KR102133186B1 - 재활 운동 시스템 - Google Patents
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Abstract
재활 운동 시스템이 개시된다. 움직임에 대응한 센서값을 출력하는 센서부(100); 센서값에 따라 움직임을 감지하는 움직임 감지부(200); 및 감지된 움직임에 따라 게임을 진행하는 게임부(300)를 포함하고, 센서부(100)는 가속도 센서를 포함한다. 따라서 사용자 움직임에 따른 게임 동작을 표시해서 재활 운동을 보조할 수 있고, 사용자가 재활 운동시 디스플레이로 게임 화면을 보면서 재활에 재미를 느끼는 장점이 있다.
Description
본 발명은 재활 운동 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 재활 게임을 제공하는 재활 운동 시스템에 관한 것이다.
종래 재활 운동 시스템에서 보조자가 사용자의 재활 운동을 돕고 있다. 재활 운동은 사용자의 재활을 돕고자 팔 운동, 다리 운동, 허리 운동에 적합한 동작을 제시한다. 사용자는 재활 운동에서 제시하는 동작을 따라 하면서 운동 능력을 배가하게 된다. 그러나 재활 운동은 신체 능력이 떨어지는 사용자가 계속하기에는 어려움이 존재한다. 이에 재활 운동을 따라하기 쉬우면서 재미도 함께 누릴 수 있는 재활 운동 시스템이 요구된다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 사용자 움직임을 인식하고 인식된 움직임에 따른 게임 동작을 나타내서 재활 운동을 보조하는 재활 운동 시스템을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 움직임에 대응한 센서값을 출력하는 센서부(100); 센서값에 따라 움직임을 감지하는 움직임 감지부(200); 및 감지된 움직임에 따라 게임을 진행하는 게임부(300)를 포함하고, 센서부(100)는 가속도 센서를 포함한다.
또한, 센서부(100)는 영상을 감지하는 영상부(110); 소리를 감지하는 소리부(120); 진동을 감지하는 진동부(130); 및 초음파를 감지하는 초음파부(140)를 포함한다.
또한, 초음파부(140)는 관절에서 초음파를 출력하는 초음파 출력부(141); 및 초음파로 관절 움직임을 감지하는 초음파 감지부(142)를 포함한다.
또한, 초음파 감지부(142)는 관절 위치를 삼각 측위하는 측위부; 및 삼각 측위된 관절 위치를 제공하는 위치 제공부를 포함한다. 측위부는 세 개의 초음파 수신부; 관절과 세 개의 초음파 수신부 사이의 거리를 계산하고 삼각 측위하는 삼각 측위부를 포함할 수 있다.
또한, 움직임 감지부(200)는 센서값에 따라 신체 상태를 측정하는 신체 상태 측정부(210)를 포함한다.
또한, 신체 상태 측정부(210)는 센서값에 기반한 신체 상태를 퍼지 알고리즘에 따라 사람이 인지하는 레벨에 의한 지침, 활기, 피로로 분류하는 신경망(212)을 이용한다.
또한, 신체 상태 측정부(210)는 센서값에 기반한 신체 상태를 분류하는 퍼지부(211); 및 분류된 신체 상태를 사람이 인지하는 레벨로 분류하는 신경망(212)을 포함한다. 신경망(212)은 레벨 결과값에 대한 실측값을 피드백하여 뉴럴 네트워크를 학습시키는 피드백부를 포함할 수 있다.
또한, 게임부(300)는 게임 동작을 지시하는 게임 동작부(310); 및게임 동작에 따른 게임 화면을 표시하는 화면 표시부(320)를 포함한다.
상기와 같은 본 발명에 따른 재활 운동 시스템을 이용할 경우에는 사용자 움직임에 따른 게임 동작을 표시해서 재활 운동을 보조할 수 있다.
또한, 사용자가 재활 운동시 디스플레이로 게임 화면을 보면서 재활에 재미를 느끼는 장점이 있다.
도 1은 재활 운동 시스템의 구성을 보인 예시도이다.
도 2는 센서부(100)를 보인 예시도이다.
도 3은 센서부(100) 장착 예시도이다.
도 4는 게임부(300)를 보인 예시도이다.
도 5는 게임 동작 흐름도이다.
도 2는 센서부(100)를 보인 예시도이다.
도 3은 센서부(100) 장착 예시도이다.
도 4는 게임부(300)를 보인 예시도이다.
도 5는 게임 동작 흐름도이다.
명세서에서 사용된 용어는 그 단어가 본래 가지는 의미가 확대 해석될 수 있으며 서로 다른 의미를 가지는 단어와 단어가 하나의 단어로 조합됨으로써 광의의 새로운 의미를 가지는 합성어 형태를 취한다. 예를 들어 재활이라는 단어와 운동이라는 단어가 합성되어 재활 운동을 의미하게 된다. 또한, 명세서에서 제시하는 실시예는 실시에 바람직한 실시예이며, 경우에 따라 다른 구성이 부가되거나 본래 있던 구성이 생략됨이 가능하다. 실시예에서 구성을 포함하다 또는 가지다로 실시될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 재활 운동 시스템의 구성을 보인 예시도이다.
재활 운동 시스템은 움직임에 대응한 센서값을 출력하는 센서부(100); 센서값에 따라 움직임을 감지하는 움직임 감지부(200); 및 감지된 움직임에 따라 게임을 진행하는 게임부(300)를 포함하고, 센서부(100)는 가속도 센서를 포함할 수 있다.
클라우드는 웹서버, DB, 파일 서버, 애플리케이션 서버를 갖추어서, 게임부(300)에서 게임 앱을 구성하고, 게임 앱이 동작할 수 있도록 각종 데이터 처리 및 프로세스가 원할히 수행되도록 보조한다. 게임부(300)는 클라우드를 통해 인터넷 환경에서 접속 단말기에 재활 운동 서비스를 제공할 수 있다.
도 2는 센서부(100)를 보인 예시도이다.
센서부(100)는 영상을 감지하는 영상부(110); 소리를 감지하는 소리부(120); 진동을 감지하는 진동부(130); 및 초음파를 감지하는 초음파부(140)를 포함할 수 있다. 센서부(100)는 영상, 소리, 진동, 초음파를 감지해서 사용자 움직임을 감지하고 센서값을 움직임 감지부(200)에 전달할 수 있다.
영상부(110)는 카메라로 촬영된 영상을 감지해서 사용자 움직임을 감지하고, 소리부(120)는 마이크로 소리를 감지해서 사용자 움직임을 감지하고, 진동부(130)는 진동체 센서로부터 진동을 감지해서 사용자 움직임을 감지하고, 초음파부(140)는 관절에서 출력된 초음파를 감지해서 사용자 움직임을 감지한다. 센서부(100)에 구성된 영상부(110), 소리부(120), 진동부(130) 및 초음파부(140)가 각각 영상, 소리, 진동, 초음파를 감지함으로써 사용자 움직임을 감지할 수 있다. 센서부(100)에 의해 감지된 사용자 움직임은 움직임 감지부(200)에 전달되어 움직임 감지부(200)가 센서값에 따라 움직임을 감지할 수 있도록 한다. 이후 게임부(300)는 감지된 움직임에 따라 게임을 진행할 수 있다.
구체적으로, 초음파부(140)는 관절에서 초음파를 출력하는 초음파 출력부(141); 및 초음파로 관절 움직임을 감지하는 초음파 감지부(142)를 포함하고, 초음파 감지부(142)는 관절 위치를 삼각 측위하는 측위부; 및 삼각 측위된 관절 위치를 제공하는 위치 제공부를 포함한다. 측위부는 세 개의 초음파 수신부; 관절과 세 개의 초음파 수신부 사이의 거리를 계산하고 삼각 측위하는 삼각 측위부를 포함할 수 있다.
도 3은 센서부(100) 장착 예시도이다.
센서부(100)는 사용자 팔, 어깨, 발에 장착될 수 있다. 사용자 관절 부위에 장착된 센서부(100)는 사용자 움직임에 따른 센서값을 움직임 감지부(200)로 출력한다. 움직임 감지부(200)는 센서값에 따라 움직임을 감지한다. 그리고 게임부(300)는 감지된 움직임에 따라 게임을 진행한다.
보다 구체적으로, 움직임 감지부(200)는 센서값에 따라 신체 상태를 측정하는 신체 상태 측정부(210)를 포함할 수 있다. 신체 상태 측정부(210)는 센서값에 기반한 신체 상태를 퍼지 알고리즘에 따라 사람이 인지하는 레벨에 의한 지침, 활기, 피로로 분류하는 신경망(212)을 이용한다.
신체 상태 측정부(210)는 센서값에 기반한 신체 상태를 분류하는 퍼지부(211); 및 분류된 신체 상태를 사람이 인지하는 레벨로 분류하는 신경망(212)을 포함한다. 신경망(212)은 레벨 결과값에 대한 실측값을 피드백하여 뉴럴 네트워크를 학습시키는 피드백부를 포함할 수 있다.
신체 상태 측정부(210)는 사용자의 신체 상태를 측정하고, 측정된 결과를 게임부(300)에 전달하고, 게임부(300)는 측정된 신체 상태에 따라 게임 진행을 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 신체 상태가 지침일 때, 게임부(300)는 게임 난이도를 하향 조정할 수 있다. 이는 사용자의 신체 상태에 따라 게임부(300)가 적절히 게임 난이도를 조정함으로써 사용자의 재활 운동을 보조할 수 있는 효과를 나타낼 수 있다. 신체 상태에 적응하는 게임 난이도는 사용자가 운동하는 재활 동작을 원할히 하도록 도운다.
도 4는 게임부(300)를 보인 예시도이다.
게임부(300)는 게임 동작을 지시하는 게임 동작부(310); 및 게임 동작에 따른 게임 화면을 표시하는 화면 표시부(320)를 포함한다. 게임부(300)에서 제공하는 게임으로 상체 운동, 척추 운동, 무릅 운동이 있을 수 있고, 게임 화면은 메인 화면, 상체 운동, 척추 운동, 무릅 운동을 제공할 수 있다.
게임 동작부(310)가 상체 동작, 허리 동작, 다리 동작의 게임 동작을 지시하면 화면 표시부(320)는 게임 동작에 따른 썰매 게임, 로켓 게임, 외줄타기 게임의 게임 화면을 표시한다. 게임부(300)의 게임 동작에 따른 게임 화면의 제공은 다음과 같다.
도 5는 게임 동작 흐름도이다.
게임 동작 방법에 대해 설명한다.
게임부(300)는 프로그램을 저장하는 프로그램 메모리, 데이터를 저장하는 데이터 메모리, 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함한다.
프로그램 메모리에 저장된 데이터를 살펴보면, 프로그램 메모리는 컨트롤러의 위치를 판단해서 팔 동작, 다리 동작, 허리 동작에 따라 각기 다른 게임 동작을 처리하는 단계; 및 상체 운동, 다리 운동, 허리 운동에 따라 다른 게임 화면을 출력하는 단계를 포함한다.
게임부(300)는 프로세서에 의해 프로그램 메모리에 저장된 프로그램을 실행하며 이러한 동작을 설명하면 다음과 같다.
게임부(300)에서 실행되는 절차를 시계열 순으로 설명한다.
게임부(300)는 연결된 컨트롤러 개수에 따라 다른 게임 화면을 제공할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러 1에 외줄타기 게임을, 컨트롤러 2에 로켓 게임을, 컨트롤러 3에 썰매 게임을 각각 할당해서 게임부(300)가 동작할 수 있다. 또한, 사용자마다 각기 다른 컨트롤러가 할당될 수 있고, 사용자가 장착한 컨트롤러에 대응하여 게임 화면이 다르게 제공될 수 있다.
게임부(300)의 게임 동작부(310)는 컨트롤러의 위치를 판단해서 팔 동작, 다리 동작, 허리 동작에 따라 각기 다른 게임 동작을 처리한다. 예를 들어, 팔 동작에는 썰매 게임이, 다리 동작에는 로켓 게임이, 허리 동작에는 외줄타기 게임이 처리될 수 있다.
게임이 시작되면 게임부(300)의 화면 표시부(320)는 상체 운동, 다리 운동, 허리 운동에 따라 다른 게임 화면을 출력한다. 예를 들어, 상체 운동에는 썰매 게임이, 다리 운동에는 로켓 게임이, 허리 운동에는 외줄타기 게임의 동작이 처리될 수 있다.
이상 정리하면, 재활 운동 시스템은 움직임에 대응한 센서값을 출력하는 센서부(100); 센서값에 따라 움직임을 감지하는 움직임 감지부(200); 및 감지된 움직임에 따라 게임을 진행하는 게임부(300)를 포함하고, 센서부(100)는 가속도 센서를 포함한다.
또한, 센서부(100)는 영상을 감지하는 영상부(110); 소리를 감지하는 소리부(120); 진동을 감지하는 진동부(130); 및 초음파를 감지하는 초음파부(140)를 포함한다.
센서부(100)의 구체적인 실시예로, 초음파부(140)는 관절에서 초음파를 출력하는 초음파 출력부(141); 및 초음파로 관절 움직임을 감지하는 초음파 감지부(142)를 포함한다.
움직임 감지부(200)는 센서값에 따라 신체 상태를 측정하는 신체 상태 측정부(210)를 포함한다.
움직임 감지부(200)의 구체적인 실시예로, 신체 상태 측정부(210)는 센서값에 기반한 신체 상태를 퍼지 알고리즘에 따라 사람이 인지하는 레벨에 의한 지침, 활기, 피로로 분류하는 신경망(212)을 이용한다.
게임부(300)의 구체적인 실시예로, 게임부(300)는 게임 동작을 지시하는 게임 동작부(310); 및 게임 동작에 따른 게임 화면을 표시하는 화면 표시부(320)를 포함한다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 센서부 110: 영상부
120: 소리부 130: 진동부
140: 초음파부 141: 초음파 출력부
142: 초음파 감지부 200: 움직임 감지부
210: 신체 상태 측정부 211: 퍼지부
212: 신경망 300: 게임부
310; 게임 동작부 320: 화면 표시부
120: 소리부 130: 진동부
140: 초음파부 141: 초음파 출력부
142: 초음파 감지부 200: 움직임 감지부
210: 신체 상태 측정부 211: 퍼지부
212: 신경망 300: 게임부
310; 게임 동작부 320: 화면 표시부
Claims (5)
- 움직임에 대응한 센서값을 출력하는 센서부(100);
상기 센서값에 따라 상기 움직임을 감지하는 움직임 감지부(200); 및
감지된 움직임에 따라 게임을 진행하는 게임부(300)를 포함하고,
상기 센서부(100)는 가속도 센서를 포함하며,
상기 움직임 감지부(200)는 상기 센서값에 따라 신체 상태를 측정하는 신체 상태 측정부(210)를 포함하고,
상기 신체 상태 측정부(210)는 센서값에 기반한 신체 상태를 분류하는 퍼지부와, 상기 센서값에 기반하여 분류된 상기 신체 상태를 퍼지 알고리즘에 따라 사람이 인지하는 레벨에 의한 지침, 활기, 피로로 분류하는 신경망(212)을 포함하며,
상기 신체 상태 측정부(210)는 사용자의 신체 상태를 측정하고, 측정된 결과를 게임부에 전달하며,
상기 게임부는 측정된 신체 상태에 따라 게임 난이도를 조정하는 것
을 특징으로 하는 재활 운동 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 센서부(100)는 영상을 감지하는 영상부(110);
소리를 감지하는 소리부(120);
진동을 감지하는 진동부(130); 및
초음파를 감지하는 초음파부(140)를 포함하는 재활 운동 시스템. - 제2항에 있어서,
상기 초음파부(140)는 관절에서 초음파를 출력하는 초음파 출력부(141); 및
상기 초음파로 관절 움직임을 감지하는 초음파 감지부(142)를 포함하는 재활 운동 시스템. - 삭제
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