KR101719572B1

KR101719572B1 - 아령운동 식별장치 및 이를 이용한 식별방법

Info

Publication number: KR101719572B1
Application number: KR1020150090271A
Authority: KR
Inventors: 이용구; 이은정
Original assignee: 한국기계연구원
Priority date: 2015-06-25
Filing date: 2015-06-25
Publication date: 2017-03-24
Also published as: KR20170000985A

Abstract

상기 아령운동 식별장치 및 이를 이용한 식별방법에서, 상기 아령운동 식별장치는 센서부 및 통신부를 포함한다. 상기 센서부는 아령의 내부에 형성되어 상기 아령이 이동하는 방향 및 가속도를 감지하고, 상기 통신부는 상기 아령의 내부에 형성되어 다른 아령 또는 외부전자기기와 통신하며, 상기 센서부는 상기 아령의 X, Y 및 Z축 각각에서의 이동경로 및 회전을 측정하여 아령운동의 종류를 식별한다.

Description

아령운동 식별장치 및 이를 이용한 식별방법{DEVICE FOR DISCRIMINATING DUMBBELL EXERCISE AND A METHOD BY USING THE SAME}

본 발명은 아령운동 식별장치 및 이를 이용한 식별방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용자가 아령을 사용하여 운동하는 종류를 가속도 센서 및 자이로 센서를 통해 식별하는 아령운동 식별장치 및 이를 이용한 식별방법에 관한 것이다.

일반적으로 아령은 가정과 같은 실내에서 근력운동으로 유용하게 쓰일 수 있는 운동기구들 중 하나이다. 따라서, 최근에는 가정에서 철봉, 바벨 또는 아령과 같은 소형운동기구들을 사용하여 실내에서 근력운동을 하는 인구가 증가하고 있다.

하지만, 가정에서 근력운동을 하는 경우 트레이너의 가이드를 받아서 체계적으로 근력운동하는 것이 쉽지 않고 피트니스 센터에서 또한 트레이너가 전담하여 가르치지 않는 이상 혼자서 체계적으로 다양한 아령운동에 각각에 대한 운동량을 계수하고 늘려가는 것은 쉽지않으므로, 아령의 내부에 센서를 형성하여 운동량과 아령운동의 종류를 감지하여 운동 후에 기록을 확인할 수 있는 기술이 필요하다.

이와 관련하여 대한민국 특허등록 제10-1341671은 사용자가 회전 및 반복운동을 실행하는 운동기구의 운동량을 확인하는 운동량 측정기구의 발명을 개시하고 있고, 대한민국 특허등록 10-1032978호는 모션센서를 통해 동작의 궤적, 반복횟수, 운동 속도 등을 측정하여 USB 형태의 메모리에 저장하는 발명을 개시하고 있으나, 아령운동의 종류를 식별하는 방법은 개시하지 않고 있다.

따라서, 사용자가 다양한 아령운동을 수행하는 경우 각각의 아령운동에 다른 운동량을 측정할 수 있는 기술의 필요성이 증가하고 있다.

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 내부에 자이로센서 및 가속도센서를 형성하여 아령의 이동 및 위치를 감지하는 아령운동 식별장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 아령운동 식별장치를 이용한 식별방법을 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 상기 아령운동 식별장치 및 이를 이용한 식별방법에서, 상기 아령운동 식별장치는 센서부 및 통신부를 포함한다. 상기 센서부는 아령의 내부에 형성되어 상기 아령이 이동하는 방향 및 가속도를 감지하고, 상기 통신부는 상기 아령의 내부에 형성되어 다른 아령 또는 외부전자기기와 통신하며, 상기 센서부는 상기 아령의 X, Y 및 Z축 각각에서의 이동경로 및 회전을 측정하여 아령운동의 종류를 식별한다.

일 실시예에서, 상기 센서부는 가속도센서 및 자이로센서를 포함하고, 상기 가속도센서는 원위치부터 이동한 위치까지 변화하는 X, Y 및 Z축의 가속도 값을 감지하고, 상기 자이로센서는 상기 X, Y 또는 Z축을 기준으로 회전하는 양을 측정할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 센서부는 상기 아령이 사용자의 손에 의해 파지된 것을 감지하면, 상기 자이로센서 및 상기 가속도센서를 활성화하는 감지센서를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 센서부는 진동감지센서를 더 포함하고 상기 진동감지센서는 상기 아령의 손잡이 내부에 형성되고 상기 아령에 발생하는 진동을 감지하며 상기 진동감지센서는 상기 진동을 감지하면 상기 가속도센서를 활성화시킬 수 있다.

일 실시예에서 상기 자이로센서는 상기 X, Y 또는 Z축을 기준으로 일정한 각도로 회전시키면 상기 가속도센서를 활성화할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 아령의 끝단에 형성되어 상기 가속도부를 활성화시키는 스위치부를 더 포함할 수 있다.

상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에서, 상기 아령의 내부에 형성되는 진동감지센서, 자이로센서 및 가속도센서를 활성화 시키는 단계, 아령운동의 시작 및 상기 아령의 가속도값 및 각속도를 측정하여 운동데이터를 도출하는 단계, 상기 미리 측정된 아령운동들에 따른 가속도값 및 각속도들을 포함하는 데이터베이스에서 상기 운동데이터와 유사한 운동데이터들을 포함하는 아령운동들을 도출하는 단계, 상기 도출된 복수의 아령운동들 중 하나의 아령운동의 선택 및 아령운동의 식별여부를 판단하는 단계, 상기 아령운동의 식별여부를 판단하는 단계에서 상기 도출된 복수의 아령운동들 중 실제로 운동한 상기 아령운동으로 수동으로 선택하고 학습하며, 상기 도출된 복수의 아령운동들 중 실제 운동한 상기 아령운동의 부재 시 상기 데이터베이스를 검색하여 실제 운동한 상기 아령운동을 선택하는 단계 및 실제 운동한 상기 아령운동이 선택된 경우 상기 아령운동의 식별을 완료하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 아령운동 식별장치 및 이를 이용한 식별방법에서, 상기 아령운동 식별장치는 내부에 가속도센서 및 자이로센서를 형성하여 아령운동 식별장치가 이동하는 동안 가속도값 및 각속도를 측정하여 아령운동에 의해 이동하는 아령의 이동 경로를 파악할 수 있다.

또한, 아령운동 식별장치는 사용자가 아령운동을 위한 자세를 취하는 동안 가속도센서의 불필요한 가속도값 측정을 방지하기 위해 자이로센서, 진동감지센서 또는 스위치부가 각각 회전, 진동 또는 스위치부에 압력을 가하는 단순한 동작을 통해 가속도센서를 활성화시킬 수 있어 정확한 아령의 이동경로를 파악할 수 있는 장점이 있다.

또한, X, Y 및 Z축에 해당하는 가속도값 및 각속도를 포함하는 운동데이터를 데이터베이스에 저장된 다양한 아령운동에 해당하는 운동데이터들과 비교하여 정확한 아령운동을 식별할 수 있고, 아령운동의 식별이 어렵거나 다른 경우 다양한 선택된 아령운동들 중 사용자가 선택하면 스스로 학습하여 사용자의 아령운동에 따른 운동데이터를 확보하고 적용할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 아령운동 식별장치를 나타내는 사시도이다.
도 2 및 3은 도 1의 아령운동 식별장치로 운동하는 상태의 예를 나타내는 사시도들이다.
도 4는 도 2 및 3의 아령운동으로 도출되는 운동데이터를 나타내는 그래프이다.
도 5 내지 7은 도 1의 아령운동 식별장치로 운동하는 또 다른 상태의 예를 나타내는 사시도들이다.
도 8은 도 5 내지 7의 아령운동으로 도출되는 운동데이터를 나타내는 그래프이다.
도 9 및 10은 도 1의 아령운동 식별장치를 사용하여 아령운동을 식별하는 아령운동 식별방법을 나타내는 흐름도들이다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 아령운동 식별장치 및 이를 이용한 식별방법에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

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 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 아령운동 식별장치를 나타내는 사시도이다.

도 1을 참조하면, 아령운동 식별장치(100)는 센서부(200), 진동부(300), 중량부(400), 통신부(500) 및 스위치부(600)를 포함한다.

상기 센서부(200)는 감지센서(210), 가속도센서(220), 자이로센서(230) 및 진동감지센서(240)를 포함하고, 상기 중량부(400)는 배터리(410)를 포함한다.

상기 아령운동 식별장치(100)의 중앙에 위치한 손잡이의 내부에는 상기 센서부(200)가 형성된다. 상기 센서부(200)는 사용자의 손을인식하고 상기 아령의 이동에 따른 X, Y 및 Z축의 가속도값 및 각속도를 포함하는 운동데이터를 산출할 수 있고, 상기 운동데이터를 분석하여 상기 아령운동의 종류를 파악할 수 있다.

상기 감지센서(210)는 적외선 등을 사용하여 사용자의 손이 상기 손잡이를 파지하는 것을 감지할 수 있다. 사용자의 손이 상기 손잡이를 파지하면, 상기 감지센서(210)는 이를 감지하고 상기 진동감지센서(240) 및 상기 자이로센서(230)를 활성화시킨다. 그리고 상기 가속도센서(220)는 사용자가 상기 아령을 파지하고 아령운동을 하기위한 자세를 갖추기 위한 일정한 시간이 지난 후에 활성화된다.

상기 진동감지센서(240)는 상기 아령운동 식별장치(100)의 내부에 형성되고, 상기 아령운동 식별장치(100)에 가해지는 충격에 의한 진동을 감지할 수 있다. 상기 진동감지센서(240)가 진동을 감지하면, 상기 가속도센서(220)는 바로 활성화되어 사용자의 아령운동을 식별하는데 필요한 가속도값을 측정하게 된다. 이 기능은 사용자가 상기 아령운동 식별장치(100)를 양손에 파지한 경우 빠른 시간 내에 아령운동자세를 취하는 상태에서 상기 가속도센서(220)를 수동으로 활성화시킬 필요가 있을 때 유용하게 사용될 수 있다.

예를 들어, 사용자가 상기 아령운동 식별장치(100)를 양손에 쥐고 단시간에 아령운동자세를 취한 상태의 경우, 상기 가속도센서(220)를 활성화시켜 아령운동을 시작하기 위해 주변의 운동기구들의 프레임과 상기 아령운동 식별장치(100)를 낮은 강도로 충돌시켜 진동을 발생시켜 바로 아령운동을 진행할 수 있고, 상기 아령운동 식별장치(100)가 서로 근접하게 위치한 상태의 아령운동의 경우 상기 아령운동 식별장치(100)를 서로 충돌시켜 바로 아령운동을 진행할 수 있는 장점이 있다.

상기 자이로센서(230)는 상기 아령운동 식별장치(100)의 내부에 형성되고, 상기 X, Y 및 Z축을 기준으로 일정한 각도로 회전하는 상기 아령운동 식별장치(100)의 각속도를 측정할 수 있다. 여기에서 상기 X축을 축으로 회전하는 것을 제1 회전, 상기 Y축을 축으로 회전하는 것을 제2 회전 및 상기 Z축을 축으로 회전하는 것을 제3 회전으로 정의한다.

또한, 상기 자이로센서(230)는 아령운동의 식별을 위한 각속도를 측정하는 것과 함께, 상기 진동감지센서(240)의 경우처럼 사용자가 단시간에 아령운동을 위한 자세를 취하여 상기 가속도센서(220)의 활성화를 위한 시간이 남아있을 경우, 바로 아령운동을 실시하기 위해 상기 아령운동 식별장치(100)를 상기 X, Y 또는 Z축을 기준으로 일정한 각도로 회전시켜 상기 가속도센서(220)를 즉각적으로 활성화시킬 수 있다.

예를 들어, 사용자가 상기 아령운동 식별장치(100)를 파지하고 단시간내에 아령운동을 위한 자세를 취한 경우, 상기 아령운동 식별장치(100)를 파지한 상태에서 상기 제1 내지 제3 회전들을 통해 상기 가속도센서(220)를 바로 활성화시킬 수 있고 이를 통해 불필요하게 상기 가속도센서(220)가 활성화되기까지 기다릴 필요없는 장점이 있다.

그리고, 사용자가 상기 아령운동 식별장치(100)를 파지하고 아령운동을 위한 자세를 취하는 동안 상기 가속도센서(220)는 비활성화상태이므로 상기 아령운동의 종류를 식별하기 위해 필요한 상기 운동데이터에 불필요한 상기 가속도값이 포함되지 않으므로 정확한 상기 아령운동의 종류를 분석할 수 있는 장점이 있다.

상기 가속도센서(220)는 상기 아령운동 식별장치(100)의 내부에 형성되고, 상기 아령운동 식별장치(100)가 이동하는 방향으로 산출되는 가속도값을 측정할 수 있다. 따라서, 상기 가속도센서(220)를 통해 상기 X, Y 또는 Z축으로 향해 발생하는 가속도값을 측정할 수 있고, 상기 아령운동 식별장치(100)가 어떠한 방향으로 얼마나 이동하는지를 파악할 수 있다. 또한, 상기 자이로센서(230)의 각속도는 상기 X, Y 또는 Z축을 기준으로 상기 아령운동 식별장치(100)가 얼마나 회전하는지를 분석할 수 있다.

따라서 상기 가속도센서(220)를 통한 상기 가속도값으로 상기 아령운동 식별장치(100)가 이동하여 도달한 지점까지 어떠한 방향으로 어느 정도의 거리로 이동하였는지를 판단할 수 있고, 상기 자이로센서(230)의 각속도를 통해 상기 아령운동 식별장치(100)가 어떠한 축을 기준으로 얼마나 회전하였는 지를 판단할 수 있으므로, 상기 X, Y 및 Z축에 따른 가속도값 및 상기 각속도를 포함하는 운동데이터들을 아령운동을 통해 측정하고 데이터베이스에 저장되는 미리 측정한 복수의 아령운동에 따른 운동데이터들과 비교분석을 통해 다르게 분류되는 다양한 아령운동의 종류를 식별할 수 있다.

상기 데이터베이스는 상기 아령을 사용하여 운동할 수 있는 다양한 자세들 및 운동법들 각각에 대한 상기 가속도값 및 상기 각속도값을 포함하고 있다. 예를 들어, 불가리안 스플릿 스쿼트(Bulgarian Split Squat)의 경우 한 쪽 발등을 뒤에 형성되는 받침대에 위치시키고, 양손을 늘어뜨린채로 몸을 수직으로 세운 상태에서 한 쪽 무릎으로 일어서다가 앉는 동작을 반복하는 운동법이고, 사용자는 상기 아령을 파지한 상태에서 상기 Z축을 따라 반복적으로 이동하므로, 상기 Z축을 따라 변하는 상기 가속도값을 제외하고는 상기 각속도값의 변화는 없으며, 이 경우 상기 가속도값은 (X:0 Y:0 Z:1)으로 상기 각속도값은(X:0 Y:0 Z:0)으로 상기 데이터베이스에 저장된다. 이 경우 상기 가속도값의 (Z:1)은 상기 아령이 상기 Z축을 따라 이동하는 거리에 따라 값이 달라질 수 있다.

또한, 디클라인 덤벨 플라이(Decline dumbbell fly)의 아령운동방법의 경우, 테이블에 누운 상태에서 양손에 파지한 덤벨을 어깨 높이까지 하강시키고 다시 팔을 펴서 상기 Z축을 따라 상승시키는 방법으로, 상하로 손목의 회전이 90° 발생하는 경우 상기 아령의 가속도값은 (X:0 Y:0 Z:1)으로 상기 각속도값은(X:0 Y:0 Z:0.25)으로 산출될 수 있고, 사용자가 상기 디클라인 덤벨 플라이를 운동하면서 상기 가속도값 및 상기 각속도값과 유사한 값이 발생할 경우 상기 디클라인 덤벨 플라이로 운동한다는 정보 및 그에 따라 발달하는 근육의 위치를 사용자에게 표시할 수 있다. 또한, 사용자는 새로운 아령운동방법을 개발한 경우 상기 아령운동 식별장치(100)를 사용하면서 발생한 상기 가속도값 및 상기 각속도값을 입력하고 저장하여 새로운 아령운동방법 이름을 명명하고 다음에 같은 방법으로 운동할 경우 상기 아령운동 식별장치(100)는 자동으로 사용자의 운동방법을 감지할 수 있다.

따라서, 상기 아령운동 식별장치(100)는 사용자가 상기 아령으로 운동을 시작하면 상기 아령운동 식별장치(100)의 내부 또는 외부에 형성되는 상기 데이터베이스에 저장된 다양한 상기 아령운동에 대한 상기 가속도값들 및 상기 각속도값들을 포함하는 운동데이터들을 검색하여 사용자가 운동하는 아령운동에서 발생하는 상기 가속도값 및 각속도값과 유사한 상기 운동데이터를 포함하는 아령운동을 선택하여 사용자의 운동시간과 횟수에 따른 훈련강도를 제시할 수 있고, 더 효과적인 운동방법을 제시할 수 있는 장점이 있다.

상기 진동부(300)는 상기 아령운동 식별장치(100)의 내부에 형성되고, 사용자가 상기 아령운동 식별장치(100)를 파지하여 상기 감지센서(210)가 사용자의 파지여부를 알리기 위해 진동을 할 수 있고, 상기 가속도센서(220)가 활성화되는 경우 아령운동의 시작가능여부를 알려주기 위해 진동할 수 있다.

상기 중량부(400)는 상기 손잡이부의 양쪽 측면에 탈착 또는 부착이 가능하도록 결합되고, 다양한 부피 및 중량을 가질 수 있다. 상기 중량부(400)의 내부에는 상기 배터리(410)가 형성되어 상기 센서부(200), 상기 진동부(300) 및 상기 스위치부(600)에 전원을 공급할 수 있다. 상기 배터리(410)는 일정한 중량을 형성하므로 상기 중량부(400)의 내부에 형성되어 상기 아령운동을 위한 중량조절을 위해 사용될 수 있다.

상기 통신부(500)는 상기 아령운동 식별장치(100)의 내부에 형성되고, 상기 센서부(200)가 감지하고 측정한 상기 X, Y 및 Z축에 관한 가속도값 및 각속도를 포함하는 운동데이터를 외부의 전자기기에 송신할 수 있다. 사용자는 상기 운동데이터를 상기 통신부(500)를 통해 스마트폰이나 태블릿 컴퓨터 또는 컴퓨터로 전송받아 이를 분석하여 체계적인 아령운동을 계획하고 실천할 수 있는 장점이 있다.

상기 스위치부(600)는 상기 아령운동 식별장치(100)의 양쪽 끝단에 형성되고, 사용자가 상기 스위치부(600)에 압력을 가하여 누르는 경우, 상기 가속도센서(220) 및 상기 자이로센서(230)가 바로 활성화될 수 있다. 이를 통해 상기 진동감지센서(240)의 경우와 동일하게 상기 아령운동을 위한 아령운동자세를 취하고 상기 가속도센서(220)가 활성화되기까지 불필요한 시간을 소비할 필요가 없는 장점이 있다.

예를 들어, 사용자가 상기 아령운동 식별장치(100)를 파지하고 아령운동을 위한 자세를 단시간에 취한 경우, 상기 가속도센서(220)가 활성화되기까지 일정한 시간동안 기다려야하는 것을 피하기 위해 상기 아령운동 식별장치(100)의 양쪽에 형성된 상기 스위치부(600)를 서로 부딪히거나, 상기 스위치부(600)를 주위의 다른 운동기구의 프레임에 접촉하여 누르면 상기 스위치부(600)가 작동하여 상기 가속도센서(220)를 즉각적으로 활성화 시킬 수 있다.

또한, 상기 아령운동 식별장치(100)는 한 쪽 손에 파지되어 있는 상기 아령운동 식별장치(100)의 상기 스위치부(600)만을 작동시켜 상기 아령운동 식별장치(100)의 상기 가속도센서(220)를 활성화 시킴과 동시에 상기 통신부(500)를 통해 다른 쪽의 손에 파지하고 있는 상기 아령운동 식별장치(100)의 상기 가속도센서(220)를 자동으로 활성화 시킬 수 있다.

또한, 사용자는 한쪽 손을 상기 X, Y 또는 Z축을 기준으로 회전시키거나 충격을 가하여 한 쪽 손에 파지하고 있는 상기 아령운동 식별장치(100)에 형성된 상기 자이로센서(230) 또는 상기 진동감지센서(240)가 회전 또는 진동을 감지하게하여 상기 통신부(500)를 통해 양쪽 손에 파지하고 있는 상기 아령운동 식별장치(100)의 상기 가속도센서(220)를 자동으로 활성화시킬 수 있어 사용자의 편의성이 증가하는 장점이 있다.

도 2 및 3은 도 1의 아령운동 식별장치로 운동하는 상태의 예를 나타내는 사시도들이다. 도 4는 도 2 및 3의 아령운동으로 도출되는 운동데이터를 나타내는 그래프이다.

도 2 내지 4를 참조하면, 사용자는 상기 아령운동 식별장치(100)를 파지한 상태에서 제1 방향으로 이동시키고 다시 제자리로 돌아오는 아령운동을 한다.

도 2의 상기 아령운동 식별장치(100)는 상기 가속도센서(220)가 활성화된 상태에서 상기 아령운동 식별장치(100)를 제1 방향으로 이동하기 전의 상태를 나타내고, 움직이기 전이므로 상기 가속도센서(220) 및 상기 자이로센서(230)의 가속도값 및 각속도는 측정되지 않는다.

이 상태에서 상기 아령운동 식별장치(100)가 제1 방향으로 움직이기 시작하면, 상기 가속도센서(220)는 상기 Z축 선상에서의 가속도값의 가파른 증가를 측정할 수 있고, 또한 팔이 굽혀지면서 상기 아령운동 식별장치(100)를 Y축 선상에서 몸쪽으로 당기므로 상기 Z축 선상에서의 가속도값보다는 작은 상기 Y축에서의 가속도값을 측정할 수 있다.

도 4의 그래프는 반복되는 상기 아령운동을 통해 측정되는 상기 가속도값의 그래프를 나타내고, 상기 Z축 선상에서의 상기 아령운동 식별장치(100)의 이동이 대부분을 차지하므로 제1 구간에서의 제1 Z축 플롯(700)이 차지하는 면적 및 가속도값의 크기가 크고, 상기 아령운동 식별장치(100)는 상기 Z축선상에서 이동함과 동시에 상기 몸쪽으로 이동하므로 상기 Y축 선상에서 상기 가속도값이 측정된다. 하지만, 상기 X축선상에서의 상기 아령운동 식별장치(100)의 이동은 발생하지 않으므로, 제1 X축 플롯(700)은 평행하게 유지된다.

따라서, 상기 Z축의 가속도값의 크기는 상기 Y축에서의 가속도값의 크기보다 크고 상기 Z축의 가속도값과 상기 Y축의 가속도값의 상대적인 비율을 상기 데이터베이스 내부에 저장된 다양한 아령운동들에 대한 가속도값 및 각속도를 포함하는 운동데이터들의 X, Y 및 Z축 간의 가속도값의 비율과 비교하여 가장 유사한 운동데이터를 찾을 수 있다.

가장 유사한 상기 운동데이터를 상기 데이터베이스에서 찾으면 상기 운동데이터에 해당하는 아령운동의 종류를 찾아낼 수 있고, 상기 제1 구간의 횟수를 통해 운동량을 함께 측정할 수 있다.

도 5 내지 7은 도 1의 아령운동 식별장치로 운동하는 또 다른 상태의 예를 나타내는 사시도들이다. 도 8은 도 5 내지 7의 아령운동으로 도출되는 운동데이터를 나타내는 그래프이다.

도 5 내지 8을 참조하면, 도 5는 사용자가 상기 아령운동 식별장치(100)를 파지하고 팔을 구부리면서 끌어당겨 상기 아령운동 식별장치(100)의 위치를 어깨와 근접한 위치로 끌어당긴 상태로 아령운동을 준비하고 있고, 도 6의 상기 아령운동 식별장치(100)는 상기 Z축을 축으로 90° 회전하며 상기 Z축 방향을 향해 이동한 상태이며, 도 7의 상기 아령운동 식별장치(100)는 도 6의 상태에서 다시 상기 Z축을 축으로 90°회전하며 상기 아놀드덤벨프레스의 하나의 동작을 마무리하는 상태를 나타낸다.

사용자는 상기 아령운동 식별장치(100)를 파지한 상태에서 상기 아령운동 식별장치(100)를 상기 Z축 방향을 향해 이동시키며 운동하게 된다. 이 때 사용자는 상기 아령운동 식별장치(100)를 상기 Z축을 축으로 180°회전시키면서 상기 Z축 방향으로 이동시킨다.

또한, 상기 아령운동 식별장치(100)는 상기 Z축을 축으로 180°회전하면서 상기 팔꿈치가 몸과 이격되어 상기 Z축 방향으로 이동하기 때문에 상기 가속도센서(220)는 상기 아령운동 식별장치(100)의 상기 X축 선상에서의 가속도값을 측정할 수 있다.

따라서, 상기 가속도센서(220)는 상기 Z축 방향으로 이동하는 상기 아령운동 식별장치(100)의 이동을 감지하여 상기 Z축 방향에 대한 가속도값을 측정하고, 상기 X축 선상에서 이동하는 상기 아령운동 식별장치(100)의 이동을 감지하여 상기 X축 선상의 가속도값을 측정할 수 있고, 상기 자이로센서(230)는 상기 Z축을 축으로 180° 회전하는 상기 아령운동 식별장치(100)의 회전에 의한 각속도를 모두 포함하는 운동데이터를 측정할 수 있다.

상기 아령운동 식별장치(100) 또는 상기 전자기기는 상기 데이터베이스의 운동데이터들과 상기 Z축의 가속도값, 상기 X축의 가속도값 및 상기 Z축을 축으로 회전하는 각속도를 포함하는 상기 운동데이터와 비교하여 아령운동의 종류를 식별할 수 있다.

도 8에서 상기 제1 구간의 상기 제2 Z축 플롯(750)의 가속도값의 크기와 면적은 상기 제2 X축 플롯(730) 및 제2 Y축 플롯(740)에 비해 크고, 상기 Z축 방향을 향해 이동하는 거리에 비해 상기 X축 선상에서 상기 아령운동 식별장치(100)의 이동이 작다는 것을 판단할 수 있으며, 다른 복수의 아령운동들 또한 상기 X, Y 및 Z축의 가속도값들 및 각속도의 분석을 통해 식별될 수 있다.

도 9 및 10은 도 1의 아령운동 식별장치를 사용하여 아령운동을 식별하는 아령운동 식별방법을 나타내는 흐름도들이다.

도 1의 상기 아령운동 식별장치(100)를 손으로 파지하면 상기 감지센서(210)가 이를 감지하고 상기 자이로센서(230) 및 상기 진동감지센서(240)를 활성화시키고 상기 가속도센서(220)는 일정한 시간이 지나면 활성화된다(단계 S110).

상기 자이로센서(230)가 상기 아령운동 식별장치(100)의 상기 X, Y 또는 Z축을 축으로 회전하는 것을 감지하거나, 상기 진동감지센서(240)가 상기 아령운동 식별장치(100)에 진동이 발생하는 것을 감지하거나 상기 스위치부(600)가 압력을 받아 눌려지게 되는 경우 상기 가속도센서(220)는 바로 활성화 되고, 상기 자이로센서(230), 상기 진동감지센서(240) 및 상기 스위치부(600)가 어떠한 것도 감지하지 못하는 경우 상기 가속도센서(220)는 일정한 시간이 지나 자동으로 활성화된다(단계 S120).

사용자는 상기 가속도센서(220)가 활성화되기 위해 필요한 일정한 시간동안 상기 아령운동 식별장치(100)를 파지하고 아령운동을 위한 자세를 취한다(단계 S130).

사용자가 운동자세를 확보하면서 일정한 시간이 지나거나 상기 자이로센서(230), 상기 진동감지센서(240) 또는 상기 스위치부(600) 중 어느 하나가 감지를 하면 상기 가속도센서(220)가 활성화된다(단계 S140).

상기 가속도센서(220)가 활성화되면 사용자는 아령운동을 시작한다(단계 S150).

아령운동에 따른 상기 X, Y 및 Z축 각각의 가속도값 및 각속도를 측정하고 측정된 가속도값 및 각속도를 포함하는 운동데이터 도출한다(단계 S160).

상기 데이터베이스에서 미리 측정된 복수의 아령운동들에 따른 상기 X, Y 및 Z축 각각의 가속도값 및 각속도를 포함하는 운동데이터들과 비교하여 유사한 운동데이터에 해당하는 복수의 아령운동들을 도출한다(단계 S170).

도출된 상기 아령운동들 중 가장 유사한 운동데이터를 포함하는 아령운동을 선택하고 실제로 운동한 아령운동인지의 여부를 판단하여 실제로 운동한 아령운동이 아니라면 도출된 유사한 운동데이터들을 포함하는 아령운동들 중에서 실제로 운동한 아령운동을 수동으로 선택하고 상기 아령운동 식별장치 또는 전자기기는 이를 저장하고 학습한다(단계 S180).

상기 선택된 아령운동이 실제로 운동한 아령운동으로 판정되거나 사용자가 수동으로 실제로 운동한 아령운동을 선택하는 경우 아령운동 식별을 완료한다(단계 S190).

상기와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 상기 아령운동 식별장치(100)는 내부에 가속도센서(220) 및 자이로센서(230)를 형성하여 상기 아령운동 식별장치(100)가 이동하는 동안 가속도값 및 각속도를 측정하여 아령운동에 의해 이동하는 아령의 이동 경로를 파악할 수 있다.

또한, 상기 아령운동 식별장치(100)는 사용자가 아령운동을 위한 자세를 취하는 동안 상기 가속도센서(220)의 불필요한 가속도값 측정을 방지하기 위해 상기 자이로센서(230), 상기 진동감지센서(240) 또는 상기 스위치부(600)가 각각 회전, 진동 또는 상기 스위치부(600)에 압력을 가하는 단순한 동작을 통해 상기 가속도센서(220)를 활성화시킬 수 있어 정확한 아령의 이동경로를 파악할 수 있는 장점이 있다.

또한, 상기 X, Y 및 Z축에 해당하는 가속도값 및 각속도를 포함하는 운동데이터를 상기 데이터베이스에 저장된 다양한 아령운동에 해당하는 운동데이터들과 비교하여 정확한 아령운동을 식별할 수 있고, 아령운동의 식별이 어렵거나 다른 경우 다양한 선택된 아령운동들 중 사용자가 선택하면 스스로 학습하여 사용자의 아령운동에 따른 운동데이터를 확보하고 적용할 수 있는 장점이 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 아령운동의 종류를 식별가능한 아령운동 식별장치 및 이를 이용한 식별방법은 가정 및 헬스장에서 사용될 수 있는 산업상 이용 가능성을 갖는다.

100: 아령운동 식별장치 200: 센서부
210: 감지센서 220: 가속도센서
230: 자이로센서 240: 진동감지센서
300: 진동부 400: 중량부
410: 배터리 500: 통신부
600: 스위치부 700: 제1 X축 플롯
710: 제1 Y축 플롯 720: 제1 Z축 플롯
730: 제2 X축 플롯 740: 제2 Y축 플롯
750: 제2 Z축 플롯

Claims

가속도센서 및 자이로센서 중 적어도 하나를 포함하고, 아령의 내부에 형성되어 상기 아령이 이동하는 방향 및 가속도를 감지하는 센서부; 및
상기 아령의 내부에 형성되어 다른 아령 또는 외부전자기기와 통신하는 통신부를 포함하고,
상기 센서부는 상기 아령이 사용자의 손에 의해 파지된 것을 감지하면, 상기 자이로센서 및 상기 가속도센서 중 적어도 하나를 활성화하는 감지센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아령운동 식별장치.
제1항에 있어서,
상기 가속도센서는 원위치부터 이동한 위치까지 변화하는 X, Y 및 Z축의 가속도 값을 감지하고,
상기 자이로센서는 상기 X, Y 또는 Z축을 기준으로 회전하는 양을 측정하는 것을 특징으로 하는 아령운동 식별장치.
삭제
제2항에 있어서, 상기 센서부는,
상기 아령의 내부에 형성되고 상기 아령에 발생하는 진동을 감지하는 진동감지센서를 더 포함하고,
상기 진동감지센서는 상기 진동을 감지하면 상기 가속도센서를 활성화시키는 것을 특징으로 하는 아령운동 식별장치.
제2항에 있어서, 상기 자이로센서는,
상기 X, Y 또는 Z축을 기준으로 일정한 각도로 회전시키면 상기 가속도센서를 활성화하는 것을 특징으로 하는 아령운동 식별장치.
제2항에 있어서,
상기 아령의 끝단에 형성되어 상기 가속도센서를 활성화시키는 스위치부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아령운동 식별장치.
아령의 내부에 형성되는 진동감지센서, 자이로센서 및 가속도센서를 활성화시키는 단계;
아령운동의 시작 및 상기 아령의 가속도값 및 각속도를 측정하여 운동데이터를 도출하는 단계;
미리 측정된 아령운동들에 따른 가속도값 및 각속도들을 포함하는 데이터베이스에서 상기 운동데이터와 유사한 운동데이터들을 포함하는 아령운동들을 도출하는 단계;
상기 도출된 복수의 아령운동들 중 하나의 아령운동의 선택 및 아령운동의 식별여부를 판단하는 단계;
상기 아령운동의 식별여부를 판단하는 단계에서 상기 도출된 복수의 아령운동들 중 실제로 운동한 상기 아령운동으로 수동으로 선택하고 학습하며,
상기 도출된 복수의 아령운동들 중 실제 운동한 상기 아령운동의 부재 시 상기 데이터베이스를 검색하여 실제 운동한 상기 아령운동을 선택하는 단계; 및
실제 운동한 상기 아령운동이 선택된 경우 상기 아령운동의 식별을 완료하는 단계를 포함하는 아령운동 식별방법.