KR101860132B1 - 웨어러블 디바이스 기반 수영자세 분석교정 시스템 - Google Patents

웨어러블 디바이스 기반 수영자세 분석교정 시스템 Download PDF

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최현희
정현석
김강현
박태수
이예찬
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동서대학교산학협력단
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Abstract

본 발명은 웨어러블 디바이스 기반 수영자세 분석교정 시스템을 제공한다. 이와 같은 본 발명에 따른 웨어러블 디바이스 기반 수영자세 분석교정 시스템은 준거집단 소속 수영선수들의 수영자세 정보와 일반 사용자의 현재 수영자세 정보가 신체의 손목 부위와 발목 부위에 착용되는 웨어러블 디바이스에 내장된 자이로센서를 통해 1차적으로 검출된 다음, 준거집단 소속 수영선수들의 수영자세 정보로부터 도출되는 수영자세 기준정보를 기반으로 일반 사용자의 오류자세 범위값이나 자세오류 기준값이 산출되며, 이와 같이 산출된 오류자세 범위값, 수영자세 기준정보-자세오류 기준값이 일반 사용자의 웨어러블 디바이스로 전송된 후, 수영을 수행하는 과정에서 현재 수영자세의 오류 여부가 오류자세 범위값이나 수영자세 기준정보-자세오류 기준값과 일반 사용자의 현재 수영자세 정보 간 비교에 의해 판별되어 현재 수영자세 오류시 웨어러블 디바이스가 진동으로 이를 알려주도록 함으로써 일반 사용자가 수영 중 자신의 현재 수영자세에 대한 즉각적인 피드백을 받을 수 있게 되고, 이를 통해 수영코치 없이 홀로 수행하는 수영 연습/훈련의 효율이 증대될 수 있다.

Description

웨어러블 디바이스 기반 수영자세 분석교정 시스템{Swimming posture analysis ＆ corection system based on wearable device}
본 발명은 웨어러블 디바이스 기반 수영자세 분석교정 시스템에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 준거집단 소속 수영선수들의 수영자세 정보와 일반 사용자의 현재 수영자세 정보가 신체의 손목 부위와 발목 부위에 착용되는 웨어러블 디바이스에 내장된 자이로센서를 통해 1차적으로 검출된 다음, 준거집단 소속 수영선수들의 수영자세 정보로부터 도출되는 수영자세 기준정보를 기반으로 일반 사용자의 오류자세 범위값이나 자세오류 기준값이 산출되며, 이와 같이 산출된 오류자세 범위값, 수영자세 기준정보-자세오류 기준값이 일반 사용자의 웨어러블 디바이스로 전송된 후, 수영을 수행하는 과정에서 현재 수영자세의 오류 여부가 오류자세 범위값이나 수영자세 기준정보-자세오류 기준값과 일반 사용자의 현재 수영자세 정보 간 비교에 의해 판별되어 현재 수영자세 오류시 웨어러블 디바이스가 진동으로 이를 알려주도록 함으로써 일반 사용자가 수영 중 자신의 현재 수영자세에 대한 즉각적인 피드백을 받을 수 있게 되고, 이를 통해 수영코치 없이 홀로 수행하는 수영 연습/훈련의 효율이 증대될 수 있는 웨어러블 디바이스 기반 수영자세 분석교정 시스템에 관한 것이다.
수영장에서 수영 강습생은 코치로부터 영법이나 수영자세를 교육받은 후, 수영연습을 수행하게 되다. 그러나 수영 강습생은 혼자 수영연습을 하는 과정에서는 자신의 현재 수영자세나 영법이 올바른지 여부를 직접 확인해볼 수 없는 문제점이 있다.
한편 각종 스위밍 웨어러블 디바이스가 개발되어 사용되고 있는데, 기존의 스위밍 웨어러블 디바이스는 자이로 센서의 값을 활용하여 영법, 운동시간, 칼로리 소모 등에 대한 정보를 획득하는 것이어서 수영자세에 대한 즉각적인 피드백을 받을 수 없는 한계가 있다. 물론 기존의 스위밍 웨어러블 디바이스를 통해서도 자신의 수영자세를 분석하고 교정받을 수도 있으나, 수영동작 중 즉각적으로 피드백을 받는 것이 아니라, 수영완료 이후 스위밍 웨어리블 디바이스와 연동되어 있는 스마트 폰으로의 정보 전달 및 스마트 폰에 설치된 애플리케이션에 의한 분석 프로세스를 통해 사후적으로 피드백을 받게 되는 것이었다. 이는 스위밍 웨어리블 디바이스와 스마트 폰 간 근거리 무선통신(블루투스 통신)의 통신거리 제한과 물 속에서 블루투스 통신이 가능하지 않는 기술적 제약에 의한 것으로, 이를 개선하여 수영 중 수영자세에 대한 즉각적인 피드백이 가능한 웨어러블 디바이스의 개발이 현재 요구된다고 할 것이다.
대한민국 등록실용신안공보 등록번호 제20-0348549호 "수영시계" 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1278451호 "수영카운터밴드"
따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하여, 자이로 센서가 내장된 웨어러블 디바이스가 준거집단 소속 수영선수와 일반 사용자의 손목 부위와 발목 부위에 착용되어 준거집단 소속 수영선수들과 일반 사용자의 수영자세 정보가 검출되도록 하고, 준거집단 소속 수영선수들의 수영자세 정보로부터 도출되는 수영자세 기준정보를 기반으로 일반 사용자의 오류자세 범위값이나 자세오류 기준값이 산출되도록 하며, 이와 같이 산출된 오류자세 범위값, 수영자세 기준정보-자세오류 기준값이 일반 사용자의 웨어러블 디바이스로 전송되도록 한 후, 일반 사용자의 수영 중 자세오류가 오류자세 범위값이나 수영자세 기준정보-자세오류 기준값과 일반 사용자의 현재 수영자세 정보 간 비교에 의해 판별되도록 하는 동시에 웨어러블 디바이스의 진동으로 실시간 확인되도록 함으로써 일반 사용자가 수영 중 자신의 현재 수영자세에 대한 즉각적인 피드백을 받을 수 있게 되고, 이를 통해 수영코치 없이 홀로 수행하는 수영 연습/훈련의 효율이 증대될 수 있는 새로운 형태의 웨어러블 디바이스 기반 수영자세 분석교정 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 수영을 하는 사용자의 손목 부위와 발목 부위 중에서 선택된 어느 하나에 착용되며, 방수 재질로 이루어지는 밴드형 본체(110)와; 밴드형 본체(110)에 내장되고, 밴드형 본체(110)가 착용된 신체 부위의 3축 방향 각속도 정보를 현재 수영자세정보로 검출하게 되는 자이로 센서(120)와; 밴드형 본체(110)에 설치되고, 알람 요청신호 수신시 밴드형 본체(110)의 진동을 유도하여 밴드형 본체(110)가 접촉하는 신체 부위에 진동을 전달하게 되는 진동발생유닛(130)과; 사용자의 수영활동 이전(以前) 시점에 외부로부터 전송되는 오류자세 범위값 정보를 수신하게 되는 통신유닛(140)과; 밴드형 본체(110)에 내장되고, 통신유닛(140)와 자이로 센서(120)로부터 오류자세 범위값 정보와 현재 수영자세정보를 전달받아 비교하게 되며, 동일한 시계열 상의 오류자세 범위값 정보와 현재 수영자세정보가 일치될 경우 알람 요청신호를 생성시켜 진동발생유닛(130)으로 전달하는 컨트롤러(150)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수영자세 분석교정용 웨어러블 디바이스를 제공한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 수영을 하는 사용자의 손목 부위와 발목 부위 중에서 선택된 어느 하나에 착용되며, 방수 재질로 이루어지는 밴드형 본체(110)와; 밴드형 본체(110)에 내장되고, 밴드형 본체(110)가 착용된 신체 부위의 3축 방향 각속도 정보를 현재 수영자세정보로 검출하게 되는 자이로 센서(120)와; 밴드형 본체(110)에 설치되고, 진동 요청신호 수신시 밴드형 본체(110)의 진동을 유도하여 밴드형 본체(110)가 접촉하는 신체 부위에 진동을 전달하게 되는 진동발생유닛(130)과; 사용자의 수영활동 이전(以前) 시점에 외부로부터 전송되는 수영자세 기준정보 및 자세오류 기준값을 수신하게 되는 통신유닛(140)과; 밴드형 본체(110)에 내장되고, 통신유닛(140)와 자이로 센서(120)로부터 수영자세 기준정보와 현재 수영자세정보를 전달받아 비교하게 되며, 수영자세 기준정보와 현재 수영자세정보 간 오차값이 자세오류 기준값 이상일 경우 진동 요청신호를 생성시켜 진동발생유닛(130)으로 전달하는 컨트롤러(150)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수영자세 분석교정용 웨어러블 디바이스 를 제공한다.
이와 같은 본 발명에 따른 수영자세 분석교정용 웨어러블 디바이스는 밴드형 본체(110)에 내장되어 자이로 센서(120)와 연결되고, 자이로 센서(120)로부터 현재 수영자세정보를 전달받아 시계열 누적정보로 저장하게 되는 메모리(160)를 더 포함하고, 통신유닛(140)은, 밴드형 본체(110)에 내장되어 메모리(160)와 연결되고, 사용자의 수영활동 완료 이후(以後) 시점에 메모리(160)로부터 전달되는 현재 수영자세 시계열 누적정보(신체 부위 각속도 시계열 누적정보)를 외부로 송신하게 될 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또다른 특징에 의하면, 본 발명은 준거집단 소속 수영선수의 손목 부위와 발목 부위에 각각 착용되고, 손목부위 3축방향 각속도정보, 발목부위 3축방향 각속도정보를 수영자세 소스정보로 검출하게 되며, 수영자세 소스정보가 누적된 소스 현재 수영자세 시계열 누적정보를 준거집단 소속 수영선수의 수영활동 완료 이후(以後) 시점에 외부로 송신하게 되는 준거집단 소속 수영선수용 웨어러블 디바이스(100a)와; 수영을 하는 사용자의 손목 부위와 발목 부위에 각각 착용되고, 손목부위 3축방향 각속도정보, 발목부위 3축방향 각속도정보를 현재 수영자세정보로 검출하게 되며, 현재 수영자세정보가 누적된 현재 수영자세 시계열 누적정보를 사용자의 수영활동 완료 이후(以後) 시점에 외부로 송신하게 되며, 외부로부터 전달받은 오류자세 범위값 정보와 현재 수영자세정보를 비교하여 오류자세 범위값 정보와 현재 수영자세정보 일치될 경우 진동 알람신호를 생성하게 되는 사용자용 웨어러블 디바이스(100b)와; 복수의 준거집단 소속 수영선수들이 착용한 각 준거집단 소속 수영선수용 웨어러블 디바이스(100a)로부터 소스 현재 수영자세 시계열 누적정보를 전달받게 되고, 수영자세 기준정보 산출알고리즘(210)이 구비되어 복수의 소스 현재 수영자세 시계열 누적정보들의 평균값이 수영자세 기준정보로 산출되며, 사용자용 웨어러블 디바이스(100b)로부터 현재 수영자세 시계열 누적정보를 전달받게 되고, 오류자세 범위값 정보 설정알고리즘(220)이 구비되어 오류자세 범위값 정보가 산출되되, 오류자세 범위값 정보는 수영자세 기준정보와 현재 수영자세 시계열 누적정보 간 오차값이 설정된 허용값을 초과한 시계열 구간에서의 현재 수영자세 시계열 누적정보에 설정된 범위값을 더한 값으로 구성되며, 오류자세 교정안내 컨텐츠 산출알고리즘(230)이 구비되어 수영자세 기준정보와 현재 수영자세 시계열 누적정보 간 오차값이 설정된 허용값을 초과한 시계열 구간에서의 수영자세 기준정보에 대응하는 자세교정용 수영동작 영상컨텐츠가 산출되는 수영자세 분석모듈(200)과; 수영자세 분석모듈(200)로부터 자세교정용 수영동작 영상컨텐츠를 전달받게 되고, 해당 자세교정용 수영동작 영상컨텐츠를 산출시킨 현재 수영자세 시계열 누적정보를 생성한 사용자용 웨어러블 디바이스(100b)를 착용한 사용자에게 자세교정용 수영동작 영상컨텐츠를 제공하여 수영자세 교정이 유도되도록 하는 자세교정용 수영동작 영상컨텐츠 출력모듈(300)을 포함하고, 사용자용 웨어러블 디바이스(100b)는 수영자세 분석모듈(200)로부터 오류자세 범위값 정보를 전달받게 되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스 기반 수영자세 분석교정 시스템을 제공한다.
이와 같은 본 발명에 따른 웨어러블 디바이스 기반 수영자세 분석교정 시스템에서 사용자용 웨어러블 디바이스(100b)는 진동 알람신호의 기본 출력값 크기가 설정되도록 할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 웨어러블 디바이스 기반 수영자세 분석교정 시스템에서 수영자세 분석모듈(200)은, 오프라인 상의 설정지점에 배치되어 구동되는 분석용 컴퓨터장치(400a)와; 온라인 네트워크에 연결되어 구동되는 분석용 웹서버(500a)와; 수영자세 분석 애플리케이션(700a)이 설치된 휴대용 스마트 기기(600a) 군 중에서 선택된 어느 하나이고,
자세교정용 수영동작 영상컨텐츠 출력모듈(300)은, 오프라인 상의 설정지점에 배치되어 구동되는 영상출력용 컴퓨터장치(400b)와; 온라인 네트워크에 연결되어 구동되는 영상출력용 웹서버(500b)와; 수영자세 교정 애플리케이션(700b)이 설치된 휴대용 스마트 기기(600b) 군 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 웨어러블 디바이스 기반 수영자세 분석교정 시스템에서 수영자세 분석모듈(200)은 영법(자유형, 배영, 평영, 접영) 별로 수영자세 기준정보, 오류자세 범위값 정보, 자세교정용 수영동작 영상컨텐츠를 산출하게 되고, 사용자용 웨어러블 디바이스(100b)는 영법(자유형, 배영, 평영, 접영) 별로 수영자세 기준정보, 오류자세 범위값 정보를 전달받게 되며, 자세교정용 수영동작 영상컨텐츠 출력모듈(300)은 영법(자유형, 배영, 평영, 접영) 별로 자세교정용 수영동작 영상컨텐츠를 전달받아 출력하게 될 수 있다.
본 발명에 의한 웨어러블 디바이스 기반 수영자세 분석교정 시스템에 의하면, 준거집단 소속 수영선수들의 수영자세 정보와 일반 사용자의 현재 수영자세 정보가 신체의 손목 부위와 발목 부위에 착용되는 웨어러블 디바이스에 내장된 자이로센서를 통해 1차적으로 검출된 다음, 준거집단 소속 수영선수들의 수영자세 정보로부터 도출되는 수영자세 기준정보를 기반으로 일반 사용자의 오류자세 범위값이나 자세오류 기준값이 산출되며, 이와 같이 산출된 오류자세 범위값, 수영자세 기준정보-자세오류 기준값이 일반 사용자의 웨어러블 디바이스로 전송된 후, 수영을 수행하는 과정에서 현재 수영자세의 오류 여부가 오류자세 범위값이나 수영자세 기준정보-자세오류 기준값과 일반 사용자의 현재 수영자세 정보 간 비교에 의해 판별되어 현재 수영자세 오류시 웨어러블 디바이스가 진동으로 이를 알려주도록 함으로써 일반 사용자가 수영 중 자신의 현재 수영자세에 대한 즉각적인 피드백을 받을 수 있게 되고, 이를 통해 수영코치 없이 홀로 수행하는 수영 연습/훈련의 효율이 증대될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 수영자세 분석교정용 웨어러블 디바이스의 구성 블록도;
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 수영자세 분석교정용 웨어러블 디바이스의 구성 블록도;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 밴드형 본체의 착용 상태도;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 밴드형 본체의 외형도;
도 5는 본 발명에 따른 웨어러블 디바이스 기반 수영자세 분석교정 시스템의 구성 블록도;
도 6의 (a)와 (b)는 본 발명에 따른 웨어러블 디바이스 기반 수영자세 분석교정 시스템에서의 진동 알람신호 출력값 크기 설정 구성의 예시도;
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 수영자세 분석모듈의 구성과 작용을 보여주기 위한 도면;
도 8 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 수영자세 분석모듈과 자세교정용 수영동작 영상컨텐츠 출력모듈로 사용될 수 있는 장치 예시도;
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 수영자세 분석모듈의 영법 별 정보 산출 구성도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 11에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 웨어러블 디바이스, 스위밍 웨어러블 디바이스, 자이로 센서, 메모리, 컨트롤러, 블루투스 통신, 와이파이 통신, 웹서버, 휴대용 스마트 기기, 애플리케이션 등으로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.
본 발명에 따른 수영자세 분석교정용 웨어러블 디바이스(100)는 도 1과 도 2에서와 같이 밴드형 본체(110), 자이로 센서(120), 진동발생유닛(130), 메모리(160), 통신유닛(140), 컨트롤러(150)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
밴드형 본체(110)는 도 3에서와 같이 수영을 하는 사용자의 손목 부위이나 발목 부위에 착용되는 것으로, 방수 재질의 고무 소재나 합성수지 소재로 이루어질 수 있다. 특히 본 발명의 실시예에 따른 밴드형 본체(110)는 도 4에서와 같이 유연성이 있는 탄성 소재로 된 손목 밴드나 발목 밴드로 이루어져 사용자의 손목 부위 피부나 발목 부위 피부에 밀착되도록 한다. 이는 진동발생유닛(130)으로부터 발생된 진동이 밴드형 본체(110)를 매개로 신체 부위로 안정되고 원활하게 전달되도록 하기 위함이다. 이와 같은 밴드형 본체(110) 내부에 자이로 센서(120), 진동발생유닛(130), 통신유닛(140), 컨트롤러(150)가 설치된다.
자이로 센서(120)는 밴드형 본체(110)에 내장되는 것으로, 밴드형 본체(110)가 착용된 신체 부위의 3축 방향 각속도 정보를 현재 수영자세정보로 검출하게 된다.
진동발생유닛(130)은 밴드형 본체(110)에 설치되는 것으로, 컨트롤러(150)로부터 전달되는 알람 요청신호 수신시 진동 알람신호를 발생시켜 밴드형 본체(110)의 진동을 유도함으로써 밴드형 본체(110)가 접촉하는 신체 부위에 진동을 전달하게 된다. 여기서 밴드형 본체(110)에는 도 4에서와 같이 설정버튼(170)이 구비되어 진동 알람신호의 기본 출력값 크기가 설정되도록 할 수 있다.
메모리(160)는 밴드형 본체(110)에 내장되어 자이로 센서(120)와 연결되는 것으로, 수영 중인 사용자의 현재 수영자세정보를 자이로 센서(120)로부터 실시간 전달받아 시계열 누적정보(현재 수영자세 시계열 누적정보)로 저장하게 된다.
통신유닛(140)은 밴드형 본체(110)에 내장되어 외부와의 무선통신을 수행하는 것으로, 특히 본 발명의 실시예에 따른 통신유닛(140)은 블루투스 무선통신, 와이파이 무선통신 등의 근거리 무선통신을 수행하게 된다. 여기서 본 발명의 제1실시예에 따른 수영자세 분석교정용 웨어러블 디바이스(100)의 통신유닛(140)은 사용자의 수영활동 이전(以前) 시점에 도 1에서와 같이 외부로부터 전송되는 오류자세 범위값 정보를 수신하게 된다. 이와 달리 본 발명의 제2실시예에 따른 수영자세 분석교정용 웨어러블 디바이스(100)의 통신유닛(140)은 사용자의 수영활동 이전(以前) 시점에 도 2에서와 같이 외부로부터 전송되는 수영자세 기준정보 및 자세오류 기준값을 수신하게 된다.
또한 통신유닛(140)은 메모리(160)와 연결되는데, 사용자의 수영활동 완료 이후(以後) 시점에 메모리(160)로부터 전달되는 현재 수영자세 시계열 누적정보(신체 부위 각속도 시계열 누적정보)를 외부로 송신하게 된다.
컨트롤러(150)는 밴드형 본체(110)에 내장되는 것으로, 본 발명의 제1실시예에 따른 컨트롤러(150)는 통신유닛(140)와 자이로 센서(120)로부터 오류자세 범위값 정보와 현재 수영자세정보를 전달받아 비교한 다음, 동일한 시계열 상의 오류자세 범위값 정보와 현재 수영자세정보가 일치될 경우 알람 요청신호를 생성시켜 진동발생유닛(130)으로 전달하게 된다. 이와 달리 본 발명의 제2실시예에 따른 컨트롤러(150)는 통신유닛(140)와 자이로 센서(120)로부터 수영자세 기준정보와 현재 수영자세정보를 전달받아 비교한 다음, 수영자세 기준정보와 현재 수영자세정보 간 오차값이 자세오류 기준값 이상일 경우 진동 요청신호를 생성시켜 진동발생유닛(130)으로 전달하게 된다.
그리고 본 발명의 실시예에 따른 웨어러블 디바이스 기반 수영자세 분석교정 시스템은 도 5에서와 같이 준거집단 소속 수영선수용 웨어러블 디바이스(100a), 사용자용 웨어러블 디바이스(100b), 수영자세 분석모듈(200), 자세교정용 수영동작 영상컨텐츠 출력모듈(300)을 포함하는 구성으로 이루어진다.
준거집단 소속 수영선수용 웨어러블 디바이스(100a)는 준거집단 소속 수영선수의 손목 부위와 발목 부위에 각각 착용되는 것으로, 손목부위 3축방향 각속도정보, 발목부위 3축방향 각속도정보를 수영자세 소스정보로 검출하게 된다. 그리고 준거집단 소속 수영선수용 웨어러블 디바이스(100a)는 수영자세 소스정보가 누적된 소스 현재 수영자세 시계열 누적정보를 준거집단 소속 수영선수의 수영활동 완료 이후(以後) 시점에 수영자세 분석모듈(200)로 송신하게 된다. 이와 같은 준거집단 소속 수영선수용 웨어러블 디바이스(100a)로는 전술(前述)된 본 발명에 따른 수영자세 분석교정용 웨어러블 디바이스(100)가 사용될 수 있으며, 전술(前述)된 본 발명에 따른 수영자세 분석교정용 웨어러블 디바이스(100)에서 진동발생유닛(130)이 제거된 웨어러블 디바이스가 준거집단 소속 수영선수용 웨어러블 디바이스(100a)로 사용될 수도 있다.
사용자용 웨어러블 디바이스(100b)는 수영을 하는 사용자의 손목 부위와 발목 부위에 각각 착용되는 것으로, 손목부위 3축방향 각속도정보, 발목부위 3축방향 각속도정보를 현재 수영자세정보로 검출하게 된다. 그리고 사용자용 웨어러블 디바이스(100b)는 현재 수영자세정보가 누적된 현재 수영자세 시계열 누적정보를 사용자의 수영활동 완료 이후(以後) 시점에 수영자세 분석모듈(200)로 송신하게 되는 한편, 사용자의 수영활동 이전(以前) 시점에 수영자세 분석모듈(200)로부터 오류자세 범위값 정보를 전달받게 된다. 이와 같은 사용자용 웨어러블 디바이스(100b)는 수영자세 분석모듈(200)로부터 전달받은 오류자세 범위값 정보와 사용자의 현재 수영자세정보를 비교하여 오류자세 범위값 정보와 현재 수영자세정보 일치될 경우 진동 알람신호를 생성하게 된다. 이를 위한 사용자용 웨어러블 디바이스(100b)로는 전술(前述)된 본 발명에 따른 수영자세 분석교정용 웨어러블 디바이스(100)가 사용된다.
한편 사용자용 웨어러블 디바이스(100b)는 진동 알람신호의 기본 출력값 크기가 설정되도록 할 수 있는데, 도 6의 (a)에서와 같이 사용자용 웨어러블 디바이스(100b)에 구비되는 설정버튼(170)에 의해 진동 알람신호의 기본 출력값 크기가 설정되도록 할 수도 있고, 도 6의 (b)에서와 같이 수영자세 분석모듈(200)에서 진동 알람신호의 기본 출력값 크기가 설정된 다음, 진동 알람신호 기본 출력값 크기 설정값이 사용자용 웨어러블 디바이스(100b)로 전달될 수도 있다.
수영자세 분석모듈(200)은 복수의 준거집단 소속 수영선수들이 착용한 각 준거집단 소속 수영선수용 웨어러블 디바이스(100a)로부터 소스 현재 수영자세 시계열 누적정보를 전달받는 한편, 사용자용 웨어러블 디바이스(100b)로부터 현재 수영자세 시계열 누적정보를 전달받게 되는데, 이와 같은 전달받은 소스 현재 수영자세 시계열 누적정보와 현재 수영자세 시계열 누적정보로부터 수영자세 기준정보, 오류자세 범위값 정보를 산출하여 사용자용 웨어러블 디바이스(100b)로 전송하게 된다.
이를 위하여 본 발명의 실시예에 따른 수영자세 분석모듈(200)은 도 7에서와 같이 수영자세 기준정보 산출알고리즘(210), 오류자세 범위값 정보 설정알고리즘(220), 오류자세 교정안내 컨텐츠 산출알고리즘(230)을 구비한다.
수영자세 기준정보 산출알고리즘(210)은 복수의 소스 현재 수영자세 시계열 누적정보들의 평균값이 수영자세 기준정보로 산출되는 알고리즘이다. 오류자세 범위값 정보 설정알고리즘(220)은 오류자세 범위값 정보가 산출되는 알고리즘으로서, 오류자세 범위값 정보는 수영자세 기준정보와 현재 수영자세 시계열 누적정보 간 오차값이 설정된 허용값을 초과한 시계열 구간에서의 현재 수영자세 시계열 누적정보에 설정된 범위값을 더한 값으로 구성된다.
오류자세 교정안내 컨텐츠 산출알고리즘(230)은 수영자세 기준정보와 현재 수영자세 시계열 누적정보 간 오차값이 설정된 허용값을 초과한 시계열 구간에서의 수영자세 기준정보에 대응하는 자세교정용 수영동작 영상컨텐츠가 산출되는 알고리즘이다.
자세교정용 수영동작 영상컨텐츠 출력모듈(300)은 수영자세 분석모듈(200)로부터 자세교정용 수영동작 영상컨텐츠를 전달받게 되는 것으로, 해당 자세교정용 수영동작 영상컨텐츠를 산출시킨 현재 수영자세 시계열 누적정보를 생성한 사용자용 웨어러블 디바이스(100b)를 착용한 사용자에게 자세교정용 수영동작 영상컨텐츠를 제공하여 수영자세 교정이 유도되도록 한다.
여기서 수영자세 분석모듈(200)은 도 7에서와 같이 오프라인 상의 설정지점에 배치되어 구동되는 분석용 컴퓨터장치(400a)로 이루어질 수도 있고, 도 8에서와 같이 온라인 네트워크에 연결되어 구동되는 분석용 웹서버(500a)로 이루어질 수도 있으며, 도 9에서와 같이 수영자세 분석 애플리케이션(700a)이 설치된 휴대용 스마트 기기(600a)로 이루어질 수도 있다. 휴대용 스마트 기기(600a)로는 스마트 폰, 스마트 패드, 태블릿 PC, 노트북 등이 사용될 수 있다. 자세교정용 수영동작 영상컨텐츠 출력모듈(300)도 도 7 내지 도 9에서와 같이 오프라인 상의 설정지점에 배치되어 구동되는 영상출력용 컴퓨터장치(400b), 온라인 네트워크에 연결되어 구동되는 영상출력용 웹서버(500b), 수영자세 교정 애플리케이션(700b)이 설치된 휴대용 스마트 기기(600b)로 이루어질 수도 있다. 휴대용 스마트 기기(600b)로는 스마트 폰, 스마트 패드, 태블릿 PC, 노트북 등이 사용될 수 있다.
수영자세 분석모듈(200)이 분석용 컴퓨터장치(400a)로 이루어질 경우 준거집단 소속 수영선수용 웨어러블 디바이스(100a)와 사용자용 웨어러블 디바이스(100b)는 분석용 컴퓨터장치(400a)와의 근거리 무선통신이나 USB 케이블 등에 의한 유선통신으로 수영자세 분석모듈(200)과 정보를 주고받게 된다. 수영자세 분석모듈(200)이 분석용 웹서버(500a)로 이루어질 경우 준거집단 소속 수영선수용 웨어러블 디바이스(100a)와 사용자용 웨어러블 디바이스(100b)는 근거리 무선통신이나 USB 케이블 등에 의한 유선통신으로 연결가능한 컴퓨터장치나 휴대용 스마트 기기를 매개로 분석용 웹서버(500a)에 접속하여 분석용 웹서버(500a)와 정보를 주고받게 된다. 수영자세 분석모듈(200)이 휴대용 스마트 기기(600a)로 이루어질 경우 휴대용 스마트 기기(600a)와의 근거리 무선통신이나 USB 케이블 등에 의한 유선통신으로 수영자세 분석모듈(200)과 정보를 주고받게 된다.
한편 수영자세 분석모듈(200)은 도 11에서와 같이 영법(자유형, 배영, 평영, 접영) 별로 수영자세 기준정보, 오류자세 범위값 정보, 자세교정용 수영동작 영상컨텐츠를 산출하게 되고, 사용자용 웨어러블 디바이스(100b)는 영법(자유형, 배영, 평영, 접영) 별로 수영자세 기준정보, 오류자세 범위값 정보를 전달받게 되며, 자세교정용 수영동작 영상컨텐츠 출력모듈(300)은 영법(자유형, 배영, 평영, 접영) 별로 자세교정용 수영동작 영상컨텐츠를 전달받아 출력하게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 웨어러블 디바이스 기반 수영자세 분석교정 시스템은 자이로 센서(120)가 내장된 웨어러블 디바이스(100a)(100b)가 준거집단 소속 수영선수와 일반 사용자의 손목 부위와 발목 부위에 착용되어 준거집단 소속 수영선수들과 일반 사용자의 수영자세 정보가 검출되도록 하고, 준거집단 소속 수영선수들의 수영자세 정보로부터 도출되는 수영자세 기준정보를 기반으로 일반 사용자의 오류자세 범위값이나 자세오류 기준값이 산출되도록 하며, 이와 같이 산출된 오류자세 범위값, 수영자세 기준정보-자세오류 기준값이 일반 사용자의 웨어러블 디바이스(100b)로 전송되도록 한 후, 일반 사용자의 수영 중 자세오류가 오류자세 범위값이나 수영자세 기준정보-자세오류 기준값과 일반 사용자의 현재 수영자세 정보 간 비교에 의해 판별되도록 하는 동시에 웨어러블 디바이스(100b)의 진동으로 실시간 확인되도록 하므로, 일반 사용자가 수영 중 자신의 현재 수영자세에 대한 즉각적인 피드백을 받을 수 있게 되고, 이를 통해 수영코치 없이 홀로 수행하는 수영 연습/훈련의 효율이 증대될 수 있다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 웨어러블 디바이스 기반 수영자세 분석교정 시스템을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
100 : 수영자세 분석교정용 웨어러블 디바이스
110 : 밴드형 본체
120 : 자이로 센서
130 : 진동발생유닛
140 : 통신유닛
150 : 컨트롤러
160 : 메모리
170 : 설정버튼
100a : 준거집단 소속 수영선수용 웨어러블 디바이스
100b : 사용자용 웨어러블 디바이스
200 : 수영자세 분석모듈
210 : 수영자세 기준정보 산출알고리즘
220 : 오류자세 범위값 정보 설정알고리즘
230 : 오류자세 교정안내 컨텐츠 산출알고리즘
300 : 자세교정용 수영동작 영상컨텐츠 출력모듈
400a : 분석용 컴퓨터장치
400b : 영상출력용 컴퓨터장치
500a : 분석용 웹서버
500b : 영상출력용 웹서버
600a, 600b : 휴대용 스마트 기기
700a : 수영자세 분석 애플리케이션
700b : 수영자세 교정 애플리케이션

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 준거집단 소속 수영선수의 손목 부위와 발목 부위에 각각 착용되고, 손목부위 3축방향 각속도정보, 발목부위 3축방향 각속도정보를 수영자세 소스정보로 검출하게 되며, 수영자세 소스정보가 누적된 소스 현재 수영자세 시계열 누적정보를 준거집단 소속 수영선수의 수영활동 완료 이후(以後) 시점에 외부로 송신하게 되는 준거집단 소속 수영선수용 웨어러블 디바이스(100a)와;
    수영을 하는 사용자의 손목 부위와 발목 부위에 각각 착용되고, 손목부위 3축방향 각속도정보, 발목부위 3축방향 각속도정보를 현재 수영자세정보로 검출하게 되며, 현재 수영자세정보가 누적된 현재 수영자세 시계열 누적정보를 사용자의 수영활동 완료 이후(以後) 시점에 외부로 송신하게 되며, 외부로부터 전달받은 오류자세 범위값 정보와 현재 수영자세정보를 비교하여 오류자세 범위값 정보와 현재 수영자세정보 일치될 경우 진동 알람신호를 생성하게 되는 사용자용 웨어러블 디바이스(100b)와;
    복수의 준거집단 소속 수영선수들이 착용한 각 준거집단 소속 수영선수용 웨어러블 디바이스(100a)로부터 소스 현재 수영자세 시계열 누적정보를 전달받게 되고, 수영자세 기준정보 산출알고리즘(210)이 구비되어 복수의 소스 현재 수영자세 시계열 누적정보들의 평균값이 수영자세 기준정보로 산출되며, 사용자용 웨어러블 디바이스(100b)로부터 현재 수영자세 시계열 누적정보를 전달받게 되고, 오류자세 범위값 정보 설정알고리즘(220)이 구비되어 오류자세 범위값 정보가 산출되되, 오류자세 범위값 정보는 수영자세 기준정보와 현재 수영자세 시계열 누적정보 간 오차값이 설정된 허용값을 초과한 시계열 구간에서의 현재 수영자세 시계열 누적정보에 설정된 범위값을 더한 값으로 구성되며, 오류자세 교정안내 컨텐츠 산출알고리즘(230)이 구비되어 수영자세 기준정보와 현재 수영자세 시계열 누적정보 간 오차값이 설정된 허용값을 초과한 시계열 구간에서의 수영자세 기준정보에 대응하는 자세교정용 수영동작 영상컨텐츠가 산출되는 수영자세 분석모듈(200)과;
    수영자세 분석모듈(200)로부터 자세교정용 수영동작 영상컨텐츠를 전달받게 되고, 해당 자세교정용 수영동작 영상컨텐츠를 산출시킨 현재 수영자세 시계열 누적정보를 생성한 사용자용 웨어러블 디바이스(100b)를 착용한 사용자에게 자세교정용 수영동작 영상컨텐츠를 제공하여 수영자세 교정이 유도되도록 하는 자세교정용 수영동작 영상컨텐츠 출력모듈(300)을 포함하고,
    사용자용 웨어러블 디바이스(100b)는 수영자세 분석모듈(200)로부터 오류자세 범위값 정보를 전달받게 되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스 기반 수영자세 분석교정 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    사용자용 웨어러블 디바이스(100b)는 진동 알람신호의 기본 출력값 크기가 설정되도록 하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스 기반 수영자세 분석교정 시스템.
  6. 제 4항에 있어서,
    수영자세 분석모듈(200)은,
    오프라인 상의 설정지점에 배치되어 구동되는 분석용 컴퓨터장치(400a)와; 온라인 네트워크에 연결되어 구동되는 분석용 웹서버(500a)와; 수영자세 분석 애플리케이션(700a)이 설치된 휴대용 스마트 기기(600a) 군 중에서 선택된 어느 하나이고,
    자세교정용 수영동작 영상컨텐츠 출력모듈(300)은,
    오프라인 상의 설정지점에 배치되어 구동되는 영상출력용 컴퓨터장치(400b)와; 온라인 네트워크에 연결되어 구동되는 영상출력용 웹서버(500b)와; 수영자세 교정 애플리케이션(700b)이 설치된 휴대용 스마트 기기(600b) 군 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스 기반 수영자세 분석교정 시스템.
  7. 제 4항에 있어서,
    수영자세 분석모듈(200)은 영법(자유형, 배영, 평영, 접영) 별로 수영자세 기준정보, 오류자세 범위값 정보, 자세교정용 수영동작 영상컨텐츠를 산출하게 되고,
    사용자용 웨어러블 디바이스(100b)는 영법(자유형, 배영, 평영, 접영) 별로 수영자세 기준정보, 오류자세 범위값 정보를 전달받게 되며,
    자세교정용 수영동작 영상컨텐츠 출력모듈(300)은 영법(자유형, 배영, 평영, 접영) 별로 자세교정용 수영동작 영상컨텐츠를 전달받아 출력하게 되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스 기반 수영자세 분석교정 시스템.
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