KR20170056397A - 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 시스템 및 방법 - Google Patents

생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 사용자의 생체신호를 측정하는 센서부; 상기 센서부에서 측정된 생체신호를 이용하여 사용자에게 가이드할 운동 강도를 도출하는 제어부; 및 상기 제어부에서 도출된 운동 강도를 안내하는 운동 강도 안내부를 포함하되, 상기 운동은, 역기(Barbell) 또는 아령(Dumbbell) 운동이고, 상기 운동 강도는, 중량, 1세트 당 횟수 및 총 세트횟수 중 적어도 어느 하나인 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 시스템 및 방법에 따르면, 프리웨이트(free weight) 운동을 하는 사용자의 근전도 및 심박신호 등의 생체신호를 실시간으로 측정하여, 측정된 생체신호 정보를 바탕으로 사용자의 신체가 느끼는 운동부하를 계산하여 사용자에게 적절한 운동 강도를 가이드 함으로써, 즉, 사용자가 목표로 하는 운동 계획을 달성하기 위한 최적의 운동 강도를 현재 사용자의 상태를 반영하여 실시간으로 제시함으로써, 효율적이고 효과적으로 운동을 할 수 있고, 더욱 정확하게 운동을 가이드할 수 있다.

Description

생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 시스템 및 방법{WEARABLE FREE WEIGHT EXERCISE INTENSITY GUIDE SYSTEM AND METHOD BASED ON THE BIOLOGICAL SIGNAL}
본 발명은 운동 강도 가이드 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 시스템 및 방법에 관한 것이다.
역기나 아령 등을 들어 올리면서 운동을 수행하는 프리웨이트(free weight) 타입의 운동기구에서 수행되는 운동량을 측정하기 위한 측정장치에 대하여는 몇몇 기술들이 개발되고 있다.
그러나 현재까지 개발된 프리웨이트 타입의 운동기구에서의 운동량 측정장치의 경우, 역기나 아령에 내재된 상태로 개발되므로 역기나 아령이 상대적으로 복잡한 구조를 포함하도록 설계되어, 제작이 용이하지 않고 제작단가가 증가하는 문제점이 있다. 또한, 운동기구의 형태에 따라 해당 운동기구에 적합하도록 재설계되어야 하므로, 단가가 상승하여 일반 헬스클럽 등에서 비치하는 것은 어려운 일이며, 전문적인 시설에 특수용도로만 사용되어, 사용성이 국한되는 문제점이 있다.
뿐만 아니라, 운동량만 측정하는 경우에는, 사용자가 목표로 한 운동 계획을 달성하기 위한 최적의 운동 강도를 구체적으로 나타내주지 못하여, 개인이 주관적으로 느껴지는 대로 운동 강도, 즉, 아령이나 역기의 중량, 들어 올리는 횟수 등을 임의로 정하여 진행하게 되고, 이 경우 근육이 쉽게 피로해져 운동 계획을 달성하지 못하게 될 가능성이 높다. 또한, 운동할 때 사용자의 근육상태를 정밀하게 측정하지 못하면 과도한 운동이 진행될 수 있고, 이러한 과도한 운동의 경우에는 근육파열, 심장마비, 고혈압 등 많은 부작용까지 발생할 수 있다. 대한민국 등록특허공보 제10-1032978호는 운동기록이 가능한 아령에 대한 선행기술 문헌을 개시하고 있고, 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0068403호는 근력 트레이닝 가이드 시스템에 대한 선행기술 문헌을 개시하고 있다.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 프리웨이트(free weight) 운동을 하는 사용자의 근전도 및 심박신호 등의 생체신호를 실시간으로 측정하여, 측정된 생체신호 정보를 바탕으로 사용자의 신체가 느끼는 운동부하를 계산하여 사용자에게 적절한 운동 강도를 가이드 함으로써, 즉, 사용자가 목표로 하는 운동 계획을 달성하기 위한 최적의 운동 강도를 현재 사용자의 상태를 반영하여 실시간으로 제시함으로써, 효율적이고 효과적으로 운동을 할 수 있고, 더욱 정확하게 운동을 가이드할 수 있는, 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 시스템 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른, 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 시스템은,
사용자의 생체신호를 측정하는 센서부;
상기 센서부에서 측정된 생체신호를 이용하여 사용자에게 가이드할 운동 강도를 도출하는 제어부; 및
상기 제어부에서 도출된 운동 강도를 안내하는 운동 강도 안내부를 포함하되,
상기 운동은,
역기(Barbell) 또는 아령(Dumbbell) 운동이고,
상기 운동 강도는,
중량, 1세트 당 횟수 및 총 세트횟수 중 적어도 어느 하나인 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 센서부는,
사용자의 근육에 부착이 가능한 근전도 측정 센서; 및
사용자의 심박을 측정하기 위한 심박 센서를 포함할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 근전도 측정 센서 및 심박 센서는,
웨어러블 센서일 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 제어부는,
사용자의 운동 정보가 입력되는 입력 모듈; 및
상기 센서부에서 측정된 생체 신호와 상기 입력 모듈에서 입력된 운동 정보를 이용하여, 사용자의 신체가 느끼는 운동부하를 계산하고 사용자에게 가이드할 운동 강도를 도출하는 계산 모듈을 포함할 수 있다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 운동 정보는,
현재 중량 및 운동 계획 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
더더욱 더 바람직하게는, 상기 운동 계획은,
사용자가 목표로 하는 상기 운동의 1세트 당 횟수, 총 세트횟수 및 아령 또는 역기의 중량 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 계산 모듈은,
상기 근전도 측정 센서에서 측정된 근전도 정보를 이용하여 근육의 수축강도 및 근 피로도를 계산하고, 상기 심박 센서에서 측정된 심박 정보를 이용하여 심 피로도를 계산할 수 있다.
더더욱 더 바람직하게는, 상기 계산 모듈은,
상기 계산된 근육의 수축강도, 근 피로도 및 심 피로도를 결합하여 사용자의 신체가 느끼는 운동부하를 계산하고, 상기 입력 모듈에서 입력된 운동 정보와 비교하여 사용자에게 가이드할 운동 강도를 도출할 수 있다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 입력 모듈은,
성별, 나이, 키 및 체중 중 적어도 어느 하나를 포함하는 사용자 정보가 더 입력될 수 있다.
더더욱 더 바람직하게는, 상기 계산 모듈은,
상기 센서부에서 측정된 생체 신호와 상기 입력 모듈에서 입력된 운동 정보 및 사용자 정보를 이용하여, 사용자의 신체가 느끼는 운동부하를 계산하고 사용자에게 가이드할 운동 강도를 도출할 수 있다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른, 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 방법은,
(1) 센서부가 사용자의 생체신호를 측정하는 단계;
(2) 제어부가 상기 단계 (1)에서 측정된 생체신호를 이용하여 사용자에게 가이드할 운동 강도를 도출하는 단계; 및
(3) 운동 강도 안내부가 상기 단계 (2)에서 도출된 운동 강도를 안내하는 단계를 포함하되,
상기 운동은,
역기(Barbell) 또는 아령(Dumbbell) 운동이고,
상기 운동 강도는,
중량, 1세트 당 횟수 및 총 세트횟수 중 적어도 어느 하나인 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 단계 (1)의 센서부는,
사용자의 근육에 부착이 가능한 근전도 측정 센서; 및
사용자의 심박을 측정하기 위한 심박 센서를 포함할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 근전도 측정 센서 및 심박 센서는,
웨어러블 센서일 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 단계 (2)는,
(2-1) 입력 모듈을 통해 사용자의 운동 정보를 입력하는 단계; 및
(2-2) 계산 모듈이 상기 단계 (1)에서 측정된 생체신호를 기반으로 하여 사용자의 신체가 느끼는 운동부하를 계산하고, 상기 단계 (2-1)에서 입력된 운동 정보를 이용하여 사용자에게 가이드할 운동 강도를 도출하는 단계를 포함할 수 있다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 단계 (2-1)의 운동 정보는,
현재 중량 및 운동 계획 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
더더욱 더 바람직하게는, 상기 운동 계획은,
사용자가 목표로 하는 상기 운동의 1세트 당 횟수, 총 세트횟수 및 아령 또는 역기의 중량 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 단계 (2-2)는,
(2-2-1) 상기 계산 모듈이 상기 근전도 측정 센서에서 측정된 근전도 정보를 이용하여 근육의 수축강도 및 근 피로도를 계산하고, 상기 심박 센서에서 측정된 심박 정보를 이용하여 심 피로도를 계산하는 단계;
(2-2-2) 상기 계산 모듈이 상기 단계 (2-2-1)에서 계산된 근육의 수축강도, 근 피로도 및 심 피로도를 결합하여 사용자의 신체가 느끼는 운동부하를 계산하는 단계; 및
(2-2-3) 상기 계산 모듈이 상기 단계 (2-2-2)에서 계산된 운동부하를 상기 단계 (2-1)에서 입력된 운동 정보와 비교하여 사용자에게 가이드할 운동 강도를 도출하는 단계를 포함할 수 있다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 단계 (2-1)의 입력 모듈은,
성별, 나이, 키 및 체중 중 적어도 어느 하나를 포함하는 사용자 정보가 더 입력될 수 있다.
더더욱 더 바람직하게는, 상기 단계 (2-2)의 계산 모듈은,
상기 센서부에서 측정된 생체 신호와 상기 입력 모듈에서 입력된 운동 정보 및 사용자 정보를 이용하여, 사용자의 신체가 느끼는 운동부하를 계산하고 사용자에게 가이드할 운동 강도를 도출할 수 있다.
더더욱 더 바람직하게는,
(2-3) 저장 모듈이 상기 단계 (2-1)에서 입력된 운동 정보 및 사용자 정보, 상기 단계 (2-2)에서 계산되고 도출된 운동부하 및 운동 강도 중 적어도 어느 하나 이상을 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 제안하고 있는 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 시스템 및 방법에 따르면, 프리웨이트(free weight) 운동을 하는 사용자의 근전도 및 심박신호 등의 생체신호를 실시간으로 측정하여, 측정된 생체신호 정보를 바탕으로 사용자의 신체가 느끼는 운동부하를 계산하여 사용자에게 적절한 운동 강도를 가이드 함으로써, 즉, 사용자가 목표로 하는 운동 계획을 달성하기 위한 최적의 운동 강도를 현재 사용자의 상태를 반영하여 실시간으로 제시함으로써, 효율적이고 효과적으로 운동을 할 수 있고, 더욱 정확하게 운동을 가이드할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 시스템을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 시스템의 센서부의 구성을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 시스템의 제어부의 구성을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 시스템의 구체적인 구성을 거쳐 운동 강도를 안내하는 과정을 설명하기 위해 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 시스템의 유저 디바이스의 구성을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 시스템의 유저 디바이스가 센서부 및 제어부와 통신하는 모습을 설명하기 위해 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 방법의 흐름을 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 방법의 흐름을 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 방법의 흐름을 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 방법의 흐름을 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’ 되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’ 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’ 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 시스템을 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 시스템은, 센서부(100), 제어부(200) 및 운동 강도 안내부(300)를 포함하여 구성될 수 있다.
센서부(100)는, 사용자의 생체신호를 측정할 수 있다. 센서부(100)의 구체적인 구성에 대해서는 추후 도 2를 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
제어부(200)는, 센서부(100)에서 측정된 생체신호를 이용하여 사용자에게 가이드할 운동 강도를 도출할 수 있다. 제어부(200)의 구체적인 구성에 대해서는 추후 도 3을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
운동 강도 안내부(300)는, 제어부(200)에서 도출된 운동 강도를 안내할 수 있다. 이때, 운동은, 프리웨이트(free weight) 운동으로서, 역기(Barbell) 또는 아령(Dumbbell) 운동일 수 있고, 운동 강도 안내부(300)에서 안내되는 운동 강도는, 중량, 1세트 당 횟수 및 총 세트횟수 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
즉, 사용자가 들어 올리는 역기 또는 아령의 중량, 1세트 당 들어 올리는 횟수 및 총 세트의 횟수 중 적어도 어느 하나를 안내함으로써, 사용자의 프리웨이트 운동의 강도를 구체적으로 안내할 수 있다.
한편, 운동 강도 안내부(300)의 구체적인 구성에 대해서는 추후 도 5 및 도 6을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 시스템의 센서부의 구성을 도시한 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 시스템의 센서부(100)는, 근전도 측정 센서(110) 및 심박 센서(130)를 포함할 수 있다.
근전도 측정 센서(110)는, 사용자의 근육에 부착이 가능할 수 있다. 즉, 사용자의 근육에 부착되는 패드형 센서일 수 있고, 보다 구체적으로는 아령 또는 역기 운동을 하는 사용자의 팔 부분에 부착될 수 있다. 심박 센서(130)는, 사용자의 심박을 측정할 수 있고, 사용자의 피부 표면에 부착되는 패드형 센서일 수 있다. 다만 이에 한정하는 것은 아니고, 근전도 측정 센서(110) 및 심박 센서(130)는, 사용자가 착용할 수 있는 웨어러블 센서일 수 있다.
또한, 실시예에 따라서는, 근전도 측정 센서(110) 및 심박 센서(130)는 하나의 장치에 일체형으로 구성될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 시스템의 제어부의 구성을 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 시스템의 제어부(200)는, 입력 모듈(210) 및 계산 모듈(230)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(210)은, 사용자의 운동 정보가 입력될 수 있다. 이때, 운동 정보는, 현재 중량 및 운동 계획 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 즉, 사용자가 현재 들어 올리고 있는 아령 또는 역기의 중량 및 사용자가 목표로 하는 운동 계획 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
이때, 운동 계획은, 사용자가 목표로 하는 운동의 1세트 당 횟수, 총 세트횟수 및 아령 또는 역기의 중량 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 즉, 실시예에 따라서는, 특정 ㎏의 중량으로 1세트 당 몇 회씩 총 몇 세트 들어 올리겠다는 형태로 운동 계획을 입력할 수 있다.
또한, 입력 모듈(210)은, 사용자의 성별, 나이, 키 및 체중 중 적어도 어느 하나를 포함하는 사용자 정보가 더 입력될 수 있다. 이러한 사용자 정보가 더 입력됨으로써, 사용자에게 보다 최적의 운동 강도를 안내할 수 있다.
한편, 입력 모듈(210)에 입력되는 운동 정보 또는 사용자 정보는, 사용자가 직접 입력할 수 있고, 실시예에 따라서는, 외부에서 제공받아서 자동으로 입력될 수도 있다. 이때, 외부라 함은, 운동 정보나 사용자 정보 감지 기능이 있는 아령이나 역기 자체일 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니다.
계산 모듈(230)은, 센서부(100)에서 측정된 생체 신호와 입력 모듈(210)에서 입력된 운동 정보를 이용하여, 사용자의 신체가 느끼는 운동부하를 계산하고 사용자에게 가이드할 운동 강도를 도출할 수 있다.
보다 구체적으로는, 계산 모듈(230)은, 근전도 측정 센서(110)에서 측정된 근전도 정보를 이용하여 근육의 수축강도 및 근 피로도를 계산하고, 심박 센서(130)에서 측정된 심박 정보를 이용하여 심 피로도를 계산할 수 있다.
또한, 이렇게 계산된 근육의 수축강도, 근 피로도 및 심 피로도를 결합하여 사용자의 신체가 느끼는 운동부하를 계산할 수 있고, 계산된 운동부하를 입력 모듈(210)에서 입력된 운동 정보와 비교하여 사용자에게 가이드할 운동 강도를 도출할 수 있다.
뿐만 아니라, 입력 모듈(210)에 사용자 정보가 입력되는 경우에는, 센서부(100)에서 측정된 생체 신호와 입력 모듈(210)에서 입력된 운동 정보 및 사용자 정보를 이용하여, 사용자의 신체가 느끼는 운동부하를 계산하고 사용자에게 가이드할 운동 강도를 도출할 수 있다.
이와 같이, 운동 정보뿐만 아니라, 사용자 정보를 이용하여 운동 강도를 도출함으로써, 운동 계획을 달성하기 위한 운동 강도를 더욱 효과적으로 안내할 수 있다.
한편, 도면에는 도시하지 않았으나, 실시예에 따라서는, 제어부(200)는, 입력 모듈(210)에서 입력된 운동 정보 및 사용자 정보, 계산 모듈(230)에서 계산되고 도출된 운동부하 및 운동 강도 중 적어도 어느 하나 이상을 저장하는 저장 모듈(250)을 더 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 시스템의 구체적인 구성을 거쳐 운동 강도를 안내하는 과정을 설명하기 위해 도시한 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 시스템은, 사용자의 피부 표면에 착용되는 근전도 측정 센서(110) 및 심박 센서(130)를 포함하는 센서부(100)를 통해, 사용자의 근전도 정보 및 심박 정보를 포함하는 생체 신호를 측정하고, 제어부(200)의 계산 모듈(230)이 센서부(100)에서 측정된 생체 신호를 이용하여 사용자의 신체가 느끼는 운동부하를 계산하고, 이를 입력 모듈(210)을 통해 입력된 운동 정보와 비교하여 최종적으로 사용자에게 안내할 운동 강도를 도출하며, 운동 강도 안내부(300)가 사용자에게 최적의 운동 강도, 즉, 사용자가 목표로 하는, 입력 모듈(210)을 통해 입력된 운동 계획을 달성하기 위한 최적의 운동 강도를 안내할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서 제안하는 운동 강도 가이드 시스템을 이용하면, 현재 사용자의 생체 신호를 반영하여 사용자의 목표 운동량을 달성하기 위한 최적의 운동 강도를 안내하므로, 보다 효율적이고 효과적으로 프리웨이트 운동을 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 시스템의 유저 디바이스의 구성을 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 시스템의 유저 디바이스가 센서부 및 제어부와 통신하는 모습을 설명하기 위해 도시한 도면이다. 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 시스템의 운동 강도 안내부(300)는, 유저 디바이스(10)에 구비될 수 있다.
유저 디바이스(10)는 휴대용 단말기나 컴퓨터로 구현될 수 있다. 여기서, 휴대용 단말기는 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치를 포함할 수 있고, 컴퓨터는 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 데스크톱(desktop), 노트북, 랩톱(laptop) 등을 포함할 수 있다. 또한, 유저 디바이스(200)는, 스마트폰, 스마트 노트, 태블릿 PC, 스마트 카메라, 스마트 TV, 웨어러블(wearable) 컴퓨터 등 각종 스마트 기기일 수도 있다.
다만, 본 발명의 유저 디바이스(10)가 나열한 바와 같은 단말기의 형태에 한정되는 것은 아니며, 센서부(100) 및 제어부(200)와 통신하여 사용자에게 안내할 운동 강도를 포함한 데이터를 전송받을 수 있다면, 구체적인 단말기의 형태에 관계없이 본 발명의 유저 디바이스(10)의 역할을 얼마든지 할 수 있다.
이러한, 유저 디바이스(10)는, 센서부(100) 및 제어부(200)와 무선 통신을 통해 통신하여 사용자에게 안내할 운동 강도를 포함한 데이터를 전송받을 수 있다. 보다 구체적으로는, 제어부(200)와 무선 통신을 통해 데이터를 전송받을 수 있다. 실시예에 따라서는, 이때, 센서부(100) 및 제어부(200)는, 하나의 장치, 바람직하게는, 하나의 웨어러블 장치에 구비될 수 있다.
한편, 운동 강도 안내부(300)는, 유저 디바이스(10)의 디스플레이 장치로 구현되어 시각적으로 운동 강도를 안내할 수 있고, 실시예에 따라서는, 음성이나 소리 등을 통해 청각적으로 운동 강도를 안내할 수 있으며, 진동을 이용하여 운동 강도를 안내할 수도 있다. 다만 이에 한정하는 것은 아니고, 사용자에게 운동 강도를 안내할 수 있다면, 구체적인 안내 방식에 관계없이 본 발명의 운동 강도 안내부(300)의 역할을 할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 방법의 흐름을 도시한 도면이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 방법은, 센서부(100)가 사용자의 생체신호를 측정하는 단계(S100), 제어부(200)가 단계 S100에서 측정된 생체신호를 이용하여 사용자에게 가이드할 운동 강도를 도출하는 단계(S200), 및 운동 강도 안내부(300)가 단계 S200에서 도출된 운동 강도를 안내하는 단계(S300)을 포함하여 구현될 수 있다.
이때, 운동은, 프리웨이트(free weight) 운동 으로서, 사용자가 중량을 선택하여 들어 올리는 역기(Barbell) 또는 아령(Dumbbell) 운동일 수 있고, 운동 강도는, 중량, 1세트 당 횟수 및 총 세트횟수 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
한편, 단계 S100 내지 단계 S300의 센서부(100), 제어부(200) 및 운동 강도 안내부(300)의 구체적인 구성에 대해서는 앞에서 도 1, 도 2, 도 5 및 도 6을 참조하여 상세히 설명한 바와 같으므로, 이하 생략한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 방법의 흐름을 도시한 도면이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 단계 S200은, 입력 모듈(210)을 통해 사용자의 운동 정보를 입력하는 단계(S210), 및 계산 모듈(230)이 단계 S100에서 측정된 생체신호를 기반으로 하여 사용자의 신체가 느끼는 운동부하를 계산하고, 단계 S210에서 입력된 운동 정보를 이용하여 사용자에게 가이드할 운동 강도를 도출하는 단계(S220)를 포함할 수 있다.
이때, 단계 S210 및 단계 S220의 입력 모듈(210) 및 계산 모듈(230)의 구체적인 구성에 대해서는 앞에서 도 3을 참조하여 상세히 설명한 바와 같으므로, 이하 생략한다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 방법의 흐름을 도시한 도면이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 단계 S220은, 계산 모듈(230)이 근전도 측정 센서(110)에서 측정된 근전도 정보를 이용하여 근육의 수축강도 및 근 피로도를 계산하고, 심박 센서(130)에서 측정된 심박 정보를 이용하여 심 피로도를 계산하는 단계(S221), 계산 모듈(230)이 단계 S221에서 계산된 근육의 수축강도, 근 피로도 및 심 피로도를 결합하여 사용자의 신체가 느끼는 운동부하를 계산하는 단계(S222), 및 계산 모듈(230)이 단계 S222에서 계산된 운동부하를 단계 S221에서 입력된 운동 정보와 비교하여 사용자에게 가이드할 운동 강도를 도출하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 단계 S221 내지 단계 S223의 계산 모듈(230)의 구체적인 구성에 대해서는 앞에서 도 3을 참조하여 상세히 설명한 바와 같으므로, 이하 생략한다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 방법의 흐름을 도시한 도면이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 단계 S200은, 저장 모듈(250)이 단계 S210에서 입력된 운동 정보 및 사용자 정보, 단계 S220에서 계산되고 도출된 운동부하 및 운동 강도 중 적어도 어느 하나 이상을 저장하는 단계(S230)를 더 포함할 수 있다.
이때, 단계 S230의 저장 모듈(250)의 구체적인 구성에 대해서는 앞에서 도 3을 참조하여 상세히 설명한 바와 같으므로, 이하 생략한다.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 유저 디바이스 100: 센서부
110: 근전도 측정 센서 130: 심박 센서
200: 제어부 210: 입력 모듈
230: 계산 모듈 250: 저장 모듈
300: 운동 강도 안내부
S100: 센서부가 사용자의 생체신호를 측정하는 단계
S200: 제어부가 단계 S100에서 측정된 생체신호를 이용하여 사용자에게 가이드할 운동 강도를 도출하는 단계
S210: 입력 모듈을 통해 사용자의 운동 정보를 입력하는 단계
S220: 계산 모듈이 단계 S100에서 측정된 생체신호를 기반으로 하여 사용자의 신체가 느끼는 운동부하를 계산하고, 단계 S210에서 입력된 운동 정보를 이용하여 사용자에게 가이드할 운동 강도를 도출하는 단계
S221: 계산 모듈이 근전도 측정 센서에서 측정된 근전도 정보를 이용하여 근육의 수축강도 및 근 피로도를 계산하고, 심박 센서에서 측정된 심박 정보를 이용하여 심 피로도를 계산하는 단계
S222: 계산 모듈이 단계 S221에서 계산된 근육의 수축강도, 근 피로도 및 심 피로도를 결합하여 사용자의 신체가 느끼는 운동부하를 계산하는 단계
S223: 계산 모듈이 단계 S222에서 계산된 운동부하를 단계 S221에서 입력된 운동 정보와 비교하여 사용자에게 가이드할 운동 강도를 도출하는 단계
S230: 저장 모듈이 단계 S210에서 입력된 운동 정보, 단계 S220에서 계산되고 도출된 운동부하 및 운동 강도 중 적어도 어느 하나 이상을 저장하는 단계
S300: 운동 강도 안내부가 단계 S200에서 도출된 운동 강도를 안내하는 단계

Claims (20)

  1. 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 시스템으로서,
    사용자의 생체신호를 측정하는 센서부(100);
    상기 센서부(100)에서 측정된 생체신호를 이용하여 사용자에게 가이드할 운동 강도를 도출하는 제어부(200); 및
    상기 제어부(200)에서 도출된 운동 강도를 안내하는 운동 강도 안내부(300)를 포함하되,
    상기 운동은,
    역기(Barbell) 또는 아령(Dumbbell) 운동이고,
    상기 운동 강도는,
    중량, 1세트 당 횟수 및 총 세트횟수 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 센서부(100)는,
    사용자의 근육에 부착이 가능한 근전도 측정 센서(110); 및
    사용자의 심박을 측정하기 위한 심박 센서(130)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 근전도 측정 센서(110) 및 심박 센서(130)는,
    웨어러블 센서인 것을 특징으로 하는, 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 시스템.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제어부(200)는,
    운동 정보가 입력되는 입력 모듈(210); 및
    상기 센서부(100)에서 측정된 생체 신호와 상기 입력 모듈(210)에서 입력된 운동 정보를 이용하여, 사용자의 신체가 느끼는 운동부하를 계산하고 사용자에게 가이드할 운동 강도를 도출하는 계산 모듈(230)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 운동 정보는,
    현재 중량 및 운동 계획 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 운동 계획은,
    사용자가 목표로 하는 상기 운동의 1세트 당 횟수, 총 세트횟수 및 아령 또는 역기의 중량 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 시스템.
  7. 제4항에 있어서, 상기 계산 모듈(230)은,
    상기 근전도 측정 센서(110)에서 측정된 근전도 정보를 이용하여 근육의 수축강도 및 근 피로도를 계산하고, 상기 심박 센서(130)에서 측정된 심박 정보를 이용하여 심 피로도를 계산하는 것을 특징으로 하는, 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 계산 모듈(230)은,
    상기 계산된 근육의 수축강도, 근 피로도 및 심 피로도를 결합하여 사용자의 신체가 느끼는 운동부하를 계산하고, 상기 입력 모듈(210)에서 입력된 운동 정보와 비교하여 사용자에게 가이드할 운동 강도를 도출하는 것을 특징으로 하는, 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 시스템.
  9. 제4항에 있어서, 상기 입력 모듈(210)은,
    성별, 나이, 키 및 체중 중 적어도 어느 하나를 포함하는 사용자 정보가 더 입력되는 것을 특징으로 하는, 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 계산 모듈(230)은,
    상기 센서부(100)에서 측정된 생체 신호와 상기 입력 모듈(210)에서 입력된 운동 정보 및 사용자 정보를 이용하여, 사용자의 신체가 느끼는 운동부하를 계산하고 사용자에게 가이드할 운동 강도를 도출하는 것을 특징으로 하는, 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 시스템.
  11. 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 방법으로서,
    (1) 센서부(100)가 사용자의 생체신호를 측정하는 단계;
    (2) 제어부(200)가 상기 단계 (1)에서 측정된 생체신호를 이용하여 사용자에게 가이드할 운동 강도를 도출하는 단계; 및
    (3) 운동 강도 안내부(300)가 상기 단계 (2)에서 도출된 운동 강도를 안내하는 단계를 포함하되,
    상기 운동은,
    역기(Barbell) 또는 아령(Dumbbell) 운동이고,
    상기 운동 강도는,
    중량, 1세트 당 횟수 및 총 세트횟수 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 단계 (1)의 센서부(100)는,
    사용자의 근육에 부착이 가능한 근전도 측정 센서(110); 및
    사용자의 심박을 측정하기 위한 심박 센서(130)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 근전도 측정 센서(110) 및 심박 센서(130)는,
    웨어러블 센서인 것을 특징으로 하는, 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 단계 (2)는,
    (2-1) 입력 모듈(210)을 통해 사용자의 운동 정보를 입력하는 단계; 및
    (2-2) 계산 모듈(230)이 상기 단계 (1)에서 측정된 생체신호를 기반으로 하여 사용자의 신체가 느끼는 운동부하를 계산하고, 상기 단계 (2-1)에서 입력된 운동 정보를 이용하여 사용자에게 가이드할 운동 강도를 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 단계 (2-1)의 운동 정보는,
    현재 중량 및 운동 계획 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 운동 계획은,
    사용자가 목표로 하는 상기 운동의 1세트 당 횟수, 총 세트횟수 및 아령 또는 역기의 중량 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 방법.
  17. 제14항에 있어서, 상기 단계 (2-2)는,
    (2-2-1) 상기 계산 모듈(230)이 상기 근전도 측정 센서(110)에서 측정된 근전도 정보를 이용하여 근육의 수축강도 및 근 피로도를 계산하고, 상기 심박 센서(130)에서 측정된 심박 정보를 이용하여 심 피로도를 계산하는 단계;
    (2-2-2) 상기 계산 모듈(230)이 상기 단계 (2-2-1)에서 계산된 근육의 수축강도, 근 피로도 및 심 피로도를 결합하여 사용자의 신체가 느끼는 운동부하를 계산하는 단계; 및
    (2-2-3) 상기 계산 모듈(230)이 상기 단계 (2-2-2)에서 계산된 운동부하를 상기 단계 (2-1)에서 입력된 운동 정보와 비교하여 사용자에게 가이드할 운동 강도를 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 방법.
  18. 제14항에 있어서, 상기 단계 (2-1)의 입력 모듈(210)은,
    성별, 나이, 키 및 체중 중 적어도 어느 하나를 포함하는 사용자 정보가 더 입력되는 것을 특징으로 하는, 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 단계 (2-2)의 계산 모듈(230)은,
    상기 센서부(100)에서 측정된 생체 신호와 상기 입력 모듈(210)에서 입력된 운동 정보 및 사용자 정보를 이용하여, 사용자의 신체가 느끼는 운동부하를 계산하고 사용자에게 가이드할 운동 강도를 도출하는 것을 특징으로 하는, 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    (2-3) 저장 모듈(250)이 상기 단계 (2-1)에서 입력된 운동 정보 및 사용자 정보, 상기 단계 (2-2)에서 계산되고 도출된 운동부하 및 운동 강도 중 적어도 어느 하나 이상을 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 생체신호에 기반한 웨어러블 프리웨이트 운동 강도 가이드 방법.
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