery system, and more specifically, to an alternative sensory delivery system that reduces the gap in dance acquisition and appreciation of the hearing and visually impaired compared to the general public by converting audiovisual information into tactile information and delivering it to the user.

일반적으로 문화공연을 즐기거나 예체능에 있어서 학습수단으로는 시청각을 통한 정보습득을 통해 이루어지는 것이 일반적이다. 따라서, 시청각 기능이 저하되거나 장애가 있는 경우 문화공연을 즐기거나 예체능에 필요한 동작의 학습이 어려울 수 있다. 보통의 경우 음성해설의 경우 일반적인 관객 중심으로 구성되어 있어 시청각 장애를 가진 관객에게는 전달되기 어려운 것이 현실이다. 종래에는 이를 극복하기 위해서 수어통역 등으로 정보의 전달을 하기도 하지만, 보다 직관적으로 정보를 전달받는 수단이 없어, 예를 들면 무용수의 동작과 무용의 질감 등을 잘 전달하는 것이 불가능했다. 또한, 모션캡처를 통한 정보의 가공은 후처리 기술과 복잡한 소프트웨어의 사용으로 제한되고 특수한 환경을 조성해야 한다는 어려움이 존재했다. 더구나 시청각장애를 가진 사람이 사용하기에는 어려운 인터페이스를 가지고 있어 사용에도 어려움이 있었다.In general, it is common to enjoy cultural performances or acquire information through audio and visual as a means of learning in arts and physical education. Therefore, if your audiovisual function is impaired or you have a disability, it may be difficult to enjoy cultural performances or learn the movements necessary for arts and physical education. In most cases, audio commentary is focused on the general audience, so it is difficult to convey it to audiences with hearing and visual impairments. In the past, to overcome this problem, information was delivered through sign language interpretation, etc., but there was no means of receiving information more intuitively, so it was impossible to convey the dancer's movements and the texture of the dance well, for example. In addition, the processing of information through motion capture was limited to the use of post-processing technology and complex software, and there were difficulties in creating a special environment. Moreover, it had an interface that was difficult for people with hearing and visual impairments to use, making it difficult to use.

대한민국 공개특허공보 제 10-2014-0141649 호 (2014. 12. 10)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2014-0141649 (December 10, 2014)

본 발명의 일 실시예는 시청각정보를 촉각정보로 변환하여 사용자에게 전달함으로써 시청각 장애인의 일반인 대비 무용습득 및 감상의 격차를 줄이는 것을 목적으로 한다.One embodiment of the present invention aims to reduce the gap in dance acquisition and appreciation of the hearing and visually impaired compared to the general public by converting audiovisual information into tactile information and delivering it to users.

본 발명의 일 실시예는 스트레인 센서를 통해 모션캡쳐방법보다 넓은 창작공간을 확보하는 것을 목적으로 한다.One embodiment of the present invention aims to secure a wider creative space than the motion capture method through a strain sensor.

본 발명은 대체감각 전달시스템에 관한 것으로서, 무용수의 동작을 감지하는 동작감지부; 동작감지부로부터 감지된 정보를 촉각정보로 변환하는 변환부; 및 변환부가 변환한 촉각정보를 수신자에게 촉각신호로 구현시키는 햅틱부;를 포함하는, 대체감각 전달시스템이 제공된다.The present invention relates to an alternative sense delivery system, comprising: a motion detection unit that detects the movement of a dancer; A conversion unit that converts information detected from the motion detection unit into tactile information; and a haptic unit that implements the tactile information converted by the conversion unit into a tactile signal to the recipient. An alternative sense delivery system is provided, including a.

그리고, 동작감지장치는, 무용수의 신체에 착용되고, 무용수의 신체 중 기 결정된 복수의 위치에 적용되는 스트레인센서를 포함할 수 있다.Additionally, the motion sensing device may include a strain sensor that is worn on the dancer's body and applied to a plurality of predetermined positions on the dancer's body.

또한, 변환부는, 스트레인센서가 감지한 동작의 속도 및 변위를 햅틱의 강도, 지속시간 및 반응패턴 중 하나 이상의 형태로 변환시킬 수 있다.Additionally, the conversion unit may convert the speed and displacement of the motion detected by the strain sensor into one or more of the haptic intensity, duration, and response pattern.

또한, 햅틱부는, 수신자가 동작감지부가 감지한 동작을 취하면 햅틱부가 촉각신호를 전달하는 제1모드; 및 촉각신호로 변환된 음원을 사용자에게 전달하는 제2모드;를 포함할 수 있다. In addition, the haptic unit has a first mode in which the haptic unit transmits a tactile signal when the receiver takes a motion detected by the motion detection unit; and a second mode in which a sound source converted into a tactile signal is delivered to the user.

또한, 변환부에 의해 무용수의 무용패턴이 전환된 촉각정보를 무보(舞譜)로 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.In addition, it may further include a storage unit that stores the tactile information converted into the dancer's dance pattern by the conversion unit as a non-step.

또한, 무용수의 동작을 인식하는 동작인식부를 더 포함하고, 동작인식정보를 통해 저장부에 무용의 장르를 구분하여 저장할 수 있다.In addition, it further includes a motion recognition unit that recognizes the dancer's movements, and the genre of dance can be classified and stored in the storage unit through the motion recognition information.

또한, 햅틱부는 적어도 동작감지부와 동일한 신체부위에 대하여 신호를 전달할 수 있다.Additionally, the haptic unit can transmit signals to at least the same body part as the motion detection unit.

또한, 스트레인센서는 섬유사로 직조되는 전도성 전극과 전기적인 연결이 될 수 있다.Additionally, the strain sensor can be electrically connected to a conductive electrode woven with fiber yarn.

또한, 스트레인센서는 무용수의 관절에 대응되는 위치에 배치되고, 동일시점에서 서로 인접한 복수 개의 스트레인센서의 인장도가 기계학습되어 무용수의 자세를 추론할 수 있다.In addition, the strain sensor is placed at a position corresponding to the dancer's joint, and the tension of a plurality of strain sensors adjacent to each other at the same point is machine learned to infer the dancer's posture.

또한, 무보는, 접근한 사용자가 음원, 신체 부위, 무용수의 동선, 동작의 크기 및 속도 중 하나 이상의 상이한 요인을 발생시킴으로써 창작될 수 있다.Additionally, mubo can be created by the approaching user generating one or more different factors among the sound source, body part, dancer's movement line, size and speed of movement.

또한, 동작감지장치는, 무용수의 신체에 착용되고, 무용수의 신체 중 기 결정된 복수의 위치에 적용되는 자기모멘트 센서(magnetometer) 및 광학식센서 중 하나 이상을 포함할 수 있다.Additionally, the motion sensing device may include one or more of a magnetic moment sensor (magnetometer) and an optical sensor that are worn on the dancer's body and applied to a plurality of predetermined positions on the dancer's body.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 시청각정보를 촉각정보로 변환하여 사용자에게 전달함으로써 시청각 장애인의 일반인 대비 무용습득 및 감상의 격차를 줄이는 대체감각 전달시스템을 제공할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, it is possible to provide an alternative sensory delivery system that reduces the gap in dance acquisition and appreciation of the hearing and visually impaired compared to the general public by converting audiovisual information into tactile information and delivering it to the user.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 스트레인 센서를 통해 모션캡쳐방법보다 넓은 창작공간을 확보하는 대체감각 전달시스템을 제공할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, an alternative sensory delivery system that secures a wider creative space than the motion capture method can be provided through a strain sensor.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 대체감각 전달시스템을 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 대체감각 전달시스템에서 데이터가 전달되는 경로를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 햅틱부의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 저장부에 접근하여 기존 무보를 기초로 새로운 창작물을 업로드하는 제1모드를 나타낸 개략도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 저장부에 저장된 무보를 음원과 함께 수신자에게 전달하는 제2모드를 나타낸 개략도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레인센서로부터 감지되는 정보를 나타낸 그래프의 예시이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 조끼 및 팔에 동작감지부가 부착되어 웨이브, 바운스 등의 동작을 감지하는 실제 구성도 사진이다.
도 8은 도 7의 동작을 인식하는 단계를 설명하는 그림이다.
1 is a schematic diagram showing an alternative sensory delivery system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram showing a path through which data is transmitted in an alternative sensory transmission system according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a diagram showing the configuration of a haptic unit according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a schematic diagram showing a first mode of accessing the storage unit according to an embodiment of the present invention and uploading a new creative work based on existing uninformation, and Figure 5 is a schematic diagram showing the uninformation stored in the storage unit according to an embodiment of the present invention. This is a schematic diagram showing the second mode of delivering to the receiver along with the sound source.
Figure 6 is an example of a graph showing information sensed from a strain sensor according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a photograph of an actual configuration in which a motion detection unit is attached to a vest and arm to detect motions such as waves and bounces according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating the step of recognizing the operation of FIG. 7.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, this is only an example and the present invention is not limited thereto.

본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, the terms described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, and may vary depending on the intention or custom of the user or operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.

본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.The technical idea of the present invention is determined by the claims, and the following examples are only a means to efficiently explain the technical idea of the present invention to those skilled in the art in the technical field to which the present invention pertains.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 대체감각 전달시스템을 나타낸 개략도이다.1 is a schematic diagram showing an alternative sensory delivery system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 대체감각 전달시스템은 무용수(10)의 동작을 감지하는 동작감지부(100), 동작감지부(100)로부터 감지된 정보를 촉각정보로 변환하는 변환부(200) 및 변환부(200)가 변환한 촉각정보를 수신자(20)에게 촉각신호(ST)로 구현시키는 햅틱부(300)를 포함할 수 있다.Referring to Figure 1, the alternative sensory transmission system of the present invention includes a motion detection unit 100 that detects the movement of the dancer 10, and a conversion unit 200 that converts the information sensed from the motion detection unit 100 into tactile information. ) and a haptic unit 300 that implements the tactile information converted by the conversion unit 200 as a tactile signal (ST) to the receiver 20.

상기 동작감지부(100)는 스트레인센서(110), 자기모멘트 센서(magnetometer) 및 광학식센서 중 하나 이상이 채용될 수 있고, 복수 개의 센서가 무용수(10)의 특정 신체에 위치됨으로서 센서 간의 거리나 인장 또는 압축되는 에너지의 변화량을 감지하여 무용수(10)의 움직임을 데이터로서 기록될 수 있도록 한다. 본 발명의 일 실시예에서는 이하를 통해 동작감지부(100)에 적용된 스트레인센서(110)를 중점으로 설명하기로 한다. 물론, 에너지양 또는 이격된 거리의 양(변위)을 감지하는 상기 자기모멘트 센서(magnetometer) 및 광학식센서의 적용도 가능하며, 이를 위해 무용수(10)의 신체 중 특정 부위(예를 들면, 관절)에 인접하도록 배치될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.The motion detection unit 100 may employ one or more of a strain sensor 110, a magnetic moment sensor (magnetometer), and an optical sensor, and a plurality of sensors are located on a specific body of the dancer 10 to measure the distance between sensors or By detecting the amount of change in tension or compression energy, the movement of the dancer 10 can be recorded as data. In one embodiment of the present invention, the description below will focus on the strain sensor 110 applied to the motion detection unit 100. Of course, it is also possible to apply the magnetic moment sensor (magnetometer) and optical sensor that detect the amount of energy or the amount of spaced distance (displacement), and for this purpose, a specific part (for example, joint) of the body of the dancer 10 is possible. It is desirable to be able to arrange it adjacent to .

상기 동작감지부(100)는 무용수(10)의 신체에 착용되고, 무용수(10)의 신체 중 기 결정된 복수의 위치에 적용되는 스트레인센서(110)를 포함할 수 있다.The motion detection unit 100 is worn on the body of the dancer 10 and may include a strain sensor 110 applied to a plurality of predetermined positions on the body of the dancer 10.

상기 스트레인센서(110)는 무용수(10)의 움직임에 따라 인장력이 발생하고 이에 따라 감지되는 인장도를 변환부(200)로 전달할 수 있다. 나아가, 무용수(10)의 카메라방식의 동작인식(모션캡처)이 가능한 동작인식부(170)를 더 포함할 수 있다. 동작인식부(170)는 무용수(10)의 동작을 모션 캡처 방식으로 인식하여 무용의 장르를 구분할 수 있도록 변환부(200)로 전달할 수 있다.The strain sensor 110 generates tension according to the movement of the dancer 10 and can transmit the tension detected accordingly to the conversion unit 200. Furthermore, it may further include a motion recognition unit 170 capable of camera-based motion recognition (motion capture) of the dancer 10. The motion recognition unit 170 may recognize the movements of the dancer 10 using a motion capture method and transmit the motion to the conversion unit 200 so that the genre of dance can be distinguished.

상기 무용수(10)가 무용 중에 움직이는 동작을 스트레인센서(110)를 통해 감지하고 감지된 인장도를 변환부(200)에 포함되는 연산부(220)가 촉각정보로 변환시킬 수 있다. 변환된 촉각정보는 수신자(20)에 전달될 수 있다. 이때, 수신자(20)에 접촉된 햅틱부(300)는 적어도 동작감지부(100)와 동일한 신체부위에 대하여 신호를 전달할 수 있다. 바람직하게는 동작감지부(100) 및 햅틱부(300)는 웨어러블 형태를 가지고 있고, 착용을 함으로써 신체와 접촉상태를 유지할 수 있다. 따라서, 스트레인센서(110)를 통해 각 신체부위별로 감지된 인장도는 변환부(200)를 통해 수신자(20)에게 촉각정보로 전달될 수 있다.The movement of the dancer 10 during dance can be detected through the strain sensor 110, and the calculation unit 220 included in the conversion unit 200 can convert the detected tension into tactile information. The converted tactile information can be delivered to the receiver 20. At this time, the haptic unit 300 in contact with the receiver 20 can transmit a signal to at least the same body part as the motion detection unit 100. Preferably, the motion detection unit 100 and the haptic unit 300 have a wearable form and can be maintained in contact with the body by wearing them. Accordingly, the degree of tension detected for each body part through the strain sensor 110 can be transmitted as tactile information to the receiver 20 through the conversion unit 200.

즉, 기 결정된 신체위치를 대상으로 감지하는 인장도는 그에 대응되는 위치에 위치된 햅틱수행부(320)를 반응하게 하므로, 신호의 변환을 통해 즉각적으로 촉각정보를 전달할 수 있게 된다. 이는 종래의 신체부위별로 특징점을 형성하고 컴퓨터를 통해 모델링작업을 한 후에 움직임을 연산하는 등의 후처리가 불필요하고 스트레인센서(110)가 감지한 인장도를 촉각정보로 변환하기 위해 연산부(220)가 개입한다. 물론, 이는 모델링작업을 한 후에 전달되는 정보와는 다른 촉각정보이므로 본 발명은 이러한 종래기술과 메커니즘의 명확한 차이를 가지게 된다.In other words, the tension detected at a predetermined body position causes the haptic executing unit 320 located at the corresponding position to respond, making it possible to immediately transmit tactile information through signal conversion. This eliminates the need for post-processing, such as forming feature points for each body part, performing modeling work on a computer, and then calculating movement, and the calculation unit 220 is used to convert the tension detected by the strain sensor 110 into tactile information. intervenes. Of course, since this is tactile information that is different from the information delivered after modeling work, the present invention has a clear difference in mechanism from the prior art.

한편, 무용 중 무용수(10)는 임의영역(TA) 내에서 무용이 전개될 때 무용수(10)의 동선 및 위치를 파악할 수 있도록 위치정보를 감지하는 위치센서(150)가 마련될 수 있다. 무용수(10)의 위치정보도 변환부(200)에 전달되어 선택적으로 수신자(20)에게 전달될 수 있다.Meanwhile, a position sensor 150 that detects location information may be provided so that the dancer 10 can determine the movement line and location of the dancer 10 when the dance is performed within the arbitrary area (TA). The location information of the dancer 10 may also be transmitted to the conversion unit 200 and selectively transmitted to the receiver 20.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 대체감각 전달시스템에서 데이터가 전달되는 경로를 나타낸 도면이다.Figure 2 is a diagram showing a path through which data is transmitted in an alternative sensory transmission system according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 변환부(200)에 의해 무용수(10)의 무용패턴이 전환된 촉각정보를 무보(舞譜)로 저장하는 저장부(225)를 더 포함할 수 있다. 상기 무보는 동작인식부(170), 위치센서(150) 및 동작감지기의 스트레인센서(110)에 의해 감지된 정보 중 적어도 스트레인센서(110)에 의해 감지된 정보를 기초로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 2, it may further include a storage unit 225 that stores the tactile information in which the dance pattern of the dancer 10 is converted by the conversion unit 200 in the form of no information. The information detected by the motion recognition unit 170, the position sensor 150, and the strain sensor 110 of the motion detector may be formed based on at least the information sensed by the strain sensor 110.

전술한 바와 같이 동작인식부(170), 위치센서(150) 및 동작감지기의 스트레인센서(110)로부터 감지된 정보가 변환부(200)로 전달될 수 있다. 구체적으로 상기 감지된 정보는 변환부(200)의 수신부(210)로 전달될 수 있다. 수신부(210)로 수신된 정보는 연산부(220)에 의해 연산될 수 있다. 연산부(220)는 무보를 형성하여 저장부(225)로 저장을 함과 동시에 촉각정보로 변환을 수행할 수 있다. 무보는 저장부(225)에 저장되어 데이터베이스와 같이 저장될 수 있고, 변환된 촉각정보는 발신부(230)를 통해 햅틱부(300)로 전달될 수 있다.As described above, information detected from the motion recognition unit 170, the position sensor 150, and the strain sensor 110 of the motion detector may be transmitted to the conversion unit 200. Specifically, the sensed information may be transmitted to the receiving unit 210 of the converting unit 200. Information received by the receiving unit 210 may be calculated by the calculating unit 220. The calculation unit 220 can generate information and store it in the storage unit 225, while simultaneously converting it into tactile information. The no information can be stored in the storage unit 225 and stored like a database, and the converted tactile information can be transmitted to the haptic unit 300 through the transmitter 230.

상기 햅틱부(300)는 발신된 촉각정보를 통신부(310)를 통해 수신할 수 있다. 수신된 촉각정보는 햅틱수행부(320)로 전달되어 기 결정된 햅틱반응을 통해 구현될 수 있다. 상기 햅틱반응은 반응유지시간, 반응강도, 소정의 패턴 등을 통해 구현됨으로써 움직임에 대한 정보를 구분할 수도 있다.The haptic unit 300 can receive the transmitted tactile information through the communication unit 310. The received tactile information can be transmitted to the haptic execution unit 320 and implemented through a predetermined haptic response. The haptic response can be implemented through response maintenance time, response strength, and predetermined patterns, thereby distinguishing information about movement.

한편, 동작인식부(170)는 동작인식정보를 통해 저장부(225)에 무용의 장르를 구분하는 요인으로 작용하여 저장할 수 있으며, 사용자의 접근(A1)을 통해 장르별로 선별될 수 있도록 노출될 수 있다. 이는 이하의 도 5를 통해 구체적으로 설명하기로 한다.Meanwhile, the motion recognition unit 170 can store the motion recognition information in the storage unit 225 as a factor for distinguishing genres of dance, and can be exposed to be sorted by genre through the user's access (A1). You can. This will be explained in detail through Figure 5 below.

상기 통신부(310)에 전달된 신호는 햅틱수행부(320)로 촉각신호(ST)를 전달할 수 있는데, 각 촉각신호(ST)에는 위치정보가 포함될 수 있다. 예를 들어, 동작감지부(100)에서 무용수(10)의 왼쪽어깨에 위치한 스트레인센서(110)가 감지한 정보로부터 가공된 촉각정보는 그 위치정보를 포함하고 있어 통신부(310)를 통해 수신자(20)에 전달될 때에도 왼쪽어깨에 촉각신호(ST)를 전달할 수 있는 것이다.The signal transmitted to the communication unit 310 may transmit a tactile signal (ST) to the haptic performance unit 320, and each tactile signal (ST) may include location information. For example, the tactile information processed from the information detected by the strain sensor 110 located on the left shoulder of the dancer 10 in the motion detection unit 100 includes the location information and is sent to the receiver ( 20), the tactile signal (ST) can also be transmitted to the left shoulder.

상기 통신부(310)는 수신한 정보를 복수개의 햅틱수행부(320)로 전달하기 위해 전기적인 연결이 될 수 있다. 이는 이하의 도 3을 통해 구체적으로 설명하기로 한다.The communication unit 310 may be electrically connected to transmit received information to a plurality of haptic performance units 320. This will be explained in detail through Figure 3 below.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 햅틱부(300)의 구성을 나타낸 도면이다.Figure 3 is a diagram showing the configuration of the haptic unit 300 according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 햅틱수행부(320)는 섬유사(302)로 직조되는 전도성 전극과 전기적인 연결이 될 수 있다. 구체적으로, 전술한 바와 같이 수신자(20)가 착용가능하도록 형성된 햅틱부(300)는 직물로 구성될 있는데, 섬유사(302)로 구성되되 전극으로 사용되기 위해 전도체의 세선인 전극사(301)를 포함하여 직조될 수 있다. 따라서, 햅틱부(300)는 통신부(310)로 수신된 촉각신호(ST) 중 매칭되는 위치정보를 가지고 있는 신호에 반응할 수 있다. 위치정보는 일종의 코드와 같을 수 있다. 따라서, 동작감지부(100)의 스트레인선세와 햅틱부(300)의 햅틱수행부(320)는 동일한 수와 동일한 위치로 배치되는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 3, the haptic performing unit 320 may be electrically connected to a conductive electrode woven with fiber yarn 302. Specifically, as described above, the haptic portion 300, which is formed to be wearable by the receiver 20, may be made of fabric. It is composed of fiber yarn 302, and electrode yarn 301, which is a thin wire of a conductor to be used as an electrode. It can be woven including. Accordingly, the haptic unit 300 may respond to a signal having matching location information among the tactile signals (ST) received by the communication unit 310. Location information can be like a kind of code. Therefore, it is preferable that the strain lines of the motion detection unit 100 and the haptic performance unit 320 of the haptic unit 300 are arranged in the same number and at the same location.

미세전류라고 하더라도 인체에 접촉되는 면에는 직접적으로 노출이 되지 않고 섬유사(302)가 덧대어질 수 있다. 물론, 햅틱부(300)가 노출되는 면 즉, 인체를 향하는 면에 형성되는 섬유사(302)는 절연재의 소재를 세선으로 직조되어 구성될 수도 있다.Even if it is a microcurrent, the fiber 302 may be added to the surface that comes into contact with the human body without being directly exposed. Of course, the fiber yarn 302 formed on the surface where the haptic part 300 is exposed, that is, the surface facing the human body, may be formed by weaving an insulating material into thin wires.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 저장부(225)에 접근(A1)하여 기존 무보를 기초로 새로운 창작물을 업로드하는 제1모드를 나타낸 개략도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 저장부(225)에 저장된 무보를 음원(S)과 함께 수신자(20)에게 전달하는 제2모드를 나타낸 개략도이다.Figure 4 is a schematic diagram showing the first mode of accessing the storage unit 225 (A1) according to an embodiment of the present invention and uploading a new creation based on existing information, and Figure 5 is a schematic diagram showing the first mode of accessing the storage unit 225 (A1) according to an embodiment of the present invention. This is a schematic diagram showing the second mode in which the silent information stored in the storage unit 225 is delivered to the receiver 20 together with the sound source (S).

도 4를 참조하면, 제1모드는 햅틱부(300)는 수신자(20)가 동작감지부(100)가 감지한 동작을 취하면 햅틱부(300)가 촉각신호(ST)를 전달하는 것이다. 즉, 저장부(225)로 제1업로드(U1)를 통해 기 저장된 무보에 따라 촉각신호(ST)가 통신부(310) 및 햅틱수행부(320)를 순차적으로 지나 수신자(20)에 전달되면 수신자(20)는 무보의 가이드를 따라 무용을 학습할 수도 있으나, 무보를 기준으로 가이드를 벗어난 동작을 취할 수도 있다. 이러한 동작을 통해 창작된 무용을 포함하는 새로운 무보를 형성할 수도 있다. 상기 새로운 무보는 제2업로드(U2)를 통해 저장부(225)에 새롭게 저장될 수 있다. 이와 같이 사용자는 자유롭게 접근(A1)하여 기 저장된 무보를 학습하거나 사용자 만의 동작으로 창작을 수행할 수도 있다. 이러한 활동을 통해 저장부(225)는 데이터베이스를 누적할 수 있다. Referring to FIG. 4, in the first mode, the haptic unit 300 transmits a tactile signal (ST) when the receiver 20 takes a motion detected by the motion detection unit 100. That is, when the tactile signal (ST) sequentially passes through the communication unit 310 and the haptic execution unit 320 and is delivered to the receiver 20 according to the information previously stored through the first upload (U1) to the storage unit 225, the receiver (20) You can learn dance by following the guide without guidance, but you can also make movements that deviate from the guide based on the guidance without guidance. Through these movements, a new dance can be formed that includes the created dance. The new information can be newly stored in the storage unit 225 through the second upload (U2). In this way, the user can freely access (A1) and learn the previously stored information or create it through the user's own actions. Through these activities, the storage unit 225 can accumulate a database.

한편, 도 5를 참조하면 촉각신호(ST)로 변환된 음원(S)을 사용자에게 전달하는 제2모드를 포함할 수 있다. 상기 제2모드란, 저장부(225)에 저장된 음원(S)정보와 촉각신호(ST)를 포함하는 무보를 향유할 수 있다. 이때 음원(S)에 따른 촉각정보를 연산부(220)가 별도로 형성하여 음원(S) 및 기 저장된 촉각신호(ST)를 복합적으로 느낄 수 있도록 한다.Meanwhile, referring to FIG. 5, a second mode may be included in which the sound source (S) converted into a tactile signal (ST) is transmitted to the user. In the second mode, you can enjoy the information containing the sound source (S) information and the tactile signal (ST) stored in the storage unit 225. At this time, the calculation unit 220 separately generates tactile information according to the sound source (S) so that the sound source (S) and the previously stored tactile signal (ST) can be felt in a complex manner.

도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트레인센서(110)로부터 감지되는 정보를 나타낸 그래프의 예시이다.Figure 6 is an example of a graph showing information sensed from the strain sensor 110 according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 변환부(200)는 스트레인센서(110)가 감지한 동작의 속도 및 변위를 햅틱의 강도, 지속시간 및 반응패턴 중 하나 이상의 형태로 변환시킬 수 있다. 수신자(20)는 무용수(10)의 다양한 동작을 인지하기 위해 전술한 바와 같이 무용수(10)의 신체부위에 배치된 스트레인센서(110)와 동일한 위치에 햅틱수행부(320)가 배치되도록 할 수 있다. 나아가, 특정 신체부위의 움직임의 정도, 빠르기 등을 감지하기 위해 스트레인센서(110)가 감지한 인장도를 기초로 한 정보로 햅틱반응이 상이하게 구현될 수 있다.Referring to FIG. 6, the conversion unit 200 may convert the speed and displacement of the motion detected by the strain sensor 110 into one or more of the haptic intensity, duration, and response pattern. In order to recognize the various movements of the dancer 10, the receiver 20 can arrange the haptic performing unit 320 at the same position as the strain sensor 110 placed on the body part of the dancer 10 as described above. there is. Furthermore, haptic responses may be implemented differently using information based on the degree of tension detected by the strain sensor 110 to detect the degree and speed of movement of a specific body part.

도시된 바와 같이 세로축 A는 관절의 각도(변위), 세로축 D는 인장거리(인장도) 및 가로축 T는 시간일 수 있다. 시간대비 발생하는 변위 및 인장도를 통해 연산부(220)에서는 어떤 지점에서 어떤 동작이 발생했는지를 분석하여 서로 같거나 다른 촉각신호(ST)를 형성할 수 있다.As shown, the vertical axis A may be the angle (displacement) of the joint, the vertical axis D may be the tensile distance (tension), and the horizontal axis T may be time. Through the displacement and tension occurring over time, the calculation unit 220 can analyze which motion occurred at which point and form the same or different tactile signals (ST).

이러한 감지가 수행되기 위한 일 예로서, 스트레인센서(110)는 무용수(10)의 관절에 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 동일시점에서 서로 인접한 복수 개의 스트레인센서(110)의 인장도가 기계학습되어 무용수(10)의 자세를 추론할 수 있다. 예를 들어, 음원(S)의 재생 중 특정 시점에서의 손목과 팔꿈치, 어깨가 회전된 정보를 다수의 무용수(10)를 통해 비교 및 누적학습하며 음원(S)에 대응되는 동작을 학습하게 되며, 이를 통해 무보를 형성할 수 있다.As an example for performing such sensing, the strain sensor 110 may be placed at a position corresponding to the joint of the dancer 10. The tension of a plurality of strain sensors 110 adjacent to each other at the same point is machine learned to infer the posture of the dancer 10. For example, while playing the sound source (S), the information on the rotation of the wrist, elbow, and shoulder at a specific point in time is compared and cumulatively learned through a number of dancers (10), and the movement corresponding to the sound source (S) is learned. , Through this, no information can be formed.

이와 같이 형성된 무보는 제2모드를 통해 설명한 바와 같이 저장부(225)에 접근(A1)한 사용자가 음원(S), 신체 부위, 무용수(10)의 동선, 동작의 크기 및 속도 중 하나 이상의 상이한 요인을 발생시킴으로써 창작될 수도 있다.As explained in the second mode, the dance formed in this way allows the user (A1) who accesses the storage unit (225) to use one or more of the sound source (S), body parts, movement line of the dancer (10), size and speed of movement. It can also be created by causing factors.

이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although representative embodiments of the present invention have been described in detail above, those skilled in the art will understand that various modifications can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. . Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims described later but also by equivalents to the claims.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 조끼 및 팔에 동작감지부가 부착되어 웨이브, 바운스 등의 동작을 감지하는 실제 구성도 사진이다. Figure 7 is a photograph of an actual configuration in which a motion detection unit is attached to a vest and arm to detect motions such as waves and bounces according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 팔에 부착된 동작 감지부에 의하여 팔 웨이브(도 7의 위쪽), 가슴쪽 조끼의 동작 감지부에 의하여 바운스(도 7의 가운데). 그리고 팔과 조끼의 동작 감지부 움직임에 의하여 스윙(합 앤드 헤드, 도 7의 아래) 동작을 인식할 수 있는 것을 알 수 있다. Referring to Figure 7, the arm wave is generated by the motion sensor attached to the arm (top of Figure 7), and the bounce is generated by the motion sensor of the chest vest (middle of Figure 7). And it can be seen that the swing (sum and head, bottom of FIG. 7) motion can be recognized by the movement of the motion detection unit of the arm and vest.

도 8은 도 7의 동작을 인식하는 단계를 설명하는 그림이다. FIG. 8 is a diagram illustrating the step of recognizing the operation of FIG. 7.

도 8을 참조하면, 먼저 센서 기반 동작을 감지한다. 이후 춤 패턴 인식에 기초하여 머신러닝을 수행하여 이를 데이터화시킨다. 이후 상징적인 햅틱 패턴을 생성하고, 이를 상기 동작감지부로부터 감지된 정보를 촉각정보로 변환시킨다. Referring to Figure 8, sensor-based motion is first detected. Afterwards, machine learning is performed based on dance pattern recognition and converted into data. Afterwards, a symbolic haptic pattern is created, and the information detected from the motion detection unit is converted into tactile information.

10 : 무용수
20 : 수신자
100 : 동작감지부
110 : 스트레인센서
120 : 전송부
150 : 위치센서
170 : 동작인식부
200 : 변환부
210 : 수신부
220 : 연산부
225 : 저장부
230 : 발신부
300 : 햅틱부
301 : 전극사
302 : 섬유사
310 : 통신부
320 : 햅틱수행부
TA : 임의영역
U1 : 제1업로드
U2 : 제2업로드
A1 : 접근
S : 음원
ST : 촉각신호
10: Dancer
20: Recipient
100: motion detection unit
110: strain sensor
120: transmission unit
150: Position sensor
170: Motion recognition unit
200: conversion unit
210: receiving unit
220: calculation unit
225: storage unit
230: Transmitter
300: Haptic unit
301: Electrode thread
302: fiber yarn
310: Department of Communications
320: Haptic execution unit
TA: Random area
U1: 1st upload
U2: 2nd upload
A1: Approach
S: sound source
ST: Tactile signal

Claims (12)

무용수의 동작을 감지하는 동작감지부;
상기 동작감지부로부터 감지된 정보를 촉각정보로 변환하는 변환부; 및
상기 변환부가 변환한 상기 촉각정보를 수신자에게 촉각신호로 구현시키는 햅틱부;를 포함하는, 대체감각 전달시스템.
A motion detection unit that detects the dancer's motion;
a conversion unit that converts information detected from the motion detection unit into tactile information; and
An alternative sense delivery system comprising a haptic unit that implements the tactile information converted by the conversion unit into a tactile signal to the recipient.
청구항 1에 있어서,
동작감지장치는,
상기 무용수의 신체에 착용되고, 상기 무용수의 신체 중 기 결정된 복수의 위치에 적용되는 스트레인 센서를 포함하는, 대체감각 전달시스템.
In claim 1,
The motion detection device is
An alternative sense delivery system comprising a strain sensor worn on the dancer's body and applied to a plurality of predetermined positions on the dancer's body.
청구항 2에 있어서,
상기 변환부는,
상기 스트레인센서가 감지한 동작의 속도 및 변위를 햅틱의 강도, 지속시간 및 반응패턴 중 하나 이상의 형태로 변환시키는, 대체감각 전달시스템.
In claim 2,
The conversion unit,
An alternative sensory delivery system that converts the speed and displacement of motion detected by the strain sensor into one or more of haptic intensity, duration, and response patterns.
청구항 1에 있어서,
햅틱부는,
상기 수신자가 상기 동작감지부가 감지한 동작을 취하면 상기 햅틱부가 상기 촉각신호를 전달하는 제1모드; 및 상기 촉각신호로 변환된 음원을 상기 사용자에게 전달하는 제2모드;를 포함하는, 대체감각 전달시스템.
In claim 1,
The haptic part is,
A first mode in which the haptic unit transmits the tactile signal when the recipient makes a motion detected by the motion detection unit; And a second mode for delivering the sound source converted into the tactile signal to the user.
청구항 1에 있어서,
상기 변환부에 의해 상기 무용수의 무용패턴이 전환된 촉각정보를 무보(舞譜)로 저장하는 저장부를 더 포함하는, 대체감각 전달시스템.
In claim 1,
An alternative sense delivery system further comprising a storage unit that stores the tactile information converted into the dancer's dance pattern by the conversion unit as a non-informational method.
청구항 5에 있어서,
상기 무용수의 동작을 인식하는 동작인식부를 더 포함하고,
상기 동작인식정보를 통해 상기 저장부에 무용의 장르를 구분하여 저장하는, 대체감각 전달시스템.
In claim 5,
Further comprising a motion recognition unit that recognizes the dancer's motion,
An alternative sense delivery system that classifies and stores genres of dance in the storage unit through the motion recognition information.
청구항 1에 있어서,
상기 햅틱부는 적어도 상기 동작감지부와 동일한 신체부위에 대하여 신호를 전달하는, 대체감각 전달시스템.
In claim 1,
An alternative sense delivery system in which the haptic unit transmits signals to at least the same body part as the motion detection unit.
청구항 2에 있어서,
상기 스트레인센서는 섬유사로 직조되는 전도성 전극과 전기적인 연결이 되는, 대체감각 전달시스템.
In claim 2,
An alternative sense delivery system in which the strain sensor is electrically connected to a conductive electrode made of fiber yarn.
청구항 2에 있어서,
상기 스트레인센서는 상기 무용수의 관절에 대응되는 위치에 배치되고, 동일시점에서 서로 인접한 복수 개의 상기 스트레인센서의 인장도가 기계학습되어 상기 무용수의 자세를 추론하는, 대체감각 전달시스템.
In claim 2,
The strain sensor is disposed at a position corresponding to the dancer's joint, and the tensile degree of the plurality of strain sensors adjacent to each other at the same point is machine learned to infer the dancer's posture.
청구항 5에 있어서,
접근한 사용자가 음원, 신체 부위, 상기 무용수의 동선, 동작의 크기 및 속도 중 하나 이상의 상이한 요인을 발생시키는 경우, 창작된 무보가 생성되어 상기 저장부에 저장될 수 있는, 대체감각 전달시스템.
In claim 5,
When an approaching user generates one or more different factors among the sound source, body part, movement line of the dancer, size and speed of movement, an alternative sensory delivery system in which a created dance number can be generated and stored in the storage unit.
청구항 1에 있어서,
상기 동작감지부는,
상기 무용수의 신체에 착용되고, 상기 무용수의 신체 중 기 결정된 복수의 위치에 적용되는 자기모멘트 센서(magnetometer) 및 광학식센서 중 하나 이상을 포함하는, 대체감각 전달시스템.
In claim 1,
The motion detection unit,
An alternative sense delivery system that is worn on the dancer's body and includes at least one of a magnetic moment sensor (magnetometer) and an optical sensor applied to a plurality of predetermined positions on the dancer's body.
제 11항에 있어서,
상기 동작감지부는,
상기 무용수의 신체에 착용되는 조끼, 팔 또는 다리에 부착되는 밴드에 부착된 것을 특징으로 하는, 대체감각 전달시스템.
According to clause 11,
The motion detection unit,
An alternative sense delivery system, characterized in that it is attached to a band attached to a vest worn on the dancer's body, arms or legs.
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KR20140141649A (en) 2012-04-13 2014-12-10 톰슨 라이센싱 Haptic chair for motion simulation

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