KR102382171B1 - 사용자의 운동 능력을 판단하는 단말 및 그 단말의 동작 방법 - Google Patents

사용자의 운동 능력을 판단하는 단말 및 그 단말의 동작 방법 Download PDF

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Abstract

사용자의 운동 능력을 판단하는 단말이 개시된다. 일 실시예는 사용자의 심박수 정보를 획득하고, 심박수 정보를 이용하여 심박수 정보 중에서 특징점을 검출하며, 특징점을 기초로 사용자의 운동 능력을 판단하기 위해 사용되는 정보를 획득할 수 있다.

Description

사용자의 운동 능력을 판단하는 단말 및 그 단말의 동작 방법{DEIVCE OF DETERMINING PERSONAL EXERCISE CAPABILITY OF USER AND METHOD THEREOF}
아래 실시예들은 사용자의 운동 능력을 판단하는 단말 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
트레드밀(Treadmill) 또는 에르고미터(Ergonometer)를 이용하여 운동하는 사용자의 호흡 가스를 분석하거나 혈액 내의 젖산 농도의 변화를 통해 사용자의 생체 신호가 변화하는 시점이 검출될 수 있고, 상기 검출을 통해 사용자의 운동 능력이 평가될 수 있다.
앞서 살펴본 바와 같이, 사용자의 운동 능력이 평가되기 위해서 트레드밀 또는 에르고미터와 같은 장비가 필요하고, 호흡 가스 또는 혈중의 젖산 농도의 분석을 위한 별도의 장비가 필요하다. 또한, 사용자의 운동 능력이 평가되기 위해서 사용자는 체력이 소진될 때까지 운동해야 한다.
대한민국 공개특허공보 제10-2013-0059778호(2013.06.07)
일 측에 따른 단말은 사용자의 심박수 정보를 획득하는 획득부; 상기 획득된 심박수 정보 중에서, 미리 정해진 방식을 이용하여 특징점(characteristic point) 를 검출하는 검출부; 및 상기 특징점에 기초하여, 상기 사용자의 운동 능력을 판단하기 위해 사용되는 판단 정보를 획득하는 판단부를 포함한다.
단말은 미리 설정된 방식에 따라 상기 사용자에게 시각적, 청각적, 및 촉각적 피드백 중 적어도 하나를 출력하는 출력부를 더 포함한다.
상기 출력부는, 상기 특징점이 검출되는 경우, 상기 시각적 지시, 청각적 지시, 및 촉각적 지시 중 적어도 하나의 출력을 중지한다.
상기 판단부는, 상기 특징점 및 상기 사용자의 신체 정보 중 적어도 하나를 이용하여 상기 사용자의 무산소 역치 정보와 대응하는 심박수 정보를 획득한다.
상기 판단부는, 상기 무산소 역치 정보와 대응하는 심박수 정보를 이용하여 상기 운동 능력을 판단한다.
상기 검출부는, 상기 사용자의 운동 부하에 따른 상기 심박수 정보의 변화를 이용하여 상기 특징점을 검출한다.
단말은 상기 판단 정보를 기초로 상기 운동 능력의 판단이 있는 경우, 상기 운동 능력에 따른 운동 가이드 정보를 제공하는 운동 가이드부를 더 포함한다.
상기 단말은 웨어러블 디바이스를 포함한다.
일 측에 따른 단말의 운동 능력 판단 방법은 사용자의 심박수 정보를 획득하는 단계; 상기 획득된 심박수 정보 중에서, 미리 정해진 방식을 이용하여 특징점을 검출하는 단계; 및 상기 특징점에 기초하여, 상기 사용자의 운동 능력을 판단하기 위해 사용되는 판단 정보를 획득하는 단계를 포함한다.
운동 능력 판단 방법은 미리 설정된 방식에 따라 상기 사용자에게 시각적, 청각적, 및 촉각적 피드백 중 적어도 하나를 출력하는 단계를 더 포함한다.
상기 출력하는 단계는, 상기 특징점이 검출되는 경우, 상기 시각적 지시, 청각적 지시, 및 촉각적 지시 중 적어도 하나의 출력을 중지하는 단계를 포함한다.
상기 운동 능력을 판단하는 단계는, 상기 특징점 및 상기 사용자의 신체 정보 중 적어도 하나를 이용하여 상기 사용자의 무산소 역치 정보와 대응하는 심박수 정보를 획득하는 단계를 포함한다.
상기 운동 능력을 판단하는 단계는, 상기 무산소 역치 정보와 대응하는 심박수 정보를 이용하여 상기 운동 능력을 판단한다.
상기 특징점을 검출하는 단계는, 상기 사용자의 운동 부하에 따른 상기 심박수 정보의 변화를 이용하여 상기 특징점을 검출하는 단계를 포함한다.
운동 능력 판단 방법은 상기 판단 정보를 기초로 상기 운동 능력의 판단이 있는 경우, 상기 운동 능력에 따른 운동 가이드 정보를 제공하는 단계를 더 포함한다.
상기 단말은 웨어러블 디바이스를 포함한다.
도 1은 일 실시예에 따른 단말을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 단말을 통해 운동 능력 평가를 설명하기 위한 도면이다.
도 3 내지 도 4는 일 실시예에 따른 특징점의 검출을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 내지 도 7은 일 실시예에 따른 점진적 운동 부하를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 단말의 운동 능력 평가 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
아래 설명하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 일 실시예에 따른 단말을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 단말(100)은 출력부(미도시), 획득부(110), 모니터링부(미도시), 검출부(120), 및 판단부(130)를 포함한다. 사용자는 일 실시예에 따른 단말(100)을 신체에 착용하고, 운동할 수 있다.
출력부는 운동하는 사용자에게 미리 설정된 방식에 따라 청각적 피드백을 출력할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 단말(100)을 손목에 착용하고 운동을 시작하는 경우, 출력부는 사용자가 운동을 시작한 시점부터 1분 동안 54번의 알림음을 사용자에게 출력할 수 있다. 1분이 경과한 후, 출력부는 다음 1분 동안 72번의 알림음을 사용자에게 출력할 수 있다. 단말(100)은 사용자의 운동 부하가 점진적으로 증가될 수 있도록 청각적 피드백의 출력 방식을 설정할 수 있다. 사용자는 알림음을 통해 운동의 운동 강도를 높일 수 있다.
또한, 출력부는 촉각적 피드백 및 시각적 피드백 중 적어도 하나를 사용자에게 출력할 수 있다. 예를 들어, 출력부는 미리 설정된 방식에 따라 진동이 출력되도록 진동 모터를 구동시킬 수 있다. 또한, 출력부는 미리 설정된 방식에 따라 광을 출력할 수 있다.
출력부는 사용자가 운동을 종료할 때까지, 사용자에게 시각적, 청각적, 및 촉각적 피드백 중 적어도 하나를 계속 출력할 수 있다. 후술하겠지만, 사용자의 심박수 정보 중에서 특징점이 검출되는 경우, 단말(100)은 사용자에게 운동 중지 요청의 메시지를 제공할 수 있고, 출력부는 시각적, 청각적, 및 촉각적 피드백의 출력을 중지할 수 있다.
획득부(110)는 사용자의 심박수 정보를 획득한다. 예를 들어, 획득부(110)는 PPG(PhotoPlethysmoGram) 센서와 같은 심박수 센서를 이용하여 사용자의 심박수 정보를 획득할 수 있다.
모니터링부는 사용자의 심박수 정보의 변화를 모니터링할 수 있다. 모니터링부는 심박수 정보의 변화를 모니터링하기 전에 획득된 심박수 정보를 전처리할 수 있다. 사용자의 심박수 정보는 시간에 따라 계속 변하므로, 모니터링부는 상기 변화를 용이하게 모니터링할 수 있도록 획득된 심박수 정보를 전처리(pre-processing)할 수 있다. 예를 들어, 모니터링부는 획득된 심박수 정보를 무빙 에버리지(moving average)할 수 있다.
또한, 사용자는 단말(100)을 착용한 상태에서 운동을 하고 있으므로, 단말(100)의 움직임이 발생할 수 있고, 모니터링부는 전처리를 통해 동잡음을 제거할 수 있다. 전처리된 심박수 정보를 이용하여 모니터링부는 심박수 정보의 변화를 모니터링할 수 있다.
검출부(120)는 획득된 심박수 정보 중에서 미리 정해진 방식을 이용하여 특징점(characteristic point)을 검출한다. 사용자가 단말(100)이 출력하는 청각적 피드백과 대응되게 운동 강도를 조절하는 경우, 사용자의 운동 부하는 점진적으로 증가할 수 있다. 검출부(120)는 사용자의 운동 부하에 따른 심박수 정보의 변화를 이용하여 특징점을 검출할 수 있다. 사용자의 운동 부하는 점진적으로 증가하는 동안, 사용자의 심박수 정보는 증가할 수 있다. 사용자의 심박수 정보의 변화는 실질적으로 일정할 수 있다. 사용자의 심박수 정보가 증가하다가 특징점에서 사용자의 심박수 정보가 급격하게 증가할 수 있는데, 검출부(120)는 사용자의 심박수 정보가 급격하게 증가하는 특징점을 검출할 수 있다.
예를 들어, 검출부(120)는 획득된 심박수 정보를 미분할 수 있다. 특징점에서 심박수 정보의 기울기가 변할 수 있고, 심박수 정보가 1차 미분되는 경우, 특징점에서 1차 미분은 피크를 나타낼 수 있다. 또한, 심박수 정보가 2차 미분되는 경우, 특징점에서의 2차 미분은 제로일 수 있다. 검출부(120)는 1차 미분을 통해 획득된 피크값과 대응하는 포인트를 특징점으로 결정할 수 있다. 또는, 검출부(120)는 2차 미분을 통해 획득된 제로값과 대응하는 포인트를 특징점으로 결정할 수 있다.
다른 일례로, 검출부(120)는 심박수 정보 및 상기 심박수 정보와 인접하게 획득한 심박수 정보 사이의 변화를 이용하여 특징점을 검출할 수 있다. 검출부(120)는 사용자가 운동을 시작한 시점부터 1분이 지난 시점(제1 포인트)에 획득한 심박수 정보, 1분 30초가 지난 시점(제2 포인트)에 획득한 심박수 정보, 및 2분이 지난 시점(제3 포인트)에 획득한 심박수 정보의 변화를 확인할 수 있다. 제1 포인트와 제2 포인트 사이의 심박수 정보의 변화가 제2 포인트와 제3 포인트 사이의 심박수 정보의 변화와 동일하거나 실질적으로 동일한 경우, 검출부(120)는 제1 포인트, 제2 포인트, 및 제3 포인트에서 특징점이 없다고 결정할 수 있다. 제2 포인트와 제3 포인트 사이의 심박수 정보의 변화가 제1 포인트와 제2 포인트 사이의 심박수 정보의 변화보다 큰 경우, 검출부(120)는 제2 포인트에서 특징점이 있다고 추정할 수 있다.
또 다른 일례로, 검출부(120)는 미리 설정된 임계값을 이용하여 특징점을 검출할 수 있다. 사용자의 심박수 정보는 단말(100)과 통신하는 서버 및/또는 단말(100)에 저장될 수 있다. 단말(100)은 저장된 심박수 정보를 이용하여 심박수 정보의 변화 또는 심박수 정보의 기울기가 증가하는 포인트를 찾을 수 있다. 단말(100)은 상기 포인트와 대응하는 변화값을 임계값으로 설정할 수 있다. 단말(100)은 운동하는 사용자의 심박수 정보의 변화가 임계값 부근에 도달하거나 임계값을 초과하는 경우, 임계값 부근에 도달한 포인트 또는 임계값을 초과한 포인트를 특징점으로 결정할 수 있다.
검출부(120)는 특징점의 검출을 통해 특징점에서의 심박수 정보를 획득할 수 있다.
전술한 특징점을 검출하는 방식은 일 실시예에 따른 예시적인 사항일 뿐, 특징점을 검출하는 방식은 전술한 사항으로 한정되지 않는다.
판단부(130)는 검출된 특징점에 기초하여, 사용자의 운동 능력을 판단하기 위해 사용하는 판단 정보를 획득한다. 판단부(130)는 특징점에서의 심박수 정보 및 사용자의 신체 정보 중 적어도 하나를 이용하여 사용자의 무산소 역치 정보와 대응하는 심박수 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 특징점에서의 심박수 정보가 130인 경우, 판단부(130)는 심박수 정보 130, 사용자의 나이, 키, 및 몸무게를 이용하여 특징점과 대응하는 제1 심박수 정보를 획득할 수 있다. 판단부(130)는 미리 정의된 관계를 이용하여 제1 심박수 정보로부터 사용자의 환기 역치(Ventilatory Threshold, VT) 정보와 대응하는 제2 심박수 정보를 획득할 수 있다. 판단부(130)는 제2 심박수 정보를 이용하여 사용자가 강한 강도의 운동을 할 수 있는지 또는 약한 강도의 운동을 할 수 있는지를 나타내는 운동 능력을 판단할 수 있다. 또는, 단말(100)은 제1 심박수 정보를 단말(100)과 연결된 서버 또는 다른 단말로 전송할 수 있고, 서버 또는 다른 단말로부터 제2 심박수 정보를 수신할 수 있다. 단말(100)은 수신한 제2 심박수 정보를 이용하여 사용자의 운동 능력을 판단할 수 있다.
다른 일례로, 판단부(130)는 특징점이 검출되기까지의 시간 정보를 획득할 수 있고, 상기 시간 정보를 이용하여 사용자의 운동 능력을 판단할 수 있다. 특징점의 검출이 오래 걸리는 경우, 판단부(130)는 사용자는 강한 운동 강도를 수행할 수 있다고 판단할 수 있다. 또한, 특징점의 검출 시간이 짧은 경우, 판단부(130)는 사용자는 강한 운동 강도를 수행할 수 없다고 판단할 수 있다.
단말(100)은 운동 능력에 따른 운동 가이드 정보를 제공하는 운동 가이드부를 더 포함할 수 있다. 단말(100)은 사용자의 운동 능력에 맞는 운동 가이드 정보를 생성할 수 있다. 또한, 단말(100)은 통신 인터페이스를 통해 운동 능력을 다른 단말 및/또는 서버로 전송할 수 있다. 다른 단말 및/또는 서버는 운동 능력에 맞는 운동 가이드 정보를 생성하고, 운동 가이드 정보를 단말(100)로 전송할 수 있다. 운동 가이드부는 단말(100)이 생성한 운동 가이드 정보 및 수신한 운동 가이드 정보 중 적어도 하나를 사용자에게 제공할 수 있다.
단말(100)의 통신 인터페이스는, 예를 들어, WLAN(Wireless LAN), WiFi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등의 무선 인터넷 인터페이스와 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication) 등의 근거리 통신 인터페이스를 포함할 수 있다. 통신 인터페이스는 외부와 통신을 수행할 수 있는 모든 인터페이스(예를 들어, 유선 인터페이스)를 나타낼 수 있다.
단말(100)은 디스플레이를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이는 플렉서블 디스플레이(flexible display)일 수 있다. 단말(100)은 획득된 심박수 정보를 디스플레이에 표시할 수 있다. 또한, 단말(100)은 사용자의 운동 부하가 증가할 수 있도록 디스플레이에 운동 속도를 높이라는 메시지를 출력할 수 있다. 사용자는 상기 메시지를 통해 운동 속도를 높일 수 있다. 또한, 단말(100)은 특징점이 검출되는 경우, 특징점에서의 심박수 정보 및 특징점을 검출하는데 걸린 시간을 디스플레이에 표시할 수 있다. 또한, 단말(100)은 특징점을 기초로 사용자의 운동 능력을 판단할 수 있고, 디스플레이에 사용자가 수행할 수 있는 운동의 최적 운동 강도를 표시할 수 있다. 또한, 단말(100)은 판단된 운동 능력에 따른 운동 가이드 정보를 디스플레이에 표시할 수 있다. 사용자가 단말(100)을 착용하고 운동하는 경우, 단말(100)은 운동 가이드 정보를 기초로 사용자에게 운동을 코칭할 수 있다.
사용자는 트레드밀 또는 에르고미터와 같은 운동 부하 장치를 이용하지 않고, 단말(100)을 통해 사용자 자신의 운동 능력을 확인할 수 있다. 또한, 사용자는 사용자 자신의 운동 능력을 확인하기 위해 체력을 소진할 때까지 운동을 하지 않고, 특징점이 검출될 때까지 운동을 할 수 있다. 또한, 사용자는 사용자 자신의 운동 능력을 확인하기 위해 호흡가스 분석을 위한 마스크를 착용하지 않을 수 있다. 또한, 사용자는 사용자 자신의 운동 능력을 확인하기 위해 혈중 젖산 농도 분석을 위한 혈액 테스트 장치를 이용하지 않을 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 단말을 통해 운동 능력 평가를 설명하기 위한 도면이다. 일 실시예에 따른 단말은 웨어러블 기기 또는 이동 단말을 포함할 수 있다.
사용자는 웨어러블 기기(210)를 손목에 착용할 수 있고, 이동 단말(220)을 소지한 상태에서 운동할 수 있다. 이 때, 이동 단말(220)은 출력 단자를 통해 이어폰과 연결될 수 있고, 이동 단말(220)은 이어폰을 통해 사용자에게 청각적 피드백을 제공할 수 있다. 사용자는 웨어러블 기기(210) 및/또는 이동 단말(220)에 저장된 운동 능력 측정 어플리케이션을 실행할 수 있다. 사용자가 운동을 시작하는 경우, 웨어러블 기기(210)는 웨어러블 기기(210)와 페어링된 이동 단말(220)에게 청각적 피드백의 출력을 요청할 수 있다. 또는, 웨어러블 기기(210)는 사용자에게 청각적 피드백을 출력할 수 있다.
사용자는 청각적 피드백과 대응되게 사용자 자신의 운동 부하를 조절할 수 있다. 청각적 피드백은 미리 설정된 방식에 따라 출력될 수 있다. 예를 들어, 운동 시작 시점부터 1분 동안 54번의 비트음이 출력될 수 있고, 다음 1분 동안 72번의 비트임이 출력될 수 있다. 운동 시작 시점부터 2분이 경과한 경우, 2분 동안 90번의 비트음이 출력될 수 있다.
웨어러블 기기(210)는 사용자의 심박수 정보를 획득할 수 있다. 사용자가 운동하고 있으므로, 사용자의 심박수 정보는 증가할 수 있다. 웨어러블 기기(210)는 페어링된 이동 단말(220)에게 심박수 정보를 전송할 수 있다. 웨어러블 기기(210) 및/또는 이동 단말(220)은 심박수 정보의 변화를 모니터링할 수 있다. 모니터링을 기초로 웨어러블 기기(210) 및/또는 이동 단말(220)은 심박수 정보가 급격하게 변화하는 포인트를 검출할 수 있다. 웨어러블 기기(210) 및/또는 이동 단말(220)은 사용자의 심박수 정보 중에서 심박수 정보의 기울기가 변하는 포인트인 특징점(230)을 검출할 수 있다.
특징점(230)에서의 심박수 정보, 사용자의 키, 몸무게, 및 나이를 이용하여 웨어러블 기기(210) 및/또는 이동 단말(220)은 특징점(230)과 대응하는 제1 심박수 정보를 획득할 수 있다. 웨어러블 기기(210) 및/또는 이동 단말(220)은 미리 정의된 관계를 이용하여 제1 심박수 정보로부터 사용자의 무산소 역치 정보와 대응하는 제2 심박수 정보를 획득할 수 있다.
예를 들어, 무산소 역치 정보는 환기 역치 정보일 수 있다. 사용자가 점증 부하 운동을 수행하는 경우, 사용자의 최대산소섭취량의 50 내지 75 퍼센트까지 사용자의 환기량은 일정하게 증가할 수 있다. 사용자의 환기량이 일정하게 증가하다가 사용자의 환기량이 급격하게 증가하는 포인트가 있고, 상기 포인트가 사용자의 환기 역치 정보를 나타낼 수 있다. 웨어러블 기기(210) 및/또는 이동 단말(220)은 제1 심박수 정보를 이용하여 사용자의 환기량이 급격하게 증가하는 포인트와 대응하는 제2 심박수 정보를 획득할 수 있다..
웨어러블 기기(210) 및/또는 이동 단말(220)은 사용자가 체력이 소진될 때까지 운동하지 않아도 체력이 소진될 때까지 운동한 후 분석된 심박수 정보와 실질적으로 동일한 심박수 정보를 획득할 수 있다.
웨어러블 기기(210) 및/또는 이동 단말(220)은 제2 심박수 정보를 이용하여 사용자의 운동 능력을 판단할 수 있다. 웨어러블 기기(210) 및/또는 이동 단말(220)은 사용자가 높은 강도의 운동을 수행할 수 있는지 또는 낮은 강도의 운동을 수행할 수 있는지 확인할 수 있다.
도 3 내지 도 4는 일 실시예에 따른 특징점의 검출을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 특징점은 심박수 정보의 미분을 통해 검출될 수 있다. 사용자가 운동하는 경우, 단말은 도 3의 (a)로 나타나는 심박수 정보를 획득할 수 있다. 특정 시점(310)에서, 사용자의 심박수는 급격하게 증가할 수 있다.
단말은 심박수 정보를 1차 미분할 수 있고, 1차 미분의 결과는 도 3의 (b)로 나타날 수 있다. 특정 시점(310)에서 1차 미분의 결과는 피크값을 가질 수 있다. 단말은 1차 미분의 결과가 감소하기 시작하는 시점을 식별할 수 있고, 상기 식별을 통해 1차 미분의 피크값을 검출할 수 있다.
단말은 심박수 정보를 2차 미분할 수 있다. 2차 미분의 결과는 도 3의 (c)로 나타날 수 있다. 특정 시점(310)에서 2차 미분의 결과는 제로일 수 있다. 단말은 2차 미분의 결과가 음수가 되는 지점을 식별할 수 있고, 상기 식별을 통해 2차 미분의 결과가 제로가 되는 지점을 확인할 수 있다.
단말은 1차 미분의 결과가 피크가 되는 지점 또는 2차 미분의 결과가 제로가 되는 지점을 특징점으로 결정할 수 있다. 단말은 1차 미분의 결과를 모니터링할 수 있고, 모니터링 결과 1차 미분의 결과가 감소하는 지점을 식별할 수 있다. 상기 식별을 통해 단말은 특징점을 검출할 수 있다. 또는, 단말은 2차 미분의 결과를 모니터링할 수 있고, 모니터링 결과 2차 미분의 결과가 음수가 되는 지점을 식별할 수 있다. 단말은 상기 식별을 통해 특징점을 검출할 수 있다. 특징점이 검출되는 경우, 단말은 사용자에게 운동 중지를 나타내는 메시지를 출력할 수 있고, 사용자가 운동하는 동안 계속적으로 출력되던 피드백의 출력을 중지할 수 있다.
도 3을 통해 기술된 사항은 일 실시예에 따른 예시적인 사항일 뿐, 특징점의 검출이 도 3을 통해 기술된 사항으로 한정되지 않는다.
도 4를 참조하면, 단말이 획득한 사용자의 심박수 정보가 도시된다.
심박수 정보(410) 내지 심박수 정보(460) 각각은 미리 정해진 시간 동안(예를 들어, 1분 동안) 획득된 심박수 정보의 평균값일 수 있다. 예를 들어, 심박수 정보(410)는 운동 시작 시점부터 1분 동안 획득된 심박수 정보의 에버리지일 수 있고, 심박수 정보(420) 내지 심박수 정보(460)은 무빙 에버리지에 기초한 값일 수 있다.
심박수 정보(420)와 심박수 정보(410) 사이의 차이(?HR1)는 심박수 정보(430)과 심박수 정보(420) 사이의 차이(?HR2)와 실질적으로 동일할 수 있다. 심박수 정보(450)과 심박수 정보(440) 사이의 차이(?HR3)는 심박수 정보(460)과 심박수 정보(450) 사이의 차이(?HR4)와 상이할 수 있다. 심박수 정보(460)와 심박수 정보(450) 사이의 차이(?HR4)가 심박수 정보(450)과 심박수 정보(440) 사이의 차이(?HR3)보다 큰 경우, 단말은 심박수 정보(450)과 심박수 정보(460) 사이에서 사용자의 심박수 정보가 크게 변하는 것을 확인할 수 있다. 단말은 상기 확인을 기초로 심박수 정보(450)를 특징점으로 결정할 수 있다. 또는, 단말은 상기 확인을 기초로 심박수 정보(450)과 심박수 정보(460) 사이에 있는 사용자의 심박수 정보를 특징점으로 결정할 수 있다.
특징점의 결정이 있는 경우, 단말은 운동하는 사용자에게 운동 중지를 요청하는 메시지를 출력할 수 있다.
도 4를 통해 기술된 사항은 일 실시예에 따른 예시적인 사항일 뿐, 특징점의 검출이 도 4를 통해 기술된 사항으로 한정되지 않는다.
도 5 내지 도 7은 일 실시예에 따른 점진적 운동 부하를 설명하기 위한 도면이다.
사용자는 트레드밀과 같은 운동 부하 장치를 이용하지 않고, 도 5 내지 도 7에 도시된 운동을 통해 사용자 자신의 운동 능력을 확인할 수 있다.
도 5를 참조하면, 셔틀런이 도시된다. 셔틀런은 미리 정해진 거리를 왕복해서 달리는 운동을 의미할 수 있다.
단말을 착용한 사용자는 미리 정해진 거리를 왕복한다. 이 때, 단말은 미리설정된 방식에 따라 사용자에게 비트음을 출력할 수 있다. 단말은 사용자의 운동 부하가 점진적으로 증가될 수 있도록 비트음의 출력 방식을 설정할 수 있다.
사용자의 셔틀런으로 인해 사용자의 심박수 정보는 증가할 수 있다. 단말은 사용자의 심박수 정보가 급격히 증가하는 포인트를 검출할 수 있다. 포인트의 검출이 있는 경우, 단말은 사용자에게 셔틀런의 중지 요청을 나타내는 메시지를 출력할 수 있다. 예를 들어, 단말은 사용자에게 진동을 제공할 수 있고, 운동을 종료하라는 알림음을 제공할 수 있다.
단말은 상기 포인트를 이용하여 사용자의 운동 능력을 판단할 수 있다.
도 6을 참조하면, 스텝 운동이 도시된다. 스텝 운동은 사용자의 계단을 오르고 내리는 동작을 의미할 수 있다.
사용자는 단말을 통해 출력되는 비트음에 맞춰 스텝 운동을 수행할 수 있다. 단말은 비트음의 출력 속도를 증가시킬 수 있고, 출력되는 비트음에 맞춰 스텝 운동을 수행하는 사용자의 운동 부하는 점진적으로 증가할 수 있다. 운동 부하의 증가에 따라 사용자의 심박수 정보는 증가할 수 있고, 특정 시점에서 사용자의 심박수 정보는 급격하게 증가할 수 있다. 단말은 심박수 정보가 급격하게 증가하는 포인트를 검출할 수 있다. 포인트의 검출이 있는 경우, 단말은 사용자에게 스텝 운동의 중지 요청을 나타내는 메시지를 출력할 수 있다.
도 7을 참조하면, 줄넘기 운동이 도시된다.
사용자는 단말을 착용하고, 줄넘기 운동을 수행할 수 있다. 사용자는 단말이 출력하는 진동에 맞춰 줄넘기 운동을 수행할 수 있다. 단말은 사용자의 심박수 정보를 모니터링할 수 있고, 모니터링에 기초하여, 심박수 정보가 급격하게 변하는 포인트를 검출할 수 있다.
도 5 내지 도 7에 도시된 운동은 일 실시예에 따른 예시적인 사항일 뿐, 점진적 운동 부하는 도 5 내지 도 7을 통해 기술된 사항으로 한정되지 않는다.
도 8는 일 실시예에 따른 단말의 운동 능력 평가 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 단말은 웨어러블 디바이스 및 이동 단말 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
단말은 사용자의 심박수 정보를 획득한다(810). 단말은 심박수 센서를 이용하여 심박수 정보를 획득할 수 있다.
단말은 획득된 심박수 정보 중에서, 미리 정해진 방식을 이용하여 특징점을 검출한다(820). 예를 들어, 단말은 사용자의 운동 부하에 따른 심박수 정보의 변화를 이용하여 특징점을 검출할 수 있다. 단말은 심박수 정보가 급격히 변하는 포인트를 특징점으로 검출할 수 있고, 특징점에서의 심박수 정보를 획득할 수 있다.
단말은 특징점에 기초하여, 사용자의 운동 능력을 판단하기 위해 사용되는 판단 정보를 획득한다(830). 예를 들어, 단말은 특징점 및 사용자의 신체 정보 중 적어도 하나를 이용하여 사용자의 무산소 역치 정보와 대응하는 심박수 정보를 획득할 수 있다. 단말은 특징점에서의 심박수 정보, 사용자의 키, 몸무게, 및 나이를 이용하여 사용자의 환기 역치와 대응하는 심박수 정보를 획득할 수 있다. 단말은 환기 역치와 대응하는 심박수 정보를 이용하여 사용자의 운동 능력을 판단할 수 있다.
또한, 단말은 미리 설정된 방식에 따라 상기 사용자에게 시각적, 청각적, 및 촉각적 피드백 중 적어도 하나를 출력할 수 있다. 단말은 특징점이 검출되는 경우, 시각적 지시, 청각적 지시, 및 촉각적 지시 중 적어도 하나의 출력을 중지할 수 있다.
단말은 판단 정보를 기초로 운동 능력의 판단이 있는 경우, 운동 능력에 따른 운동 가이드 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 단말은 미리 정의된 테이블을 참조하여 운동 능력에 따른 운동 가이드 정보를 제공할 수 있다. 또한, 단말은 운동 능력을 서버로 전송할 수 있고, 서버는 운동 능력을 이용하여 운동 가이드 정보를 생성할 수 있다. 단말은 서버로부터 운동 가이드 정보를 수신할 수 있고, 수신한 운동 가이드 정보를 제공할 수 있다.
도 1 내지 도 7을 통해 기술된 사항은 도 8을 통해 기술된 사항에 적용될 수 있으므로, 상세한 설명을 생략한다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (16)

  1. 사용자의 운동 부하를 점진적으로 증가시키기 위한 시각적, 청각적, 및 촉각적 피드백 중 적어도 하나를, 미리 설정된 방식에 따라 상기 사용자에게 출력하는 출력부;
    상기 사용자의 심박수 정보를 획득하는 획득부;
    상기 피드백에 기초한 상기 운동 부하의 증가에 따라, 상기 획득된 심박수 정보의 기울기(gradient)가 변하는 포인트에 대응하는 특징점(characteristic point)을 검출하는 검출부;
    상기 특징점이 검출되기까지의 경과 시간(elapsed time)을 판단하고, 상기 특징점 및 상기 경과 시간에 기초하여, 상기 사용자의 운동 능력을 판단하기 위해 사용되는 판단 정보를 획득하는 판단부; 및
    상기 운동 능력에 따른 운동 가이드 정보를 제공하는 운동 가이드부
    를 포함하고,
    상기 특징점이 검출되는 경우, 상기 출력부는 상기 시각적, 청각적, 및 촉각적 피드백 중 적어도 하나의 출력을 중지하는,
    사용자의 운동 능력을 판단하는 단말.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 판단부는,
    상기 특징점 및 상기 사용자의 신체 정보 중 적어도 하나를 이용하여 상기 사용자의 무산소 역치 정보와 대응하는 심박수 정보를 획득하는,
    사용자의 운동 능력을 판단하는 단말.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 판단부는,
    상기 무산소 역치 정보와 대응하는 심박수 정보를 이용하여 상기 운동 능력을 판단하는,
    사용자의 운동 능력을 판단하는 단말.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 단말은 웨어러블 디바이스를 포함하는,
    사용자의 운동 능력을 판단하는 단말.
  9. 사용자의 운동 부하를 점진적으로 증가시키기 위한 시각적, 청각적, 및 촉각적 피드백 중 적어도 하나를, 미리 설정된 방식에 따라 상기 사용자에게 출력하는 단계;
    상기 사용자의 심박수 정보를 획득하는 단계;
    상기 피드백에 기초한 상기 운동 부하의 증가에 따라, 상기 획득된 심박수 정보의 기울기(gradient)가 변하는 포인트에 대응하는 특징점을 검출하는 단계;
    상기 특징점이 검출되기까지의 경과 시간(elapsed time)을 판단하고, 상기 특징점 및 상기 경과 시간에 기초하여, 상기 사용자의 운동 능력을 판단하기 위해 사용되는 판단 정보를 획득하는 단계;
    상기 운동 능력에 따른 운동 가이드 정보를 제공하는 단계; 및
    상기 특징점이 검출되는 경우, 상기 시각적 지시, 청각적 지시, 및 촉각적 지시 중 적어도 하나의 출력을 중지하는 단계
    를 포함하는,
    사용자의 운동 능력을 판단하는 단말의 동작 방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제9항에 있어서,
    상기 운동 능력을 판단하는 단계는,
    상기 특징점 및 상기 사용자의 신체 정보 중 적어도 하나를 이용하여 상기 사용자의 무산소 역치 정보와 대응하는 심박수 정보를 획득하는 단계
    를 포함하는,
    사용자의 운동 능력을 판단하는 단말의 동작 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 운동 능력을 판단하는 단계는,
    상기 무산소 역치 정보와 대응하는 심박수 정보를 이용하여 상기 운동 능력을 판단하는,
    사용자의 운동 능력을 판단하는 단말의 동작 방법.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제9항에 있어서,
    상기 단말은 웨어러블 디바이스를 포함하는,
    사용자의 운동 능력을 판단하는 단말의 동작 방법.
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