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가상훈련시 사용자의 몰입감을 높이고 훈련효과를 극대화할 수 있도록 구성되는 상체 상호작용을 이용한 가상훈련 시스템에 있어서, 자이로스코프(gyroscope)가 내장되어 상기 사용자의 눈 부분에 장착되는 것에 의해 상기 사용자의 머리의 움직임을 감지하는 동시에 가상현실 화면을 표시하는 헤드 마운트 디스플레이(HMD) 장치를 이용하여 이루어지는 디스플레이부; 상기 사용자의 손을 추적하고 시각화하기 위해 상기 디스플레이부에 구비되는 립 모션센서(Leap motion sensor); 상기 사용자의 상체의 동작을 감지하기 위해 상기 사용자의 팔 부분에 착용하는 암밴드(arm band)의 형태의 암 센서(arm sensor)로 이루어지는 동작감지부; 상기 사용자가 앉은 상태로 훈련을 수행할 수 있도록 360도 회전 가능한 회전의자(swivel chair) 형태로 이루어지는 착석부; 및 상기 훈련시스템의 전체적인 동작을 제어하기 위한 제어부를 포함하여 구성되며, 상기 시스템은, 상기 립 모션센서를 통해 상기 사용자의 손동작을 인식하고, 상기 암 센서를 통해 상기 사용자가 팔을 흔드는(swinging) 동작을 검출하여 상기 사용자의 보행이나 달리기 동작을 인식하며, 상기 회전의자에서 상기 사용자가 몸을 회전시키는(rotating) 동작을 검출하여 상기 사용자의 이동방향을 인식하도록 구성되고, 또한, 상기 시스템은, 상기 암 센서의 자이로센서의 요축(yaw-axis) 값을 샘플링하여 자이로스코프 스트림(gyroscope stream)으로부터 반복적인 사인파 패턴(sinusoidal pattern)을 찾아내고, DFT를 수행하여 검출된 패턴을 재구축(reconstruct) 하며, 이하의 수학식을 이용하여, 재구축된 결과로서의 주파수 영역에서 최대 주파수 nmax에 근거하여 상기 사용자의 이동속도를 계산하는 처리가 수행되도록 구성됨으로써, (여기서, α와 δ는 각각 스케일링 파라미터(scaling parameter)이고, β는 오프셋(offset)이며, VELmax는 미리 정의된(pre-defined) 최대속도 파라미터(maximum velocity parameter)임) 상기 암밴드를 통하여 상기 사용자가 팔을 휘젓는 동작을 인식하여 보폭 및 속도를 판단하고 가상현실에 반영하는 것에 의해 상기 사용자의 상반신의 움직임만으로 가상훈련시 사용자의 동작을 구현할 수 있으므로, 사용자의 전신을 캡처하는 기존의 방식에 비해 간단한 구성 및 저렴한 비용으로 가상현실 내에서 다양한 종류의 훈련을 보다 안전하게 수행 가능한 동시에, 몰입감을 높여 훈련효과를 극대화할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 상체 상호작용을 이용한 가상훈련 시스템
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제 1항에 있어서, 상기 동작감지부는, 팔을 움직일 때 근육에서 흐르는 생체전기신호를 파악하는 동작인식 장비인 마이오(Myo)를 이용하여 구성되는 것을 특징으로 하는 상체 상호작용을 이용한 가상훈련 시스템
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제 1항에 있어서, 상기 시스템은, 이하의 수학식을 이용하여, 고정된 주기 파라미터(fixed periodic parameter) N에 대하여 샘플링된 상기 암 센서의 자이로센서의 요축(yaw-axis) 값 x[·]에 대하여 자이로스코프 스트림(gyroscope stream)으로부터 반복적인 사인파 패턴(sinusoidal pattern)의 주파수 영역값 X[·]을 찾아내는 처리가 구성되는 것을 특징으로 하는 상체 상호작용을 이용한 가상훈련 시스템
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제 7항에 있어서, 상기 시스템은, 이하의 수학식을 이용하여 샘플링된 주파수 대역값 X[·]에 DFT를 수행함으로써 샘플링된 센서 시퀀스(sensor sequence)에 가장 맞는 사인파(sinusoidal) 패턴 x`[·]을 재구축(reconstruct)하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 상체 상호작용을 이용한 가상훈련 시스템
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제 1항에 있어서, 상기 시스템은, 가상환경 내에서 순찰을 행하고 비상발생을 발견하는 훈련과정; 가상 전화기를 사용하여 비상상황을 보고하는 훈련과정; 가상 소화기를 조작하여 화재를 진화하는 훈련과정; 진화에 실패한 경우 실패를 보고하고 다른 사용자를 만나기 위해 다른 지역으로 이동하는 훈련과정; 다른 사용자가 인원을 체크하는 동한 실종된 인원을 찾는 훈련과정; 및 대피하지 못한 인원들을 유도하여 탈출을 행하는 훈련과정을 포함하는 가상훈련 시나리오를 상기 사용자에게 수행하도록 하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 상체 상호작용을 이용한 가상훈련 시스템
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제 10항에 있어서, 상기 시스템은, 상기 가상훈련 시나리오를 통하여 가상훈련을 수행시 필수적으로 사용되어야 하는 물품이나 올바른 진행방향이 강조표시(highlighted) 되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 상체 상호작용을 이용한 가상훈련 시스템
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제 11항에 있어서, 상기 시스템은, 온라인 서버를 통해 다수의 사용자들이 동시에 훈련을 수행하도록 구성됨으로써, 다수의 인원이 효율적이고 효과적으로 훈련을 받을 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 상체 상호작용을 이용한 가상훈련 시스템
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청구항 1항, 청구항 3항, 청구항 7항, 청구항 8항, 청구항 10항 내지 청구항 12항 중 어느 한 항에 기재된 상체 상호작용을 이용한 가상훈련 시스템을 이용하여 가상현실을 통해 훈련을 실시할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 가상현실을 이용한 훈련방법
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