用于使虚拟现实与室内运动器材联动的系统和方法技术方案

根据本发明专利技术的一实施方式的用于使虚拟现实与室内运动器材联动的系统包括旋转感测单元、处理单元、存储单元、内容生成单元和头戴式显示器，其中，旋转感测单元附接到室内运动器材的部分装置上以检测装置的旋转，处理单元配置成基于每小时检测到的旋转数来计算装置的旋转速度，存储单元用于存储运动记录数据和虚拟现实内容，内容生成单元配置成生成与室内运动器材相关联并且反映出装置的旋转速度的虚拟现实内容，并且头戴式显示器用于向用户提供虚拟现实内容。根据实施方式，运动器材与虚拟现实之间的实时联动通过如下方式实现：即，通过附接到固定式自行车等的室内运动器材上的传感器检测踏板或轮子的旋转，并且由此计算旋转速度并将计算出的旋转速度反映到在虚拟现实空间中行驶的自行车的速度上。通过这种方式，用户可利用室内运动器材来体验到犹如在户外运动的感觉，因此能够更加愉快地进行运动。

【技术实现步骤摘要】
用于使虚拟现实与室内运动器材联动的系统和方法
本专利技术涉及用于使虚拟现实与室内运动器材联动的系统和方法，更详细地，涉及使用附接到如固定式自行车的室内运动器材上的传感器来计算踏板的旋转速度并且提供实时地反映所述旋转速度的虚拟现实内容的联动系统和方法。
技术介绍
由于相比于忙碌的生活而言较为匮乏的运动以及与过去相比过度摄取的营养，导致了现代人的肥胖率逐渐增加。慢跑和骑自行车等的户外运动不仅能够改善身体机能，而且是能够通过降低体脂肪来解决肥胖问题的很好的运动方法，然而容易受到天气或环境等的外部因素的影响，而且在作为现代人的居住环境的城市中心也没有太合适的活动场所，因此难以坚持进行运动。室内固定式自行车作为在健身房或室内配置成固定在地板上并且仅使轮胎旋转以用于锻炼的自行车型运动器材，其可通过在原地旋转踏板来增强腿部肌肉和耐力。固定式自行车不仅能够在狭小的空间中骑行，而且也不会受到天气或外部环境的影响，因此是一种能够安全稳定地使用的运动器材。此外，因为能够通过调节速度和阻力来决定运动量，因此相比于在户外骑行的情况，适合于以用户期望的运动强度来进行。尽管具有这些优点，但是由于室内自行车只能够在有限的空间中独自进行运动，因此用户会容易感到无聊。近年来，为了克服这种缺点，虽然引入了将固定式自行车与根据音乐编排的舞蹈等结合的新型锻炼方法，但是在这种情况下，许多人会专注于编排的舞蹈等的其它动作，而不是自行车的蹬踏。另外，在最近的娱乐领域中，利用虚拟现实技术的体验型程序受到瞩目。虚拟现实(VirtualReality)是指在电脑上实现特定环境或情景来使得用户能够犹如与实际周围情景和环境彼此互动一般地进行虚拟体验的人机界面。通过利用虚拟显示技术，用户能够克服空间性、地理性限制以在任意场所或状况下均能够容易地进行体验。近年来，这种虚拟现实技术与体育领域相结合的屏幕高尔夫、屏幕棒球等变得越来越流行，并且当用户在有限的现实空间中运动(挥动)时，能够在呈现于电脑上的虚拟场地上反映出执行结果(例如，反映出挥动速度或球的打击点并且使球在虚拟空间中飞行)。考虑到缺乏时间和不具备合适的运动空间的现代人的需求，如上所述的混合型模拟游戏产业正值迅速发展。用于身临其境的体验的沉浸式虚拟现实通常使用头戴式显示器(Head-MountedDisplay；HMD)等的可穿戴装置来实现。HMD是能够如现实世界般立体地观看数字化影像的穿戴式显示装置，并且与现有的屏幕不同，其通过分别向左眼和右眼输出不同的影像来使得人们能够感受到立体感。与现有的屏幕相比，当使用HMD时，能够体验身临其境的虚拟现实，并且因为装置内设置有IMU传感器以随着用户的头的方向来输出对应的影像，因此能够提供更深层的沉浸感。现有技术文献专利文献(专利文献1)韩国注册专利公报第10-1878201号
技术实现思路
要解决的技术问题对此，提出本专利技术的目的在于，使如固定式自行车的室内运动器材与虚拟现实(VR)联动以在室内也能够体验到犹如在户外环境中进行运动一般的感觉，从而能够获得更加愉快的运动效果。解决问题的手段根据本专利技术的一实施方式的用于使虚拟现实与室内运动器材联动的系统包括旋转感测单元、处理单元、存储单元、内容生成单元和头戴式显示器，其中，旋转感测单元附接到室内运动器材的部分装置上以检测所述装置的旋转，处理单元配置成基于每小时检测到的旋转数来计算所述装置的旋转速度，存储单元用于存储运动记录数据和虚拟现实内容，内容生成单元配置成生成与所述室内运动器材相关联并且反映出所述装置的旋转速度的虚拟现实内容，并且头戴式显示器用于将所述虚拟现实内容提供给用户。在一实施方式中，所述室内运动器材可为室内固定式自行车，所述旋转感测单元可附接到所述固定式自行车的踏板或轮子，并且所述处理单元可计算所述踏板或所述轮子的每分钟旋转数(RPM)。在一实施方式中，所述虚拟现实内容可构成为以基于所述每分钟旋转数的行驶速度沿着预先存储的虚拟自行车路线骑行的模拟影像。在一实施方式中，所述虚拟自行车路线可包括下坡倾斜地段或上坡倾斜地段，并且所述自行车速度可基于所述倾斜地段的地面倾斜度来进行调节。在一实施方式中，在所述倾斜地段中的自行车速度还可基于预先输入的用户的体重来进行调节。在一实施方式中，所述处理单元可配置成基于所述自行车速度来计算卡路里消耗量，并且所计算出的卡路里消耗量可作为运动记录数据存储在所述存储单元中。在一实施方式中，所述系统还可包括用于检测用户的生物信号的生物信号感测单元，并且所述处理单元可配置成基于检测到的生物信号来生成实时生物信息，并且所述实时生物信息可作为运动记录数据存储在所述存储单元中。在一实施方式中，所述生物信号可包括心率、血氧饱和度或肌电信号，并且所述运动记录数据可表示心率或血氧饱和度随时间的变化量或者表示基于肌电信号的各个肌肉的激活程度。在一实施方式中，所述运动记录数据可包括在所述虚拟现实内容中并与所述虚拟现实内容一起显示在头戴式显示器上，或者可单独地显示在另外的终端装置的屏幕上。在一实施方式中，所述头戴式显示器的内部可包括有惯性测量单元IMU传感器，并且在所述虚拟现实内容中自行车的行进方向可基于由所述IMU传感器测量到的旋转、加速度或角速度来改变。在一实施方式中，所述系统还可包括能够供用户进行操作的操作单元，并且能够根据所述操作单元的输入在所述虚拟现实内容中执行附加动作。在一实施方式中，所述内容生成单元可配置成生成与所述室内运动器材相关联并且反映出所述装置的旋转速度的增强现实内容，并且所述头戴式显示器可配置成提供增强现实内容。根据一实施方式的用于使虚拟现实与室内运动器材联动的方法包括以下步骤：使用附接到室内运动器材的部分装置上的感测单元来检测所述装置的旋转；由处理单元基于每小时检测到的旋转来计算所述装置的旋转速度；由内容生成单元生成与所述室内运动器材相关联并且反映出所述装置的旋转速度的虚拟现实内容；以及通过头戴式显示器将所述虚拟现实内容提供给用户。在一实施方式中，还可包括以下步骤：由处理单元计算运动记录数据并存储到存储单元中；以及显示所存储的运动记录数据。可提供存储有用于执行根据实施方式的用于使虚拟现实与室内运动器材联动的方法的计算机程序的计算机可读记录介质。专利技术效果根据本专利技术的实施方式，运动器材与虚拟现实之间的实时联动通过以下方式实现，即通过附接到固定式自行车等的室内运动器材上的传感器来检测装置(自行车的踏板或轮子)的旋转，并且由此计算旋转速度并将计算出的旋转速度反映到沿着虚拟现实空间中的自行车行驶路线行驶的运动器材的速度上。换言之，用户可利用室内运动器材来间接地体验犹如在户外进行运动的感觉，因此能够更加愉快地进行运动。传统的虚拟现实与运动器材的联动系统将屏幕输出到一般的屏幕或TV上，而根据实施方式，通过与头戴式显示器(HMD)联动来提高了沉浸感，并且传统的系统大部分与室内运动器材构成为一体，因此设备的采购和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于使虚拟现实与室内运动器材联动的系统，包括：/n旋转感测单元，所述旋转感测单元附接到室内运动器材的部分装置上以检测所述装置的旋转；/n处理单元，所述处理单元配置成基于每小时检测到的旋转数来计算所述装置的旋转速度；/n存储单元，所述存储单元用于存储运动记录数据和虚拟现实内容；/n内容生成单元，所述内容生成单元配置成生成与所述室内运动器材相关联并且反映出所述装置的旋转速度的虚拟现实内容；以及/n头戴式显示器，所述头戴式显示器用于将所述虚拟现实内容提供给用户。/n

【技术特征摘要】
20191106 KR 10-2019-01410451.用于使虚拟现实与室内运动器材联动的系统，包括：
旋转感测单元，所述旋转感测单元附接到室内运动器材的部分装置上以检测所述装置的旋转；
处理单元，所述处理单元配置成基于每小时检测到的旋转数来计算所述装置的旋转速度；
存储单元，所述存储单元用于存储运动记录数据和虚拟现实内容；
内容生成单元，所述内容生成单元配置成生成与所述室内运动器材相关联并且反映出所述装置的旋转速度的虚拟现实内容；以及
头戴式显示器，所述头戴式显示器用于将所述虚拟现实内容提供给用户。


2.如权利要求1所述的用于使虚拟现实与室内运动器材联动的系统，其中，所述室内运动器材为室内固定式自行车，所述旋转感测单元附接到所述固定式自行车的踏板或轮子，并且所述处理单元计算所述踏板或所述轮子的每分钟旋转数(RPM)。


3.如权利要求2所述的用于使虚拟现实与室内运动器材联动的系统，其中，所述虚拟现实内容构成为以基于所述每分钟旋转数的行驶速度沿着预先存储的虚拟自行车路线骑行的模拟影像。


4.如权利要求3所述的用于使虚拟现实与室内运动器材联动的系统，其中，所述虚拟自行车路线包括下坡倾斜地段或上坡倾斜地段，并且所述自行车速度基于所述倾斜地段的地面倾斜度来进行调节。


5.如权利要求4所述的用于使虚拟现实与室内运动器材联动的系统，其中，在所述倾斜地段中的自行车速度还基于预先输入的用户的体重来进行调节。


6.如权利要求5所述的用于使虚拟现实与室内运动器材联动的系统，其中，所述处理单元配置成基于所述自行车速度来计算卡路里消耗量，并且所计算出的卡路里消耗量作为运动记录数据存储在所述存储单元中。


7.如权利要求1所述的用于使虚拟现实与室内运动器材联动的系统，还包括：
生物信号感测单元，所述生物信号感测单元用于检测用户的生物信号，
其中，所述处理单元配置成基于检测到的生物信号来生成实时生物信息，并且所述实时生物信息作为运动记录数据存储在所述存储单元中。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昶勋，
申请(专利权)人：李昶勳，
类型：发明
国别省市：韩国;KR