KR102151494B1 - Active feedback virtual reality system for brain and physical health through user's activity - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 사용자의 활동을 통한 뇌 건강 및 신체 건강을 위한 활동형 피드백 가상현실 시스템 및 구현방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 사용자로부터 측정되는 생체정보를 실시간으로 적용하여 가상현실 컨텐츠의 난이도를 조절하고, 오브젝트를 생성하여 장애물을 피하며 목표지점에 도달하는 가상현실 컨텐츠를 제공하는 사용자의 활동을 통한 뇌 건강 및 신체 건강을 위한 활동형 피드백 가상현실 시스템 및 구현방법에 관한 것이다.The present invention relates to an active feedback virtual reality system and implementation method for brain health and physical health through user activity, and more particularly, to apply the biometric information measured by the user in real time to adjust the difficulty of virtual reality content. The present invention relates to an active feedback virtual reality system and implementation method for brain health and physical health through a user's activity that adjusts, creates an object, avoids obstacles, and provides virtual reality content reaching a target point.
가상현실(Virtual Reality)이란 컴퓨터 시스템에서 생성한 3차원 가상공간과 사용자 간의 상호 작용을 이루는 기술로서, 사용자는 이러한 가상공간에서 인체의 오감(시각, 청각, 후각, 미각, 촉각)을 통해 몰입감을 느끼고, 실제로 그 공간에 존재하는 것과 같은 현실감을 제공하는 융합기술이다. 글로벌 가상현실 시장은 헤드마운트 디스플레이(Head Mount Display)가 대부분을 차지하고 있으며, 최근 다양한 형태의 가상현실 기기들이 출현하고 있는 추세이다. 현재 가상현실 시장은 하드웨어(디바이스) 중심으로 성장하고 있으나 관련 제품들이 확산되면서 점차 애플리케이션 등 컨텐츠와 컨텐츠를 유통하는 플랫폼의 영향력이 확대될 전망이다.Virtual Reality is a technology that achieves interaction between a user and a 3D virtual space created by a computer system, and the user feels immersive through the five senses (sight, hearing, smell, taste, and touch) of the human body in such a virtual space. It is a convergence technology that provides a sense of reality as if you feel and actually exist in that space. In the global virtual reality market, head mount displays dominate, and various types of virtual reality devices are emerging. Currently, the virtual reality market is growing centered on hardware (devices), but as related products spread, the influence of the platform that distributes contents and contents such as applications is expected to increase gradually.
현대에는 이러한 가상현실 시장의 VR(Virtual Reality)카페 등의 단순히 놀이와 재미의 목적으로 가상현실 시스템을 체험해 볼 수 있는 경우를 많이 볼 수 있다. 하지만 가상현실 시스템을 통해 단순히 재미를 위한 가상현실 체험을 하는 것뿐만이 아닌, 가상현실을 이용하여 정신적 장애를 가진 사용자들의 치료 목적으로 컨텐츠를 제공할 수 있다. 치매, ADHD, 우울증 등과 같은 뇌질환을 앓고 있는 환자들은 무기력함에 빠지기 쉽다. 가상현실 기술은 간단한 장치만으로 공간과 시간에 제약을 받지 않고, 언제 어디서나 가상현실 체험이 가능하기 때문에 이를 통해 몸을 움직임에 따라 사용자의 운동기능을 향상시키고 무기력함을 개선할 수 있다. 또한 계산, 기억, 집중할 수 있는 다양한 컨텐츠를 제공함으로써, 뇌를 사용하여 가상현실 시스템 사용자의 기억력 및 집중도 향상효과를 기대 할 수 있고, 가상현실 컨텐츠를 체험하는 사용자의 뇌파나 심박 등의 생체 정보를 실시간으로 측정하여 사용자의 집중도 및 신체적상태를 분석해 볼 수 있다.In modern times, there are many cases where virtual reality systems can be experienced simply for the purpose of play and fun, such as VR (Virtual Reality) cafes in the virtual reality market. However, through the virtual reality system, content can be provided not only for the purpose of simply experiencing virtual reality for fun, but also for the treatment of users with mental disorders using virtual reality. Patients suffering from brain diseases such as dementia, ADHD, and depression are prone to lethargy. Virtual reality technology is not limited by space and time with only a simple device, and because virtual reality experience is possible anytime, anywhere, through this, it is possible to improve the user's motor function and helplessness according to the movement of the body. In addition, by providing various contents that can be calculated, memorized, and concentrated, it is possible to expect the effect of improving the memory and concentration of virtual reality system users using the brain, and biometric information such as brain waves and heartbeat of users experiencing virtual reality contents. By measuring in real time, the user's concentration and physical condition can be analyzed.
따라서, 이러한 가상현실 시스템을 활용하여 사용자가 흥미를 가질 수 있는 컨텐츠를 통해 집중할 수 있는 환경 및 신체를 움직일 수 있는 활동목표를 제공하여 우울증 등의 뇌질환을 개선하기 위한 목적의 연구가 진행되게 되었다.Therefore, by using such a virtual reality system, a study aimed at improving brain diseases such as depression by providing an environment in which users can concentrate and an activity target that can move their body through contents that may be of interest to the user has been conducted. .
본 발명은 사용자의 활동을 통한 뇌 건강 및 신체 건강을 위한 활동형 피드백 가상현실 시스템 및 구현방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 사용자로부터 측정되는 생체정보를 실시간으로 적용하여 가상현실 컨텐츠의 난이도를 조절하고, 오브젝트를 생성하여 장애물을 피하며 목표지점에 도달하는 가상현실 컨텐츠를 제공하는 사용자의 활동을 통한 뇌 건강 및 신체 건강을 위한 활동형 피드백 가상현실 시스템 및 구현방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention relates to an active feedback virtual reality system and implementation method for brain health and physical health through user activity, and more particularly, to apply the biometric information measured by the user in real time to adjust the difficulty of virtual reality content. It aims to provide an active feedback virtual reality system and implementation method for brain health and physical health through user activities that provide virtual reality content that adjusts, creates objects, avoids obstacles, and reaches a target point. .
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 사용자의 활동을 통한 뇌 건강 및 신체 건강을 위한 활동형 피드백 가상현실 시스템으로서, 상기 가상현실 시스템은, 사용자의 두부(頭部)에 부착되어 사용자의 뇌파를 측정하는 뇌파측정모듈 및 사용자의 손가락에 부착되어 사용자의 심박을 측정하는 심박측정모듈을 포함하는 센서부; 사용자가 장애물피하기를 수행할 수 있는 가상현실 컨텐츠를 실행하고, 사용자의 장애물피하기 수행결과에 대한 평가를 도출하는 VR시스템부; 및 상기 VR시스템부로부터 실행되는 가상현실 컨텐츠의 영상 및 음향정보를 수신하여 사용자에게 제공하는 HMD모듈;을 포함하고, 상기 VR시스템부는, 상기 센서부로부터 상기 뇌파 및 상기 심박을 수신하는 센싱정보수집부; 상기 HMD모듈을 착용한 사용자의 상기 뇌파 및 상기 심박을 실시간으로 적용하여 상기 가상현실 컨텐츠의 난이도를 조절하고, 오브젝트를 생성하여 장애물을 피하며 목표지점에 도달하는 가상현실 컨텐츠를 실행하는 장애물피하기컨텐츠실행부;를 포함하는, 가상현실 시스템을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention is an active feedback virtual reality system for brain health and physical health through a user's activity, wherein the virtual reality system is attached to the user's head and A sensor unit including an EEG measurement module for measuring EEG and a heart rate measurement module attached to a user's finger to measure a user's heart rate; A VR system unit that executes virtual reality content for the user to perform obstacle avoidance and derives an evaluation of the user's obstacle avoidance performance result; And an HMD module for receiving image and sound information of virtual reality content executed from the VR system unit and providing it to a user, wherein the VR system unit collects sensing information for receiving the brain wave and the heartbeat from the sensor unit. part; Obstacle avoiding content that adjusts the difficulty of the virtual reality content by applying the brain wave and the heartbeat of the user wearing the HMD module in real time, avoids obstacles by creating an object, and executes the virtual reality content reaching a target point It provides a virtual reality system including;
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 장애물피하기컨텐츠실행부는, 가상현실 컨텐츠의 실행화면에 사용자의 보행을 방해하는 장애물을 디스플레이하고, 사용자의 입력에 기초하여 상기 오브젝트를 생성하거나 혹은 디스플레이된 상기 장애물을 제거하고, 가상현실공간에서의 사용자의 좌표는 X, Y 및 Z축 방향의 3차원 좌표로 구성되고, 사용자의 입력에 기초하여 상기 사용자의 좌표를 변동시켜 사용자가 생성한 상기 오브젝트의 상면에 위치할 수 있도록 하고, 사용자의 입력에 따라 상기 오브젝트가 생성되거나 혹은 주어진 장애물이 파괴되는 경우 수행결과에 대한 스코어를 변동시킬 수 있다.In one embodiment of the present invention, the obstacle avoiding content execution unit displays an obstacle that obstructs the user's walking on an execution screen of the virtual reality content, and generates the object or displays the displayed obstacle based on the user's input. Removed, the user's coordinates in the virtual reality space are composed of three-dimensional coordinates in the X, Y, and Z-axis directions, and the user's coordinates are changed based on the user's input to be located on the upper surface of the object created by the user. In addition, when the object is created or a given obstacle is destroyed according to the user's input, the score for the performance result can be changed.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 장애물피하기컨텐츠실행부는, 장애물의 개수를 설정하는 설정단계; 장애물피하기를 수행하며 목표지점에 도달하는 가상현실을 체험할 수 있는 컨텐츠를 실행하는 실행단계; 상기 뇌파 및 상기 심박에 기초하여 가상현실 컨텐츠 상에서의 기설정된 사용자의 이동속도 및 오브젝트 생성속도 중 1 이상을 변동시키는 능력조절단계; 사용자의 입력 혹은 기설정된 판단기준에 따라 상기 컨텐츠의 실행을 종료하는 종료단계;를 수행할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the obstacle avoiding content execution unit includes a setting step of setting the number of obstacles; An execution step of executing content capable of experiencing virtual reality reaching a target point by performing obstacle avoidance; An ability adjusting step of varying at least one of a movement speed of a user and an object creation speed set in a virtual reality content based on the brain wave and the heart rate; A termination step of terminating execution of the content according to a user's input or a preset determination criterion may be performed.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 장애물의 개수를 설정하는 단계는, 키, 몸무게 및 나이를 포함하는 사용자정보에 대한 사용자의 입력을 수신하여, 상기 사용자정보 및 상기 심박에 기초하여 목표심박수를 도출하는 단계; 사용자가 과거에 상기 장애물피하기를 수행하는 가상현실 컨텐츠를 수행한 동안에, 기설정된 구간 동안의 측정된 상기 심박에 기초하여 평균심박수를 도출하는 단계; 상기 목표심박수 및 상기 평균심박수에 기초하여 사용자의 목표운동량 충족여부를 판별하는 단계; 및 상기 목표운동량 충족여부에 따른 기설정된 기준에 기초하여 상기 가상현실 컨텐츠에 제공되는 장애물의 개수를 설정하는 단계;를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the setting of the number of obstacles includes receiving a user's input for user information including height, weight, and age, and derives a target heart rate based on the user information and the heart rate. Step to do; Deriving an average heart rate based on the measured heart rate during a preset period while the user has performed virtual reality content for performing the obstacle avoidance in the past; Determining whether a user's target exercise amount is satisfied based on the target heart rate and the average heart rate; And setting the number of obstacles provided to the virtual reality content based on a predetermined criterion according to whether the target momentum is satisfied.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 능력조절단계는, 상기 뇌파에 기초하여 도출된 집중도가 기설정된 기준을 기설정된 시간 동안 유지하는 경우, 상기 목표지점까지 도달하는 사용자의 기설정된 이동속도 및 사용자의 입력에 기초하여 생성되는 상기 오브젝트에 대한 생성속도 중 1 이상을 증가시킬 수 있다.In one embodiment of the present invention, in the step of adjusting the ability, when the concentration degree derived based on the brain waves is maintained for a preset time, the preset movement speed of the user reaching the target point and the user's One or more of the generation speeds for the object generated based on the input may be increased.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 능력조절단계는, 상기 뇌파에 기초하여 도출된 집중도 및 상기 심박의 편차에 기초하여 상기 집중도가 기설정된 기준을 유지하는 시간이 길어짐에 따라 증가하고, 상기 심박의 편차가 작을수록 증가하는 이동속도산출식;에 기초하여 상기 이동속도가 결정될 수 있다.In an embodiment of the present invention, in the step of adjusting the ability, the concentration is increased as the time for maintaining the preset reference based on the concentration derived based on the brain wave and the deviation of the heart rate increases, and The movement speed may be determined based on a movement speed calculation equation that increases as the deviation decreases.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는, 사용자의 활동을 통한 뇌 건강 및 신체 건강을 위한 활동형 피드백 가상현실 시스템의 구현방법으로서, 상기 구현방법은, 사용자의 두부(頭部)에 부착되어 사용자의 뇌파를 측정하는 뇌파측정단계 및 사용자의 손가락에 부착되어 사용자의 심박을 측정하는 심박측정단계를 포함하는 센서단계; 사용자가 장애물피하기를 수행할 수 있는 가상현실 컨텐츠를 실행하고, 사용자의 장애물피하기 수행결과에 대한 평가를 도출하는 VR시스템단계; 및 HMD모듈을 통하여, 상기 VR시스템단계에서 실행되는 가상현실 컨텐츠의 영상 및 음향정보를 수신하여 사용자에게 제공하는 HMD모듈단계;을 포함하고, 상기 VR시스템단계는, 상기 센서단계로부터 상기 뇌파 및 상기 심박을 수신하는 센싱정보수집단계; 상기 HMD모듈을 착용한 사용자의 상기 뇌파 및 상기 심박을 실시간으로 적용하여 상기 가상현실 컨텐츠의 난이도를 조절하고, 오브젝트를 생성하여 장애물을 피하며 목표지점에 도달하는 가상현실 컨텐츠를 실행하는 장애물피하기컨텐츠실행단계;를 포함하는, 가상현실 시스템의 구현방법을 제공한다.In order to solve the above problems, an embodiment of the present invention is a method of implementing an active feedback virtual reality system for brain health and physical health through a user's activity, the implementation method comprising the user's head A sensor step including an EEG measurement step of measuring a user's EEG and a heart rate measurement step of being attached to a user's finger to measure a user's heart rate; A VR system step of executing virtual reality content in which a user can perform obstacle avoidance, and derives an evaluation of the user's obstacle avoidance performance result; And an HMD module step of receiving the image and sound information of the virtual reality content executed in the VR system step and providing it to the user through the HMD module, wherein the VR system step includes the brain waves and the brain waves from the sensor step. Sensing information collection step of receiving a heartbeat; Obstacle avoiding content that adjusts the difficulty of the virtual reality content by applying the brain wave and the heartbeat of the user wearing the HMD module in real time, avoids obstacles by creating an object, and executes the virtual reality content reaching a target point It provides a method of implementing a virtual reality system including; execution step.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 장애물피하기를 수행하는 가상현실 컨텐츠를 제공함으로써 가상현실 시스템 사용자의 기억력 및 집중도의 증가 및 신체활동 유도를 통해, 뇌건강 및 신체건강을 증진시킬 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by providing virtual reality content that performs obstacle avoidance, it is possible to increase brain health and physical health by increasing memory and concentration of virtual reality system users and inducing physical activity. I can.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 장애물피하기 수행하는 가상현실 컨텐츠를 제공하여 사용자가 직접 사고할 수 있는 환경이 제공됨으로써, 정신적 장애를 가진 사용자의 뇌를 사용하도록 하여 뇌를 활성화하여 보다 효과적인 치료를 제공할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a virtual reality content that avoids obstacles is provided to provide an environment in which the user can think directly, thereby enabling the brain of a user with a mental disorder to be activated to provide more effective treatment. It can exert the effect it can provide.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 가상현실 시스템 사용자의 뇌파 및 심박과 같은 생체정보를 통해 사용자의 상태를 판단하고, 현재 사용자 상태에 적절한 피드백을 제공하여 컨텐츠의 난이도를 조절함으로써, 사용자 맞춤형의 가상현실 컨텐츠를 제공할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by determining the user's state through biometric information such as brain waves and heartbeat of the virtual reality system user, and adjusting the difficulty of the content by providing appropriate feedback to the current user state, It can exert the effect of providing real content.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 장애물을 피하며 목표지점에 도달하는 동안 사용자의 심박에 기초한 신체의 안정도에 따라 사용자의 이동속도 및 오브젝트의 생성속도와 같은 가상현실 컨텐츠 상에서의 사용자의 능력을 조절함으로써, 사용자의 몰입도 향상의 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, while avoiding obstacles and reaching a target point, the user's ability in virtual reality content such as the user's movement speed and object creation speed is adjusted according to the body's stability based on the user's heartbeat. By doing so, the effect of improving the user's immersion can be exhibited.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 장애물을 피하며 목표지점에 도달하는 가상현실 컨텐츠를 이용한 평가정보 및 이용하는 동안의 생체정보를 외부로 전달하여 사용자의 진료, 치료 및 상담데이터로 활용할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, evaluation information using virtual reality content that reaches a target point while avoiding obstacles and biometric information during use are transmitted to the outside to provide an effect that can be used as user's treatment, treatment, and counseling data. Can be demonstrated.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 시스템의 체험공간에서의 사용자 및 사용자의 신체에 착용되는 센서부를 구성하는 모듈들을 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 시스템의 내부 구성을 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 VR시스템부의 내부 구성을 개략적으로 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 장애물피하기컨텐츠실행부의 수행 단계를 개략적으로 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 장애물피하기컨텐츠실행부가 수행하는 장애물의 개수를 설정하는 단계를 개략적으로 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 시스템의 체험공간에 장애물을 피하며 목표지점에 도달하는 사용자의 동작을 개략적으로 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 장애물피하기컨텐츠실행부에 의하여 제공되는 HMD모듈에서 디스플레이 되는 화면을 개략적으로 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 장애물피하기컨텐츠실행부에 의하여 제공되는 HMD모듈에서 디스플레이 되는 화면을 개략적으로 도시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치의 내부구성을 개략적으로 도시한다.1 schematically shows a user in an experience space of a virtual reality system according to an embodiment of the present invention and modules constituting a sensor unit worn on the user's body.
2 schematically shows the internal configuration of a virtual reality system according to an embodiment of the present invention.
3 schematically shows the internal configuration of a VR system unit according to an embodiment of the present invention.
4 schematically shows the steps of performing an obstacle avoiding content execution unit according to an embodiment of the present invention.
5 schematically illustrates a step of setting the number of obstacles performed by an obstacle avoiding content execution unit according to an embodiment of the present invention.
6 schematically shows a user's motion to reach a target point while avoiding obstacles in an experience space of a virtual reality system according to an embodiment of the present invention.
7 schematically shows a screen displayed in an HMD module provided by an obstacle avoiding content execution unit according to an embodiment of the present invention.
8 schematically shows a screen displayed in an HMD module provided by an obstacle avoiding content execution unit according to an embodiment of the present invention.
9 schematically illustrates an internal configuration of a computing device according to an embodiment of the present invention.
이하에서는, 다양한 실시예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다.In the following, various embodiments and/or aspects are now disclosed with reference to the drawings. In the following description, for purposes of explanation, a number of specific details are disclosed to aid in an overall understanding of one or more aspects. However, it will also be appreciated by those of ordinary skill in the art that this aspect(s) may be practiced without these specific details. The following description and the annexed drawings set forth in detail certain illustrative aspects of one or more aspects. However, these aspects are exemplary and some of the various methods in the principles of the various aspects may be used, and the descriptions described are intended to include all such aspects and their equivalents.
또한, 다양한 양상들 및 특징들이 다수의 디바이스들, 컴포넌트들 및/또는 모듈들 등을 포함할 수 있는 시스템에 의하여 제시될 것이다. 다양한 시스템들이, 추가적인 장치들, 컴포넌트들 및/또는 모듈들 등을 포함할 수 있다는 점 그리고/또는 도면들과 관련하여 논의된 장치들, 컴포넌트들, 모듈들 등 전부를 포함하지 않을 수도 있다는 점 또한 이해되고 인식되어야 한다.Further, various aspects and features will be presented by a system that may include multiple devices, components and/or modules, and the like. It is also noted that various systems may include additional devices, components and/or modules, and/or may not include all of the devices, components, modules, etc. discussed in connection with the figures. It must be understood and recognized.
본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다. 아래에서 사용되는 용어들 '~부', '컴포넌트', '모듈', '시스템', '인터페이스' 등은 일반적으로 컴퓨터 관련 엔티티(computer-related entity)를 의미하며, 예를 들어, 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어를 의미할 수 있다.As used herein, “an embodiment,” “example,” “aspect,” “example,” and the like may not be construed as having any aspect or design described as being better or advantageous than other aspects or designs. . The terms'~part','component','module','system', and'interface' used below generally mean a computer-related entity, for example, hardware, hardware It can mean a combination of software and software, or software.
또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In addition, the terms "comprising" and/or "comprising" mean that the corresponding feature and/or element is present, but excludes the presence or addition of one or more other features, elements, and/or groups thereof. It should be understood as not.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.In addition, terms including ordinal numbers such as first and second may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. These terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, a first element may be referred to as a second element, and similarly, a second element may be referred to as a first element. The term and/or includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
또한, 본 발명의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, in the embodiments of the present invention, unless otherwise defined, all terms used herein including technical or scientific terms are commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. It has the same meaning as. Terms as defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and unless explicitly defined in the embodiments of the present invention, an ideal or excessively formal meaning Is not interpreted as.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 시스템의 체험공간에서의 사용자 및 사용자의 신체에 착용되는 센서부를 구성하는 모듈들을 개략적으로 도시한다.1 schematically shows a user in an experience space of a virtual reality system according to an embodiment of the present invention and modules constituting a sensor unit worn on the user's body.
본 발명의 가상현실 시스템은 센서부(1000), 컨트롤러(1300), VR시스템부(3000) 및 HMD모듈(2000)을 포함하고, 사용자는 가상현실 시스템을 통해 제공되는 장애물피하기를 수행하는 가상현실 컨텐츠를 체험할 수 있다. 또한, 가상공간에서의 체험을 통하여 집중 및 기억력 향상의 효과를 얻을 수 있고 신체활동을 유도함으로써 신체적 운동능력 향상의 효과를 얻을 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 가상현실 시스템을 통해 가상현실을 체험하는 사용자는 자신의 신체에 뇌파측정모듈(1100) 및 심박측정모듈(1200)을 부착할 수 있고, 동작센서모듈(1310)을 포함하는 컨트롤러(1300)를 소지하여 가상현실 컨텐츠 체험 시 필요에 따른 입력(예를 들어, 버튼)을 할 수 있고, 컨트롤러(1300)에 포함되는 동작센서모듈(1310)에 의하여 사용자의 움직임이 측정될 수 있다.The virtual reality system of the present invention includes a
컨트롤러(1300)를 통해 수신된 사용자의 입력 및 동작은 VR시스템부(3000)에 송신되어 가상현실 컨텐츠에 반영된다. 사용자는 도 1에 도시된 바와 같이 가상현실 체험공간의 영역을 설정하는 베이스스테이션(10)이 설치된 공간에서 사용자의 동작에 따른 HMD모듈(2000) 및 컨트롤러(1300)의 움직임이 인식될 수 있다.The user's input and operation received through the
도 1에 도시된 바와 같은 환경에서 제공되는 본 발명의 가상현실 컨텐츠는, 외상후스트레스장애(PTSD), 공황장애, 경도인지장애, 및 주의력 결핍 과잉행동장애(ADHD) 등과 같은 정신적 장애를 가진 사용자가 장애물피하기를 수행할 수 있는 가상공간에서의 체험을 통해 장애물을 피하며 목표지점에 도달하면서 신체를 움직일 수 있는 다양한 컨텐츠를 제공함으로써, 장애물을 피하는 방법을 생각함에 따라 사용자 스스로 사고를 할 수 있도록 하고, 이러한 가상현실 컨텐츠는 집중 및 기억력의 향상, 물체를 찾기 위한 신체의 활성화의 목적을 위하여 제공될 수 있다.The virtual reality content of the present invention provided in the environment as shown in FIG. 1 is a user with mental disorders such as post-traumatic stress disorder (PTSD), panic disorder, mild cognitive disorder, and attention deficit hyperactivity disorder (ADHD). By providing various contents that can move the body while avoiding obstacles and reaching the target point through experience in a virtual space where obstacle avoidance can be performed, users can think about how to avoid obstacles by themselves. And, such virtual reality content may be provided for the purpose of improving concentration and memory, and activating a body to find an object.
본 발명에서의 정신적 장애는 외상후스트레스장애(PTSD)와 같은 상술한 정신적 장애의 종류에 한정되지 않고, 경미한 정신적 장애로부터 중증 정신적 장애에 이르기까지 장애물피하기를 수행할 수 있는 가상현실 시스템을 통해 제공되는 가상공간에서의 체험을 통하여 치료효과를 얻을 수 있는 모든 종류의 정신적 장애를 포함할 수 있다.The mental disorders in the present invention are not limited to the types of mental disorders described above, such as post-traumatic stress disorder (PTSD), but are provided through a virtual reality system that can perform obstacle avoidance ranging from minor mental disorders to severe mental disorders. It can include all kinds of mental disorders that can obtain therapeutic effects through experiences in virtual spaces.
이하에서는, 가상현실 시스템의 구성에 대하여 더욱 자세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, the configuration of the virtual reality system will be described in more detail.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 시스템의 내부 구성을 개략적으로 도시한다.2 schematically shows the internal configuration of a virtual reality system according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 시스템은, 사용자의 두부(頭部)에 부착되어 사용자의 뇌파를 측정하는 뇌파측정모듈(1100) 및 사용자의 손가락에 부착되어 사용자의 심박을 측정하는 심박측정모듈(1200)을 포함하는 센서부(1000); 사용자의 입력을 수신하고, 동작을 측정할 수 있는 동작센서모듈(1310)을 포함하는 컨트롤러(1300); 사용자가 장애물피하기를 수행할 수 있는 가상현실 컨텐츠를 실행하고, 사용자의 장애물피하기 수행결과에 대한 평가를 도출하는 VR시스템부(3000);를 포함하여 상기 VR시스템부(3000)로부터 실행되는 가상현실 컨텐츠의 영상 및 음향정보를 사용자에게 제공하는 HMD모듈(2000)을 포함한다.The virtual reality system according to an embodiment of the present invention includes an
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 VR시스템부(3000)는, HMD모듈(2000)에 포함될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2, the
상기 뇌파측정모듈(1100)은, 델타파, 세타파, 알파파, 베타파 및 감마파를 포함하는 뇌파를 센싱하여 측정한다. 이러한 뇌파에 관한 데이터는 특정 저장매체를 거치지 않고도 오픈 사운드 컨트롤 형식의 포맷으로 전송되어 다른 장치와 블루투스 통신을 포함하는 무선통신을 통해 컴퓨터로 전송할 수 있다. 각각 다른 주파수 대역의 뇌파는 서로 다른 특징을 지니며 이에 기초하여 사용자의 정신 활동 상태를 알아낼 수 있다.The
상기 심박측정모듈(1200)은, 사용자의 손가락에 끼워지는 형태로 부착되어 사용자의 심박을 측정할 수 있다. 심박수, 맥박파형, 분당심박수, 심박음유무, 심박표시 및 심박간격표시 혈류지수 등 심박과 관련된 정보가 심박측정모듈(1200)에 디스플레이 될 수 있다.The heart
사용자는 이와 같이 사용자의 심박 및 뇌파를 측정하는 모듈들을 착용하고 가상현실 컨텐츠를 체험함으로써, 자신의 심박 및 뇌파와 같은 생체정보에 기초하여 정신적 및 신체적 상태에 따라 난이도가 조절된 가상현실 컨텐츠를 제공받을 수 있다.The user wears modules that measure the user's heart rate and brain waves and experiences virtual reality content, thereby providing virtual reality content whose difficulty is adjusted according to their mental and physical state based on biometric information such as their heart rate and brain waves. I can receive it.
한편 가상현실 시스템은 장애물피하기를 수행하는 가상현실 컨텐츠를 조작하기 위한 컨트롤러(1300)를 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이 사용자는 양 손에 컨트롤러(1300) 쥐고 움직임으로써, 가상현실 컨텐츠에서의 동작 및 제어에 대한 입력을 하며 VR 컨텐츠를 이용할 수 있다. 컨트롤러(1300)는 움직임을 감지할 수 있는 동작센서모듈(1310)을 포함함으로써, 사용자의 손의 움직임을 감지하고, 사용자가 조작할 수 있는 버튼, 다이얼, 터치센서 등 입력도구를 포함하여 사용자가 다양한 입력을 할 수 있도록 한다.Meanwhile, the virtual reality system includes a
상기 VR시스템부(3000)는, 센서부(1000)로부터 입력되는 정보를 기초로 사용자가 장애물피하기를 수행하는 가상현실 컨텐츠를 실행할 수 있고, 장애물피하기를 수행하는 가상현실 컨텐츠의 수행결과에 대한 평가를 수행할 수 있다.The
상기 HMD모듈(2000)은, 사용자의 머리에 착용되어, 가상현실 컨텐츠의 영상 및 음향정보를 사용자에게 제공하고, 사용자가 가상현실을 체험할 수 있도록 한다.The
사용자는 장애물피하기를 수행하는 가상현실을 체험하기 위하여, 안경을 착용하는 방식으로 HMD모듈(2000)을 착용하고, HMD모듈(2000)을 통하여 가상현실 컨텐츠의 영상 및 음향정보를 제공받음으로써, 제공되는 장애물피하기를 수행하는 가상현실 컨텐츠를 실제로 체험하는 것과 같은 높은 체험도를 얻을 수 있다.In order to experience virtual reality performing obstacle avoidance, the user wears the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 VR시스템부(3000)의 내부 구성을 개략적으로 도시한다.3 schematically shows the internal configuration of the
VR시스템부(3000)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 센서부(1000)로부터 뇌파 및 심박을 수신하는 센싱정보수집부(3100); 및 상기 HMD모듈(2000)을 착용한 사용자의 상기 뇌파 및 상기 심박을 실시간으로 적용하여 상기 가상현실 컨텐츠의 난이도를 조절하고, 오브젝트를 생성하여 장애물을 피하며 목표지점에 도달하는 가상현실 컨텐츠를 실행하는 장애물피하기컨텐츠실행부(3200); 및 DB(3300)를 포함한다.The
구체적으로, 센싱정보수집부(3100)는, 가상현실 시스템의 센서부(1000)로부터 측정된 사용자의 뇌파 및 심박을 수신한다. 수신된 사용자의 뇌파 및 심박은 이후, 장애물피하기컨텐츠실행부(3200)로 송신되어 사용자가 체험하는 가상현실 컨텐츠에 피드백을 제공하는데 기초가 되는 정보로 활용된다.Specifically, the sensing
장애물피하기컨텐츠실행부(3200)는, 센싱정보수집부(3100)로부터 송신된 사용자의 뇌파 및 심박에 기초하여 장애물피하기를 수행할 수 있는 가상현실 컨텐츠의 난이도를 조절하고, 오브젝트를 생성하여 장애물을 피하며 목표지점에 도달하는 가상현실컨텐츠를 실행한다. 구체적으로, 상기 장애물피하기컨텐츠실행부(3200)는, 가상현실 컨텐츠의 실행화면에 사용자의 보행을 방해하는 장애물을 디스플레이하고, 사용자의 입력에 기초하여 상기 오브젝트를 생성하거나 혹은 디스플레이된 상기 장애물을 제거할 수 있다. 이 때의 가상현실공간에서의 사용자의 좌표는 X, Y 및 Z축 방향의 3차원 좌표로 구성되고, 사용자의 입력에 기초하여 상기 사용자의 좌표를 변동시켜 사용자가 생성한 상기 오브젝트의 상면에 위치할 수 있도록 한다. 사용자는 가상현실 컨텐츠가 실행될 때, 주어진 가상공간에서 자신의 신장보다 높은 장애물을 넘어서기 위해 오브젝트를 생성하여 오브젝트에 올라서 점프를 하는 등의 활동을 통해 장애물을 피하며 목표지점에 도달할 수 있다. 또한, 장애물피하기컨텐츠실행부(3200)는, 사용자의 입력에 따라 상기 오브젝트가 생성되거나 혹은 주어진 장애물이 파괴되는 경우 수행결과에 대한 스코어를 변동시킨다.The obstacle avoiding
한편, VR시스템부(3000)의 DB(3300)에는 도 3에 도시된 바와 같이, 사용자로부터 입력 수신한 사용자의 키, 몸무게 및 나이를 포함하는 사용자 정보, 사용자의 장애물피하기 수행결과에 대한 장애물피하기평가정보, 센서부(1000)에 의하여 측정된 사용자의 뇌파 및 심박을 포함하는 생체정보가 저장되어 있을 수 있다. 상기 사용자정보, 상기 장애물피하기평가정보, 및 상기 생체정보는 정신장애를 가진 사용자의 치료 및 상담의 목적으로 의사 혹은 상담사와 같은 의료진에게 전달되어, 사용자의 진료, 치료 및 상담데이터로 활용할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.On the other hand, in the
도 3에 도시된 VR시스템부(3000)는 도시된 구성요소 외의 다른 요소들을 더 포함할 수 있으나, 편의상 본 발명의 실시예들에 따른 장애물피하기를 수행할 수 있는 가상현실 컨텐츠를 제공하는 가상현실 시스템과 관련된 구성요소들만을 표시하였다. The
이하에서는, 상기 장애물피하기컨텐츠실행부(3200)의 구체적인 동작에 대하여 보다 자세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, a detailed operation of the obstacle avoiding
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 장애물피하기컨텐츠실행부(3200)의 수행 단계를 개략적으로 도시한다.4 schematically shows the steps of performing the
본 발명의 도 4에 도시된 바에 따르면, 장애물피하기컨텐츠실행부(3200)는, 장애물의 개수를 설정하는 설정단계(S1000); 장애물피하기를 수행하며 목표지점에 도달하는 가상현실을 체험할 수 있는 컨텐츠를 실행하는 실행단계(S2000); 상기 뇌파 및 상기 심박에 기초하여 가상현실 컨텐츠 상에서의 기설정된 사용자의 이동속도 및 오브젝트 생성속도 중 1 이상을 변동시키는 능력조절단계(S3000); 사용자의 입력 혹은 기설정된 판단기준에 따라 상기 컨텐츠의 실행을 종료하는 종료단계(S4000);를 수행한다.As shown in FIG. 4 of the present invention, the obstacle avoiding
설정단계(S1000)에서는, 장애물피하기컨텐츠실행부(3200)는, 사용자가 제공되는 장애물피하기를 수행할 수 있는 가상현실 컨텐츠에 제공할 장애물의 개수를 설정한다. 본 발명의 일 실시예에서는, 상기 장애물의 개수를 사용자의 입력을 통해 설정할 수 있다. 사용자는 임의로 목표지점까지 가는 동안의 피해가야 할 장애물의 개수를 입력하여 설정할 수 있다. 한편, 사용자가 임의로 장애물의 개수를 입력하지 않는 경우, 장애물피하기컨텐츠실행부(3200)의 동작으로 장애물의 개수를 설정할 수 있다. 사용자가 장애물피하기를 최초로 수행하는 경우, 장애물피하기컨텐츠실행부(3200)의 센서부(1000)에 의하여 측정된 사용자의 심박에 기초하여 장애물의 개수를 설정하여 가상현실 컨텐츠를 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 기설정된 기준이 심박수가 150bpm 이상인 경우에 제공하는 장애물의 개수는 5개이고, 심박수가 150bpm 미만인 경우에, 제공하는 장애물의 개수 3개라고 할 때, 최초 스테이지를 수행하려고 하는 사용자의 현재 심박이 123bpm이라 가정하면 장애물피하기컨텐츠실행부(3200)는, 장애물의 개수를 3개로 설정하여 가상현실 컨텐츠를 실행할 수 있다. 이와 같이, 최초 스테이지를 실행하는 사용자에게 제공할 장애물의 개수는 심박에 기초하여 기설정된 기준에 따라 장애물의 개수가 설정될 수 있다. 이후, 사용자가 최초 스테이지에서 목표지점에 도달한 후, 장애물피하기의 다음 스테이지를 수행하는 경우, 장애물피하기컨텐츠실행부(3200)는, 후술하는 단계S100 내지 S140의 수행을 통해 장애물의 개수를 설정할 수 있다.In the setting step (S1000), the obstacle avoiding
이후, 장애물피하기의 다음 스테이지를 수행하는 경우, 장애물피하기컨텐츠실행부(3200)는, 후술하는 단계S100 내지 S130의 수행을 통해 장애물의 개수를 설정할 수 있다.Thereafter, when performing the next stage of obstacle avoiding, the obstacle avoiding
실행단계(S2000)에서는, 장애물피하기컨텐츠실행부(3200)는, 설정한 장애물의 개수에 따라 장애물피하기를 수행하는 가상현실을 체험할 수 있는 컨텐츠를 실행한다. 이를 통해, 사용자가 목표지점에 도달하기 위해 오브젝트를 생성하여 장애물을 피하며 목표지점에 도달하는 가상현실을 체험할 수 있고, 장애물을 피하여 목표지점에 도달하기까지의 사용자의 오브젝트생성횟수, 장애물파괴횟수, 및 목표지점도달시간을 포함하는 컨텐츠이용정보에 따른 스코어 및 수행결과가 저장될 수 있다.In the execution step (S2000), the obstacle avoiding
능력조절단계(S3000)에서는, 센서부(1000)로부터 수집된 뇌파 및 심박에 기초하여 가상현실 컨텐츠 상에서의 기설정된 사용자의 이동속도 및 오브젝트 생성속도 중 1 이상을 변동시킨다. 상기 장애물피하기컨텐츠실행부(3200)는, 가상현실 컨텐츠가 실행된 후에, 사용자의 뇌파 및 심박에 기초하여 장애물피하기 가상현실 컨텐츠의 난이도를 조절할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는, 상기 뇌파에 기초하여 사용자의 가상현실 체험동안의 집중도를 도출할 수 있다. 상기 집중도는 센서부(1000)로부터 측정한 세타파, 알파파, 베타파 및 감마파를 포함하는 뇌파에 기초하여 도출할 수 있다. 사용자의 불안 혹은 흥분상태를 나타내는 활동 스트레스, 혹은 몰입 상태를 나타내는 베타파, 명상 혹은 문제해결 등의 안정된 상태를 나타내는 알파파, 얕은 수면 혹은 졸음상태를 나타내는 세타파에 기초하여 집중도를 도출할 수 있다. 이와 같이 도출된 집중도에 기초하여 집중도가 기설정된 기준을 충족하는지 여부에 따라 가상현실 공간에서 목표지점까지 도달하는 사용자의 이동속도 및 오브젝트 생성속도 중 1 이상을 변동시킬 수 있다. 이와 같은 장애물컨텐츠실행부의 동작에 따라 가상현실 컨텐츠를 체험하는 사용자는 컨텐츠를 체험하는데 있어서 보다 높은 집중도를 가지고 신체의 안정도를 되찾을수록 가상현실 상에서의 이동속도가 증가하고 오브젝트의 생성속도 또한 증가하여 보다 빠른 시간내에 목표지점에 도달하여, 보다 높은 스코어 결과를 얻을 수 있다.In the capability adjustment step (S3000), one or more of a movement speed of a user and an object creation speed set in the virtual reality content is changed based on the brain waves and heartbeat collected from the
종료단계(S4000)에서는, 장애물피하기컨텐츠실행부(3200)는 사용자의 입력 혹은 기설정된 판단기준에 따라 장애물피하기 컨텐츠의 실행을 종료한다. 장애물피하기를 수행하는 사용자가 장애물피하기 가상현실 컨텐츠의 실행을 종료하고자 하는 입력을 하는 경우, 혹은 사용자가 컨텐츠에서 설정한 목표지점에 도달한 경우와 같은 기설정된 판단기준에 따라 장애물피하기 컨텐츠의 실행을 종료할 수 있다.In the end step (S4000), the obstacle avoiding
장애물피하기컨텐츠실행부(3200)는, 상기 단계들의 수행으로 HMD모듈(2000)을 통해 장애물을 피하며 목표지점에 도달하는 가상현실 컨텐츠를 제공할 수 있다.The obstacle avoiding
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 장애물피하기컨텐츠실행부(3200)가 수행하는 장애물의 개수를 설정하는 단계를 개략적으로 도시한다.5 schematically illustrates a step of setting the number of obstacles performed by the obstacle avoiding
장애물피하기컨텐츠실행부(3200)는, 장애물을 피하며 목표지점에 도달하는 가상현실 컨텐츠를 사용자에게 제공함에 있어서, 제공할 장애물의 개수를 설정할 수 있다. 사용자가 최초로 장애물피하기를 수행하는 경우, 상기 뇌파에 기초하여 기설정된 개수 혹은 사용자의 입력에 따라 장애물의 개수를 설정할 수 있다. 장애물피하기 가상현실 컨텐츠를 새로 수행하기 이전에 장애물피하기를 수행한 적이 없을 경우, 현재 센서부(1000)를 통해 측정되는 뇌파에 기초하여 도출된 집중도에 기초하여 기설정된 장애물의 개수가 제공될 수 있다.The obstacle avoiding
한편, 이전에 장애물피하기 가상현실 컨텐츠를 실행하고, 그 다음 스테이지로서, 장애물피하기 가상현실 컨텐츠를 수행하려는 경우, 장애물피하기컨텐츠실행부(3200)가 수행하는 장애물의 개수를 설정하는 단계(S1000)는, 키, 몸무게 및 나이를 포함하는 사용자정보에 대한 사용자의 입력을 수신하여, 상기 사용자정보 및 상기 심박에 기초하여 목표심박수를 도출하는 단계;(S100) 사용자가 과거에 상기 장애물피하기를 수행하는 가상현실 컨텐츠를 수행한 동안에, 기설정된 구간 동안의 측정된 상기 심박에 기초하여 평균심박수를 도출하는 단계(S110); 상기 목표심박수 및 상기 평균심박수에 기초하여 사용자의 목표운동량 충족여부를 판별하는 단계(S120); 및 상기 목표운동량 충족여부에 따른 기설정된 기준에 기초하여 상기 가상현실 컨텐츠에 제공되는 장애물의 개수를 설정하는 단계(S130);를 포함한다.On the other hand, in the case of executing the obstacle avoiding virtual reality content previously, and then performing the obstacle avoiding virtual reality content as the next stage, the step of setting the number of obstacles performed by the obstacle avoiding content execution unit 3200 (S1000) is , Receiving a user's input for user information including height, weight and age, and deriving a target heart rate based on the user information and the heart rate; (S100) a virtual user performing the obstacle avoidance in the past While performing real content, deriving an average heart rate based on the measured heart rate during a preset period (S110); Determining whether the user's target exercise amount is satisfied based on the target heart rate and the average heart rate (S120); And setting (S130) the number of obstacles provided to the virtual reality content based on a predetermined criterion according to whether the target momentum is satisfied.
구체적으로, S100단계에서는, 장애물피하기컨텐츠실행부(3200)는, 키, 몸무게 및 나이를 포함하는 사용자정보에 대한 사용자 입력을 수신한다. 이후, 키, 몸무게 및 나이를 포함하는 사용자 정보 및 센서부(1000)가 측정한 심박에 기초하여 목표심박수를 도출한다. 구체적으로, 장애물피하기컨텐츠실행부(3200)는, 사용자로부터 입력 수신한 나이에 기초하여 사용자의 최대심박수를 도출한다. 최대심박수 도출식은 하기 도출식 1의 (a)에 나타낸다. 이후, 도출된 최대심박수 및 평상시 심박수를 나타내는 안정심박수에 기초하여 여유심박수를 도출한다. 여유심박수 도출식은 하기 도출식 1의 (b)에 나타낸다. 한편, 장애물피하기컨텐츠실행부(3200)는, 사용자로부터 입력 수신한 키 및 몸무게에 기초하여 BMI수치를 도출하고, 상기 BMI 수치에 기초하여 운동목표강도를 도출한다. BMI수치 도출식은 하기 도출식 1의 (c)에 나타낸다. 도출한 BMI수치에 따라 도출되는 운동목표강도는 하기의 표 1의 일 예와 같이 기설정된 기준에 따라 도출될 수 있다. 이후, 장애물피하기컨텐츠실행부(3200)는, 안정심박도 및 도출한 상기 여유심박수 및 상기 운동목표강도에 기초하여 목표심박수를 도출한다. 목표심박수 도출식은 하기 도출식 1의 (d)에 나타낸다.Specifically, in step S100, the obstacle avoiding
[도출식 1][Draw Expression 1]
(a) HRmax (최대심박수) = 220 - 나이 (a) HR max (maximum heart rate) = 220-age
(b) HRR(여유심박수) = HRmax(최대심박수)-HRrest(안정심박수)(b) HRR (free heart rate) = HR max (maximum heart rate)-HR rest (stable heart rate)
(c) BMI = 체중(kg) / (신장)2(m)(c) BMI = weight (kg) / (height) 2 (m)
(d) THR(목표심박수) = (HRR(여유심박수) * 운동목표강도(%)) + HRrest(안정심박수)(d) THR (target heart rate) = (HRR (free heart rate) * exercise target intensity (%)) + HR rest (stable heart rate)
본 발명의 장애물피하기컨텐츠실행부(3200)의 사용자의 목표심박수를 구하는 일 예는 다음과 같다.An example of obtaining the target heart rate of the user of the obstacle avoiding
[사용자 정보1][User information 1]
키: 170cm, 몸무게: 55kg, 나이: 25세Height: 170cm, Weight: 55kg, Age: 25
심박센서모듈에 의하여 측정된 안정심박수 63Stable heart rate measured by the heart rate sensor module 63
도출식 1 및 표 1의 기설정된 기준을 적용하면,Applying the preset criteria in Derivation Formula 1 and Table 1,
(a) HRmax (최대심박수) = 220 - 나이 = 220 - 25 = 195 (a) HR max (maximum heart rate) = 220-age = 220-25 = 195
(b) HRR(여유심박수) = HRmax(최대심박수)-HRrest(안정심박수) = 195 - 63 = 132(b) HRR (free heart rate) = HR max (maximum heart rate)-HR rest (stable heart rate) = 195-63 = 132
(c) BMI = 체중(kg) / (신장)2(m) = 55 / (1.7)2 = 19.0311419??< 23 (c) BMI = weight (kg) / (height) 2 (m) = 55 / (1.7) 2 = 19.0311419??< 23
--> [표 1]에 따라 운동목표강도 = 75%--> According to [Table 1], exercise target intensity = 75%
(d) (HRR(여유심박수) * 운동목표강도(%)) + HRrest(안정심박수) =(d) (HRR (free heart rate) * exercise target intensity (%)) + HR rest (stable heart rate) =
(132 * (3/4)) + 60 = 159 (132 * (3/4)) + 60 = 159
**사용자 1의 목표심박수 : 159bpm**User 1's target heart rate: 159 bpm
이와 같은 방식으로 장애물피하기컨텐츠실행부(3200)는 키, 몸무게 및 나이를 포함하는 사용자정보 및 심박에 기초하여 목표심박수를 도출할 수 있다.In this way, the obstacle avoidance
이후, S110단계에서는, 사용자가 과거에 장애물을 피하며 목표지점에 도달하는 가상현실 컨텐츠를 수행한 동안에, 기설정된 구간 동안의 측정된 심박에 기초하여 평균심박수를 도출한다. 사용자가 이전 스테이지에서 장애물피하기 가상현실 컨텐츠를 수행한 동안에 기설정된 구간, 즉 평균심박수를 도출하는 데 필요로 하는 시간만큼의 기설정된 시간 동안 센서부(1000)로부터 측정된 심박수를 더하여 계산하고, 해당 시간만큼으로 나눈 평균값을 통해 사용자가 장애물피하기를 수행하는 동안의 평균심박수를 도출할 수 있다.Thereafter, in step S110, the average heart rate is derived based on the measured heart rate during a preset period while the user avoids obstacles and performs virtual reality content reaching the target point in the past. While the user performs the obstacle avoidance virtual reality content in the previous stage, it is calculated by adding the heart rate measured from the
이후 S120단계에서는, 단계 S100 및 S110에서 도출한 목표심박수 및 평균심박수에 기초하여 사용자의 목표운동량 충족여부를 판별한다. 이전 스테이지에서 장애물피하기 가상현실을 체험하는 동안에 사용자의 평균심박수가 목표심박수의 오차 범위내에 해당하는 경우, 목표운동량을 충족한 것으로 판별하고, 사용자의 평균심박수가 목표심박수의 오차 범위밖에 해당하는 경우, 목표운동량에 충족하지 못한 것으로 판별한다.Thereafter, in step S120, it is determined whether or not the user's target exercise amount is satisfied based on the target heart rate and the average heart rate derived in steps S100 and S110. Avoiding Obstacles in the Previous Stage If the user's average heart rate falls within the error range of the target heart rate while experiencing virtual reality, it is determined that the target momentum has been met, and the user's average heart rate falls outside the error range of the target heart rate, It is determined that the target momentum has not been met.
S130단계에서는, S120단계에서 판별한 목표운동량 충족여부에 따른 기설정된 기준에 기초하여 가상현실 컨텐츠에 제공되는 장애물의 개수를 설정한다. 장애물피하기컨텐츠실행부(3200)는, 이전 스테이지에서 실행된 목표운동량이 충족된 경우, 다음 스테이지에서의 장애물의 개수를 증가시킨다. 또한, 이전 스테이지에서 실행된 목표운동량이 충족되지 않은 경우, 다음 스테이지에서의 장애물의 개수를 감소시킨다. 사용자의 컨텐츠 실행결과에 따라 사용자의 운동량의 적정여부를 판단하고, 목표심박수의 기설정된 기준에 따라 판단되는 목표운동량에 부족한 것으로 판단되면 장애물의 개수를 증가시키고, 목표운동량을 초과한 것으로 판단되면 장애물의 개수를 감소시킬 수 있다.In step S130, the number of obstacles provided to the virtual reality content is set based on a preset criterion according to whether the target momentum determined in step S120 is satisfied. When the target momentum executed in the previous stage is satisfied, the obstacle avoiding
이와 같은 방식으로, 장애물피하기컨텐츠실행부(3200)는, 사용자의 심박에 기초하여 사용자의 목표심박수에 따라 목표운동량을 판단하고, 사용자 개인의 컨텐츠 실행 결과에 따라 장애물의 개수를 조절함으로써 피드백을 제공할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.In this way, the obstacle avoidance
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상현실 시스템의 체험공간에 장애물을 피하며 목표지점에 도달하는 사용자의 동작을 개략적으로 도시한다.6 and 7 schematically illustrate a motion of a user reaching a target point while avoiding an obstacle in an experience space of a virtual reality system according to an embodiment of the present invention.
사용자는 가상현실 컨텐츠가 실행된 후, 장애물을 피하며 목표지점에 도달하는 가상현실을 체험할 수 있다. 본 발명에서 가상공간에서 체험할 수 있는 장애물피하기 가상현실 컨텐츠는 가상의 체험공간 상에서 사용자가 착용한 HMD모듈(2000)을 통해 보여지는 화면에서 목표지점 및 사용자의 보행을 방해하는 장애물을 디스플레이 할 수 있고, 사용자의 입력에 기초하여 상기 오브젝트를 생성하거나 혹은 디스플레이된 상기 장애물을 제거한다. 사용자는 해당 목표지점에 도달하기 위하여 주어진 장애물을 오브젝트를 통해 점프함으로써 피하거나 장애물을 파괴하는 행동을 통해 HMD모듈(2000)에 디스플레이된 장애물을 피할 수 있다. 가상현실공간에서의 사용자의 좌표는 X, Y 및 Z축 방향의 3차원 좌표로 구성되고, 장애물피하기컨텐츠실행부(3200)는, 사용자의 입력에 기초하여 상기 사용자의 좌표를 변동시켜 사용자가 생성한 상기 오브젝트의 상면에 위치할 수 있도록 한다. 사용자가 장애물피하기를 수행하는 동안의 사용자의 입력에 따라 상기 오브젝트가 생성되거나 혹은 주어진 장애물이 파괴되는 경우 수행결과에 대한 스코어를 변동시킬 수 있다.After the virtual reality content is executed, the user can experience the virtual reality to reach the target point while avoiding obstacles. In the present invention, avoiding obstacles that can be experienced in a virtual space The virtual reality content can display a target point and an obstacle that obstructs the user's walking on the screen displayed through the
도 6에 도시된 바에 따르면, 장애물피하기컨텐츠실행부(3200)가 제공하는 가상현실 컨텐츠에는, A 혹은 B와 같이 사용자가 도달해야 하는 목표지점이 설정되고, 사용자는 자신의 눈앞에 주어진 장애물을 피해서 A 혹은 B와 같은 목표지점에 도달할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는, 도 7의 (a)와 같이 사용자는 자신의 신장보다 조금 낮은 정도의 장애물을 피하기 위해서 오브젝트를 생성할 수 있다. 오브젝트를 활용하여 가상현실공간상의 사용자는 점프입력을 통해 오브젝트의 상면에 위치할 수 있고, 장애물피하기컨텐츠실행부(3200)는, 사용자의 좌표를 사용자의 입력(도 7의 (a)에서 점프)에 따라 X, Y 및 Z축 방향 중 1 이상을 변경하여 사용자가 생성한 오브젝트의 상면에 위치할 수 있도록 한다.As shown in FIG. 6, in the virtual reality content provided by the obstacle avoiding
한편, 본 발명의 일 실시예에서는, 도 7의 (b)와 같이 사용자는 목표지점에 도달하기 위해서 장애물을 파괴하여 가상현실 컨텐츠에서 제거할 수 있다. 사용자는 장애물을 파괴하고자 하는 입력을 통해 가상현실 상에 주어진 장애물을 파괴할 수 있고, 장애물피하기컨텐츠실행부(3200)는, 사용자의 입력에 기초하여 HMD모듈(2000)에서 제공되는 화면에 디스플레이된 장애물을 제거한다. 또한, 장애물피하기컨텐츠실행부(3200)가 제공하는 장애물은 사용자의 입력에 기초하여 파괴할 수 있는 장애물 및 파괴할 수 없는 장애물을 구분하여, 사용자로부터 장애물을 파괴하고자 하는 입력을 수신하여도 HMD모듈(2000)에서 제공되는 화면에 디스플레이된 장애물을 제거하지 않고, 파괴불가 메시지를 HMD모듈(2000)을 통해 디스플레이 할 수 있다.Meanwhile, in an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 7B, the user can destroy the obstacle and remove it from the virtual reality content in order to reach the target point. The user can destroy an obstacle given in virtual reality through an input to destroy the obstacle, and the obstacle avoidance
이와 같이, 장애물피하기컨텐츠실행부(3200)는, 사용자의 입력에 기초하여, 오브젝트를 생성하고 사용자의 좌표를 3차원으로 이동시키거나 혹은 주어진 장애물이 제거되는 가상현실 컨텐츠를 제공하고, 사용자가 설정된 목표지점에 도달하는 경우, 목표지점에 도달하기까지의 사용자의 오브젝트 생성횟수, 장애물 파괴횟수, 및 목표지점도달시간을 포함하는 컨텐츠이용정보에 기초하여 수행결과에 대한 스코어를 도출할 수 있다.In this way, the obstacle avoiding
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 장애물피하기컨텐츠실행부(3200)에 의하여 제공되는 HMD모듈(2000)에서 디스플레이 되는 화면을 개략적으로 도시한다.8 schematically illustrates a screen displayed by the
구체적으로, 도 8은 장애물피하기컨텐츠실행부(3200)에 의하여 사용자가 착용한 HMD모듈(2000)에서 디스플레이되는 화면을 도시한다. 도 8의 (a)는 사용자가 장애물피하기 가상현실 컨텐츠의 실행을 시작한 후 제공받는 화면을 도시한다. 컨텐츠의 실행 이후, 사용자는 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 우측상단에 도시된 지도이미지를 통해 가상현실에서의 자신의 현재 위치와 목표지점을 확인하고, 해당 스테이지에서 제공된 장애물을 피하여 목표지점에 도달하게 된다. 이후, 사용자는 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 장애물에 직면할 수 있다. 사용자는 컨텐츠 시작 시에 제공된 이미지를 통해 기억한 목표지점에 도달하기 위해 직면한 장애물을 피해야 하고, 장애물을 피하기 위해 오브젝트를 생성할 수 있다. 사용자는 생성된 오브젝트 위에 점프와 같은 가상현실 컨텐츠 상에서의 동작을 입력하여 장애물을 피할 수 있다.Specifically, FIG. 8 shows a screen displayed on the
한편, 장애물피하기컨텐츠실행부(3200)는, 장애물피하기 가상현실 컨텐츠를 실행 한 후, 사용자의 뇌파 및 심박에 기초하여 가상현실 컨텐츠 상에서의 기설정된 사용자의 이동속도 및 오브젝트 생성속도 중 1 이상을 변동시키는 능력조절단계(S3000)를 수행한다. 구체적으로, 능력조절단계(S3000)에서는 상기 뇌파에 기초하여 도출된 집중도가 기설정된 기준을 기설정된 시간 동안 유지하는 경우, 상기 목표지점까지 도달하는 사용자의 기설정된 이동속도 및 사용자의 입력에 기초하여 생성되는 상기 오브젝트에 대한 생성속도 중 1 이상을 증가시킨다. 이후, 사용자가 가상현실을 체험함에 따라 계속적으로 측정되는 사용자의 뇌파 및 심박을 센서부(1000)가 실시간으로 측정하고, 측정되는 뇌파 및 심박에 기초하여 장애물피하기컨텐츠실행부(3200)는, 이동속도 및 오브젝트 생성속도를 조절할 수 있다.On the other hand, the obstacle avoiding
예를 들어, 기설정된 기준의 집중도 수치는 5 이상, 및 기설정된 시간의 기준은 10초 이상이라고 가정할 때, 장애물피하기컨텐츠의 실행이 시작된 이후에 사용자의 뇌파에 기초하여 도출된 집중도가 5 이상으로 10초간 유지된 경우, 장애물피하기컨텐츠실행부(3200)는, 사용자의 이동속도를 증가시킬 수 있다. 또한, 사용자가 생성하는 오브젝트의 생성속도를 증가시킬 수 있다. 또한, 상기 능력조절단계(S3000)에서는, 상기 뇌파에 기초하여 도출된 집중도 및 상기 심박의 편차에 기초하여 상기 집중도가 기설정된 기준을 유지하는 시간이 길어짐에 따라 증가하고, 상기 심박의 편차가 작을수록 증가하는 이동속도 산출식에 기초하여 이동속도가 결정될 수 있다. 이동속도 산출식은 하기에 나타낸다.For example, assuming that the preset standard concentration value is 5 or more, and the preset time standard is 10 seconds or more, the concentration derived based on the user's EEG after the execution of the obstacle avoidance content is started is 5 or more. When maintained for 10 seconds, the obstacle avoiding
[이동속도산출식][Moving speed calculation formula]
이동속도 = k*(기설정된 기준의 집중도를 유지한 시간/심박의 편차)Movement speed = k* (time maintaining the concentration of the preset standard / deviation of heart rate)
상기의 이동속도산출식에서 k는 이동속도계수를 의미한다. 혹은 본 발명의 다른 실시예에서는, 이동속도 = k*(집중도/심박의 편차)의 이동속도산출식에 의하여 가상현실 상에서의 사용자의 이동속도가 도출될 수 있다. 이에 따라, 사용자는 가상현실 컨텐츠 상에서 목표지점을 도달하는 과정에서 사용자가 동일한 동작을 입력하여 장애물피하기를 수행하더라도 같은 시간 동안 목표지점에 더 가까운 좌표에 도달할 수 있다. 사용자는 보다 빠르게 해당 스테이지의 목표지점에 도달하기 위해서 집중함으로써, 가상현실 컨텐츠의 몰입도를 향상시킬 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.In the above movement speed calculation formula, k means a movement speed coefficient. Alternatively, in another embodiment of the present invention, the movement speed of the user in the virtual reality may be derived by the movement speed calculation formula of movement speed = k* (concentration/heart rate deviation). Accordingly, in the process of reaching the target point on the virtual reality content, even if the user inputs the same motion to avoid obstacles, the user can reach the coordinates closer to the target point for the same time period. By focusing on the user to reach the target point of the stage more quickly, the effect of improving the immersion of virtual reality content can be exerted.
한편, 장애물피하기컨텐츠실행부(3200)가 수행하는 상기 능력조절단계(S3000)에서는, 기설정된 시간 동안의 상기 심박의 편차 및 상기 뇌파에 기초하여 도출된 집중도가 기설정된 기준을 부합하는지 여부에 따라 가상현실공간을 나타내는 지도이미지를 상기 가상현실 컨텐츠가 디스플레이되는 화면에 오버랩하여 디스플레이 한다. 사용자의 집중도 및 심박의 편차가 기설정된 기준에 부합하는 경우, 상기 장애물피하기컨텐츠실행부(3200)는, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같은 지도이미지를 다시 디스플레이 한다. 사용자는 장애물피하기 가상현실 컨텐츠의 실행 시작 시에만 제공되어 목표지점 및 가상현실 상에서의 장애물을 기억해야 했지만, 사용자가 컨텐츠를 수행함에 집중하고, 신체적 안정을 찾음으로써, 사용자의 집중도 및 심박의 편차가 기설정된 기준에 부합하는 경우, 장애물피하기컨텐츠실행부(3200)는, 지도이미지를 사용자에게 다시 제공하고, 사용자는 지도이미지를 통해 목표지점 및 장애물에 대한 정보를 얻을 수 있고, 이를 참고하여 보다 장애물피하기를 수월하게 수행할 수 있다. 상기 지도이미지에는, 목표지점, 장애물, 및 사용자의 좌표를 표시하는 그래픽요소가 디스플레이 될 수 있다. On the other hand, in the ability control step (S3000) performed by the obstacle avoiding
이와 같은 방법으로, 장애물피하기컨텐츠실행부(3200)는, 가상현실 시스템 사용자의 뇌파 및 심박과 같은 생체정보를 통해 사용자의 상태를 판단하고, 현재 사용자 상태에 적절한 피드백을 제공하여 컨텐츠의 난이도를 조절함으로써, 사용자 맞춤형의 가상현실 컨텐츠를 제공할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.In this way, the obstacle avoiding
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자의 정서 안정을 위한 가상현실 시스템 구현방법을 실행하는 컴퓨팅 장치의 내부구성을 예시적으로 도시한다.9 exemplarily shows an internal configuration of a computing device that executes a method of implementing a virtual reality system for stabilizing emotions of a user according to an embodiment of the present invention.
상기 실시예에 따른 사용자의 정서안정을 위한 가상현실 시스템에 의하여 구현되는 가상현실 제공방법은 도 9에 도시된 컴퓨팅 장치(11000)에 의하여 구현될 수 있다. 상기 도 1의 VR시스템부(3000)는 상기 도 9에 도시된 컴퓨팅장치(11000)의 구성요소들을 포함할 수 있다.The virtual reality providing method implemented by the virtual reality system for stabilizing user's emotion according to the above embodiment may be implemented by the
도 9에 도시한 바와 같이, 컴퓨팅 장치(11000)은 적어도 하나의 프로세서(processor)(11100), 메모리(memory)(11200), 주변장치 인터페이스(peripheral interface)(11300), 입/출력 서브시스템(I/Osubsystem)(11400), 전력 회로(11500) 및 통신 회로(11600)를 적어도 포함할 수 있다. 이때, 컴퓨팅 장치(11000)는 상기 센서부(1000), VR시스템부(3000), 및 HMD모듈(2000)을 포함하거나, 상기 입/출력 서브시스템(11400)에 의하여 상기 센서부(1000), VR시스템부(3000), 및 HMD모듈(2000)에 연결될 수 있다.9, the
메모리(11200)는, 일례로 고속 랜덤 액세스 메모리(high-speed random access memory), 자기 디스크, 에스램(SRAM), 디램(DRAM), 롬(ROM), 플래시 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(11200)는 컴퓨팅 장치(11000)의 동작에 필요한 소프트웨어 모듈, 명령어 집합 또는 그밖에 다양한 데이터를 포함할 수 있다.The
이때, 프로세서(11100)나 주변장치 인터페이스(11300) 등의 다른 컴포넌트에서 메모리(11200)에 액세스하는 것은 프로세서(11100)에 의해 제어될 수 있다.In this case, accessing the
주변장치 인터페이스(11300)는 컴퓨팅 장치(11000)의 입력 및/또는 출력 주변장치를 프로세서(11100) 및 메모리 (11200)에 결합시킬 수 있다. 프로세서(11100)는 메모리(11200)에 저장된 소프트웨어 모듈 또는 명령어 집합을 실행하여 컴퓨팅 장치(11000)을 위한 다양한 기능을 수행하고 데이터를 처리할 수 있다.The
입/출력 서브시스템(11400)은 다양한 입/출력 주변장치들을 주변장치 인터페이스(11300)에 결합시킬 수 있다. 예를 들어, 입/출력 서브시스템(11400)은 모니터나 키보드, 마우스, 프린터 또는 필요에 따라 터치스크린이나 센서등의 주변장치를 주변장치 인터페이스(11300)에 결합시키기 위한 컨트롤러(1300)를 포함할 수 있다. 다른 측면에 따르면, 입/출력 주변장치들은 입/출력 서브시스템(11400)을 거치지 않고 주변장치 인터페이스(11300)에 결합될 수도 있다.The input/output subsystem 11400 may couple various input/output peripherals to the
전력 회로(11500)는 단말기의 컴포넌트의 전부 또는 일부로 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어 전력 회로(11500)는 전력 관리 시스템, 배터리나 교류(AC) 등과 같은 하나 이상의 전원, 충전 시스템, 전력 실패 감지 회로(power failure detection circuit), 전력 변환기나 인버터, 전력 상태 표시자 또는 전력 생성, 관리, 분배를 위한 임의의 다른 컴포넌트들을 포함할 수 있다.The
통신 회로(11600)는 적어도 하나의 외부 포트를 이용하여 다른 컴퓨팅 장치와 통신을 가능하게 할 수 있다.The
또는 상술한 바와 같이 필요에 따라 통신 회로(11600)는 RF 회로를 포함하여 전자기 신호(electromagnetic signal)라고도 알려진 RF 신호를 송수신함으로써, 다른 컴퓨팅 장치와 통신을 가능하게 할 수도 있다.Alternatively, as described above, the
이러한 도 9의 실시예는, 컴퓨팅 장치(11000)의 일례일 뿐이고, 컴퓨팅 장치(11000)은 도 9에 도시된 일부 컴포넌트가 생략되거나, 도 9에 도시되지 않은 추가의 컴포넌트를 더 구비하거나, 2개 이상의 컴포넌트를 결합시키는 구성 또는 배치를 가질 수 있다. 예를 들어, 모바일 환경의 통신 단말을 위한 컴퓨팅 장치는 도 9에도시된 컴포넌트들 외에도, 터치스크린이나 센서 등을 더 포함할 수도 있으며, 통신 회로(1160)에 다양한 통신방식(WiFi, 3G, LTE, Bluetooth, NFC, Zigbee 등)의 RF 통신을 위한 회로가 포함될 수도 있다. 컴퓨팅 장치(11000)에 포함 가능한 컴포넌트들은 하나 이상의 신호 처리 또는 어플리케이션에 특화된 집적 회로를 포함하는 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어 및 소프트웨어 양자의 조합으로 구현될 수 있다.The embodiment of FIG. 9 is only an example of the
본 발명의 실시예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨팅 장치를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령(instruction) 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 특히, 본 실시예에 따른 프로그램은 PC 기반의 프로그램 또는 모바일 단말 전용의 어플리케이션으로 구성될 수 있다. 본 발명이 적용되는 애플리케이션은 파일 배포 시스템이 제공하는 파일을 통해 이용자 단말에 설치될 수 있다. 일 예로, 파일 배포 시스템은 이용자 단말이기의 요청에 따라 상기 파일을 전송하는 파일 전송부(미도시)를 포함할 수 있다.Methods according to an embodiment of the present invention may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computing devices and recorded in a computer-readable medium. In particular, the program according to the present embodiment may be configured as a PC-based program or an application dedicated to a mobile terminal. An application to which the present invention is applied may be installed on a user terminal through a file provided by the file distribution system. For example, the file distribution system may include a file transmission unit (not shown) that transmits the file according to the request of the user terminal.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The apparatus described above may be implemented as a hardware component, a software component, and/or a combination of a hardware component and a software component. For example, the devices and components described in the embodiments are, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable gate array (FPGA). , A programmable logic unit (PLU), a microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions, such as one or more general purpose computers or special purpose computers. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications executed on the operating system. In addition, the processing device may access, store, manipulate, process, and generate data in response to the execution of software. For the convenience of understanding, although it is sometimes described that one processing device is used, one of ordinary skill in the art, the processing device is a plurality of processing elements and/or a plurality of types of processing elements. It can be seen that it may include. For example, the processing device may include a plurality of processors or one processor and one controller. In addition, other processing configurations are possible, such as a parallel processor.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로 (collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨팅 장치 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of these, configuring the processing unit to operate as desired or processed independently or collectively. You can command the device. Software and/or data may be interpreted by a processing device or to provide instructions or data to a processing device, of any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device. , Or may be permanently or temporarily embodyed in a transmitted signal wave. The software may be distributed over networked computing devices and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored on one or more computer-readable recording media.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 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. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment, or may be known and usable to those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. -A hardware device specially configured to store and execute program instructions such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those produced by a compiler but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operation of the embodiment, and vice versa.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described by the limited embodiments and drawings, various modifications and variations are possible from the above description by those of ordinary skill in the art. For example, the described techniques are performed in a different order from the described method, and/or components such as a system, structure, device, circuit, etc. described are combined or combined in a form different from the described method, or other components Alternatively, even if substituted or substituted by an equivalent, an appropriate result can be achieved.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and claims and equivalents fall within the scope of the claims to be described later.
Claims (7)
상기 가상현실 시스템은, 사용자의 두부(頭部)에 부착되어 사용자의 뇌파를 측정하는 뇌파측정모듈 및 사용자의 손가락에 부착되어 사용자의 심박을 측정하는 심박측정모듈을 포함하는 센서부; 사용자가 장애물피하기를 수행할 수 있는 가상현실 컨텐츠를 실행하고, 사용자의 장애물피하기 수행결과에 대한 평가를 도출하는 VR시스템부; 및 상기 VR시스템부로부터 실행되는 가상현실 컨텐츠의 영상 및 음향정보를 수신하여 사용자에게 제공하는 HMD모듈;을 포함하고,
상기 VR시스템부는,
상기 센서부로부터 상기 뇌파 및 상기 심박을 수신하는 센싱정보수집부;
상기 HMD모듈을 착용한 사용자의 상기 뇌파 및 상기 심박을 실시간으로 적용하여 상기 가상현실 컨텐츠의 난이도를 조절하고, 오브젝트를 생성하여 장애물을 피하며 목표지점에 도달하는 가상현실 컨텐츠를 실행하는 장애물피하기컨텐츠실행부;를 포함하고,
상기 장애물피하기컨텐츠실행부는,
장애물의 개수를 설정하는 설정단계;
장애물피하기를 수행하며 목표지점에 도달하는 가상현실을 체험할 수 있는 컨텐츠를 실행하는 실행단계;
상기 뇌파 및 상기 심박에 기초하여 가상현실 컨텐츠 상에서의 기설정된 사용자의 이동속도 및 오브젝트 생성속도 중 1 이상을 변동시키는 능력조절단계;
사용자의 입력 혹은 기설정된 판단기준에 따라 상기 컨텐츠의 실행을 종료하는 종료단계;를 수행하고,
상기 장애물의 개수를 설정하는 단계는,
키, 몸무게 및 나이를 포함하는 사용자정보에 대한 사용자의 입력을 수신하여, 상기 사용자정보 및 상기 심박에 기초하여 목표심박수를 도출하는 단계;
사용자가 과거에 상기 장애물피하기를 수행하는 가상현실 컨텐츠를 수행한 동안에, 기설정된 구간 동안의 측정된 상기 심박에 기초하여 평균심박수를 도출하는 단계;
상기 목표심박수 및 상기 평균심박수에 기초하여 사용자의 목표운동량 충족여부를 판별하는 단계; 및
상기 목표운동량 충족여부에 따른 기설정된 기준에 기초하여 상기 가상현실 컨텐츠에 제공되는 장애물의 개수를 설정하는 단계;를 포함하고,
상기 목표심박수는,
상기 심박 및 상기 나이에 기초하여 도출된 여유심박수 및 상기 키 및 상기 몸무게에 따른 BMI수치에 기초하여 도출된 운동목표강도에 기초하여 도출되고,
상기 능력조절단계는,
상기 뇌파에 기초하여 도출된 집중도가 기설정된 기준을 기설정된 시간 동안 유지하는 경우, 상기 목표지점에 도달하는 사용자의 기설정된 이동속도를 증가시키고,
상기 뇌파에 기초하여 도출된 집중도 및 상기 심박의 편차에 기초하여 상기 집중도가 기설정된 기준을 유지하는 시간이 길어짐에 따라 증가하고, 상기 심박의 편차가 작을수록 증가하는 이동속도산출식;에 기초하여 상기 이동속도가 결정되고,
기설정된 시간 동안의 상기 심박의 편차 및 상기 뇌파에 기초하여 도출된 집중도가 기설정된 기준을 부합하는지 여부에 따라 가상현실공간을 나타내는 지도이미지를 상기 가상현실 컨텐츠가 디스플레이되는 화면에 오버랩하여 디스플레이하는, 가상현실 시스템.
As an active feedback virtual reality system for brain health and physical health through user activity,
The virtual reality system includes: a sensor unit including an EEG measurement module attached to a user's head to measure a user's EEG and a heart rate measurement module attached to a user's finger to measure a user's heart rate; A VR system unit that executes virtual reality content for the user to perform obstacle avoidance and derives an evaluation of the user's obstacle avoidance performance result; And an HMD module for receiving image and sound information of virtual reality content executed from the VR system unit and providing it to a user,
The VR system unit,
A sensing information collection unit for receiving the brain wave and the heartbeat from the sensor unit;
Obstacle avoiding content that adjusts the difficulty of the virtual reality content by applying the brainwave and the heartbeat of the user wearing the HMD module in real time, avoids obstacles by creating an object, and executes the virtual reality content reaching a target point Including;
The obstacle avoiding content execution unit,
A setting step of setting the number of obstacles;
An execution step of executing content capable of experiencing virtual reality reaching a target point by performing obstacle avoidance;
An ability adjusting step of varying at least one of a movement speed of a user and an object creation speed set in a virtual reality content based on the brain wave and the heart rate;
Performing a termination step of terminating the execution of the content according to a user's input or a predetermined criterion, and
The step of setting the number of obstacles,
Receiving a user's input for user information including height, weight, and age, and deriving a target heart rate based on the user information and the heart rate;
Deriving an average heart rate based on the measured heart rate for a preset period while the user has performed virtual reality content for performing the obstacle avoidance in the past;
Determining whether a user's target exercise amount is satisfied based on the target heart rate and the average heart rate; And
Including, the step of setting the number of obstacles provided to the virtual reality content based on a predetermined criterion according to whether the target momentum is satisfied,
The target heart rate is,
It is derived based on the exercise target intensity derived based on the extra heart rate derived based on the heart rate and the age and the BMI value according to the height and the body weight,
The ability control step,
When the concentration degree derived based on the brain wave maintains a preset reference for a preset time, the preset movement speed of the user reaching the target point is increased,
Based on the concentration derived based on the EEG and the deviation of the heartbeat, the concentration increases as the time for maintaining a preset reference increases, and the movement speed calculation formula increases as the deviation of the heartbeat decreases. The moving speed is determined,
Displaying a map image representing a virtual reality space by overlapping the screen on which the virtual reality content is displayed according to whether the deviation of the heart rate for a preset time and the concentration derived based on the brain wave meet a preset criterion, Virtual reality system.
상기 장애물피하기컨텐츠실행부는,
가상현실 컨텐츠의 실행화면에 사용자의 보행을 방해하는 장애물을 디스플레이하고,
사용자의 입력에 기초하여 상기 오브젝트를 생성하거나 혹은 디스플레이된 상기 장애물을 제거하고,
가상현실공간에서의 사용자의 좌표는 X, Y 및 Z축 방향의 3차원 좌표로 구성되고,
사용자의 입력에 기초하여 상기 사용자의 좌표를 변동시켜 사용자가 생성한 상기 오브젝트의 상면에 위치할 수 있도록 하고,
사용자의 입력에 따라 상기 오브젝트가 생성되거나 혹은 주어진 장애물이 파괴되는 경우 수행결과에 대한 스코어를 변동시키는, 가상현실 시스템.
The method according to claim 1,
The obstacle avoiding content execution unit,
Display obstacles obstructing the user's walking on the execution screen of virtual reality content,
Creates the object based on the user's input or removes the displayed obstacle,
The user's coordinates in the virtual reality space are composed of three-dimensional coordinates in the X, Y and Z axis directions,
Based on the user's input, the user's coordinates are changed so that the user can position it on the upper surface of the created object,
A virtual reality system for changing a score for a performance result when the object is created or a given obstacle is destroyed according to a user's input.
상기 구현방법은, 사용자의 두부(頭部)에 부착되어 사용자의 뇌파를 측정하는 뇌파측정단계 및 사용자의 손가락에 부착되어 사용자의 심박을 측정하는 심박측정단계를 포함하는 센서단계; 사용자가 장애물피하기를 수행할 수 있는 가상현실 컨텐츠를 실행하고, 사용자의 장애물피하기 수행결과에 대한 평가를 도출하는 VR시스템단계; 및 HMD모듈을 통하여, 상기 VR시스템단계에서 실행되는 가상현실 컨텐츠의 영상 및 음향정보를 수신하여 사용자에게 제공하는 HMD모듈단계;을 포함하고,
상기 VR시스템단계는,
상기 센서단계로부터 상기 뇌파 및 상기 심박을 수신하는 센싱정보수집단계;
상기 HMD모듈을 착용한 사용자의 상기 뇌파 및 상기 심박을 실시간으로 적용하여 상기 가상현실 컨텐츠의 난이도를 조절하고, 오브젝트를 생성하여 장애물을 피하며 목표지점에 도달하는 가상현실 컨텐츠를 실행하는 장애물피하기컨텐츠실행단계;를 포함하고,
상기 장애물피하기컨텐츠실행단계는,
장애물의 개수를 설정하는 설정단계;
장애물피하기를 수행하며 목표지점에 도달하는 가상현실을 체험할 수 있는 컨텐츠를 실행하는 실행단계;
상기 뇌파 및 상기 심박에 기초하여 가상현실 컨텐츠 상에서의 기설정된 사용자의 이동속도 및 오브젝트 생성속도 중 1 이상을 변동시키는 능력조절단계;
사용자의 입력 혹은 기설정된 판단기준에 따라 상기 컨텐츠의 실행을 종료하는 종료단계;를 포함하고,
상기 장애물의 개수를 설정하는 단계는,
키, 몸무게 및 나이를 포함하는 사용자정보에 대한 사용자의 입력을 수신하여, 상기 사용자정보 및 상기 심박에 기초하여 목표심박수를 도출하는 단계;
사용자가 과거에 상기 장애물피하기를 수행하는 가상현실 컨텐츠를 수행한 동안에, 기설정된 구간 동안의 측정된 상기 심박에 기초하여 평균심박수를 도출하는 단계;
상기 목표심박수 및 상기 평균심박수에 기초하여 사용자의 목표운동량 충족여부를 판별하는 단계; 및
상기 목표운동량 충족여부에 따른 기설정된 기준에 기초하여 상기 가상현실 컨텐츠에 제공되는 장애물의 개수를 설정하는 단계;를 포함하고,
상기 목표심박수는,
상기 심박 및 상기 나이에 기초하여 도출된 여유심박수 및 상기 키 및 상기 몸무게에 따른 BMI수치에 기초하여 도출된 운동목표강도에 기초하여 도출되고,
상기 능력조절단계는,
상기 뇌파에 기초하여 도출된 집중도가 기설정된 기준을 기설정된 시간 동안 유지하는 경우, 상기 목표지점에 도달하는 사용자의 기설정된 이동속도를 증가시키고,
상기 뇌파에 기초하여 도출된 집중도 및 상기 심박의 편차에 기초하여 상기 집중도가 기설정된 기준을 유지하는 시간이 길어짐에 따라 증가하고, 상기 심박의 편차가 작을수록 증가하는 이동속도산출식;에 기초하여 상기 이동속도가 결정되고,
기설정된 시간 동안의 상기 심박의 편차 및 상기 뇌파에 기초하여 도출된 집중도가 기설정된 기준을 부합하는지 여부에 따라 가상현실공간을 나타내는 지도이미지를 상기 가상현실 컨텐츠가 디스플레이되는 화면에 오버랩하여 디스플레이하는, 가상현실 시스템의 구현방법.As an implementation method of an active feedback virtual reality system for brain health and physical health through user activity,
The implementation method includes a sensor step including an EEG measurement step attached to the user's head to measure a user's EEG, and a heart rate measurement step attached to the user's finger to measure the user's heart rate; A VR system step of executing virtual reality content in which a user can perform obstacle avoidance, and derives an evaluation of the user's obstacle avoidance performance result; And an HMD module step of receiving, through an HMD module, image and sound information of virtual reality content executed in the VR system step, and providing it to a user.
The VR system step,
A sensing information collection step of receiving the brain wave and the heartbeat from the sensor step;
Obstacle avoiding content that adjusts the difficulty of the virtual reality content by applying the brainwave and the heartbeat of the user wearing the HMD module in real time, avoids obstacles by creating an object, and executes the virtual reality content reaching a target point Including;
The obstacle avoiding content execution step,
A setting step of setting the number of obstacles;
An execution step of executing content capable of experiencing virtual reality reaching a target point by performing obstacle avoidance;
An ability adjusting step of varying at least one of a movement speed of a user and an object creation speed set in a virtual reality content based on the brain wave and the heart rate;
Including; a termination step of terminating the execution of the content according to a user input or a predetermined criterion,
The step of setting the number of obstacles,
Receiving a user's input for user information including height, weight, and age, and deriving a target heart rate based on the user information and the heart rate;
Deriving an average heart rate based on the measured heart rate during a preset period while the user has performed virtual reality content for performing the obstacle avoidance in the past;
Determining whether a user's target exercise amount is satisfied based on the target heart rate and the average heart rate; And
Including, the step of setting the number of obstacles provided to the virtual reality content based on a predetermined criterion according to whether the target momentum is satisfied,
The target heart rate is,
It is derived based on the exercise target intensity derived based on the extra heart rate derived based on the heart rate and the age and the BMI value according to the height and the body weight,
The ability control step,
When the concentration degree derived based on the brain wave maintains a preset reference for a preset time, the preset movement speed of the user reaching the target point is increased,
Based on the concentration derived based on the brain waves and a movement speed calculation formula that increases as the time for maintaining the preset reference level increases, and increases as the deviation of the heart rate decreases, based on the deviation of the heart rate and the concentration derived based on the brain wave; The moving speed is determined,
Displaying a map image representing a virtual reality space by overlapping the screen on which the virtual reality content is displayed according to whether the deviation of the heart rate for a preset time and the concentration derived based on the brain wave meet a preset criterion, How to implement a virtual reality system.
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