KR20170073655A

KR20170073655A - 사용자의 올바른 런닝을 훈련하는 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR20170073655A
Application number: KR1020177013800A
Authority: KR
Inventors: 이달수
Original assignee: 이달수
Priority date: 2014-10-22
Filing date: 2015-09-22
Publication date: 2017-06-28
Also published as: CN106999757B; CA2962803A1; JP2017532181A; US9687695B2; EP3209396B1; EP3209396A4; WO2016061667A1; CA2962803C; CN106999757A; EP3209396A1; US20160114213A1

Abstract

사용자의 올바른 런닝을 훈련하는 방법 및 시스템이 제공되어 있으며, 상기 시스템은 적어도 하나의 관성 센서, 메모리, 제어기, 및 출력 인터페이스를 포함한다. 상기 메모리는 이상적인 런닝 게이트(running gait)에 대한 정보를 저장하기 위한 것이며, 상기 정보는 시간 경과에 따른 이상적인 바운스(bounce) 또는 가속도에 대한 정보를 포함한다. 상기 방법은 상기 제어기에 의해 구현될 수 있으며 사용자의 이상적인 런닝 게이트 및 실제 런닝 게이트의 동작을 동시에 그리고 카덴스(cadence)에 맞춰 디스플레이하는 단계를 포함하며 상기 이상적인 바운스와 사용자의 실제 바운스와의 비교를 상기 출력 인터페이스에 제공하는 단계를 또한 포함한다.

Description

사용자의 올바른 런닝을 훈련하는 방법 및 시스템{Methods and systems for training proper running of a user}

상호참조

본원은 발명의 명칭이 "사용자의 올바른 런닝을 훈련하는 방법 및 시스템(METHODS AND SYSTEMS FOR TRAINING PROPER RUNNING OF A USER)"이며 2014년 10월 22일자 출원된 미국 임시특허출원 제14/520,472호의 출원일을 기초로 우선권을 주장하며, 상기 미국 임시특허출원의 내용은 이로써 인용에 의해 이하 본원의 대표적인 실시 예들의 상세한 설명에 명백히 보완된다.

기술분야

적어도 몇몇 대표적인 실시 예들은 운동 지도에 관한 것이며, 더 구체적으로 기술하면 올바르고, 무난하며 그리고 더 즐길 수 있는 런닝을 훈련하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.

런닝(running)은 완벽한 피트니스 운동 형태로 간주할 수 있지만 의사들은 런닝과 연관이 있는 장해(injury)의 위험 때문에 런닝 대신에 워킹(walking)을 권고하는 것이 일반적이다. 많은 사람은 런닝을 시도하지만 공교롭게도 장해를 입음으로써, 많은 사람이 계속해서 다시 런닝을 시도하려고 하지 않는다.

전형적인 런닝 장해는 체중 지지 구조의 상대적으로 약한 부분들인 무릎, 발목 및 아래 다리에서 발생한다. 이러한 장해는 다년간 런닝을 해왔던 사람에게도 발생한다.

런닝 훈련을 위한 많은 종래의 시스템은 발/신발의 바닥, 발뒤꿈치 딛기 또는 발앞꿈치 딛기에 가해지는 하중/압력, 착지 각도, 또는 착지시 골절 정도에 의존한다. 다른 시스템들은 올바르거나 이상적인 런닝 패턴들을 평가할 때 다리 또는 발의 모션들이나 스트레스들에 의존할 수 있다. 이러한 타입의 시스템들에 대한 하나의 주된 목표는 단지 착지 충격을 최소화하여 하체의 힘들을 줄이는 것이다.

또 다른 기존의 몇몇 시스템들은 수직 바운스 또는 변위의 최소화를 기반으로 하여 이루어지는 올바른 기법을 런너(runner)에게 교습하려고 시도하고 있다. 이러한 타입의 시스템에 대한 목적은 단지 수직 상방 방향으로 불필요한 에너지를 바람직하지 않게 가하는 것을 최소화하는 것뿐이다.

기존의 시스템들에서 직면하고 있는 추가적인 어려움은 이하 대표적인 실시 예들의 구체적인 내용을 고려하면 알 수 있을 것이다.

한 대표적인 실시 예에 의하면, 사용자의 올바른 런닝을 훈련하는 방법 및 시스템이 전반에 걸쳐 제공되어 있으며, 상기 방법 및 시스템은 사용자의 실제 런닝 게이트 및 이상적인 런닝 게이트를 동시에 그리고 카덴스(cadence)에 맞춰 디스플레이하는 동작을 제공하는 것과, 이상적인 바운스(bounce) 또는 가속도와 사용자의 시간 경과에 따른 실제 바운스 또는 가속도의 비교 판단을 제공하는 것을 포함한다.

다른 한 대표적인 실시 예에 의하면, 사용자의 올바른 런닝을 훈련하는 시스템이 제공되며, 상기 시스템은, 사용자 상체 부착용 적어도 하나의 관성 센서로서, 센서 데이터를 제공하도록 구성된, 적어도 하나의 관성 센서; 디스플레이 출력 인터페이스를 포함하는 적어도 하나의 출력 인터페이스; 이상적인 런닝 게이트(running gait)에 대한 정보를 저장하는 메모리로서, 상기 정보는 동작 정보를 포함하며 적어도 지면 반발력(Ground Reaction Force; GRF)과의 상관관계를 나타내는 시간 경과에 따른 이상적인 가속도에 대한 정보를 포함하는, 메모리; 및 상기 적어도 하나의 관성 센서, 상기 출력 인터페이스, 및 상기 메모리와 동작 가능하게 통신하고 상기 메모리에 저장된 명령어들을 실행하는 적어도 하나의 프로세서;를 포함하며, 상기 명령어들은, 실행시, 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금, 상기 메모리로부터의 이상적인 런닝 게이트 정보를 결정하게 하고, 사용자의 실제 런닝 게이트에 대하여 상기 적어도 하나의 관성 센서로부터의 센서 데이터를 결정하게 하며, 지면 충격시 사용자의 실제 가속도의 변화율이 사전에 결정된 값보다 작거나 상기 지면 충격시 사용자의 실제 가속도의 변화율의 문턱값 범위 내에 있는지, 그리고 가속도의 지면 충격 주기가 사전에 결정된 값보다 크거나 상기 가속도의 지면 충격 주기의 문턱값 범위 내에 있는지를 포함하는 비교 판단을 수행하게 하고, 상기 비교 판단을 기반으로 하여 상기 적어도 하나의 출력 인터페이스에 정보를 출력하게 하며, 그리고 상기 이상적인 런닝 게이트 및 상기 실제 런닝 게이트의 동작을 동시에 그리고 카덴스(cadence)에 맞춰 상기 디스플레이 출력 인터페이스를 통해 디스플레이하게 한다.

다른 한 대표적인 실시 예에 의하면, 사용자의 올바른 런닝을 훈련하는 방법이 제공되며, 적어도 하나의 관성 센서는 사용자 상체 부착용이며, 센서 데이터를 제공하도록 구성되고, 적어도 하나의 출력 인터페이스는 디스플레이 출력 인터페이스를 포함하며, 메모리는 이상적인 런닝 게이트에 대한 정보를 저장하기 위한 것이고, 상기 정보는 동작 정보를 포함하며 적어도 지면 반발력(Ground Reaction Force; GRF)과의 상관관계를 나타내는 시간 경과에 따른 이상적인 가속도에 대한 정보를 포함하며, 적어도 하나의 프로세서는 상기 적어도 하나의 관성 센서, 상기 출력 인터페이스, 및 상기 메모리와 동작 가능하게 통신하고 상기 메모리에 저장된 명령어들을 실행하며, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행되는 상기 방법은, 상기 메모리로부터의 이상적인 런닝 게이트 정보를 결정하는 단계; 사용자의 실제 런닝 게이트에 대하여 상기 적어도 하나의 관성 센서로부터의 센서 데이터를 결정하는 단계; 지면 충격시 사용자의 실제 가속도의 변화율이 사전에 결정된 값보다 작거나 상기 지면 충격시 사용자의 실제 가속도의 변화율의 문턱값 범위 내에 있는지, 그리고 가속도의 지면 충격 주기가 사전에 결정된 값보다 크거나 상기 가속도의 지면 충격 주기의 문턱값 범위 내에 있는지를 포함하는 비교 판단을 수행하는 단계; 상기 비교 판단을 기반으로 하여 상기 적어도 하나의 출력 인터페이스에 정보를 출력하는 단계; 및 상기 이상적인 런닝 게이트 및 상기 실제 런닝 게이트의 동작을 동시에 그리고 카덴스(cadence)에 맞춰 상기 디스플레이 출력 인터페이스를 통해 디스플레이하는 단계;를 포함한다.

다른 한 대표적인 실시 예에 의하면, 사용자의 올바른 런닝을 훈련하는, 프로세서에 의해 실행 가능한 명령어들을 담고 있는 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체가 제공되며, 적어도 하나의 관성 센서는 사용자 상체 부착용이며, 센서 데이터를 제공하도록 구성되고, 적어도 하나의 출력 인터페이스는 디스플레이 출력 인터페이스를 포함하며, 메모리는 이상적인 런닝 게이트에 대한 정보를 저장하기 위한 것이고, 상기 정보는 동작 정보를 포함하며 적어도 지면 반발력(Ground Reaction Force; GRF)과의 상관관계를 나타내는 시간 경과에 따른 이상적인 가속도에 대한 정보를 포함하며, 적어도 하나의 프로세서는 상기 적어도 하나의 관성 센서, 상기 출력 인터페이스, 및 상기 메모리와 동작 가능하게 통신하고 상기 메모리에 저장된 명령어들을 실행하며, 상기 명령어들은, 상기 메모리로부터의 이상적인 런닝 게이트 정보를 결정하는 명령어들; 사용자의 실제 런닝 게이트에 대하여 상기 적어도 하나의 관성 센서로부터의 센서 데이터를 결정하는 명령어들; 지면 충격시 사용자의 실제 가속도의 변화율이 사전에 결정된 값보다 작거나 상기 지면 충격시 사용자의 실제 가속도의 변화율의 문턱값 범위 내에 있는지, 그리고 가속도의 지면 충격 주기가 사전에 결정된 값보다 크거나 상기 가속도의 지면 충격 주기의 문턱값 범위 내에 있는지를 포함하는 비교 판단을 수행하는 명령어들; 상기 비교 판단을 기반으로 하여 상기 적어도 하나의 출력 인터페이스에 정보를 출력하는 명령어들; 및 상기 이상적인 런닝 게이트 및 상기 실제 런닝 게이트의 동작을 동시에 그리고 카덴스(cadence)에 맞춰 상기 디스플레이 출력 인터페이스를 통해 디스플레이하는 명령어들;을 포함한다.

지금부터 대표적인 실시 예들을 보여주는 첨부도면들이 예를 들어 참조될 것이다.

도 1은 한 대표적인 실시 예에 따른 사용자의 올바른 런닝을 훈련하는 한 대표적인 시스템을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 한 대표적인 실시 예에 따른, 도 1의 시스템에서 사용하기 위한 한 대표적인 관성 센서를 블록 다이어그램 형태로 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 한 대표적인 실시 예에 따른, 도 1의 시스템의 세부를 블록 다이어어그램 형태로 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 4a, 도 4b, 및 도 4c는 한 대표적인 실시 예에 따른, 테스트 사례와 비교한 이상적인 런닝 게이트 시퀀스의 한 대표적인 동작을 예시하는 도면들이다.
도 5는 한 대표적인 실시 예에 따른, 사용자의 올바른 런닝을 훈련하는 한 대표적인 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 6은 한 대표적인 실시 예에 따른, 가장 컴프레션된 순간에서의 동작 프레임을 보여주는, 실제 런닝 게이트 및 이상적인 런닝 게이트의 동작을 보여주는, 디스플레이 스크린상에 디스플레이된 한 대표적인 그래픽 사용자 인터페이스 스크린을 보여주는 도면이다.
도 7은 3개의 모든 방향 축에 대한, 테스트 사례의 런닝 게이트와 이상적인 런닝 게이트를 비교한 대표적인 가속도계 판독값들을 보여주는 도면이다.
도 8은 수직축에만 해당하는, 테스트 사례의 런닝 게이트와 이상적인 런닝 게이트를 비교한 대표적인 가속도계 판독값들을 보여주는 도면이다.
* 유사한 참조번호들은 서로 다른 도면들에서 유사한 구성요소들을 나타내는데 사용될 수 있다.

런닝 게이트 모션은 기본적으로 4가지의 주요 단계, 즉 1) 발 착지 초기 접촉 단계; 2) 착지 충격 흡수 단계; 3) 중간 입각(mid stance) 단계; 및 4) 추진/점핑 단계;로 세분화될 수 있다. 런닝 훈련에서의 대부분의 오류는 발에 실리는 하중을 줄이려는 시도에서 비롯되며, 이러한 시도로 인해 시간 경과에 따른 올바른 바운스 또는 가속이 결여된다. 일반적으로는, 런너가 중력을 받을 수밖에 없고 그래서 올바른 바운스가 결여되면 필요한 부분보다 더 아래에 있는 다리를 사용하여 그 다리에 스트레스를 받게 하는 경향이 있으며, 이러한 경향은 상기 다리에 더 많은 부담을 주게 된다. 반복되는 경우에는 장해를 입게 된다.

올바른 런닝에는 올바른 바운스가 필요하며, 이는 추진 전 몸체의 올바른 코일링(coiling) 및 컴프레션(compression)을 필요로 한다. 예를 들면, 어떤 코일링 및 컴프레션도 없는 경우에는, 추진이 유연하면서도 스트레스 없게 될 수가 없다.

위에서 언급한 몸체의 코일링 및 컴프레션은 발 착지 및 중간 입각 사이에서 이루어진다. 이는 착지 충격을 흡수하는 매우 자연스럽고 편안한 방식이다. 코일링, 컴프레션 및 추진을 위한 몸체의 체중 지지 구조의 중요한 부분들은 어깨/팔 및 무릎 사이에서 찾아 볼 수 있다. 아래 다리에서 허용되는 정도의 코일링, 컴프레션 및 추진은 위에서 설명한 바와 같이 몸체에서 이루어질 수 있고 몸체에서 이루어져야 하는 것과 매칭되거나 대체될 수 없다. 런너들에게 다행스러운 사실은 어깨/팔 및 무릎 간의 코일링 및 컴프레션을 허용하는 몸체 구성부분들이 아래 다리에서 허용되는 것보다 몇 자리수(order of magnitude) 더 강하다는 것이다. 이러한 기계적인 사실을 이용하면, 장해의 위험이 줄면서 더 자연스럽고 즐길 수 있는 런닝을 경험하게 된다. 이는 사람이 워킹만큼 런닝을 즐기게 도움을 주게 되고, 올바른 런닝 훈련을 제공할 수가 있다.

(착지 충격을 흡수하고 몸체를 공중에 떠 있게 하는) 위에서 설명한 바운스의 대부분은 발바닥이 전체적으로 지면상에 닿게 되는 동안에 이루어져야 하고 그럼으로써 아래 다리가 피크 하중 시에도 상대적으로 릴렉스(relax)해질 수 있게 하고 초기 착지(지면과의 초기 접촉)의 충격이 최소화될 수 있게 한다. 그러하지 않은 경우에는 아래 다리가 종종 장해를 입게 하는 초기 착지시 종종 과도한 스트레스를 주는 하중을 지지해야 한다. 위에서 설명한 런닝 모션 특징들은 피드백을 통한 움직임, 타이밍 및 연속 모니터링의 정확한 제어를 제공하는 시스템 및 기기를 통한 올바르고, 무난하며 그리고 더 즐길 수 있는 런닝을 허용할 수 있다.

상기 몸체 및 체중/하중 지지 구조들의 아래 부분과 연계되는 이러한 움직임의 정확한 제어 및 타이밍은 특히 필요하다는 점을 고려하면 쉽게 획득되는 것은 아니다. 많은 종래의 시스템에서는, 단지 아래 다리에만 주의를 기울이고 있는 것이 일반적이다. 그 대신에 본원 명세서에 설명하는 방법은 상체를 이용하여 정확한 움직임 및 타이밍을 제어하는 것이다. 예를 들면, 직관적인 면에서 볼 때 상체를 제어하는 것이 하체의 모션을 정확하게 제어하는 것보다는 훨씬 더 쉽다. 예를 들면, 사용자는 자신의 발보다는 자신의 손으로 훨씬 더 정확한 움직임을 수행할 수 있다.

어깨, 팔, 손 및 상부 토르소(upper torso)의 특정한 위치결정 및 움직임으로 다리 및 발과 같은 체중/하중 지지 구조의 아래 부분이 올바르게 움직이게 된다. 이러한 상체 제어는 단지 다리 및 발만을 어떻게 움직여야 하는지를 훈련/교습하려고 시도하는 것보다 교습 및 훈련하기에 훨씬 더 쉽다.

예를 들면, 많은 기존의 시스템이 단지 발/신발의 바닥, 발뒤꿈치 딛기 또는 발앞꿈치 딛기에 가해지는 하중/압력, 착지 각도, 또는 착지시 골절 정도를 실시간으로 측정하려고만 시도한다.

한 대표적인 실시 예에 의하면, 무난하고 더 즐길 수 있는 런닝을 훈련하는 방법 및 시스템이 전반에 걸쳐 제공되어 있으며, 상기 방법 및 시스템은 사용자의 실제 런닝 게이트 및 이상적인 런닝 게이트를 동시에 그리고 카덴스(cadence)에 맞춰 디스플레이하는 동작을 제공하는 것과, 상기 이상적인 바운스(bounce) 또는 가속도와 사용자의 실제 바운스 또는 가속도의 비교 판단을 제공하는 것을 포함한다.

몇몇 대표적인 실시 예들에서는, 상기 이상적인 바운스가 지면에 대한 발앞꿈치 딛기를 포함하는 유연한 착지를 포함할 수 있다. 몇몇 대표적인 실시 예들에서는, 상기 이상적인 바운스가 완전한 발-지면 접촉시 어깨 및 무릎 간의 컴프레션(compression)을 포함할 수 있고, 이로 인해 추진시 어깨 및 무릎 간의 신장(extension)이 초래된다. 몇몇 대표적인 실시 예들에서는, 상기 이상적인 바운스가 연관된 팔 및 어깨 움직임을 부가적으로 포함하며, 상기 팔 및 어깨는 착지시 사전에 결정된 값보다 낮게 움직이고, 상기 팔 및 어깨는 추진시 사전에 결정된 값보다 높게 움직인다.

몇몇 대표적인 실시 예들에서는, 상기 이상적인 바운스가 그래프 또는 다른 예시 도구 상에서와같이, 시간에 대한 가속도의 판단을 통해 보일 수 있다. 몇몇 대표적인 실시 예들에서는, 상기 이상적인 바운스가 유연한 착지를 나타내는, 사전에 결정된 값보다 낮은 시간에 대한 가속도의 충격 기울기를 포함할 수 있다. 몇몇 대표적인 실시 예들에서는, 상기 이상적인 런닝 게이트 또는 바운스가 시간 경과에 따른 가속도의 점진적인 바운스 또는 변화를 나타내는, 사전에 결정된 시간 값보다 더 넓은 가속도의 충격 주기(또는 폭)을 포함할 수 있다. 몇몇 대표적인 실시 예들에서는, 상기 이상적인 런닝 게이트 또는 바운스가 사전에 결정된 값보다 작거나 같은 피크 가속도를 포함할 수 있다. 몇몇 대표적인 실시 예들에서는, 상기 실제 런닝 게이트 값 및 상기 이상적인 런닝 게이트 값 간의 비교들 중 어느 하나가 예를 들면 수용 가능하거나 양호한 런닝 형태로 간주하기 위해 지정된 문턱값(예컨대, 5%) 범위 내에 있을 때 충족될 수 있다. 상기 이상적인 바운스의 다른 특징들은 본원 명세서에서 설명되는 대표적인 실시 예들을 고려하면 이해될 것이다.

먼저, 한 대표적인 실시 예에 따른 사용자(102)(예컨대, 런너)의 올바른 런닝을 훈련하는 시스템(100)을 예시하는 도 1을 참조하기로 한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 시스템(100)은 상기 사용자(102)의 상체에 부착하기 위한 적어도 하나의 관성 센서(200) 및 기기(300)를 포함한다. 일반적으로는, 상기 기기(300)가 상기 관성 센서(들)(200)로부터의 센서 데이터를 처리하여 상기 사용자의 게이트 모션에 대한 움직임을 측정할 수 있다.

하나보다 많은 관성 센서(200)가 몇몇 대표적인 실시 예들에서 사용될 수 있으며, 상체 상의 지정된 위치들에 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 관성 센서 (들)(200)는 가슴, 등상부(upper back), 어깨 상단, 팔, 목 및/또는 허리 위에 부착될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 한 대표적인 실시 예에서는, 토르소 스트랩(104)이 상기 관성 센서(들)(200)를 장착하는 데 사용된다. 도시된 한 대표적인 실시 예에서는, 상기 관성 센서의 센서 방위는 척추와 나란하게 (전방으로 기울여서) 장착된다. 추가 관성 센서들을 통해 더 많은 정보가 탐지 및 처리되게 할 수 있다. 한 대표적인 실시 예에서는, 다른 장착 기기들이 예를 들면 (도시되지 않은) 손목 밴드, 시계, 목걸이, 팔 밴드, 핀, 헤드 밴드, 및 모자를 포함하여, 상기 관성 센서(들)(200)를 상기 사용자(102)의 상체에 장착하는데 사용될 수 있다. 다른 일 예에서는, 셀룰러폰들과 같은 몇몇 모바일 통신 기기들이 위에서 설명한 바와 같은 대표적인 방식으로 장착될 적어도 하나의 상주하는 관성 센서 또는 가속도계를 구비하고 있을 수 있다. 다른 일 예에서는, 컴퓨터 동작가능 안경에는 적어도 하나의 상주하는 관성 센서 또는 가속도계가 장착될 수 있다. 한 대표적인 실시 예에서는, 관성 센서들이 사용자(102)의 하체 부착용이 아니다.

지금부터는 한 대표적인 실시 예에 따른, 예를 들면 모바일 통신 기기일 수있는 기기(300)를 포함하여, 상기 시스템(100)을 더 구체적으로 예시하는 도 3을 참조하기로 한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 기기(300)는 예를 들면 프로세서 또는 마이크로프로세서와 같은 제어기(302), 통신 인터페이스(304), 출력을 디스플레이(308)에 렌더링하기 위한 디스플레이 출력을 포함하는 출력 인터페이스(306), 촉각 또는 진동기 메커니즘(322) 및/또는 (헤드폰의 일부일 수 있는) 스피커(320)를 포함할 수 있다. 몇몇 대표적인 실시 예들에서는, 상기 디스플레이(308)가 상기 기기(300) 및/또는 보조 디스플레이 스크린에 상주할 수 있다. 몇몇 대표적인 실시 예들에서는, 상기 디스플레이(308)가 예를 들면 컴퓨터 동작가능 안경, 또는 트리드밀(treadmill) 디스플레이로서 구체화될 수 있다.

상기 통신 인터페이스(304)는 인터넷, 인트라넷, 및/또는 무선 근거리 통신 네트워크(wireless local area network; WLAN)와 같은 네트워크(312)를 통해 통신하도록 구성될 수 있다. 상기 기기(300)는 서버(330)와 통신하도록 구성될 수 있다. 또한, 사용자는 웹 포털, 전용 애플리케이션 등등을 통해서와 같이 다른 메커니즘들을 통해 상기 서버(330)에 액세스하는 것이 가능할 수 있다.

상기 통신 인터페이스(304)는 예컨대, 적외선, Bluetooth(TM), ANT, NFC(Near-Field Communications; 근접장 통신) 등등을 포함하는, 직접 또는 단거리 통신 서브시스템을 포함할 수 있다.

또 다른 경우들에서, 상기 기기(300)는 모바일 통신 기기, 셀룰러폰 또는 스마트폰, 태블릿 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 시계, 목거리, 손목 밴드, 발목 밴드, 안경과 같은 착용형 기기, 또는 통신 인터페이스(304)가 장착된 다른 컴퓨팅 기기의 형태로 이루어질 수 있다. 상기 네트워크(312)는 셀룰러 통신 네트워크 또는 광역 통신 네트워크(wide area network; WAN), 도시권 통신 네트워크(metropolitan area network; MAN), 또는 다른 그러한 무선 통신 네트워크와 같은 무선 통신 네트워크일 수 있다.

키보드 또는 키패드, 마우스, 터치 스크린, 음성용 마이크로폰 등등과 같은 하나 이상의 사용자 입력 기기들(324)을 사용하여 사용자 입력 인터페이스(318)를 통해 사용자에 의해 상기 기기(300)에 대한 입력이 이루어질 수 있다. 몇몇 대표적인 실시 예들에서는, 제스처 기반 입력들이 예를 들면 상기 관성 센서들(200)(예컨대, 팔 또는 손에 있을 때) 중 하나를 통해 사용될 수 있다. 전원(316)은 충전될 수도 있고 충전되지 않을 수도 있는 배터리와 같은 휴대용 전원일 수 있다.

적어도 몇몇 대표적인 실시 예들에서는, 상기 메모리(310)가 본원 명세서에서 설명하고 있는 프로세스들, 기능들, 또는 방법들을 구현하기 위한 상기 제어기(302)에 의해 실행 가능한 명령어들을 저장한다. 적어도 몇몇 대표적인 실시 예들에서는, 상기 메모리(310)가 또한, 특정 사용자용으로 맞춤화될 수도 있고 맞춤화되지 않을 수도 있는 이상적인 런닝 게이트에 대한 추가정보를 저장할 수 있다. 한 대표적인 실시 예에서는, 상기 이상적인 런닝 게이트 정보가 이상적인 바운스를 부가적으로 포함한다. 적어도 몇몇 대표적인 실시 예들에서는, 상기 메모리(310)가 또한, 사용자 특성과 같은 사용자 특유의 데이터, 상기 센서(200)에 의해 탐지되는 사용자 활동, 및/또는 상기 사용자에 의해 수행된 이전의 (일자별) 런(run)들에 대한 센서 데이터를 저장할 수 있다.

지금부터는 한 대표적인 실시 예에 따른 한 대표적인 관성 센서(200)를 예시하는 도 2를 참조하기로 한다. 각각의 관성 센서(200)는 예를 들면, 하나 이상의 센서들(202), 필터들(204), 제어기(206), 트랜시버(208), 전원(212), 및 메모리(210)를 포함할 수 있다. 상기 제어기(206)는 예를 들면 하나 이상의 신호 프로세서들을 포함할 수 있다. 상기 제어기(206)는 상기 기기(300)의 제어기(302)(도 3)에 의해 또는 상기 기기(300)의 제어기(302)(도 3)와 함께 수행되고, 그 역으로 수행되는 기능들 또는 동작들을 지닐 수 있다. 상기 메모리(210)는 상기 기기(300)의 메모리(310)(도 3) 및/또는 서버(330)(도 3)의 메모리를 번갈아 가며 정보를 저장하거나 상기 기기(300)의 메모리(310)(도 3) 및/또는 서버(330)(도 3)의 메모리와 함께 저장할 수도 있고, 그 반대의 경우도 가능하다.

도 2를 계속해서 참조하면, 일 예에서는, 상기 센서들(202)이 하나 이상의 가속도계들을 포함한다. 일 예에서는, 상기 가속도계가 가속도계, 3-축 가속도계, 자이로스코프, 및/또는 자기계(magnetometer) 중 적어도 하나이다. 일 예에서는, 상기 전원(212)이 충전 가능할 수도 있고 충전 가능하지 않을 수도 있는 배터리와 같은 휴대용 전원일 수 있다.

상기 센서들(202), 필터들(204), 및 제어기(206)는 함께 통합될 수도 있고 서로 연관될 수 있는 개별 요소들을 형성할 수도 있다. 상기 제어기(206)는 상기 센서들(202)에 의해 제공된 측정들을 분석하여 하나 이상의 매개변수 타입들에 상응하는 매개변수들을 추정하도록 동작 가능하다.

상기 센서들(202)은 가속도를 측정하고 상기 측정된 가속도에 상응하는 가속도 측정, 또는 이를 나타내는 임의의 관련 센서 신호를 생성하도록 동작 가능하다. 상기 가속도 측정은 상기 필터(204) 및/또는 상기 제어기(206)에 의해 이용되도록 동작 가능한 신호로서 구체화될 수 있다.

몇몇 실시 예들에서는, 상기 센서(200)가 가속도 측정에 상응하는 아날로그 신호를 출력하도록 동작 가능할 수 있다. 예를 들어, 상기 센서(202)는 측정된 가속도들에 비례하는 아날로그 전압 신호를 출력할 수 있다. 다른 대표적인 실시 예들에서는, 상기 센서(202)가 측정된 가속도에 상응하는 신호를 생성하도록 동작 가능한 임의의 디지털 및 아날로그 구성요소들을 포함할 수 있다. 따라서, 몇몇 실시 예들에서는, 상기 센서(202)가 측정된 가속도들을 나타내는 디지털 신호를 출력하도록 동작 가능하다.

몇몇 대표적인 실시 예들에서는, 상기 센서들(202) 중 하나보다 많은 센서가 단일 패키지 또는 센서(200)가 하나의 축보다 많은 축을 따른 가속도 측정들을 제공하는 것을 허용하도록 동일한 집적회로 패키지 내에 통합될 수 있다. 상기 센서들(202)은 측정된 가속도에 상응하는 신호를 출력하도록 동작 가능한 2개 이상의 가속도계를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 센서들(202)은 0도보다 큰 각도만큼 분리된 2개의 방향으로 가속도들을 측정하기에 적합한 2개의 가속도계를 포함할 수 있으며 각각의 가속도계는 측정된 가속도에 상응하는 신호를 제공한다. 몇몇 예들에서는, 상기 센서들(202)이 각각의 방향이 0도보다 큰 각도만큼 분리된 3개의 방향으로 가속도들을 측정하기에 적합한 적어도 3개의 가속도계를 포함할 수 있으며 각각의 가속도계는 측정된 가속도에 상응하는 신호를 제공한다. 몇몇 실시 예들에서는, 상기 3개의 가속도계가 상호 수직한 구성으로 배향될 수 있다. 상기 센서들(202)은 가속도 측정들을 제공하도록 임의의 구성으로 배치된 단일 가속도계를 포함하는 임의 개수의 가속도계를 포함할 수 있다.

상기 트랜시버(208)는 예를 들면 다양한 무선 주파수(radio frequency; RF) 프로토콜들을 사용하는 무선 통신용으로 구성된다. 예를 들면, 상기 트랜시버(208)는 Bluetooth, ANT 및/또는 임의의 다른 무선 프로토콜들을 이용하여 통신할 수 있다.

상기 필터(204)는 상기 센서들(202) 중 하나 이상의 센서들과 결합하고 가속도 측정들 및/또는 가속도 측정들에 상응하는 신호들을 필터링하도록 동작 가능하다. 상기 필터(204)는 다른 전-처리 기능을 필터링 및/또는 제공하여 상기 제어기(206) 측에서의 상기 프로세서들에 의한 모션 매개변수들의 추정을 용이하게 하도록 동작 가능한 아날로그 및 디지털 구성요소들을 포함할 수 있다. 한 대표적인 실시 예에서는, 상기 필터(204)가 상기 센서들(202)에 의해 제공된 신호들, 또는 상기 센서들(202)로부터 획득된 신호들을 필터링하고, 수직 가속도를 감쇠시키며, 중력을 보상하고, 그리고/또는 에일리어싱(aliasing)을 최소화하도록 동작 가능하다. 상기 필터(204)는 이러한 필터링 기능들 각각을 수행하기 위한 개별 구성요소들을 포함할 수도 있고 이들 및 다른 필터링 기능들을 위해 동일한 구성요소들 및 하드웨어를 사용할 수도 있다.

상기 필터(204)에 의해 제공되는 안티-에일리어싱은 상기 센서(202)에 의해 제공되거나 상기 센서(202)로부터 획득된 신호들의 샘플링으로 인한 에일리어싱을 감소 또는 방지하는 것이 일반적이다. 몇몇 실시 예들에서는, 상기 필터(204)가 상기 제어기(206)에 의해 제공되는 임의의 후속하는 아날로그-디지털 변환들에서 사용되는 샘플링 주파수의 절반 이상으로 신호 주파수들을 감쇠시키도록 설계된 상대적으로 넓은 대역 필터를 포함한다.

상기 필터(204)는 수동 및 능동 전자 구성요소들, 프로세서들, 제어기들, 프로그램가능 논리 기기들, 디지털 신호 처리 요소들, 이들의 조합 등등을 포함하여, 신호들 및 측정들을 필터링하는 임의의 아날로그 및 디지털 구성요소들을 포함할 수 있다. 상기 필터(204)는 또한, 제어기들(206, 44) 측에서 상기 프로세서들에 의해 사용하기 위한 신호들을 디지털화하도록 상기 센서(202)에 의해 제공된 아날로그 신호들을 변환하는 아날로그-디지털 변환기를 포함할 수 있다.

힘은 상기 감지된 가속도 정보로부터 계산될 수 있다. 예를 들면, 이는 f = m*a(f: 힘, m: 몸체 질량, a: 질량 중심 가속도)로서 계산될 수 있다. 상기 사용자의 질량은 이러한 계산들에서 고려될 수 있다. 이는 때때로 예를 들면 지면 반발력(Ground Reaction Force; GRF)과 유사할 수 있다. 그러나 GRF는 지면 반발력 센서를 사용하여 측정되는 것이 전형적이며, 지면 충격 이외의 임의의 가속도와 같은 중요한 정보를 상실할 수 있다.

그 외에도, 한 대표적인 실시 예에서는, 하나 이상의 관성 센서들(200)이 예를 들면 상기 기기(300)를 사용하여 예를 들면 다른 한 참조 포인트로서 변위의 상대적인 위치 또는 양을 결정하는데 사용될 수 있다. 다른 한 대표적인 실시 예에서는, 2개 이상의 관성 센서(200)가 예를 들면 상기 기기(300)를 사용하여 예를 들면 제3 참조 포인트로서 변위의 상대적인 위치 또는 양을 삼각 측정하는데 사용될 수 있다. 무선 신호들의 비행시간(time of flight)이 또한, 몇몇 대표적인 실시 예들에서 사용될 수 있다.

지금부터는 한 대표적인 실시 예에 따른 실제 런닝 게이트 시퀀스에 대한 이상적인 런닝 게이트 시퀀스의 한 대표적인 동작(400)을 예시하는 도 4a, 도 4b, 및 도 4c를 참조하기로 한다. 상기 동작(400)은 예를 들면 실제 런닝 게이트에 대한 이상적인 런닝 게이트를 예시하도록 상기 디스플레이(608)상에 디스플레이된 사용자 인터페이스 중 적어도 일부일 수 있다.

상기 이상적인 런닝 게이트의 동작 시퀀스는 프레임들(402, 404, 406, 408, 410, 412, 414, 416, 418, 420, 422, 424)을 포함한다. 테스트 사례 런닝 게이트에 대한 동작 시퀀스는 프레임들(403, 405, 407, 409, 411, 413, 415, 417, 419, 421, 423, 425)을 포함한다. 여기서 유념할 점은 상기 이상적인 게이트 사례에서, 카메라의 각도로 인해, 단지 좌측 발의 발앞꿈치만이 지면을 딛는 것으로 보인다는 점이다. 실제로는, 착지-컴프레션 대부분 동안 발의 모든 부분이 지면을 확고히 또는 여지없이 딛고 있다.

단지 예를 들어, 런닝에 대한 4가지의 주요 단계는 좌측 발에 대하여: 1) 프레임 414인, 발 착지 초기 접촉 단계; 2) 프레임들 414 및 416인, 착지 충격 흡수 단계; 3) 프레임 416인, 중간 입각(mid stance) 단계; 및 4) 프레임들 418 및 420인, 추진/점핑 단계;로서 예시될 수 있는 것이 일반적이다. 우측 발에 대하여는, 런닝에 대한 4가지의 주요 단계가 1) 단지 프레임 404인, 발 착지 초기 접촉 단계; 2) 프레임들 404 및 406인, 착지 충격 흡수 단계; 3) 프레임 406인, 중간 입각(mid stance) 단계; 및 4) 프레임들 408 및 410인, 추진/점핑 단계;로서 예시될 수 있는 것이 일반적이다.

상기 이상적인 런닝 사례의 프레임들 412 및 414를 참조하면, 어깨 및 팔이 상대적으로 훨씬 낮게 있으며, 발이 착지하려고 할 때 상부 토르소가 약간 좌측으로 돌아가게 된다. 이러한 컴프레션된 위치 몸체는 상대적으로 더 많은 반발력을 가할 수 있다, 예를 들면, 허리 높이의 책상에서 점핑해서 내려와 착지할 때 몸체가 어떻게 지면 반발력을 가하는지를 상상해보기 바란다. 이는 훨씬 더 유연하게 착지하는 것을 허용해 주며 이때 더 강한 반발력을 가할 수 있다. 어깨 및 팔을 사용하면 유연한 착지에 필요한 타이밍, 속도 및 힘을 제어하는 것이 훨씬 더 쉬워진다.

위에서 설명한 동작 프레임들은 한 대표적인 이상적인 런닝 게이트 동작을 상세하게 보여준다. 프레임 416은 사용자의 우측 상에서 대부분 컴프레션된 모멘트 상태를 보여준다. 프레임 420은 어깨 및 무릎 사이에서 몸체를 사용하는 마지막 추진 상태를 보여준다(예컨대, 발앞꿈치 및 발뒤꿈치가 여전히 지면상에 있다). 필요한 추진의 대부분은 프레임들 416-418-420 사이에서 이루어진다.

아래 다리를 사용하는 추가의 작은 추진은 프레임들 420-422-424에서 이루어진다. 만약 프레임 416-418-420 간의 추진이 필요한 것에 비해 약하다면, 아래 다리를 사용한 더 많은 추진이 프레임들 420-422-424 간에 필요하다. 일반적인 오류는 단지 다리들만을 사용하여 충격을 줄이려고 시도한 것이고, 이러한 시도는 프레임들 416-418-420 간의 추진을 약하게 하기 때문에, 프레임들 420-422-424 간의 추진이 더 많아지게 되어, 결과적으로는 아래 다리에 스트레스가 더 많이 쌓이게 된다.

상기 이상적인 사례의 프레임들 416-418-420을 계속해서 참조하면, 컴프레션된 위치로부터 어깨 및 팔을 사용하여 더 강한 추진이 제공된다. 좌측 어깨 및 팔은 추진시 상대적으로 높아지게 되고 다른 우측 어깨 및 팔은 상대적으로 낮아지게 된다. 어깨 및 팔을 사용하면, 이러한 추진시 타이밍, 속도 및 힘을 제어하기가 훨씬 더 쉬어진다. 이러한 주기 동안, 한쪽 발로부터 다른 한쪽 발로의 전환은 어깨 및 팔을 사용하지 않는 것보다 훨씬 빠르다.

위에서 설명한 큰 추진은 예를 들면 사람이 발판(예컨대, 수영장용 스프링 다이빙 발판)으로부터 점핑하려고 시도할 때 보일 수 있는 몸체 모션을 필요로 한다. 점프하기 전, 사람의 몸체에서는 강한 추진 다음에 컴프레션이 이어져야 하며, 이는 상체를 사용하여 타이밍 및 힘을 정확하게 제어하여야 하는 것이 일반적이다.

런닝시 요구되는 유사한 컴프레션/추진은 이러한 컴프레션/추진에 따른 워킹(예컨대, 이러한 사례에서 한 번에 한 측면씩 이루어지지만 유사한 컴프레션/추진이 이루어짐)으로 예시될 수 있다. 일단 사용자(102)가 저속으로 컴프레션/추진을 어떻게 해야 하는지를 학습할 수 있다면, 사용자(102)는 이를 상체를 이용함으로써 상대적으로 높은 속도(카덴스(cadence))로 쉽게 적용할 수 있다.

상기 이상적인 사례의 프레임들 422 및 424를 참조하면, 추진의 대부분은 이전에 이루어져야 하고, 큰 힘을 요구해서는 아니 된다. 상기 큰 추진이 이전 단계에서 이루어지지 않으면, 아마도 아래 다리가 요구된 추진을 위해 큰 힘을 가하여야 한다(그러하지 않으면 몸체가 쓰러지게 된다). 이로 인해 아래 다리에 더 많은 스트레스가 가해져서 장해를 입을 수 있다.

지금부터는 테스트 사례 런닝 게이트에 대한 이상적인 런닝 게이트의 비교에 대한 대표적인 가속도계 판독값들을 예시하는 도 7 및 도 8을 참조하기로 한다. 도 7에서는, 위쪽에 있는 그래프가 이상적인 사례를 나타낸 것이며 아래쪽에 있는 그래프가 테스트 대상을 나타낸 것이다. 도 7에는 다이어몬드형 플롯들로 표현된 수직 가속도, 정사각형 플롯들로 표현된 전진 가속도(런닝 방향), 및 삼각형 플롯들로 표현된 측부(side-to-side) 가속도(횡방향)가 예시되어 있다. 도 8에는 테스트 사례(정사각형 플롯들)에 대한 이상적인 사례(다이어몬드형 플롯들)를 예시하는, 단지 시간에 대한 수직 가속도에 대해 중첩된 비교가 나타나 있다.

통상적으로, 지면에 대한 수직 가속도가 양수의 값으로서 표시되고 그 역도 마찬가지이다. 상기 테스트 사례의 가속도계 측정들은 상부 토르소 뒷쪽에 부착된 가속도계를 기반으로 하였고, 척추와 나란한 (전방으로 기울인) 센서 배향을 기반으로 하였으며, 그리고 예를 들면 중력(G)으로 측정된다. 측정된 값들은 척추와 나란한 -전방으로 기울인- 센서 배향을 기반으로 한 것이다. 상기 테스트 사례에 대한 이상적인 사례는 예를 들면 동일한 런닝 속도, 및 유사한 카덴스(분당 스텝들)를 가지고 측정되었다.

도 8에서 볼 수 있는 바와 같이, 이상적인 사례에서는, 최대 가속도 피크가 상대적으로 낮고, 충격의 상승 기울기가 느리며, 양수 부분이 상대적으로 훨씬 더 넓고(충격의 폭, 또는 주기를 나타냄), 음수 부분이 상대적으로 좁다. 이에 비해, 테스트 대상에서는, 피크가 상대적으로 훨씬 높고(도시된 바와 같이, 최대 4G), 상승이 급격하며(어려운 착지를 나타냄), 양수 부분에 대해 상대적으로 좁고(충격의 폭, 또는 주기를 나타냄), 음수 부분 부근이 상대적으로 넓다. 상기 음수의 값은 (상체를 당기도록) 어깨 및 팔이 올라갈 때 하강 가속도(자유 낙하 이상임)를 나타내고, 근접 제로(near zero)는 자유 낙하에 가까움을 나타내며, 상대적으로 긴 자유 낙하는 충격이 커짐을 의미한다(이는 상대적으로 큰 지면 반발력(GRF)을 필요로 한다).

따라서, 몇몇 대표적인 실시 예들에서는, 볼 수 있는 바와 같이, 상기 이상적인 런닝 게이트 또는 바운스가 사전에 결정된 값보다 상대적으로 낮은 시간에 대한 가속도의 충격 기울기를 포함할 수 있다. 몇몇 대표적인 실시 예들에서는, 볼 수 있는 바와 같이, 상기 이상적인 런닝 게이트 또는 바운스가 사전에 결정된 값보다 상대적으로 넓은 시간에 대한 가속도의 충격 폭(주기)을 포함할 수 있다. 몇몇 대표적인 실시 예들에서는, 볼 수 있는 바와 같이, 상기 이상적인 런닝 또는 바운스가 사전에 결정된 값, 본 예에서는 2.5G 또는 약 2.5G보다 작거나 같은 피크 가속도를 포함할 수 있다. 몇몇 대표적인 실시 예들에서는, 볼 수 있는 바와 같이, 상기 이상적인 런닝 게이트 또는 바운스가 사전에 결정된 값보다 상대적으로 좁은 시간에 대한 가속도의 자유낙하 폭(주기)을 포함할 수 있다.

그러므로 몇몇 대표적인 실시 예들은 접선의 기울기(미분)이거나 da/dt(a = 가속도; t = 시간)로서 언급될 수 있는 시간 경과에 따른 가속도의 변화를 고려할 수 있다. 이는 또한, 적어도 GRF와의 상관관계를 나타내는 충격 후 가속도의 판독값들을 포함할 수 있다. 상기 미분은 실제 런닝 게이트에 대해 계산될 수 있으며, 이 경우에 상기 이상적인 런닝 게이트에 의해 정의된 사전에 결정된 값보다 작으면 어떤 값이든 수용 가능하거나 양호한 형태로 간주할 수도 있고 예컨대 상대적으로 더 점진적인 충격을 나타내는, 상기 이상적인 런닝 게이트의 문턱값 범위 내에 있을 수 있다.

또한, 몇몇 대표적인 실시 예들은 2차 미분 또는 d²a/dt² 으로 언급될 수 있는, 기울기 자체의 변화를 고려할 수 있다. 이는 런너의 바운스, 충격의 폭(주기), 또는 유연함과의 상관관계가 표시될 수 있는 시간 경과에 따른 가속도 곡선의 오목한 형태(cooncavity)(상대적으로 낮은 기울기 또는 변화율)를 결정하는데 사용될 수 있다. 상기 2차 미분은 실제 런닝 게이트에 대해 계산될 수 있으며, 이 경우에 상기 이상적인 런닝 게이트에 의해 정의된 사전에 결정된 값보다 작으면 어떤 값이든 수용 가능하거나 양호한 형태로 간주할 수도 있고 문턱값 범위 내에 있을 수 있다.

어깨/팔(양자 모두 또는 단지 팔만)에 부착된 센서로부터의 유사한 측정들은 런닝 게이트가 어떻게 형상화되었는지에 대한 중요한 정보를 제공할 수 있다. 토르소로부터의 센서 측정들은 힘이 토르소(체중의 대부분)의 가속도에 비례한다는 f = m * a를 기반으로 한 몸체의 하중 지지 구조(특히 아래 다리)에 대한 하중(힘)에 연관될 수 있다. 토르소에 부착된 센서로부터의 측정들은 하중에 대한 지식을 제공하지만 상기 하중이 어떻게 형상화되는지에 대한 지식을 제공하지 않는다. 앞서 언급한 바와 같이, 상기 하중은 주로 어깨와 팔의 움직임에 의해 정확하게 제어될 수 있는 컴프레션/추진에 의해 형성될 수 있다. 예를 들면, 팔에 부착된 센서로부터의 데이터를 분석하면 어깨 및 팔의 움직임이 토르소에 부착된 센서로부터 측정된 하중을 얼마나 빨리 그리고 얼마나 강하게 유도하는지 결정될 수 있다. 예를 들면, 사용자가 발의 착지시 어깨 및 팔을 상대적으로 낮게 움직이고 그리고 나서 추진/점프시 상대적으로 훨씬 더 강하고 빨리 어깨 및 팔을 높게 움직이면, 이로 인해 하체의 그러한 측면 상에 반발력이 상대적으로 더 강해지게 되어 상대적으로 더 강한 바운스가 초래된다. 팔에 부착된 센서로부터의 데이터를 비교함으로써, 상기 시스템은 런닝을 어떻게 개선해야 하는지에 대한 추가 정보를 제공할 수 있다.

지금부터는 한 대표적인 실시 예에 따른 사용자(102)의 올바른 런닝을 훈련하는 한 대표적인 방법(500)의 흐름도를 예시하는 도 5를 참조하기로 한다. 상기 방법(500)은 예를 들면 상기 기기(300)의 제어기(302)에 의해 구현될 수 있다. 이벤트 501에서는, 상기 방법이 사용자 정보를 수신하는 것을 포함할 수 있으며, 상기 메모리(310)에 상기 사용자 정보를 저장하는 것을 포함할 수 있다. 이벤트 502에서는, 상기 방법(500)이 이상적인 바운스의 데이터를 포함하여 상기 메모리(310)로부터의 이상적인 런닝 게이트를 결정하는 것을 포함한다.

이벤트 504에서는, 상기 방법(500)이 사용자(102)의 실제 런닝 게이트에 대하여, 사용자(102)의 상체에 부착된 적어도 하나의 관성 센서(200)로부터의 센서 데이터를 결정하는 것을 포함한다. 이벤트 506에서는, 상기 방법(500)이 상기 이상적인 바운스와 사용자(102)의 실제 바운스 세부들의 비교 판단을 적어도 하나의 출력 인터페이스(306)에 출력하는 것을 포함한다. 상기 비교 판단은 실제 런닝 게이트 및 이상적인 런닝 게이트 간의 불일치들을 전형적으로는 문턱값 또는 버퍼값 범위 내에서 바로잡는 액션을 수행하도록 하는 표시를 포함할 수 있다. 한 대표적인 실시 예에서는, 출력하는 것이 상기 프로세서에 의해 동적으로 수행되어 실시간으로나 거의 실시간으로 디스플레이된다. 또한, 다른 대표적인 실시 예들에서는, 사용자(102)의 실제 런(run)에 대한 센서 데이터 또는 정보가 상기 메모리(310)에 저장될 수 있으며, 그리고 나서, 상기 제어기(302)로부터의 출력은 부가적인 리뷰 및/또는 분석을 위해 오프-라인으로 수행될 수 있다. 한 대표적인 실시 예에서는, 상기 출력이 상기 디스플레이(308), 스피커(320)(예컨대, 상기 제어기(302)에 의해 생성된 가청 또는 음성 출력), 및 진동기 메커니즘(322) 중 적어도 하나에 대해 이루어진다.

이벤트 508에서는, 상기 방법(500)이 이상적인 런닝 게이트 및 실제 런닝 게이트의 동작을 동시에 그리고 카텐스(cadence)에 맞춰 상기 디스플레이(308) 상에 디스플레이하는 것을 포함한다. 한 대표적인 실시 예에서는, 상기 동작의 디스플레이가 상기 프로세서에 의해 동적으로 수행되어 실시간으로 또는 거의 실시간으로 디스플레이되는 것이다. 또한, 다른 대표적인 실시 예들에서는, 사용자(102)의 실제 런에 대한 센서 데이터 또는 정보가 상기 메모리(310)에 저장될 수 있으며, 그리고 나서, 이벤트 508에서의 상기 동작의 디스플레이가 부가적인 리뷰 및/또는 분석을 위해 오프-라인으로 수행될 수 있다.

한 대표적인 실시 예에서는, 이벤트 506에서의 비교 판단의 출력이 (이벤트 508에서) 동작으로서 동일한 디스플레이(308)의 그래픽 사용자 인터페이스 스크린 상에 동시에 출력되는 것이다.

이벤트 502를 다시 참조하면, 한 대표적인 실시 예에서는, 상기 제어기(302)가 임의의 사용자에게 일반적인, 일반적인 런닝 게이트로서 이상적인 런닝 게이트를 결정할 수 있다. 다른 한 대표적인 실시 예에서는, 상기 제어기(302)가 사용자(102)에게 특유하거나 맞춤화된 적어도 일부 정보를 사용하여 이상적인 런닝 게이트를 결정할 수 있다. 예를 들면, 상기 메모리(310)는 신장 정보, 체중 정보, 연령 정보, 성별 정보, 개인 특성(예컨대, 3D 이미지 렌더링), 및 사용자 선호도 중 적어도 하나 또는 모두를 포함하는 사용자 정보를 저장할 수 있다. 그리고 나서, 이상적인 런닝 게이트, 및 연관된 동작이 이러한 정보를 사용하여 상기 제어기(302)에 의해 맞춤화될 수 있다.

이벤트(502)를 다시 참조하면, 한 대표적인 실시 예에서는, 상기 제어기(302)가 이상적인 바운스를 부가적으로 결정할 수 있다. 예를 들면, 상기 제어기(302)는 이상적인 런닝 게이트 및 실제 런닝 게이트 간의 바운스의 비교 판단 또는 계산을 상기 출력 인터페이스(306)에 추가로 출력할 수 있다. 또, 상기 바운스는 임의의 사용자에게 일반적일 수도 있고 특정한 사용자(102)에게 맞춤화될 수도 있다.

도 6에는 한 대표적인 실시 예에 따른 실제 런닝 게이트(604)와 동시에 디스플레이되는 이상적인 런닝 게이트(602)의 동작의 한 프레임을 예시하는, 상기 디스플레이(308) 상에 디스플레이되는 한 대표적인 그래픽 사용자 인터페이스 스크린(600)이 예시되어 있다. 한 대표적인 완전한 동작 시퀀스가 예를 들면 도 4a, 도 4b 및 도 4c에 예시되어 있다.

상기 사용자 인터페이스 스크린(600)은 다른 대표적인 실시 예들에서 그리고 특정한 애플리케이션에 의존하여 예시된 것들보다는 많거나 적은 요소들을 포함할 수 있다. 그 외에도, 상기 사용자 인터페이스 스크린(600)의 일부 요소들은 예를 들면 상기 기기(300), 또는 상기 스피커(320)와는 별개인 기기상에 제공된 제2 스크린을 포함하여, 다른 출력들을 통해 제공될 수 있다. 나란한(side-by-side) 동작이 리뷰 및 분석을 위해 실시간으로, 거의 실시간으로, 또는 오프라인으로 디스플레이될 수 있다. 상기 스크린(600) 상에 나타나 있는 일자는 도시된 바와 같이 이전 런의 일자 및 시간일 수도 있고, "실시간 모드"를 이루고 있는 것일 수도 있다.

상기 스크린(600) 상에 나타나 있는 바와 같이, 이상적인 런닝 게이트(602) 및 실제 런닝 게이트(604)에 대한 프레임들(도시됨)은 측면도로부터 나란하게 동시에 그리고 카덴스에 맞춰 도시되어 있다. 도 5와 관련하여 위에서 설명한 바와 같이, 이상적인 런닝 게이트(602) 및 실제 런닝 게이트(604)는 상기 제어기(302)에 의해 결정될 수 있다. 상기 프레임들(602, 604)은 예를 들면 최대 컴프레션에서 대응하는 이상적인 런닝 게이트, 및 동일한 런닝 단계에서 동기화된 실제 사용자 게이트를 나타낸다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 대표적인 가속도 판독값들을 예시하는 그래프(620)로서 비교가 디스플레이될 수 있다. 한 대표적인 실시 예에서는, 도시된 바와 같이, 상기 대표적인 그래프(620)가 도 8에 예시된 바와 동일한 그래프일 수 있다. 상기 그래프(620)는 사용자가 현재의 실제 런의 진척을 통보받을 수 있도록 실시간으로나 거의 실시간으로 업데이트될 수 있다. 도 7에 예시된 그래프와 같이, 다른 그래프들(본원에서는 도시되지 않음)이 또한 나타나게 될 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상태 616으로서 나타나 있는 비교 판단이 사용자에게 출력된다. 경고(적색)는 예를 들면 피크 수직 가속도 값이 (사용자에 의해 설정될 수 있고, 그리고/또는 디폴트값일 수 있는) 최대 문턱값을 넘어서거나, 최소 문턱값(바운스의 부족이 바람직하지 못함) 미만이거나, (플롯이 현재 0G 미만으로 되는 포인트로부터 플롯이 1G보다 높게 되는 포인트로의) 거의 자유 낙하 시간의 주기이거나, 스텝 사이클 및 카덴스에 대한 총 시간의 %를 기반으로 하는 최대를 넘어설 경우의 연관된 경고일 때를 포함할 수 있다.

다른 한 경고는 도 7에서와같이 테스트 대상으로부터의 그래프에서 볼 수 있는 좌측 및 우측 간의 불균형이 존재할 때 출력될 수 있다. 특정 타입의 정정 액션이 또한, 상태 616 상에 디스플레이될 수 있다.

몇몇 대표적인 실시 예들에서, 도시된 바와 같이, 이는 컬러(예컨대, 완벽함에 대해 녹색, 경고에 대해 적색)로, 단독으로나 연관된 텍스트와 함께 표현될 수 있다. 몇몇 대표적인 실시 예들에서는, 실시간 또는 거의 실시간으로 등급을 받은 스코어(예컨대, A+ 내지 F), 또는 다른 표시자들이 상기 비교 판단을 표현하도록 사용자 인터페이스 스크린(600) 상에 디스플레이될 수 있다.

몇몇 대표적인 실시 예들에서는, 상기 비교 판단의 다른 예들이 상기 출력 인터페이스(306) 및 연관된 기기에 출력될 수 있다. 예를 들면, 오디오 출력은 스피커(320)로 보내질 수 있다. 상기 오디오 출력은 상기 제어기(302)로부터 출력된 음성의 형태로 이루어질 수 있다.

다른 한 대표적인 실시 예에서는, 촉각 출력이 상기 진동기 메커니즘(322)으로 보내질 수 있다. 예를 들면, 상기 진동기 메커니즘(322)은 실제 사용자가 이상적인 카덴스로부터 벗어나는 경우 또는 예를 들면 상대적으로 더 유연한 바운스가 필요한 경우를 진동하도록 네거티브 자극(negative stimulus)으로서 사용될 수 있다. 다른 일 예에서는, 상기 진동이 예를 들면 사용자가 이상적인 정도의 바운스에 이르거나, 예를 들면 지정된 문턱값 범위 내에 이를 때 (훈련 목적을 위해) 포지티브 자극(positive stimulus)으로서 사용될 수 있다. 한 대표적인 실시 예에서는, 특정한 출력 인터페이스(306)가 사용자의 환경설정(configuration)을 통해 설정(인에이블/디스에이블)될 수 있고 예를 들면 동시에 동작하도록 조합들이 허용될 수 있다.

도 6을 계속해서 참조하면, 다른 대표적인 실시 예들에서는, (도 1과 유사한) 정면도로서 프레임들이 나타나 있다. 측각도 또는 사시각도와 같은 다른 뷰들이 또한, 구현될 수 있다. 한 대표적인 실시 예에서는, 특정한 뷰가 사용자에 의해 환경설정될 수 있고, 그러한 환경설정들 또는 선호들은 상기 메모리(310)에 저장된다.

한 대표적인 실시 예에서는, 나란하기보다는 오히려, 이상적인 동작 및 실제 동작이 중첩된 동작으로서(예컨대, 외형선만을 가지고 예를 들면 투명 또는 반투명으로) 실시간 카덴스에 맞춰 디스플레이된다. 한 대표적인 실시 예에서는, 동작되는 런닝 모션이 다양한 동작 캐릭터들로 제시될 수 있다. 한 대표적인 실시 예에서는, 동작되는 런닝 모션이 예를 들면 사용자(102)의 아바타(avatar) 또는 캐리커처(caricature), 또는 사용자(102)의 3D 이미지 렌더링으로 제시될 수 있다. 몇몇 대표적인 실시 예들에서는, 동작되는 캐릭터들이 예를 들면 시간 경과에 따른 런닝 속도 또는 체중 감소에 대한 진척을 보여주면서(하지만 이에 국한되지 않음), 시간 경과에 따라 맞춤화될 수 있다.

지금부터는 몇몇 오프라인 리뷰 및 분석 특징들이 이러한 특징들 중 일부가 또한 (실현 가능한 경우) 실시간으로 구현될 수 있는 이해를 구하면서 더 구체적으로 설명될 것이다. 예를 들면, 원래의 센서 데이터 또는 처리된 센서 데이터는 상기 메모리(310)에 수집 및 기록될 수 있으며, 그리고 나서 상응하는 동작이 차후에 상기 제어기(302) 또는 다른 어떤 기기에 의해 리플레이(replay)될 수 있다. 실외에서의 런닝시, 상기 센서(들)(200)로부터의 센서 데이터는 런닝시 휴대하게 되는 기기(300) 상에 수집 및 저장되고, 그리고 나서 사용자(102)가 런닝하기를 멈추고 사용자(102)가 어떻게 런닝을 하고 있는지를 보기 위해 리플레이할 때 리플레이된다.

한 대표적인 실시 예에서는, 상기 사용자 인터페이스 스크린(600)이 웜-업, 저속 런닝, 정상속도 런닝, 및 고속 런닝(하지만, 이들에 국한되지 않음)과 같은 이상적인 게이트 모션들의 서로 다른 대표적인 동작들을 보여주기 위해 사용될 수 있다.

한 대표적인 실시 예에서는, 상기 사용자 인터페이스 스크린(600)이 다양한 속도(예컨대, 저속 모션, 정상속도)에서의 플래이백/리플레이를 위한 옵션들을 포함할 수 있다. 한 대표적인 실시 예에서는, 상기 사용자 인터페이스 스크린(600)이 사용자 선택에 응답하여 게이트 모션의 주요 포인트들의 과장을 포함할 수 있다. 이는 토르소 영역과 같은 특정한 프레임(602)의 지정된 영역들을 주밍(zooming) 또는 확대함으로써 나타나게 될 수 있다. 상기 사용자 인터페이스 스크린(600)은 동작의 강도를 릴렉스 또는 컨트랙션하도록 특정 근육들 또는 근육 그룹들을 강조표시할 수 있다.

한 대표적인 실시 예에서는, 서로 다른(예컨대, 이전 또는 현재) 런들이 시간에 대해 그래프의 차트로 플롯될 수 있다. 예를 들면, 가장 최근의 런이 한 달전으로부터의 런과 비교하여 나타나게 될 수 있다.

상기 저장된 데이터는 또한 런너의 충격 하중, 및 런너에 대한 추정된 지속 가능한 최대 하중(하지만, 이들에 국한되지 않음)과 같은 중요한 매개변수들을 계산하는데 사용될 수 있다.

상기 분석된 데이터 및 계산된 매개변수들은 사용자의 진화 기법 및 신체적 기능에 정기적으로 맞춤화되고 적응될 수 있는 효과적이고 더 중요한 점으로는 무난한 훈련/운동 요법을 구성하는데 사용될 수 있다. 한 대표적인 실시 예에서는, 특정한 런닝 기법들이 평가받을 수 있고, 등급들(순위들)이 시간 경과에 따라 제공 및 추적될 수 있다.

상기 시스템(100)의 특징들은 모션 캡쳐, 동작, 및 비교를 이용함으로써 런닝시 효율적인 유연한 바운스의 올바른 기법들을 교습하는데 사용될 수 있다. 상기 시스템(100)은 가해진 하중/충격을 고려하고 또한 저항력(counter force)(추진)을 고려한다. 결과적으로, 상기 추진은 아래 다리의 하중/압력을 단순히 측정하는 것과 비교하여, 하중 지지 구조들(즉, 상체)의 더 강한 부분들을 사용함으로써 상대적으로 더 강력하고, 효율적이며, 무난해질 것이다.

한 대표적인 실시 예에서는, 상기 사용자 인터페이스(600) 및 상기 이상적인 런닝 게이트 동작 프레임들(206)이 강도 훈련 운동 프로그램들을 예시하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 이는 사용자(102)의 컴프레션/추진의 주요 구성요소들을 훈련 및 개선하는 방식이다. 이는 몸체의 체중/하중 지지 구조를 강화시키는 것을 제공한다. 어느 누구도 중력의 영향을 피할 수 없으므로, 강한 저항력들이 런닝에 중요하다.

상기 사용자 인터페이스(600)는 움직임들의 주요 포인트들을 강조표시하는, 단계별 커맨드들 및 지시 사례들과 같은 다양한 수단을 통한 지도를 제공한다.

한 대표적인 실시 예에서는, 상기 사용자 인터페이스(600) 및 상기 이상적인 런닝 게이트 동작 프레임들(206)이 런닝시 어떻게 호흡하는지를 예시하도록 구성될 수 있다. 런닝시 올바르거나 올바르지 않은 호흡은 런너의 큰 두통을 유발할 수 있다. 올바른 호흡은 예를 들면 상체, 어깨 및 팔을 제어함으로써 달성될 수 있다.

추가로, 상기 시스템(100)은 예를 들면 한 측면 상에서 스트레스가 많이 가해질 수 있게 하는 비대칭 게이트를 검출하는데 사용될 수 있다.

도 2 및 상기 서버(330)를 다시 참조하기로 한다. 상기 서버(330)는 한 대표적인 실시 예에 따른 사용자(102)의 런닝 훈련을 위한 애플리케이션 서비스들을 제공하는 애플리케이션 서버 및/또는 웹 서버를 포함할 수 있다. 상기 서버(330)는 원격 서버 구현, 예컨대 인터넷을 통한 원격 서버 구현일 수 있다. 상기 서버(330)는 메모리 및 하나 이상의 프로세서들을 포함할 수 있으며 예를 들면 다수의 부가적인 모듈들(예컨대, 애플리케이션들, 애플리케이션 서버들, 또는 데이터베이스들)에 액세스할 수 있다. 상기 서버(330)는 인터넷을 통해, 상기 기기(300)와의 통신을 이룰 수 있으며 다른 기기들에 의해 액세스될 수 있다. 상기 서버(330)는 상기 기기(300)에 의한 설치를 위해, 상기 기기(300)에 보내질 수 있는 애플리케이션 및 소프트웨어를 저장할 수 있다. 상기 서버(330)는 원한다면 상대적으로 더 큰 규모의 분석, 트렌드 및 개선이 수행될 수 있도록 복수의 사용자들에 대한 정보를 저장 및 집성할 수 있다.

몇몇 대표적인 실시 예들에서는, 상기 서버(330)의 메모리가 예를 들면 동기화될 수 있는, 상기 기기(300)의 메모리(310)와 동일한 정보 중 적어도 일부를 저장한다. 상기 서버(330)는 부가적인 분석을 위해 사용자(102)에게 특유한 데이터를 수집할 수 있다. 상기 서버(330)는 예를 들면 사후 런 로그들을 수집하고 성별, 연령, 체중, 신장, 런닝 빈도, 런닝 거리, 런닝 지속시간, 런닝 속도로 게이트 모션을 분석한다.

상기 분석된 데이터는 상대적으로 더 효과적인 지도를 위한 프로그램에 의해 제공되는 특정한 피드백을 세분화하는데 사용될 수 있다. 이는 상기 특정한 사용자에 대한 지속 가능한 최대 하중 및 그러한 하중을 유지하는 시간을 추정하는 것을 포함한다. 상기 최대 하중은 사용자 (102)의 알려진 질량 및 검출된 가속도를 고려하여 결정될 수 있다. 예를 들면, 사용자는 토요일에 1시간 동안 런닝하고 다음날 일요일에 1시간 동안 불편함 없이 런닝하는 것이 가능할 수 있을 것이다. 지속 가능한 최대 하중은 예를 들면 특정 주기 동안 올바른 훈련, 런 횟수, 런 길이로 증가한다.

한 대표적인 실시 예에서는, 상기 데이터를 분석함으로써, 특정한 근육들 또는 근육 그룹들의 이용(다시 말하면, 컨트랙션/릴랙세이션)을 타깃으로 하는 것과 같은 기법을 개선하도록 피드백이 제공될 수 있다.

런닝 기법들(예컨대, 청색, 적색, 흑색 벨트들)의 레벨에 대하여는 순위들이 제공될 수 있다. 다른 일 예에서는, 예컨대, 뚱뚱한 캐릭터에서부터 시작하여 마른 캐릭터에 이르는) 동작 캐릭터의 변화가 런 레벨을 기반으로 하여 제공될 수 있다.

한 대표적인 실시 예에 의하면, 위에서 설명한 방법들 중 어느 하나 또는 모두를 수행하기 위한 프로세서에 의해 실행 가능한 명령어들을 담고 있는 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체가 제공된다.

위에서 설명한 방법들에서는, 박스들이 이벤트들, 단계들, 기능들, 프로세스들, 상태 기반 동작들 등등을 표현할 수 있다. 위의 예들 중 일부가 특정한 순서로 이루어지는 것으로 설명되었지만, 통상의 기술자라면 상기 단계들 또는 프로세스들 중 몇몇 단계들 또는 프로세스들은 임의의 제공된 단계의 변경된 순서의 결과가 차후의 단계들의 출현을 막지 않거나 차후의 단계들의 출현에 지장을 주지 않는다면 서로 다른 순서로 수행될 수 있다는 점을 알 수 있을 것이다. 더군다나, 위에서 설명한 메시지들 또는 단계들 중 몇몇 메시지들 또는 단계들이 다른 실시 예들에서 제거 또는 결합될 수 있으며, 위에서 설명한 메시지들 또는 단계들 중 몇몇 메시지들 또는 단계들이 다른 실시 예들에서 다수의 서브-메시지들 또는 서브-단계들로 분리될 수 있다. 더군다나, 상기 단계들 중 일부 또는 모두가 필요에 따라 반복될 수 있다. 방법들 또는 단계들로서 설명한 요소들은 시스템들 또는 서브구성요소들에 마찬가지로 적용되며, 그 반대의 경우도 마찬가지이다. "보냄" 또는 "수신"과 같은 단어들에 대한 언급은 특정한 기기의 관점에 의존하여 상호교환될 수 있을 것이다.

몇몇 대표적인 실시 예들이 적어도 부분적으로 방법들의 관점에서 설명되었지만, 통상의 기술자라면 몇몇 대표적인 실시 예들이 또한 위에서 설명한 프로세스들의 실시형태들 및 특징들 중 적어도 일부를 하드웨어 구성요소들, 소프트웨어 또는 이들 모두의 임의 조합을 통해 수행하는 다양한 구성요소들에 관한 것임을 이해할 것이다. 더욱이, 몇몇 바람직한 실시 예들은 또한 본원 명세서에서 설명한 프로세스들을 수행하기 위한 프로그램 명령어들이 저장되어 있는 사전-수록된 저장 기기 또는 다른 유사한 컴퓨터-판독가능 매체에 관한 것이다. 상기 컴퓨터 판독가능 매체는 RAM, ROM, 플래시 메모리, 컴팩트 디스크, USB 스틱, DVD, HD-DVD, 또는 어느 다른 그러한 컴퓨터 판독가능 메모리 기기와 같은 어느 비-일시적 저장 매체를 포함한다.

통상의 기술자라면 본원 명세서에서 설명한 기기들이 하나 이상의 프로세서들 및 연관된 메모리를 포함함을 이해할 것이다. 상기 메모리는 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행될 경우에 본원 명세서에서 설명한 방법들 또는 프로세스들을 구현하는 컴퓨터 실행가능 명령어들을 담고 있는 하나 이상의 애플리케이션 프로그램, 모듈, 또는 다른 프로그래밍 구조를 포함할 수 있다.

위에서 제시한 다양한 실시 예들은 단지 예들일 뿐이며 본원 명세서의 개시내용의 범위를 제한하려고 한 것이 결코 아니다. 본원 명세서에서 설명한 실시 예들의 변형들은 통상의 기술자에게 자명할 것이며, 이러한 변형들은 본원 명세서의 개시내용의 의도된 범위 내에 있다. 특히, 위에서 설명한 실시 예들 중 하나 이상으로부터의 특징들은 위에서 명시적으로 설명되어 있지 않을 수 있는 특징들의 서브-조합을 포함하는 변형 실시 예들을 생성하도록 선택될 수 있다. 또한, 위에서 설명한 실시 예들 중 하나 이상의 특징들은 위에서 명시적으로 설명되어 있지 않을 수 있는 특징들의 조합을 포함하는 변형 실시 예들을 생성하도록 선택 및 조합될 수 있다. 그러한 조합들 및 서브 조합들에 적합한 특징들은 전체적으로 본원 명세서의 개시 내용을 검토하면 통상의 기술자에게 쉽게 드러날 것이다. 본원 명세서에서 설명한 주제는 모든 적합한 기술적 변경들을 포괄 및 포용하고자 한 것이다.

Claims

사용자의 올바른 런닝을 훈련하는 시스템에 있어서,
상기 시스템은,
사용자 상체 부착용 적어도 하나의 관성 센서로서, 센서 데이터를 제공하도록 구성된, 적어도 하나의 관성 센서;
디스플레이 출력 인터페이스를 포함하는 적어도 하나의 출력 인터페이스;
이상적인 런닝 게이트(running gait)에 대한 정보를 저장하는 메모리로서, 상기 정보는 동작 정보를 포함하며 적어도 지면 반발력(Ground Reaction Force; GRF)과의 상관관계를 나타내는 시간 경과에 따른 이상적인 가속도에 대한 정보를 포함하는, 메모리; 및
상기 적어도 하나의 관성 센서, 상기 출력 인터페이스, 및 상기 메모리와 동작 가능하게 통신하고 상기 메모리에 저장된 명령어들을 실행하는 적어도 하나의 프로세서;
를 포함하며,
상기 명령어들은, 실행시, 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금,
상기 메모리로부터의 이상적인 런닝 게이트 정보를 결정하게 하고,
사용자의 실제 런닝 게이트에 대하여 상기 적어도 하나의 관성 센서로부터의 센서 데이터를 결정하게 하며,
지면 충격시 사용자의 실제 가속도의 변화율이 사전에 결정된 값보다 작거나 상기 지면 충격시 사용자의 실제 가속도의 변화율의 문턱값 범위 내에 있는지, 그리고 가속도의 지면 충격 주기가 사전에 결정된 값보다 크거나 상기 가속도의 지면 충격 주기의 문턱값 범위 내에 있는지를 포함하는 비교 판단을 수행하게 하고,
상기 비교 판단을 기반으로 하여 상기 적어도 하나의 출력 인터페이스에 정보를 출력하게 하며, 그리고
상기 이상적인 런닝 게이트 및 상기 실제 런닝 게이트의 동작을 동시에 그리고 카덴스(cadence)에 맞춰 상기 디스플레이 출력 인터페이스를 통해 디스플레이하게 하는, 사용자의 올바른 런닝 훈련 시스템.
제1항에 있어서,
상기 이상적인 런닝 게이트 및 연관된 가속도는 연관된 팔 및 어깨의 움직임을 부가적으로 포함하며, 상기 팔 및 어깨는 착지(landing)시 사전에 결정된 문턱값보다 낮으며, 상기 팔 및 어깨는 추진(propulsion)시 사전에 결정된 문턱값보다 높은, 사용자의 올바른 런닝 훈련 시스템.
제1항에 있어서,
상기 시간 경과에 따른 이상적인 런닝 게이트 및 연관된 가속도는 사용자에게 정해진 기간 경과에 따른 추정된 지속 가능한 최대 하중을 부가적으로 포함하며, 제어기는 상기 정해진 기간 또는 상기 정해진 기간에서 남아있는 시간을 상기 적어도 하나의 출력 인터페이스에 출력하도록 더 구성되는, 사용자의 올바른 런닝 훈련 시스템.
제1항에 있어서,
상기 시간 경과에 따른 이상적인 가속도는 시간 경과에 따른 이상적인 수직 가속도를 부가적으로 포함하는, 사용자의 올바른 런닝 훈련 시스템.
제1항에 있어서,
상기 시간 경과에 따른 이상적인 가속도는 3개의 서로 다른 가속도 축에 대해 이상적인 가속도를 부가적으로 포함하는, 사용자의 올바른 런닝 훈련 시스템.
제1항에 있어서,
상기 비교 판단을 기반으로 하여 상기 정보를 출력하는 것은 실제 런닝 게이트 및 이상적인 런닝 게이트 간의 불일치들을 바로잡는 액션을 수행하도록 하는 표시를 포함하는, 사용자의 올바른 런닝 훈련 시스템.
제1항에 있어서,
상기 동작의 디스플레이는 상기 프로세서에 의해 동적으로 수행되고 실시간으로나 거의 실시간으로 디스플레이되는 것인, 사용자의 올바른 런닝 훈련 시스템.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 출력 인터페이스에 출력을 생성하는 것은 상기 프로세서에 의해 동적으로 수행되며 실시간으로나 거의 실시간으로 디스플레이되는 것인, 사용자의 올바른 런닝 훈련 시스템.
제1항에 있어서,
상기 이상적인 런닝 게이트 정보를 결정하는 것은 상기 메모리에 저장된 사용자 정보를 적어도 기반으로 하여 사용자에게 고유하게 이루어지며, 상기 사용자 정보는 적어도 신장 정보 및 체중 정보를 포함하는, 사용자의 올바른 런닝 훈련 시스템.
제1항에 있어서,
상기 비교 판단은 사용자가 사용자의 실제 런닝 게이트를 유지하도록 하는 표시를 포함하는, 사용자의 올바른 런닝 훈련 시스템.
제1항에 있어서,
상기 관성 센서는 가속도계, 자이로스코프, 및/또는 자기계(magnetometer)를 포함하는, 사용자의 올바른 런닝 훈련 시스템.
제1항에 있어서,
적어도 하나의 관성 센서는 토르소 스트랩(torso strap), 안경, 밴드, 목거리 및/또는 허리부분 위의 부착 기구의 부품인, 사용자의 올바른 런닝 훈련 시스템.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는 모바일 통신 기기의 부품인, 사용자의 올바른 런닝 훈련 시스템.
제1항에 있어서,
상기 출력 인터페이스는 오디오 출력 인터페이스 또는 촉감 출력 인터페이스 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 출력은 상기 비교 판단을 기반으로 하여 이루어진 정보에 대한 오디오 또는 진동을 사용하는 피드백을 포함하는, 사용자의 올바른 런닝 훈련 시스템.
제1항에 있어서,
상기 비교 판단은 상기 동작으로서 동일한 디스플레이상에 디스플레이되는, 사용자의 올바른 런닝 훈련 시스템.
제1항에 있어서,
관성 센서들은 사용자의 하체 부착용이 아닌, 사용자의 올바른 런닝 훈련 시스템.
제1항에 있어서,
상기 디스플레이 출력 인터페이스는 제어기에 대한 별도의 기기의 디스플레이 스크린에 디스플레이되는, 사용자의 올바른 런닝 훈련 시스템.
제1항에 있어서,
상기 시간 경과에 따른 이상적인 가속도에 대한 정보는 상기 비교 판단에 대한 문턱값 범위 내에 있거나 이하의 기준:
사전에 결정된 최대값 및 사전에 결정된 최소값 간의 피크 가속도
를 부가적으로 포함하는, 사용자의 올바른 런닝 훈련 시스템.
제1항에 있어서,
상기 시간 경과에 따른 이상적인 가속도에 대한 정보는 상기 비교 판단에 대한 문턱값 범위 내에서나 이하의 기준:
상기 비교 판단에 대한 문턱값 범위 내에 있거나 사전에 결정된 값보다 작은 자유낙하 가속도 주기
를 부가적으로 포함하는, 사용자의 올바른 런닝 훈련 시스템.
제1항에 있어서,
상기 비교 판단은 충격시 사용자의 실제 가속도의 2차 미분 변화율이 문턱값범위 내에 있거나 사전에 결정된 값보다 작은지를 결정하는 것을 부가적으로 포함하는, 사용자의 올바른 런닝 훈련 시스템.
제1항에 있어서,
상기 비교 판단은 시간에 대한 충격시 사용자의 실제 가속도의 오목한 형태(cooncavity)가 문턱값 범위 내에 있거나 사전에 결정된 값보다 작은지를 결정하는 것을 부가적으로 포함하는, 사용자의 올바른 런닝 훈련 시스템.
사용자의 올바른 런닝을 훈련하는 방법에 있어서, 적어도 하나의 관성 센서는 사용자 상체 부착용이며, 센서 데이터를 제공하도록 구성되고, 적어도 하나의 출력 인터페이스는 디스플레이 출력 인터페이스를 포함하며, 메모리는 이상적인 런닝 게이트에 대한 정보를 저장하기 위한 것이고, 상기 정보는 동작 정보를 포함하며 적어도 지면 반발력(Ground Reaction Force; GRF)과의 상관관계를 나타내는 시간 경과에 따른 이상적인 가속도에 대한 정보를 포함하며, 적어도 하나의 프로세서는 상기 적어도 하나의 관성 센서, 상기 출력 인터페이스, 및 상기 메모리와 동작 가능하게 통신하고 상기 메모리에 저장된 명령어들을 실행하며, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행되는 상기 방법은,
상기 메모리로부터의 이상적인 게이트 정보를 결정하는 단계;
사용자의 실제 런닝 게이트에 대하여 상기 적어도 하나의 관성 센서로부터의 센서 데이터를 결정하는 단계;
지면 충격시 사용자의 실제 가속도의 변화율이 사전에 결정된 값보다 작거나 상기 지면 충격시 사용자의 실제 가속도의 변화율의 문턱값 범위 내에 있는지, 그리고 가속도의 지면 충격 주기가 사전에 결정된 값보다 크거나 상기 가속도의 지면 충격 주기의 문턱값 범위 내에 있는지를 포함하는 비교 판단을 수행하는 단계;
상기 비교 판단을 기반으로 하여 상기 적어도 하나의 출력 인터페이스에 정보를 출력하는 단계; 및
상기 이상적인 런닝 게이트 및 상기 실제 런닝 게이트의 동작을 동시에 그리고 카덴스(cadence)에 맞춰 상기 디스플레이 출력 인터페이스를 통해 디스플레이하는 단계;
를 포함하는, 사용자의 올바른 런닝 훈련 방법.
사용자의 올바른 런닝을 훈련하는, 프로세서에 의해 실행 가능한 명령어들을 담고 있는 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체에 있어서, 적어도 하나의 관성 센서는 사용자 상체 부착용이며, 센서 데이터를 제공하도록 구성되고, 적어도 하나의 출력 인터페이스는 디스플레이 출력 인터페이스를 포함하며, 메모리는 이상적인 런닝 게이트에 대한 정보를 저장하기 위한 것이고, 상기 정보는 동작 정보를 포함하며 적어도 지면 반발력(Ground Reaction Force; GRF)과의 상관관계를 나타내는 시간 경과에 따른 이상적인 가속도에 대한 정보를 포함하며, 적어도 하나의 프로세서는 상기 적어도 하나의 관성 센서, 상기 출력 인터페이스, 및 상기 메모리와 동작 가능하게 통신하고 상기 메모리에 저장된 명령어들을 실행하며, 상기 명령어들은,
상기 메모리로부터의 이상적인 게이트 정보를 결정하는 명령어들;
사용자의 실제 런닝 게이트에 대하여 상기 적어도 하나의 관성 센서로부터의 센서 데이터를 결정하는 명령어들;
지면 충격시 사용자의 실제 가속도의 변화율이 사전에 결정된 값보다 작거나 상기 지면 충격시 사용자의 실제 가속도의 변화율의 문턱값 범위 내에 있는지, 그리고 가속도의 지면 충격 주기가 사전에 결정된 값보다 크거나 상기 가속도의 지면 충격 주기의 문턱값 범위 내에 있는지를 포함하는 비교 판단을 수행하는 명령어들;
상기 비교 판단을 기반으로 하여 상기 적어도 하나의 출력 인터페이스에 정보를 출력하는 명령어들; 및
상기 이상적인 런닝 게이트 및 상기 실제 런닝 게이트의 동작을 동시에 그리고 카덴스(cadence)에 맞춰 상기 디스플레이 출력 인터페이스를 통해 디스플레이하는 명령어들;
을 포함하는, 컴퓨터-판독가능 매체.