KR100938390B1 - 휴대용 운동 자세 교습 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 최적의 운동자세를 제공하는 것에 관한 것으로 특히 운동을 배우는 사용자의 실제 운동자세를 3축 가속도 센서를 적용하여 측정 판단하고 교습 자세 정보를 제공하여 사용자가 운동자세를 보정하고 정확한 운동자세를 학습하도록 하는 휴대용 운동 자세 교습 장치에 관한 것이다. 본 발명은 운동자세를 취하면 X, Y, Z 좌표, 각도, 속도 데이터를 센싱하여 제공하는 가속도 센서와, 전체 동작을 제어하며 상기 가속도 센서에서 수신되는 X, Y, Z 좌표, 각도, 속도 데이터로 이루어진 운동자세 아날로그 궤적 데이터를 디지털로 변환하여 메모리에 저장하고, 미리 권장 운동자세 데이터를 메모리에 등록 제어하는 센서데이터 처리부 및 상기 메모리에 미리 등록한 권장 운동자세 데이터와 가속도 센서를 통하여 수신되는 운동자세 데이터를 비교하여 결과를 제공하는 센서데이터 비교부로 구성되는 마이크로 프로세서와, 사용자가 교습할 운동 종류와 운동 자세를 선택 입력하고 메뉴를 제어하는 키입력부와, 운동자세를 교습시에 알람으로 알려주는 부저와, 마이크로 프로세서의 제어에 의하여 화면으로 보여주며 메뉴의 표시와 운동자세 비교 결과를 디스플레이하는 화면부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

3축 가속도 센서, 운동자세, 교습장치, 화면부, 부저.

Description

휴대용 운동 자세 교습 장치 {Portable apparatus for correction athletics pose }

본 발명은 최적의 운동자세를 제공하는 것에 관한 것으로 특히 운동을 배우는 사용자의 실제 운동자세를 3축 가속도 센서를 적용하여 측정 판단하고 보정 자세 정보를 제공하여 사용자가 운동자세를 교습하고 정확한 운동자세를 학습하도록 하는 휴대용 운동 자세 교습 장치에 관한 것이다.

일반적으로 운동은 모든 사람에게 필요한 것으로 성인의 경우에는 규칙적인 운동이 건강에 도움이 된다는 것은 누구나 알고 있다. 통상 특정한 운동을 취미로 하고자 하는 경우 학원에서 전문 강사로부터 배우게 된다.

종래의 사용자가 운동 자세를 교습하기 위한 방법으로는 운동학원의 강사가 사용자의 운동자세를 관찰 파악하여 보정시키는 방식이 있다.

다른 방식으로는 사용자가 운동하는 모습을 비디오카메라로 촬영하여, 비디오 영상을 판독하면서 자세를 교습하는 방법이 있다.

운동 자세를 촬영하여 보정하는 비디오 영상 판독은 전문 운동선수들이 많이 사용하는 것으로서 기본적으로 비디오카메라와, 영상 판독 장치 등의 고가의 장비 들을 필요로 하며 일반인들이 사용하기에는 많은 비용이 들고, 영상 녹화, 판독 등의 많은 시간을 필요로 하여 보편적으로 사용하기는 힘들다.

또한 일반인이 학원에서 전문 강사를 통하여 운동자세를 교습하기 위해서는 많은 비용을 지불해야 하며, 학원이 아닌 전문 강사가 없는 곳에서는 운동자세를 익히는데 어려움이 있다.

따라서 일반인이나 운동선수가 특정한 운동의 운동자세를 보정하기 위해서는 전문가의 도움이나 고가의 장비를 이용하는 방식만이 가능하므로 운동자세의 교습이 쉽지 않다.

누구에게나 필요한 운동이지만, 운동의 올바른 자세를 배우는 데에는 일반인이나 선수들이나 쉽지 않다. 또한 운동자세 교습 장치는 거의 볼 수 없다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결한 것으로, 본 발명의 목적은 3축 가속도 센서를 적용한 휴대용 운동자세 교습장치로 사용자의 손목이나 팔 부위에 장착하여 다양한 운동 종목에서 사용하는 운동자세를 측정하고 최적의 운동자세 데이터와 비교하여 교습 정보를 제공하는 휴대용 운동 자세 교습 장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 사용자가 운동자세를 실시하면 X, Y, Z 3축의 좌표의 변화와 각도의 변화, 속도의 변동을 파악하여 실시간 운동자세 데이터를 측정하여 제공하는 3축 가속도 센서와, 측정된 운동자세 데이터를 처리하고 정확한 권장 운동자세 데이터와 비교 판단하여 교습이 필요한 정보를 제공하도록 제어하는 마이크로 프로세서와, 권장 운동자세 데이터를 저장하고, 측정되는 운동자세 데이터를 일시 저장 제공하는 메모리와, 운동자세 정보를 화면으로 제공하는 화면부와 알람으로 제공하는 부저로 이루어진 휴대용 운동 자세 교습 장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는 운동자세를 취하면 X, Y, Z 좌표, 각도, 속도 데이터를 센싱하여 제공하는 가속도 센서와, 전체 동작을 제어하며 상기 가속도 센서에서 수신되는 X, Y, Z 좌표, 각도, 속도 데이터로 이루어진 운동자세 아날로그 궤적 데이터를 디지털로 변환하여 메모리에 저장하고, 미리 권장 운동자세 데이터를 메모리에 등록 제어하는 센서데이터 처리부 및 상기 메모리에 미리 등록한 권장 운동자세 데이터와 가속도 센서를 통하여 수신되는 운동자세 데이터를 비교하여 결과를 제공하는 센서데이터 비교부로 구성되는 마이크로 프로세서와, 사용자가 교습할 운동 종류와 운동 자세를 선택 입력하고 메뉴를 제어하는 키입력부와, 운동자세를 교습시에 알람으로 알려주는 부저와, 마이크로 프로세서의 제어에 의하여 화면으로 보여주며 메뉴의 표시와 운동자세 비교 결과를 디스플레이하는 화면부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

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이상에서 설명 드린 본 발명은 휴대용 운동자세 교습장치로 가속도 센서를 이용하여 다양한 운동종목에서 쓰이는 운동자세를 간편하게 학습할 수 있어서 사용자 스스로 잘못된 운동자세를 교습할 수 있다.

또한 본 발명의 운동자세 교습장치는 사용자가 운동 전문가인 경우에는 메모리에 최적의 운동자세 데이터로 등록하여 활용하는 것도 가능하다.

또한, 본 발명의 운동자세 교습장치를 학원에서 사용하면 다수의 회원들이 개인 강사를 두는 것과 동일한 효과를 가질 수 있으므로, 학원 입장에서는 부족한 강사 인력을 저렴한 비용으로 대체가 가능하고, 회원들 입장에서는 정확한 운동자세를 간편하게 배울 수 있어서 운동효과를 극대화 시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

본 발명은 3축 가속도 센서를 이용하여 운동자세를 학습하는 것으로 먼저, 운동자세별로 권장 운동자세 데이터를 메모리에 미리 등록 저장하고, 3축 가속도 센서를 통하여 해당하는 운동자세를 취할 때 수신되는 운동자세 데이터를 마이크로 프로세서에서 권장 운동자세 데이터와 비교 판단하여 화면부를 통하여 교습 정보를 제공하여 사용자가 스스로 불필요한 운동자세를 보정할 수 있도록 하는 운동 자세 교습 장치 및 방법이다.

도 1은 본 발명의 운동 자세 교습 장치의 구성도이다.

본 발명의 운동자세 교습 장치(200)는 3축 가속도 센서(30), 마이크로프로세서(40), 메모리(50), 화면부(60), 키입력부(70), 부저(80) 등으로 구성된다.

마이크로 프로세서(40)는 운동자세 교습장치를 전반적으로 제어하며, 센서데이터 처리부(42)와 센서데이터 비교부(44)가 설치된다.

센서데이터 처리부(42)는 3축 가속도 센서(30)를 통하여 실시간으로 수신되는 운동자세 데이터와 미리 설정한 권장 운동자세 데이터를 메모리(50)에 저장하고 제어한다.

센서데이터 비교부(44)는 실시간으로 수신되는 운동자세 데이터와 미리 저장된 정확하고 권장 운동자세 데이터를 비교하여 차이점을 파악한다.

화면부(60)는 LCD 등으로 설치되어 화면으로 비교 결과 데이터를 제공하여 최적의 운동자세를 편리하게 학습할 수 있도록 한다. 부저(80)는 화면부(60)와 같이 사용자에게 측정 결과를 제공시에 활용된다. 키입력부(70)는 사용자가 메뉴의 선택과 운동자세 데이터의 등록시 사용된다.

본 발명의 운동자세 교습 장치(200)는 사용자의 손목 등의 부위에 장착하여 운동자세를 측정한다.

사용자는 원하는 운동 항목과 세부 메뉴를 선택한 후에 선택한 운동자세를 수회 또는 수십회 지시대로 반복하면, 3축 가속도 센서(30)에서 X, Y, Z 좌표 정보 와 각도, 속도 정보를 센싱한 운동자세 데이터를 마이크로 프로세서(40)로 제공한다.

마이크로 프로세서(40)는 3축 가속도 센서(30)를 통하여 측정한 운동자세 데이터를 메모리(50)에 저장하고, 미리 저장된 권장 운동자세 데이터와 비교하여 교습이 필요한 운동자세를 파악하고, 이를 화면부(60)를 통하여 디스플레이시켜서 사용자는 보정이 필요한 자세를 파악할 수 있다.

본 발명의 운동자세 교습장치(200)는 다양한 운동 종목에 적용할 수 있으며 탁구, 테니스, 배드민턴, 골프, 야구 등의 다양한 운동에 활용할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 의한 운동자세 교습장치(200)의 외형도이다. 도 2는 사용자의 손목에 장착하는 결합부가 있는 운동자세 교습장치(200)의 예를 나타낸 것이다.

본 발명의 도 2에서는 탁구 스매싱, 탁구 컷트 동작과 테니스 포핸드와 백핸드의 운동자세를 운동자세 교습장치(200)를 활용하여 학습하는 예를 보여주고 있다.

먼저, 최적의 탁구 스매싱, 탁구 컷트 운동자세와 테니스 포핸드와 백핸드의 운동자세 데이터를 메모리(50)에 저장한다.

사용자가 탁구 스매싱 메뉴를 키입력부(70)를 제어하여 선택한 후, 탁구라켓을 이용하여 설정한 횟수 또는 지시하는 횟수만큼 스매싱 동작을 실시한다.

사용자가 실시한 탁구 스매싱 동작의 운동자세 데이터는 3축 가속도 센서(30)에서 X, Y, Z 좌표 정보와 각도의 변화, 속도 변화 정보 등을 측정하여 마이 크로 프로세서(40)로 제공한다.

마이크로 프로세서(40)는 측정된 아날로그 데이터를 디지털로 변환하여 메모리(50)에 저장하고, 마이크로 프로세서(40)의 센서데이터 비교부(44)는 메모리에 저장된 탁구의 스매싱 동작에 해당하는 권장 운동자세 데이터와 비교하여 보정이 필요한 부분을 파악을 한다.

마이크로 프로세서(40)는 비교된 운동자세 정보를 화면부(50)를 통하여 다양한 방식으로 제공하여 사용자가 자신의 운동자세와 권장 운동자세와의 차이점과 문제점을 파악할 수 있으므로 보다 향상된 운동자세를 실제로 습득할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 운동자세 교습장치를 사용자의 손목에 장착한 후에 운동자세를 수회 내지 수십 회 반복하면, 운동자세 교습장치에서 사용자의 운동자세를 3축 가속도 센서를 이용하여 측정하고, 권장하는 최적의 운동자세와 비교하여 정확한 자세 정보를 빠르고 간단하게 제공한다.

또한, 본 발명의 권장 운동자세 데이터는 초보과정, 중간과정, 선수과정에 맞는 레벨별 운동자세 정보를 제공하여 일반인 뿐만 아니라 운동선수들도 활용할 수 있어서 이용범위가 매우 넓다.

또한, 최적의 권장 운동자세는 사용자가 직접 메뉴를 제어하여 등록하는 것도 가능하다.

도 3은 운동자세에서 탁구 스매싱의 예를 도시한 것이다.

도 3에서는 탁구라켓(300)의 움직임의 예를 나타낸 것으로, 스매싱시 상승 궤적(310)과 스매싱시 하강 궤적(320)의 예를 도시하고 있다.

본 발명의 운동자세 교습장치(200)를 탁구의 스매싱에 적용하면 먼저, 손목에 운동자세 교습장치(200)를 장착한다.

사용자가 탁구의 스매싱 동작을 선택하여 실시하면 도 3의 예와 같이 상승과 하강의 궤적을 3축 가속도 센서(30)를 통하여 측정하고, 이를 메모리에 저장된 권장 운동자세 데이터와 비교하여 교습이 필요한 정보가 있는 경우 화면부(50)와 부저(80)를 통하여 제공한다.

언급한 바와 같이, 사용자는 운동자세 교습장치(200)를 탁구 라켓을 든 손목에 부착하여, 상승, 하강 스매싱 시 일어나는 아날로그 궤적 데이터를 디지털 데이터로 변환하여 메모리에 권장 운동자세 데이터로 등록하여 활용하는 것도 가능하다.

도 4는 본 발명에 의한 운동자세 교습장치를 이용하여 운동자세를 학습하는 동작 순서도이다.

먼저, 본 발명의 운동자세 교습장치(200)를 사용자의 손목 등에 견고하게 장착을 한다(S500).

사용자는 측정하고자 하는 운동의 종류를 선택하고, 세부 운동자세를 선택한다. 도 3을 참조하면, 사용자는 탁구의 스매싱 동작을 선택한다(S510).

사용자는 지시에 따라서 수회 또는 수십 회의 스매싱 동작을 실시한다(S520).

사용자가 탁구의 스매싱 동작을 실시하면 3축 가속도 센서(30)를 통하여 3축의 변위, 각도, 속도 등으로 이루어진 운동자세 데이터가 측정되며, 마이크로 프로 세서(40)의 센서데이터 처리부(42)는 수신되는 측정 데이터를 메모리(50)에 저장한다(S530~S540).

다음에 마이크로 프로세서(40)의 센서데이터 비교부(44)는 메모리(50)에 저장된 권장 운동자세 데이터와 사용자의 운동자세 데이터를 비교한다(S550).

마이크로 프로세서(40)는 비교결과를 화면부(60)를 통하여 제공하고, 사용자는 비교된 운동자세 정보를 확인하고 자신의 운동자세를 학습하게 된다(S560).

본 발명의 운동자세 교습 장치는 탁구뿐만 아니라, 테니스, 태권도 등 여러 가지 운동종목에 적용이 가능하며 적은 비용으로 정확하고 최적의 운동자세를 바로 잡을 수 있어서 전문 운동선수들뿐만 아니라 일반 사용자들에게 아주 유용하게 쓰일 수 있다.

지금까지 본 발명의 실시 예의 구성 및 동작에 대해 설명하였다. 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형을 가할 수 있다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 본 발명의 운동 자세 교습 장치의 구성도.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 의한 운동자세 교습장치의 외형도.

도 3은 운동자세에서 탁구 스매싱의 예를 도시한 것.

도 4는 본 발명에 의한 운동자세 교습장치를 이용하여 운동자세를 교습하는 동작 순서도.

<도면의 주요부호에 대한 설명>

30 : 3축 가속도 센서 40 : 마이크로프로세서

50 : 메모리 60 : 화면부

200 : 운동자세 교습 장치

Claims (6)

1. 운동자세를 취하면 X, Y, Z 좌표, 각도, 속도 데이터를 센싱하여 제공하는 가속도 센서와;

   전체 동작을 제어하며 상기 가속도 센서에서 수신되는 상기 X, Y, Z 좌표, 각도, 속도 데이터로 이루어진 운동자세 아날로그 궤적 데이터를 디지털로 변환하여 메모리에 저장하고, 미리 권장 운동자세 데이터를 메모리에 등록 제어하는 센서데이터 처리부; 및 상기 메모리에 미리 등록한 상기 권장 운동자세 데이터와 상기 가속도 센서를 통하여 수신되는 운동자세 데이터를 비교하여 결과를 제공하는 센서데이터 비교부로 구성되는 마이크로 프로세서와;

   사용자가 교습할 운동 종류와 운동 자세를 선택 입력하고 메뉴를 제어하는 키입력부와, 운동자세를 교습시에 알람으로 알려주는 부저와, 상기 마이크로 프로세서의 제어에 의하여 화면으로 보여주며 메뉴의 표시와 운동자세 비교 결과를 디스플레이하는 화면부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 운동 자세 교습 장치.
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