本発明の構成および効果を十分に理解するために、添付した図面を参照して本発明の好ましい実施例を説明する。しかし、本発明は下記に開示される実施例に限定されるものではなく、多様な形態で具現され得、多様な変更を加えることができる。ただし、本実施例に対する説明は、本発明の開示を完全なものとし、本発明が属する技術分野の通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものである。添付された図面で構成要素は、説明の便宜のためにその大きさを実際のものより拡大して図示したものであり、各構成要素の比率は誇張または縮小され得る。
ある構成要素が他の構成要素の「上に」あるとか「接して」いると記載された場合、他の構成要素の上に直接接しているかまたは連結されていてもよいが、中間にさらに他の構成要素が存在してもよいと理解されるべきである。その反面、ある構成要素が他の構成要素の「真上に」あるとか「直接接して」あると記載された場合には、中間にさらに他の構成要素が存在しないものと理解され得る。構成要素間の関係を説明する他の表現、例えば、「〜間に」と「直接〜間に」等も同様に解釈され得る。
「第1」、「第2」等の用語は多様な構成要素の説明に使われ得るが、前記構成要素は前記用語によって限定されてはならない。前記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ使われ得る。例えば、本発明の権利範囲を逸脱することなく「第1構成要素」は「第2構成要素」と命名され得、同様に「第2構成要素」も「第1構成要素」と命名され得る。
単数の表現は文脈上明白に異なることを表現しない限り、複数の表現を含む。「含む」または「有する」等の用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部分品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定するためのものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部分品またはこれらを組み合わせたものが付加され得るものと解釈され得る。
本発明の実施例で使われる用語は異なって定義されない限り、該当技術分野で通常の知識を有する者に通常的に知られている意味と解釈され得る。
以下、添付した図面を参照して本発明の好ましい実施例を説明することによって本発明を詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施例のフィットネスモニタリングシステムを概略的に説明するための構成図である。
図面に図示された通り、本発明の一実施例のシステムは、使用者が身体の所定部位に着用するウェアラブルデバイス1および移動端末2で構成され得る。
ウェアラブルデバイス1は、使用者が遂行した行動に関連する信号を移動端末2に伝送することができる。この時、ウェアラブルデバイス1と移動端末2は、ブルートゥース(登録商標)またはNFC(near field communication)のような近距離無線通信を利用して通信を遂行することができる。これを図面を通じて詳細に説明する。
図2は、本発明の一実施例のウェアラブルデバイスの詳細構成図である。
図面に図示された通り、本発明の一実施例のウェアラブルデバイスは、制御部10、センサ部11、通信部15、バッテリー部16および振動部17を含むことができる。また、センサ部11は加速センサ12、高度センサ13および脈拍センサ14を含むことができる。ただし、図2に図示された構成要素は必ずしも必須のものではなく、それより多い構成要素を有するかそれより少ない構成要素を有するウェアラブルデバイス1で具現されてもよい。
センサ部11の加速センサ12は使用者の行動を区分するために、x、y、z軸の3軸の加速度を測定する3軸センサであり得、使用者の行動に対する加速度を測定することができる。
高度センサ13はウェアラブルデバイスが位置する現在の高度を測定するものであって、大気圧を測定して電圧に変換するものである。
脈拍センサ14は使用者の心拍数を測定することができる。心拍数は運動強度に比例し、最大心拍数が上がるほどカロリー消耗量が増加するため、運動中の心拍数を確認すれば運動強度を把握することができる。
本発明の一実施例では、センサ部11のセンサモジュールとして加速センサ12、高度センサ13および脈拍センサ14を例示的に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、さらに多様なセンサを具備してもよい。
制御部10はセンサ部11で測定された加速度、高度、および心拍数を含む行動と関連した信号を、通信部15を通じて移動端末2に伝送することができる。
通信部15は前述した通り、ブルートゥースまたはNFCのような近距離通信方式によって移動端末2と通信を遂行することができる。
バッテリー部16は本発明のウェアラブルデバイス1の各構成要素に電源を提供することができ、例えばリチウム−ポリマーバッテリーであり得る。
一方、移動端末2は使用者が行動を遂行する時に使用者が携帯または近くに置くものであって、ウェアラブルデバイス1から受信した使用者が遂行した行動に関連する信号を受信して使用者の行動を認識し、行動正確度を判定することができ、または該当動作とどれほど類似するかを示す類似度を判定することもできる。また、移動端末2は最大心拍数、消耗カロリーおよび運動回数に対する情報を使用者に提供することができる。移動端末2の細部構成を図面を参照して説明する。
図3は、本発明の一実施例の移動端末の詳細構成図である。
図面に図示された通り、本発明の一実施例の移動端末2は、制御部20、通信部21、使用者入力部22、ディスプレイ部23および保存部24を含むことができる。ただし、図3に図示された構成要素は必ずしも必須のものではなく、それより多い構成要素を有するかそれより少ない構成要素を有する移動端末2で具現されてもよい。
通信部21は、ウェアラブルデバイス1の通信部15と所定の通信方式によってデータを送受信することができる。この時、通信部21は、ブルートゥースまたはNFCのような近距離通信方式によって移動端末2と通信を遂行することができる。
使用者入力部22は、使用者が移動端末2の動作を制御するための入力データを発生させることができる。
ディスプレイ部23は移動端末2で処理される情報をディスプレイすることができる。ディスプレイ部23は液晶ディスプレイ(liquid crystal display、LCD)、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ(thin film transistor−liquid crystal display、TFT−LCD)、有機発光ダイオード(organic light−emitting diode、OLED)、フレキシブルディスプレイ(flexible display)、3次元ディスプレイ(3D display)のうち少なくとも一つを含むことができる。
ディスプレイ部23とタッチ動作を感知するセンサ(タッチセンサ)が相互レイヤー構造をなす場合(以下、「タッチスクリーン」とする)、ディスプレイ部23は出力装置の他に入力装置である使用者入力部22としても使われ得る。
タッチセンサは、ディスプレイ部23の特定の部位に加えられた圧力またはディスプレイ部23の特定の部位に発生する静電容量などの変化を、電気的な入力信号に変換するように構成され得る。タッチセンサはタッチされる位置および面積だけでなく、タッチ時の圧力までも検出することができるように構成され得る。タッチセンサに対するタッチ入力がある場合、それに対応する信号は制御部20に伝送され、制御部20は該当信号を処理してディスプレイ部23のいずれの領域がタッチされたかなどを分かるようになる。
保存部24は制御部20の動作のためのプログラムを保存することができ、使用者が本発明の一実施例のサービスのためにダウンロードするアプリケーションを保存することもできる。また、保存部24は制御部20が基準パラメーターと行動パラメーターの比較のために、基準パラメーターを保存することができる。
制御部20は通信部21を通じて受信した使用者の行動に関連した信号を受信し、使用者の行動を認知する一方、使用者の特定の行動の正確度または類似度を判断することができる。これについては下記で図面を参照して説明する。
人の何らかの行動は一連の加速度の変化を伴う。例えば、「競走」の場合を仮定する。図4は、所定の行動時に現れる加速信号を示す一例示図である。ただし、本発明の一実施例では「加速信号」を例にして説明しているが、これに限定されるものではなく、ウェアラブルデバイス1のセンサ部11が測定する何らかの種類の信号であってもよい。
すなわち、図4の(a)〜(c)の信号は、複数の人がウェアラブルデバイス1を着用して所定の行動を遂行したケースに該当する加速信号であって、多様な大きさで現れているが、これはほぼ類似するパターンを示していることが分かる。図5は、図4の複数の加速信号を重ねた一例示図である。図5の(a)のように、複数の人がウェアラブルデバイス1を着用して所定の行動を遂行した場合の加速信号は互いに類似するパターンを示していることが分かる。
したがって、本発明の一実施例では、図5の(b)のように、所定の行動に対する重なり信号の複数の信号の終わりを連結してエンベロープ(envelop)5A、5Bを決定し、これを保存部24に保存することができる。すなわち、制御部20は本発明の一実施例のアプリケーションを提供するサーバー(図示されず)から、所定の行動に対する重なり信号のエンベロープを受信して保存部24に保存することができる。説明の便宜のために、以下では、5Aを上部エンベロープとし、5Bを下部エンベロープとする。また、上部および下部エンベロープの間の領域を「エンベロープ領域」とする。このように、上部エンベロープおよび下部エンベロープの間であるエンベロープ領域は、使用者の行動と関連した信号から所定の行動を決定するための領域と言える。
このようなエンベロープは複数の行動に対して定義されて保存部24に保存され得る。制御部20は行動に対するデータが更新されるたびに該当データをサーバー(図示されず)から受信して保存することができる。
すなわち、制御部20は、ウェアラブルデバイス1から使用者の行動と関連した信号を受信してこれを複数のエンベロープとマッチングさせ、このうちマッチング度が所定の比率以上である場合、該当行動を決定することができる。
図6は、本発明の一実施例において制御部が使用者の行動と関連した信号をマッチングして行動を決定する例を説明するための一例示図であって、本発明の一例では使用者の行動と関連した信号として加速信号を例にして説明しているが、これに限定されるものではない。
図6の(a)に図示された通り、ウェアラブルデバイス1から受信した使用者の行動と関連した信号6Aが、所定の行動と関連した上部および下部エンベロープ5A、5Bの間のエンベロープ領域にマッチングする場合、制御部20は、該当エンベロープ5A、5Bに対応する行動をしていることを決定することができる。
また、制御部20は、該当行動と関連して、正確度または類似度を決定して使用者が閲覧できるようにディスプレイ部23を通じてディスプレイすることができる。すなわち、制御部20は、図6の(b)のように、使用者の行動と関連した信号6Bが所定の行動と関連した上部および下部エンベロープ5A、5Bの間のエンベロープ領域に所定の比率(例えば70%)以上マッチングする場合、制御部20は該当エンベロープ領域に対応する行動をしており、正確度または類似度は該当信号6Bが上部および下部エンベロープ5A、5Bの間のエンベロープ領域にマッチングする程度を利用して決定することができる。
図6の(b)の場合、例えば使用者の行動に関連する信号6Bが上部および下部エンベロープ5A、5Bの間のエンベロープ領域に80%マッチングする場合、制御部20は該当エンベロープ5A、5Bに対応する行動をしており、正確度は80%であることを決定して使用者が確認できるようにディスプレイすることができる。
すなわち、制御部20は、前記のような方式で使用者の行動を正確に認知し、使用者の行動の正確度または類似度を決定することができる。これに伴い、制御部20は使用者の行動によって消耗するカロリーを決定し、これを使用者にディスプレイ部23を通じてディスプレイすることができる。
図8は、本発明の適用例を説明するための一例示図である。図面に図示された通り、制御部20はエンベロープ領域のマッチング度により使用者の行動を認知し8A、これを通じて使用者の運動量8B、消耗したカロリー8C、最大心拍数8D、運動時間8Eおよび正確度または類似度8Fを、移動端末2のディスプレイ部23を通じてディスプレイすることができる。
本発明の一実施例では、一つのエンベロープ領域を通じて使用者の行動を決定する例を説明しているが、これに限定されるものではない。例えば、山登りの場合、高度センサ13により測定される信号および加速センサ12により測定される信号が使用者の行動と関連した信号であり得、この場合、複数の信号を保存部24に保存されたエンベロープと比較して使用者の行動を決定することができる。
一方、サッカーのように複雑な行動の場合、制御部20は多様な行動の組み合わせで使用者の行動を決定することができる。すなわち、例えば、歩き、走り、ジャンプ、安定などのそれぞれの行動を決定し、その後これからなる組み合わせで行動を判定することもできる。またはゴルフのように多様な行動の組み合わせからなる場合、保存部24は該当多様な行動の組み合わせからなるエンベロープおよびエンベロープ領域を保存していてもよい。
図7は、本発明の一実施例によりゴルフに対応する加速パターンを説明するための一例示図である。
図面に図示された通り、スイングの各ステップごとに加速信号のパターンがはっきりと区分されることが分かり、制御部20は図7のようにウェアラブルデバイス1から受信される使用者の行動に関連した信号を受信することができる。その後、制御部20は保存部24に保存されたゴルフスイングに関連したエンベロープ領域と比較して、該当動作がゴルフスイングに該当するものであり、正確度または類似度はどの程度であるかを決定することができる。
図9は、本発明の一実施例のフィットネスモニタリングシステムの構成図である。
図面に図示された通り、本発明のフィットネスモニタリングシステムは、ディスプレイ装置3、使用者が着用するウェアラブルデバイス1および移動端末2を含むことができる。
使用者は、ディスプレイ装置3にディスプレイされるトレーナーの動作をウェアラブルデバイス1を着用して遂行することができる。この時、ディスプレイ装置3は、移動端末2から映像をリアルタイムで受信してディスプレイすることができる。ディスプレイ装置3は例えばTVであり得るが、これに限定されるものではなく、パーソナルコンピューター(PC)のディスプレイ部でもよく、またはノートブックコンピュータのディスプレイ部でもよい。またはパッド型のコンピュータでもよい。
このために、移動端末2の通信部21は、所定の通信方式によってディスプレイ装置3と通信を遂行して映像を提供することができる。通信部21は近距離通信方式によって通信を遂行してもよく、またはホームネットワークのための通信方式によってディスプレイ装置3と通信を遂行してもよい。この場合、通信部21は近距離通信のためのモジュールの他に、ホームネットワーク通信のためのモジュールをさらに具備してもよい。
この時、移動端末2にはディスプレイ装置3にディスプレイされる映像がディスプレイされてもよく、ディスプレイされずにディスプレイ装置3にのみディスプレイされてもよい。
ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明のシステムは、ウェアラブルデバイス1と移動端末2だけでも構成され得る。
図10は、本発明の他の実施例のフィットネスモニタリングシステムの構成図である。
図面に図示された通り、使用者は移動端末2のディスプレイ部23を通じてトレーナーの動作を見ることもできる。
すなわち、移動端末2から受信される映像をディスプレイ部23がディスプレイするかまたは移動端末2が直接ディスプレイするかの差の他には差がないため、以下では、説明の便宜のために、図9のシステムを参照して説明する。
ウェアラブルデバイス1を着用した使用者は、移動端末2の保存部24に保存された多様なフィットネス動作のうちいずれか一つを選択することができる。例えば、保存部24に保存される行動の種類は、次のようにツリー化して保存され得る。
ただし、これは例示的なものであって、本発明はこのような動作の保存に限定されるものではなく、さらに多様な行動が保存され得る。また、このような動作はそれぞれ別途に保存されるものではなく、中分類に該当する運動を選択すると、小分類の動作が連続してディスプレイされるように構成されてもよい。
また、保存部24は、このような動作に対応してそれぞれの上部および下部エンベロープおよびその間のエンベロープ領域を保存することができる。すなわち、本発明の一実施例のために、本発明のフィットネスモニタリングシステムを提供するサーバー(図示されず)は、トレーナーの行動と関連した信号を複数回測定し、この信号に対する上部および下部エンベロープを図5のように決定し、各運動に対応して保存することができる。
使用者がいずれか一つの動作を選択すると、図9のようにディスプレイ装置3にトレーナーが該当動作を遂行する映像がディスプレイされ得る。これは、前述した通り、移動端末2の保存部24に保存された映像を制御部20が通信部21を通じてディスプレイ装置3に伝送したものであり得る。または図10のように移動端末2のディスプレイ部23に該当映像がディスプレイされてもよい。
使用者はディスプレイ部23にディスプレイされる映像を確認して該当動作を真似をすると、使用者が着用したウェアラブルデバイス1から使用者の行動と関連した信号が移動端末2に伝送され得る。
移動端末2の制御部20は、該当動作のエンベロープ領域と使用者のウェアラブルデバイス1から伝送される行動に関連した信号を比較して、正確度または類似度を決定することができる。正確度または類似度を決定する方法は、図6の(b)のように、使用者の行動と関連した信号が上部および下部エンベロープ5A、5Bの間のエンベロープ領域にマッチングする(ぴったりと合う)程度を比率で確認して決定することができる。
また、制御部20は、該当動作に対する正確度または類似度にしたがってポイントを付与することもでき、また、該当動作によって消耗するカロリーを決定することもできる。また、該当動作を実施した回数をディスプレイしてもよい。
すなわち、図9のように、制御部20は、トレーナーが該当動作を遂行する映像と共に、使用者の行動に対するポイント9A、消耗カロリー9B、正確度9Cおよび動作を遂行した回数9Dをトレーナーの映像の一領域にディスプレイして、使用者が自分の動作を容易に確認するように提供することができる。
以上の説明では、ウェアラブルデバイス1は使用者が遂行した行動に関連する信号を移動端末2に伝送し、移動端末2は使用者の行動に関連する信号を受信して、これに対してエンベロープ領域に対応する程度により行動を決定し、正確度または類似度を決定することを例にして説明した。しかし、これは例示的なものであって、ウェアラブルデバイス1が使用者が遂行した行動に関連する信号を収集し、これに対してあらかじめ保存したエンベロープ領域に対応する程度により行動を決定し、正確度または類似度を決定してこれを移動端末2に伝送してもよい。
すなわち、この場合、保存される複数の行動に対するエンベロープ領域が保存される保存部と、使用者の行動と関連した信号をエンベロープ領域と比較して、これに対して対応する行動を決定し、使用者の行動の正確度または類似度を決定する制御部がウェアラブルデバイス1に備えられ得る。
この場合、使用者の行動と行動の正確度または類似度は移動端末2に伝送され得、移動端末2のディスプレイ部23に行動の種類と正確度または類似度がディスプレイされ得る。
このような本発明は、使用者の行動と関連した信号から所定の動作に対応する信号範囲に該当するかの可否によって所定の動作であると決定し、また、所定の動作に対応する信号の範囲から外れる比率を確認して動作の正確度を決定することができる。
これによって、本発明は使用者の行動をより正確にどのような動作であるかを判定することができ、動作の正確度を提供してより正確な動作を遂行するように誘導することによって、効果的な運動となるようにすることができる。
以上、本発明に係る実施例が説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当該分野で通常の知識を有する者であればこれから多様な変形および均等な範囲の実施例が可能であることが理解できるはずである。したがって、本発明の真の技術的な保護範囲は、次の特許請求の範囲によって定められるべきである。