KR102404849B1

KR102404849B1 - Exercise monitoring method using smart leggings

Info

Publication number: KR102404849B1
Application number: KR1020200120174A
Authority: KR
Inventors: 최현희; 윤선정
Original assignee: 동서대학교 산학협력단
Priority date: 2020-09-18
Filing date: 2020-09-18
Publication date: 2022-06-02
Also published as: KR20220037565A

Abstract

본발명은 스마트 레깅스를 이용한 운동모니터링 방법에 관한 것으로, 센서가 설치되는 스마트 레깅스를 착용하는 단계;
스마트 레깅스의 늘어나는 정도를 센서에서 측정하고 센서는 제어부에 신호를 전송하는 단계:를 포함하고,
또한, 상기 스마트 레깅스를 착용후 운동을 시작하면, 센서에서 근육의 변화를 측정하여 제어부에 전송하는 단계를 더 포함하며,
또한, 상기 스마트 레깅스 다수개의 절편인 패턴을 봉제하여 이루어지는 것으로,
본발명은 의복의 늘어나는 정도를 센서로 측정하여 체형과 운동의 정확성을 측정하게 되어, 체형교정을 하게 하며 올바른 운동자세로 운동하게 지시하는 현저한 효과가 있다.The present invention relates to a motion monitoring method using smart leggings, comprising: wearing smart leggings in which a sensor is installed;
Including: measuring the degree of stretching of the smart leggings from the sensor and the sensor transmitting a signal to the control unit;
In addition, when starting an exercise after wearing the smart leggings, the method further comprises the step of measuring a change in the muscle by a sensor and transmitting it to the control unit,
In addition, it is made by sewing a pattern that is a plurality of pieces of the smart leggings,
The present invention has a remarkable effect of measuring the degree of stretching of clothes with a sensor to measure the accuracy of the body shape and movement, correcting the body shape and instructing the exercise in the correct exercise posture.

Description

{Exercise monitoring method using smart leggings}

본발명은 스마트 레깅스를 이용한 운동모니터링 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 의복의 늘어나는 정도를 센서로 측정하여 체형과 운동의 정확성을 측정하게 되어, 체형교정을 하며 올바른 운동자세로 운동하게 지시하는 스마트 레깅스를 이용한 운동모니터링 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of monitoring exercise using smart leggings, and more specifically, a smart method that measures the degree of stretching of clothes with a sensor to measure the accuracy of body shape and movement, corrects the body shape and instructs exercise in the correct exercise posture It relates to an exercise monitoring method using leggings.

일반적으로 운동시 운동종류마다 각각 다른 근육을 사용하며, 위 근육의 이용정도를 파악하면, 운동경기력 향상 등에 도움이 되며, 일례로서, 종래기술인 공개특허공보 공개번호 10-2011-0040648호에는 대상체를을 이용한 의복압 측정 장치에 있어서, 대상체의 각 신체 부위에 각각 설치되는 복수의 의복압 측정센서;In general, different muscles are used for each type of exercise during exercise, and if the degree of use of the above muscles is understood, it is helpful to improve athletic performance and the like. A clothing pressure measurement apparatus using

상기 복수의 의복압 측정센서 각각의 출력을 수집하고, 수집한 의복압 측정센서의 출력을 설정 조건에 따라 사용자 단말에게 전송하는 데이터 수집보드; 및a data collection board that collects the outputs of each of the plurality of clothes pressure measuring sensors and transmits the collected outputs of the clothes pressure measuring sensors to a user terminal according to a set condition; and

상기 데이터 수집보드에서 전송한 압력 신호를 수신하고, 상기 대상체에 착용된 의복에 대한 의복압 상태를 진단하는 사용자 단말을 포함하는 대상체를 이용한 의복압 측정 장치가 공개되어 있다.A clothing pressure measuring apparatus using an object including a user terminal for receiving a pressure signal transmitted from the data collection board and diagnosing a clothing pressure state on clothes worn on the object is disclosed.

또한, 등록특허공보 등록번호 10-1877171호에는 절연성 원단 및 상기 절연성 원단에 배치되는 적어도 하나의 전도사가 일체로 형성된 원단부 상에 의복의 패턴을 형성시키는 단계 (a);In addition, the step (a) of forming a pattern of clothes on an insulating fabric and at least one conductive yarn disposed on the insulating fabric integrally formed thereon;

상기 의복의 패턴 내부의 적어도 하나의 위치에 전도성 용액으로 생성된 적어도 하나의 스트레인 센서를 부착하는 단계 (b);(b) attaching at least one strain sensor created with a conductive solution to at least one location inside the pattern of the garment;

상기 적어도 하나의 스트레인 센서가 부착된 원단부을 봉제하는 단계 (c); 및 상기 적어도 하나의 스트레인 센서에서 감지된 센싱 정보를 외부의 단말 장치로 전송하기 위한 통신 모듈을 부착하는 단계 (d);를 더 포함하되, 상기 적어도 하나의 스트레인 센서는 상기 전도성 용액 내의 전도성 입자간의 거리 변화에 의해 저항이 변화하여 사용자의 근육 활동을 감지하며, 상기 패턴 내부의 적어도 하나의 전도사 각각의 일단은 상기 적어도 하나의 스트레인 센서와 연결되고, 상기 패턴 내부의 적어도 하나의 전도사 각각의 타단은 상기 통신 모듈과 연결되며, 상기 단계 (b)는, 시린지를 이용하여 상기 전도성 용액을 물에 가라앉히는 단계 (b1); 상기 물에 가라앉힌 전도성 용액을 이용하여 상기 적어도 하나의 스트레인 센서를 생성하는 단계 (b2); 및 박음질을 이용하여 상기 적어도 하나의 스트레인 센서를 상기 적어도 하나의 위치에 부착하는 단계 (b3);를 포함하는 것을 특징으로 하는 의복형 웨어러블 디바이스의 제조 방법이 공개되어 있다.(c) sewing the distal end to which the at least one strain sensor is attached; and (d) attaching a communication module for transmitting the sensing information sensed by the at least one strain sensor to an external terminal device; The resistance is changed by the distance change to detect the user's muscle activity, and one end of each of the at least one conductor inside the pattern is connected to the at least one strain sensor, and the other end of each of the at least one conductor inside the pattern is It is connected to the communication module, and the step (b) includes: (b1) immersing the conductive solution in water using a syringe; generating the at least one strain sensor using the conductive solution submerged in water (b2); and (b3) attaching the at least one strain sensor to the at least one position using a stitching.

그러나 상기 종래기술들은 단지 운동시 사용되는 근육을 파악하는 정도이고 이러한 파악된 수치를 활용하여 올바른 운동요법을 제시하지 못하고 근육을 파악하는 정도도 부정확한 단점이 있었다.However, the prior art has a disadvantage in that only the muscles used during exercise are grasped, and the correct exercise therapy cannot be suggested using these figures, and the degree of understanding the muscles is also inaccurate.

따라서 본발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 본발명은 의복의 늘어나는 정도를 센서로 측정하여 체형과 운동의 정확성을 측정하게 되어, 체형교정을 하게 하며 올바른 운동자세로 운동하게 지시하는 스마트 레깅스를 이용한 운동모니터링 방법을 제공하고자 하는 것이다.Therefore, the present invention has been devised to solve the above problems, and the present invention measures the degree of stretching of clothes with a sensor to measure the accuracy of the body shape and movement, correcting the body shape and instructing to exercise in the correct exercise posture. The purpose of this study is to provide a method for monitoring exercise using smart leggings.

본발명은 스마트 레깅스를 이용한 운동모니터링 방법에 관한 것으로, 센서가 설치되는 스마트 레깅스를 착용하는 단계;The present invention relates to a motion monitoring method using smart leggings, comprising: wearing smart leggings in which a sensor is installed;

스마트 레깅스의 늘어나는 정도를 센서에서 측정하고 센서는 제어부에 신호를 전송하는 단계:를 포함하는 것을 특징으로 한다.Measuring the degree of stretching of the smart leggings by the sensor and the sensor transmitting a signal to the control unit: characterized in that it includes.

또한, 상기 스마트 레깅스를 착용후 운동을 시작하면, 센서에서 근육의 변화를 측정하여 제어부에 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, it is characterized in that the method further comprises the step of measuring a change in muscle from a sensor and transmitting it to a control unit when the exercise starts after wearing the smart leggings.

또한, 상기 스마트 레깅스 다수개의 절편인 패턴을 봉제하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the smart leggings is characterized in that it is made by sewing a pattern that is a plurality of pieces.

따라서 본발명은 의복의 늘어나는 정도를 센서로 측정하여 체형과 운동의 정확성을 측정하게 되어, 체형교정을 하게 하며 올바른 운동자세로 운동하게 지시하는 현저한 효과가 있다.Therefore, the present invention has a remarkable effect of measuring the degree of stretching of clothes with a sensor to measure the accuracy of the body shape and movement, correcting the body shape and instructing the exercise in the correct exercise posture.

도 1은 본발명 스마트 레깅스를 이용한 운동모니터링 계통도1 is a system diagram of exercise monitoring using smart leggings of the present invention;

본발명을 첨부도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본발명 스마트 레깅스를 이용한 운동모니터링 계통도이다.The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings as follows. 1 is a system diagram of exercise monitoring using smart leggings of the present invention.

본발명은 스마트 레깅스 시스템에 관한 것으로, 의복의 늘어나는 정도를 센서로 측정하여 몸의 체형을 측정하는 것이다.The present invention relates to a smart leggings system, and measures the body shape by measuring the degree of stretching of clothes with a sensor.

또한 운동시 의복의 늘어나는 정도를 측정하여 근력사용정도를 측정하는 것이다.In addition, the degree of stretching of clothes during exercise is measured to measure the degree of use of muscle strength.

또한, 관절부위는 의복에 구멍을 형성하고 섬유천으로 덧대는 것이다.In addition, the joint part is to form a hole in the garment and to be padded with fabric.

또한, 상기 센서는 길이변위를 전기신호로 변환하는 관용의 길이변위측정센서이며, 길이변위측정센서는 상기 신호를 제어부로 전송하고 제어부는 상기 전기신호를 읽어서 디스플레이에 표시하는 것이다.In addition, the sensor is a conventional length displacement measurement sensor that converts the length displacement into an electrical signal, the length displacement measurement sensor transmits the signal to the control unit, and the control unit reads the electrical signal and displays it on the display.

또한, 상기 제어부는 전기신호를 분석하여 설정치 이상인 경우 경보를 울리는 것이다.In addition, the control unit analyzes the electrical signal and sounds an alarm when the set value is higher than the set value.

또한, 관절부위는 구멍을 형성하고 섬유천으로 덧대는 것이다.In addition, the joint is to form a hole and to be padded with fabric.

본발명은 의복의 늘어나는 정도를 센서로 측정하여 몸의 체형을 측정한다.The present invention measures the body shape by measuring the degree of stretching of clothes with a sensor.

그리고 운동시 근육의 팽창에 의해 섬유의 늘어나는 정도를 측정하여 근력사용정도를 측정할 수 있다.In addition, by measuring the degree of fiber elongation due to muscle expansion during exercise, the degree of use of muscle strength can be measured.

섬유는 나일론 등 극세사로서, 방사시 외부에 금속재질, 특히 동이 코팅되거나 하여 , 전기가 흐를수 있게 되어 있다. 그리고 동 자체만으로 섬유사를 만들어 직조하여 천을 만들어 레깅스 의복을 만들 수 있다. 그러므로 착용자가 의복을 입으면 늘어난 부위가 발생하며 이는 섬유가 늘어난 것이므로 금속인 동섬유사가 변형되어 전류가 달라지므로 달라진 전류를 길이변위측정센서로 측정하면 운동 전, 후의 섬유의 늘어난 정도를 알 수 있고 이와 대응되는 근육의 팽창과 수축을 알 수 있으므로 해당 근육의 사용정도를 알 수 있다.The fiber is a microfiber such as nylon, and when spinning, a metal material, especially copper, is coated on the outside, so that electricity can flow. In addition, it is possible to make a textile yarn by itself and weave it to make a fabric to make leggings clothes. Therefore, when the wearer wears clothes, the stretched part occurs, and since the fiber is stretched, the metal copper fiber yarn is deformed and the current is changed. If the changed current is measured with a length displacement sensor, the extent of fiber stretching before and after exercise can be known. Since the corresponding muscle expansion and contraction can be known, the degree of use of the corresponding muscle can be known.

이를 위해 길이변위측정센서를 의복부위에 설치하여 사용하는 것으로, 상기 센서는 길이가 늘어난 정도를 전류 등 신호로 변환시키는 것이므로 상기 센서는 신호로 제어부로 전송하고 제어부는 상기 전기신호를 읽어서 디스플레이에 표시한다. 제어부와 디스플레이는 별도로 제작하여 허리 끈에 부착할 수 있다.To this end, a length displacement measuring sensor is installed and used in the clothing part, and since the sensor converts the length increase into a signal such as a current, the sensor transmits the signal to the control unit, and the control unit reads the electrical signal and displays it on the display do. The control unit and the display can be separately manufactured and attached to the waist strap.

상기 제어부는 전기신호를 분석하여 설정치 이상인 경우 경보를 울리게 한다. 상기 경보기인 스피커도 별도로 제작하여 허리 끈에 부착할 수 있다.The control unit analyzes the electrical signal and sounds an alarm when the set value is higher than the set value. The speaker, which is the alarm, may be separately manufactured and attached to the waist strap.

특히 인체의 관절부위는 구멍을 형성하고 별도의 패턴인 섬유천으로 덧대어 사용한다.In particular, the joint part of the human body forms a hole and is padded with a separate pattern, textile cloth.

의복은 다수개의 절편인 패턴들로 구성되며, 상기 패턴들을 봉제하여 레깅스 의복을 제작한다. 그리고 각 패턴은 섬유사의 재질이 나일론, pet 등으로 달라 인장강도가 다르게 한다. 그러므로 레깅스를 착용자가 착용하면 주로 관절중심으로 늘어나는 정도가 달라진다. 예로서 팔꿈치 경우 운동을 하면 근육이 이완내지 수축하면서 팽창되거나 수축되고 레깅스의 패턴을 늘리게 된다. 팔꿈치주위의 상하완의 레깅스 패턴들의 늘어나는 정도가 각각 달라진다. 그리고 각각의 패턴에 부착된 센서로 늘어난 정도인 장력을 측정하면 팔운동시 팔꿈치주위근육 사용의 적정성을 알 수 있다. 그리고 덤벨 등 하중을 쥐고 힘을 가하면 이두, 삼두박근 등 해당 근육이 작용하면서 그 부위 패턴의 늘어나는 정도가 변경된다. 따라서 처음 운동시작전 의복을 입은 상태에서 입기전보다 늘어난 수치에서 운동을 마친후 늘어난 수치를 다시 측정하여 대비하면 해당 근육에 힘이 가해져 팽창된 정도를 알 수 있다. 그리고 다른 근육의 늘어난 정도와 비교하면 올바른 근육이 올바르게 사용되었는지를 알 수 있다.The clothes are composed of a plurality of patterns, which are fragments, and the patterns are sewn to produce leggings clothes. And each pattern has different tensile strength because the material of the fiber yarn is nylon, pet, etc. Therefore, when the wearer wears leggings, the degree of stretching mainly at the center of the joint changes. For example, in the case of the elbow, when exercising, the muscle relaxes or contracts while expanding or contracting, and the pattern of the leggings is increased. The degree of stretching of the upper and lower arm leggings patterns around the elbow is different. And by measuring the tension, which is the degree of stretching, with the sensor attached to each pattern, it is possible to know the appropriateness of using the muscles around the elbow during arm exercise. And if you hold a load such as a dumbbell and apply force, the corresponding muscles such as the biceps and triceps work, and the degree of stretching of the pattern in that area is changed. Therefore, in the state of wearing clothes before the first exercise, if you measure the increased value again after you finish the exercise from the higher value than before wearing it, you can know the degree of expansion due to the force applied to the relevant muscle. And if you compare it with the stretch of other muscles, you can tell if the right muscles are being used correctly.

그리고 상기 레깅스 패턴에는 각각 엘이디를 설치하여, 제어부는 적정치를 초과하였다고 판단하면, 엘이디를 점등하여 착용자에게 경고를 하여 자세를 바로잡게 한다. 그리고 센서의 길이변화 측정값에는 한계가 있으며 이를 초과하면 센서가 고장이 나므로 센서의 최대치에 도달하였다고 판단되면 제어부는 경보수단인 스피커를 울려서 운동을 멈추게 한다.And LEDs are installed in each of the leggings patterns, and when the controller determines that the appropriate value is exceeded, the LED is turned on to warn the wearer to correct the posture. In addition, there is a limit to the measurement value of the change in length of the sensor, and when it is exceeded, the sensor malfunctions.

또한 압력센서를 길이변위측정센서와 같이 패턴내에 삽입설치하여, 근육을 사용할시 압력이 변화하는 값을 제어부에서 신호를 받아 측정할 수 있다. 그러므로 길이변형과 압력변화를 동시에 모니터링할 수 있고 길이변형과 압력변화가 큰 차이가 나면 센서가 고장난 것으로 보고 측정을 다시 한다. 그리고 본발명은 통신모듈이 제어부에 설치되어 앱이 깔린 스마트폰이나 원격지의 서버컴퓨터와 통신할 수 있다. 원격지 서버에는 데이터베이스가 설치되어 몸무게, 운동형태, 근육사용에 따른 적정측정수치 등의 데이터가 내장되어 있어서 통신모듈에서 전송된 데이터는 보관되며, 표준치와 비교하여 교정지도에 사용된다.In addition, by inserting the pressure sensor into the pattern like the length displacement measuring sensor, the value of the pressure change when the muscle is used can be measured by receiving a signal from the control unit. Therefore, the length deformation and pressure change can be monitored at the same time, and if there is a large difference between the length deformation and the pressure change, the sensor is regarded as malfunctioning and measurement is performed again. And in the present invention, the communication module is installed in the control unit to communicate with a smartphone or a remote server computer on which the app is installed. A database is installed in the remote server, and data such as weight, exercise type, and appropriate measurement values according to muscle use are built-in.

로드셀인 압력센서는 특히 손바닥 등의 운동기구 파지부위치에 레깅스 패턴을 길게형성하여 레깅스 패턴위로 운동기구를 파지하게 하거나 별도의 장갑에 압력센서를 설치할 수 있다. 그리고 손바닥에 힘을 가하여 압력센서의 값이 높아질때 팔목 특히 상완의 이두, 삼두박근 등의 해당 운동근육의 변화를 측정한다. 이때 손바닥의 가해지는 압력변화값과 상완부의 해당근육의 비례정도를 제어부에서는 파악할 수 있다. 그러므로 손바닥에 힘이 충분히 가해지는 데도 불구하고 이두박근 등의 해당근육의 팽창이 설정치에 미달되면 이는 이두박근의 발달이 약하거나 이두, 삼두박근이 아닌 다른 근육에 힘이 잘못 가해지는 것으로 판단된다. 착용자 본인의 이전 데이터가 저장되어 있으면, 저번 데이터와 비교하여 동일한 압력값에서의 이두, 삼두박근 등의 해당근육의 팽창도를 비교하면, 이두박근의 발달이나, 잘못된 운동자세에 의한 이두, 삼두박근의 잘못된 사용을 알 수 있다.In particular, the pressure sensor, which is a load cell, forms a long leggings pattern at the position of the gripping part of the exercise equipment such as the palm, so that the exercise equipment is gripped on the leggings pattern, or a pressure sensor can be installed in a separate glove. Then, when the pressure sensor value increases by applying a force to the palm, changes in the corresponding motor muscles such as the biceps and triceps muscles of the wrist, especially the upper arm, are measured. At this time, the control unit can grasp the proportionality between the pressure change value applied by the palm and the corresponding muscle of the upper arm. Therefore, even though sufficient force is applied to the palm, if the expansion of the relevant muscle, such as the biceps, does not reach the set value, it is judged that the development of the biceps muscle is weak or that the force is applied incorrectly to the muscles other than the biceps and triceps. If the wearer's own previous data is stored, if the degree of expansion of the relevant muscles such as the biceps and triceps at the same pressure value is compared with the previous data, the development of the biceps or the biceps and triceps due to incorrect exercise posture Incorrect use can be seen.

1 : 센서 2 : 제어부
3 : 디스플레이 4 : 통신모듈
5 : 구멍1: sensor 2: control unit
3: Display 4: Communication module
5: hole

Claims

Wearing smart leggings to which sensors are installed;
Measuring the degree of stretching of the smart leggings by the sensor and the sensor transmitting a signal to the control unit: to include, and when the exercise starts after wearing the smart leggings, the sensor measures the muscle change and transmits it to the control unit, In the exercise monitoring method using smart leggings, the smart leggings are made by sewing patterns that are a plurality of slices,
The sensor is a conventional length displacement measurement sensor that converts the length displacement into an electrical signal, the length displacement measurement sensor transmits the signal to the control unit, the control unit reads the electrical signal and displays it on the display, and the joint part forms a hole and padded with textile cloth,
LEDs are installed in each of the leggings patterns, and when the control unit determines that the appropriate value is exceeded, the LED is turned on to warn the wearer to correct the posture, and since there is a limit to the measurement value of the length change of the sensor, if the limit is exceeded, the sensor If it is judged that the sensor has reached the maximum value because of a malfunction, the control unit sounds the speaker, which is an alarm means, to stop the movement.
In addition, by inserting the pressure sensor into the pattern like the length displacement measuring sensor, the value of the pressure change when the muscle is used can be measured by receiving a signal from the control unit, so that the length deformation and the pressure change can be monitored simultaneously, and the length deformation and pressure can be monitored. If there is a big difference in the change, the sensor is considered to be malfunctioning and measurement is performed again. Data of appropriate measurement values according to shape and muscle use are built-in, so the data transmitted from the communication module is stored, compared with the standard value, and used for calibration guidance.
The pressure sensor, which is a load cell, forms a long leggings pattern at the position of the palm, which is the gripping part of the exercise equipment, to hold the exercise equipment on the leggings pattern, or you can install a pressure sensor on a separate glove. Changes in the corresponding motor muscles of the biceps and triceps of , if the expansion of the corresponding motor muscle of the triceps muscle does not reach the set value, it is judged that the force is applied incorrectly to a muscle other than the corresponding motor muscle of the bicep and triceps of the upper arm Exercise monitoring method using smart leggings, characterized in that incorrect use due to exercise posture can be known

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