KR102003801B1 - Apparatus for recogniting free weight training motion and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 스마트 프리웨이트 트레이닝 동작 인식 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 스테레오 카메라, 다양한 센서 등을 이용해서 운동 기구를 이용해서 운동 중인 사용자의 신체 주요 관절의 위상, 각도, 속도, 변위 등에 대한 움직임, 운동 형태, 운동 반복 횟수, 운동 무게 등의 다양한 정보를 인식하고, 상기 인식된 다양한 정보를 근거로 사용자가 운동 중인 프리웨이트 트레이닝 동작을 인식하는 스마트 프리웨이트 트레이닝 동작 인식 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for recognizing a smart free weight training motion, and more particularly, to a motion recognition apparatus and method using a motion sensor, The present invention relates to a smart free weight training motion recognition apparatus and method for recognizing various information such as a motion pattern, a motion pattern, a motion repetition count, a motion weight and the like, and recognizing a free weight training motion in motion based on the recognized various information .
웨이트 트레이닝(weight training)은 근육 발달을 통해 강한 체력을 기르기 위한 저항 운동(resistance exercise)을 의미하며, 운동 방법은 프리웨이트 트레이닝(free weight training)과 머신 웨이트 트레이닝(machine weight training)으로 분류된다.Weight training refers to resistance exercise to develop strong physical strength through muscle development, and exercise methods are classified as free weight training and machine weight training.
이 중 역기나 아령 등을 들어올리면서 운동을 수행하는 프리웨이트 타입의 운동 기구에서의 운동량 측정 장치의 경우, 복잡한 구조 및 고가로 인해 범용적으로 사용되지 않고 있으며, 프리웨이트 트레이닝으로 정의된 운동들을 정확하게 측정하지 못하고 있는 상태이다.In the case of a free-weight type exercise device that exercises while lifting a weft or dumbbell, the exercise device is not commonly used due to its complicated structure and high price. It can not be measured.
또한, 부정확한 동작의 반복 또는 비정상적인 체중의 지지로 수행되는 프리웨이트 트레이닝의 경우, 부상 발생의 위험이 존재한다.Also, in the case of free-weight training performed with repetitive inaccurate motions or support of abnormal weight, there is a risk of injury.
본 발명의 목적은 스테레오 카메라, 다양한 센서 등을 이용해서 운동 기구를 이용해서 운동 중인 사용자의 신체 주요 관절의 위상, 각도, 속도, 변위 등에 대한 움직임, 운동 형태, 운동 반복 횟수, 운동 무게 등의 다양한 정보를 인식하고, 상기 인식된 다양한 정보를 근거로 사용자가 운동 기구를 이용해서 운동 중인 프리웨이트 트레이닝 동작을 인식하는 스마트 프리웨이트 트레이닝 동작 인식 장치 및 그 방법에 관한 것이다.An object of the present invention is to provide a method and apparatus for measuring a motion of a user's body, such as a phase, an angle, a velocity, a displacement, etc., of a user during a movement using a motion camera using a stereo camera, various sensors, And recognizing the free weight training operation in which the user is exercising by using the exercise machine based on the recognized various information and a method thereof.
본 발명의 다른 목적은 사용자가 운동 기구를 이용해서 운동 중인 프리웨이트 트레이닝 동작과 관련하여 수집된 정보들과 미리 저장된 최적의 운동코스와 우수한 경기력의 선수에 대응하는 프리웨이트 트레이닝 동작과 관련한 정보들 간의 비교를 통해, 부분적인 강화 운동, 운동 기술의 재교육 등에 대해 피드백을 제공하는 스마트 프리웨이트 트레이닝 동작 인식 장치 및 그 방법에 관한 것이다.It is another object of the present invention to provide a method and apparatus for training a user to exercise a pre-weight training exercise in which a user is exercising a pre- The present invention relates to a smart free weight training motion recognition apparatus and method for providing feedback on partial reinforcement exercises and retraining of exercise techniques through comparison.
본 발명의 실시예에 따른 스마트 프리웨이트 트레이닝 동작 인식 장치는 운동 기구를 이용해서 운동 중인 사용자의 신체의 움직임, 각 관절의 움직임 및 상기 운동 기구에 부착된 고유 식별자를 포함하는 영상 정보를 획득하는 스테레오 카메라; 상기 운동 기구를 이용해서 운동 중인 사용자가 사용하는 운동 기구의 상태를 측정하는 센서부; 및 상기 획득된 영상 정보 및 상기 측정된 운동 기구의 상태를 근거로 상기 사용자가 상기 운동 기구를 이용해서 운동 중인 관절의 움직임 정보, 운동 형태 및 운동 반복 횟수, 상기 운동 기구의 종류 및 무게, 운동 시 시간 변화에 따른 발의 위치, 족부의 체중 분포, 족부의 압력 분포 및 족부 구획별 압력을 확인하고, 상기 확인된 관절의 움직임 정보, 운동 형태 및 운동 반복 횟수, 상기 확인된 운동 기구의 종류 및 무게, 상기 확인된 발의 위치, 족부의 체중 분포, 족부의 압력 분포 및 족부 구획별 압력을 근거로 사용자가 운동 기구를 이용해서 운동 중인 프리웨이트 트레이닝 동작을 확인하고, 저장부에 미리 저장된 운동 기구별로 미리 설정된 운동 형태에 따른 표준 자세 정보와 상기 확인된 관절의 움직임 정보, 운동 형태 및 운동 반복 횟수에 따른 운동 기구의 무게, 발의 위치, 족부의 체중 분포, 족부의 압력 분포 및 족부 구획별 압력을 비교하고, 상기 비교 결과에 따라, 상기 사용자의 프리웨이트 트레이닝 동작과 관련한 피드백 정보를 생성하는 제어부를 포함할 수 있다.The apparatus for recognizing a smart free-weight training motion according to an embodiment of the present invention includes a motion-sensing device for acquiring motion information of a user's body during movement, motion of each joint, and unique identifier attached to the motion- camera; A sensor unit for measuring a state of a fitness device used by a user during exercise using the exercise device; And a control unit for controlling the motion information of the joint, the type of motion and the number of repetitions of the motion, the type and weight of the exercise apparatus, and the motion of the joint during exercise using the exercise apparatus, based on the acquired image information and the state of the measured exercise apparatus The foot position, the weight distribution of the foot, the pressure distribution of the foot, and the pressures of the foot compartments according to time, and the movement information, the movement pattern and the number of repetitions of the movement, The user confirms a free-weight training operation during exercise using a fitness device based on the verified position of the foot, the weight distribution of the foot, the pressure distribution of the foot, and the pressure of the foot compartment, According to the standard posture information according to the motion form, the motion information of the joint, the motion form, And a controller for comparing the weight of the instrument, the foot position, the weight distribution of the foot, the pressure distribution of the foot, and the pressure of the foot compartment, and generating feedback information related to the user's free- .
본 발명과 관련된 일 예로서 상기 센서부는, 상기 운동 기구가 반복적으로 움직이는 구간의 움직임 범위를 측정하는 초음파 센서; 상기 운동 기구에 부착된 고유 식별자를 인식하는 RFID 리더기; 상기 운동 기구에 부착된 자석에 대한 자기장 크기를 측정하는 홀센서; 상기 운동 기구에 부착된 자석에 대한 자기장 크기를 측정하는 마그네틱 센서; 및 상기 운동 기구를 사용하여 운동 중인 사용자에 대해서 시간 변화에 따른 상기 사용자의 신체의 움직임 및 상기 각 관절의 움직임에 대한 운동 구간별 족부 압력을 측정하는 압력판을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the sensor unit may include an ultrasonic sensor for measuring a range of movement of a section in which the exercise device repeatedly moves; An RFID reader for recognizing a unique identifier attached to the exercise device; A hall sensor for measuring a magnitude of a magnetic field with respect to a magnet attached to the exercise device; A magnetic sensor for measuring a magnitude of a magnetic field with respect to the magnet attached to the exercise device; And a pressure plate for measuring movement of the user's body and movement of the respective joints with respect to time during the movement of the user using the exercise device.
본 발명과 관련된 일 예로서 상기 제어부는, 상기 획득된 영상 정보 내의 사용자의 각 관절의 움직임 및 상기 측정된 운동 기구의 상태에 포함된 상기 운동 기구가 반복적으로 움직이는 구간의 움직임 범위 중 적어도 하나를 근거로 상기 사용자가 상기 운동 기구를 이용해서 운동 중인 운동 형태 및 운동 반복 횟수를 확인하며, 상기 획득된 영상 정보 내의 운동 기구에 부착된 고유 식별자 및 상기 측정된 운동 기구의 상태에 포함된 운동 기구로부터 인식된 고유 식별자 중 적어도 하나를 근거로 상기 고유 식별자에 대응하는 운동 기구의 종류 및 무게를 확인하며, 상기 측정된 운동 기구의 상태에 포함된 시간 변화에 따른 신체 및 각 관절의 움직임에 대한 운동 구간별 족부 압력을 근거로 운동 시 시간 변화에 따른 발의 위치, 족부의 체중 분포, 족부의 압력 분포 및 족부 구획별 압력 중 적어도 하나를 확인할 수 있다.As an example related to the present invention, the control unit may determine at least one of movement of each joint of the user in the obtained image information and movement range of a section in which the exercise apparatus repeatedly moves included in the measured state of the exercise apparatus, Wherein the user identifies the type of exercise and the number of repetitions of the exercise while the user is exercising by using the exercise device, recognizes the unique identifier attached to the exercise device in the obtained image information, And determining a type and a weight of the exercise device corresponding to the unique identifier based on at least one of the unique identifiers of the exercise device, Based on the foot pressure, the position of the foot, the weight distribution of the foot, At least one of the pressure distribution and the pressure per foot compartment can be identified.
본 발명과 관련된 일 예로서 상기 운동 형태는, 바벨 데드리프트, 벤트 오버 바벨 로우, 바벨 숄더프레스, 바벨 암컬, 바벨 벤치프레스, 인클라인/디클라인 바벨 벤치프레스, 바벨 스쿼트, 바벨 런지, 바벨 슈러그, 바벨 업라이트 로우, E-Z 바 트라이셉스 익스텐션, 덤벨 데드리프트, 덤벨 로우, 덤벨 숄더프레스, 얼터네이트 덤벨 암컬, 덤벨 벤치프레스, 인클라인/디클라인 덤벨 체스트 프레스, 덤벨 스쿼트, 덤벨 런지, 덤벨 슈러그, 덤벨 라테랄 라이즈, 원암 덤벨 트라이셉스 익스텐션 및 덤벨 킥백 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.As an example associated with the present invention, the exercise forms may be selected from the group consisting of: Babel DeLift, Vent Overbellows, Babel Shoulder Press, Barrel Rock, Babel Bench Press, Incline / Dickle Barbell Bench Press, Babel Squat, Babel Lunge, Dumbbell Dead Rift, Dumbbell Shoulder Press, Alternate Dumbbell Rock, Dumbbell Bench Press, Incline / Dickle Dumbbell Chest Press, Dumbbell Squat, Dumbbell Lunge, Dumbbell Thrower, Dumbbell Laterale , A native rock dumbbell triesps extension, and a dumbbell kickback.
본 발명과 관련된 일 예로서 상기 제어부는, 상기 획득된 영상 정보를 근거로 운동 기구를 이용해서 운동 중인 사용자의 시간 변화에 따른 운동 구간별 사용자의 인체 중앙선 및 중력선의 변화를 산출하고, 상기 측정된 운동 기구의 상태에 포함된 운동 시 시간 변화에 따른 각 관절의 움직임을 근거로 각 관절의 역학적인 요소를 산출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the control unit calculates a change in a center line and a gravitational line of a user for each exercise interval according to a time change of a user during a movement using a fitness device based on the obtained image information, The kinematic factors of each joint can be calculated based on the movement of each joint according to the time change during exercise included in the state of the exercise apparatus.
본 발명의 실시예에 따른 스마트 프리웨이트 트레이닝 동작 인식 방법은 스테레오 카메라에 의해, 운동 기구를 이용해서 운동 중인 사용자의 신체의 움직임, 각 관절의 움직임 및 상기 운동 기구에 부착된 고유 식별자를 포함하는 영상 정보를 획득하는 단계; 센서부에 의해, 상기 운동 기구를 이용해서 운동 중인 사용자가 사용하는 운동 기구의 상태를 측정하는 단계; 제어부에 의해, 상기 획득된 영상 정보 내의 사용자의 각 관절의 움직임 및 상기 측정된 운동 기구의 상태에 포함된 상기 운동 기구가 반복적으로 움직이는 구간의 움직임 범위 중 적어도 하나를 근거로 상기 사용자가 상기 운동 기구를 이용해서 운동 중인 관절의 움직임 정보, 운동 형태 및 운동 반복 횟수를 확인하는 단계; 상기 제어부에 의해, 상기 획득된 영상 정보 내의 운동 기구에 부착된 고유 식별자 및 상기 측정된 운동 기구의 상태에 포함된 운동 기구로부터 인식된 고유 식별자 중 적어도 하나를 근거로 상기 고유 식별자에 대응하는 운동 기구의 종류 및 무게를 확인하는 단계; 상기 제어부에 의해, 상기 측정된 운동 기구의 상태에 포함된 시간 변화에 따른 신체 및 각 관절의 움직임에 대한 운동 구간별 족부 압력을 근거로 운동 시 시간 변화에 따른 발의 위치, 족부의 체중 분포, 족부의 압력 분포 및 족부 구획별 압력 중 적어도 하나를 확인하는 단계; 상기 제어부에 의해, 상기 확인된 관절의 움직임 정보, 운동 형태 및 운동 반복 횟수, 상기 확인된 운동 기구의 종류 및 무게, 상기 확인된 발의 위치, 족부의 체중 분포, 족부의 압력 분포 및 족부 구획별 압력을 근거로 사용자가 운동 기구를 이용해서 운동 중인 프리웨이트 트레이닝 동작을 확인하는 단계; 상기 제어부에 의해, 저장부에 미리 저장된 운동 기구별로 미리 설정된 운동 형태에 따른 표준 자세 정보와 상기 확인된 관절의 움직임 정보, 운동 형태 및 운동 반복 횟수에 따른 운동 기구의 무게, 발의 위치, 족부의 체중 분포, 족부의 압력 분포 및 족부 구획별 압력을 비교하는 단계; 상기 제어부에 의해, 상기 비교 결과에 따라, 상기 사용자의 프리웨이트 트레이닝 동작과 관련한 피드백 정보를 생성하는 단계; 및 상기 제어부에 의해, 상기 생성된 피드백 정보를 상기 사용자에게 제공하는 단계를 포함할 수 있다.A method for recognizing a smart free weight training operation according to an embodiment of the present invention is a method for recognizing a smart free weight training motion by a stereoscopic camera using an exercise device to acquire an image including a motion of a user in motion, Acquiring information; Measuring a state of a exercise device used by a user during exercise using the exercise device by a sensor unit; The control unit causes the user to select one of the motion of the joint of the user in the acquired image information and the motion range of the interval in which the exercise apparatus repeatedly moves included in the measured state of the exercise apparatus, Confirming movement information of a joint in motion, a motion pattern, and the number of repetitions of movement; And a control unit for controlling the movement of the exercise equipment based on at least one of a unique identifier attached to the exercise equipment in the acquired image information and a unique identifier recognized from the exercise equipment included in the measured state of the exercise equipment, Confirming the type and weight of the object; The control unit calculates the position of the foot, the weight distribution of the foot, and the body weight of the foot according to the change of time during exercise based on the foot pressure of the body and the joints with respect to the movement of each joint, Identifying at least one of a pressure distribution of the foot segment and a pressure of the foot segment; The control unit determines whether or not the movement information of the joint, the type of motion and the number of times of repetition of motion, the kind and weight of the identified exercise device, the identified foot position, the weight distribution of the foot, the pressure distribution of the foot, Checking a free-weight training operation by the user using the exercise device based on the motion; The control unit calculates standard posture information according to a predetermined exercise form for each exercise instrument previously stored in the storage unit, motion information of the determined joint, weight of the exercise apparatus according to the exercise form and the number of exercise repetitions, Comparing the distribution, pressure distribution of the foot, and pressure of the foot compartment; Generating, by the control unit, feedback information related to the free-weight training operation of the user according to the comparison result; And providing the generated feedback information to the user by the control unit.
본 발명과 관련된 일 예로서 상기 피드백 정보는, 상기 사용자에게 맞춤형 정보인 최적의 운동 코스 정보, 사용자의 운동 목적에 따른 성취 여부 정보, 사용자의 운동 목적에 따른 각 관절의 역학적인 요소, 부분적인 강화 운동을 위한 정보, 운동 기술의 재교육을 위한 정보 및 상기 표준 자세 정보와 상기 촬영된 사용자의 신체 및 각 관절의 움직임이나 족부의 위치에 대한 비교 영상 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.As an example related to the present invention, the feedback information includes at least one of: optimum exercise course information as customized information, achievement information according to a user's exercise purpose, mechanical factors of each joint according to a user's exercise purpose, Information for re-training of the exercise technique, and the standard posture information, and comparison image information about the body of the user, motion of each joint, and position of the foot of the user.
본 발명은 스테레오 카메라, 다양한 센서 등을 이용해서 운동 기구를 이용해서 운동 중인 사용자의 신체 주요 관절의 위상, 각도, 속도, 변위 등에 대한 움직임, 운동 형태, 운동 반복 횟수, 운동 무게 등의 다양한 정보를 인식하고, 상기 인식된 다양한 정보를 근거로 사용자가 운동 기구를 이용해서 운동 중인 프리웨이트 트레이닝 동작을 인식함으로써, 간편하고 편리하게 운동 중인 사용자의 프리웨이트 트레이닝 동작을 확인할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to various information such as a motion, a motion form, a motion repetition count, a motion weight, and the like regarding a phase, an angle, a velocity, and a displacement of a body main joint of a user during exercise using a motion camera using a stereo camera and various sensors And recognizing the free weight training operation in which the user is exercising using the exercise machine based on the recognized various information, the free weight training operation of the user in motion can be easily and conveniently confirmed.
또한, 본 발명은 사용자가 운동 기구를 이용해서 운동 중인 프리웨이트 트레이닝 동작과 관련하여 수집된 정보들과 미리 저장된 최적의 운동코스와 우수한 경기력의 선수에 대응하는 프리웨이트 트레이닝 동작과 관련한 정보들 간의 비교를 통해, 부분적인 강화 운동, 운동 기술의 재교육 등에 대해 피드백을 제공함으로써, 해당 사용자에게 최적화된 맞춤형 운동 방식을 제공하고, 원하는 부분을 특정적으로 강화시킬 수 있는 효과가 있다.Further, the present invention provides a comparison between information collected in association with a free-weight training operation in which a user is exercising using a fitness device, information relating to a pre-stored optimal exercise course, and free- Provides feedback on partial strengthening exercises and re-training of exercise techniques, thereby providing a customized exercise method optimized for the user and enhancing a desired portion in particular.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 프리웨이트 트레이닝 동작 인식 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 센서부의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 리프팅 운동 구간별 족부 압력의 변화를 나타낸 도이다.
도 4 내지 도 28은 본 발명의 실시예에 따른 프리 웨이트 트레이닝의 종류를 나타낸 도이다.
도 29는 본 발명의 실시예에 따른 인체의 중앙선의 예를 나타낸 도이다.
도 30은 본 발명의 실시예에 따른 인체의 중심선 및 중력선의 예를 나타낸 도이다.
도 31 내지 도 32는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 프리웨이트 트레이닝 동작 인식 방법을 나타낸 흐름도이다.FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a smart free weight training motion recognition apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing a configuration of a sensor unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a graph illustrating changes in foot pressure according to an embodiment of the present invention.
4 to 28 are diagrams illustrating types of free weight training according to an embodiment of the present invention.
29 is a view showing an example of a center line of a human body according to an embodiment of the present invention.
30 is a view showing an example of a center line and a gravity line of a human body according to an embodiment of the present invention.
31 to 32 are flowcharts illustrating a method of recognizing a smart free weight training operation according to an embodiment of the present invention.
본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.It is noted that the technical terms used in the present invention are used only to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. In addition, the technical terms used in the present invention should be construed in a sense generally understood by a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless otherwise defined in the present invention, Should not be construed to mean, or be interpreted in an excessively reduced sense. In addition, when a technical term used in the present invention is an erroneous technical term that does not accurately express the concept of the present invention, it should be understood that technical terms that can be understood by a person skilled in the art can be properly understood. In addition, the general terms used in the present invention should be interpreted according to a predefined or prior context, and should not be construed as being excessively reduced.
또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서 "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.Furthermore, the singular expressions used in the present invention include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. The term "comprising" or "comprising" or the like in the present invention should not be construed as necessarily including the various elements or steps described in the invention, Or may further include additional components or steps.
또한, 본 발명에서 사용되는 제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성 요소도 제 1 구성 요소로 명명될 수 있다.Furthermore, terms including ordinals such as first, second, etc. used in the present invention can be used to describe elements, but the elements should not be limited by terms. Terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to like or similar elements throughout the several views, and redundant description thereof will be omitted.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. It is to be noted that the accompanying drawings are only for the purpose of facilitating understanding of the present invention, and should not be construed as limiting the scope of the present invention with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 프리웨이트 트레이닝 동작 인식 장치(100)의 구성을 나타낸 블록도이다.FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an
도 1에 도시한 바와 같이, 스마트 프리웨이트 트레이닝 동작 인식 장치(100)는 스테레오 카메라(100), 센서부(200), 통신부(300), 저장부(400), 표시부(500), 음성 출력부(600) 및 제어부(700)로 구성된다. 도 1에 도시된 스마트 프리웨이트 트레이닝 동작 인식 장치(100)의 구성 요소 모두가 필수 구성 요소인 것은 아니며, 도 1에 도시된 구성 요소보다 많은 구성 요소에 의해 스마트 프리웨이트 트레이닝 동작 인식 장치(100)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성 요소에 의해서도 스마트 프리웨이트 트레이닝 동작 인식 장치(100)가 구현될 수도 있다.1, the smart free weight training
상기 스마트 프리웨이트 트레이닝 동작 인식 장치(10)는 개인용 컴퓨터(Personal Computer), 노트북 컴퓨터, 슬레이트 PC(Slate PC), 태블릿 PC(Tablet PC) 등과 같은 다양한 단말기에 적용될 수 있다.The smart free weight training
웨이트 트레이닝에 포함된 프리웨이트 트레이닝은 자신의 신체를 이용(예를 들어 스쿼트, 런지, 턱걸이, 푸쉬업 등 포함)하거나, 바벨, 덤벨(또는 케틀벨), E-Z 바 등을 이용하는 운동을 나타내며, 상기 프리웨이트 트레이닝의 특징은 관절의 가동 범위가 넓어 신체의 자유로운 운동이 가능하다는 점이다.The free weight training included in the weight training represents a movement using the body of the user (for example, squat, lunge, chin, push-up, etc.), or using a barbell, a dumbbell (or kettlebell), an EZ bar, The characteristic of weight training is that the range of motion of the joint is wide and the body can exercise freely.
또한, 상기 웨이트 트레이닝에 포함된 머신웨이트 트레이닝은 피트니스 클럽 등에서 머신(또는 기구)을 사용하여 하는 운동을 나타내며, 레그프레스, 체스트 프레스, 시티드 로우 등이 있으며, 상기 웨이트 트레이닝의 특징은 관절의 가동 범위가 머신(또는 기구/기계)에 의해 정해져 있으므로, 안전한 운동을 수행할 수 있다는 점이다.In addition, the machine weight training included in the weight training represents a movement using a machine (or a mechanism) in a fitness club or the like, and includes a leg press, a chest press, a city draw, Is that the range is defined by the machine (or instrument / machine), so that safe movement can be performed.
정확한 운동 방법과 반복횟수, 적절한 무게의 근력 운동은 인간에게 근력의 향상과 근육의 증가로 인한 다양한 이점을 제공하지만, 운동시 부정확한 동작의 반복 또는 비정상적인 체중의 지지 등으로 인하여 부상이 발생한다.Accurate exercise methods, repetition times, and proper weight training provide various benefits for the human being due to the improvement of muscle strength and increase of muscle, but injuries occur due to repetition of incorrect motion during exercise or support of abnormal body weight.
또한, 역도의 경우를 예를 들면, 운동 시 신체의 다양한 근육을 사용하게 되는데, 정확한 운동 기술과 운동 구간별 발의 체중 분포 그리고 각 운동 구간별 관절의 운동 속도(또는 파워)는 경기력을 결정하는 아주 중요한 요소가 된다.In the case of weight lifting, for example, various muscles of the body are used during exercise. Exactly the exercise technique, the weight distribution of the foot according to the exercise zone, and the exercise speed (or power) It becomes an important factor.
본 발명의 기술적 특징에 의해, 우수한 경기력의 선수와 운동 구간별 발의 압력 분포와 운동 구간별 운동 기술을 비교하여, 부분적인 강화 또는 운동 기술의 재교육 등을 할 수 있다.According to the technical features of the present invention, it is possible to partially reinforce or re-train the exercise technique by comparing the pressure distribution of the foot and the exercise technique according to the exercise interval for each athlete having excellent performance and the exercise interval.
여기서, 운동의 구간이 의미하는 것은 운동 구간별 신체가 사용하는 근육이 다르다는 것이다. 이는 운동 구간별 측정을 통하여 원하는 해당 부분을 특정적으로 강화시킬 수 있다는 것을 의미한다.Here, the motion section means that the muscles used by the body of the exercise section are different. This means that the desired part can be strengthened specifically through the measurement of the motion section.
또한, 상기 프리웨이트 트레이닝 운동은 다음과 같은 몇 가지 특징이 있다.In addition, the free-weight training motion has several features as follows.
즉, 첫째로 두발은 지면과 접촉을 한 후에 서서 실시하는 운동들은 특정 범위(또는 지면으로부터의 높이)에서만 반복적으로 움직인다는 점이다. 운동 시 반복적으로 움직이는 범위(또는 높이)를 신장 대비 어느 정도의 높이(예를 들어 숄더프레스의 경우 83% ~ 116%)에서 반복적으로 움직이는가에 대한 측정을 덤벨, 바벨 등의 운동 기구에 초음파 센서를 장착(내장 또는 탈/부착식)하여 반복적으로 움직이는 지면과의 높이를 측정하여 운동의 형태와 운동의 반복 횟수를 알 수 있다.In other words, the first thing is that the movements that stand up after touching the ground move repeatedly only in a certain range (or height from the ground). The measurement of repeated movements of the moving range (or height) during exercise is repeatedly performed at a certain height relative to the height (for example, 83% to 116% in the case of a shoulder press) using an ultrasonic sensor It is possible to know the shape of the movement and the number of repetitions of the movement by measuring the height with the ground moving repeatedly by mounting (built-in or detachable).
둘째로 다른 측정 방법은 스테레오 카메라를 이용하여 반복적으로 움직이는 관절을 촬영(또는 측정)하여 운동의 형태와 운동의 반복 횟수를 알 수 있다.Second, the other measurement method is to use a stereo camera to photograph (or measure) repeatedly moving joints to find out the shape of the movement and the number of repetitions of the movement.
셋째로 상기의 두 가지의 방법을 개별적으로 적용하거나 또는 두 가지의 방법을 병합하여 적용할 수 있다.Third, the above two methods may be applied separately or the two methods may be combined.
넷째로 상기의 방법들을 이용하여 운동 시 발과 신체의 좌/우/앞/뒤 체중 분포를 확인하여 이상적인 운동을 제안할 수 있다.Fourth, by using the above-mentioned methods, it is possible to propose an ideal exercise by checking the foot and the left / right / front / back weight distribution of the body during exercise.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 운동을 측정하기 위한 측정 요소는 다음과 같은 측정 요소들이 포함될 수 있다.In addition, the measurement element for measuring the motion according to the embodiment of the present invention may include the following measurement elements.
즉, 상기 측정 요소는 운동의 형태(예를 들어 높이와 동작을 인식하여 어떤 운동을 하고 있는지 판단), 운동의 반복 횟수(예를 들어 바벨과 덤벨이 반복적으로 움직이는 높이의 측정 또는 신체 관절의 어떤 부위가 반복적으로 움직이는지 판단), 실시한 운동의 무게(예를 들어 바벨 또는 덤벨이 몇 kg의 무게인지를 측정), 스테레오 카메라를 이용하여 신체 및 관절의 움직임(예를 들어 관절의 움직임에 따른 위상, 각도, 속도, 변위 등 포함)의 측정과 분석 및, 움직임의 구간별 시간의 정보를 이용한 측정과 분석, 압력판을 이용하여 신체 및 관절의 움직임에 대한 족부압의 측정과 분석 및 움직임의 구간별 시간적 분석을 이용하여 족부 압력의 분포 및 족부 구획별 압력의 측정과 분석, 스테레오 카메라와 압력판을 이용하여 신체 및 관절이 움직임과 족부압의 측정과 분석, 상기 측정을 구간별 시간의 정보를 이용하여 움직임 및 족부압 측정과 분석, 관절의 움직임을 통한 운동량 등의 측정 등을 포함할 수 있다.In other words, the measurement element may be a type of motion (for example, determining the height and the motion and determining what kind of motion is being performed), a repetition frequency of the motion (for example, a measurement of the height at which the barbell and the dumbbell repeatedly move, (For example, measuring the weight of a barbell or a dumbbell), a motion of the body and joints using a stereo camera (for example, a phase due to movement of the joint , Measurement and analysis of angles, velocities, displacements, etc.), measurement and analysis using time information of motion, measurement and analysis of foot pressure on body and joint motion using pressure plate, Measurement and analysis of pressure distribution and foot pressure using temporal analysis, using stereo camera and pressure plate, Measurement and analysis of the motion, measurement and analysis of the motion and foot pressure using the information of the time per section, and measurement of the amount of movement through movement of the joint, and the like.
상기 스테레오 카메라(stereo camera)(100)는 운동 기구를 이용해서 운동 중인 사용자의 정면 및/또는 측면에 적어도 하나 이상(또는 복수로) 구성(또는 배치)할 수 있다.The
또한, 상기 스테레오 카메라(100)는 해당 운동 중인 사용자의 정면 및/또는 측면에서, 상기 사용자의 신체 및/또는 각 관절의 움직임, 운동 중인 사용자가 사용 중인 운동 기구에 부착된 고유 식별자(또는 고유 이미지 ID) 등을 포함하는 영상 정보를 획득(또는 촬영)한다. 여기서, 상기 각 관절의 움직임은 관절의 움직임에 따른 위상, 각도, 속도, 변위 등을 포함한다. 또한, 상기 운동 기구는 바벨(barbell), 덤벨(dumbbell)(또는 케틀벨(kettlebell)), E-Z 바(E-Z bar) 등을 포함한다. 또한, 상기 고유 식별자는 운동 기구의 종류, 운동 기구의 무게 등에 따라 서로 다른 정보를 포함할 수 있다. 이때, 상기 영상 정보는 상기 운동 중인 사용자의 정면 및/또는 측면에서 해당 사용자의 신체 및/또는 관절의 움직임 등을 촬영한 영상 정보일 수 있다.In addition, the
도 2에 도시한 바와 같이, 센서부(200)는 초음파 센서(210), RFID 리더기(220), 홀센서(230), 마그네틱 센서(240) 및 압력판(250)로 구성된다. 도 2에 도시된 센서부(200)의 구성 요소 모두가 필수 구성 요소인 것은 아니며, 도 2에 도시된 구성 요소보다 많은 구성 요소에 의해 센서부(200)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성 요소에 의해서도 센서부(200)가 구현될 수도 있다.2, the
상기 센서부(200)는 상기 운동 중인 사용자가 사용하는 운동 기구의 상태를 측정한다. 여기서, 상기 운동 기구의 상태(또는 운동 기구의 상태 정보)는 상기 운동 중인 사용자의 운동 기구 사용에 따라 상기 운동 기구의 시간 변화에 따른 높이 변화에 대한 정보, 상기 운동 기구의 고유 식별자, 자기장 크기, 운동 구간별 족부 압력 등을 포함할 수 있다.The
상기 초음파 센서(210)는 상기 운동 중인 사용자에 의해 상기 운동 기구가 반복적으로 움직이는 구간의 높이(또는 움직이는 구간의 움직임 범위)를 측정한다. 이때, 상기 초음파 센서(210)는 시간 변화에 따른 해당 운동 기구가 반복적으로 움직이는 구간의 높이 변화를 측정할 수도 있다.The
상기 RFID 리더기(220)는 상기 운동 중인 사용자가 사용하는 운동 기구에 부착된 고유 식별자를 인식한다. 이때, 상기 운동 기구는 무게 및 종류별로 서로 다른 고유 식별자(또는 해당 서로 다른 고유 식별자를 포함하는 태그)가 부착된 상태일 수 있다. 여기서, 상기 서로 다른 고유 식별자를 포함하는 태그는 상기 운동 기구에 탈/부착하여 구성할 수도 있다.The
또한, 상기 운동 중인 사용자가 사용하는 운동 기구가 바벨, 덤벨, E-Z 바 등과 같이 좌/우로 추(또는 고정추)가 배치되는 경우, 상기 RFID 리더기(220)는 좌/우 추에 각각 부착된 태그 내의 고유 식별자를 각각 인식하거나 또는, 좌측 및 우측 중 일측에 부착된 하나의 태그 내의 고유 식별자를 인식한다. 이때, 상기 RFID 리더기(220)에서 좌/우측에 각각 부착된 태그로부터 각각 고유 식별자를 인식하는 경우, 해당 운동 기구의 무게는 상기 인식된 고유 식별자에 포함된 무게 정보(예를 들어 좌측 및 우측의 추 무게가 개별적인 무게 정보)를 합산하여 산출할 수 있으며, 상기 RFID 리더기(220)에서 좌측 및 우측 중 일측에 부착된 하나의 태그로부터 고유 식별자를 인식하는 경우, 해당 운동 기구의 무게는 상기 하나의 태그로부터 인식된 고유 식별자에 포함된 무게 정보(예를 들어 좌측 및 우측의 추 무게가 합산된 무게 정보)로 산출할 수 있다.In addition, when the exercise device used by the user in motion is provided with a left / right weight (or a fixed weight) such as a barbell, a dumbbell, or an EZ bar, the
상기 홀센서(230)는 상기 운동 중인 사용자가 사용하는 운동 기구에 부착된 자석에 대한 자기장 크기를 측정한다. 이때, 상기 운동 기구의 일측에는 무게별로 서로 다른 자기장 크기를 갖는 자석이 부착된 상태일 수 있다.The
상기 마그네틱 센서(240)는 상기 운동 중인 사용자가 사용하는 운동 기구에 부착된 자석에 대한 자기장 크기를 측정한다.The
여기서, 상기 홀센서(230) 또는 상기 마그네틱 센서(240)와, 상기 운동 기구에 부착된 자석 간의 거리는 미리 설정된 오차 범위 이내의 반경에 위치하도록 구성하여, 해당 홀센서(230) 또는 마그네틱 센서(240)에서 상기 운동 기구에 부착된 자석으로부터 일정하게 자기장 크기를 측정하도록 구성하여, 정확도를 높일 수 있다.The distance between the
상기 압력판(또는 압력 발판)(250)은 상기 운동 기구를 사용하여 운동 중인 사용자에 대해서 시간 변화에 따른 신체 및/또는 각 관절의 움직임에 대한 운동 구간별 족부 압력을 측정한다. 여기서, 상기 운동 구간은 사용자가 수행하는 일련의 운동에 대해서 각 단계별로 사용되는 특정 근육, 관절의 각도 등이 나누어져 있는 상태를 나타낸다.The pressure plate (or pressure scaffold) 250 measures the foot pressure of the user during the movement using the exercise device for each exercise zone with respect to the movement of the body and / or each joint according to time. Here, the exercise period represents a state in which a specific muscle, an angle of a joint, and the like used for each step are divided into a series of exercises performed by the user.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 사용자가 상기 압력판(250)을 밟은 상태에서 상기 운동 기구를 사용하여 운동하는 경우, 시간 변화에 따른 운동 구간별로 사용자의 양쪽 발에 가해지는 압력에 변화가 발생한다.As shown in FIG. 3, when the user exercises using the exercising apparatus while the
즉, 상기 도 3에 도시된 바와 같이, 역도 인상의 4 구간 중 1 구간 ~ 2 구간의 족부 압력과 관절의 각도, 운동 속도 등을 올림픽 금메달리스트와 비교하여, 비대칭 및 관절의 각도, 속도 등에 대한 상대적인 비교 결과를 획득할 수 있고, 상기 획득된 비교 결과를 근거로 사용자의 부분적 강화 운동을 위한 정보로 활용할 수 있다. 이러한 역도의 인상 동작은 운동 구간별 족부 압력과 구간별 소요 시간, 중앙선 및 중력선(또는 중심선)을 이용한 좌/우 관절의 대칭 비교, 구간별 운동 시간 측정으로 파워를 산출하는데 활용될 수 있다.That is, as shown in FIG. 3, the foot pressure, the angle of the joint, and the speed of motion of the first to second sections of the inferior-limb impression are compared with the Olympic gold medal list to determine the asymmetry, It is possible to obtain a relative comparison result and utilize it as information for a partial strengthening exercise of the user based on the obtained comparison result. The pulling motion of the weight lifting can be used to calculate the power by measuring symmetry of the left and right joints using the foot pressure and the time required for each section, the center line and the gravity line (or the center line), and measuring the exercise time per section.
이와 같이, 상기 스테레오 카메라(100) 및 상기 센서부(200)는 운동 기구를 이용해서 운동 중인 사용자의 정면 및/또는 측면에 구성(또는 배치/설치)되어, 해당 사용자의 정면 및/또는 측면에서 운동 중인 사용자와 관련한 다양한 정보를 수집(또는 획득/측정)할 수 있다.As described above, the
또한, 인간은 직립 자세로 두발로 서서 중력의 영향을 받으며(이는 척추에 수직적인 부하로 척추 근육에 지속적인 부하를 줌), 움직이는 활동이 많은 것이 동물과 다른 특징임에도 불구하고, 앉은 자세에서 관절 운동을 측정하거나 중력의 영향을 최소화한 상태에서의 관절 운동을 측정하는 경우, 각 관절의 정확한 측정이라고 할 수 없다.In addition, human beings are standing in an upright position and are subjected to gravity (which causes the vertebral muscles to be loaded with a vertical load on the vertebrae), and while many movements are characteristic of animals, Or measuring the joint motion in a state where the influence of gravity is minimized, it is not an accurate measurement of each joint.
또한, 인간의 신체를 측정함에 있어서 중력을 배제하고 운동 또는 움직임을 측정하고 예측하는 것은 비과학적인 측정 방식에 해당한다.In measuring the human body, excluding gravity, measuring and predicting movements or movements is an unscientific method of measurement.
따라서, 신체의 정확한 근력의 측정은 운동 능력(또는 경기력)을 예측할 수 있는 중요한 요소이며, 상기 압력판(250) 등을 이용하여 신체 무게 중심을 측정하는 본 발명의 실시예에 따른 상기 센서부(200)를 통한 측정 방법은 운동시 비정상적인 스트레스의 최소화로 운동 능력에 절대적인 영향을 주며, 발의 압력과 신체의 전/측면에서의 중앙선 및 중력선(또는 중심선)을 이용한 측정 방식을 제공함에 따라 사용자의 운동 능력 향상에 도움을 줄 수 있다.Therefore, the measurement of the accurate muscle strength of the body is an important factor for predicting the athletic performance (or the athletic performance), and the
상기 통신부(300)는 유/무선 통신망을 통해 내부의 임의의 구성 요소 또는 외부의 임의의 적어도 하나의 단말기와 통신 연결한다. 이때, 상기 외부의 임의의 단말기는 단말(미도시), 서버(미도시) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 무선 인터넷 기술로는 무선랜(Wireless LAN: WLAN), DLNA(Digital Living Network Alliance), 와이브로(Wireless Broadband: Wibro), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access: Wimax), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), IEEE 802.16, 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution: LTE), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced), 광대역 무선 이동 통신 서비스(Wireless Mobile Broadband Service: WMBS) 등이 있으며, 상기 통신부(300)는 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다. 또한, 근거리 통신 기술로는 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association: IrDA), UWB(Ultra Wideband), 지그비(ZigBee), 인접 자장 통신(Near Field Communication: NFC), 초음파 통신(Ultra Sound Communication: USC), 가시광 통신(Visible Light Communication: VLC), 와이 파이(Wi-Fi), 와이 파이 다이렉트(Wi-Fi Direct) 등이 포함될 수 있다. 또한, 유선 통신 기술로는 전력선 통신(Power Line Communication: PLC), USB 통신, 이더넷(Ethernet), 시리얼 통신(serial communication), 광/동축 케이블 등이 포함될 수 있다.The
또한, 상기 통신부(300)는 유니버설 시리얼 버스(Universal Serial Bus: USB)를 통해 임의의 단말과 정보를 상호 전송할 수 있다.In addition, the
또한, 상기 통신부(300)는 이동통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등)에 따라 구축된 이동 통신망 상에서 기지국, 상기 단말, 상기 서버 등과 무선 신호를 송수신한다.In addition, the
또한, 상기 통신부(300)는 상기 센서부(200)로부터 측정되는 다양한 정보를 수집한다.In addition, the
상기 저장부(400)는 다양한 사용자 인터페이스(User Interface: UI), 그래픽 사용자 인터페이스(Graphic User Interface: GUI) 등을 저장한다.The
또한, 상기 저장부(400)는 상기 스마트 프리웨이트 트레이닝 동작 인식 장치(10)가 동작하는데 필요한 데이터와 프로그램 등을 저장한다.In addition, the
즉, 상기 저장부(400)는 상기 스마트 프리웨이트 트레이닝 동작 인식 장치(10)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 스마트 프리웨이트 트레이닝 동작 인식 장치(10)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한, 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는 스마트 프리웨이트 트레이닝 동작 인식 장치(10)의 기본적인 기능을 위하여 출고 당시부터 스마트 프리웨이트 트레이닝 동작 인식 장치(10)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은 상기 저장부(400)에 저장되고, 스마트 프리웨이트 트레이닝 동작 인식 장치(10)에 설치되어, 제어부(700)에 의하여 상기 스마트 프리웨이트 트레이닝 동작 인식 장치(10)의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.That is, the
또한, 상기 저장부(400)는 플래시 메모리 타입(Flash Memory Type), 하드 디스크 타입(Hard Disk Type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(Multimedia Card Micro Type), 카드 타입의 메모리(예를 들면, SD 또는 XD 메모리 등), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크, 램(Random Access Memory: RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory: ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory) 중 적어도 하나의 저장매체를 포함할 수 있다. 또한, 스마트 프리웨이트 트레이닝 동작 인식 장치(10)는 인터넷(internet)상에서 저장부(400)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)를 운영하거나, 또는 상기 웹 스토리지와 관련되어 동작할 수도 있다.The
또한, 상기 저장부(400)는 상기 제어부(700)의 제어에 의해 상기 수집되는 상기 센서부(200)를 통해 측정된 다양한 정보 등을 저장한다.The
또한, 상기 저장부(400)는 임의의 사용자와 관련한 개인 정보 등을 저장한다. 이때, 상기 개인 정보는 해당 사용자의 이름(또는 닉네임), 나이, 신장(또는 키), 몸무게, 발 사이즈 등을 포함한다.In addition, the
또한, 상기 저장부(400)는 운동 형태별 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율 및 움직임 범위, 고유 식별자별 운동 기구의 종류 및 무게 정보, 운동 기구의 무게별 자기장 크기 정보, 운동 기구별로 미리 설정된 운동 형태에 따른 표준 자세 정보 등을 저장(또는 관리)한다.In addition, the
이때, 상기 운동 형태는 바벨을 이용한 운동인 바벨 데드리프트, 벤트 오버 바벨 로우, 바벨 숄더프레스, 바벨 암컬, 바벨 벤치프레스, 인클라인/디클라인 바벨 벤치프레스, 바벨 스쿼트, 바벨 런지, 바벨 슈러그, 바벨 업라이트 로우, E-Z 바 트라이셉스 익스텐션, 덤벨(또는 케틀벨)을 이용한 운동인 덤벨 데드리프트, 덤벨 로우, 덤벨 숄더프레스, 얼터네이트 덤벨 암컬, 덤벨 벤치(또는 체스트)프레스, 인클라인/디클라인 덤벨 체스트 프레스, 덤벨 스쿼트, 덤벨 런지, 덤벨 슈러그, 덤벨 라테랄 라이즈, 원암 덤벨 트라이셉스 익스텐션, 덤벨 킥백 등을 포함한다. 여기서, 상기 데드리프트, 로우, 숄더프레스, 암컬, 벤치프레스, 인클라인/디클라인 벤치프레스, 스쿼트, 런지, 슈러그 등은 동일한 운동 동작에 대해서 사용하는 운동 기구(예를 들어 바벨 또는 덤벨)가 다른 상태일 수 있다. 따라서, 해당 운동 기구의 구별은 상기 영상 정보 내의 영상에 대한 영상 분석 또는 상기 운동 기구에서 인식된 고유 식별자를 통해 확인할 수 있다.At this time, the above-mentioned motion patterns can be classified into various types of movement such as a movement using a barbell, such as Babel DeLift, Vent Over Babel Row, Babel Shoulder Press, Barrel Rock, Babel Bench Press, Incline / Dickle Barbell Bench Press, Babel Squat, Babel Lunge, Dumbbell Dead Drift, Dumbbell Low, Dumbbell Shoulder Press, Alternate Dumbbell Rock, Dumbbell Bench (or Chest) Press, Incline / Dickle Dumbbell Chest Press, Dumbbell Squat, Low, EZ Bar Triespens Extension and Dumbbell (or Kettlebell) , Dumbbell lunge, dumbbell slug, dumbbell lateralize, dumbbell triesps extension, and dumbbell kickback. Herein, the exercising device (for example, a barbell or a dumbbell) used for the same exercise operation may be different from the other conditions (for example, the deadline, the row, the shoulder press, the carcass, the bench press, the incline / decline bench press, the squat, Lt; / RTI > Therefore, the discrimination of the exercise apparatus can be confirmed through image analysis of the image in the image information or a unique identifier recognized by the exercise apparatus.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 바벨 데드리프트(barbell deadlift)는 초음파 센서(210) 등을 장착한 바벨이 골반 하부에서 정강이의 중간까지 움직이는 운동이다. 상기 바벨 데드리프트에 의해 사용되는 관절은 고관절, 어깨 관절 등이며, 사용되는 근육은 등과 하지의 후면부 근육 등이다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100)로 확인할 경우, 상기 바벨 데드리프트에 의한 프리웨이트 트레이닝 운동 시, 서 있는 상태에서 고관절만이 움직이며 머리의 높이의 움직임이 발생하는 특징이 있다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100) 또는 상기 초음파 센서(210)를 통해 움직이는 높이의 범위로 확인할 수 있으며, 예를 들어 신장이 180cm일 경우, 움직임 범위가 약 80cm ~ 20cm의 범위이고, 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율은 약 44% ~ 11%의 범위이다.As shown in FIG. 4, the barbell deadlift is a movement in which the barbell equipped with the
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 벤트 오버 바벨 로우(bent over barbell row)는 초음파 센서(210) 등을 장착한 바벨이 골반 하부에서 무릎 아래까지 움직이는 운동이다. 상기 벤트 오버 바벨 로우에 의해 사용되는 관절은 어깨와 팔꿈치 관절 등이며, 사용되는 근육은 광배근, 상완이두근, 상완요골근 등이다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100)로 확인할 경우, 상기 벤트 오버 바벨 로우에 의한 프리웨이트 트레이닝 운동 시, 머리의 위치가 낮아진 상태에서 고정이 된 것이 첫 번째 특징이고, 머리가 낮아진 상태에서 상완(또는 신전운동)과 팔꿈치(또는 굴곡 운동) 관절만이 움직이는 두 번째 특징이 있다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100) 또는 상기 초음파 센서(210)를 통해 움직이는 높이의 범위로 확인할 수 있으며, 예를 들어 신장이 180cm일 경우, 움직임 범위가 약 80cm ~ 40cm의 범위이고, 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율은 약 44% ~ 22%의 범위이다.As shown in FIG. 5, the bent over barbell row is a movement in which the barbell equipped with the
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 바벨 숄더프레스(barbell shoulder press)는 초음파 센서(210) 등을 장착한 바벨이 쇄골 높이에서 머리 위로 움직이는 운동이다. 상기 바벨 숄더프레스에 의해 사용되는 관절은 어깨와 팔꿈치 관절 등이며, 사용되는 근육은 삼각근, 상완삼두근 등이다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100)로 확인할 경우, 상기 바벨 숄더프레스에 의한 프리웨이트 트레이닝 운동 시, 서 있는 상태에서 어깨(외전운동)와 팔꿈치(신전운동) 관절만이 움직이는 운동은 해당 숄더프레스 밖에 없다는 특징이 있다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100) 또는 상기 초음파 센서(210)를 통해 움직이는 높이의 범위로 확인할 수 있으며, 예를 들어 신장이 180cm일 경우, 움직임 범위가 약 150cm ~ 210cm의 범위이고, 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율은 약 83% ~ 116%의 범위이다.As shown in FIG. 6, the barbell shoulder press is a movement in which the barbell equipped with the
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 바벨 암 컬(barbell arm curl)은 초음파 센서(210) 등을 장착한 바벨이 골반 높이에서 쇄골까지 움직이는 운동이다. 상기 바벨 암 컬에 의해 사용되는 관절은 팔꿈치 관절 등이며, 사용되는 근육은 상완이두근 등이다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100)로 확인할 경우, 상기 바벨 암 컬에 의한 프리웨이트 트레이닝 운동 시, 서 있는 상태에서 팔꿈치(굴곡운동) 관절만이 움직이는 운동은 해당 암 컬 밖에 없다는 특징이 있다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100) 또는 상기 초음파 센서(210)를 통해 움직이는 높이의 범위로 확인할 수 있으며, 예를 들어 신장이 180cm일 경우, 움직임 범위가 약 80cm ~ 150cm의 범위이며, 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율은 약 44% ~ 83%의 범위이다.As shown in FIG. 7, the barbell arm curl is a movement in which the barbell equipped with the
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 바벨 벤치프레스(barbell bench press)는 초음파 센서(210) 등을 장착한 바벨이 쇄골 높이에서 머리 위로 움직이는 운동이다. 상기 바벨 벤치프레스에 의해 사용되는 관절은 어깨와 팔꿈치 관절 등이며, 사용되는 근육은 대흉근, 상완삼두근 등이다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100)로 확인할 경우, 상기 바벨 벤치프레스에 의한 프리웨이트 트레이닝 운동 시, 누운 상태에서(무릎을 구부리는 점과 머리와 골반이 수평이 되는 특징) 어깨와 팔꿈치만이 움직이는 특징이 있다. 이때, 상기 바벨 벤치프레스가 팔굽혀펴기와 다른점은 누운 상태의 운동은 무릎을 구부리고 실시한다는 점이다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100) 또는 상기 초음파 센서(210)를 통해 움직이는 높이의 범위로 확인할 수 있으며, 예를 들어 신장이 180cm일 경우, 움직임 범위가 약 70cm ~ 110cm의 범위이고, 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율은 약 39% ~ 61%의 범위이다.As shown in FIG. 8, the barbell bench press is a movement in which the barbell equipped with the
도 9에 도시된 바와 같이, 인클라인 바벨 벤치프레스(incline barbell bench press)는 초음파 센서(210) 등을 장착한 바벨이 쇄골 높이에서 머리 위로 움직이는 운동이다. 상기 인클라인 바벨 벤치 프레스에 의해 사용되는 관절은 어깨와 팔꿈치 관절 등이며, 사용되는 근육은 대흉근, 상완삼두근 등이다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100)로 확인할 경우, 상기 인클라인 바벨 벤치프레스에 의한 프리웨이트 트레이닝 운동 시, 비스듬히 누운 상태(머리가 골반보다 높은 경우)에서 (무릎을 구부리고 실시하는 점의 특징) 어깨와 팔꿈치만이 움직이는 특징이 있다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100) 또는 상기 초음파 센서(210)를 통해 움직이는 높이의 범위로 확인할 수 있으며, 예를 들어 신장이 180cm일 경우, 움직임 범위가 약 90cm ~ 130cm의 범위이고, 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율은 약 50% ~ 72%의 범위이다.As shown in FIG. 9, an incline barbell bench press is a movement in which a barbell equipped with an
도 10에 도시된 바와 같이, 상기 디클라인 바벨 벤치프레스(decline barbell bench press)는 초음파 센서(210) 등을 장착한 바벨이 쇄골 높이에서 머리 위로 움직이는 운동이다. 상기 디클라인 바벨 벤치프레스에 의해 사용되는 관절은 어깨와 팔꿈칠 관절 등이며, 사용되는 근육은 대흉근, 상완삼두근 등이다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100)로 확인할 경우, 상기 디클라인 바벨 벤치프레스에 의한 프리웨이트 트레이닝 운동 시, 비스듬히 누운 상태(머리가 골반보다 낮은 경우)에서 (무릎을 구부리고 실시하는 점의 특징) 어깨와 팔꿈치만이 움직이는 특징이 있다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100) 또는 상기 초음파 센서(210)를 통해 움직이는 높이의 범위로 확인할 수 있으며, 예를 들어 신장이 180cm일 경우, 움직임 범위가 약 60cm ~ 80cm의 범위이고, 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율은 약 33% ~ 44%의 범위이다.As shown in FIG. 10, the decline barbell bench press is a movement in which the barbell equipped with the
도 11에 도시된 바와 같이, 상기 바벨 스쿼트(barbell squat)는 초음파 센서(210) 등을 장착한 바벨이 쇄골 높이에서 배꼽의 위치까지 움직이는 운동이다. 상기 바벨 스쿼트에 의해 사용되는 관절은 고관절과 무릎 관절 등이며, 사용되는 근육은 대퇴사두근, 대퇴이두근, 반건양근, 반막양근, 대둔근 등이다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100)로 확인할 경우, 상기 바벨 스쿼트에 의한 프리웨이트 트레이닝 운동 시, 서 있는 상태에서 양쪽 무릎과 고관절이 동시에 굴곡과 신전을 반복하는 특징이 있다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100) 또는 상기 초음파 센서(210)를 통해 움직이는 높이의 범위로 확인할 수 있으며, 예를 들어 신장이 180cm일 경우, 움직임 범위가 약 150cm ~ 100cm의 범위이고, 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율은 약 83% ~ 55%의 범위이다.As shown in FIG. 11, the barbell squat is a movement in which the barbell equipped with the
도 12에 도시된 바와 같이, 상기 바벨 런지(barbell lunge)는 초음파 센서(210) 등을 장착한 바벨이 쇄골 밑의 높이에서 가슴 하부까지 움직이는 운동이다. 상기 바벨 런지에 의해 사용되는 관절은 고관절과 무릎 관절 등이며, 사용되는 근육은 대퇴사두근, 대퇴이두근, 반건양근, 반막양근, 대둔근 등이다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100)로 확인할 경우, 상기 바벨 런지에 의한 프리웨이트 트레이닝 운동 시, 서 있는 상태에서 앞에 위치한 한 발은 고관절과 무릎 관절이, 뒤에 위치한 발은 무릎 관절만 굴곡과 신전을 반복하는 특징이 있다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100) 또는 상기 초음파 센서(210)를 통해 움직이는 높이의 범위로 확인할 수 있으며, 예를 들어 신장이 180cm일 경우, 움직임 범위가 약 140cm ~ 120cm의 범위이고, 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율은 약 78% ~ 67%의 범위이다.As shown in FIG. 12, the barbell lunge is a movement in which the barbell equipped with the
도 13에 도시된 바와 같이, 상기 바벨 슈러그(barbell shurg)는 초음파 센서(210) 등을 장착한 바벨이 대전자에서 골반옆 위치까지 움직이는 운동이다. 상기 바벨 슈러그에 의해 사용되는 관절은 견흉관절 등이며, 사용되는 근육은 승모근 등이다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100)로 확인할 경우, 상기 바벨 슈러그에 의한 프리웨이트 트레이닝 운동 시, 서 있는 상태에서 양쪽의 어깨 높이만 변화가 있는 특징이 있다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100) 또는 상기 초음파 센서(210)를 통해 움직이는 높이의 범위로 확인할 수 있으며, 예를 들어 신장이 180cm일 경우, 움직임 범위가 약 80cm ~ 100cm의 범위이고, 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율은 약 44% ~ 55%의 범위이다.As shown in FIG. 13, the barbell shurge is a movement in which the barbell equipped with the
도 14에 도시된 바와 같이, 상기 바벨 업라이트 로우(barbell upright row)는 초음파 센서(210) 등을 장착한 바벨이 배꼽 높이에서 쇄골의 위치까지 움직이는 운동이다. 상기 바벨 업라이트 로우에 의해 사용되는 관절은 어깨와 팔꿈치 관절 등이며, 사용되는 근육은 승모근, 삼각근, 상완요골근 등이다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100)로 확인할 경우, 상기 바벨 업라이트 로우에 의한 프리웨이트 트레이닝 운동 시, 서 있는 상태에서 양쪽 어깨와 팔꿈치가 동시에 움직이며, 팔꿈치의 높이가 어깨와 비슷해지는 특징이 있다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100) 또는 상기 초음파 센서(210)를 통해 움직이는 높이의 범위로 확인할 수 있으며, 예를 들어 신장이 180cm일 경우, 움직임 범위가 약 80cm ~ 140cm의 범위이고, 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율은 약 44% ~ 77%의 범위이다.As shown in FIG. 14, the barbell upright row is a movement in which the barbell equipped with the
도 15에 도시된 바와 같이, 상기 E-Z 바 트라이셉스 익스텐션(E-Z bar triceps extension)은 초음파 센서(210) 등을 장착한 E-Z 바가 머리 뒤의 중앙에서 머리 위까지 움직이는 운동이다. 상기 E-Z 바 트라이셉스 익스텐션에 의해 사용되는 관절은 어깨와 팔꿈치 등이며, 사용되는 근육은 상완삼두근 등이다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100)로 확인할 경우, 상기 E-Z 바 트라이셉스 익스텐션에 의한 프리웨이트 트레이닝 운동 시, 서 있는 상태에서 양쪽의 팔을 들어올린 후 팔꿈치 관절만의 운동으로 손의 높이만 변화가 있는 특징이 있다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100) 또는 상기 초음파 센서(210)를 통해 움직이는 높이의 범위로 확인할 수 있으며, 예를 들어 신장이 180cm일 경우, 움직임 범위가 약 155cm ~ 205cm의 범위이고, 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율은 약 86% ~ 113%의 범위이다.As shown in FIG. 15, the E-Z bar triceps extension is a movement in which the E-Z bar equipped with the
도 16에 도시된 바와 같이, 상기 덤벨 데드리프트(dumbbell deadlift)는 초음파 센서(210) 등을 장착한 덤벨이 골반 하부에서 정강이의 중간까지 움직이는 운동이다. 상기 덤벨 데드리프트에 의해 사용되는 관절은 고관절, 어깨 관절 등이며, 사용되는 근육은 등과 하지의 후면부 근육 등이다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100)로 확인할 경우, 상기 덤벨 데드리프트에 의한 프리웨이트 트레이닝 운동 시, 서 있는 상태에서 고관절만이 움직이며 머리의 높이의 움직임이 발생하는 특징이 있다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100) 또는 상기 초음파 센서(210)를 통해 움직이는 높이의 범위로 확인할 수 있으며, 예를 들어 신장이 180cm일 경우, 움직임 범위가 약 80cm ~ 20cm의 범위이고, 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율은 약 44% ~ 11%의 범위이다.As shown in FIG. 16, the dumbbell deadlift is a movement in which the dumbbell equipped with the
도 17에 도시된 바와 같이, 상기 벤트 오버 덤벨 로우(bent over dumbbell row)는 초음파 센서(210) 등을 장착한 덤벨이 골반 하부에서 무릎 아래까지 움직이는 운동이다. 상기 벤트 오버 덤벨 로우에 의해 사용되는 관절은 어깨와 팔꿈치 관절 등이며, 사용되는 근육은 광배근, 상완이두근, 상완요골근 등이다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100)로 확인할 경우, 상기 벤트 오버 덤벨 로우에 의한 프리웨이트 트레이닝 운동 시, 머리의 위치가 낮아진 상태에서 고정이 된 것이 첫 번째 특징이고, 머리가 낮아진 상태에서 상완(또는 신전운동)과 팔꿈치(또는 굴곡운동) 관절만이 움직이는 두 번째 특징이 있다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100) 또는 상기 초음파 센서(210)를 통해 움직이는 높이의 범위로 확인할 수 있으며, 예를 들어 신장이 180cm일 경우, 움직임 범위가 약 80cm ~ 40cm의 범위이고, 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율은 약 44% ~ 22%의 범위이다.As shown in FIG. 17, the bent over dumbbell row is a movement in which the dumbbell equipped with the
도 18에 도시된 바와 같이, 상기 덤벨 숄더프레스(dumbbell shoulder press)는 초음파 센서(210) 등을 장착한 덤벨이 쇄골 높이에서 머리 위로 움직이는 운동이다. 상기 덤벨 숄더프레스에 의해 사용되는 관절은 어깨와 팔꿈치 관절 등이며, 사용되는 근육은 삼각근, 상완삼두근 등이다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100)로 확인할 경우, 상기 덤벨 숄더프레스에 의한 프리웨이트 트레이닝 운동 시, 서 있는 상태에서 어깨(외전운동)와 팔꿈치(신전운동) 관절만이 움직이는 운동은 해당 숄더프레스 밖에 없다는 특징이 있다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100) 또는 상기 초음파 센서(210)를 통해 움직이는 높이의 범위로 확인할 수 있으며, 예를 들어 신장이 180cm일 경우, 움직임 범위가 약 150cm ~ 210cm의 범위이고, 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율은 약 83% ~ 116%의 범위이다.As shown in FIG. 18, the dumbbell shoulder press is a movement in which the dumbbell equipped with the
도 19에 도시된 바와 같이, 상기 얼터네이트 덤벨 암 컬(alternate dumbbell arm curl)은 초음파 센서(210) 등을 장착한 덤벨이 골반 높이에서 쇄골까지 움직이는 운동이다. 상기 얼터네이트 덤벨 암 컬에 의해 사용되는 관절은 팔꿈치 관절 등이며, 사용되는 근육은 상완이두근 등이다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100)로 확인할 경우, 상기 얼터네이트 덤벨 암 컬에 의한 프리웨이트 트레이닝 운동 시, 서 있는 상태에서 팔꿈치(굴곡운동) 관절만이 움직이는 운동은 해당 암 컬 밖에 없다는 특징이 있다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100) 또는 상기 초음파 센서(210)를 통해 움직이는 높이의 범위로 확인할 수 있으며, 예를 들어 신장이 180cm일 경우, 움직임 범위가 약 80cm ~ 150cm의 범위이며, 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율은 약 44% ~ 83%의 범위이다.As shown in FIG. 19, the alternate dumbbell arm curl is a movement in which the dumbbell equipped with the
도 20에 도시된 바와 같이, 상기 덤벨 벤치프레스(또는 체스트 프레스)(dumbbell bench/chest press)는 초음파 센서(210) 등을 장착한 덤벨이 쇄골 높이에서 머리 위로 움직이는 운동이다. 상기 덤벨 벤치프레스에 의해 사용되는 관절은 어깨와 팔꿈치 관절 등이며, 사용되는 근육은 대흉근, 상완삼두근 등이다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100)로 확인할 경우, 상기 덤벨 벤치프레스에 의한 프리웨이트 트레이닝 운동 시, 누운 상태에서(무릎을 구부리는 점과 머리와 골반이 수평이 되는 특징) 어깨와 팔꿈치만이 움직이는 특징이 있다. 이때, 상기 덤벨 벤치프레스가 팔굽혀펴기와 다른점은 누운 상태의 운동은 무릎을 구부리고 실시한다는 점이다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100) 또는 상기 초음파 센서(210)를 통해 움직이는 높이의 범위로 확인할 수 있으며, 예를 들어 신장이 180cm일 경우, 움직임 범위가 약 70cm ~ 110cm의 범위이고, 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율은 약 39% ~ 61%의 범위이다.As shown in FIG. 20, the dumbbell bench press (or chest press) is a movement in which the dumbbell equipped with the
도 21에 도시된 바와 같이, 인클라인 덤벨 체스트프레스(incline dumbbell chest press)는 초음파 센서(210) 등을 장착한 덤벨이 쇄골 높이에서 머리 위로 움직이는 운동이다. 상기 인클라인 덤벨 체스트프레스에 의해 사용되는 관절은 어깨와 팔꿈치 관절 등이며, 사용되는 근육은 대흉근, 상완삼두근 등이다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100)로 확인할 경우, 상기 인클라인 덤벨 체스트프레스에 의한 프리웨이트 트레이닝 운동 시, 비스듬히 누운 상태(머리가 골반보다 높은 경우)에서 (무릎을 구부리고 실시하는 점의 특징) 어깨와 팔꿈치만이 움직이는 특징이 있다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100) 또는 상기 초음파 센서(210)를 통해 움직이는 높이의 범위로 확인할 수 있으며, 예를 들어 신장이 180cm일 경우, 움직임 범위가 약 90cm ~ 130cm의 범위이고, 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율은 약 50% ~ 72%의 범위이다.As shown in FIG. 21, an incline dumbbell chest press is a movement in which a dumbbell equipped with an
도 22에 도시된 바와 같이, 상기 디클라인 덤벨 체스트프레스(decline dumbbell chest press)는 초음파 센서(210) 등을 장착한 덤벨이 쇄골 높이에서 머리 위로 움직이는 운동이다. 상기 디클라인 덤벨 체스트프레스에 의해 사용되는 관절은 어깨와 팔꿈칠 관절 등이며, 사용되는 근육은 대흉근, 상완삼두근 등이다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100)로 확인할 경우, 상기 디클라인 덤벨 체스트프레스에 의한 프리웨이트 트레이닝 운동 시, 비스듬히 누운 상태(머리가 골반보다 낮은 경우)에서 (무릎을 구부리고 실시하는 점의 특징) 어깨와 팔꿈치만이 움직이는 특징이 있다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100) 또는 상기 초음파 센서(210)를 통해 움직이는 높이의 범위로 확인할 수 있으며, 예를 들어 신장이 180cm일 경우, 움직임 범위가 약 60cm ~ 80cm의 범위이고, 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율은 약 33% ~ 44%의 범위이다.As shown in FIG. 22, the decline dumbbell chest press is a movement in which the dumbbell equipped with the
도 23에 도시된 바와 같이, 상기 덤벨 스쿼트(dumbbell squat)는 초음파 센서(210) 등을 장착한 덤벨이 쇄골 높이에서 배꼽의 위치까지 움직이는 운동이다. 상기 덤벨 스쿼트에 의해 사용되는 관절은 고관절과 무릎 관절 등이며, 사용되는 근육은 대퇴사두근, 대퇴이두근, 반건양근, 반막양근, 대둔근 등이다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100)로 확인할 경우, 상기 덤벨 스쿼트에 의한 프리웨이트 트레이닝 운동 시, 서 있는 상태에서 양쪽 무릎과 고관절이 동시에 굴곡과 신전을 반복하는 특징이 있다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100) 또는 상기 초음파 센서(210)를 통해 움직이는 높이의 범위로 확인할 수 있으며, 예를 들어 신장이 180cm일 경우, 움직임 범위가 약 150cm ~ 100cm의 범위이고, 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율은 약 83% ~ 55%의 범위이다.As shown in FIG. 23, the dumbbell squat is a movement in which the dumbbell equipped with the
도 24에 도시된 바와 같이, 상기 덤벨 런지(dumbbell lunge)는 초음파 센서(210) 등을 장착한 덤벨이 쇄골 밑의 높이에서 가슴 하부까지 움직이는 운동이다. 상기 덤벨 런지에 의해 사용되는 관절은 고관절과 무릎 관절 등이며, 사용되는 근육은 대퇴사두근, 대퇴이두근, 반건양근, 반막양근, 대둔근 등이다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100)로 확인할 경우, 상기 덤벨 런지에 의한 프리웨이트 트레이닝 운동 시, 서 있는 상태에서 앞에 위치한 한 발은 고관절과 무릎 관절이, 뒤에 위치한 발은 무릎 관절만 굴곡과 신전을 반복하는 특징이 있다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100) 또는 상기 초음파 센서(210)를 통해 움직이는 높이의 범위로 확인할 수 있으며, 예를 들어 신장이 180cm일 경우, 움직임 범위가 약 140cm ~ 120cm의 범위이고, 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율은 약 78% ~ 67%의 범위이다.As shown in FIG. 24, the dumbbell lunge is a movement in which the dumbbell equipped with the
도 25에 도시된 바와 같이, 상기 덤벨 슈러그(dumbbell shurg)는 초음파 센서(210) 등을 장착한 덤벨이 대전자에서 골반옆 위치까지 움직이는 운동이다. 상기 덤벨 슈러그에 의해 사용되는 관절은 견흉관절 등이며, 사용되는 근육은 승모근 등이다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100)로 확인할 경우, 상기 덤벨 슈러그에 의한 프리웨이트 트레이닝 운동 시, 서 있는 상태에서 양쪽의 어깨 높이만 변화가 있는 특징이 있다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100) 또는 상기 초음파 센서(210)를 통해 움직이는 높이의 범위로 확인할 수 있으며, 예를 들어 신장이 180cm일 경우, 움직임 범위가 약 80cm ~ 100cm의 범위이고, 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율은 약 44% ~ 55%의 범위이다.As shown in FIG. 25, the dumbbell shurge is a movement in which the dumbbell equipped with the
도 26에 도시된 바와 같이, 상기 덤벨 라테랄 라이즈(dumbbell lateral raise)는 초음파 센서(210) 등을 장착한 덤벨이 대전자에서 어깨까지 움직이는 운동이다. 상기 덤벨 라테랄 라이즈에 의해 사용되는 관절은 어깨 관절 등이며, 사용되는 근육은 삼각근 등이다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100)로 확인할 경우, 상기 덤벨 라테랄 라이즈에 의한 프리웨이트 트레이닝 운동 시, 서 있는 상태에서 양쪽의 손이 어깨 높이까지 움직이며, 팔꿈치 관절은 고정이 되어 있는 특징이 있다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100) 또는 상기 초음파 센서(210)를 통해 움직이는 높이의 범위로 확인할 수 있으며, 예를 들어 신장이 180cm일 경우, 움직임 범위가 약 80cm ~ 150cm의 범위이고, 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율은 약 44% ~ 83%의 범위이다.As shown in FIG. 26, the dumbbell lateral raise is a movement in which the dumbbell equipped with the
도 27에 도시된 바와 같이, 상기 원암 덤벨 트라이셉스 익스텐션(one arm dumbbell triceps extension)은 초음파 센서(210) 등을 장착한 덤벨이 머리 뒤의 중앙에서 머리 위까지 움직이는 운동이다. 상기 원암 덤벨 트라이셉스 익스텐션에 의해 사용되는 관절은 어깨와 팔꿈치 등이며, 사용되는 근육은 상완삼두근 등이다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100)로 확인할 경우, 상기 원암 덤벨 트라이셉스 익스텐션에 의한 프리웨이트 트레이닝 운동 시, 서 있는 상태에서 한쪽의 팔을 들어올린 후 팔꿈치 관절만의 운동으로 손의 높이만 변화하는 특징이 있다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100) 또는 상기 초음파 센서(210)를 통해 움직이는 높이의 범위로 확인할 수 있으며, 예를 들어 신장이 180cm일 경우, 움직임 범위가 약 155cm ~ 205cm의 범위이고, 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율은 약 86% ~ 113%의 범위이다.As shown in FIG. 27, the one-arm dumbbell triceps extension is a movement in which the dumbbell equipped with the
도 28에 도시된 바와 같이, 상기 덤벨 킥백(dumbbell kick back)은 초음파 센서(210) 등을 장착한 덤벨이 골반 옆에서 요추부까지 움직이는 운동이다. 상기 덤벨 킥백에 의해 사용되는 관절은 팔꿈치 등이며, 사용되는 근육은 상완삼두근 등이다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100)로 확인할 경우, 상기 덤벨 킥백에 의한 프리웨이트 트레이닝 운동 시, 머리의 위치가 낮아진 후 팔꿈치만 신전운동을 하여 손이 높이 변화하는 특징이 있다. 또한, 상기 스테레오 카메라(100) 또는 상기 초음파 센서(210)를 통해 움직이는 높이의 범위로 확인할 수 있으며, 예를 들어 신장이 180cm일 경우, 움직임 범위가 약 90cm ~ 110cm의 범위이고, 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율은 약 50% ~ 61%의 범위이다.As shown in FIG. 28, the dumbbell kick back is a movement in which the dumbbell equipped with the
또한, 상기 저장부(400)는 상기 제어부(700)의 제어에 의해 다음의 [표 1]의 운동 형태별 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율 및 움직임 범위를 저장(또는 관리)할 수 있다. 이때, 신장은 미리 설정된 기준값(예를 들어 180cm)을 사용할 수 있다.In addition, the
상기 표시부(또는 디스플레이부)(500)는 상기 제어부(700)의 제어에 의해 상기 저장부(400)에 저장된 사용자 인터페이스 및/또는 그래픽 사용자 인터페이스를 이용하여 다양한 메뉴 화면 등과 같은 다양한 콘텐츠를 표시할 수 있다. 여기서, 상기 표시부(500)에 표시되는 콘텐츠는 다양한 텍스트 또는 이미지 데이터(각종 정보 데이터 포함)와 아이콘, 리스트 메뉴, 콤보 박스 등의 데이터를 포함하는 메뉴 화면 등을 포함한다. 또한, 상기 표시부(500)는 터치 스크린 일 수 있다.The
또한, 상기 표시부(500)는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display: LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display: TFT LCD), 유기 발광 다이오드(Organic Light-Emitting Diode: OLED), 플렉시블 디스플레이(Flexible Display), 3차원 디스플레이(3D Display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display), LED(Light Emitting Diode) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.The
또한, 상기 표시부(500)는 상기 제어부(700)의 제어에 의해 상기 수집되는 상기 센서부(200)를 통해 측정된 다양한 정보 등을 표시한다.In addition, the
상기 음성 출력부(600)는 상기 제어부(700)에 의해 소정 신호 처리된 신호에 포함된 음성 정보를 출력한다. 여기서, 상기 음성 출력부(600)에는 리시버(receiver), 스피커(speaker), 버저(buzzer) 등이 포함될 수 있다.The
또한, 상기 음성 출력부(600)는 상기 제어부(700)에 의해 생성된 안내 음성을 출력한다.Also, the
또한, 상기 음성 출력부(600)는 상기 제어부(700)에 의해 상기 수집되는 상기 센서부(200)를 통해 측정된 다양한 정보 등에 대응하는 음성 정보(또는 음향 효과)를 출력한다.The
상기 제어부(controller, 또는 MCU(microcontroller unit)(700)는 상기 스마트 프리웨이트 트레이닝 동작 인식 장치(10)의 전반적인 제어 기능을 실행한다.The controller or microcontroller unit (MCU) 700 executes the overall control function of the smart free weight training
또한, 상기 제어부(700)는 상기 저장부(400)에 저장된 프로그램 및 데이터를 이용하여 스마트 프리웨이트 트레이닝 동작 인식 장치(10)의 전반적인 제어 기능을 실행한다. 상기 제어부(700)는 RAM, ROM, CPU, GPU, 버스를 포함할 수 있으며, RAM, ROM, CPU, GPU 등은 버스를 통해 서로 연결될 수 있다. CPU는 상기 저장부(400)에 액세스하여, 상기 저장부(400)에 저장된 O/S를 이용하여 부팅을 수행할 수 있으며, 상기 저장부(400)에 저장된 각종 프로그램, 콘텐츠, 데이터 등을 이용하여 다양한 동작을 수행할 수 있다.In addition, the
또한, 상기 제어부(700)는 상기 획득된(또는 촬영된) 영상 정보 내의 사용자의 각 관절의 움직임, 상기 측정된 운동 기구의 상태에 포함된 해당 운동 기구가 반복적으로 움직이는 구간의 높이(또는 움직이는 구간의 움직임 범위) 등을 근거로 해당 사용자가 운동 중인 관절의 움직임 정보(또는 신체 관절의 정보), 운동 형태 및 운동 반복 횟수를 확인(또는 판단/산출/측정)한다. 여기서, 상기 운동 형태는 바벨을 이용한 운동인 바벨 데드리프트, 벤트 오버 바벨 로우, 바벨 숄더프레스, 바벨 암컬, 바벨 벤치프레스, 인클라인/디클라인 바벨 벤치프레스, 바벨 스쿼트, 바벨 런지, 바벨 슈러그, 바벨 업라이트 로우, E-Z 바 트라이셉스 익스텐션, 덤벨(또는 케틀벨)을 이용한 운동인 덤벨 데드리프트, 덤벨 로우, 덤벨 숄더프레스, 얼터네이트 덤벨 암컬, 덤벨 벤치(또는 체스트)프레스, 인클라인/디클라인 덤벨 체스트 프레스, 덤벨 스쿼트, 덤벨 런지, 덤벨 슈러그, 덤벨 라테랄 라이즈, 원암 덤벨 트라이셉스 익스텐션, 덤벨 킥백 등을 포함한다. 이때, 상기 데드리프트, 로우, 숄더프레스, 암컬, 벤치프레스, 인클라인/디클라인 벤치프레스, 스쿼트, 런지, 슈러그 등은 동일한 운동 동작에 대해서 사용하는 운동 기구(예를 들어 바벨 또는 덤벨)가 다른 상태일 수 있다. 따라서, 해당 운동 기구의 구별은 상기 영상 정보 내의 영상에 대한 영상 분석 또는 상기 운동 기구에서 인식된 고유 식별자를 통해 확인할 수 있다.In addition, the
즉, 상기 제어부(700)는 상기 영상 정보 내의 객체인 사용자에 대한 이미지 프로세싱을 통해 해당 사용자의 신장을 측정(또는 확인/추정)한다. 이때, 상기 제어부(700)는 상기 저장부(400)에 미리 저장된 해당 사용자와 관련한 개인 정보 내의 신장 정보를 확인할 수도 있다.That is, the
또한, 상기 제어부(700)는 상기 영상 정보에 대한 분석을 통해 상기 운동 기구가 반복적으로 움직이는 구간의 높이(또는 반복적으로 움직이는 구간의 움직임 범위/신체의 움직임 범위)를 측정(또는 산출/확인/추정)한다.In addition, the
또한, 상기 제어부(700)는 상기 측정된 해당 사용자의 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율을 산출한다.In addition, the
또한, 상기 제어부(700)는 상기 산출된 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율, 상기 산출된 상기 운동 기구가 반복적으로 움직이는 구간의 높이, 상기 영상 정보 내의 사용자의 신체 및/또는 관절 형태, 상기 영상 정보 내의 사용자의 신체 및/또는 관절의 움직임 형태 등을 근거로 해당 사용자가 운동 기구를 이용해서 운동 중인 관절의 움직임 정보(또는 신체 관절의 정보), 운동 형태 및 운동 반복 횟수를 확인한다.In addition, the
즉, 상기 제어부(700)는 상기 저장부(400)에 미리 저장된 운동 형태별 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율 및 움직임 범위 중에서 상기 산출된 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율 및 움직임 범위에 대응하는 해당 사용자가 운동 기구를 이용해서 운동 중인 운동 형태를 확인한다.That is, the
또한, 상기 제어부(700)는 시간 변화에 따른 사용자의 신체 및/또는 관절의 움직임 형태의 반복 횟수를 확인하여, 사용자가 운동 중인 운동 기구의 운동 반복 횟수를 확인(또는 산출)할 수 있다.In addition, the
또한, 상기 제어부(700)는 상기 측정된 운동 기구가 반복적으로 움직이는 구간의 높이(또는 반복적으로 움직이는 구간의 움직임 범위)를 근거로 해당 사용자가 운동 기구를 이용해서 운동 중인 관절의 움직임 정보(또는 신체 관절의 정보), 운동 형태 및 운동 반복 횟수를 확인한다.In addition, the
즉, 상기 제어부(700)는 상기 저장부(400)에 미리 저장된 해당 사용자와 관련한 개인 정보 내의 신장 대비 상기 측정된 운동 기구가 반복적으로 움직이는 구간의 높이(또는 높이 범위)에 따른 움직임 범위 비율을 산출한다.That is, the
또한, 상기 제어부(700)는 상기 산출된 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율, 상기 측정된 운동 기구가 반복적으로 움직이는 구간의 높이, 상기 측정된 운동 기구가 반복적으로 움직이는 형태 등을 근거로 해당 사용자가 운동 기구를 이용해서 운동 중인 관절의 움직임 정보(또는 신체 관절의 정보), 운동 형태 및 운동 반복 횟수를 확인한다.In addition, the
즉, 상기 제어부(700)는 상기 저장부(400)에 미리 저장된 운동 형태별 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율 및 움직임 범위 중에서 상기 산출된 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율 및 상기 측정된 운동 기구가 반복적으로 움직이는 구간의 높이 범위에 대응하는 해당 사용자가 운동 기구를 이용해서 운동 중인 운동 형태를 확인한다.That is, the
또한, 상기 제어부(700)는 시간 변화에 따른 사용자의 신체 및/또는 관절의 움직임 형태의 반복 횟수를 확인하여, 사용자가 운동 중인 운동 기구의 운동 반복 횟수를 확인(또는 산출)할 수 있다.In addition, the
또한, 상기 제어부(700)는 상기 스테레오 카메라(100)를 통해 획득된 영상 정보를 이용하여 특정 관절만 움직이는 경우, 해당 사용자가 운동 기구를 이용해서 운동 중인 운동 형태를 확인할 수 있다.In addition, when the
예를 들어, 상기 제어부(700)는 상기 스테레오 카메라(100)를 통해 획득된 영상 정보에서의 사용자가 서서 어깨와 팔꿈치가 움직이며 손이 머리보다 높이 올라가는 특징을 근거로 해당 사용자가 운동 중인 숄더프레스를 확인할 수 있다.For example, the
다른 예를 들어, 상기 제어부(700)는 상기 스테레오 카메라(100)를 통해 획득된 영상 정보에서의 사용자 머리의 위치가 낮아진 상태에서 어깨와 팔꿈치가 움직이며 손이 골반 앞에 위치하는 특징을 근거로 해당 사용자가 운동 중인 벤트 오버 로우를 확인할 수 있다.For example, the
이와 같이, 상기 제어부(700)는 상기 획득된 영상 정보 및/또는 상기 측정된 운동 기구의 상태 정보를 근거로 해당 사용자가 운동 기구를 이용해서 운동 중인 관절의 움직임 정보(또는 신체 관절의 정보), 운동 형태 및 운동 반복 횟수를 확인할 수 있다.In this way, the
또한, 상기 제어부(700)는 상기 획득된(또는 촬영된) 영상 정보 내의 운동 기구에 부착된 고유 식별자를 식별하거나, 상기 RFID 리더기(220)를 통해 인식된 운동 기구에 부착된 고유 식별자, 상기 홀센서(230)나 상기 마그네틱 센서(240)를 통해 측정된 자기장 크기 등을 근거로 해당 고유 식별자에 대응하며 상기 사용자가 운동 중인 운동 기구의 종류 및 무게를 확인한다.In addition, the
즉, 상기 제어부(700)는 상기 영상 정보에 대한 이미지 프로세싱을 통해 해당 영상 정보 내의 운동 기구에 부착된 고유 식별자를 인식한다. 또한, 상기 제어부(700)는 상기 저장부(400)에 미리 저장된 고유 식별자별 운동 기구의 종류 및 무게 정보 중에서 상기 인식된 고유 식별자에 대응하는 운동 기구의 종류 및 무게 정보를 확인한다. 이때, 상기 제어부(700)는 상기 영상 정보에 대한 이미지 프로세싱을 통해 해당 영상 정보 내의 객체인 운동 기구의 특성(또는 특징점)을 확인하고, 상기 확인된 운동 기구의 특성(또는 특징점)을 근거로 해당 운동 기구의 종류를 확인(또는 식별)할 수도 있다. 여기서, 상기 운동 기구의 종류는 바벨, 덤벨(또는 케틀벨), E-Z 바 등을 포함한다.That is, the
또한, 상기 제어부(700)는 상기 RFID 리더기(220)를 통해 인식된 운동 기구에 부착된 고유 식별자에 대응하는 운동 기구의 종류 및 무게를 확인한다.In addition, the
즉, 상기 제어부(700)는 상기 저장부(400)에 미리 저장된 고유 식별자별 운동 기구의 종류 및 무게 정보 중에서 상기 RFID 리더기(220)를 통해 인식된 운동 기구에 부착된 고유 식별자에 대응하는 운동 기구의 종류 및 무게 정보를 확인한다.That is, the
또한, 상기 제어부(700)는 상기 홀센서(230), 상기 마그네틱 센서(240) 등을 통해 측정된 자기장 크기에 대응하는 해당 운동 기구의 무게를 확인한다.Also, the
즉, 상기 제어부(700)는 상기 저장부(400)에 미리 저장된 운동 기구의 무게별 자기장 크기 정보 중에서 상기 홀센서(230), 상기 마그네틱 센서(240) 등에 의해 측정된 자기장 크기에 대응하는 해당 운동 기구의 무게를 확인한다.That is, the
이와 같이, 상기 제어부(700)는 상기 획득된 영상 정보 및/또는 상기 측정된 운동 기구의 상태 정보를 근거로 해당 사용자가 운동 중 사용 중인 운동 기구의 종류 및 무게를 확인할 수 있다.In this way, the
또한, 상기 제어부(700)는 상기 획득된(또는 촬영된) 영상 정보를 근거로 운동 기구를 이용해서 운동 중인 사용자의 시간 변화에 따른 운동 구간별 사용자의 인체 중앙선 및 중력선(또는 중심선)의 변화를 산출(또는 측정/확인)한다. 이때, 상기 제어부(700)는 상기 인체 중앙선 및 중력선(또는 중심선)의 변화를 산출하기 위해서 상기 사용자에 대한 정면에서 촬영된 영상 정보 및 상기 사용자의 측면에서 촬영된 영상 정보를 이용할 수 있다. 이때, 상기 인체의 중력선(또는 중심선)은 인체의 측면에서 측정할 수 있고, 상기 인체의 중앙선은 인체의 정면에서 측정할 수 있다.In addition, the
이상적인 운동 기술은 중량을 최대로 들 수 있으며, 인체 중앙선(median line) 및 중력선(또는 중심선, center and line of gravity)의 비정상적인 활동은 중량을 최대로 들 수 없으며, 급성 부상의 원인(예를 들어 밸런스가 안 맞는 경우)이 되고, 특정 부위에 반복적인 스트레스의 증가로 만성 부상의 원인이 될 수 있다.Ideal exercise techniques can maximize weight, and abnormal activity of the median line and the center of gravity (or center and line of gravity) can not maximize weight and can cause acute injury For example, if the balance is unbalanced), and repeated stress increases in certain areas may cause chronic injury.
도 29에 도시된 바와 같이, 인체의 중앙선은 인체를 좌/우로 나누는 지점이다.As shown in Fig. 29, the center line of the human body is a point at which the human body is divided into left and right.
도 30에 도시된 바와 같이, 중력의 중심 또는 인체의 질량의 중심인 인체 중심선 및 중력선은 모든 부분의 무게가 균형이 잡히는 지점으로, 이 점의 위치는 인체 부분의 공간적 크기, 지방과 근육의 분포, 자세, 구조적 기형, 외력 등을 포함한 많은 인자들에 의존한다.As shown in Fig. 30, the center of gravity or the center line of the human body and the gravity line, which are centers of the mass of the human body, are the points where the weight of all the parts is balanced. The position of this point is the spatial size of the human body, Distribution, posture, structural malformation, and external forces.
평균적인 인체에서 중력 중심은 제2 천추의 수준 바로 앞의 중앙선의 위의 점이다.In the average human body, the center of gravity is the point above the centerline just before the level of the second sacrum.
중력선(line of gravity)은 중력 중심을 통과하는 수직선으로, 이상적인 자세로 서 있는 사람에 대해 작용하는 중력선은 유돌기(또는 유양 돌기, mastoid process), 둘째 엉치뼈(second sacral vertebra) 앞쪽, 고관절(hip joint) 바로 뒤쪽, 무릎 관절(knee joint), 발목 관절(ankle joint, 또는 거퇴관절(talocrural joint))의 앞쪽을 지나간다.The line of gravity is a vertical line passing through the center of gravity. The gravitational line that acts on a person standing in an ideal posture is called the mastoid process, the front of the second sacral vertebra, It goes past the front of the hip joint, the knee joint, the ankle joint, or the talocrural joint.
또한, 허리 뒤쪽을 지나가는 중력은 허리에 대한 일정한 폄 토크를 만들어내 자연스런 요추전만(lordosis curve)을 촉진한다. 반면에, 허리 앞쪽을 지나가는 중력은 일정한 굽힘 토크를 만들어 낸다. 두 경우 모두에서, 중력선에 의해 발생한 외적인 토크는 근육에 의해 능동적으로 그리고 결합조직에 의해 수동적으로 생산된 힘들과 토크들에 의해 중화되어야 한다.In addition, gravity through the back of the waist creates a constant expansion torque to the waist and promotes a natural lordosis curve. On the other hand, gravity through the front of the waist produces a constant bending torque. In both cases, the external torque generated by the gravitational line must be neutralized by forces and torques passively produced by the muscles actively and by connective tissue.
비정상적인 만곡들은 중력선과 각 척추영역 사이의 상호관계를 변화시켜 운동 수행력의 저하 및 부상의 원인이 된다.Abnormal curvatures change the correlation between the gravitational line and each vertebral region, resulting in a decrease in the exercise performance and injuries.
비정상적 척추 만곡의 경우, 근육, 인대, 뼈, 척추원반, 돌기관절, 척추신경뿌리들에 대한 스트레스의 증가로 손상이 유발될 수 있다.In the case of abnormal vertebral curvature, damage may be caused by increased stress on muscles, ligaments, bones, spinal discs, dendritic joints, and spinal nerve roots.
이러한 중력선과 인체를 좌우로 나눈 중앙선을 토대로 운동시, 앞뒤/좌우의 관절의 비대칭을 측정하며, 운동시 족부의 압력을 통해 족부압의 측정 및 구간별 족부압의 비대칭을 비교할 수 있다.Based on this gravity line and the center line dividing the human body, we can measure the asymmetry of the joints in the front and back, the left and right joints, and compare the measurement of the foot pressure and the asymmetry of the foot pressure.
또한, 운동시 무게 중심과 중력선이 일치할 경우, 운동을 안정적으로 수행할 수 있고, 고중량으로 운동을 실시할 수 있다.In addition, when the center of gravity coincides with the gravity line during exercise, the exercise can be performed stably and the exercise can be performed with a high weight.
즉, 상기 제어부(700)는 상기 확인되는 운동 기구를 이용해서 운동 중인 사용자와 관련한 중앙선 및 중력선(또는 중심선)을 이용하여, 운동시 중력선과 중량이 최대로 가까워지는 상황에서 무게를 더 많이 들 수 있고 부상이 줄어드는 점을 근거로 현재 운동 기구를 이용해서 운동 중인 사용자에 대해서 올바른 자세 등의 정보를 피드백할 수 있다.That is, the
또한, 발에서의 압력이 앞 또는 뒤쪽에 위치함을 이용하여, 바벨의 무게 중심의 위치를 유추할 수 있다.In addition, the position of the center of gravity of the barbell can be inferred by using the pressure on the foot at the front or rear.
또한, 상기 제어부(700)는 상기 압력판(250)을 통해 측정된 시간 변화에 따른 신체 및/또는 각 관절의 움직임에 대한 운동 구간별 족부 압력을 근거로 운동 시 시간 변화에 따른 발의 위치, 족부(예를 들어 왼발과 오른발)의 체중 분포, 족부의 압력 분포, 족부 구획별 압력(예를 들어 전/후/좌/우 구획에 따른 압력 분포) 등을 확인한다.In addition, the
또한, 상기 제어부(700)는 상기 압력판(250)을 통해 측정된 시간 변화에 따른 신체 및/또는 각 관절의 움직임에 대한 운동 구간별 족부 압력을 근거로 운동 시 시간 변화에 따른 각 관절의 운동 구간별 운동 형태 및 전체 족저압과 운동 구간별 족저압을 확인(또는 산출/측정)한다.In addition, the
즉, 상기 제어부(700)는 발의 압력을 앞뒤 좌우의 4개 구획으로 나누고, 4개 구획에서 양쪽 발에 각각 가해지는 압력 분포를 분석한다. 이때, 상기 제어부(700)는 시간 변화에 따른 운동 구간별 양쪽 발에 각각 가해지는 압력 분포를 분석할 수도 있다.That is, the
또한, 상기 제어부(700)는 상기 센서부(200)를 통해 측정된 측정값에 따른 운동 시 시간 변화에 따른 각 관절의 움직임(또는 각 관절의 구간별 운동 형태)을 근거로 각 관절의 역학적인 요소를 산출(또는 측정)한다. 이때, 상기 각 관절의 움직임은 상기 센서부(200)에 의해 측정된 시간 변화에 따른 각 관절의 위상, 각도, 속도, 변위 등의 정보를 포함한다. 여기서, 상기 각 관절의 역학적인 요소는 운동량, 충격량, 토크, 관성 모멘트, 구심력, 일, 일률, 운동 에너지, 위치 에너지, 각 운동량, 구심 가속도 등을 포함한다.In addition, the
즉, 상기 제어부(700)는 상기 측정된 시간 변화에 따른 각 관절의 움직임(예를 들어 관절의 위상, 각도, 속도, 변위 등 포함)을 근거로 질량과 속도 간의 곱인 운동량, 힘과 작용 시간 간의 곱인 충격량, 힘과 모멘트 암 간의 곱인 토크, 질량과 회전 반경의 제곱 간의 곱인 관성모멘트, 질량과 구심가속도 간의 곱인 구심력, 힘과 수평이동거리 간의 곱인 일(w), 힘과 속도 간의 곱인 일률, 질량과 속도를 근거로 한 운동 에너지, 질량과 높이와 중력가속도를 근거로 한 위치에너지, 관성모멘트와 각속도 간의 곱인 각운동량, 회전반경과 각속도 간의 곱인 구심 가속도 등을 포함하는 상기 각 관절의 역학적인 요소를 산출한다.That is, the
또한, 상기 제어부(700)는 상기 확인된 관절의 움직임 정보(또는 신체 관절의 정보), 운동 형태 및 운동 반복 횟수, 상기 확인된 운동 기구의 종류 및 무게, 상기 확인된 발의 위치, 족부의 체중 분포, 족부의 압력 분포, 족부 구획별 압력 등을 근거로 사용자가 운동 기구를 이용해서 운동 중인 프리웨이트 트레이닝 동작을 확인(또는 인식)한다.In addition, the
또한, 상기 제어부(700)는 상기 저장부(400)에 미리 저장된 운동 기구별로 미리 설정된 운동 형태에 따른 표준 자세 정보와 상기 확인된 관절의 움직임 정보(또는 신체 관절의 정보), 운동 형태 및 운동 반복 횟수에 따른 운동 기구의 무게, 발의 위치, 족부의 체중 분포, 족부의 압력 분포, 족부 구획별 압력 등을 비교한다. 여기서, 상기 표준 자세 정보는 최적의 운동코스와 우수한 경기력의 선수(예를 들어 국제 대회 등에서의 금메달리스트인 선수)에 대응하는 프리웨이트 트레이닝 동작과 관련한 관절의 움직임 정보, 운동 기구의 운동 형태 및 무게에 따른 반복 횟수, 발의 위치, 족부의 체중 분포, 족부의 압력 분포, 족부 구획별 압력 등의 정보를 포함한다.In addition, the
근력 운동은 자신의 근력, 근파워, 근지구력 운동을 포함하는 포괄적인 용어로서, 해당 근력 운동을 최대 근력(1RM)으로 표현하며, 근력(예를 들어 6회 이하), 근비대(예를 들어 6회~12회), 근지구력(예를 들어 12회 이상)의 반복횟수의 운동을 의미한다.Muscle strength is a comprehensive term that includes muscle strength, muscle strength, and muscle endurance. The muscle strength is expressed as the maximum muscle strength (1RM), muscle strength (for example, 6 times or less), muscular strength To 12 times), and muscle endurance (for example, 12 times or more).
사용자가 운동의 목표(또는 목표량/훈련 목표)를 근비대 운동으로 설정한 경우, 상기 제어부(700)는 상기 확인되는 반복 횟수가 근비대 운동의 목표횟수에 부합하지 못할 경우, 상기 표시부(500) 및/또는 상기 음성 출력부(600)를 통해 알람 정보를 출력한다.When the user sets the goal of the exercise (or the target amount / training target) as the muscular movement, the
이와 같이, 운동의 올바른 자세와 반복 횟수의 측정으로, 운동의 효율을 극대화하고 운동의 목표를 가장 안전하고 빠르게 성취하도록 도움을 줄 수 있다.In this way, by measuring the correct posture and number of repetitions, you can maximize the efficiency of your workout and help you achieve your goal safely and quickly.
이때, 훈련 목표에 따른 운동 부하 및 반복횟수는 다음의 [표 2]와 같이 설정할 수 있다.At this time, the exercise load and the repetition frequency according to the training target can be set as shown in [Table 2].
단일 발현 종목
반복 발현 종목Improvisation
Single expression item
Repeated expression
80~90
75~85
80 ~ 90
75 ~ 85
1~2
3~5
1-2
3 to 5
3~5
3~5
3 to 5
3 to 5
2~5분
2~5분
2 to 5 minutes
2 to 5
예를 들어, 근비대 운동을 한다면, 자신의 최대근력(1RM)의 의미는 최대로 1번 들 수 있는 무게를 나타낸다. 100kg으로 1번 반복할 수 있는 경우, 근비대 운동을 위해서 6회~12회 반복횟수를 설정하려면, 최대 근력의 67%의 무게로 12회 반복할 수 있다는 것과 85%로 6회 반복할 수 있다는 것을 나타낸다.For example, if you are doing a muscular exercise, your maximal strength (1RM) means the maximum weight that can be lifted once. If you can repeat once with 100kg, you can repeat 12 times with the weight of 67% of maximum muscle strength and 6 times with 85% .
또한, 상기 제어부(700)는 상기 비교 결과에 따라, 상기 사용자의 해당 프리웨이트 트레이닝 동작과 관련한 피드백 정보를 생성한다. 여기서, 상기 피드백 정보는 해당 사용자에게 맞춤형 정보인 최적의 운동 코스 정보, 사용자의 운동 목적에 따른 성취 여부 정보, 사용자의 운동 목적에 따른 각 관절의 역학적인 요소(또는 신체의 역학적인 요소), 부분적인 강화 운동을 위한 정보, 운동 기술의 재교육을 위한 정보(예를 들어 신체 및/또는 관절의 움직임이나 자세에 대한 정보, 발의 위치에 대한 정보, 족부의 체중 분포에 대한 정보, 족부의 압력 분포에 대한 정보, 족부 구획별 압력 정보 등 포함), 표준 자세 정보와 상기 촬영된 사용자의 신체 및/또는 각 관절의 움직임이나 족부의 위치 등에 대한 비교 영상 정보 등을 포함한다. 이때, 상기 최적의 운동 코스 정보는 상기 산출된 시간 변화에 따른 운동 구간별 사용자의 인체 중앙선 및 중력선(또는 중심선)을 이용하여, 해당 운동 수행에 따른 신체의 자세 정보 등을 포함한다. 또한, 상기 사용자의 운동 목적에 따른 성취 여부 정보는 상기 비교 결과에 따라 해당 사용자가 운동 목적에 따른 목표량 등을 정상적으로 수행했는지 여부에 대한 정보, 운동 목적에 따른 운동 수행률 등을 포함한다. 여기서, 상기 운동 목적은 근력, 순발력, 근비대, 근지구력 등에 대한 강화를 목적으로 할 수 있다.Also, the
또한, 상기 제어부(700)는 상기 생성된 피드백 정보를 상기 표시부(500) 및/또는 상기 음성 출력부(600)를 통해 출력하여 해당 사용자에게 제공하거나 또는, 해당 사용자가 소지한 단말(미도시)로 상기 통신부(300)를 통해 상기 생성된 피드백 정보를 전송(또는 제공)할 수 있다.The
이와 같이, 스테레오 카메라, 다양한 센서 등을 이용해서 운동 기구를 이용해서 운동 중인 사용자의 신체 주요 관절의 위상, 각도, 속도, 변위 등에 대한 움직임, 운동 형태, 운동 반복 횟수, 운동 무게 등의 다양한 정보를 인식하고, 상기 인식된 다양한 정보를 근거로 사용자가 운동 기구를 이용해서 운동 중인 프리웨이트 트레이닝 동작을 인식할 수 있다.In this way, various information such as the motion, the motion pattern, the number of repetitions of motion, and the exercise weight of the user's physical joints of the user during exercise using the stereo camera, various sensors, and the like regarding the phase, angle, And recognizes the free weight training operation in which the user is exercising using the exercise machine based on the recognized various information.
또한, 이와 같이, 사용자가 운동 기구를 이용해서 운동 중인 프리웨이트 트레이닝 동작과 관련하여 수집된 정보들과 미리 저장된 최적의 운동코스와 우수한 경기력의 선수에 대응하는 프리웨이트 트레이닝 동작과 관련한 정보들 간의 비교를 통해, 부분적인 강화 운동, 운동 기술의 재교육 등에 대한 피드백을 제공할 수 있다.Also, as described above, a comparison between the information collected in association with the free-weight training operation in which the user is exercising using the exerciser, the information relating to the pre-stored optimal exercise course, and the information related to the free- It is possible to provide feedback on partial strengthening exercises, retraining of exercise techniques, and the like.
이하에서는, 본 발명에 따른 스마트 프리웨이트 트레이닝 동작 인식 방법을 도 1 내지 도 32를 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a smart free weight training operation recognition method according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 32. FIG.
도 31 내지 도 32는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 프리웨이트 트레이닝 동작 인식 방법을 나타낸 흐름도이다.31 to 32 are flowcharts illustrating a method of recognizing a smart free weight training operation according to an embodiment of the present invention.
먼저, 스테레오 카메라(100)는 운동 기구를 이용해서 운동 중인 사용자의 신체 및/또는 각 관절의 움직임, 운동 기구에 부착된 고유 식별자(또는 고유 이미지 ID) 등을 포함하는 영상 정보를 획득(또는 촬영)한다. 여기서, 상기 각 관절의 움직임은 관절의 움직임에 따른 위상, 각도, 속도, 변위 등을 포함한다. 또한, 상기 운동 기구는 바벨, 덤벨(또는 케틀벨), E-Z 바 등을 포함한다. 또한, 상기 고유 식별자는 운동 기구의 종류, 운동 기구의 무게 등에 따라 서로 다른 정보를 포함할 수 있다. 이때, 상기 영상 정보는 상기 운동 기구를 이용해서 운동 중인 사용자의 정면 및/또는 측면에서 해당 사용자의 신체 및/또는 관절의 움직임 등을 촬영한 영상 정보일 수 있다.First, the
일 예로, 상기 스테레오 카메라(100)는 제 1 운동 기구를 이용하여 운동 중인 사용자의 정면에서 해당 사용자의 신체 및/또는 각 관절의 움직임, 해당 제 1 운동 기구에 부착된 제 1 고유 식별자 등을 포함하는 제 1 영상 정보를 획득하고, 측면에서 해당 사용자의 신체 및/또는 각 관절의 움직임, 해당 제 1 운동 기구에 부착된 제 1 고유 식별자 등을 포함하는 제 2 영상 정보를 획득한다(S3110).For example, the
또한, 센서부(200)는 상기 운동 기구를 이용해서 운동 중인 사용자가 사용하는 운동 기구의 상태를 측정한다. 여기서, 상기 운동 기구의 상태(또는 운동 기구의 상태 정보)는 상기 운동 중인 사용자의 운동 기구 사용에 따라 상기 운동 기구의 시간 변화에 따른 높이 변화에 대한 정보, 상기 운동 기구의 고유 식별자, 자기장 크기, 운동 구간별 족부 압력 등을 포함할 수 있다.In addition, the
즉, 상기 센서부(200)에 포함된 초음파 센서(210)는 상기 운동 기구를 이용해서 운동 중인 사용자에 의해 상기 운동 기구가 반복적으로 움직이는 구간의 높이(또는 움직이는 구간의 움직임 범위)를 측정한다.That is, the
또한, 상기 센서부(200)에 포함된 RFID 리더기(220)는 상기 운동 기구를 이용해서 운동 중인 사용자가 사용하는 운동 기구에 부착된 고유 식별자를 인식한다. 이때, 상기 운동 기구는 무게 및 종류별로 서로 다른 고유 식별자(또는 해당 서로 다른 고유 식별자를 포함하는 태그)가 부착된 상태일 수 있다. 여기서, 상기 서로 다른 고유 식별자를 포함하는 태그는 상기 운동 기구에 탈/부착하여 구성할 수도 있다. 또한, 상기 운동 중인 사용자가 사용하는 운동 기구가 바벨, 덤벨, E-Z 바 등과 같이 좌/우로 추(또는 고정추)가 배치되는 경우, 상기 RFID 리더기(220)는 좌/우 추에 각각 부착된 태그 내의 고유 식별자를 각각 인식할 수도 있고, 좌측 및 우측 중 일측에 부착된 하나의 태그 내의 고유 식별자를 인식할 수도 있다. 이때, 상기 RFID 리더기(220)에서 좌/우측에 각각 부착된 태그로부터 각각 고유 식별자를 인식하는 경우, 해당 운동 기구의 무게는 상기 인식된 고유 식별자에 포함된 무게 정보(예를 들어 좌측 및 우측의 추 무게가 개별적인 무게 정보)를 합산하여 산출할 수 있으며, 상기 RFID 리더기(220)에서 좌측 및 우측 중 일측에 부착된 하나의 태그로부터 고유 식별자를 인식하는 경우, 해당 운동 기구의 무게는 상기 하나의 태그로부터 인식된 고유 식별자에 포함된 무게 정보(예를 들어 좌측 및 우측의 추 무게가 합산된 무게 정보)로 산출할 수 있다.In addition, the
또한, 상기 센서부(200)에 포함된 홀센서(230) 또는 마그네틱 센서(240)는 상기 운동 기구를 이용해서 운동 중인 사용자가 사용하는 운동 기구에 부착된 자석에 대한 자기장 크기를 측정한다. 이때, 상기 운동 기구의 일측에는 무게별로 서로 다른 자기장 크기를 갖는 자석이 부착된 상태일 수 있으며, 상기 홀센서(230) 또는 상기 마그네틱 센서(240)와 상기 운동 기구에 부착된 자석 간의 거리는 미리 설정된 오차 범위 이내의 반경에 위치하도록 구성하여, 정확도를 높일 수 있도록 구성할 수 있다.The
또한, 상기 센서부(200)에 포함된 압력판(250)은 상기 운동 기구를 사용하여 운동 중인 사용자에 대해서 시간 변화에 따른 신체 및/또는 각 관절의 움직임에 대한 운동 구간별 족부 압력을 측정한다. 여기서, 상기 운동 구간은 사용자가 수행하는 일련의 운동에 대해서 각 단계별로 사용되는 특정 근육, 관절의 각도 등이 나누어져 있는 상태를 나타낸다.In addition, the
일 예로, 상기 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 초음파 센서(210)는 상기 바벨을 이용하여 운동 중인 사용자에 의해 상기 바벨이 반복적으로 움직이는 구간의 높이(예를 들어 지면을 기준으로 150cm ~ 210cm 범위)를 측정한다.For example, as shown in FIG. 6, the
또한, 상기 RFID 리더기(220)는 상기 바벨의 좌측 및 우측 중 일측에 부착된 하나의 태그 내의 제 1 고유 식별자(예를 들어 바벨 운동 기구, 5kg 등의 정보 포함)를 인식한다.In addition, the
또한, 상기 마그네틱 센서(240)는 상기 바벨에 부착된 제 1 자석에 대한 제 1 자기장 크기를 측정한다.In addition, the
또한, 상기 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 압력판(250)은 상기 바벨을 이용하여 운동 중인 사용자에 대해서 시간 변화에 따른 신체 및/또는 각 관절의 움직임에 대한 운동 구간별 족부 압력을 측정한다(S3120).As shown in FIG. 6, the
이후, 제어부(700)는 상기 획득된(또는 촬영된) 영상 정보 내의 사용자의 각 관절의 움직임, 상기 측정된 운동 기구의 상태에 포함된 해당 운동 기구가 반복적으로 움직이는 구간의 높이(또는 움직이는 구간의 움직임 범위) 등을 근거로 해당 사용자가 운동 기구를 이용해서 운동 중인 관절의 움직임 정보(또는 신체 관절의 정보), 운동 형태 및 운동 반복 횟수를 확인(또는 판단/산출/측정)한다. 여기서, 상기 운동 형태는 바벨을 이용한 운동인 바벨 데드리프트, 벤트 오버 바벨 로우, 바벨 숄더프레스, 바벨 암컬, 바벨 벤치프레스, 인클라인/디클라인 바벨 벤치프레스, 바벨 스쿼트, 바벨 런지, 바벨 슈러그, 바벨 업라이트 로우, E-Z 바 트라이셉스 익스텐션, 덤벨(또는 케틀벨)을 이용한 운동인 덤벨 데드리프트, 덤벨 로우, 덤벨 숄더프레스, 얼터네이트 덤벨 암컬, 덤벨 벤치(또는 체스트)프레스, 인클라인/디클라인 덤벨 체스트 프레스, 덤벨 스쿼트, 덤벨 런지, 덤벨 슈러그, 덤벨 라테랄 라이즈, 원암 덤벨 트라이셉스 익스텐션, 덤벨 킥백 등을 포함한다. 이때, 상기 데드리프트, 로우, 숄더프레스, 암컬, 벤치프레스, 인클라인/디클라인 벤치프레스, 스쿼트, 런지, 슈러그 등은 동일한 운동 동작에 대해서 사용하는 운동 기구(예를 들어 바벨 또는 덤벨)가 다른 상태일 수 있다. 따라서, 해당 운동 기구의 구별은 상기 영상 정보 내의 영상에 대한 영상 분석 또는 상기 운동 기구에서 인식된 고유 식별자를 통해 확인할 수 있다.Thereafter, the
즉, 상기 제어부(700)는 상기 영상 정보 내의 객체인 사용자에 대한 이미지 프로세싱을 통해 해당 사용자의 신장을 측정(또는 확인/추정)한다. 이때, 상기 제어부(700)는 저장부(400)에 미리 저장된 해당 사용자와 관련한 개인 정보 내의 신장 정보를 확인할 수도 있다. 또한, 상기 제어부(700)는 상기 영상 정보에 대한 분석을 통해 상기 운동 기구가 반복적으로 움직이는 구간의 높이(또는 반복적으로 움직이는 구간의 움직임 범위/신체의 움직임 범위)를 측정(또는 산출/확인/추정)한다. 또한, 상기 제어부(700)는 상기 측정된 해당 사용자의 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율을 산출한다. 또한, 상기 제어부(700)는 상기 산출된 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율, 상기 산출된 상기 운동 기구가 반복적으로 움직이는 구간의 높이, 상기 영상 정보 내의 사용자의 신체 및/또는 관절 형태, 상기 영상 정보 내의 사용자의 신체 및/또는 관절의 움직임 형태 등을 근거로 해당 사용자가 운동 기구를 이용해서 운동 중인 관절의 움직임 정보(또는 신체 관절의 정보), 운동 형태 및 운동 반복 횟수를 확인한다. 즉, 상기 제어부(700)는 상기 영상 정보 내의 객체인 사용자에 대한 이미지 프로세싱을 통해 해당 사용자의 신체 관절의 움직임(또는 관절의 움직임 정보)을 확인한다. 또한, 상기 제어부(700)는 상기 저장부(400)에 미리 저장된 운동 형태별 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율 및 움직임 범위 중에서 상기 산출된 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율 및 움직임 범위에 대응하는 해당 사용자가 운동 기구를 이용해서 운동 중인 운동 형태를 확인한다. 또한, 상기 제어부(700)는 시간 변화에 따른 사용자의 신체 및/또는 관절의 움직임 형태의 반복 횟수를 확인하여, 사용자가 운동 중인 운동 기구의 운동 반복 횟수를 확인(또는 산출)할 수 있다.That is, the
또한, 상기 제어부(700)는 상기 측정된 운동 기구가 반복적으로 움직이는 구간의 높이(또는 반복적으로 움직이는 구간의 움직임 범위)를 근거로 해당 사용자가 운동 기구를 이용해서 운동 중인 운동 형태 및 운동 반복 횟수를 확인한다.In addition, the
즉, 상기 제어부(700)는 상기 저장부(400)에 미리 저장된 해당 사용자와 관련한 개인 정보 내의 신장 대비 상기 측정된 운동 기구가 반복적으로 움직이는 구간의 높이(또는 높이 범위)에 따른 움직임 범위 비율을 산출한다. 또한, 상기 제어부(700)는 상기 산출된 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율, 상기 측정된 운동 기구가 반복적으로 움직이는 구간의 높이, 상기 측정된 운동 기구가 반복적으로 움직이는 형태 등을 근거로 해당 사용자가 운동 기구를 이용해서 운동 중인 운동 형태 및 운동 반복 횟수를 확인한다. 즉, 상기 제어부(700)는 상기 저장부(400)에 미리 저장된 운동 형태별 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율 및 움직임 범위 중에서 상기 산출된 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율 및 상기 측정된 운동 기구가 반복적으로 움직이는 구간의 높이 범위에 대응하는 해당 사용자가 운동 기구를 이용해서 운동 중인 운동 형태를 확인한다. 또한, 상기 제어부(700)는 시간 변화에 따른 사용자의 신체 및/또는 관절의 움직임 형태의 반복 횟수를 확인하여, 사용자가 운동 중인 운동 기구의 운동 반복 횟수를 확인(또는 산출)할 수 있다.That is, the
이와 같이, 상기 제어부(700)는 상기 획득된 영상 정보 및/또는 상기 측정된 운동 기구의 상태 정보를 근거로 해당 사용자가 운동 기구를 이용해서 운동 중인 관절의 움직임 정보(또는 신체 관절의 정보), 운동 형태 및 운동 반복 횟수를 확인할 수 있다.In this way, the
일 예로, 상기 제어부(700)는 상기 획득된 제 1 영상 정보 및/또는 제 2 영상 정보 내의 사용자에 대해서 이미지 프로세싱을 통해 해당 사용자의 신장(예를 들어 180cm)을 측정한다.For example, the
또한, 상기 제어부(700)는 상기 획득된 제 1 영상 정보(또는 상기 제 2 영상 정보)에 대한 상기 이미지 프로세싱을 통해 해당 제 1 영상 정보 내의 사용자의 움직임 범위(도는 상기 제 1 운동 기구가 반복적으로 움직이는 구간의 움직임 범위)(예를 들어 지면으로부터 150cm ~ 210cm)를 확인하고, 상기 측정된 해당 사용자의 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율(예를 들어 150cm ~ 210cm : 180cm에 대응하는 83% ~ 116%)을 산출한다.In addition, the
또한, 상기 제어부(700)는 상기 산출된 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율(예를 들어 83% ~ 116%), 상기 사용자의 움직임 범위(예를 들어 150cm ~ 210cm), 상기 제 1 영상 정보 및/또는 제 2 영상 정보 내의 사용자의 신체 및/또는 관절의 움직임 형태 등을 근거로 해당 사용자가 제 1 운동 기구를 이용해서 운동 중인 프리웨이트 트레이닝 중 숄더프레스(shoulder press)를 확인하고, 해당 제 1 영상 정보(또는 제 2 영상 정보) 분석을 통해 운동 반복 횟수(예를 들어 10회)를 확인한다.In addition, the
다른 일 예로, 상기 제어부(700)는 상기 저장부(400)에 미리 저장된 해당 사용자와 관련한 개인 정보 내의 신장(예를 들어 180cm)을 확인하고, 상기 확인된 사용자의 신장과 상기 초음파 센서(210)를 통해 측정된 해당 제 1 운동 기구를 이용하여 운동 중인 사용자에 의해 해당 제 1 운동 기구가 반복적으로 움직이는 구간의 높이(예를 들어 150cm ~ 210cm) 간의 비율인 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율(예를 들어 150cm ~ 210cm : 180cm에 대응하는 83% ~ 116%)을 산출한다.The
또한, 상기 제어부(700)는 상기 산출된 신장 대비 신체의 움직임 범위 비율(예를 들어 83% ~ 116%), 상기 초음파 센서(210)를 통해 측정되는 상기 제 1 운동 기구가 반복적으로 움직이는 구간의 높이(예를 들어 150cm ~ 210cm), 상기 초음파 센서(210)를 통해 측정되는 상기 제 1 운동 기구의 반복적인 움직임 형태 등을 근거로 해당 사용자가 제 1 운동 기구를 이용해서 운동 중인 프리웨이트 트레이닝 중 숄더프레스를 확인하고, 해당 초음파 센서(210)를 통해 측정되는 제 1 운동 기구가 반복적으로 움직이는 구간의 높이 변화에 대한 분석을 통해 운동 반복 횟수(예를 들어 10회)를 확인한다(S3130).In addition, the
이후, 상기 제어부(700)는 상기 획득된(또는 촬영된) 영상 정보 내의 운동 기구에 부착된 고유 식별자를 식별하거나, 상기 RFID 리더기(220)를 통해 인식된 운동 기구에 부착된 고유 식별자, 상기 홀센서(230)나 상기 마그네틱 센서(240)를 통해 측정된 자기장 크기 등을 근거로 해당 고유 식별자에 대응하며 상기 사용자가 운동 중인 운동 기구의 종류 및 무게를 확인한다.Thereafter, the
즉, 상기 제어부(700)는 상기 영상 정보에 대한 이미지 프로세싱을 통해 해당 영상 정보 내의 운동 기구에 부착된 고유 식별자를 인식한다. 또한, 상기 제어부(700)는 상기 저장부(400)에 미리 저장된 고유 식별자별 운동 기구의 종류 및 무게 정보 중에서 상기 인식된 고유 식별자에 대응하는 운동 기구의 종류 및 무게 정보를 확인한다. 이때, 상기 제어부(700)는 상기 영상 정보에 대한 이미지 프로세싱을 통해 해당 영상 정보 내의 객체인 운동 기구의 특성(또는 특징점)을 확인하고, 상기 확인된 운동 기구의 특성(또는 특징점)을 근거로 해당 운동 기구의 종류를 확인(또는 식별)할 수도 있다. 여기서, 상기 운동 기구의 종류는 바벨, 덤벨(또는 케틀벨), E-Z 바 등을 포함한다.That is, the
또한, 상기 제어부(700)는 상기 RFID 리더기(220)를 통해 인식된 운동 기구에 부착된 고유 식별자에 대응하는 운동 기구의 종류 및 무게를 확인한다.In addition, the
즉, 상기 제어부(700)는 상기 저장부(400)에 미리 저장된 고유 식별자별 운동 기구의 종류 및 무게 정보 중에서 상기 RFID 리더기(220)를 통해 인식된 운동 기구에 부착된 고유 식별자에 대응하는 운동 기구의 종류 및 무게 정보를 확인한다.That is, the
또한, 상기 제어부(700)는 상기 홀센서(230), 상기 마그네틱 센서(240) 등을 통해 측정된 자기장 크기에 대응하는 해당 운동 기구의 무게를 확인한다.Also, the
즉, 상기 제어부(700)는 상기 저장부(400)에 미리 저장된 운동 기구의 무게별 자기장 크기 정보 중에서 상기 홀센서(230), 상기 마그네틱 센서(240) 등에 의해 측정된 자기장 크기에 대응하는 해당 운동 기구의 무게를 확인한다.That is, the
이와 같이, 상기 제어부(700)는 상기 획득된 영상 정보 및/또는 상기 측정된 운동 기구의 상태 정보를 근거로 해당 사용자가 운동 중 사용 중인 운동 기구의 종류 및 무게를 확인할 수 있다.In this way, the
일 예로, 상기 제어부(700)는 상기 획득된 제 1 영상 정보 내의 제 1 운동 기구에 부착된 제 1 고유 식별자를 인식하고, 상기 저장부(400)에 미리 저장된 고유 식별자별 운동 기구의 종류 및 무게 정보 중에서 상기 인식된 제 1 고유 식별자에 대응하는 운동 기구의 종류(예를 들어 바벨) 및 무게 정보(예를 들어 5kg)를 확인한다.For example, the
다른 일 예로, 상기 제어부(700)는 상기 저장부(400)에 미리 저장된 고유 식별자별 운동 기구의 종류 및 무게 정보 중에서 상기 RFID 리더기(220)를 통해 인식된 상기 제 1 운동 기구에 부착된 제 1 고유 식별자에 대응하는 운동 기구의 종류(예를 들어 바벨) 및 무게 정보(예를 들어 5kg)를 확인한다.The
또 다른 일 예로, 상기 제어부(700)는 상기 저장부(400)에 미리 저장된 운동 기구의 무게별 자기장 크기 정보 중에서 상기 마그네틱 센서(240)에 의해 측정된 제 1 자기장 크기에 대응하는 무게 정보(예를 들어 5kg)를 확인한다(S3140).In another example, the
이후, 상기 제어부(700)는 상기 획득된(또는 촬영된) 영상 정보를 근거로 운동 기구를 이용해서 운동 중인 사용자의 시간 변화에 따른 운동 구간별 사용자의 인체 중앙선 및 중력선(또는 중심선)의 변화를 산출(또는 측정/확인)한다. 이때, 상기 제어부(700)는 상기 인체 중앙선 및 중력선(또는 중심선)의 변화를 산출하기 위해서 상기 사용자에 대한 정면에서 촬영된 영상 정보 및 상기 사용자의 측면에서 촬영된 영상 정보를 이용할 수 있다.Then, the
일 예로, 상기 제어부(700)는 상기 획득된 제 1 영상 정보 및 제 2 영상 정보를 근거로 제 1 운동 기구를 이용해서 운동 중인 사용자의 시간 변화에 따른 운동 구간별 인체 중앙선 및 중력선(또는 중심선)의 변화를 산출한다(S3150).For example, the
이후, 상기 제어부(700)는 상기 압력판(250)을 통해 측정된 시간 변화에 따른 신체 및/또는 각 관절의 움직임에 대한 운동 구간별 족부 압력을 근거로 운동 시 시간 변화에 따른 발의 위치, 족부(예를 들어 왼발과 오른발)의 체중 분포, 족부의 압력 분포, 족부 구획별 압력(예를 들어 전/후/좌/우 구획에 따른 압력 분포) 등을 확인한다.Then, the
또한, 상기 제어부(700)는 상기 압력판(250)을 통해 측정된 시간 변화에 따른 신체 및/또는 각 관절의 움직임에 대한 운동 구간별 족부 압력을 근거로 운동 시 시간 변화에 따른 각 관절의 운동 구간별 운동 형태 및 전체 족저압과 운동 구간별 족저압을 확인(또는 산출/측정)한다.In addition, the
일 예로, 상기 제어부(700)는 상기 제 1 운동 기구인 바벨을 이용하여 운동 중인 사용자의 양쪽발에 의해 가해지는 족부 압력을 근거로 운동 시 시간 변화에 따른 운동 구간별 발의 위치, 족부의 체중 분포, 족부의 압력 분포, 족부 구획별 압력, 각 관절의 운동 구간별 운동 형태 및 전체 족저압과 운동 구간별 족저압 등을 각각 확인한다(S3160).For example, the
이후, 상기 제어부(700)는 상기 센서부(200)를 통해 측정된 측정값에 따른 운동 시 시간 변화에 따른 각 관절의 움직임(또는 각 관절의 구간별 운동 형태)을 근거로 각 관절의 역학적인 요소를 산출(또는 측정)한다. 이때, 상기 각 관절의 움직임은 상기 센서부(200)에 의해 측정된 시간 변화에 따른 각 관절의 위상, 각도, 속도, 변위 등의 정보를 포함한다. 여기서, 상기 각 관절의 역학적인 요소는 운동량, 충격량, 토크, 관성 모멘트, 구심력, 일, 일률, 운동 에너지, 위치 에너지, 각 운동량, 구심 가속도 등을 포함한다.Thereafter, the
일 예로, 상기 제어부(700)는 상기 바벨을 이용하여 운동 중인 사용자의 양쪽발에 의해 가해지는 족부 압력을 근거로 운동 시 시간 변화에 따른 각 관절의 역학적인 요소를 산출한다(S3170).In operation S3170, the
이후, 상기 제어부(700)는 상기 확인된 관절의 움직임 정보(또는 신체 관절의 정보), 운동 형태 및 운동 반복 횟수, 상기 확인된 운동 기구의 종류 및 무게, 상기 확인된 발의 위치, 족부의 체중 분포, 족부의 압력 분포, 족부 구획별 압력 등을 근거로 사용자가 운동 기구를 이용해서 운동 중인 프리웨이트 트레이닝 동작을 확인(또는 인식)한다.Thereafter, the
일 예로, 상기 제어부(700)는 상기 제 1 영상 정보 및/또는 제 2 영상 정보 분석을 통해 확인된 관절의 움직임 정보(또는 신체 관절의 정보), 운동 형태 및 운동 반복 횟수, 상기 확인된 운동 기구의 종류(예를 들어 바벨) 및 무게(예를 들어 5kg), 상기 확인된 운동 시 발의 위치, 족부의 체중 분포, 족부의 압력 분포, 족부 구획별 압력 등을 근거로 사용자가 상기 바벨을 이용해서 운동 중인 프리웨이트 트레이닝 동작인 바벨 숄더프레스를 확인한다(S3180).For example, the
이후, 상기 제어부(700)는 상기 저장부(400)에 미리 저장된 운동 기구별로 미리 설정된 운동 형태에 따른 표준 자세 정보와 상기 확인된 관절의 움직임 정보(또는 신체 관절의 정보), 운동 형태 및 운동 반복 횟수에 따른 운동 기구의 무게, 발의 위치, 족부의 체중 분포, 족부의 압력 분포, 족부 구획별 압력 등을 비교한다. 여기서, 상기 표준 자세 정보는 최적의 운동코스와 우수한 경기력의 선수(예를 들어 국제 대회 등에서의 금메달리스트인 선수)에 대응하는 프리웨이트 트레이닝 동작과 관련한 관절의 움직임 정보, 운동 기구의 운동 형태 및 무게에 따른 반복 횟수, 발의 위치, 족부의 체중 분포, 족부의 압력 분포, 족부 구획별 압력 등의 정보를 포함한다.Then, the
일 예로, 상기 제어부(700)는 상기 저장부(400)에 미리 저장된 운동 기구별 표준 자세 정보와 상기 확인된 해당 사용자가 운동 중인 바벨 숄더프레스와 관련한 정보들을 서로 비교한다(S3190).For example, the
이후, 상기 제어부(700)는 상기 비교 결과에 따라, 상기 사용자의 해당 프리웨이트 트레이닝 동작과 관련한 피드백 정보를 생성한다. 여기서, 상기 피드백 정보는 해당 사용자에게 맞춤형 정보인 최적의 운동 코스 정보, 사용자의 운동 목적에 따른 성취 여부 정보, 사용자의 운동 목적에 따른 각 관절의 역학적인 요소(또는 신체의 역학적인 요소), 부분적인 강화 운동을 위한 정보, 운동 기술의 재교육을 위한 정보(예를 들어 신체 및/또는 관절의 움직임이나 자세에 대한 정보, 발의 위치에 대한 정보, 족부의 체중 분포에 대한 정보, 족부의 압력 분포에 대한 정보, 족부 구획별 압력 정보 등 포함), 표준 자세 정보와 상기 촬영된 사용자의 신체 및/또는 각 관절의 움직임이나 족부의 위치 등에 대한 비교 영상 정보 등을 포함한다. 이때, 상기 최적의 운동 코스 정보는 상기 산출된 시간 변화에 따른 운동 구간별 사용자의 인체 중앙선 및 중력선(또는 중심선)을 이용하여, 해당 운동 수행에 따른 신체의 자세 정보 등을 포함한다. 또한, 상기 사용자의 운동 목적에 따른 성취 여부 정보는 상기 비교 결과에 따라 해당 사용자가 운동 목적에 따른 목표량 등을 정상적으로 수행했는지 여부에 대한 정보, 운동 목적에 따른 운동 수행률 등을 포함한다. 여기서, 상기 운동 목적은 근력, 순발력, 근비대, 근지구력 등에 대한 강화를 목적으로 할 수 있다.Then, the
또한, 상기 제어부(700)는 상기 생성된 피드백 정보를 해당 사용자에게 제공(또는 출력)한다.Also, the
일 예로, 상기 제어부(700)는 상기 비교 결과에 의해 상기 사용자가 운동 중인 바벨 숄더프레스와 관련해서 표준 자세 정보와 상기 사용자의 운동 중 자세를 상호 비교하기 위한 정보를 표시부(500)를 통해 표시하여, 해당 사용자가 사이 바벨 숄더프레스 운동 중 수정해야 할 정보를 용이하게 확인할 수 있도록 구성한다(S3200).For example, the
본 발명의 실시예는 앞서 설명된 바와 같이, 스테레오 카메라, 다양한 센서 등을 이용해서 운동 중인 사용자의 신체 주요 관절의 위상, 각도, 속도, 변위 등에 대한 움직임, 운동 형태, 운동 반복 횟수, 운동 무게 등의 다양한 정보를 인식하고, 상기 인식된 다양한 정보를 근거로 사용자가 운동 중인 프리웨이트 트레이닝 동작을 인식하여, 간편하고 편리하게 운동 중인 사용자의 프리웨이트 트레이닝 동작을 확인할 수 있다.As described above, the embodiment of the present invention uses a stereo camera, various sensors, and the like to measure motion, motion pattern, number of repetitions of motion, exercise weight, and the like with respect to the phase, angle, And recognizes the free weight training operation in which the user is exercising based on the recognized various information, thereby confirming the free weight training operation of the user in a simple and convenient manner.
또한, 본 발명의 실시예는 앞서 설명된 바와 같이, 사용자가 운동 중인 프리웨이트 트레이닝 동작과 관련하여 수집된 정보들과 미리 저장된 최적의 운동코스와 우수한 경기력의 선수에 대응하는 프리웨이트 트레이닝 동작과 관련한 정보들 간의 비교를 통해, 부분적인 강화 운동, 운동 기술의 재교육 등에 대한 피드백을 제공하여, 해당 사용자에게 최적화된 맞춤형 운동 방식을 제공하고, 원하는 부분을 특정적으로 강화시킬 수 있다.The embodiment of the present invention may also be applied to a method and apparatus for training a user to perform a pre-weight training operation in association with a pre-stored optimal exercise course and a pre-weight training operation corresponding to a player of good performance, By providing a feedback on partial reinforcement exercises and retraining of motor skills through comparison of the information, it is possible to provide a customized exercise method optimized for the user and strengthen the desired part in particular.
전술된 내용은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 수정 및 변형할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or essential characteristics thereof. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
100: 스마트 프리웨이트 트레이닝 동작 인식 장치
100: 스테레오 카메라 200: 센서부
300: 통신부 400: 저장부
500: 표시부 600: 음성 출력부
700: 제어부 210: 초음파 센서
220: RFID 리더기 230: 홀센서
240: 마그네틱 센서 250: 압력판100: Smart free weight training motion recognition device
100: stereo camera 200: sensor unit
300: communication unit 400:
500: display section 600: audio output section
700: control unit 210: ultrasonic sensor
220: RFID reader 230: Hall sensor
240: magnetic sensor 250: pressure plate
Claims (7)
상기 운동 기구를 이용해서 운동 중인 사용자가 사용하는 운동 기구의 상태를 측정하는 센서부; 및
상기 획득된 영상 정보 및 상기 측정된 운동 기구의 상태를 근거로 상기 사용자가 상기 운동 기구를 이용해서 운동 중인 관절의 움직임 정보, 운동 형태 및 운동 반복 횟수, 상기 운동 기구의 종류 및 무게, 운동 시 시간 변화에 따른 발의 위치, 족부의 체중 분포, 족부의 압력 분포 및 족부 구획별 압력을 각각 확인하고, 상기 확인된 관절의 움직임 정보, 운동 형태 및 운동 반복 횟수, 상기 확인된 운동 기구의 종류 및 무게, 상기 확인된 발의 위치, 족부의 체중 분포, 족부의 압력 분포 및 족부 구획별 압력을 근거로 사용자가 운동 기구를 이용해서 운동 중인 프리웨이트 트레이닝 동작을 확인하고, 저장부에 미리 저장된 운동 기구별로 미리 설정된 운동 형태에 따른 표준 자세 정보와 상기 확인된 관절의 움직임 정보, 운동 형태 및 운동 반복 횟수에 따른 운동 기구의 무게, 발의 위치, 족부의 체중 분포, 족부의 압력 분포 및 족부 구획별 압력을 비교하고, 상기 비교 결과에 따라, 상기 사용자의 프리웨이트 트레이닝 동작과 관련한 피드백 정보를 생성하는 제어부를 포함하는 스마트 프리웨이트 트레이닝 동작 인식 장치.A stereo camera for acquiring image information including a movement of a user's body in motion, movement of each joint, and unique identifier attached to the exercise device using the exercise device;
A sensor unit for measuring a state of a fitness device used by a user during exercise using the exercise device; And
The motion information, the type of motion and the number of repetitions of the motion, the type and weight of the exercise device, the time of exercise, and the like, based on the acquired image information and the measured state of the exercise device using the exercise device The foot position, the weight distribution of the foot, the pressure distribution of the foot, and the pressures of the foot compartment, respectively, and determine the movement information of the joint, the type of motion and the number of repetitions of the motion, The user confirms a free-weight training operation during exercise using a fitness device based on the verified position of the foot, the weight distribution of the foot, the pressure distribution of the foot, and the pressure of the foot compartment, According to the standard posture information according to the motion form, the motion information of the joint, the motion form, A controller for comparing the weight of the exercise instrument, the position of the foot, the weight distribution of the foot, the pressure distribution of the foot, and the pressure of the foot compartment, and generating feedback information related to the user's free- Smart free weight training motion recognition device.
상기 센서부는,
상기 운동 기구가 반복적으로 움직이는 구간의 움직임 범위를 측정하는 초음파 센서;
상기 운동 기구에 부착된 고유 식별자를 인식하는 RFID 리더기;
상기 운동 기구에 부착된 자석에 대한 자기장 크기를 측정하는 홀센서;
상기 운동 기구에 부착된 자석에 대한 자기장 크기를 측정하는 마그네틱 센서; 및
상기 운동 기구를 사용하여 운동 중인 사용자에 대해서 시간 변화에 따른 상기 사용자의 신체의 움직임 및 상기 각 관절의 움직임에 대한 운동 구간별 족부 압력을 측정하는 압력판을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 프리웨이트 트레이닝 동작 인식 장치.The method according to claim 1,
The sensor unit includes:
An ultrasonic sensor for measuring a movement range of a section in which the exercise device repeatedly moves;
An RFID reader for recognizing a unique identifier attached to the exercise device;
A hall sensor for measuring a magnitude of a magnetic field with respect to a magnet attached to the exercise device;
A magnetic sensor for measuring a magnitude of a magnetic field with respect to the magnet attached to the exercise device; And
And a pressure plate for measuring movement of the user's body and movement of the respective joints in accordance with time with respect to a user in motion using the exercise device, Recognition device.
상기 제어부는,
상기 획득된 영상 정보 내의 사용자의 각 관절의 움직임 및 상기 측정된 운동 기구의 상태에 포함된 상기 운동 기구가 반복적으로 움직이는 구간의 움직임 범위 중 적어도 하나를 근거로 상기 사용자가 상기 운동 기구를 이용해서 운동 중인 운동 형태 및 운동 반복 횟수를 확인하며,
상기 획득된 영상 정보 내의 운동 기구에 부착된 고유 식별자 및 상기 측정된 운동 기구의 상태에 포함된 운동 기구로부터 인식된 고유 식별자 중 적어도 하나를 근거로 상기 고유 식별자에 대응하는 운동 기구의 종류 및 무게를 확인하며,
상기 측정된 운동 기구의 상태에 포함된 시간 변화에 따른 신체 및 각 관절의 움직임에 대한 운동 구간별 족부 압력을 근거로 운동 시 시간 변화에 따른 발의 위치, 족부의 체중 분포, 족부의 압력 분포 및 족부 구획별 압력 중 적어도 하나를 확인하는 것을 특징으로 하는 스마트 프리웨이트 트레이닝 동작 인식 장치.The method according to claim 1,
Wherein,
Based on at least one of a motion of each joint of the user in the obtained image information and a motion range of a section in which the exercise apparatus repeatedly moves included in the measured state of the exercise apparatus, And the number of repetitions of motion is checked,
The type and weight of the exercise device corresponding to the unique identifier based on at least one of the unique identifier attached to the exercise device in the acquired image information and the unique identifier recognized from the exercise device included in the measured state of the exercise device However,
The foot position, the weight distribution of the foot, the pressure distribution of the foot, and the foot of the foot are calculated based on the foot pressure of the exercise zone with respect to the movement of the body and each joint according to the time variation included in the measured state of the exercise apparatus And at least one of the pressure of each of the compartments is identified.
상기 운동 형태는,
바벨 데드리프트, 벤트 오버 바벨 로우, 바벨 숄더프레스, 바벨 암컬, 바벨 벤치프레스, 인클라인/디클라인 바벨 벤치프레스, 바벨 스쿼트, 바벨 런지, 바벨 슈러그, 바벨 업라이트 로우, E-Z 바 트라이셉스 익스텐션, 덤벨 데드리프트, 덤벨 로우, 덤벨 숄더프레스, 얼터네이트 덤벨 암컬, 덤벨 벤치프레스, 인클라인/디클라인 덤벨 체스트 프레스, 덤벨 스쿼트, 덤벨 런지, 덤벨 슈러그, 덤벨 라테랄 라이즈, 원암 덤벨 트라이셉스 익스텐션 및 덤벨 킥백 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 프리웨이트 트레이닝 동작 인식 장치.The method according to claim 1,
Preferably,
Barbell de Drift, Bent Over Barbellows, Barbell Shoulder Presses, Barbell Rocks, Babel Bench Press, Incline / Decline Barbell Bench Press, Babel Squats, Babel Lunge, Babel Schrug, Babel Uplite Row, EZ Bar Triesps Extension, Dumbbell Dead Drift At least one of dumbbell low, dumbbell shoulder press, alternate dumbbell archer, dumbbell bench press, incline / decline dumbbell chest press, dumbbell squat, dumbbell lunge, dumbbell slurry, dumbbell lateralize, dumbbell triassic extension and dumbbell kickback Wherein the smart-weight-training-operation-recognizing device comprises:
상기 제어부는,
상기 획득된 영상 정보를 근거로 운동 기구를 이용해서 운동 중인 사용자의 시간 변화에 따른 운동 구간별 사용자의 인체 중앙선 및 중력선의 변화를 산출하고, 상기 측정된 운동 기구의 상태에 포함된 운동 시 시간 변화에 따른 각 관절의 움직임을 근거로 각 관절의 역학적인 요소를 산출하는 것을 특징으로 하는 스마트 프리웨이트 트레이닝 동작 인식 장치.The method according to claim 1,
Wherein,
Calculating a change in a center line and a gravitational line of a user of each exercise section according to a time change of a user during exercise using a fitness device based on the acquired image information, Wherein the dynamic element of each joint is calculated on the basis of the movement of each joint according to the motion of the robot.
센서부에 의해, 상기 운동 기구를 이용해서 운동 중인 사용자가 사용하는 운동 기구의 상태를 측정하는 단계;
제어부에 의해, 상기 획득된 영상 정보 내의 사용자의 각 관절의 움직임 및 상기 측정된 운동 기구의 상태에 포함된 상기 운동 기구가 반복적으로 움직이는 구간의 움직임 범위 중 적어도 하나를 근거로 상기 사용자가 상기 운동 기구를 이용해서 운동 중인 관절의 움직임 정보, 운동 형태 및 운동 반복 횟수를 각각 확인하는 단계;
상기 제어부에 의해, 상기 획득된 영상 정보 내의 운동 기구에 부착된 고유 식별자 및 상기 측정된 운동 기구의 상태에 포함된 운동 기구로부터 인식된 고유 식별자 중 적어도 하나를 근거로 상기 고유 식별자에 대응하는 운동 기구의 종류 및 무게를 확인하는 단계;
상기 제어부에 의해, 상기 측정된 운동 기구의 상태에 포함된 시간 변화에 따른 신체 및 각 관절의 움직임에 대한 운동 구간별 족부 압력을 근거로 운동 시 시간 변화에 따른 발의 위치, 족부의 체중 분포, 족부의 압력 분포 및 족부 구획별 압력을 각각 확인하는 단계;
상기 제어부에 의해, 상기 확인된 관절의 움직임 정보, 운동 형태 및 운동 반복 횟수, 상기 확인된 운동 기구의 종류 및 무게, 상기 확인된 발의 위치, 족부의 체중 분포, 족부의 압력 분포 및 족부 구획별 압력을 근거로 사용자가 운동 기구를 이용해서 운동 중인 프리웨이트 트레이닝 동작을 확인하는 단계;
상기 제어부에 의해, 저장부에 미리 저장된 운동 기구별로 미리 설정된 운동 형태에 따른 표준 자세 정보와 상기 확인된 관절의 움직임 정보, 운동 형태 및 운동 반복 횟수에 따른 운동 기구의 무게, 발의 위치, 족부의 체중 분포, 족부의 압력 분포 및 족부 구획별 압력을 비교하는 단계;
상기 제어부에 의해, 상기 비교 결과에 따라, 상기 사용자의 프리웨이트 트레이닝 동작과 관련한 피드백 정보를 생성하는 단계; 및
상기 제어부에 의해, 상기 생성된 피드백 정보를 상기 사용자에게 제공하는 단계를 포함하는 스마트 프리웨이트 트레이닝 동작 인식 방법.Acquiring, by a stereo camera, image information including movement of a user's body in motion, movement of each joint, and unique identifier attached to the exercise device using a exercise device;
Measuring a state of a exercise device used by a user during exercise using the exercise device by a sensor unit;
The control unit causes the user to select one of the motion of the joint of the user in the acquired image information and the motion range of the interval in which the exercise apparatus repeatedly moves included in the measured state of the exercise apparatus, Confirming the movement information of the joint in motion, the motion pattern, and the number of times of repetition of motion, respectively;
And a control unit for controlling the movement of the exercise equipment based on at least one of a unique identifier attached to the exercise equipment in the acquired image information and a unique identifier recognized from the exercise equipment included in the measured state of the exercise equipment, Confirming the type and weight of the object;
The control unit calculates the position of the foot, the weight distribution of the foot, and the body weight of the foot according to the change of time during exercise based on the foot pressure of the body and the joints with respect to the movement of each joint, A pressure distribution of the foot segment and a pressure of the foot segment, respectively;
The control unit determines whether or not the movement information of the joint, the type of motion and the number of times of repetition of motion, the kind and weight of the identified exercise device, the identified foot position, the weight distribution of the foot, the pressure distribution of the foot, Checking a free-weight training operation by the user using the exercise device based on the motion;
The control unit calculates standard posture information according to a predetermined exercise form for each exercise instrument previously stored in the storage unit, motion information of the determined joint, weight of the exercise apparatus according to the exercise form and the number of exercise repetitions, Comparing the distribution, pressure distribution of the foot, and pressure of the foot compartment;
Generating, by the control unit, feedback information related to the free-weight training operation of the user according to the comparison result; And
And providing the generated feedback information to the user by the control unit.
상기 피드백 정보는,
상기 사용자에게 맞춤형 정보인 최적의 운동 코스 정보, 사용자의 운동 목적에 따른 성취 여부 정보, 사용자의 운동 목적에 따른 각 관절의 역학적인 요소, 부분적인 강화 운동을 위한 정보, 운동 기술의 재교육을 위한 정보 및 상기 표준 자세 정보와 상기 촬영된 사용자의 신체 및 각 관절의 움직임이나 족부의 위치에 대한 비교 영상 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 프리웨이트 트레이닝 동작 인식 방법.The method according to claim 6,
Wherein the feedback information includes:
The user can be informed of optimal exercise course information, achievement information according to the user's exercise purpose, mechanical factors of each joint according to the user's exercise purpose, information for partial reinforcement exercise, information for re- And at least one of the standard posture information and the comparison image information about the body of the user and the motion or foot position of each joint.
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