KR102009087B1 - Correction method for exercise posture using multiple wearable devices and correction system for exercise posture - Google Patents
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Abstract
복수의 웨어러블 기기를 이용한 운동 자세 교정 방법은 단말 장치가 특정 운동 동작에 대한 동작 정보를 획득하는 단계, 상기 단말 장치가 서로 다른 복수의 신체 부위에 위치한 복수의 웨어러블 기기로부터 움직임 정보를 수신하는 단계, 상기 단말 장치가 상기 움직임 정보를 이용하여 상기 복수의 신체 부위별 가속도의 차이 및 기준점과의 각도 중 적어도 하나에 대한 값을 연산하는 단계 및 상기 단말 장치가 상기 동작 정보와 상기 적어도 하나에 대한 값을 비교하여 사용자의 운동 자세를 판단하는 단계를 포함한다.A method of correcting an exercise posture using a plurality of wearable devices may include: obtaining, by a terminal device, motion information regarding a specific exercise motion, receiving, by the terminal device, motion information from a plurality of wearable devices located at different body parts; Calculating, by the terminal device, at least one of a difference between accelerations of the plurality of body parts and an angle with a reference point by using the motion information; and the terminal device calculates a value of the motion information and the at least one. And comparing the movement posture of the user.
Description
이하 설명하는 기술은 복수의 웨어러블 기기(wearable device)를 이용한 운동 자세 모니터링 내지 운동 자세 교정 기법에 관한 것이다.Techniques described below relate to exercise posture monitoring or exercise posture correction techniques using a plurality of wearable devices.
최근 스마트폰과 함께 스마트 안경, 스마트 워치, 스마트 밴드와 같은 다양한 웨어러블 기기가 등장하고 있다. 스마트 워치 또는 스마트 밴드와 같은 기기는 착용자의 움직임 정보를 수집하고, 수집한 정보를 기반으로 다양한 정보를 제공한다. 예컨대, 스마트 밴드는 착용자의 이동 거리, 걸음 횟수 등을 알려주거나, 운동량을 연산하여 알려주기도 한다.Recently, various wearable devices such as smart glasses, smart watches, and smart bands have emerged along with smartphones. Devices such as smart watches or smart bands collect movement information of the wearer and provide various information based on the collected information. For example, the smart band may inform the wearer's moving distance, the number of steps, or the like by calculating the amount of exercise.
종래 웨어러블 기기를 이용한 운동 방법은 기본적으로 하나의 웨어러블 기기와 단말 장치를 이용하였다. 하나의 웨어러블 기기를 사용하는 경우 가능한 운동이 제한되고, 하나의 신체 부위에 대한 정보만을 전달하기 때문에 운동 자세 교정에는 한계가 있었다. 이하 설명하는 기술은 복수의 웨어러블 기기를 이용하여 서로 다른 신체 부위의 움직임 모니터링할 수 있는 방법을 제공하고자 한다.Conventional exercise methods using a wearable device basically used a wearable device and a terminal device. When one wearable device is used, the possible exercise is limited, and since only information on one body part is transmitted, the exercise posture correction has been limited. The technology described below is intended to provide a method for monitoring movement of different body parts using a plurality of wearable devices.
복수의 웨어러블 기기를 이용한 운동 자세 교정 방법은 단말 장치가 특정 운동 동작에 대한 동작 정보를 획득하는 단계, 상기 단말 장치가 서로 다른 복수의 신체 부위에 위치한 복수의 웨어러블 기기로부터 움직임 정보를 수신하는 단계, 상기 단말 장치가 상기 움직임 정보를 이용하여 상기 복수의 신체 부위별 가속도의 차이 및 기준점과의 각도 중 적어도 하나에 대한 값을 연산하는 단계 및 상기 단말 장치가 상기 동작 정보와 상기 적어도 하나에 대한 값을 비교하여 사용자의 운동 자세를 판단하는 단계를 포함한다.A method of correcting an exercise posture using a plurality of wearable devices may include: obtaining, by a terminal device, motion information regarding a specific exercise motion, receiving, by the terminal device, motion information from a plurality of wearable devices located at different body parts; Calculating, by the terminal device, at least one of a difference between accelerations of the plurality of body parts and an angle with a reference point by using the motion information; and the terminal device calculates a value of the motion information and the at least one. And comparing the movement posture of the user.
복수의 웨어러블 기기를 이용한 운동 자세 교정 시스템은 서로 다른 복수의 신체 부위 중 기준 위치에 위치하고, 상기 기준 위치의 움직임 정보를 획득하는 복수의 웨어러블 기기 및 상기 웨어러블 기기로부터 근거리 무선 통신을 통해 수신한 상기 움직임 정보를 이용하여 상기 복수의 신체 부위별 가속도의 차이 및 기준점과의 각도 중 적어도 하나에 대한 값을 연산하고, 사전에 알고 있는 동작 정보와 상기 적어도 하나에 대한 값을 비교하여 사용자의 운동 자세를 판단하는 단말 장치를 포함한다.An exercise posture correcting system using a plurality of wearable devices is located at a reference position among a plurality of different body parts, and the movement received from a plurality of wearable devices and the wearable device to obtain movement information of the reference position through short-range wireless communication. Calculates a value for at least one of the difference in acceleration for each of the plurality of body parts and an angle with a reference point by using the information, and determines a user's exercise posture by comparing previously known motion information with a value for the at least one. It includes a terminal device.
이하 설명하는 기술은 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신에 기반하여 단말 장치가와 복수의 웨어러블 기기가 1:N 통신을 수행하여, 동시에 복수의 신체 부위 자세를 추정할 수 있다. 이를 통해 다양한 종류의 운동에 대하여 보다 정확한 자세 교정이 가능하다.In the technology described below, the terminal device and the plurality of wearable devices perform 1: N communication based on BLE (Bluetooth Low Energy) communication to simultaneously estimate a plurality of body part postures. This allows more accurate posture correction for various types of exercises.
도 1은 운동 자세 교정 시스템의 구성을 도시한 예이다.
도 2는 사용자에게 피드백을 주는 동작에 대한 예이다.
도 3은 웨어러블 기기와 단말 장치의 구성을 도시한 예이다.
도 4는 웨어러블 기기와 단말 장치의 구성을 도시한 다른 예이다.
도 5는 웨어러블 기기가 전송하는 패킷의 구조를 도시한 예이다.
도 6은 운동 자세 교정 시스템에서 운동 자세를 측정하는 예이다.
도 7은 운동 자세 교정 시스템에서 운동 자세를 측정하는 다른 예이다.
도 8은 운동 자세 교정 시스템에서 운동 자세를 측정하는 또 다른 예이다.
도 9는 복수 사용자가 운동 자세 교정 시스템을 이용하는 예이다.1 is an example showing the configuration of an exercise posture correcting system.
2 is an example of an operation of giving feedback to a user.
3 illustrates an example of a wearable device and a terminal device.
4 is another example illustrating the configuration of a wearable device and a terminal device.
5 illustrates an example of a structure of a packet transmitted by a wearable device.
6 is an example of measuring the exercise posture in the exercise posture correcting system.
7 is another example of measuring the exercise posture in the exercise posture correcting system.
8 is another example of measuring an exercise posture in an exercise posture correcting system.
9 illustrates an example in which multiple users use the exercise posture correction system.
이하 설명하는 기술은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시례를 가질 수 있는 바, 특정 실시례들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 이하 설명하는 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이하 설명하는 기술의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The following description may be made in various ways and have a variety of embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the technology described below to specific embodiments, it should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the technology described below.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 이하 설명하는 기술의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.The terms first, second, A, B, etc. may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms, but merely for distinguishing one component from other components. Only used as For example, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may be referred to as the first component without departing from the scope of the technology described below. The term and / or includes a combination of a plurality of related items or any item of a plurality of related items.
본 명세서에서 사용되는 용어에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 해석되지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함한다" 등의 용어는 설시된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.As used herein, the singular forms "a," "an," and "the" are intended to include the plural forms as well, unless the context clearly indicates otherwise. It is to be understood that the present invention means that there is a part or a combination thereof, and does not exclude the presence or addition possibility of one or more other features or numbers, step operation components, parts or combinations thereof.
도면에 대한 상세한 설명을 하기에 앞서, 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능 별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다. Prior to the detailed description of the drawings, it is to be clear that the division of the components in the present specification is only divided by the main function of each component. That is, two or more components to be described below may be combined into one component, or one component may be provided divided into two or more for each function. Each of the components to be described below may additionally perform some or all of the functions of other components in addition to the main functions of the components, and some of the main functions of each of the components are different. Of course, it may be carried out exclusively by.
또, 방법 또는 동작 방법을 수행함에 있어서, 상기 방법을 이루는 각 과정들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 과정들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.In addition, in carrying out the method or operation method, each process constituting the method may occur differently from the stated order unless the context clearly indicates a specific order. That is, each process may occur in the same order as specified, may be performed substantially simultaneously, or may be performed in the reverse order.
최근 다양한 웨어러블 기기(wearable device)가 등장하고 있다. 웨어러블 기기를 활용한 응용 서비스 중 대표적인 것이 헬스 케어(health care)이다. 응용 서비스는 사용자의 주행 거리 알림, 운동 거리 및 운동 시간에 기반한 칼로리 소모량 제공 등이 있다. 대부분 웨어러블 기기는 사용자의 스마트폰과 연동하여 일정한 정보를 사용자에게 제공한다. Recently, various wearable devices have appeared. The representative of the application services using the wearable device is health care. Application services include calorie consumption based on user's mileage alert, workout distance and workout time. Most wearable devices provide certain information to the user in conjunction with the user's smartphone.
이하 설명하는 기술은 복수의 웨어러블 기기를 이용하여 사용자에게 운동 동작을 지도하는 장치를 제공하다. 또는 이하 설명하는 기술은 사용자의 운동 동작을 교정하는 장치라고 할 수도 있다. 이하 설명하는 기술이 교정할 수 있는 운동의 종류는 매우 다양하다.The technology described below provides an apparatus for instructing a user in an exercise motion by using a plurality of wearable devices. Alternatively, the technique described below may be referred to as a device for correcting a user's exercise motion. There are many types of exercises that the techniques described below can correct.
사용자가 운동을 하면 특정한 신체 부위가 움직이면서 위치가 변화한다. 신체 부위의 위치 변화는 일정한 기준점 또는 기준선과의 관계에서 각도로 정의할 수 있다. 또 신체 부위의 위치 변화는 가속도, 가속도의 변화, 각속도의 변화 등과 같은 물리량으로 정의할 수도 있다. When a user exercises, a specific body part moves and its position changes. Positional changes of body parts can be defined as angles in relation to a constant reference point or baseline. In addition, the change in the position of the body part may be defined by physical quantities such as acceleration, change in acceleration, change in angular velocity, and the like.
이하 설명하는 기술은 복수의 웨어러블 기기를 이용하여 신체 움직임에 따른 각도 변화 내지 물리량 변화를 기준으로 사용자의 동작을 모니터링한다. 나아가 이하 설명하는 기술은 복수의 웨어러블 기기를 이용하여 사용자에게 올바른 운동 동작을 취할 수 있도록 알람(alarm)하거나, 일정한 동작을 지시할 수도 있다.The technique described below monitors a user's motion based on a change in angle or a change in physical quantity according to body movement using a plurality of wearable devices. Furthermore, the technology described below may alarm or instruct a certain operation to enable a user to take correct exercise by using a plurality of wearable devices.
이하 단말 장치는 웨어러블 기기와 연결되어 일정한 정보를 사용자에게 제공하는 장치를 의미한다. 예컨대, 단말 장치는 스마트폰, 태블릿, PC, 게임 콘솔 등과 같은 다양한 장치일 수 있다. 단말 장치에 대한 구체적인 구성은 후술한다. 이하 웨어러블 기기는 기본적으로 사용자의 신체 부위에 부착되어 신체 부위의 움직임 정보를 획득하는 장치를 의미한다. 또한 웨어러블 기기는 단말 장치와 근거리 통신을 통해 일정한 정보를 주고받을 수 있다. 예컨대, 웨어러블 기기는 블루투스(BLE) 통신, RFID 통신, WiFi Direct, UPnP(Universal Plug and Play) 등 다양한 근거리 통신을 통해 단말 장치와 정보를 주고받을 수 있다. 나아가 웨어러블 기기는 이동통신 네트워크를 통해 단말 장치와 데이터를 주고받을 수도 있을 것이다. 즉, 이하 설명하는 기술에서 웨어러블 기기와 단말 장치 사이의 통신 기법은 특정한 종류로 제한되는 것은 아니다. 예컨대, 웨어러블 기기는 스마트 워치, 스마트 밴드 등과 같이 다양한 장치를 포함하는 의미이다. 이하 설명의 편의를 위해 웨어러블 기기는 스마트 밴드와 같은 형태를 갖는다고 가정한다. 한편 웨어러블 기기는 운동의 종류에 따라 다양한 신체 부위에 위치할 수 있다.Hereinafter, a terminal device refers to a device connected to a wearable device and providing certain information to a user. For example, the terminal device may be various devices such as a smartphone, a tablet, a PC, a game console, and the like. A detailed configuration of the terminal device will be described later. Hereinafter, the wearable device basically refers to a device that is attached to a body part of a user and acquires motion information of the body part. In addition, the wearable device may exchange certain information with the terminal device through short-range communication. For example, the wearable device may exchange information with a terminal device through various short-range communication such as Bluetooth (BLE) communication, RFID communication, WiFi Direct, and Universal Plug and Play (UPnP). Further, the wearable device may exchange data with the terminal device through a mobile communication network. That is, in the technology described below, the communication technique between the wearable device and the terminal device is not limited to a specific kind. For example, the wearable device is meant to include various devices such as a smart watch, a smart band, and the like. For convenience of description, it is assumed that the wearable device has a form such as a smart band. The wearable device may be located on various body parts according to the type of exercise.
도 1은 운동 자세 교정 시스템(100)의 구성을 도시한 예이다. 도 1은 줄넘기 운동을 하는 사용자에 대한 운동 자세를 교정하는 예이다. 운동 자세 교정 시스템(100)을 구성하는 객체에 대하여 간략하게 설명한다.1 is an example showing the configuration of the exercise
도 1에서 사용자는 양손목과 양발목 부위에 웨어러블 기기를 착용한다. 웨어러블 기기(110A 및 110B)는 손목부위에 위치하고, 웨어러블 기기(110C 및 110D)는 발목부위에 위치한다. 웨어러블 기기(110A 내지 110D)는 부착된 위치에서 사용자의 움직임 내지 자세를 추정하기 위한 데이터(센싱 데이터라 함)를 생성한다. 센싱 데이터는 가속도, 각속도, 지자기 센서가 센싱한 값, 자이로 센서가 센싱한 값 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In FIG. 1, a user wears a wearable device on both wrists and both ankles. The
웨어러블 기기(110A 내지 110D)는 3차 공간에서 기기의 배치 상태(배치된 각도)를 측정하기 위한 센서를 포함한다. 이를 통해 웨어러블 기기(110A 내지 110D)는 특정 지점 내지 특정 기준선을 기준으로 한 각도를 측정할 수 있다. 3차 공간(xyz)에서 각도를 측정하기 위하여 복수의 센서를 이용할 수 있다. 각도 측정과 관련된 기술은 종래 공개된 다양한 기술 및 장치를 사용할 수 있다.The
단말 장치(120)는 웨어러블 기기(110A 내지 110D)가 전달하는 센싱 데이터를 이용하여 사용자의 자세를 추정하고, 특정 운동에 대한 자세 정보를 기준으로 사용자의 동작 내지 자세를 모니터링한다. 단말 장치(120)와 웨어러블 기기(110A 내지 110D)는 블루투스와 같은 통신을 통해 연결되었다고 전제한다. 또한 단말 장치(120)는 사전에 운동 자세 교정을 위한 애플리케이션을 설치했다고 가정한다.The
운동의 종류에 따라 웨어러블 기기(110)를 착용하는 위치는 달라질 수 있다. 사용자는 운동의 종류에 따른 웨어러블 기기(110)의 착용 위치, 운동의 종류에 따른 웨어러블 기기(110)의 개수 등을 안다고 전제한다. 단말 장치(120)가 운동이 종류에 따른 웨어러블 기기의 착용 위치를 화면에 표시할 수도 있다.The position of wearing the
도 1(A)는 웨어러블 기기(110)와 단말 장치(120)로 구성된 시스템을 도시한다. 단말 장치(120)는 운동 동작을 교정하기 위한 특정 애플리케이션을 실행한다. 단말 장치(120)는 웨어러블 기기(110A 내지 110D)에 센싱 데이터 수집 또는 수집한 센싱 데이터를 주기적으로 전달하라는 제어 명령을 전달할 수 있다. 웨어러블 기기(110A 내지 110D)는 일정한 시간 간격으로 주기적으로 센싱 데이터를 전송한다. 단말 장치(120)는 센싱 데이터를 이용하여 사용자의 동작 자세를 추정하고, 현재 수행하는 운동에 적절한 동작인지 판단한다. 이를 위하여 단말 장치(120)는 사전에 특정 운동에 대하여 바람직한 동작에 대한 정보를 보유한다. 여기서 단말 장치(120)가 사전에 보유하는 정보는 운동의 종류에 따라 바람직한 동작을 나타내는 정보이다. 이 정보는 사용자의 운동 동작이 적절한지 비교하기 위한 참조 정보이다. 이하 이러한 참조 정보를 운동 정보라고 명명한다. 단말 장치(120)는 센싱 데이터 또는 센싱 데이터로 추정되는 동작과 운동 정보를 비교하여 현재 사용자의 동작이 바람직한지 판단한다. 운동 정보는 복수의 웨어러블 기기 각각에 대하여 바람직한 센싱 데이터 값, 바람직한 센싱 데이터 값의 범위, 센싱 데이터가 나타내는 물리량(예컨대, 가속도), 센싱 데이터가 나타내는 물리량의 범위, 센싱 데이터가 나타내는 특정 부위의 각도 및 센싱 데이터가 나타내는 특정 부위의 각도 범위 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.FIG. 1A illustrates a system including a
도 1(B)는 웨어러블 기기(110), 단말 장치(120) 및 서비스 서버(150)로 구성된 시스템을 도시한다. 도1(B)의 시스템(100)은 도 1(A)와는 달리 서비스 서버(150)를 더 포함한다. 서비스 서버(150)는 운동 자세 교정을 위한 서비스를 제공한다. 단말 장치(120)는 운동 자세 교정을 위한 애플리케이션을 실행하고, 서비스 서버(150)와 네트워크로 연결된다. 단말 장치(120)는 서비스 서버(150)로부터 특정 운동 정보를 수신할 수 있다. 웨어러블 기기(110A 내지 110D)는 센싱 데이터를 단말 장치(120)에 전달한다. 단말 장치(120)는 웨어러블 기기(110A 내지 110D)에 센싱 데이터 수집 또는 수집한 센싱 데이터를 주기적으로 전달하라는 제어 명령을 전달할 수 있다. 웨어러블 기기(110A 내지 110D)는 일정한 시간 간격으로 주기적으로 센싱 데이터를 전송한다. 단말 장치(120)는 센싱 데이터 또는 센싱 데이터로 추정되는 자세 내지 동작과 운동 정보를 비교하여 현재 사용자의 동작이 바람직한지 판단한다. FIG. 1B illustrates a system including the
도 2는 사용자에게 피드백을 주는 동작에 대한 예이다. 여기서 피드백은 단말 장치(120)가 사용자의 자세 내지 동작을 분석한 후 사용자에게 현재 자세 내지 동작에 대하여 알려주는 정보이다. 피드백은 사용자의 동작 내지 자세가 부정확하다는 신호 및 사용자의 동작 내지 자세가 적절하다는 신호 중 적어도 하나일 수 있다. 운동 자세 교정 시스템(100)은 웨어러블 기기(110)과 단말 장치(120)를 포함한다. 도 2에서 웨어러블 기기(110)는 사용자의 손목에 고정된 상태이다. 2 is an example of an operation of giving feedback to a user. Here, the feedback is information that the
웨어러블 기기(110)는 움직임 정보를 전달한다. 전달 방법은 브로드캐스팅을 활용할 수 있다. 움직임 정보는 전술한 센싱 데이터를 포함한다. 나아가 움직임 정보는 웨어러블 기기(110)를 식별하기 위한 식별정보를 포함한다. 움직임 정보에 대해서는 후술한다.The
도 2(A)는 단말 장치(120)가 사용자에게 피드백을 주는 예이다. 도 2(A)에서 웨어러블 기기(110)가 움직임 정보를 획득하고, 단말 장치(120)가 움직임 정보를 분석하여 사용자에게 일정한 피드백을 전달한다. 도 2(A)에서 웨어러블 기기(110)가 움직임 정보를 단말 장치(120)에 전송한다. 단말 장치(120)는 움직임 정보를 기반으로 신체 부위의 자세 내지 동작을 파악하고, 현재 자세와 운동 정보를 비교하여 현재 사용자가 올바른 운동 동작을 수행하고 있는지 판단한다. 도 2(A)에서 단말 장치(120)는 사용자에게 운동 동작을 모니터링한 결과를 피드백할 수 있다. 후술하겠지만 단말 장치(120)는 다양한 방법으로 모니터링 결과를 사용자에게 알려줄 수 있다.2A illustrates an example in which the
도 2(B)는 웨어러블 기기(110 사용자에게 피드백을 주는 예이다. 도 2(B)에서 웨어러블 기기(110)가 움직임 정보를 획득하고, 웨어러블 기기(110)가 단말 장치(120)로부터 수신한 움직임 정보의 분석 결과에 따른 피드백을 사용자에게 전달한다. 도 2(B)에서 웨어러블 기기(110)가 신체 부위의 움직임 정보를 획득하고, 획득한 움직임 정보를 단말 장치(120)에 전송한다. 단말 장치(120)는 움직임 정보를 기반으로 사용자의 동작 내지 자세를 파악하고, 파악된 자세와 운동 정보를 비교하여 현재 사용자가 올바른 운동 동작을 수행하고 있는지 판단한다. 도 2(B)에서 단말 장치는 사용자의 운동 동작을 모니터링한 결과(피드백 신호)를 웨어러블 기기(110)에 전달한다. 웨어러블 기기(110)는 피드백 신호에 따라 일정한 피드백 알람을 출력한다.2B is an example of giving feedback to the
도 3은 웨어러블 기기와 단말 장치의 구성을 도시한 예이다. 3 illustrates an example of a wearable device and a terminal device.
웨어러블 기기(110)는 사용자 신체 부위의 움직임 정보를 획득하는 구성이다. 모션 센서(111)는 신체 부위의 움직임 정보를 획득하는 센서 장치이다. 모션 센서(111)는 움직임 정보를 수집하는 다양한 센서 장치가 사용될 수 있다. 또한 모션 센서(111)는 복수의 센서 장치를 포함하는 구성일 수도 있다. 예컨대, 센서 장치는 가속도 센서, 각속도 센서 및 지자기 센서 등과 같은 센서 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일반적으로 3차원 공간에서 위치 내지 각도를 정확하게 측위하기 위해서는 가속도 센서 및 각속도 센서를 모두 이용하기도 한다. 이하 설명하는 기술에서 모션 센서(111)는 사용되는 센서 장치의 종류가 제한되지 않는다. 모션 센서(111)는 3차원 공간에서 기준점에서 출발하여 웨어러블 기기(110)가 이동하는 위치 내지 속도를 측위할 수 있다면, 어떤 센서 장치를 사용해도 무방하다. 예컨대, 최근 비행 드론(drone)에 사용되는 9축 센서 등을 사용할 수도 있다.The
한편 도 3에서는 도시하지 않았지만 모션 센서(111)가 수집한 움직임 정보(위치 내지 각도)는 일반적으로 필터를 통해 일정하게 보정된다. 모션 센서(111)가 각도 보정을 하거나, 또는 별도의 AP가 각도 등을 보정할 수 있다.On the other hand, although not shown in FIG. 3, the motion information (position to angle) collected by the
통신 모듈(112)은 모션 센서(111)가 수집한 신체 부위의 움직임 정보를 단말 장치(120)에 전송하는 구성이다. 통신 모듈(112)은 사용하는 통신 기법에 따라 해당 통신 방식을 지원하는 모듈을 사용할 수 있다. 예컨대, BLE 통신을 사용한다면 통신 모듈(112)은 BLE 모듈을 사용한다. 또한 다양한 통신 방식을 지원하는 통합된 형태의 칩셋이 사용될 수도 있을 것이다. 일반적으로 통신 모듈(112)은 안테나 및 통신을 제어하는 제어 칩셋을 포함한다.The
전원 장치(113)는 웨어러블 기기(110)에 전력을 공급하는 장치이다. 전원 장치(113)는 모션 센서(111) 및 통신 모듈(112)에 전력을 공급할 수 있다. 웨어러블 기기(110)는 일반적으로 배터리를 내장한다. 따라서 전원 장치(113)는 배터리, 배터리와 연결되는 커넥터 및 회로 등을 포함한다.The
단말 장치(120)는 웨어러블 기기(110)가 전달하는 움직임 정보를 분석하여, 신체부위의 각도를 연산하고, 운동의 종류에 따라 운동 동작이 적절한지 여부를 판단한다. 나아가 단말 장치(120)는 운동 동작 모니터링 결과에 따라 일정한 정보 내지 알람을 사용자에게 제공할 수도 있다.The
단말 장치(120)는 사전에 운동의 종류에 대한 특정 신체 부위의 각도 또는 신체 부위의 각도 변화에 대한 데이터(전술한 운동 데이터)가 필요하다. 예컨대, 덤벨 컬(dumbell curl) 운동을 한다면 단말 장치(120)는 운동 동작의 시작에서 운동 동작의 종류에 따른 상완의 각도 변화에 대한 정보를 알고 있어야 한다. 나아가 시작 각도에서 종료 각도까지의 변화 시간과 같은 기준도 필요할 수 있다. 단말 장치(120)는 다양한 종류의 운동에 따라 특정 신체 부위의 각도 내지 각도의 변화에 대한 정보를 사전에 저장해야 한다. 저장 매체(123)는 적어도 하나의 피트니스 운동 종류에 따라 그에 대응하는 동작 정보를 저장한다. 동작 정보는 피트니스 운동 종류에 따라 적절한 각도 범위를 포함할 수 있다. 이하 적절한 각도 범위를 기준 각도 범위라고 명명한다.The
또한 단말 장치(120)는 사용자의 신체 정보도 사전에 입수할 필요가 있다. 단말 장치(120)는 신체 부위의 특성에 따라 파악된 사용자의 동작 내지 자세를 일정하게 보정할 수 있다. 저장 매체(123)는 움직임 정보, 운동 정보 등을 저장한다.In addition, the
단말 장치(120)는 통신 모듈(124)을 통해 움직임 정보 및/또는 운동 정보를 수신하여, 저장 매체(123)에 저장할 수 있다. 또한 도 2에서는 도시하지 않았지만 별도의 인터페이스 장치(키보드, 터치 패널 등)를 통해 운동 정보 등을 사용자로부터 입력받을 수도 있다.The
통신 모듈(124)는 웨어러블 기기의 통신 모듈(112)을 통해 전달되는 움직임 정보를 수신한다. 애플리케이션 프로세서(AP,121)는 단말 장치(120)의 동작을 제어하는 제어 장치이다. AP(121)는 다양한 칩셋이 통합된 형태일 수도 있다. 따라서 AP(121)은 연산을 처리하는 프로세서외에도 센서 장치, 통신 모듈을 포함한 형태일 수 있다. 예컨대, 도 3에서는 AP(121)와 통신 모듈(124), 메모리(122)를 별도로 도시하였으나, 해당 구성들은 물리적으로 하나의 칩셋 형태일 수도 있다. 메모리(122)는 RAM과 같이 AP(121)가 연산 과정에서 사용하는 데이터를 임시 저장하는 구성이다. The communication module 124 receives movement information transmitted through the
AP(121)는 통신 모듈(124)가 수신한 움직임 정보를 이용하여 사용자의 동작 내지 자세를 추정한다. 또한 AP(121)는 저장 매체(123)에 저장된 운동 정보를 이용하여 사용자 자세가 올바른지 여부를 판단한다. The
단말 장치(120)는 사용자가 올바른 운동 동작을 수행한 경우 또는/및 사용자가 올바르지 않은 운동 동작을 수행한 경우에 일정한 알람 메시지 등을 출력할 수 있다. 예컨대, 사용자가 올바른 운동 동작을 수행한 경우라면 단말 장치(120)는 진동, 소리, 발광 또는 영상을 통해 사용자에게 올바른 운동 동작을 수행했다는 것을 알려줄 수 있다.The
반대로 사용자가 올바르지 않은 운동 동작을 수행한 경우라면 단말 장치(120)는 진동, 소리, 발광 또는 영상을 통해 사용자에게 올바르지 않은 운동 동작을 수행했다는 것을 알려 줄 수 있다. 나아가 단말 장치(120)는 소리 또는/및 영상을 통해 사용자에게 올바른 동작을 위한 지시(instruction)을 할 수도 있다.On the contrary, if the user performs an incorrect exercise operation, the
디스플레이 장치(125)는 운동 동작에 대한 튜토리얼(tutorial) 영상을 출력할 수 있다. 이 경우 저장 매체(123)가 재생을 위한 튜토리얼 영상을 저장한다. 나아가 디스플레이 장치(125)는 사용자의 운동 동작 모니터링 결과에 따라 올바른 동작 또는 올바르지 않은 동작을 수행했다는 영상 정보를 출력할 수 있다. 디스플레이 장치(125)는 사용자에게 올바른 동작을 위한 지시 영상을 출력할 수도 있다.The display device 125 may output a tutorial image about an exercise motion. In this case, the
진동 모터(126)는 진동으로 사용자에게 일정한 피드백을 주는 구성이고, 스피커(127)는 소리(sound)로 사용자에게 일정한 피드백을 주는 구성이고, LED(128)는 발광을 통해 사용자에게 일정한 피드백을 주는 구성에 해당한다. 예컨대, 스피커(127)는 사용자의 운동 동작 모니터링 결과에 따라 올바르지 않은 동작을 수행한 상태라면, 사용자에게 이후 어떤 동작을 해야 하는지에 대한 정보를 알려줄 수 있다. 한편 사용자에게 전달되는 피드백 정보는 사전에 저장 매체(123)에 저장되어야 할 것이다.Vibration motor 126 is a configuration that gives a constant feedback to the user by vibration, speaker 127 is a configuration that gives a constant feedback to the user with sound (sound), LED 128 gives a constant feedback to the user through light emission Corresponds to the configuration. For example, if the speaker 127 performs an incorrect operation according to the user's exercise motion monitoring result, the speaker 127 may inform the user of what action to perform later. Meanwhile, the feedback information delivered to the user should be stored in the
전원 장치(129)는 단말 장치(120)의 구성 중 전력이 필요한 구성에 전력을 공급하는 장치이다. The
도 4는 웨어러블 기기와 단말 장치의 구성을 도시한 다른 예이다. 도 4는 웨어러블 기기(110)가 신체 부위의 움직임 정보를 수집하고, 움직임 분석 결과에 따른 피드백 정보도 출력하는 예이다. 도 4의 구성 중 도 3에서 설명한 구성과 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략하거나, 간단하게 언급한다.4 is another example illustrating the configuration of a wearable device and a terminal device. 4 illustrates an example in which the
단말 장치(120)는 웨어러블 기기(110)가 전달하는 움직임 정보를 분석하여, 사용자 자세를 추정하고, 피트니스 운동의 종류에 따라 사용자 자세도가 운동 동작에 부합하는지 여부를 판단한다.The
단말 장치(120)는 통신 모듈(124)을 통해 움직임 정보 및/또는 운동 정보를 수신하여, 저장 매체(123)에 저장할 수 있다. 또한 도 3에서는 도시하지 않았지만 별도의 인터페이스 장치(키보드, 터치 패널 등)를 통해 운동 정보 등을 사용자로부터 입력받을 수도 있다. The
통신 모듈(124)은 웨어러블 기기의 통신 모듈(112)을 통해 전달되는 움직임 정보를 수신한다. 애플리케이션 프로세서(AP,121)는 단말 장치(120)의 동작을 제어하는 제어 장치이다. AP(121)는 통신 모듈(124)별로 수신한 움직임 정보 및 저장 매체(123)에 저장된 운동 정보를 사용하여 해당 신체 부위의 자세를 추정한다. The communication module 124 receives movement information transmitted through the
단말 장치(120)는 운동 동작 모니터링 결과(피드백 신호)를 통신 모듈(124)을 통해 웨어러블 기기(110)에 전달한다.The
웨어러블 기기(110)에서 모션 센서(111)는 신체 부위의 움직임 정보를 획득하는 센서 장치이다. 통신 모듈(112)은 모션 센서(111)가 수집한 신체 부위의 움직임 정보를 단말 장치(120)에 전송하는 구성이다. 나아가 통신 모듈(112)은 단말 장치(120)가 전송하는 피드백 신호를 수신하기도 한다. 전원 장치(113)는 웨어러블 기기(110)의 구성 중 전력이 필요한 구성에 전력을 공급하는 구성이다.In the
웨어러블 기기(110)에서 AP(114)는 웨어러블 기기(110)의 구성을 제어하기 위한 구성이다. 메모리(115)는 AP(114)의 연산 또는 제어 과정에 필요한 데이터를 임시로 저장한다.The
웨어러블 기기(110)는 사용자가 올바른 운동 동작을 수행한 경우 또는/및 사용자가 올바르지 않은 운동 동작을 수행한 경우에 일정한 알람 메시지 등을 출력할 수 있다. 예컨대, 사용자가 올바른 운동 동작을 수행한 경우라면 웨어러블 기기(110)는 진동, 소리, 발광 또는 영상을 통해 사용자에게 올바른 운동 동작을 수행했다는 것을 알려줄 수 있다.The
반대로 사용자가 올바르지 않은 운동 동작을 수행한 경우라면 웨어러블 기기(110)는 진동, 소리, 발광 또는 영상을 통해 사용자에게 올바르지 않은 운동 동작을 수행했다는 것을 알려 줄 수 있다. 나아가 웨어러블 기기(110)는 소리 또는/및 영상을 통해 사용자에게 올바른 동작을 위한 지시(instruction)을 할 수도 있다.On the contrary, if the user performs an incorrect exercise operation, the
디스플레이 장치(119)는 운동 동작에 대한 튜토리얼(tutorial) 영상을 출력할 수 있다. 디스플레이 장치(119)는 사용자의 운동 동작 모니터링 결과에 따라 올바른 동작 또는 올바르지 않은 동작을 수행했다는 영상 정보를 출력할 수 있다. 디스플레이 장치(119)는 사용자에게 올바른 동작을 위한 지시 영상을 출력할 수도 있다. 디스플레이 장치(119)가 출력하는 영상은 별도의 저장 매체(미도시) 또는 메모리(115)에 저장된다. 이 경우 메모리(115)는 비휘발성 메모리일 수 있다.The
진동 모터(116)는 진동으로 사용자에게 일정한 피드백을 주는 구성이고, 스피커(117)는 소리(sound)로 사용자에게 일정한 피드백을 주는 구성이고, LED(118)는 발광을 통해 사용자에게 일정한 피드백을 주는 구성에 해당한다. 예컨대, 스피커(117)는 사용자의 운동 동작 모니터링 결과에 따라 올바르지 않은 동작을 수행한 상태라면, 사용자에게 이후 어떤 동작을 해야 하는지에 대한 정보를 알려줄 수 있다. 한편 사용자에게 전달되는 피드백 정보는 사전에 별도의 저장 매체(미도시) 또는 메모리(115)에 저장되어야 할 것이다.
전술한 웨어러블 기기는 움직임 정보를 BLE 통신(Bluetooth 4.0 이후)을 통해 전달할 수 있다. 웨어러블 기기는 움직임 정보를 BLE의 애드버타이즈 모드(advertise mode)로 전달할 수 있다. 애드버타이즈 모드는 브로드캐스팅(broadcasting) 방식에 따른 메세지 전송 기법이다. 따라서 웨어러블 기기는 BLE이 애드버타이즈 모드로 특정 디바이스를 지정하지 않고 주변의 모든 디바이스에게 움직임 정보를 보낸다. 일반적으로 웨어러블 기기는 움직임 정보를 주기적으로 브로드캐스팅한다.The wearable device may transmit motion information through BLE communication (since Bluetooth 4.0). The wearable device may transmit motion information in an advertise mode of BLE. Advertisement mode is a message transmission scheme according to a broadcasting method. Therefore, the wearable device sends the motion information to all nearby devices without specifying the specific device in the BLE advertising mode. In general, a wearable device periodically broadcasts motion information.
도 5는 웨어러블 기기가 전송하는 패킷의 구조를 도시한 예이다. 도 5는 애드버타이징(advertising) 패킷이다. 애드버타이징 패킷은 비콘 서비스에 사용되는 패킷이다. 2013년 애플은 iBeacon을 소개하였다. iBeacon 규격에서 브로드캐스팅되는 애드버타이징 패킷의 규격을 간략하게 설명한다. iBeacon의 애드버타이징 패킷의 총 사이즈는 47 bytes이다. 이 중에 PDU(Protocol Data Unit)의 데이터(Data) 필드는 총 31 bytes이다. iBeacon prefix는 9 bytes이다. 근접(Proximity) UUID는 16 bytes이다. 근접(Proximity) UUID는 일반적으로 제품의 고유 ID를 나타내며, 서비스에 따라 자체 UUID로 구성되기도 한다. 메이저(major) 필드와 마이너(minor) 필드는 각각 2 bytes이며 0 ~ 65535 까지 설정이 가능하다. Tx Power는 해당 비콘이 1m에서 측정되는 RSSI 값을 나타낸다.5 illustrates an example of a structure of a packet transmitted by a wearable device. 5 is an advertising packet. The advertising packet is a packet used for the beacon service. In 2013, Apple introduced iBeacon. The specification of the advertising packet broadcast in the iBeacon specification is briefly described. The total size of the advertising packet of iBeacon is 47 bytes. The data field of the protocol data unit (PDU) is 31 bytes in total. iBeacon prefix is 9 bytes. Proximity UUID is 16 bytes. Proximity UUIDs generally represent the unique ID of the product, and may be configured with its own UUID, depending on the service. The major and minor fields are 2 bytes each and can be set from 0 to 65535. Tx Power represents the RSSI value at which the beacon is measured at 1m.
웨어러블 기기는 애드버타이징 패킷 중 근접 UUID 필드, 메이저 필드 및 마이너 필드를 이용하여 움직임 정보를 전달한다. 움직임 정보는 전술한 바와 같이 웨어러블 기기가 측정한 센싱 데이터 및 웨어러블 기기의 식별자를 포함한다. 웨어러블 기기는 근접 UUID 필드, 메이저 필드 및 마이너 필드 중 적어도 2개를 사용하여 움직임 정보를 전송할 수 있다. 근접 UUID 필드, 메이저 필드 및 마이너 필드 중 어느 2개를 사용하여 각각 센싱 데이터 및 웨어러블 기기의 식별자를 전송할 수 있다. 메이저 필드 및 마이너 필드는 2byte이고, 근접 UUID 필드는 16byte이다. 따라서 근접 UUID 필드를 사용하여 보다 용량이 많은 데이터를 전달하는 것이 바람직하다. 이하 설명의 편의를 위하여 근접 UUID 필드는 센싱 데이터 값을 포함하고, 메이저 필드 및 마이너 필드 중 적어도 하나는 웨어러블 기기의 식별자를 포함한다고 가정한다. 물론 전술한 바와 같이 특정 필드가 반드시 특정한 종류의 데이터를 포함해야 하는 것은 아니다.The wearable device transmits motion information by using a proximity UUID field, a major field, and a minor field of the advertising packet. The motion information includes sensing data measured by the wearable device and an identifier of the wearable device as described above. The wearable device may transmit motion information using at least two of a proximity UUID field, a major field, and a minor field. Any two of the proximity UUID field, major field and minor field may be used to transmit the sensing data and the identifier of the wearable device, respectively. The major field and the minor field are 2 bytes, and the proximity UUID field is 16 bytes. Therefore, it is desirable to deliver more capacity data using the proximity UUID field. For convenience of explanation, it is assumed that the proximity UUID field includes a sensing data value, and at least one of the major field and the minor field includes an identifier of the wearable device. Of course, as described above, a specific field does not necessarily need to include a specific kind of data.
도 6은 운동 자세 교정 시스템에서 운동 자세를 측정하는 예이다. 도 6은 줄넘기 운동을 하는 사용자의 자세를 모니터링하고, 자세를 교정하기 위한 정보를 생성하는 경우이다. 사용자는 손목 부위에 웨어러블 기기 A와 웨어러블 기기 B를 착용하고, 발목 부위에 웨어러블 기기 C와 웨어러블 기기 D를 착용한다. 도 6은 웨어러블 기기 A, B, C 및 D 각각이 전송하는 패킷을 구별하여 패킷 A, 패킷 B, 패킷 C 및 패킷 D로 표시하였다. 도 6은 근접 UUID 필드가 센싱 데이터를 포함하고, 메이저 필드 및 마이너 필드가 웨어러블 기기의 식별자를 포함하는 예이다.6 is an example of measuring the exercise posture in the exercise posture correcting system. FIG. 6 illustrates a case in which a posture of a user who performs a rope skipping exercise is monitored and information for correcting the posture is generated. The user wears the wearable device A and the wearable device B on the wrist part, and wears the wearable device C and the wearable device D on the ankle part. In FIG. 6, packets transmitted by each of the wearable devices A, B, C, and D are distinguished and represented as packet A, packet B, packet C, and packet D. FIG. 6 illustrates an example in which a proximity UUID field includes sensing data and a major field and a minor field include an identifier of a wearable device.
도 6 하단의 표는 각 패킷이 애드버타이징 패킷의 필드를 사용하여 전송하는 데이터에 대한 예이다. 패킷 A는 근접 UUID에 센싱 데이터(value A) 값을 포함하고, 메이저 필드와 마이너 필드에 웨어러블 기기 A에 대한 식별자를 포함한다. 패킷 B는 근접 UUID에 센싱 데이터(value B) 값을 포함하고, 메이저 필드와 마이너 필드에 웨어러블 기기 B에 대한 식별자를 포함한다. 도 6은 손목에 위치한 웨어러블 기기 A와 웨어러블 기기 B를 동일한 그룹에 속한 경우이다. 메이저 필드가 그룹에 대한 식별자를 포함하는 예이다. 패킷 A 및 패킷 B는 메이저 필드의 값이 '1001'로 동일하다. 마이너 필드는 개별 웨어러블 기기에 대한 식별자를 포함한다. 따라서 도 6d에서 마이너 필드의 값은 서로 다르다.6 is an example of data transmitted by each packet using a field of an advertising packet. The packet A includes a sensing data value A in the proximity UUID, and an identifier for the wearable device A in the major and minor fields. The packet B includes a sensing data value B in the proximity UUID and an identifier for the wearable device B in the major field and the minor field. 6 illustrates a case in which the wearable device A and the wearable device B located on the wrist belong to the same group. This is an example in which a major field includes an identifier for a group. Packet A and Packet B have the same major field value as '1001'. The minor field contains an identifier for an individual wearable device. Therefore, the values of the minor fields in FIG. 6D are different.
패킷 C는 근접 UUID에 센싱 데이터(value C) 값을 포함하고, 메이저 필드와 마이너 필드에 웨어러블 기기 C에 대한 식별자를 포함한다. 패킷 D는 근접 UUID에 센싱 데이터(value D) 값을 포함하고, 메이저 필드와 마이너 필드에 웨어러블 기기 D에 대한 식별자를 포함한다. 도 6은 발목에 위치한 웨어러블 기기 C와 웨어러블 기기 D를 동일한 그룹에 속한 경우이다. 메이저 필드가 그룹에 대한 식별자를 포함하는 예이다. 패킷 C 및 패킷 D는 메이저 필드의 값이 '2001'로 동일하다. 마이너 필드는 개별 웨어러블 기기에 대한 식별자를 포함한다. 도 6에서 마이너 필드의 값은 서로 다르다.The packet C includes a sensing data value C in the proximity UUID and an identifier for the wearable device C in the major and minor fields. The packet D includes a sensing data value in a proximity UUID and an identifier for the wearable device D in the major and minor fields. 6 illustrates a case in which the wearable device C and the wearable device D positioned at the ankle belong to the same group. This is an example in which a major field includes an identifier for a group. Packet C and packet D have the same major field value '2001'. The minor field contains an identifier for an individual wearable device. In FIG. 6, the minor field values are different from each other.
줄넘기 운동의 동작을 모너터링하는 기준은 다양할 수 있다. 예컨대, 단말 장치는 양손의 가속도 차이가 기준값 이상인 경우 또는 양발의 가속도 차이가 기준값 이상인 경우 사용자에게 피드백(동작 이상)을 줄 수 있다. 피드백을 주는 방식은 다양할 수 있다. 단말 장치는 양손 또는 양발의 가속도가 기준값 이상인 경우, TTS(Text to Speech) 기술을 이용하여 음성으로 속도 차이가 난다는 메시지를 출력할 수 있다. 또한 단말 장치는 운동 시간 동안 사용자 동작을 모니터링하여 시간 경과에 따른 정보를 그래프 형태로 출력할 수도 있다. The criteria for monitoring the movement of a skipping rope movement may vary. For example, the terminal device may give a feedback (an abnormal operation) to the user when the acceleration difference between the two hands is equal to or greater than the reference value or when the acceleration difference between both hands is equal to or greater than the reference value. Feedback can vary. When the acceleration of both hands or both feet is greater than or equal to the reference value, the terminal device may output a message indicating that the speed difference is voiced using a text to speech (TTS) technique. In addition, the terminal device may monitor the user's motion during the exercise time and output the information over time in the form of a graph.
나아가 단말 장치는 줄넘기 운동의 강도를 표시할 수도 있다. 단말 장치는 가속도 구간을 복수로 구분하고, 현재 사용자의 운동에 따른 가속도 값이 어떤 구간에 포함되는지 표시할 수 있다.Furthermore, the terminal device may display the strength of the skipping rope movement. The terminal device may divide the acceleration section into a plurality and display which section an acceleration value according to the current user's exercise is included in.
도 7은 운동 자세 교정 시스템에서 운동 자세를 측정하는 다른 예이다. 도 7은 스쿼트(squat) 운동을 하는 사용자의 자세를 모니터링하고, 자세를 교정하기 위한 정보를 생성하는 경우이다. 사용자는 허벅지 부위에 위치하는 웨어러블 기기 E와 웨어러블 기기 F를 착용한다. 도 7은 웨어러블 기기 E 및 F 각각이 전송하는 패킷을 구별하여 패킷 E 및 패킷 F로 표시하였다. 도 7은 근접 UUID 필드가 센싱 데이터를 포함하고, 메이저 필드 및 마이너 필드가 웨어러블 기기의 식별자를 포함하는 예이다.7 is another example of measuring the exercise posture in the exercise posture correcting system. FIG. 7 illustrates a case in which a posture of a user who performs a squat exercise is monitored and information for correcting the posture is generated. The user wears the wearable device E and the wearable device F positioned at the thigh region. In FIG. 7, packets transmitted by each of the wearable devices E and F are distinguished and represented as packet E and packet F. FIG. 7 illustrates an example in which a proximity UUID field includes sensing data and a major field and a minor field include an identifier of a wearable device.
도 7 하단의 표는 각 패킷이 애드버타이징 패킷의 필드를 사용하여 전송하는 데이터에 대한 예이다. 패킷 E는 근접 UUID에 센싱 데이터(value E) 값을 포함하고, 메이저 필드와 마이너 필드에 웨어러블 기기 E에 대한 식별자를 포함한다. 패킷 F는 근접 UUID에 센싱 데이터(value F) 값을 포함하고, 메이저 필드와 마이너 필드에 웨어러블 기기 F에 대한 식별자를 포함한다. 패킷 F 및 패킷 F에서 메이저 필드는 동일한 값을 포함한다. 이는 웨어러블 기기 E와 웨어러블 기기 F를 동일 사용자가 사용하는 장치임을 식별하기 위한 것이다. 다른 사용자가 없다면, 경우에 따라서 패킷 E와 패킷 F는 메이저 필드를 사용하지 않고, 마이너 필드만으로 장치를 식별할 수도 있다.The table at the bottom of FIG. 7 is an example of data transmitted by each packet using a field of an advertising packet. The packet E includes a sensing data value E in the proximity UUID and an identifier for the wearable device E in the major and minor fields. The packet F includes a sensing data value F in the proximity UUID and an identifier for the wearable device F in the major and minor fields. In Packet F and Packet F, the major fields contain the same value. This is to identify that the wearable device E and the wearable device F are used by the same user. If there is no other user, in some cases, packet E and packet F do not use the major field, but may identify the device by the minor field alone.
스쿼트 운동의 동작을 모너터링하는 기준은 다양할 수 있다. 일반적으로 스쿼트 운동은 허벅지와 바닥면이 수평인 경우 바람직한 자세로 평가된다. 물론 허벅지가 아닌 다른 위치를 기준으로 바람직한 자세를 평가할 수도 있을 것이다. 허벅지(허벅지 길이 방향)과 지면을 기준으로 동작을 평가한다고 가정한다.Criteria for monitoring the motion of the squat movement may vary. In general, squat exercise is assessed in the preferred position when the thighs and the floor are horizontal. Of course, you may be able to evaluate your preferred position based on a position other than the thigh. Suppose you evaluate motion based on thighs (thigh length direction) and ground.
단말 장치는 허벅지에 착용한 웨어러블 기기의 센싱 데이터를 기준으로 허벅지 부위의 각도(지면과 상대적 각도)를 추정할 수 있다. 단말 장치는 허벅지과 지면의 각도가 기준값 이상 차이가 있다면 사용자에게 피드백(동작 이상)을 줄 수 있다. 전술한 바와 같이 피드백 방식은 다양할 수 있다. The terminal device may estimate an angle (relative angle with the ground) of the thigh area based on sensing data of the wearable device worn on the thigh. If the angle between the thigh and the ground differs from the reference value by more than the reference value, the terminal device may give a feedback to the user. As described above, the feedback scheme may vary.
단말 장치는 양쪽 허벅지에 착용한 웨어러블 기기가 전달한 센싱 데이터(웨어러블 기기에서 특정 방향 또는 특정 면을 기준으로 하나 배치 각도)를 각각 이용하여 동작을 모니터링한다. 단말 장치는 어느 하나의 허벅지에 착용한 웨어러블 기기가 전달한 센싱 데이터를 기준으로 특정 허벅지의 자세가 부정확하다는 피드백을 줄 수도 있다.The terminal device monitors the motion by using sensing data (one placement angle based on a specific direction or a specific surface in the wearable device) transmitted by the wearable device worn on both thighs. The terminal device may give feedback that a posture of a specific thigh is incorrect based on sensing data transmitted from a wearable device worn on one thigh.
도 8은 운동 자세 교정 시스템에서 운동 자세를 측정하는 또 다른 예이다. 도 8은 런지(lunge) 운동을 하는 사용자의 자세를 모니터링하고, 자세를 교정하기 위한 정보를 생성하는 경우이다. 사용자는 허벅지 부위에 위치하는 웨어러블 기기 G와 웨어러블 기기 H를 착용한다. 도 8은 웨어러블 기기 G 및 H 각각이 전송하는 패킷을 구별하여 패킷 G 및 패킷 H로 표시하였다. 도 8은 근접 UUID 필드가 센싱 데이터를 포함하고, 메이저 필드 및 마이너 필드가 웨어러블 기기의 식별자를 포함하는 예이다.8 is another example of measuring an exercise posture in an exercise posture correcting system. FIG. 8 illustrates a case in which a posture of a user who performs a lunge exercise is monitored and information for correcting the posture is generated. The user wears the wearable device G and the wearable device H positioned at the thigh region. 8 distinguishes the packets transmitted by the wearable devices G and H, respectively, and is indicated by the packet G and the packet H. 8 illustrates an example in which a proximity UUID field includes sensing data and a major field and a minor field include an identifier of a wearable device.
도 8 하단의 표는 각 패킷이 애드버타이징 패킷의 필드를 사용하여 전송하는 데이터에 대한 예이다. 패킷 G는 근접 UUID에 센싱 데이터(value G) 값을 포함하고, 메이저 필드와 마이너 필드에 웨어러블 기기 G에 대한 식별자를 포함한다. 패킷 H는 근접 UUID에 센싱 데이터(value H) 값을 포함하고, 메이저 필드와 마이너 필드에 웨어러블 기기 H에 대한 식별자를 포함한다. 패킷 G 및 패킷 H에서 메이저 필드는 동일한 값을 포함한다. 이는 웨어러블 기기 G와 웨어러블 기기 H를 동일 사용자가 사용하는 장치임을 식벽하기 위한 것이다. 다른 사용자가 없다면, 경우에 따라서 패킷 G와 패킷 H는 메이저 필드를 사용하지 않고, 마이너 필드만으로 장치를 식별할 수도 있다.8 is an example of data transmitted by each packet using a field of an advertising packet. The packet G includes a sensing data value G in the proximity UUID and an identifier for the wearable device G in the major field and the minor field. The packet H includes a sensing data value H in the proximity UUID and an identifier for the wearable device H in the major and minor fields. The major fields in Packet G and Packet H contain the same value. This is to discover that the wearable device G and the wearable device H are used by the same user. If there are no other users, in some cases, packet G and packet H do not use major fields, but may identify devices by only minor fields.
런지 운동의 동작을 모니터링하는 기준은 다양할 수 있다. 일반적으로 런지 운동은 한쪽 허벅지와 바닥면이 수평인 경우 바람직한 자세로 평가된다. 또 런지 운동은 다른 한쪽 허벅지와 바닥면이 수직인 경우 바람직한 자세로 평가된다. 물론 허벅지가 아닌 다른 위치를 기준으로 바람직한 자세를 평가할 수도 있을 것이다. 허벅지(허벅지 길이 방향)와 지면을 기준으로 동작을 평가한다고 가정한다.Criteria for monitoring the operation of the lunge exercise may vary. In general, lunge exercise is assessed as a desirable posture when one thigh and the floor are horizontal. The lunge motion is also evaluated as the preferred position when the other thigh and the floor are perpendicular. Of course, you may be able to evaluate your preferred position based on a position other than the thigh. Suppose you evaluate motion based on thighs (thigh length direction) and ground.
단말 장치는 허벅지에 착용한 웨어러블 기기의 센싱 데이터를 기준으로 허벅지 부위의 각도(지면과 상대적 각도)를 추정할 수 있다. 단말 장치는 허벅지과 지면의 각도가 기준값 이상 차이가 있다면 사용자에게 피드백(동작 이상)을 줄 수 있다. 전술한 바와 같이 피드백 방식은 다양할 수 있다. The terminal device may estimate an angle (relative angle with the ground) of the thigh area based on sensing data of the wearable device worn on the thigh. If the angle between the thigh and the ground differs from the reference value by more than the reference value, the terminal device may give a feedback to the user. As described above, the feedback scheme may vary.
단말 장치는 양쪽 허벅지에 착용한 웨어러블 기기가 전달한 센싱 데이터(웨어러블 기기에서 특정 방향 또는 특정 면을 기준으로 하나 배치 각도)를 각각 이용하여 동작을 모니터링한다. 단말 장치는 오른쪽 허벅지에 착용한 웨어러블 기기 G가 전달한 센싱 데이터를 기준으로 런지 자세가 부정확하다는 피드백을 줄 수 있다. 단말 장치는 오른쪽 허벅지 길이 방향이 지면의 방향과 기준값 이상의 각도 차이가 난다면 오른쪽 다리의 자세가 부정확하다는 피드백을 줄 수 있다. 또 단말 장치는 왼쪽 허벅지에 착용한 웨어러블 기기 H가 전달한 센싱 데이터를 기준으로 런지 자세가 부정확하다는 피드백을 줄 수 있다. 단말 장치는 왼쪽 허벅지 길이 방향이 지면의 방향과 직각 기준으로 기준값 이상의 각도 차이가 난다면 왼쪽 다리의 자세가 부정확하다는 피드백을 줄 수 있다.The terminal device monitors the motion by using sensing data (one placement angle based on a specific direction or a specific surface in the wearable device) transmitted by the wearable device worn on both thighs. The terminal device can give feedback that the lunge posture is incorrect based on the sensing data transmitted from the wearable device G worn on the right thigh. The terminal device may give feedback that the posture of the right leg is incorrect if the right thigh length is different from the ground direction by an angle greater than the reference value. In addition, the terminal device may give feedback that the lunge posture is incorrect based on the sensing data transmitted from the wearable device H worn on the left thigh. The terminal device may give feedback that the posture of the left leg is incorrect when the length of the left thigh is different from the angle of the reference value by a right angle with the direction of the ground.
도 9는 복수 사용자가 운동 자세 교정 시스템을 이용하는 예이다. 도 9는 런지(lunge) 운동을 하는 사용자의 자세를 모니터링하고, 자세를 교정하기 위한 정보를 생성하는 경우이다. 9 illustrates an example in which multiple users use the exercise posture correction system. FIG. 9 illustrates a case in which a posture of a user who performs a lunge exercise is monitored and information for correcting the posture is generated.
도 9는 두 명의 사용자가 동일한 단말 장치를 이용하여 런지 운동을 하는 예이다. 물론 도 9와는 달리 사용자 1 및 사용자 2는 각각 서로 다른 단말 장치를 사용하여 운동 자세를 교정할 수도 있다. 사용자 1은 허벅지 부위에 위치하는 웨어러블 기기 G와 웨어러블 기기 H를 착용한다. 사용자 2는 허벅지 부위에 위치하는 웨어러블 기기 I와 웨어러블 기기 J를 착용한다.9 illustrates an example in which two users perform lunge exercise using the same terminal device. Unlike FIG. 9, the user 1 and the user 2 may correct the exercise posture by using different terminal devices. The user 1 wears a wearable device G and a wearable device H positioned at the thigh region. User 2 wears a wearable device I and a wearable device J located in the thigh region.
도 9는 웨어러블 기기 G, H, I 및 J 각각이 전송하는 패킷을 구별하여 패킷 G, 패킷 H, 패킷 I 및 패킷 J로 표시하였다. 도 9는 근접 UUID 필드가 센싱 데이터를 포함하고, 메이저 필드 및 마이너 필드가 웨어러블 기기의 식별자를 포함하는 예이다.In FIG. 9, packets transmitted by each of the wearable devices G, H, I, and J are distinguished and represented as packet G, packet H, packet I, and packet J. FIG. 9 is an example in which a proximity UUID field includes sensing data, and a major field and a minor field include an identifier of a wearable device.
도 9 상단의 표는 패킷 G와 패킷 H가 애드버타이징 패킷의 필드를 사용하여 전송하는 데이터에 대한 예이다. 패킷 G는 근접 UUID에 센싱 데이터(value G) 값을 포함하고, 메이저 필드와 마이너 필드에 웨어러블 기기 G에 대한 식별자를 포함한다. 패킷 H는 근접 UUID에 센싱 데이터(value H) 값을 포함하고, 메이저 필드와 마이너 필드에 웨어러블 기기 H에 대한 식별자를 포함한다. 패킷 G 및 패킷 H에서 메이저 필드는 동일한 값을 포함한다. 이는 웨어러블 기기 G와 웨어러블 기기 H를 동일 사용자가 사용하는 장치임을 식별하기 위한 것이다. 메이저 필드 '1001'은 사용자 1이 사용하는 웨어러블 기기의 집합을 나타낸다. 마이너 필드는 각 웨어러블 기기를 식별한다. 예컨대, 마이너 필드는 오른쪽 허벅지에 착용한 웨어러블 기기 G와 왼쪽 허벅지에 착용한 웨어러블 기기 H를 식별한다.The table at the top of FIG. 9 is an example of data transmitted by the packet G and the packet H using the fields of the advertising packet. The packet G includes a sensing data value G in the proximity UUID and an identifier for the wearable device G in the major field and the minor field. The packet H includes a sensing data value H in the proximity UUID and an identifier for the wearable device H in the major and minor fields. The major fields in Packet G and Packet H contain the same value. This is to identify that the wearable device G and the wearable device H are used by the same user. The major field '1001' indicates a set of wearable devices used by the user 1. The minor field identifies each wearable device. For example, the minor field identifies the wearable device G worn on the right thigh and the wearable device H worn on the left thigh.
도 9 하단의 표는 패킷 I와 패킷 J가 애드버타이징 패킷의 필드를 사용하여 전송하는 데이터에 대한 예이다. 패킷 I는 근접 UUID에 센싱 데이터(value I) 값을 포함하고, 메이저 필드와 마이너 필드에 웨어러블 기기 I에 대한 식별자를 포함한다. 패킷 J는 근접 UUID에 센싱 데이터(value J) 값을 포함하고, 메이저 필드와 마이너 필드에 웨어러블 기기 J에 대한 식별자를 포함한다. 패킷 I 및 패킷 J에서 메이저 필드는 동일한 값을 포함한다. 이는 웨어러블 기기 G와 웨어러블 기기 H를 동일 사용자가 사용하는 장치임을 식별하기 위한 것이다. 메이저 필드 '2001'은 사용자 1이 사용하는 웨어러블 기기의 집합을 나타낸다.9 is an example of data transmitted by the packet I and the packet J using the fields of the advertising packet. The packet I includes a sensing data value I in the proximity UUID and an identifier for the wearable device I in the major and minor fields. The packet J includes a sensing data value J in the proximity UUID and an identifier for the wearable device J in the major and minor fields. The major fields in Packet I and Packet J contain the same value. This is to identify that the wearable device G and the wearable device H are used by the same user. The major field '2001' indicates a set of wearable devices used by the user 1.
도 9에서 단말 장치는 사용자 1 및 사용자 2에 대하여 각각 동작을 모니터링하여 런지 동작이 부정확한 경우 해당 사용자에게 피드백을 줄 수 있다. 나아가 단말 장치는 사용자 1과 사용자 2의 동작을 일정 시간 모니터링하면서 누가 보다 운동을 잘하였지 평가하는 정보를 출력할 수도 있다.In FIG. 9, the terminal device may monitor the operation for each of the user 1 and the user 2, and give feedback to the corresponding user when the lunge operation is incorrect. Further, the terminal device may output information for evaluating who performed better exercise while monitoring the operations of the user 1 and the user 2 for a predetermined time.
본 실시례 및 본 명세서에 첨부된 도면은 전술한 기술에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 전술한 기술의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시례는 모두 전술한 기술의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.The embodiments and the drawings attached to this specification are merely to clearly show a part of the technical idea included in the above-described technology, and those skilled in the art can easily make it within the scope of the technical idea included in the description and the drawings of the above-described technology. It will be apparent that both the inferred modifications and the specific embodiments are included in the scope of the above-described technology.
100 : 운동 자세 교정 시스템
110A, 110B, 110C, 100D : 웨어러블 기기
110 : 웨어러블 기기
111 : 모션 센서
112 : 통신 모듈
113 : 전원 장치
114 : AP
115 : 메모리
116 : 진동 모터
117 : 스피커
118 : LED
119 : 디스플레이 장치
120 : 단말 장치
121 : AP
122 : 메모리
123 : 저장 매체
124 : 통신 모듈
125 : 디스플레이 장치
126 : 진동 모터
127 : 스피커
128 : LED
129 : 전원 장치
150 : 서비스 서버100: exercise posture correction system
110A, 110B, 110C, 100D: Wearable Devices
110: wearable device
111: motion sensor
112: communication module
113: power supply
114: AP
115: memory
116: vibration motor
117: Speaker
118: LED
119 display device
120: terminal device
121: AP
122: memory
123: storage medium
124: communication module
125: display device
126: vibration motor
127: Speaker
128: LED
129 power unit
150: service server
Claims (12)
상기 단말 장치가 서로 다른 복수의 신체 부위에 위치한 복수의 웨어러블 기기로부터 움직임 정보를 수신하는 단계;
상기 단말 장치가 상기 움직임 정보를 이용하여 상기 복수의 신체 부위별로 가속도의 차이 및 기준점과의 각도를 연산하는 단계; 및
상기 단말 장치가 상기 복수의 신체 부위별 가속도 차이 및 각도를 기준으로 상기 동작 정보와 비교하여 사용자의 운동 자세를 판단하는 단계를 포함하되,
상기 움직임 정보는 웨어러블 기기의 식별자 및 웨어러블 기기가 측정한 센싱 데이터를 포함하고, 상기 움직임 정보는 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신의 애드버타이징(advertising) 패킷을 통해 전달되되,
상기 센싱 데이터는 상기 애드버타이징 패킷의 근접(proximity) UUID 필드에 포함되고,
상기 웨어러블 기기의 식별자는 상기 애드버타이징 패킷의 메이저(major) 필드 및 마이너(minor) 필드 중 어느 하나의 필드에 포함되고,
상기 웨어러블 기기가 속한 그룹에 대한 식별자는 상기 애드버타이징 패킷의 메이저(major) 필드 및 마이너(minor) 필드 중 상기 웨어러블 기기의 식별자가 포함되지 않은 나머지 하나의 필드에 포함되는 복수의 웨어러블 기기를 이용한 운동 자세 교정 방법.Obtaining, by the terminal device, motion information about a specific exercise motion;
Receiving, by the terminal device, motion information from a plurality of wearable devices located at a plurality of different body parts;
Calculating, by the terminal device, a difference in acceleration and an angle with a reference point for each of the plurality of body parts using the motion information; And
And determining, by the terminal device, an exercise posture of the user by comparing the motion information with respect to the acceleration difference and angle for each of the plurality of body parts.
The motion information includes an identifier of the wearable device and sensing data measured by the wearable device, and the motion information is transmitted through an advertising packet of BLE (Bluetooth Low Energy) communication.
The sensing data is included in a proximity UUID field of the advertising packet,
The identifier of the wearable device is included in any one of a major field and a minor field of the advertising packet.
The identifier for the group to which the wearable device belongs includes a plurality of wearable devices included in one of the major and minor fields of the advertising packet that does not include the identifier of the wearable device. Exercise posture correction method.
상기 웨어러블 기기로부터 근거리 무선 통신을 통해 수신한 상기 움직임 정보를 이용하여 상기 복수의 신체 부위별로 가속도의 차이 및 기준점과의 각도를 연산하고,
상기 복수의 신체 부위별 가속도 차이 및 각도를 기준으로 사전에 보유한 특정 운동 동작에 대한 동작 정보와 비교하여 사용자의 운동 자세를 판단하는 단말 장치를 포함하되,
상기 움직임 정보는 웨어러블 기기의 식별자 및 웨어러블 기기가 측정한 센싱 데이터를 포함하고, 상기 움직임 정보는 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신의 애드버타이징(advertising) 패킷을 통해 전달되되,
상기 센싱 데이터는 상기 애드버타이징 패킷의 근접(proximity) UUID 필드에 포함되고,
상기 웨어러블 기기의 식별자는 상기 애드버타이징 패킷의 메이저(major) 필드 및 마이너(minor) 필드 중 어느 하나의 필드에 포함되고,
상기 웨어러블 기기가 속한 그룹에 대한 식별자는 상기 애드버타이징 패킷의 메이저(major) 필드 및 마이너(minor) 필드 중 상기 웨어러블 기기의 식별자가 포함되지 않은 나머지 하나의 필드에 포함되는 복수의 웨어러블 기기를 이용한 운동 자세 교정 시스템.A plurality of wearable devices positioned at a reference position among a plurality of different body parts and obtaining motion information of the reference position; And
Using the motion information received from the wearable device through short-range wireless communication to calculate a difference in acceleration and an angle with a reference point for each of the plurality of body parts,
It includes a terminal device for determining the exercise posture of the user by comparing the motion information with respect to a specific exercise motion previously held on the basis of the acceleration difference and angle for each of the plurality of body parts,
The motion information includes an identifier of the wearable device and sensing data measured by the wearable device, and the motion information is transmitted through an advertising packet of BLE (Bluetooth Low Energy) communication.
The sensing data is included in a proximity UUID field of the advertising packet,
The identifier of the wearable device is included in any one of a major field and a minor field of the advertising packet.
The identifier for the group to which the wearable device belongs includes a plurality of wearable devices included in one of the major and minor fields of the advertising packet that does not include the identifier of the wearable device. Athletic posture correction system.
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