KR20080087773A

KR20080087773A - 다기능 운동량측정기를 이용한 운동통합 관리 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20080087773A
Application number: KR1020080081777A
Authority: KR
Inventors: 신동환; 윤진호
Original assignee: 테크온팜 주식회사
Priority date: 2008-08-21
Filing date: 2008-08-21
Publication date: 2008-10-01

Abstract

본 발명은 다기능운동량 측정기를 이용하여 사용자가 다양한 운동종목에서 자신이 수행한 운동량을 측정하고 이 데이터를 바탕으로 해당하는 운동종목에 대한 운동처방을 만들어서 사용자에게 제공하는 시스템에 관한 것이다.

사용자는 하나의 운동량측정기를 이용하여 다양한 운동종목(달리기, 걷기, 인라인스케이팅, 자전거 운동, 골프 등)의 운동량을 측정할 수 있고 이것을 바탕으로 운동통합관리 서버에서는 사용자가 수행한 운동종목에 따라서 적절한 운동처방을 받을 수 있는 서비스를 제공받을 수 있다.

다기능운동량 측정기, 운동처방, 운동통합관리

Description

다기능 운동량측정기를 이용한 운동통합 관리 시스템 및 방법{ System and Method of Total Exercise Management using the versatile device of Measuring the Exercise Amount }

본 발명은 다기능 운동량 측정기를 이용하여 다양한 종목의 운동으로 운동처방할 수 있는 운동통합관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.

다기능 운동량 측정기는 하나의 운동량측정기를 이용하여 여러 가지 운동종목의 운동량을 측정할 수 있는 단말기이고, 운동통합관리 시스템은 측정된 운동정보 및 사용자정보를 바탕으로 자동으로 해당 운동종목으로 운동처방을 해주는 시스템이다.

종래의 대부분의 운동관리 시스템은 하나의 종목에 대해서 운동량을 측정하고 이것을 바탕으로 운동 스케쥴을 처방하는 것이 대부분이었다.

또한 운동처방은 대부분 전문가에 의해서 직접 행해지고 운동량 측정에서부터 운동처방까지 자동적으로 이루어지는 경우는 찾기 힘들다.

최근에 여가생활의 증가와 더불어 운동하고자 하는 인구가 꾸준히 증가하고 있다. 운동종목도 다양화되고 있는데 달리기, 걷기, 자전거, 인라인, 골프 등이 가장 흔히 볼 수 있는 운동이라 할 수 있다. 이러한 운동을 즐기는 사람 대부분이 외부의 도움이나 운동처방 없이 자신의 의지에 따라서 행해지고 있으며, 이것이 운동을 지속적으로 수행하지 못하는 이유가 되기도 한다. 외부 전문가의 도움을 받는 것은 시간적으로나 물질적으로 많은 비용이 필요하기 때문에 대부분의 운동자들이 외부 도움을 받지 못하고 있다.

또한 한가지 운동만 하게 될 때에 운동자들이 쉽게 지루해 지며, 운동을 충분히 수행하는데 어려움을 갖게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서는 자신의 몸상태를 기준으로 자신이 수행한 운동량을 자동으로 측정해서 이것을 바탕으로 운동처방을 자동으로 해주는 운동관리 시스템이 필요하다.

또한 한가지 운동만이 아니라 다양한 운동종목을 바꿔가면서 운동을 해도 운동량을 자동으로 측정해서 이것을 바탕으로 사용자가 원하는 운동종목으로 운동처방을 해주는 운동통합관리 시스템이 필요하다.

위와 같은 문제점을 해결하기 위한 발명을 도면과 함께 설명한다.

이하, 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

본 발명은 크게 3가지 부분으로 구성된다. 다양한 운동종목의 운동량을 자동으로 측정하기 위한 다기능운동량측정기(100)와; 측정기에 저장된 운동량정보를 읽어와서 사용자 PC에 저장하며, 저장된 운동정보를 운동통합관리서버에 보내서 운동처방을 받아오며 받은 운동처방결과를 측정기 단말에 내려보내는 역할을 하는 PC용 운동메니저프로그램(200)과; PC에서 보내온 운동정보를 바탕으로 운동처방을 수행하는 운동통합관리서버(300)로 이루어 진다.

이하, 본 발명의 상세한 설명을 도면과 함께 설명한다.

도1은 본발명 전체 시스템 구성을 나타낸다.

다양한 종목의 운동량을 측정하기 위한 다기능 운동량측정기(100), 다기능 운동량 측정기로부터 운동량정보를 읽어 와서 PC에 저장하며, 저장된 운동정보를 운동통합관리서버에 전송하고 운동처방을 받아오며, 받은 운동처방결과를 측정기 단말에 내려보내는 역할을 하는 운동메니져프로그램이 구동되는 사용자PC(200), 사용자 PC로부터 전달받은 운동정보 및 사용자정보를 이용하여 운동처방을 담당하는 운동통합관리서버(300)로 구성된다.

상기의 다기능 운동량측정기(100)는 본체(110), 운동량수집 모듈부(130), 각종운동량 송신모듈부(150)로 이루어 진다.

상기 다기능 운동량측정기 본체(100)는 운동량 수집모듈부(130)와 커넥터(111)로 연결되며 착탈이 가능하다. 제어부(112)는 본체의 전체적 기능을 통괄한다. 운동량산출부(113)는 제어부를 통해서 입력된 다양한 센서신호(GPS신호, 가속도센서 신호, 심박센서, UV센서 등)를 바탕으로 유효한 운동량정보를 산출한다. 즉 GPS센서 신호로 부터는 운동거리를 산출하고, 가속도센서 신호를 이용해서는 사용자가 걸은 걸음 수, 심박센서 신호를 이용해서는 분당 심박수를 계산한다. 또한 운동환경정보를 제공하기 위한 UV센서신호를 이용해서 자외선지수를 계산한다. 보통 자외선 지수7이상이면 야외 운동을 삼가도록 주의를 환기시키는 역할을 한다. 저장장치(114)는 제어부(112)로부터 입, 출력되는 데이터인 운동을 수행한 정보, 운동처방정보, 개인정보(몸무게, 나이, 성별 등), 운동 중 청취하기 위한 음악파일 등을 저장한다. PC연결부(111)는 유/무선으로 사용자PC(200)와 연결하여 운동한 정보를 PC로 보내고 PC에서 보내오는 운동처방정보를 제어부(112)에 전송하는 역할을 한다. 또한 오디오재생기능(115)은 운동 중에 지루함을 저감시키기 위해서 디지털음원파일 (MP3/AAC/WMA등)을 재생할 수 있는 기능을 수행한다. 오디오 재생기능에서 출력되는 오디오 신호는 오디오출력부(116)를 통해서 외부 이어폰에 연결되며, 오디오 신호를 이용해서 운동정보(현재 운동강도, 남은 운동거리 등)를 실시간으로 들려주는데 사용한다.

운동량 수집모듈부(130)는 본체(110)와 컨넥터를 이용해서 탈부착이 가능하도록 구성되어 있으며, 주된 역할은 다양한 센서들의 정보를 취합해서 본체에 전달하는 기능을 수행한다. 구체적으로 자외선센서(132)의 출력신호, GPS모듈(133) 출력신호, 무선통신부(134)를 통해서 들어오는 각종센서 출력신호를 커넥터(131)를 통해서 본체(110)에 전달한다.

각종 센서모듈 부(150, 160)는 다양한 무선센서들로 구성되며 무선통신부를 통해서 운동량 수집 모듈부(130)로 다양한 센서정보를 무선으로 전송하는 역할을 한다. 운동종목에 따라서 다양한 센서모듈의 조합이 가능하다. 가속도센서모듈의 경우는 달리기, 걷기 운동에 주로 사용하며 가속도센서를 이용하여 x,y,z방향의 가속도 데이터를 얻어 올 수 있는 가속도센서 모듈(151)과 무선통신부(152)로 이루어진다. 또한 심박센서모듈(160)은 운동자의 심박신호를 측정하여 무선으로 전송하는 역할을 한다. 심박신호를 측정하는 심박센서모듈(161)과 심박센서모듈에서 보내온 신호를 무선으로 송신하는 무선통신부로 이루어진다.

도 2는 다기능 운동량측정기의 동작 순서를 나타낸다. 운동시에 먼저 자신이 운동하고자 하는 운동종목을 선택(171)한다. 운동종목을 선택한 후 운동량측정기 내부에 저장되어 있는 사용자 목록에서 자신의 사용자 정보를 선택하거나 만일 자신의 사용자정보가 이전에 등록된 것이 없다면 직접 사용자 정보를 입력(172)한다. 여기서 사용자 정보는 운동량계산에 필수적인 요소인 나이, 체중, 성별은 반듯이 포함되어야 한다. 한 대의 운동량측정기로 가족과 같이 여러사람이 동시에 이용할 수 있기 때문에 사용자개인정보를 운동량측정기에 여러 개 저장한 후 원하는 정보를 선택할 수 있도록 한다. 사용자 정보를 선택한 후 운동방법을 선택한다. 즉 서버에서 운동처방한대로 운동할 것인지 아니면 기본운동모드로 선택하여 자신이 원하는 운동목표를 직접설정한 후 운동할 것인지를 선택한다. 그 다음 운동을 시작 한다. 운동목표대로 운동한 이후에 운동을 종료하면 운동을 수행한 운동정보를 운동량측정기에 저장한다.

도3은 사용자 PC에서 구동되는 운동메니저 프로그램의 동작 흐름도이다. 먼저 다기능운동량측정기를 PC에 연결한다(202). 측정기에 저장되어 있는 운동한 정보를 PC로 업로드한다(203). 이때 운동한 정보는 사용자별로 별로 구분가능 하도록 사용자 정보도 함께 읽어온다. 읽어온 운동정보를 개인별, 운동종목별로 구분하여 PC에 저장한다(204). PC에 저장된 운동정보를 서버로 전송한다(205). 이때 개인정보 및 운동종목정보도 함께 전송하여 서버에서 데이터관리가 편리하도록 한다. 서버로부터 운동처방 결과를 PC로 다운로드 한다(206). 처방결과를 PC에 저장하고 또한 측정기에 운동처방결과를 전송한다(207).

도4는 PC에서 운동정보를 저장하는 방식에 대한 예를 보여주고 있다. 사용자별로 따로 관리(220,240)하고 사용자 개인정보(221,241)도 함께 관리한다. 여기서 사용자 정보라고 하면 운동처방에 필요한 정보로 체중, 나이, 성별 정보를 포함한다. 운동종목정보별로 운동결과를 별도로 관리한다(222,227,242). 여기서는 달리기(222), 인라인스케이트(227), 자전거(242)운동으로 분류된 예를 보여주고 있다. 각 운동종목에 첨부된 운동모드(223, 228, 243)는 사용자가 해당 운동종목의 운동을 어떤 목적으로 운동을 할려고 하는지 선택하는 부분이다. 즉 운동모드는 비만관리모드, 체력증진모드로 나눠서 생각할 수 있다. 비만관리모드는 운동 중에 지방을 분해하여 비만을 해소하기 위한 운동모드로 운동강도는 낮게(예: 최대 심박수의 40~50%를 유지하면서 운동)하고 운동시간을 길게 가져간다. 체력증진모드인 경 우는 운동강도를 좀더 높게 운동시간은 좀더 비만관리모드보다는 짧게 가져가는 운동모드이다. 운동정보(224, 225)는 운동량측정기에서 읽어온 운동정보를 저장하는 부분이다. 운동정보는 나중에 사용자가 일정기간 운동한 결과를 모니터링하거나 서버에서 운동처방을 행할 때 기본데이터가 된다. 운동처방(226)은 서버에서 운동처방한 데이터를 저장하는 부분이다. 저장된 운동처방 데이터는 운동량측정기에 다운로드하여 사용자가 운동처방에 따른 운동이 가능하도록 한다.

도5는 운동통합관리 서버의 동작방법을 나타내고 있다. PC로부터 운동정보를 수신한다(311). 여기에는 사용자정보, 운동종목정보가 포함되어 있다. 수신된 운동정보를 바탕으로 해당 운동종목에 대한 운동처방을 실행한다(312). 운동처방한 데이터를 PC로 전송한다(313). 또한 서버에도 운동처방한 정보를 저장하여 데이터를 백업한다.

운동처방은 운동을 함으로써 소모되는 열량(칼로리, Kcal)을 기준으로 목표 소모열량을 정하고 해당 열량을 소모하기 위한 운동방법을 제시하는 것이다. 운동처방의 주요 요소는 운동주기(예:주당 5회), 운동시간(예:30분), 운동강도(예:최대 심박수의 40~50%)이다. 이것을 얼마로 정하느냐가 바로 운동처방을 구현하는 것이다. 여기에 기준이 되는 것은 운동소모열량이다. 운동소모 열량은 보통 아래 식으로 구현된다. 최대 심박수는 보통 “205-0.5*나이” 혹은 “220-나이”로 구할 수 있다.

운동소모열량(Kcal) = 비례상수 * 심박수 * 체중 * 운동시간(혹은 운동거리)

윗 식에서 비례상수는 운동종목에 따라 다른 값을 갖게 된다. 따라서 같은 시간을 운동해도 소모되는 열량은 다르게 나오게 된다.

도6은 운동종목별로 소모되는 열량을 표로 나타낸 것이다. 체중에 따라서 운동시간에 따라서 소모열량을 달라진다. 운동강도는 보통 강도로 했을 때를 기준으로 한 예를 보여주고 있다.

본 발명이 적용되었을 경우 사용자 개인의 체력정보(체중, 나이, 성별 등)를 기준으로 자신이 수행한 운동량을 자동으로 측정해서 이것을 바탕으로 운동처방을 자동으로 해주는 운동관리 시스템이 이루어진다.

또한 하나의 다기능 운동량측정기를 이용해서 한 가지 운동만이 아니라 다양한 운동종목을 바꿔가면서 운동을 해도 운동량을 자동으로 측정해서 이것을 바탕으로 사용자가 원하는 운동종목으로 운동처방을 해주는 운동통합관리 시스템이 가능하다.

본 발명의 실시예로서 운동량측정 센서 모듈부 중에서 가속도센서를 운동화에 적용시켜서 사용하는 것이 가능하다. 운동량을 사람이 걸은 횟수로 결정할 수 있다. 가속도센서를 이용해서 보폭을 인식할 수 있다. 사용자의 평균보폭 값만 알고 있다면 운동한 거리를 대략 측정할 수 있다.

또다른 예로서 자전거 운동의 예를 들 수 있다. 자전거 운동의 경우 GPS센서만을 이용해서 운동거리 측정이 가능하다. 이때에는 가속도센서 모듈을 사용하지 않고 운동량을 측정 가능하다.

상기와 같이 사용자가 자신이 운동하고자 하는 운동 종목에 따라서 원하는 센서모듈만을 사용함으로써 하나의 다기능운동량 측정기를 이용하면, 다양한 운동종목의 운동량을 측정할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 운동통합관리 시스템의 전체 구성도

도 2는 다기능 운동량측정기의 동작방법

도 3은 사용자 PC의 동작방법.

도 4는 사용자PC 운동정보 저장방식.

도 5는 서버 동작방법.

도 6은 운동종목에 따른 소모열량 비교표.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100:다기능 운동량 측정기

200:사용자PC

300:운동통합관리서버

110:다기능운동량측정기 본체

130:운동량 수집모듈 부

150,160:센서모듈부

Claims

다양한 종목의 운동량을 측정하기 위한 다기능 운동량측정기;

상기 다기능 운동량 측정기로부터 운동량정보를 읽어 와서 PC에 저장하며, 저장된 상기 운동정보를 운동통합관리서버에 전송하고 운동처방을 받아오며, 받은 상기 운동처방결과를 상기 다기능 운동량측정기에 내려보내는 역할을 하는 운동메니져프로그램이 구동되는 사용자PC;

상기 사용자 PC로부터 전달받은 상기 운동정보 및 사용자정보를 이용하여 다양한 운동종목에 대한 운동처방을 담당하는 운동통합관리서버를 포함하는 운동통합관리 시스템
제 1항에 있어서, 상기의 다기능 운동량측정기는,

상기 운동량정보를 관리하는 본체;

운동량정보를 수집하는 운동량 수집모듈 부;

가속도센서모듈부와 심박센서모듈부 중에 적어도 하나를 포함하는 센서모듈 부를 포함하되,

상기 본체는, 상기 운동량 수집모듈부와 상기 본체가 착탈이 가능하도록 연결시켜주는 커넥터와, 상기 본체의 전체적 기능을 통괄하는 제어부와, 상기 제어부를 통해서 입력된 GPS신호, 가속도센서 신호, 심박센서 신호 및 UV센서 신호 중에 적어도 하나의 신호를 바탕으로 유효한 운동량정보를 산출하는 운동량산출부와, 상기 제어부로부터 입, 출력되는 데이터인 운동을 수행한 정보, 운동처방정보, 개인정보, 운동 중 청취하기 위한 음악파일들 중에 적어도 하나의 정보를 저장하기 위한 저장장치와, 유/무선으로 상기 사용자PC부와 연결하여 상기 운동한 정보를 상기 사용자 PC로 보내고 상기 사용자 PC에서 보내오는 상기 운동처방정보를 상기 제어부에 전송하는 역할을 하는 PC연결부와, 운동 중에 지루함을 저감시키기 위해서 디지털음원파일을 재생하는 기능을 수행하는 오디오쟁생기능과, 상기 오디오 재생기능에서 출력되는 오디오 신호를 외부 이어폰에 연결하여 오디오를 듣게 해주는 오디오출력부를 포함하며,

상기 운동량 수집모듈 부는 상기 본체와 탈부착이 가능하도록 하는 커넥터와, 자외선센서의 출력신호, GPS모듈의 출력신호, 무선통신부를 통해서 들어오는 신호를 상기 커넥터를 통해서 상기 본체에 전달하며,

상기 센서모듈 부는 다양한 무선센서들로 구성되며 무선통신부를 통해서 상기 운동량 수집 모듈부로 가속도센서 모듈신호, 심박센서모듈신호 중에서 적어도 하나를 포함하여 전송하는 운동 통합관리 시스템.
다기능 운동량측정기에서,

운동시에 사용자가 운동하고자 하는 운동종목을 선택하는 단계;

상기 운동종목을 선택한 후 상기 운동량측정기 내부에 저장되어 있는 사용자 목록에서 나이,체중 및 성별을 포함하는 사용자 정보를 선택하거나 만일 사용자 정보가 이전에 등록된 것이 없다면 직접 사용자 정보를 입력하는 단계;

상기 서버에서 운동처방한대로 운동할 것인지 아니면 기본운동모드로 선택하여 자신이 원하는 운동목표를 직접설정한 후 운동할 것인지를 선택하는 운동방법 선택단계;

상기 선택된 운동방법으로 운동을 시작하는 단계;

상기 시작한 운동목표대로 운동한 이후에 상기 운동을 종료하면 상기 운동을 수행한 운동정보를 상기 운동량측정기에 저장하는 단계를 포함하는 운동 통합관리 방법.
사용자 PC에서,

상기 다기능 운동량측정기를 상기 사용자PC에 연결하는 단계;

상기 다기능 운동량측정기에 저장되어 있는 상기 운동정보와 상기 사용자 정보를 상기 사용자PC로 업로드 하는 단계;

읽어온 상기 운동정보를 개인별, 운동종목별로 구분하여 상기 사용자PC에 저장하는 단계;

상기 사용자PC에 저장된 상기 운동정보와 개인정보 및 운동종목정보를 서버로 전송하는 단계;

상기 서버로부터 운동처방 결과를 상기 사용자PC로 다운로드 하는 단계;

상기 운동처방 결과를 상기 사용자PC에 저장하고 또한 상기 다기능 운동량측정기에 상기 운동처방 결과를 전송하는 단계를 포함하는 운동통합 관리 방법.
운동통합관리 서버에 있어서,

상기 사용자PC로부터 상기 사용자정보 및 상기 운동종목정보를 포함하는 상기 운동정보를 수신하는 단계;

수신된 상기 운동정보를 바탕으로 해당 운동종목에 대한 운동처방을 실행하는 단계;

상기 운동처방한 데이터를 상기 사용자PC로 전송하는 단계;

상기 서버에도 상기 운동처방한 정보를 저장하여 데이터를 백업하는 단계를 포함하는 운동통합관리 방법.