KR101880693B1 - Apparatus and method of calculating push-off angle using human motion data - Google Patents

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김윤혁
박원만
김준석
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경희대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention is a technique for calculating a push-off angle using motion information of a human body, and an apparatus for analyzing skating ability evaluation index according to one embodiment comprises: a sensing data collection unit collecting at least one sensing information measured at at least one human body part; a calculation unit calculating the push-off angle from the collected sensing information; and an analyzer analyzing the skating ability evaluation index based on the calculated push-off angle.

Description

인체의 동작 정보를 이용하여 푸시오프 각도를 계산하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD OF CALCULATING PUSH-OFF ANGLE USING HUMAN MOTION DATA}[0001] APPARATUS AND METHOD OF CALCULATING PUSH-OFF ANGLE USING HUMAN MOTION DATA [0002] BACKGROUND OF THE INVENTION [0003]

본 발명은 인체의 동작 정보를 이용하여 푸시오프 각도를 계산하는 기술로서, 푸시오프 각도가 중요한 평가 지표로 활용되는 스케이팅, 육상 등 스프린팅 종목에 대한 평가 및 트레이닝을 발전시킬 수 있는 기술적 사상에 관한 것이다.The present invention relates to a technique for calculating a push-off angle using human body motion information, and relates to a technical idea that can develop evaluation and training of a skating, will be.

돌리기(recovery) 동작으로 구분될 수 있다. 이 중에서 푸시오프 동작은 밀기 동작이라고도 하는데, 진행방향의 직각으로 무릎이 펴질 때까지 미는 동작이다.And a recovery operation. Of these, the push-off operation is also referred to as a pushing operation, which is a pushing operation until the knee is straightened at a right angle in the advancing direction.

한편, 돌리기 동작은 밀기가 끝난 발이 빙면을 이탈하면서 뒤로 돌리는 것이고, 전체 스트로크 시간에서 약 80%를 차지하는 태우기 동작은 푸시오프 동작에 의한 추진력으로 진행방향으로 나아가는 동작이다.On the other hand, the turning operation is a step in which the pushed foot is turned back while leaving the glazing surface, and the burning operation which occupies about 80% in the entire stroke time is an operation to move toward the proceeding direction by the pushing-off driving force.

직선주로에서는 푸시오프 동작, 돌리기 동작, 및 태우기 동작이 반복되며, 이러한 반복동작은 스케이팅 속도를 결정하는 중요한 요인이다. 특히, 푸시오프 동작은 스케이팅뿐만 아니라, 달리기 등의 레이싱 경기에서도 추진력을 얻을 수 있는 동작으로서, 속도를 높일 수 있는 가장 중요한 요소로 작용될 수 있다.In the straight line, the push-off operation, the turning operation, and the burning operation are repeated, and this repetition operation is an important factor for determining the skating speed. Particularly, the push-off operation is an operation that can obtain a driving force not only in skating but also in a racing game such as running, and can be a most important factor for increasing the speed.

푸시오프 동작은 지표면을 중심으로 3차원의 방향으로 다양한 힘이 발생할 수 있는데, 푸시오프를 위한 각도(push-off angle)이 효율적인 푸시오프 동작과 직접적인 연관이 있다. 따라서, 푸시오프 각도는 스케이팅 능력을 평가하는 중요한 지표로 활용되고 있다.The push-off operation can generate various forces in the three-dimensional direction around the surface of the earth. The push-off angle is directly related to the effective push-off operation. Therefore, the push-off angle is used as an important index for evaluating the skating ability.

푸시오프 각도를 측정하기 위해서는 지면반력을 측정하여야 하는데, 이를 위해서는 아이스링크에 힘판을 설치하거나, 선수들의 스케이트 신발 안에 족저압 센서를 삽입하거나, 스케이트 신발에 스트레인 게이지 등을 설치해야 한다.To measure the push-off angle, a ground reaction force should be measured. To do this, a force plate should be installed on the ice link, a low pressure sensor should be inserted into the skate shoes of the athletes, or a strain gauge should be installed on the skate shoes.

그러나 아이스링크에 힘판 설치는 기술적으로 불가하며, 스케이트 신발은 선수들의 발에 맞춰 제작되므로 족저압 센서를 삽입하기가 어려운 문제가 있다.However, it is not technically possible to install a force plate on the ice link, and skate shoes are manufactured to fit the feet of the athletes, making it difficult to insert a low pressure sensor.

뿐만 아니라, 스케이트 신발에 스트레인 게이지 부착은 선수들의 스케이팅 동작에 방해 요소로 작용할 수 있다.In addition, attaching strain gauges to skate shoes can interfere with the skater's movement.

종래 푸시오프 각도는 지면반력과 인체 동작을 함께 측정하여 계산되었으나, 지면반력 측정의 어려움으로 인하여 실제 스케이팅 코칭 등에 적용하기 어렵다.Conventionally, the push-off angle has been calculated by measuring the ground reaction force and the human body motion together, but it is difficult to apply to the actual skating coaching due to the difficulty in measuring the ground reaction force.

미국등록특허 US5052682 "Skating motion simulator"US Patent No. 5052682 entitled "Skating motion simulator" 미국공개특허 US20030100422 "Method and device for stacking flat-folded boxes"US Patent Publication No. US20030100422 "Method and device for stacking flat-folded boxes"

본 발명은 인체 동작만을 측정하여 정밀한 푸시오프 각도(push-off angle)를 계산하는 것을 목적으로 한다.The object of the present invention is to measure only the human body motion and calculate a precise push-off angle.

본 발명은 선수들의 스케이팅 기술에 대한 과학적, 정량적 평가로 선수들의 기술 수준을 정확하게 평가하는 것을 목적으로 한다.The present invention aims at accurately evaluating skill levels of athletes by scientific and quantitative evaluation of athlete's skating technique.

본 발명은 선수들의 스케이팅 기술의 문제점 분석 및 과학적인 트레이닝이 가능하여, 스케이팅 선수들의 기량을 향상시키는 것을 목적으로 한다.The present invention aims at improving the skill of skater players by enabling problem analysis and scientific training of the skater technique of the athletes.

본 발명은 푸시오프 각도가 중요한 평가 지표로 활용되는 육상 등 스프린팅 종목에 대한 정확하고 편리한 평가를 가능하게 하는 것을 목적으로 한다.The present invention aims at enabling an accurate and convenient evaluation of a terrestrial equiprinting item in which a push-off angle is used as an important evaluation index.

일실시예에 따른 스케이팅 능력평가지표 분석 장치는 적어도 하나 이상의 인체 부위에서 측정되는 적어도 하나 이상의 센싱 정보를 수집하는 센싱 데이터 수집부, 상기 수집된 센싱 정보로부터 푸시오프 각도(push-off angle)를 계산하는 계산부, 및 상기 계산된 푸시오프 각도(push-off angle)에 기초하여 스케이팅 능력평가지표를 분석하는 분석부를 포함할 수 있다.The apparatus for analyzing skating ability evaluation index according to an embodiment includes a sensing data collecting unit for collecting at least one sensing information measured at at least one or more human body parts, a push-off angle calculating unit for calculating a push-off angle from the collected sensing information, And an analyzer for analyzing the skating ability evaluation index based on the calculated push-off angle.

일실시예에 따른 상기 계산부는, 상기 수집된 센싱 정보로부터 식별 가능한 무게 중심 위치 및 발목 중심 위치로부터 상기 푸시오프 각도(push-off angle)를 계산할 수 있다.The calculation unit may calculate the push-off angle from the center-of-gravity position and the ankle center position, which are identifiable from the collected sensing information.

일실시예에 따른 상기 계산부는, 상기 발목 중심 위치에서 상기 무게 중심 위치로 향하는 방향의 푸시오프 벡터(push-off vector)를 계산할 수 있다.The calculation unit may calculate a push-off vector in a direction from the ankle center position to the center of gravity position.

일실시예에 따른 상기 계산부는, 상기 발목 중심 위치 및 상기 무게 중심 위치로부터, 스케이팅 날에 발생하는 힘에 대한 지표면 투영 방향의 제1 콤포넌트와, 지표면 수직 방향의 제2 콤포넌트를 계산하고, 상기 계산된 제1 콤포넌트 및 상기 제2 콤포넌트 각각에 단위 유닛을 적용하여 상기 푸시오프 벡터(push-off vector)를 계산할 수 있다.The calculation unit may calculate a first component in the surface projection direction of the force generated in the skating blade and a second component in the direction perpendicular to the surface of the ground from the ankle center position and the center of gravity position, The push-off vector may be calculated by applying a unit unit to each of the first component and the second component.

일실시예에 따른 상기 계산부는, 상기 계산된 제1 콤포넌트 및 상기 제2 콤포넌트로부터 상기 푸시오프 벡터(push-off vector)의 크기를 계산할 수 있다.The calculation unit may calculate a magnitude of the push-off vector from the calculated first component and the second component.

일실시예에 따른 상기 계산부는, 복수의 센서들로부터 수집된 상기 적어도 하나 이상의 인체 부위별 정보로부터 인체 부위별 무게 배분과, 인체의 자세를 확인하고, 상기 확인된 인체 부위별 무게 배분 및 상기 확인된 인체의 자세를 고려하여 상기 무게 중심 위치를 계산할 수 있다.The calculation unit may calculate a weight distribution of the human body part and a posture of the human body from the at least one human body part information collected from the plurality of sensors, The position of the center of gravity can be calculated in consideration of the attitude of the human body.

일실시예에 따른 상기 계산부는, 신체 사이즈에 대한 측정 데이터로부터 상기 발목 중심 위치를 추정할 수 있다.The calculator according to an embodiment may estimate the ankle center position from measurement data on body size.

일실시예에 따른 상기 계산부는, 상기 신체 사이즈에 대한 측정 데이터로부터 오른쪽 다리의 발목 중심 위치와, 왼쪽 다리의 발목 중심 위치를 각각 구별하여 추정하고, 상기 구별하여 추정된 발목 중심 위치를 이용해서 상기 푸시오프 각도(push-off angle)를 계산할 수 있다.The calculation unit may estimate the ankle center position of the right leg and the ankle center position of the left leg separately from the measurement data of the body size and discriminate the ankle center position of the left leg from the measured ankle center position using the separately estimated ankle center position A push-off angle can be calculated.

일실시예에 따른 상기 계산부는, 상기 오른쪽 다리의 내측 복숭아뼈 위치를 기준으로 상기 오른쪽 다리의 발목 중심 위치를 추정하고, 상기 왼쪽 다리의 외측 복숭아뼈 위치를 기준으로 상기 왼쪽 다리의 발목 중심 위치를 추정할 수 있다.The calculation unit may estimate an ankle center position of the right leg based on an inner peach bone position of the right leg and calculate an ankle center position of the left leg based on an outer peach bone position of the left leg, Can be estimated.

일실시예에 따른 프로세서는 적어도 하나 이상의 인체 부위의 자세 정보로부터 현재의 무게 중심 위치를 계산하는 계산부, 발목 중심에 부착된 적어도 하나 이상의 발목 마커로부터 발목 중심 위치를 식별하는 식별부를 포함하고, 상기 식별부는 오른쪽 다리의 발목 중심 위치와, 왼쪽 다리의 발목 중심 위치를 각각 구별하여 식별하며, 상기 계산부는 상기 구별하여 추정된 발목 중심 위치를 이용해서 상기 푸시오프 각도(push-off angle)를 계산할 수 있다.The processor includes a calculation unit for calculating a current center of gravity position from at least one or more posture information of a human body part, and an identification unit for identifying an ankle center position from at least one or more ankle markers attached to the center of the ankle, The identifying unit identifies and identifies the ankle center position of the right leg and the ankle center position of the left leg, and the calculating unit can calculate the push-off angle using the separately estimated ankle center position have.

일실시예에 따른 상기 식별부는, 상기 오른쪽 다리의 내측 복숭아뼈에 부착된 발목 마커로부터의 오른쪽 발목 중심 위치를 식별하고, 상기 왼쪽 다리의 외측 복숭아뼈에 부착된 발목 마커로부터의 왼쪽 발목 중심 위치를 식별하며, 상기 계산부는, 상기 무게 중심 위치와 상기 식별된 오른쪽 발목 중심 위치를 이용해서 상기 오른쪽 다리에 대한 푸시오프 각도(push-off angle)를 계산하고, 상기 무게 중심 위치와 상기 식별된 왼쪽 발목 중심 위치를 이용해서 상기 왼쪽 다리에 대한 푸시오프 각도(push-off angle)를 계산할 수 있다.The identification unit may identify a right ankle center position from an ankle marker attached to an inner peach bone of the right leg and identify a left ankle center position from an ankle marker attached to an outer peach bone of the left leg Wherein the calculation unit calculates a push-off angle with respect to the right leg using the center-of-gravity position and the identified right-ankle center position, and calculates a push-off angle with respect to the center- A push-off angle with respect to the left leg can be calculated using the center position.

일실시예에 따른 스케이팅 능력평가지표 분석 방법은 적어도 하나 이상의 인체 부위에서 측정되는 적어도 하나 이상의 센싱 정보를 수집하는 단계, 상기 수집된 센싱 정보로부터 푸시오프 각도(push-off angle)를 계산하는 단계, 및 상기 계산된 푸시오프 각도(push-off angle)에 기초하여 스케이팅 능력평가지표를 분석하는 단계를 포함할 수 있다.A method of analyzing a skating ability evaluation index according to an embodiment includes the steps of collecting at least one sensing information measured at at least one human body part, calculating a push-off angle from the collected sensing information, And analyzing the skating ability evaluation index based on the calculated push-off angle.

일실시예에 따른 상기 계산하는 단계는, 상기 수집된 센싱 정보로부터 무게 중심 위치 및 발목 중심 위치를 식별하고, 상기 식별된 무게 중심 위치 및 발목 중심 위치를 이용해서 상기 푸시오프 각도(push-off angle)를 계산하되, 상기 발목 중심 위치에서 상기 무게 중심 위치로 향하는 방향의 푸시오프 벡터(push-off vector)를 계산할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the calculating step further includes the steps of: identifying a center-of-gravity position and an ankle center position from the collected sensing information, and determining the push-off angle ), And calculate a push-off vector in a direction from the ankle center position to the center of gravity position.

일실시예에 따른 상기 계산하는 단계는, 상기 발목 중심 위치 및 상기 무게 중심 위치로부터, 스케이팅 날에 발생하는 힘에 대한 지표면 투영 방향의 제1 콤포넌트와, 지표면 수직 방향의 제2 콤포넌트를 계산하는 단계, 및 상기 계산된 제1 콤포넌트 및 상기 제2 콤포넌트 각각에 단위 유닛을 적용하여 상기 푸시오프 벡터(push-off vector)를 계산하는 단계를 포함할 수 있다.Calculating the first component in the surface projection direction of the force generated in the skating blade from the ankle center position and the center of gravity position and the second component in the direction perpendicular to the surface of the ground, And calculating the push-off vector by applying a unit unit to each of the calculated first component and the second component.

일실시예에 따른 상기 계산하는 단계는, 복수의 센서들로부터 수집된 상기 적어도 하나 이상의 인체 부위별 정보로부터 인체 부위별 무게 배분과, 인체의 자세를 확인하는 단계, 상기 확인된 인체 부위별 무게 배분 및 상기 확인된 인체의 자세를 고려하여 상기 무게 중심 위치를 계산하는 단계, 신체 사이즈에 대한 측정 데이터로부터 오른쪽 다리의 발목 중심 위치와, 왼쪽 다리의 발목 중심 위치를 각각 구별하여 추정하는 단계, 및 상기 구별하여 추정된 발목 중심 위치를 이용해서 상기 푸시오프 각도(push-off angle)를 계산하는 단계를 포함할 수 있다.The calculating step according to an embodiment may include a step of confirming a weight distribution of a human body part and a posture of a human body from the information of the at least one human body part collected from a plurality of sensors, Calculating a position of the center of gravity in consideration of the attitude of the human body, estimating the ankle center position of the right leg and the ankle center position of the left leg separately from the measurement data on the body size, And calculating the push-off angle using the separately estimated ankle center position.

일실시예에 따르면, 인체 동작만을 측정하여 정밀한 푸시오프 각도(push-off angle)를 계산할 수 있다.According to one embodiment, a precise push-off angle can be calculated by measuring only human motion.

일실시예에 따르면, 선수들의 스케이팅 기술에 대한 과학적, 정량적 평가로 선수들의 기술 수준을 정확하게 평가할 수 있다.According to one embodiment, the scientific and quantitative evaluation of the athlete's skating technique can accurately assess the athlete's skill level.

일실시예에 따르면, 선수들의 스케이팅 기술의 문제점 분석 및 과학적인 트레이닝이 가능하여, 스케이팅 선수들의 기량을 향상시킬 수 있다.According to one embodiment, problem analysis and scientific training of the skating technique of the athletes is possible, and the skill of the skating athletes can be improved.

일실시예에 따르면, 푸시오프 각도가 중요한 평가 지표로 활용되는 육상 등 스프린팅 종목에 대한 정확하고 편리한 평가가 가능하다.According to one embodiment, an accurate and convenient evaluation of a land is sprinting item in which the push-off angle is used as an important evaluation index is possible.

도 1은 일실시예에 따른 스케이팅 능력평가지표 분석 장치를 설명하는 도면이다.
도 2는 스케이팅시 인체 부위로부터 측정하는 푸시오프 각도를 설명하는 도면이다.
도 3은 스케이팅 날의 특성에 따른 발목 중심 위치를 설명하는 도면이다.
도 4는 일실시예에 따른 프로세서를 설명하는 도면이다.
도 5는 일실시예에 따른 스케이팅 능력평가지표 분석 방법을 설명하는 도면이다.
도 6 및 도 7은 지면반력 기반의 푸시오프 각도와 본 발명에서 계산된 푸시오프 각도를 비교 설명하는 그래프들이다.
1 is a view for explaining a skating ability evaluation index analyzing apparatus according to an embodiment.
2 is a view for explaining a push-off angle measured from a human body part during skating.
3 is a view for explaining the ankle center position according to the characteristics of the skating blade.
4 is a diagram illustrating a processor according to one embodiment.
5 is a view for explaining a method of analyzing a skating ability evaluation index according to an embodiment.
FIGS. 6 and 7 are graphs for comparing the push-off angle based on the ground reaction force and the calculated push-off angle according to the present invention.

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되지 않는다.It is to be understood that the specific structural or functional descriptions of embodiments of the present invention disclosed herein are presented for the purpose of describing embodiments only in accordance with the concepts of the present invention, May be embodied in various forms and are not limited to the embodiments described herein.

본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.Embodiments in accordance with the concepts of the present invention are capable of various modifications and may take various forms, so that the embodiments are illustrated in the drawings and described in detail herein. It should be understood, however, that there is no intention to limit the embodiments according to the concepts of the present invention to the particular forms disclosed, but includes modifications, equivalents, or alternatives falling within the spirit and scope of the present invention.

제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.The terms first, second, or the like may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms may be named for the purpose of distinguishing one element from another, for example without departing from the scope of the right according to the concept of the present invention, the first element being referred to as the second element, Similarly, the second component may also be referred to as the first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 표현들, 예를 들어 "~사이에"와 "바로~사이에" 또는 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. Expressions that describe the relationship between components, for example, "between" and "immediately" or "directly adjacent to" should be interpreted as well.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 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.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises ", or" having ", and the like, are used to specify one or more of the features, numbers, steps, operations, elements, But do not preclude the presence or addition of steps, operations, elements, parts, or combinations thereof.

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 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the meaning of the context in the relevant art and, unless explicitly defined herein, are to be interpreted as ideal or overly formal Do not.

이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나 특허출원의 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the scope of the patent application is not limited or limited by these embodiments. Like reference symbols in the drawings denote like elements.

도 1은 일실시예에 따른 스케이팅 능력평가지표 분석 장치(100)를 설명하는 도면이다.1 is a view for explaining an apparatus 100 for analyzing a skating ability evaluation index according to an embodiment.

본 발명은 인체 동작만을 측정하여 정밀한 푸시오프 각도(push-off angle)를 계산할 수 있다.The present invention can calculate a precise push-off angle by measuring only human motion.

구체적으로, 본 발명에서는 인체 부위별 무게 배분과 인체의 자세에 의하여 정의되는 무게 중심과 신체 사이즈 측정 데이터로 측정되는 발목 중심 위치를 이용하여 푸시오프 각도를 계산할 수 있다.Specifically, in the present invention, the push-off angle can be calculated using the center of gravity defined by the weight distribution of the human body part and the posture of the human body, and the ankle center position measured by the body size measurement data.

이를 위해, 일실시예에 따른 스케이팅 능력평가지표 분석 장치(100)는 센싱 데이터 수집부(110), 계산부(120), 및 분석부(130)를 포함할 수 있다.For this purpose, the apparatus 100 for analyzing skating ability evaluation index according to an embodiment may include a sensing data collection unit 110, a calculation unit 120, and an analysis unit 130.

일실시예에 따른 센싱 데이터 수집부(110)는 적어도 하나 이상의 인체 부위에서 측정되는 적어도 하나 이상의 센싱 정보를 수집할 수 있다.The sensing data collection unit 110 may collect at least one sensing information measured in at least one human body region.

일실시예에 따른 계산부(120)는 수집된 센싱 정보로부터 푸시오프 각도(push-off angle)를 계산할 수 있다.The calculation unit 120 may calculate a push-off angle from the collected sensing information.

예를 들면, 계산부(120)는 수집된 센싱 정보로부터 식별 가능한 무게 중심 위치 및 발목 중심 위치로부터 푸시오프 각도(push-off angle)를 계산할 수 있다. For example, the calculation unit 120 may calculate a push-off angle from the center-of-gravity position and the ankle center position, which are identifiable from the collected sensing information.

이때, 발목 중심 위치에서 상기 무게 중심 위치로 향하는 방향의 푸시오프 벡터(push-off vector)를 계산할 수 있다.At this time, a push-off vector in a direction from the ankle center position toward the center of gravity position can be calculated.

일반적으로, 쇼트트랙 스케이팅 날은 스케이팅 신발의 중심에 정확하게 위치하지 않고, 스케이팅 이동 방향의 안쪽으로 향하는 방향으로 치우쳐있다. 이를 고려하여, 계산부(120)는 발목 중심 위치 및 상기 무게 중심 위치로부터, 스케이팅 날에 발생하는 힘에 대한 지표면 투영 방향의 제1 콤포넌트를 계산할 수 있다. 또한, 계산부(120)는 지표면 수직 방향의 제2 콤포넌트를 계산하고, 계산된 제1 콤포넌트 및 제2 콤포넌트 각각에 단위 유닛을 적용하여 상기 푸시오프 벡터(push-off vector)를 계산할 수 있다.Generally, the short track skating blade is not positioned precisely in the center of the skating shoe but is biased inward toward the skating movement direction. In consideration of this, the calculation unit 120 may calculate the first component of the surface projection direction of the force generated on the skating blade from the ankle center position and the gravity center position. Further, the calculation unit 120 may calculate the push-off vector by calculating a second component in the direction perpendicular to the surface and applying a unit unit to each of the calculated first component and second component.

계산부(120)는 계산된 제1 콤포넌트 및 제2 콤포넌트로부터 푸시오프 벡터의 크기를 계산할 수 있는데, 예를 들면, 제1 콤포넌트와 제2 콤포넌트 각각을 인자로 하여 피타고라스 정리의 원리를 반영하여 푸시오프 벡터의 크기를 계산할 수 있다.The calculation unit 120 may calculate the magnitude of the push-off vector from the calculated first component and the second component, for example, by using the first and second components as factors, The magnitude of the off vector can be calculated.

센싱 정보는, 자이로센서, RFID, 마커 식별정보 등으로 해석될 수 있고, 인체 부위의 움직임을 나타낼 수 있는 정보로 해석될 수 있다.The sensing information can be interpreted as gyro sensor, RFID, marker identification information, and the like, and can be interpreted as information that can represent movement of a human body part.

이에 계산부(120)는 복수의 센서들로부터 수집된 상기 적어도 하나 이상의 인체 부위별 정보로부터 인체 부위별 무게 배분과, 인체의 자세를 확인할 수 있다. 또한, 확인된 인체 부위별 무게 배분 및 확인된 인체의 자세를 고려하여 무게 중심 위치를 계산할 수 있다.The calculation unit 120 can check the weight distribution of the human body part and the posture of the human body from the at least one human body part information collected from the plurality of sensors. In addition, the center of gravity position can be calculated by considering the weight distribution of the identified human body parts and the attitude of the human body.

일실시예에 따른 분석부(130)는 계산된 푸시오프 각도(push-off angle)에 기초하여 스케이팅 능력평가지표를 분석할 수 있다.The analysis unit 130 according to an embodiment may analyze the skating ability evaluation index based on the calculated push-off angle.

일실시예에 따른 계산부(120)는 신체 사이즈에 대한 측정 데이터로부터 상기 발목 중심 위치를 추정할 수 있다. 이때, 계산부(120)는 스케이트 날의 위치를 고려하여 신체 사이즈에 대한 측정 데이터로부터 오른쪽 다리의 발목 중심 위치와, 왼쪽 다리의 발목 중심 위치를 각각 구별하여 추정할 수 있다. 또한, 계산부(120)는 구별하여 추정된 발목 중심 위치를 이용해서 상기 푸시오프 각도(push-off angle)를 계산할 수가 있다.The calculator 120 may estimate the ankle center position from measurement data on body size. At this time, the calculation unit 120 can estimate the ankle center position of the right leg and the ankle center position of the left leg separately from the measurement data on the body size in consideration of the position of the skate blade. Further, the calculation unit 120 may calculate the push-off angle using the separately estimated ankle center position.

구체적인 예로, 계산부(120)는 신체 사이즈에 대한 측정 데이터로부터 오른쪽 다리의 발목 중심 위치와, 왼쪽 다리의 발목 중심 위치를 각각 구별하여 추정하고, 구별하여 추정된 발목 중심 위치를 이용해서 푸시오프 각도(push-off angle)를 계산할 수 있다. 특히, 계산부(120)는 오른쪽 다리의 내측 복숭아뼈 위치를 기준으로 상기 오른쪽 다리의 발목 중심 위치를 추정할 수 있다. 반대로, 계산부(120)는 왼쪽 다리의 외측 복숭아뼈 위치를 기준으로 왼쪽 다리의 발목 중심 위치를 추정할 수 있다.As a specific example, the calculation unit 120 may separately estimate the ankle center position of the right leg and the ankle center position of the left leg from the measurement data on the body size, and use the estimated ankle center position to determine the push- the push-off angle can be calculated. In particular, the calculation unit 120 may estimate the ankle center position of the right leg based on the inner peach bone position of the right leg. Conversely, the calculation unit 120 can estimate the ankle center position of the left leg based on the outer peach bone position of the left leg.

결국, 일실시예에 따른 스케이팅 능력평가지표 분석 장치(100)는 인체 부위별 무게 배분과 인체의 자세에 의하여 정의되는 무게 중심과 신체 사이즈 측정 데이터로 측정되는 발목 중심 위치를 이용하여 푸시오프 각도를 계산할 수 있다. 이로써, 선수들의 스케이팅 기술에 대한 과학적, 정량적 평가로 선수들의 기술 수준을 정확하게 평가할 수 있다. 또한, 선수들의 스케이팅 기술의 문제점 분석 및 과학적인 트레이닝이 가능하여, 스케이팅 선수들의 기량을 향상시킬 수 있고, 푸시오프 각도가 중요한 평가 지표로 활용되는 육상 등 스프린팅 종목에 대한 정확하고 편리한 평가가 가능하다.As a result, the skating ability evaluation index analyzing apparatus 100 according to an embodiment calculates the push-off angle using the center of gravity defined by the weight distribution of the human body part and the body posture and the ankle center position measured by the body size measurement data Can be calculated. This makes it possible to accurately assess the skill level of the athletes through a scientific and quantitative assessment of the athlete's skating skills. In addition, it is possible to evaluate the competitiveness of the athlete's skating technique and scientific training to improve the competence of the skater, and to make accurate and convenient evaluation of the athletic sprinting event where the push-off angle is used as an important evaluation index Do.

도 2는 스케이팅시 인체 부위로부터 측정하는 푸시오프 각도를 설명하는 도면(200)이다.2 is a view 200 illustrating a push-off angle measured from a human body part during skating.

도 2를 참고하면, 스케이팅 능력평가지표 분석 장치는 계산부를 통해 무게 중심 위치(210)를 이용하여 푸시오프 각도(a)를 계산할 수 있다.Referring to FIG. 2, the skating ability evaluation index analyzing apparatus can calculate the push-off angle a using the center-of-gravity position 210 through the calculation unit.

일례로, 스케이팅 능력평가지표 분석 장치는 계산부를 통해 복수의 센서들로부터 수집된 상기 적어도 하나 이상의 인체 부위별 정보로부터 인체 부위별 무게 배분과, 인체의 자세를 확인하고, 확인된 인체 부위별 무게 배분 및 확인된 인체의 자세를 고려하여 무게 중심 위치를 계산할 수 있다.For example, the skating ability evaluation index analyzing apparatus can check the weight distribution of the human body part and the posture of the human body from the information of the at least one human body part collected from the plurality of sensors through the calculation unit, And the position of the center of gravity in consideration of the attitude of the recognized human body.

보다 구체적인 실시예로, 계산부는 푸시오프 각도(a)를 계산하기 위해 먼저 [수학식 1]을 이용해서 푸시오프 벡터(

Figure 112017020637189-pat00001
)를 계산할 수 있다.In a more specific embodiment, the calculation unit first calculates the push-off angle (a) using Equation (1)
Figure 112017020637189-pat00001
) Can be calculated.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112017020637189-pat00002
Figure 112017020637189-pat00002

[수학식 1]에서,

Figure 112017020637189-pat00003
Figure 112017020637189-pat00004
는 각각 y축 z축 방향으로의 단위 방향 벡터(unit direction vector)에 해당한다. 또한,
Figure 112017020637189-pat00005
는 지표면 투영 방향의 제1 콤포넌트,
Figure 112017020637189-pat00006
는 지표면 수직 방향의 제2 콤포넌트로 해석될 수 있다.In Equation (1)
Figure 112017020637189-pat00003
Wow
Figure 112017020637189-pat00004
Correspond to unit direction vectors in the y-axis and z-axis directions, respectively. Also,
Figure 112017020637189-pat00005
A first component in the surface projection direction,
Figure 112017020637189-pat00006
Can be interpreted as a second component in the surface normal direction.

다음으로, 계산부는 [수학식 2]를 이용해서 푸시오프 벡터의 크기(

Figure 112017020637189-pat00007
)를 계산할 수 있다.Next, the calculation unit calculates the size of the push-off vector (
Figure 112017020637189-pat00007
) Can be calculated.

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure 112017020637189-pat00008
Figure 112017020637189-pat00008

또한,

Figure 112017020637189-pat00009
는 지표면 투영 방향의 제1 콤포넌트,
Figure 112017020637189-pat00010
는 지표면 수직 방향의 제2 콤포넌트로 해석될 수 있다.Also,
Figure 112017020637189-pat00009
A first component in the surface projection direction,
Figure 112017020637189-pat00010
Can be interpreted as a second component in the surface normal direction.

즉, 계산부는 지표면 투영 방향의 제1 콤포넌트와 지표면 수직 방향의 제2 콤포넌트에 피타고라스의 정리를 적용하여 푸시오프 벡터의 크기(

Figure 112017020637189-pat00011
)를 계산할 수 있다.That is, the calculation unit applies the Pythagorean theorem to the first component in the direction of the ground surface projection and the second component in the direction perpendicular to the ground surface to determine the size of the push-
Figure 112017020637189-pat00011
) Can be calculated.

또한, 계산부는 [수학식 1]에서 계산한 푸시오프 벡터(

Figure 112017020637189-pat00012
)와 [수학식 2]에서 계산한 푸시오프 벡터의 크기(
Figure 112017020637189-pat00013
)를 이용해서 푸시오프 각도를 계산할 수 있다.Further, the calculation unit may calculate the push-off vector (
Figure 112017020637189-pat00012
) And the size of the push-off vector calculated in [Equation 2] (
Figure 112017020637189-pat00013
) Can be used to calculate the push-off angle.

계산부는 [수학식 3]을 통해 푸시오프 각도를 계산할 수 있다.The calculation unit can calculate the push-off angle through the following equation (3).

[수학식 3]&Quot; (3) "

Figure 112017020637189-pat00014
Figure 112017020637189-pat00014

도 3은 스케이팅 날의 특성에 따른 발목 중심 위치를 설명하는 도면이다.3 is a view for explaining the ankle center position according to the characteristics of the skating blade.

본 발명에서는 도면부호 310에서 보는 바와 같이, 쇼트트랙 스케이팅 신발의 구조적 특성을 고려하여, 발목 중심 위치를 추정한다. 구체적으로는 도면부호 320에서 보는 바와 같이, 오른쪽 다리의 발목 중심 위치는 도면부호 321에 해당하는 내측 복숭아뼈를 오른쪽 발목 중심 위치로 식별할 수 있다. 또한, 도면부호 322에 해당하는 외측 복숭아뼈를 왼쪽 발목 중심 위치로 식별할 수 있다.In the present invention, as shown in reference numeral 310, the ankle center position is estimated in consideration of the structural characteristics of the short track skating shoe. Specifically, as shown at reference numeral 320, the ankle center position of the right leg can be identified as the right ankle center position corresponding to the inner peach bone corresponding to the reference numeral 321. [ In addition, the outer peach bone corresponding to reference numeral 322 can be identified as the left ankle center position.

또한, 계산부는 오른쪽 다리의 푸시오프 각도의 계산에서는 내측 복숭아뼈 위치를 기준으로, 왼쪽 다리의 푸시오프 각도의 계산에서는 외측 복숭아뼈의 위치를 기준으로 하여 푸시오프 각도를 계산할 수 있다.Further, the calculation unit can calculate the push-off angle based on the position of the inner peach bone in the calculation of the push-off angle of the right leg and the position of the outer peach bone in the calculation of the push-off angle of the left leg.

내측 복숭아뼈와, 외측 복숭아뼈의 위치를 정확하게 식별하기 위해, 본 발명에서는 마커를 이용할 수도 있다. 예를 들면, 오른쪽 다리에는 내측 복숭아뼈 위치에 마커를 부착하고, 왼쪽 다리에는 외측 복숭아뼈 위치에 마커를 부착하여 발목 중심 위치를 추정할 수 있다.In order to accurately identify the position of the inner peach bone and the outer peach bone, a marker may be used in the present invention. For example, the ankle center position can be estimated by attaching a marker to the inner peach bone position on the right leg and attaching a marker to the outer peach bone position on the left leg.

도 4는 일실시예에 따른 프로세서(400)를 설명하는 도면이다.4 is a diagram illustrating a processor 400 in accordance with one embodiment.

일실시예에 따른 프로세서(400)는 왼쪽과 오른쪽 발목을 구별하여 추정된 발목 중심 위치를 이용해서 푸시오프 각도(push-off angle)를 보다 정밀하게 계산할 수 있다.The processor 400 according to an embodiment can calculate the push-off angle more precisely using the estimated ankle center position by distinguishing the left and right ankles.

이를 위해, 프로세서(400)는 계산부(410)와 식별부(420)를 포함할 수 있다.To this end, the processor 400 may include a calculation unit 410 and an identification unit 420.

일실시예에 따른 계산부(410)는 적어도 하나 이상의 인체 부위의 자세 정보로부터 현재의 무게 중심 위치를 계산할 수 있다.The calculation unit 410 may calculate the current center of gravity position from the posture information of at least one human body part.

또한, 일실시예에 따른 식별부(420)는 발목 중심에 부착된 적어도 하나 이상의 발목 마커로부터 발목 중심 위치를 식별할 수 있다.In addition, the identification unit 420 according to an embodiment may identify an ankle center position from at least one or more ankle markers attached to the ankle center.

예를 들면, 식별부(420)는 오른쪽 다리의 발목 중심 위치와, 왼쪽 다리의 발목 중심 위치를 각각 구별하여 식별하며, 계산부(410)는 구별하여 추정된 발목 중심 위치를 이용해서 푸시오프 각도(push-off angle)를 계산할 수 있다.For example, the identification unit 420 distinguishes and identifies the ankle center position of the right leg and the ankle center position of the left leg, and the calculation unit 410 calculates the push-off angle &thetas; the push-off angle can be calculated.

구체적으로, 식별부(420)는 오른쪽 다리의 내측 복숭아뼈에 부착된 발목 마커로부터의 오른쪽 발목 중심 위치를 식별할 수 있다. 또한, 식별부(420)는 왼쪽 다리의 외측 복숭아뼈에 부착된 발목 마커로부터의 왼쪽 발목 중심 위치를 식별할 수 있다.Specifically, the identifying unit 420 can identify the ankle center position from the ankle marker attached to the inner peach bone of the right leg. In addition, the identifying unit 420 can identify the left ankle center position from the ankle marker attached to the outer peach bones of the left leg.

또한, 계산부(410)는 무게 중심 위치와 식별된 오른쪽 발목 중심 위치를 이용해서 오른쪽 다리에 대한 푸시오프 각도(push-off angle)를 계산할 수 있고, 무게 중심 위치와 상기 식별된 왼쪽 발목 중심 위치를 이용해서 왼쪽 다리에 대한 푸시오프 각도(push-off angle)를 계산할 수 있다.The calculation unit 410 may calculate a push-off angle with respect to the right leg using the center-of-gravity position and the identified right-ankle center position, and calculate the push-off angle with respect to the center- Can be used to calculate the push-off angle for the left leg.

도 5는 일실시예에 따른 스케이팅 능력평가지표 분석 방법을 설명하는 도면이다.5 is a view for explaining a method of analyzing a skating ability evaluation index according to an embodiment.

일실시예에 따른 스케이팅 능력평가지표 분석 방법은 적어도 하나 이상의 인체 부위에서 측정되는 적어도 하나 이상의 센싱 정보를 수집할 수 있다(단계 501).The method of analyzing skating ability evaluation index according to an exemplary embodiment may collect at least one sensing information measured in at least one human body region (step 501).

또한, 스케이팅 능력평가지표 분석 방법은 무게 중심 위치 및 발목 중심 위치를 식별하고(단계 502), 지표면 투영 방향의 제1 콤포넌트와, 지표면 수직 방향의 제2 콤포넌트를 계산할 수 있다(단계 503). 즉, 발목 중심 위치 및 무게 중심 위치로부터, 스케이팅 날에 발생하는 힘에 대한 지표면 투영 방향의 제1 콤포넌트와, 지표면 수직 방향의 제2 콤포넌트를 계산할 수 있다.In addition, the skating ability evaluation index analysis method can identify the center of gravity position and the ankle center position (step 502), and calculate the first component in the surface projection direction and the second component in the surface vertical direction (step 503). That is, from the ankle center position and the center-of-gravity position, the first component in the surface projection direction and the second component in the vertical direction of the ground surface with respect to the force generated in the skating blade can be calculated.

다음으로, 일실시예에 따른 스케이팅 능력평가지표 분석 방법은 제1 콤포넌트 및 제2 콤포넌트 각각에 단위 유닛을 적용하여 푸시오프 벡터를 계산할 수 있다(단계 504). 예를 들면, 스케이팅 능력평가지표 분석 방법은 식별된 무게 중심 위치 및 발목 중심 위치를 이용해서 푸시오프 각도(push-off angle)를 계산하되, 발목 중심 위치에서 무게 중심 위치로 향하는 방향의 푸시오프 벡터(push-off vector)를 계산할 수 있다.Next, the method of analyzing the skating ability evaluation index according to an embodiment may calculate a push-off vector by applying a unit unit to each of the first component and the second component (step 504). For example, the method of analyzing the skating ability evaluation index includes calculating a push-off angle using the identified center-of-gravity position and ankle center position, and calculating a push-off angle in the direction from the ankle center position to the center- a push-off vector can be calculated.

일실시예에 따른 스케이팅 능력평가지표 분석 방법은 계산된 제1 콤포넌트 및 제2 콤포넌트 각각에 단위 유닛을 적용하여 푸시오프 벡터(push-off vector)를 계산할 수 있다.The method of analyzing the skating ability evaluation index according to an exemplary embodiment may calculate a push-off vector by applying a unit unit to each of the calculated first component and second component.

또한, 스케이팅 능력평가지표 분석 방법은 무게 중심 위치를 계산하기 위해, 복수의 센서들로부터 수집된 적어도 하나 이상의 인체 부위별 정보로부터 인체 부위별 무게 배분과, 인체의 자세를 확인할 수 있다. 즉, 확인된 인체 부위별 무게 배분 및 확인된 인체의 자세를 고려하여 무게 중심 위치를 계산할 수 있다.Also, in order to calculate the center of gravity position, the method of analyzing the skating ability evaluation index can check the weight distribution of the human body part and the attitude of the human body from at least one human body part information collected from the plurality of sensors. That is, the position of the center of gravity can be calculated by considering the weight distribution of the identified human body part and the attitude of the human body.

한편, 스케이팅 능력평가지표 분석 방법은 신체 사이즈에 대한 측정 데이터로부터 오른쪽 다리의 발목 중심 위치와, 왼쪽 다리의 발목 중심 위치를 각각 구별하여 추정할 수 있다. 또한, 구별하여 추정된 발목 중심 위치를 이용해서 푸시오프 각도(push-off angle)를 계산할 수 있다.On the other hand, the skating ability evaluation index analysis method can estimate the ankle center position of the right leg and the ankle center position of the left leg separately from the measurement data on the body size. In addition, the push-off angle can be calculated using the separately estimated ankle center position.

또한, 일실시예에 따른 스케이팅 능력평가지표 분석 방법은 계산된 푸시오프 각도에 기초하여 스케이팅 능력평가지표를 분석할 수 있다(단계 505).Further, the method of analyzing the skating ability evaluation index according to an embodiment may analyze the skating ability evaluation index based on the calculated push-off angle (step 505).

도 6 및 도 7은 지면반력 기반의 푸시오프 각도와 본 발명에서 계산된 푸시오프 각도를 비교 설명하는 그래프들이다.FIGS. 6 and 7 are graphs for comparing the push-off angle based on the ground reaction force and the calculated push-off angle according to the present invention.

먼저 도 6을 살펴보면, 그래프(610)의 가로축은 토탈 스트레이트 위상을 %의 단위로 표현하고, 세로축은 푸시오프 각도를 degree의 단위로 표현한다.6, the horizontal axis of the graph 610 represents the total straight phase in units of%, and the vertical axis represents the push-off angle in degrees.

푸시오프 위상을 나타내는 그래프의 중심 부분을 확대해서 보다 자세히 살펴보면, 도면부호 611은 내측 발목 마커를 기준으로 측정된 푸시오프 위상을 나타낸다. 또한, 도면부호 612는 외측 발목 마커를 기준으로 측정된 푸시오프 위상을 나타내고, 도면부호 613은 지면반력을 기반으로 하는 푸시오프 각도를 나타낸다.The center portion of the graph showing the push-off phase is enlarged and more specifically, reference numeral 611 denotes the push-off phase measured with respect to the medial ankle marker. Reference numeral 612 denotes a push-off phase measured based on the external ankle marker, and 613 denotes a push-off angle based on a ground reaction force.

그래프(610)에서 보는 바와 같이, 지면반력과 인체 동작을 함께 측정하여 계산한 푸시오프 각도의 동작만을 이용하여 계산한 푸시오프 각도를 비교하면, 오른쪽 다리의 내측 복숭아뼈 위치를 이용하여 계산한 푸시오프 각도가 지면 반력을 이용한 푸시오프 각도와 1.2도 이내의 오차를 보임을 알 수 있다.As shown in the graph 610, when the push-off angles calculated using only the push-off angle operation calculated by measuring both the ground reaction force and the human body movement are compared, the push-off angles calculated by using the inner peach bone position of the right leg Off angle using the ground reaction force and an error of less than 1.2 degrees can be seen.

한편, 도 7의 그래프(620)는 왼쪽 다리의 외측 복숭아뼈 위치를 이용하여 계산한 푸시오프 각도가 지면 반력을 이용한 푸시오프 각도와 1.8도 이내의 오차를 보임을 알 수 있다.On the other hand, the graph 620 of FIG. 7 shows that the push-off angle calculated using the outer peach bone position of the left leg shows an error of 1.8 degrees or less from the push-off angle using the ground reaction force.

마찬가지로, 도 7의 그래프(620)의 가로축은 토탈 스트레이트 위상을 %의 단위로 표현하고, 세로축은 푸시오프 각도를 degree의 단위로 표현한다.Similarly, the horizontal axis of the graph 620 in FIG. 7 represents the total straight phase in units of%, and the vertical axis expresses the push-off angle in degrees.

푸시오프 위상을 나타내는 그래프의 중심 부분을 확대해서 보다 자세히 살펴보면, 도면부호 621은 내측 발목 마커를 기준으로 측정된 푸시오프 위상을 나타낸다. 또한, 도면부호 622는 외측 발목 마커를 기준으로 측정된 푸시오프 위상을 나타내고, 도면부호 623은 지면반력을 기반으로 하는 푸시오프 각도를 나타낸다.In more detail, enlarging the center portion of the graph representing the push-off phase, reference numeral 621 denotes the push-off phase measured with respect to the medial ankle marker. Reference numeral 622 denotes a push-off phase measured based on the external ankle marker, and reference numeral 623 denotes a push-off angle based on a ground reaction force.

결국, 본 발명을 이용하면 인체 동작만을 측정하여 정밀한 푸시오프 각도(push-off angle)를 계산할 수 있다. 또한, 선수들의 스케이팅 기술에 대한 과학적, 정량적 평가로 선수들의 기술 수준을 정확하게 평가할 수 있고, 선수들의 스케이팅 기술의 문제점 분석 및 과학적인 트레이닝이 가능하여, 스케이팅 선수들의 기량을 향상시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 푸시오프 각도가 중요한 평가 지표로 활용되는 육상 등 스프린팅 종목에 대한 정확하고 편리한 평가가 가능하다.As a result, using the present invention, a precise push-off angle can be calculated by measuring only human motion. In addition, the scientific and quantitative evaluation of the athlete 's skating skill can accurately evaluate the skill level of the athletes, analyze the problem of the athlete' s skating skill, and enable scientific training, thereby improving the skill of the athlete. In addition, it is possible to evaluate accurately and conveniently on the land sprinting items where the push-off angle is used as an important evaluation index.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The apparatus described above may be implemented as a hardware component, a software component, and / or a combination of hardware components and software components. For example, the apparatus and components described in the embodiments may be implemented within a computer system, such as, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable array (FPA) A programmable logic unit (PLU), a microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. The processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of the software. For ease of understanding, the processing apparatus may be described as being used singly, but those skilled in the art will recognize that the processing apparatus may have a plurality of processing elements and / As shown in FIG. For example, the processing unit may comprise a plurality of processors or one processor and one controller. Other processing configurations are also possible, such as a parallel processor.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of the foregoing, and may be configured to configure the processing device to operate as desired or to process it collectively or collectively Device can be commanded. The software and / or data may be in the form of any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage media, or device , Or may be permanently or temporarily embodied in a transmitted signal wave. The software may be distributed over a networked computer system and stored or executed in a distributed manner. The software and data may be stored on one or more computer readable recording media.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to an embodiment may be implemented in the form of a program command that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions to be recorded on the medium may be those specially designed and configured for the embodiments or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. For example, it is to be understood that the techniques described may be performed in a different order than the described methods, and / or that components of the described systems, structures, devices, circuits, Lt; / RTI > or equivalents, even if it is replaced or replaced.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

100: 스케이팅 능력평가지표 분석 장치
110: 센싱 데이터 수집부
120: 계산부
130: 분석부
100: Skating ability evaluation index analyzer
110: sensing data collecting unit
120:
130:

Claims (15)

적어도 하나 이상의 인체 부위에서 측정되는 적어도 하나 이상의 센싱 정보를 수집하는 센싱 데이터 수집부;
상기 수집된 센싱 정보로부터 푸시오프 각도(push-off angle)를 계산하는 계산부; 및
상기 계산된 푸시오프 각도(push-off angle)에 기초하여 스케이팅 능력평가지표를 분석하는 분석부를 포함하고,
상기 계산부는,
상기 수집된 센싱 정보로부터 식별 가능한 무게 중심 위치 및 발목 중심 위치로부터 상기 푸시오프 각도(push-off angle)를 계산하는 스케이팅 능력평가지표 분석 장치.
A sensing data collecting unit collecting at least one sensing information measured at at least one human body part;
A calculation unit for calculating a push-off angle from the collected sensing information; And
And an analyzer for analyzing the skating ability evaluation index based on the calculated push-off angle,
The calculation unit may calculate,
And calculates the push-off angle from the center-of-gravity position and the ankle center position that are identifiable from the collected sensing information.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 계산부는,
상기 발목 중심 위치에서 상기 무게 중심 위치로 향하는 방향의 푸시오프 벡터(push-off vector)를 계산하는 스케이팅 능력평가지표 분석 장치.
The method according to claim 1,
The calculation unit may calculate,
And calculates a push-off vector in a direction from the ankle center position to the center of gravity position.
제3항에 있어서,
상기 계산부는,
상기 발목 중심 위치 및 상기 무게 중심 위치로부터, 스케이팅 날에 발생하는 힘에 대한 지표면 투영 방향의 제1 콤포넌트와, 지표면 수직 방향의 제2 콤포넌트를 계산하고,
상기 계산된 제1 콤포넌트 및 상기 제2 콤포넌트 각각에 단위 유닛을 적용하여 상기 푸시오프 벡터(push-off vector)를 계산하는 스케이팅 능력평가지표 분석 장치.
The method of claim 3,
The calculation unit may calculate,
Calculating a first component in a surface projection direction of the force generated in the skating blade from the ankle center position and the gravity center position and a second component in a direction perpendicular to the surface of the ground,
And calculates the push-off vector by applying a unit unit to each of the first component and the second component.
제4항에 있어서,
상기 계산부는,
상기 계산된 제1 콤포넌트 및 상기 제2 콤포넌트로부터 상기 푸시오프 벡터(push-off vector)의 크기를 계산하는 스케이팅 능력평가지표 분석 장치.
5. The method of claim 4,
The calculation unit may calculate,
And calculates the size of the push-off vector from the calculated first component and the second component.
제1항에 있어서,
상기 계산부는,
복수의 센서들로부터 수집된 상기 적어도 하나 이상의 인체 부위별 정보로부터 인체 부위별 무게 배분과, 인체의 자세를 확인하고, 상기 확인된 인체 부위별 무게 배분 및 상기 확인된 인체의 자세를 고려하여 상기 무게 중심 위치를 계산하는 스케이팅 능력평가지표 분석 장치.
The method according to claim 1,
The calculation unit may calculate,
The weight distribution of the human body part and the posture of the human body are confirmed from the at least one human body part information collected from the plurality of sensors and the weight distribution of the human body part and the determined attitude of the human body, An apparatus for analyzing a skating ability evaluation index for calculating a center position.
제1항에 있어서,
상기 계산부는,
신체 사이즈에 대한 측정 데이터로부터 상기 발목 중심 위치를 추정하는 스케이팅 능력평가지표 분석 장치.
The method according to claim 1,
The calculation unit may calculate,
And estimating the ankle center position from measured data on body size.
제7항에 있어서,
상기 계산부는,
상기 신체 사이즈에 대한 측정 데이터로부터 오른쪽 다리의 발목 중심 위치와, 왼쪽 다리의 발목 중심 위치를 각각 구별하여 추정하고,
상기 구별하여 추정된 발목 중심 위치를 이용해서 상기 푸시오프 각도(push-off angle)를 계산하는 스케이팅 능력평가지표 분석 장치.
8. The method of claim 7,
The calculation unit may calculate,
The ankle center position of the right leg and the ankle center position of the left leg are separately discriminated from the measurement data on the body size,
And calculates the push-off angle using the separately estimated ankle center position.
제8항에 있어서,
상기 계산부는,
상기 오른쪽 다리의 내측 복숭아뼈 위치를 기준으로 상기 오른쪽 다리의 발목 중심 위치를 추정하고, 상기 왼쪽 다리의 외측 복숭아뼈 위치를 기준으로 상기 왼쪽 다리의 발목 중심 위치를 추정하는 스케이팅 능력평가지표 분석 장치.
9. The method of claim 8,
The calculation unit may calculate,
Estimating an ankle center position of the right leg based on an inner peach bone position of the right leg and estimating an ankle center position of the left leg based on an outer peach bone position of the left leg.
적어도 하나 이상의 인체 부위의 자세 정보로부터 현재의 무게 중심 위치를 계산하는 계산부; 및
발목 중심에 부착된 적어도 하나 이상의 발목 마커로부터 발목 중심 위치를 식별하는 식별부를 포함하고,
상기 식별부는 오른쪽 다리의 발목 중심 위치와, 왼쪽 다리의 발목 중심 위치를 각각 구별하여 식별하며,
상기 계산부는 상기 구별하여 추정된 발목 중심 위치를 이용해서 푸시오프 각도(push-off angle)를 계산하는 프로세서.
A calculation unit for calculating a current center of gravity position from attitude information of at least one human body part; And
And an identification unit for identifying an ankle center position from at least one or more ankle markers attached to the ankle center,
Wherein the identification part identifies and identifies an ankle center position of a right leg and an ankle center position of a left leg,
Wherein the calculation unit calculates a push-off angle using the separately estimated ankle center position.
제10항에 있어서,
상기 식별부는,
상기 오른쪽 다리의 내측 복숭아뼈에 부착된 발목 마커로부터의 오른쪽 발목 중심 위치를 식별하고, 상기 왼쪽 다리의 외측 복숭아뼈에 부착된 발목 마커로부터의 왼쪽 발목 중심 위치를 식별하며,
상기 계산부는,
상기 무게 중심 위치와 상기 식별된 오른쪽 발목 중심 위치를 이용해서 상기 오른쪽 다리에 대한 푸시오프 각도(push-off angle)를 계산하고,
상기 무게 중심 위치와 상기 식별된 왼쪽 발목 중심 위치를 이용해서 상기 왼쪽 다리에 대한 푸시오프 각도(push-off angle)를 계산하는 프로세서.
11. The method of claim 10,
Wherein,
Identifying a right ankle center position from an ankle marker attached to an inner peach bone of the right leg, identifying a left ankle center position from an ankle marker attached to an outer peach bone of the left leg,
The calculation unit may calculate,
Calculating a push-off angle with respect to the right leg using the center of gravity position and the identified right ankle center position,
And calculating a push-off angle for the left leg using the center of gravity position and the identified left ankle center position.
적어도 하나 이상의 인체 부위에서 측정되는 적어도 하나 이상의 센싱 정보를 수집하는 단계;
상기 수집된 센싱 정보로부터 푸시오프 각도(push-off angle)를 계산하는 단계; 및
상기 계산된 푸시오프 각도(push-off angle)에 기초하여 스케이팅 능력평가지표를 분석하는 단계를 포함하고,
상기 계산하는 단계는,
상기 수집된 센싱 정보로부터 무게 중심 위치 및 발목 중심 위치를 식별하고, 상기 식별된 무게 중심 위치 및 발목 중심 위치를 이용해서 상기 푸시오프 각도(push-off angle)를 계산하되, 상기 발목 중심 위치에서 상기 무게 중심 위치로 향하는 방향의 푸시오프 벡터(push-off vector)를 계산하는 스케이팅 능력평가지표 분석 방법.
Collecting at least one sensing information measured at at least one body part;
Calculating a push-off angle from the collected sensing information; And
And analyzing the skating ability evaluation index based on the calculated push-off angle,
Wherein the calculating step comprises:
Calculating a push-off angle using the identified center-of-gravity position and an ankle center position, identifying the center-of-gravity position and the ankle center position from the collected sensing information, And calculating a push-off vector in a direction toward the center of gravity position.
삭제delete 제12항에 있어서,
상기 계산하는 단계는,
상기 발목 중심 위치 및 상기 무게 중심 위치로부터, 스케이팅 날에 발생하는 힘에 대한 지표면 투영 방향의 제1 콤포넌트와, 지표면 수직 방향의 제2 콤포넌트를 계산하는 단계; 및
상기 계산된 제1 콤포넌트 및 상기 제2 콤포넌트 각각에 단위 유닛을 적용하여 상기 푸시오프 벡터(push-off vector)를 계산하는 단계를 포함하는 스케이팅 능력평가지표 분석 방법.
13. The method of claim 12,
Wherein the calculating step comprises:
Calculating from the ankle center position and the center-of-gravity position a first component in a surface projection direction with respect to a force generated in the skating blade and a second component in a direction perpendicular to the ground surface; And
And calculating the push-off vector by applying a unit unit to each of the calculated first component and the second component.
제12항에 있어서,
상기 계산하는 단계는,
복수의 센서들로부터 수집된 상기 적어도 하나 이상의 인체 부위별 정보로부터 인체 부위별 무게 배분과, 인체의 자세를 확인하는 단계;
상기 확인된 인체 부위별 무게 배분 및 상기 확인된 인체의 자세를 고려하여 상기 무게 중심 위치를 계산하는 단계;
신체 사이즈에 대한 측정 데이터로부터 오른쪽 다리의 발목 중심 위치와, 왼쪽 다리의 발목 중심 위치를 각각 구별하여 추정하는 단계; 및
상기 구별하여 추정된 발목 중심 위치를 이용해서 상기 푸시오프 각도(push-off angle)를 계산하는 단계를 포함하는 스케이팅 능력평가지표 분석 방법.
13. The method of claim 12,
Wherein the calculating step comprises:
Confirming a weight distribution of a human body part and a posture of a human body from the at least one human body part information collected from a plurality of sensors;
Calculating the center-of-gravity position in consideration of the determined weight distribution of the human body part and the determined posture of the human body;
Estimating distinction between an ankle center position of a right leg and an ankle center position of a left leg from measured data on a body size; And
And calculating the push-off angle using the separately estimated ankle center position.
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