KR20180014971A - Motion detection system and method for processing thereof - Google Patents

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KR20180014971A KR1020160098483A KR20160098483A KR20180014971A KR 20180014971 A KR20180014971 A KR 20180014971A KR 1020160098483 A KR1020160098483 A KR 1020160098483A KR 20160098483 A KR20160098483 A KR 20160098483A KR 20180014971 A KR20180014971 A KR 20180014971A
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Abstract

The present invention relates to a motion detection system and a method of processing the same. The motion detection system of the present invention attaches a plurality of motion sensors to different positions of a user′s body and transmits position information according to a motion operation to a user terminal in real time using a wireless communication network. The user terminal measures and calculates displacement information according to a user′s motion operation using the position information transmitted from the motion sensors, compares the reference information of the corresponding motion operation with the displacement information corresponding to a user′s key, and determines whether an accurate motion operation is performed or not. According to the present invention, it is possible to determine an accurate movement operation according to the user′s key, thereby enabling a user to correct a movement operation by himself/herself.

Description

운동 감지 시스템 및 그의 처리 방법{MOTION DETECTION SYSTEM AND METHOD FOR PROCESSING THEREOF}[0001] MOTION DETECTION SYSTEM AND METHOD FOR PROCESSING THEREOF [0002]

본 발명은 운동 감지 시스템에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 사용자의 신체에 복수 개의 모션 센서들을 부착하고, 이를 이용하여 사용자의 운동 동작을 감지하고, 사용자의 키별로 평균적인 변화 수치와 동작 가동 범위를 산출하여 정확한 운동 동작을 3 차원으로 분석 처리하는 운동 감지 시스템 및 그의 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a motion detection system, and more particularly, to a motion detection system that attaches a plurality of motion sensors to a body of a user, detects movement of a user using the motion sensors, And a method of processing the motion sensing system.

오늘날 스포츠 분야에서 운동 선수들의 기량 향상과 동작의 최적화를 위해 다양한 연구들이 진행되고 있다. 이러한 기술에는 운동 동작을 인식하여 운동 동작을 교정하거나 보정하는 경우, 카메라를 이용하는 영상 처리 기술이나 복수 개의 모션 센서들을 이용하여 운동 선수의 동작에 대한 모션을 인식한 후 이를 비교, 분석한 다음 잘못된 동작이나 자세에 대한 결과를 알려주는 방식 등이 있다.Today, various studies are underway in the field of sports to improve the athletes' performance and optimize their behavior. In this technique, when motion motion is recognized and corrected or corrected, a motion of the athlete's motion is recognized using an image processing technique using a camera or a plurality of motion sensors, and then the motion is compared and analyzed, And a way to show the results of posture.

또 최근 들어, 사회 전반에 걸쳐 건강에 대한 현대인의 관심이 증대됨에 따라 건강 증진을 위해 운동의 필요성을 깊이 인식하고 있으며, 실제로 많은 사람들이 다양한 운동을 통하여 건강을 관리하고 있는 실정이다. 사람들이 운동을 하기 위해휘트니스 센터나 헬스 클럽을 이용하는 것이 일반적인데, 이는 현실적으로 바쁜 일상 속에서 쉽게 이용할 수 있다는 점 외에 다양한 운동 기구를 사용하여 체계적인 운동을 할 수 있다는 점에서 많이 이용하고 있다.In recent years, as the interest of modern people has increased in the society as a whole, the awareness of the necessity of exercise for health promotion is deeply recognized. In fact, many people manage health through various sports. It is common for people to use a fitness center or health club to exercise, which is not only easy to use in a busy daily life but also uses a variety of exercises to exercise systematically.

그러나 휘트니스 센터나 헬스 클럽을 이용하는 경우, 회원은 트레이너의 판단과 코칭 지원을 받아서 운동 프로그램을 진행하거나, 회원 자신의 판단에 의해서 직접 운동 기구, 운동 종목, 운동 일정 등을 선택하여 진행하는 것이 일반적이다.However, when using a fitness center or health club, the member usually conducts an exercise program with the assistance of a judge and coaching of the trainer, or, in accordance with the member's own judgment, selects the exercise apparatus, the exercise item, .

특히 개인 트레이너의 코칭 지원을 받는 경우, 회원 개별적으로 상세한 운동 프로그램을 설정해주고, 지속적으로 운동을 도와주어서 집중적이고 효과적인 운동을 할 수 있으나, 회원의 비용 부담이 크다는 단점이 있다. 또 일반 트레이너의 경우, 개인 트레이너에 비하여 비용 부담이 적지만 회원별로 개별적이고 상세한 코칭 지원을 받기는 어렵다.Particularly, when a coach is supported by a personal trainer, a detailed exercise program for each member can be set up, and a continuous and effective exercise can be performed by helping the exercise continuously, but there is a disadvantage that the cost of the member is high. In the case of general trainers, it is less costly than personal trainers, but it is difficult to receive individual and detailed coaching support for each member.

또한 코칭 지원 없이 회원이 스스로 운동을 하는 경우에는, 종종 운동 기구의 적절한 활용법을 몰라서 운동을 잘못하거나, 몸에 이상이 생겨도 운동으로 인한 문제인지를 회원 스스로 판단하여야 하므로 잘못된 판단을 내릴 수 있는 위험이 커지고, 부상을 야기시킬 수 있는 원인이 된다.In addition, if a member does exercise by himself or herself without coaching support, it is often a risk to make a wrong decision because the member must judge whether the exercise is wrong due to not knowing how to use the exercise equipment properly, Which may cause injury and injury.

일반적으로, 영상 및 모션 센서의 적용한 모션 인식 시스템이 다양한 분야에서 응용 및 서비스되고 있다. 공간상에서 특정 물체 또는 대상의 3 차원 자세 및 위치를 추정하는 방법은 크게 카메라 영상을 이용하는 방법과 적외선을 이용하는 방법, 모션 센서를 이용하는 방법 등이 있다.Generally, the motion recognition system applied by the image and motion sensor is applied and services in various fields. A method of estimating the three-dimensional attitude and position of a specific object or object in space is largely classified into a method using a camera image, a method using infrared rays, and a method using a motion sensor.

그러나 기존의 모션 인식 시스템에서는 실시간으로 사용자의 정확한 자세 및 위치를 추정하지 못한다는 점이다. 즉, 모션 센서나 영상 센서를 통해 다양한 포즈나 동작은 어느 정도 인식하지만, 사용자가 시행한 운동 동작에 대해 실시간으로 정확하게 추정하여 사용자에게 제공하지 못하고 있는 실정이다.However, the conventional motion recognition system can not estimate the accurate posture and position of the user in real time. That is, although various pauses and motions are recognized by a motion sensor or an image sensor to some extent, the motion motion performed by the user can not be accurately estimated in real time and provided to the user.

한국 공개특허공보 제10-2006-0066261호(공개일 2006년 06월 16일)Korean Unexamined Patent Application Publication No. 10-2006-0066261 (published on June 16, 2006) 한국 등록특허공보 제10-1521025호(공고일 2015년 05월 19일)Korean Patent Registration No. 10-1521025 (Published on May 19, 2015) 한국 등록특허공보 제10-1495044호(공고일 2015년 02월 25일)Korean Patent Registration No. 10-1495044 (Announcement date February 25, 2015) 한국 등록특허공보 제10-1613431호(공고일 2016년 04월 21일)Korean Patent Registration No. 10-1613431 (Published on Apr. 21, 2016)

본 발명의 목적은 복수 개의 모션 센서들과 사용자 단말기를 이용하여 사용자의 키에 따른 동작 변화를 감지하고, 이를 통해 운동 동작의 정확성을 판별하도록 처리하는 운동 감지 시스템 및 그의 처리 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a motion detection system and a method of processing the motion detection system for detecting an operation change according to a user's key using a plurality of motion sensors and a user terminal,

본 발명의 다른 목적은 복수 개의 모션 센서들을 이용하여 측정된 위치 변위와 설정 정보를 비교하여 사용자의 운동 동작이 정확한지를 판별하는 운동 감지 시스템 및 그의 처리 방법을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a motion sensing system and a method of processing the same that discriminate whether a motion of a user is correct by comparing positional displacement and setting information measured using a plurality of motion sensors.

본 발명의 또 다른 목적은 복수 개의 모션 센서들을 이용하여 측정된 위치 변위가 동작 가용 범위 내에서 이루어지는지를 판별하여 사용자의 운동 동작이 정확한지를 판별하는 운동 감지 시스템 및 그의 처리 방법을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a motion sensing system and a method of processing the same that determine whether a motion of a user is correct by determining whether a measured positional displacement is within an available range using a plurality of motion sensors.

상기 목적들을 달성하기 위한, 본 발명의 운동 감지 시스템은, 사용자 신체의 서로 다른 위치에 복수 개의 모션 센서들을 부착하고, 이를 통해 운동 동작에 따른 변위 정보를 측정 및 산출하고, 사용자의 키에 따라 해당 운동 동작의 기준 정보와 변위 정보를 비교하여 정확한 운동 동작이 이루어졌는지를 판별하도록 처리하는데 그 한 특징이 있다. 이와 같은 본 발명의 운동 감지 시스템은 사용자의 키에 따른 정확한 운동 동작을 판별할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a motion detection system including a plurality of motion sensors attached to different positions of a user's body, measuring and calculating displacement information according to a motion of the user, And comparing the reference information of the motion motion with the displacement information to determine whether a correct motion operation has been performed. The motion sensing system of the present invention can discriminate an accurate movement according to a user's key.

이 특징에 따른 본 발명의 운동 감지 시스템은, 무선 통신망에 연결되고, 사용자의 서로 다른 부위의 신체 상에 부착되고, 사용자의 운동 동작에 따른 위치 정보를 측정하여 상기 무선 통신망을 통해 측정된 위치 정보를 전송하는 복수 개의 모션 센서들; 및 사용자의 키 정보와, 상기 키 정보에 대응하여 다양한 운동 동작들 각각에 따른 상기 모션 센서들 간의 위치와 거리를 측정하여 기준 정보를 설정, 저장하고, 상기 운동 동작들 중 어느 하나를 선택하여 상기 무선 통신망을 통해 상기 모션 센서들로부터 선택된 운동 동작에 따른 위치 정보를 받아들여서, 상기 모션 센서들의 위치와 거리에 대한 변위 정보를 산출하고, 상기 기준 정보와 상기 변위 정보를 비교하여 사용자의 선택된 운동 동작이 정확하게 이루어졌는지를 판별하는 사용자 단말기를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a motion detection system, which is connected to a wireless communication network, is attached to a body of a user at different locations, measures position information according to a motion of a user, A plurality of motion sensors for transmitting the motion signals; And setting and storing reference information by measuring a position and a distance between the motion sensors according to each of the various motion operations corresponding to the key information, selecting one of the motion operations, The position information of the selected motion sensor is received from the motion sensors through the wireless communication network to calculate displacement information about the position and the distance of the motion sensors and is compared with the reference information and the displacement information, And a user terminal that determines whether or not it has been correctly performed.

이 특징의 한 실시예에 있어서, 상기 모션 센서는; 사용자의 신체 중 적어도 머리, 양손목, 양발목 및 허리 부위에 각각 부착된다.In one embodiment of this aspect, the motion sensor comprises: At least the head, both hands, both ankles and the waist of the user's body.

다른 실시예에 있어서, 상기 모션 센서는; 상호 일정 간격 이격되게 상하로 배치되는 2 개가 사용자의 허리 부위의 등쪽에 부착된다.In another embodiment, the motion sensor comprises: Two pieces arranged vertically spaced apart from each other are attached to the back side of the waist portion of the user.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 사용자 단말기는; 2 개의 상기 모션 센서들 간의 거리를 측정하여 사용자의 운동 동작 시, 허리가 안쪽으로 굽혀졌는지, 펴졌는지를 더 판별한다.In another embodiment, the user terminal comprises: The distance between the two motion sensors is measured to further determine whether the waist has been bent inward or extended during a user's movement.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 사용자 단말기는; 상기 기준 정보를 다양한 운동 동작들 각각에 대응하여 구비하고, 각각의 운동 동작에 따라 복수 회로 상기 모션 센서들의 위치 정보를 측정하여 평균적으로 측정되는 위치와 위치들 간의 거리를 산출하여 구비된다.In another embodiment, the user terminal comprises: The reference information is provided for each of the various motion operations, and the position information of the motion sensors is measured in a plurality of circuits in accordance with each motion operation, and the distance between positions and positions measured on the average is calculated.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 사용자 단말기는; 상기 키 정보에 대응하여 상기 모션 센서들 각각에 대한 평균적인 위치 정보와, 각각의 위치 정보에 대응하여 올바른 운동 동작으로 판별 가능한 가동 범위를 더 설정하고, 상기 모션 센서들 각각의 위치 정보가 상기 가동 범위 내에서 인식되면, 올바른 운동 동작으로 판별한다.In another embodiment, the user terminal comprises: Further comprising: setting an average position information for each of the motion sensors corresponding to the key information and a movable range that can be determined as a correct motion operation corresponding to each piece of position information, If it is recognized within the range, it is judged as a correct movement motion.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 사용자 단말기는; 상기 키 정보와 상기 기준 정보를 설정하는 정보 설정부; 사용자의 특정 운동 동작 시, 실시간으로 상기 모션 센서들로부터 측정된 위치 정보를 상기 무선 통신망을 통해 수집하는 정보 수집부; 상기 정보 수집부에 의해 수집된 위치 정보를 이용하여 해당 운동 동작에 대한 상기 모션 센서들 각각의 위치와 상기 모션 센서들 간의 거리를 측정하여 상기 변위 정보를 산출하는 변위 산출부; 및 상기 기준 정보와 상기 변위 정보를 비교 분석하여 사용자의 해당 운동 동작이 올바른지를 판별하는 동작 판별부;를 포함한다.In another embodiment, the user terminal comprises: An information setting unit for setting the key information and the reference information; An information collecting unit for collecting, through the wireless communication network, position information measured from the motion sensors in real time during a user's specific motion operation; A displacement calculating unit for calculating the displacement information by measuring a position of each of the motion sensors and a distance between the motion sensors with respect to the motion operation using the position information collected by the information collecting unit; And an operation judging unit for comparing and analyzing the reference information and the displacement information to determine whether the corresponding motion operation of the user is correct.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 복수 개의 모션 센서들과 사용자 단말기를 이용하는 운동 감지 시스템의 처리 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, a method of processing a motion detection system using a plurality of motion sensors and a user terminal is provided.

이 특징에 따른 본 발명의 운동 감지 시스템의 처리 방법은, 사용자 단말기의 어플리케이션을 이용하여 사용자 자신의 키 정보를 입력하는 단계; 복수 개의 모션 센서들이 사용자의 서로 다른 부위의 신체 상에 부착되고, 사용자의 운동 동작에 따른 위치 정보를 측정하여 무선 통신망을 통해 측정된 위치 정보를 상기 사용자 단말기로 전송하고, 상기 키 정보에 대응하여 다양한 운동 동작들 각각에 따른 상기 모션 센서들 간의 위치와 거리를 측정하여 운동 동작들 각각에 대한 기준 정보를 설정하는 단계; 상기 사용자 단말기에서 사용자가 시행할 특정 운동 동작을 선택하는 단계; 실시간으로 사용자가 상기 모션 센서들을 부착하고, 사용자가 선택된 운동 동작을 시행하면, 상기 모션 센서들 각각이 선택된 운동 동작에 따른 위치 정보를 측정하고, 상기 무선 통신망을 통해 상기 사용자 단말기로 실시간으로 전송하는 단계; 상기 사용자 단말기가 상기 모션 센서들의 위치와 거리에 대한 변위 정보를 산출하는 단계; 및 상기 사용자 단말기가 상기 기준 정보와 상기 변위 정보를 비교하여 사용자가 시행한 해당 운동 동작이 올바른지를 판별하는 단계;를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of processing a motion sensing system, comprising: inputting key information of a user using an application of a user terminal; A plurality of motion sensors are attached to different parts of the body of the user, the position information according to the movement of the user is measured, the measured position information is transmitted to the user terminal through the wireless communication network, Measuring the position and distance between the motion sensors according to each of the various motion operations to set reference information for each of the motion operations; Selecting a specific exercise operation to be performed by the user at the user terminal; When the user attaches the motion sensors in real time and the user performs the selected exercise operation, each of the motion sensors measures position information according to the selected exercise operation and transmits to the user terminal in real time through the wireless communication network step; The user terminal calculating displacement information on the position and distance of the motion sensors; And comparing the reference information and the displacement information with the user terminal to determine whether the corresponding motion operation performed by the user is correct.

이 특징의 한 실시예에 있어서, 상기 처리 방법은; 상기 모션 센서가 사용자의 신체 중 적어도 머리, 양손목, 양발목 및 허리 부위에 각각 부착되고, 상기 기준 정보를 다양한 운동 동작들 각각에 대응하여 구비하고, 각각의 운동 동작에 따라 복수 회로 상기 모션 센서들의 위치 정보를 측정하여 평균적으로 측정되는 위치와 위치들 간의 거리를 산출하여 구비된다.In one embodiment of this aspect, the processing method further comprises: Wherein the motion sensor is attached to at least one of a head, both hands, both ankles and a waist part of a user's body, the reference information corresponding to each of the various motion operations, And calculating the distance between the position and the position measured on the average by measuring the position information.

다른 실시예에 있어서, 상기 처리 방법은; 상기 키 정보에 대응하여 상기 모션 센서들 각각에 대한 평균적인 위치 정보와, 각각의 위치 정보에 대응하여 올바른 운동 동작으로 판별 가능한 가동 범위를 더 설정하고, 상기 모션 센서들 각각의 위치 정보가 상기 가동 범위 내에서 인식되면, 올바른 운동 동작으로 판별한다.In another embodiment, the processing method further comprises: Further comprising: setting an average position information for each of the motion sensors corresponding to the key information and a movable range that can be determined as a correct motion operation corresponding to each piece of position information, If it is recognized within the range, it is judged as a correct movement motion.

상술한 바와 같이, 본 발명의 운동 감지 시스템은 사용자 신체의 서로 다른 위치에 복수 개의 모션 센서들을 부착하고, 이를 통해 무선 통신망을 이용하여 사용자 단말기로 운동 동작에 따른 위치 정보를 실시간 전송함으로써, 사용자 단말기를 통해 사용자의 운동 동작에 따른 변위 정보를 측정 및 산출하고, 사용자의 키에 대응하여 해당 운동 동작의 기준 정보와 변위 정보를 비교하여 정확한 운동 동작이 이루어졌는지를 판별할 수 있다.As described above, the motion sensing system of the present invention attaches a plurality of motion sensors to different positions of a user's body and transmits position information according to a motion operation to a user terminal in real time using the wireless communication network, And it is possible to determine whether a correct movement operation has been performed by comparing the displacement information with the reference information of the movement operation corresponding to the user's key.

또 본 발명의 운동 감지 시스템은 기존의 영상이나 모션 센서 등을 이용하여 사용자의 운동 동작을 인식하는 기술에 비해 시스템 구성이 간단하고, 적은 용량의 데이터를 전송, 저장 가능하다.In addition, the motion detection system of the present invention has a simple system configuration and can transmit and store a small amount of data as compared with a technique of recognizing a user's motion using a conventional image or a motion sensor.

또 본 발명의 운동 감지 시스템은 사용자 단말기를 이용하여 사용자의 운동 여부와 동작 자세를 원격으로 모니터링하고, 관리 서비스가 가능하다.In addition, the motion sensing system of the present invention can remotely monitor whether a user is exercising or not by using a user terminal, and can perform a management service.

또 본 발명의 운동 감지 시스템은 최소한의 사용자 신체 부위에 모션 센서들을 부착하거나 착용함으로써, 운동 인식을 위한 사용자의 불편함을 최소화할 수 있다.In addition, the motion sensing system of the present invention minimizes the inconvenience of the user for motion recognition by attaching or wearing motion sensors to a minimum user's body part.

또한 본 발명의 운동 감지 시스템은 인체 역학적인 운동 동작을 인식함으로써, 정확한 사용자의 운동 동작에 대한 3 차원 분석이 가능하다.In addition, the motion sensing system of the present invention recognizes a human body kinetic motion, thereby enabling a three-dimensional analysis of an accurate motion of a user.

도 1은 본 발명에 따른 운동 감지 시스템의 구성을 도시한 블럭도;
도 2는 도 1에 도시된 사용자 단말기의 구성을 나타내는 블럭도;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사용자의 서로 다른 키별로 모션 센서들의 위치를 나타내는 도면들;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 모션 센서들의 올바른 동작에 따른 가동 범위를 나타내는 도면;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 운동 동작의 인식 및 분석을 설명하기 위한 도면들;
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 스쿼트 운동 동작의 판별 및 교정을 설명하기 위한 도면들; 그리고
도 7은 본 발명에 따른 운동 감지 시스템의 처리 수순을 도시한 흐름도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a motion sensing system according to the present invention;
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the user terminal shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 3 illustrates locations of motion sensors for different keys of a user according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 4 is a diagram illustrating a range of motion of correct motion of motion sensors according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 5 is a diagram for explaining recognition and analysis of a motion operation according to an embodiment of the present invention; FIG.
6 is a view for explaining discrimination and correction of a squat movement operation according to an embodiment of the present invention; And
7 is a flowchart illustrating a processing procedure of the motion detection system according to the present invention.

본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.The embodiments of the present invention can be modified into various forms and the scope of the present invention should not be interpreted as being limited by the embodiments described below. The present embodiments are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention. Therefore, the shapes and the like of the components in the drawings are exaggerated in order to emphasize a clearer explanation.

이하 첨부된 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 운동 감지 시스템의 구성을 도시한 블럭도이고, 도 2는 도 1에 도시된 사용자 단말기의 구성을 나타내는 블럭도이다.FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a motion sensing system according to the present invention, and FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a user terminal shown in FIG. 1. Referring to FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 운동 감지 시스템(2)은 사용자의 키에 따른 정확한 운동 동작을 판별하기 위하여, 사용자 신체의 서로 다른 위치에 복수 개의 모션 센서(100)들을 부착하고, 이를 통해 운동 동작에 따른 변위 정보를 측정 및 산출하고, 사용자의 키(신장)에 따라 해당 운동 동작의 기준 정보와 변위 정보를 비교하여 정확한 운동 동작이 이루어졌는지를 판별하도록 처리한다. 여기서 운동 동작은 예를 들어, 스쿼트, 런지, 푸시업 등과 같은 근력 운동, 아령, 바벨, 웨이트 머신, 스미스 머신, 케이블 머신 등과 같은 운동 기구나 머신을 이용한 운동 등 다양하게 적용될 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2, the motion sensing system 2 of the present invention attaches a plurality of motion sensors 100 to different positions of a user's body in order to determine an accurate motion operation according to a user's key, The displacement information according to the movement motion is measured and calculated, and the reference information of the movement motion is compared with the displacement information according to the user's key (elongation) to determine whether the correct movement has been performed. Here, the exercising operation can be variously applied, for example, exercises such as a squat, a lunge, a push-up, and the like, a exercise machine such as a dumbbell, a barbell, a weight machine, a Smith machine,

이를 위해 본 발명의 운동 감지 시스템(2)은 무선 통신망(10)과, 복수 개의 모션 센서(100)들 및 사용자 단말기(200)를 포함한다.To this end, the motion sensing system 2 of the present invention includes a wireless communication network 10, a plurality of motion sensors 100, and a user terminal 200.

무선 통신망(10)은 예컨대, 와이파이(WiFi), 지그비(zigbee), 블루투스(bluetooth) 등으로 구비되고, 모션 센서(100)들과 사용자 단말기(200)가 연결된다.The wireless communication network 10 is provided, for example, with WiFi, zigbee, bluetooth, etc., and the motion sensors 100 and the user terminal 200 are connected.

모션 센서(100)들 각각은 사용자 신체의 서로 다른 위치에 부착되거나 착용된다. 모션 센서(100)들 각각은 사용자의 운동 동작에 따른 위치 정보를 측정한다. 이 실시예에서 모션 센서(100)들은 사용자 신체의 4 개 부위 즉, 사용자의 머리, 양손목, 양발목 및 허리 부위에 부착되거나 착용된다. 이 때, 각각의 신체 부위에는 적어도 하나의 모션 센서가 구비된다. 예를 들어, 머리에 부착되는 모션 센서는 하나가 구비되는 밴드 형태, 부착 형태 또는 모자 형태 등으로 구비되고, 팔목과 발목 부위에 부착되는 모션 센서들 각각은 하나가 구비되는 밴드 형태나 부착 형태로 구비되고, 허리 부위에 부착되는 모션 센서는 2 개가 허리의 앞쪽 또는 등쪽에 일정 간격 이격되게 상하로 배치되는 부착 형태나 밸트 형태로 구비될 수 있다.Each of the motion sensors 100 is attached or worn at different locations of the user's body. Each of the motion sensors 100 measures position information according to the motion of the user. In this embodiment, the motion sensors 100 are attached or worn to four parts of the user's body, i.e., the user's head, both hands, both ankles and waist. At this time, at least one motion sensor is provided for each body part. For example, a motion sensor attached to the head is provided in a band shape, an attachment shape, a hat shape, or the like, and each of the motion sensors attached to the cuff and the ankle region has a band shape or an attachment shape And the motion sensors attached to the waist region may be provided in the form of an attachment or a belt in which two of the motion sensors are arranged vertically so as to be spaced apart from each other at the front side or the back side of the waist.

이러한 모션 센서(100)들 각각은 소형의 휴대용 센서 장치로 구비되고, 예컨대, 네오프렌 소재, 다양한 직물, 실리콘 또는 우레탄 등의 교체 가능한 밴드 형태, 부착 형태 또는 벨트 형태 등으로 구비된다.Each of these motion sensors 100 is provided with a small portable sensor device and is provided with, for example, a neoprene material, various fabrics, a replaceable band form such as silicone or urethane, an attachment form, or a belt form.

또 모션 센서(100)들 각각은 무선 통신 모듈(110)을 구비하고, 무선 통신망(100을 통해 사용자 단말기(200)와 연결된다. 모션 센서(100)들 각각은 무선 통신 모듈(110)을 통해 사용자 단말기(200)로 측정된 위치 정보를 실시간으로 전송한다.Each of the motion sensors 100 includes a wireless communication module 110 and is connected to the user terminal 200 through a wireless communication network 100. Each of the motion sensors 100 is connected to the wireless communication module 110 And transmits the measured position information to the user terminal 200 in real time.

그리고 사용자 단말기(200)는 예를 들어, 스마트 폰, 태블릿 폰, 태블릿 PC 등의 휴대용 전자 장치로 구비되고, 어플리케이션(도 2의 240)을 이용하여 사용자로부터 입력된 사용자 자신의 키 정보를 입력하여 설정한다. 사용자 단말기(200)는 사용자 신체의 각 부위에 부착된 모션 센서(100)들 간의 위치와 간격을 이용하여 각 운동 동작에 따른 모션 센서(100)들 간의 위치와 거리를 측정하고, 이를 통해 해당 운동 동작에 대한 기준 정보를 설정 저장한다. 이 때, 기준 정보는 다양한 운동 동작별로 구비되고, 각 운동 동작에 따라 복수 회로 사용자의 서로 다른 신체 부위에 부착된 복수 개의 모션 센서(100)들의 위치를 미리 측정한 다음, 이를 평균적으로 측정되는 위치와 각 위치들과의 거리를 산출하여 구비된다.The user terminal 200 is provided as a portable electronic device such as a smart phone, a tablet phone, and a tablet PC, and inputs user's own key information input from a user using the application (240 in FIG. 2) Setting. The user terminal 200 measures the position and the distance between the motion sensors 100 according to each motion operation using the position and the interval between the motion sensors 100 attached to the respective parts of the user's body, Set and store reference information about the operation. In this case, the reference information is provided for various motion motions, and the position of a plurality of motion sensors 100 attached to different body parts of a plurality of circuit users is measured in advance according to each motion operation, And calculating the distance between each position.

또 사용자 단말기(200)는 사용자가 운동 동작을 하면, 실시간으로 모션 센서(100)들로부터 측정된 위치 정보를 전송받아서 사용자의 키 정보를 기준으로 현재 운동 동작에 대한 변위 정보를 산출하고, 이를 기준 정보와 비교하여 사용자가 해당 운동 동작을 올바르게 하는지를 판별한다. 즉, 사용자 단말기(200)는 하나의 운동 동작에 대해 기준 정보와 변위 정보를 비교하여 허용 가능한 범위의 위치 정보이면, 해당 운동 동작을 올바르게 행하고 있다고 판단하고, 그렇지 않으면 잘못 행하고 있다고 판단한다.When the user performs a movement operation, the user terminal 200 receives the measured position information from the motion sensors 100 in real time, calculates displacement information about the current movement operation based on the user's key information, And determines whether the user corrects the motion operation. That is, the user terminal 200 compares the reference information and the displacement information with respect to one motion operation, and determines that the corresponding motion operation is being performed correctly if it is position information of an allowable range, otherwise, the user terminal 200 determines that it is erroneously performed.

구체적으로 이 실시예의 사용자 단말기(200)는 제어부(210), 통신부(220), 메모리(230) 및 터치 패널(240)을 포함한다.Specifically, the user terminal 200 of this embodiment includes a control unit 210, a communication unit 220, a memory 230, and a touch panel 240.

제어부(210)는 사용자 단말기(200)의 제반 동작을 처리하도록 제어한다. 즉, 제어부(210)는 어플리케이션(240)의 처리 과정에 따라 통신부(220), 메모리(230) 및 터치 패널(240)을 제어한다.The control unit 210 controls the overall operation of the user terminal 200. That is, the control unit 210 controls the communication unit 220, the memory 230, and the touch panel 240 according to the process of the application 240.

통신부(220)는 무선 통신망(10)에 연결되고, 복수 개의 모션 센서(100)들 각각으로부터 운동 동작에 따른 위치 정보를 실시간 받아들여서 제어부(210)로 제공한다.The communication unit 220 is connected to the wireless communication network 10 and receives position information according to a motion operation from each of the plurality of motion sensors 100 in real time and provides the position information to the control unit 210.

메모리(230)는 사용자의 운동 동작 인식 및 판별 기능을 처리하는 어플리케이션(240)이 저장된다. 메모리(230)는 다양한 운동 동작들 각각에 대응하여 설정된 기준 정보(232)와, 실시간으로 측정된 운동 동작에 대한 변위 정보(234)가 저장된다.The memory 230 stores an application 240 that processes a user's motion recognition and discrimination function. The memory 230 stores reference information 232 set corresponding to each of the various motion operations, and displacement information 234 for the motion motion measured in real time.

이 실시예의 어플리케이션(240)는 사용자 자신의 키 정보를 입력하고, 다양한 운동 동작들 각각에 대한 기준 정보를 측정하여 설정하는 정보 설정부(242)와, 사용자의 특정 운동 동작 시, 실시간으로 모션 센서(100)들로부터 측정된 위치 정보를 수집하는 정보 수집부(244)와, 정보 수집부(244)에 의해 수집된 위치 정보를 이용하여 해당 운동 동작에 대한 각 모션 센서들의 위치와 모션 센서들 간의 거리를 측정하여 변위 정보를 산출하는 변위 산출부(246) 및 기준 정보와 변위 정보를 비교 분석하여 해당 운동 동작의 상태를 판별하는 동작 판별부(248)로 구성된다.The application 240 of this embodiment includes an information setting unit 242 for inputting user's own key information and measuring and setting reference information for each of various motion operations, An information collecting unit 244 for collecting position information measured from the plurality of motion sensors 100 by using the position information collected by the information collecting unit 244, A displacement calculating section 246 for measuring the distance to calculate displacement information, and an operation determining section 248 for comparing and analyzing the reference information and the displacement information to determine the state of the corresponding motion operation.

그리고 터치 패널(250)은 어플리케이션(240)의 처리 과정에 따른 다양한 유저 인터페이스 화면을 제공한다. 터치 패널(240)은 예컨대, 어플리케이션(240)이 설치되면, 사용자의 키 정보를 입력하도록 표시하고, 다양한 운동 동작들 중 어느 하나를 선택하도록 표시하고, 선택된 운동 동작에 대한 기준 정보가 되는 동영상이나 이미지를 표시하고, 실제 사용자가 동작한 운동 동작 모습을 표시하며, 사용자의 운동 동작이 올바르게 되었는지 또는 잘못되었을 경우에 사용자 스스로 운동 동작을 교정할 수 있도록 기준 정보와 변위 정보를 비교한 결과 등을 표시한다.The touch panel 250 provides various user interface screens according to the process of the application 240. For example, when the application 240 is installed, the touch panel 240 displays the key information of the user to input, displays one of the various motion operations to select, and displays the motion information Displays an image, displays the motion of the actual user, displays a result of comparing the reference information with the displacement information so that the user can correct the motion by himself or herself when the motion of the user is correct or incorrect do.

따라서 본 발명의 운동 감지 시스템(2)은 복수 개의 모션 센서(100)들과 사용자 단말기(200)의 어플리케이션(240)을 이용하여 실시간으로 사용자의 운동 동작을 측정 및 분석하여, 사용자의 운동 동작이 올바르게 시행하였는지를 판별하고, 판별 결과를 사용자에게 제공함으로써, 정확한 운동 동작의 실시간 분석이 가능하고, 사용자 스스로 운동 동작을 교정할 수 있다.Therefore, the motion sensing system 2 of the present invention measures and analyzes the motion of the user in real time using the plurality of motion sensors 100 and the application 240 of the user terminal 200, It is possible to perform accurate real-time motion analysis of the motion and to correct the motion of the user himself / herself by providing the discrimination result to the user.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사용자의 서로 다른 키별 모션 센서들의 위치를 나타내는 도면들이다.FIG. 3 is a view showing positions of motion sensors for different keys of a user according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 이 실시예의 모션 센서(100 : 100a ~ 100d)들은 사용자의 머리(100a), 양손목(100b), 허리(100c) 및 양발목(100d)에 부착된다. 이 때, 사용자의 키에 따라 모션 센서(100a ~ 100d)들의 위치가 달라지므로, (a) 내지 (e)에 도시된 바와 같이, 서로 다른 키에 따라 모션 센서(100a ~ 100d)들 각각의 위치와, 각 모션 센서(100a ~ 100d)들 간의 거리가 달라진다. 여기서 (a)의 경우는 키 158 cm, (b)의 경우는 키 165 cm, (c)의 경우는 키 170 cm, (d)의 경우는 키 173 cm 그리고 (e)의 경우는 키 176 cm이며, 각 키별로 머리, 손목, 허리 및 발목에 대한 평균적인 모션 센서(100a ~ 100d)들 각각에 대한 위치를 측정하거나, 또는 특정 키의 모션 센서(100a ~ 100d)들 각각에 대한 위치를 기준으로 평균적인 위치 변화를 산출하여 각 키별 또는 키의 증가, 감소에 대응하여 모션 센서(100a ~ 100d)들 각각의 위치 정보를 산출한다.Referring to Fig. 3, the motion sensor 100 (100a to 100d) of this embodiment is attached to the user's head 100a, both hands 100b, 100c and both ankles 100d. At this time, since the positions of the motion sensors 100a to 100d are changed according to the keys of the user, the position of each of the motion sensors 100a to 100d according to different keys as shown in (a) to (e) And the distances between the motion sensors 100a to 100d are different. In (a), the height is 158 cm, (b) is 165 cm, (c) is 170 cm, (d) is 173 cm and (e) is 176 cm And measures the position of each of the motion sensors 100a to 100d on the average of the head, wrist, waist and ankle for each key or measures the position of each of the motion sensors 100a to 100d And calculates the position information of each of the motion sensors 100a to 100d in correspondence with the increase or decrease of each key or key.

따라서 키별, 키의 증감에 따른 위치 정보를 기준으로 사용자가 특정 운동 동작을 시행 시에 키에 따라 인체 역학적으로 변화되는 모션 센서(100a ~ 100d)들의 위치 정보를 산출하거나, 또는 사용자 개인별로 초기 설정 시, 모션 센서(100a ~ 100d)들 각각에 대한 정확한 위치를 측정하여 운동 동작에 대한 정확도를 판별할 수 있다.Therefore, it is possible to calculate the position information of the motion sensors 100a to 100d which are changed in a human body mechanically according to the key when the user performs the specific motion operation based on the position information according to the increase / decrease of the key for each key, It is possible to determine the accuracy of the motion operation by measuring the accurate position of each of the motion sensors 100a to 100d.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 모션 센서들의 올바른 동작에 따른 가동 범위를 나타내는 도면이다.FIG. 4 is a view showing a range of motion of correct motion of motion sensors according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 이 실시예에서 사용자 단말기(200)는 모션 센서(100a ~ 100d)들에 의해 인식된 사용자의 운동 동작이 정확한지를 판별하기 위하여, 모션 센서(100a ~ 100d)들 각각에 대한 가동 범위(102a ~ 102d)를 설정한다.Referring to FIG. 4, in this embodiment, the user terminal 200 determines whether the motion of the user recognized by the motion sensors 100a through 100d is correct, And sets the movable ranges 102a to 102d.

즉, 사용자의 키에 대응하여 모션 센서(100a ~ 100d)들 각각에 대한 평균적인 위치 정보와, 각 위치 정보에 대응하여 올바른 운동 동작으로 판별 가능한 가동 범위(102a ~ 102d)를 설정하고, 모션 센서(100a ~ 100d)들 각각의 위치 정보가 가동 범위(102a ~ 102d) 내에서 인식되면, 올바른 운동 동작으로 인식한다.That is, an average position information for each of the motion sensors 100a to 100d corresponding to the user's key, and movable ranges 102a to 102d that can be determined as correct motion operations corresponding to the respective position information are set, When the positional information of each of the movable members 100a to 100d is recognized in the movable ranges 102a to 102d, it is recognized as a correct motion operation.

따라서 사용자가 운동 동작 시, 모션 센서(100a ~ 100d)들 각각의 위치가 해당 가동 범위(102a ~ 102d) 내에서 감지되면, 이를 올바른 운동 동작과 동일한 운동 동작으로 판별하고, 올바른 운동 동작의 가동 범위(102a ~ 102d) 내에서의 움직임 여부를 판단하여 운동 동작의 옳고 그름을 판단한다. 이 때, 운동 동작의 가동 범위(102a ~ 102d) 뿐만 아니라, 운동 동작의 올바른 시행 시간도 인식하여 운동 동작의 옳고 그름을 판단할 수도 있다.Accordingly, when the user senses the position of each of the motion sensors 100a to 100d in the movement range 102a to 102d in the movement operation, it is determined that the movement motion is the same as the correct movement movement, (102a to 102d) and judges whether the motion is correct or not. At this time, it is also possible to judge whether the exercise operation is correct or not by recognizing the exercise range 102a to 102d of the exercise operation as well as the correct execution time of the exercise operation.

이에 사용자는 실시간으로 모션 센서(100a ~ 100d)들로부터 인식된 운동 동작을 사용자 단말기(200)의 화면을 보면서 사용자 자신이 시행한 운동 동작에 따른 모션 센서(100a ~ 100d)들의 위치와 올바른 운동 동작에 따른 모션 센서(100a ~ 100d)들의 위치 및 가동 범위 내의 유무를 비교, 확인하고, 이에 맞춰가며 사용자 스스로 운동 동작을 교정할 수 있다.Accordingly, the user can view the movement motion recognized from the motion sensors 100a to 100d in real time while checking the position of the motion sensors 100a to 100d according to the motion motion performed by the user himself / herself while observing the screen of the user terminal 200, The position of the motion sensors 100a to 100d and the presence or absence of the motion sensors 100a to 100d are checked and compared with each other, and the user can calibrate the exercise by himself or herself.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 운동 동작의 인식 및 분석을 설명하기 위한 도면들이다.FIG. 5 is a diagram for explaining recognition and analysis of a movement operation according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 이 실시예에서 사용자 단말기(200)는 사용자의 운동 동작을 인식 및 분석하기 위하여, 모션 센서(100a ~ 100d)들의 위치와 각 모션 센서(100a ~ 100d)들 간의 거리를 측정하여 운동 동작의 기준 정보 및 변위 정보를 산출한다.5, in this embodiment, the user terminal 200 measures the position of the motion sensors 100a through 100d and the distance between the motion sensors 100a through 100d in order to recognize and analyze the motion of the user. Thereby calculating reference information and displacement information of the motion operation.

예를 들어, (a)의 운동 동작에서 두 발목에 부착된 모션 센서(100d)들 간의 거리(d2)로 사용자가 다리를 얼마나 벌렸는지 그리고 두 발목에 부착된 모션 센서(100d)들의 위치를 이은 직선과, 머리에 부착된 모션 센서(100a)의 위치와의 거리(d1)를 산출하여 얼마나 무릎을 굽히고 앉았는지를 판별할 수 있다.For example, in the motion of (a), the distance d2 between the motion sensors 100d attached to the two ankles, and the position of the motion sensors 100d attached to the two ankles, The distance d1 between the straight line and the position of the motion sensor 100a attached to the head can be calculated to determine how much the knee is bent and seated.

또한 (b)의 운동 동작에서 두 발목에 부착된 모션 센서(100d)들 간의 거리(d4)와, 두 발목에 부착된 모션 센서(100d)들의 위치를 이은 직선과 머리에 부착된 모션 센서(100a)의 위치와의 거리(d3)를 산출하여 해당 운동 동작의 기준 정보와 비교하고, 이를 통해 사용자의 보폭이 짧거나 긴지를 판별할 수 있고, 또 거리(d3)를 통해 사용자가 무릎을 더 꿇어야 되는지 더 꿇어야 되는지를 판별할 수 있다. 즉, 거리(d3, d4)가 짧다면, 이는 사용자가 두 발의 보폭을 짧게 하고, 무릎을 작게 꿇은 자세로, (a)와 비교하여 보폭을 더 넓게 벌리고, 무릎을 각도 90°이하로 더 깊게 꿇어 앉아야 정확한 운동 동작임을 알 수 있다.The distance d4 between the motion sensors 100d attached to the two ankles and the position of the motion sensors 100d attached to the two ankles in the motion of (b) , And compares the distance d3 with the reference information of the motion operation, thereby determining whether the stride of the user is short or long, and also allows the user to kneel further through the distance d3 You can determine whether you need to bow down or not. That is, if the distances d3 and d4 are short, it is preferable that the user shorten the two-step pedometer and the knee is in a small kneeling position, the width of the knee is wider than that of (a) When you sit down, you can see that it is correct movement.

이처럼 특정 운동 동작 시에 측정된 모션 센서(100a ~ 100d)들 각각에 대한 위치와 거리를 이용하여 기준 정보와 변위 정보 간의 차이점을 산출함으로써, 종합적으로 다양한 운동 동작을 정확히 인식하고 분석할 수 있다.By calculating the difference between the reference information and the displacement information using the position and the distance of each of the motion sensors 100a to 100d measured during the specific motion operation, it is possible to accurately recognize and analyze various motion motions in a comprehensive manner.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 스쿼트 운동 동작의 판별 및 교정을 설명하기 위한 도면들이다.6 is a view for explaining the discrimination and correction of the squat movement operation according to the embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 이 실시예에서 사용자 단말기(200)는 사용자가 스쿼트 동작을 시행하여 모션 센서(100a ~ 100d)들 각각으로부터 위치를 인식하고, 인식된 위치들 간의 거리를 산출하여 운동 동작을 분석한다.Referring to FIG. 6, in this embodiment, the user terminal 200 performs a squat operation to recognize a position from each of the motion sensors 100a to 100d, calculates a distance between recognized positions, Analyze.

예를 들어, (a)의 경우, 스쿼트 동작은 정확한 동작으로, 머리에 부착된 모션 센서(100a)의 위치와 발목에 부착된 모션 센서(100d)들과의 거리(d5)와, 허리에 부착된 모션 센서(100c)의 위치와 머리와 양발목에 부착된 모션 센서(100a, 100d)들의 위치를 이은 직선과의 거리(d6)를 기준 정보로 설정된다.For example, in the case of (a), the squat operation is an accurate operation in which the distance d5 between the position of the motion sensor 100a attached to the head and the motion sensor 100d attached to the ankle, The distance d6 between the position of the motion sensor 100c and the straight line between the head and the position of the motion sensors 100a and 100d attached to both ankles is set as reference information.

(b)의 경우, 스쿼드 동작은 사용자가 시행한 운동 동작을 인식한 것으로, 머리에 부착된 모션 센서(100a)의 위치와 발목에 부착된 모션 센서(100d)들과의 거리(d7)가 (a)의 거리(d5)에 비해 길고, 허리에 부착된 모션 센서(100c)의 위치와 머리와 양발목에 부착된 모션 센서(100a, 100d)들의 위치를 이은 직선과의 거리(d8)가 (a)의 거리(d6)에 비해 짧으므로, 허리가 완전히 펴지지 않은 잘못된 운동 동작임을 판별할 수 있으며, 이러한 변위 차이를 통해 운동 동작의 교정이 가능하다.In the case of (b), the squad operation is a recognition of the motion performed by the user, and the squad operation is performed when the distance d7 between the position of the motion sensor 100a attached to the head and the motion sensor 100d attached to the ankle is the distance d8 between the position of the motion sensor 100c attached to the waist and the straight line connecting the head and the positions of the motion sensors 100a and 100d attached to both ankles is longer than d5 (d6) of the distance a, it is possible to discriminate that the waist is an erroneous movement operation which is not fully unfolded, and it is possible to calibrate the movement movement through such a displacement difference.

또한, 만약 허리에 부착되는 모션 센서(100c)가 등쪽에 2 개가 부착되는 경우에는 2 개의 모션 센서(100c)들 간의 거리를 측정하여 허리가 안쪽으로 굽혀졌는지, 펴졌는지 등을 판별할 수 있다. 즉, 허리가 펴졌을 때는 2 개의 모션 센서(100c)들 간의 거리가 짧아지고, 굽혀졌을 때는 2 개의 모션 센서(100c)들 간의 거리가 길어지므로, 허리가 펴졌는지 굽혀졌는지를 판별할 수 있다.In addition, if two motion sensors 100c attached to the waist are attached to the back, the distance between the two motion sensors 100c may be measured to determine whether the waist is bent inward or extended. That is, when the waist is extended, the distance between the two motion sensors 100c is shortened, and when the waist is bent, the distance between the two motion sensors 100c becomes long, so that it is possible to determine whether the waist is straightened or bent.

이러한 운동 동작의 판별은 지면에서 가장 가까운 위치의 모션 센서, 매 운동 동작마다 하나의 모션 센서의 위치를 기준으로 하여 거리를 산출하는 등의 방식으로 운동 동작의 옳고 그름을 판단할 수 있다.The determination of the motion operation can determine the correctness or the correctness of the motion motion by calculating the distance based on the position of the motion sensor nearest to the ground and the position of one motion sensor for each motion operation.

예를 들어, 스쿼트 동작의 경우, 지면에 닿아 고정이 되는 발목에 부착된 모션 센서(100d)의 위치를 기준으로 하고, 머리에 부착된 모션 센서(100a)와의 거리를 산출하여 사용자의 키에 대응하여 사용자가 어느 정도 앉아서 자세를 취했는지를 판단하거나, 또는 앉은 자세에서 발목에 부착된 모션 센서(100d)의 위치와 머리에 부착된 모션 센서(100a)의 위치를 수직으로 이은 직선과, 허리에 부착된 모션 센서(100c)의 위치와의 거리를 산출하여 사용자가 허리를 빼고 정확한 자세를 취했는지 허리를 넣고 잘못된 자세를 취했는지 알 수 있다.For example, in the case of the squat operation, the distance from the motion sensor 100a attached to the head is calculated based on the position of the motion sensor 100d attached to the ankle which is fixed by touching the ground, A straight line connecting the position of the motion sensor 100d attached to the ankle and the position of the motion sensor 100a attached to the head in a sitting position, The distance from the position of the attached motion sensor 100c is calculated so that the user can determine whether the user has taken a correct posture by pulling his / her waist or not and putting his / her waist in the wrong posture.

그러므로 스쿼트 동작에서 발목에 부착된 모션 센서(100d)의 위치와 머리에 부착된 모션 센서(100a)의 위치를 수직으로 이은 직선과 허리에 부착된 모션 센서(100c)의 위치와의 거리(d6, d8)가 복수의 사용자들에 대한 평균 거리보다 작거나, 또는 머리에 부착된 모션 센서(100a)의 위치가 발목에 부착된 모션 센서(100d)의 위치보다 앞쪽 즉, 손목 쪽으로 더 나간다든지 하면, 이는 엉덩이를 뒤로 완전히 빼지않고 앉은 자세로, 인체 구조상 무릎이 발끝 선보다 많이 나오게 되고 체중이 발의 앞부분 즉, 발가락 쪽으로 실려 불안정한 자세임을 알 수 있다.Therefore, the distance d6 between the position of the motion sensor 100d attached to the ankle and the position of the motion sensor 100c attached to the waist and the straight line connecting the position of the motion sensor 100a attached to the head in the squatting motion, d8 are smaller than the average distance for a plurality of users or the position of the motion sensor 100a attached to the head is further toward the wrist side than the position of the motion sensor 100d attached to the ankle, This means that the knee is released more than the toe line in the human body structure, and the body weight is placed in the front part of the foot, ie, the toe, in an unstable position.

따라서 사용자의 머리, 손목, 발목, 허리 등 최소 부위에 모션 센서(100)들을 부착하고, 이를 통해 사용자의 모든 운동 동작을 인식할 수 있다.Therefore, the motion sensors 100 can be attached to a minimum portion of the user's head, wrist, ankle, waist, etc., thereby recognizing all the movement of the user.

상술한 바와 같이 복수 개의 모션 센서(100a ~ 100d)들 각각의 위치를 인식하고, 각 위치들 간의 거리를 산출하여, 사용자의 운동 동작을 3 차원으로 분석 가능하고, 이를 통해 방향에 관계없이 정확한 운동 동작을 판별할 수 있다. 이는 각 위치들 간의 거리 예컨대, 머리에 부착된 모션 센서(100a)와 발목에 부착된 모션 센서(100d)와의 거리, 두 발목에 부착된 모션 센서(100d)들 간이 거리, 두 손목에 부착된 모션 센서(100b)들 간의 거리, 손목과 발목에 부착된 모션 센서(100b, 100d)들 간의 거리, 허리와 발목에 부착된 모션 센서(100c, 100d)들 간의 거리, 손목과 허리에 부착된 모션 센서(100b, 100c)들 간의 거리, 허리에 부착된 모션 센서(100c)와 머리와 두 발목에 부착된 모션 센서(100a, 100d)들을 이은 직선과의 거리 등 모든 모션 센서(100a ~ 100d)들 각각과의 위치와 거리를 산출함으로써, 3 차원으로 운동 동작을 분석할 수 있다.As described above, the position of each of the plurality of motion sensors 100a to 100d is recognized, the distance between the positions is calculated, the motion of the user can be analyzed in three dimensions, The operation can be determined. This is because the distance between the respective positions, for example, the distance between the motion sensor 100a attached to the head and the motion sensor 100d attached to the ankle, the distance between the motion sensors 100d attached to the two ankles, The distance between the sensors 100b and 100d, the distance between the motion sensors 100b and 100d attached to the wrists and the ankles, the distance between the motion sensors 100c and 100d attached to the ankles and the waist, The distance between the motion sensors 100a and 100c and the distance between the motion sensor 100c attached to the waist and the straight line connecting the head and the motion sensors 100a and 100d attached to the two ankles By calculating the position and distance of the motion, it is possible to analyze the motion motion in three dimensions.

또한 모션 센서(100 : 100a ~ 100d)들 각각의 위치와 거리를 통해 운동 동작의 옳고 그름을 판별할 뿐만 아니라, 일정 시간 동안에 실시간으로 인식되는 모션 센서(100a ~ 100d)들 각각에 대한 위치의 떨림, 반복되는 패턴, 가동 거리 등을 판별하여 사용자가 해당 운동 동작을 시행함에 있어 지쳤는지, 힘이 부족한지 등도 알 수 있다. 아울러 손목에 부착되는 모션 센서(100b)에 심폐 측정 센서를 더 구비하여 좀 더 정확한 체력 측정까지 가능할 수 있다.In addition, it is possible to determine whether the motion is correct or not through the position and distance of each of the motion sensors 100 (100a to 100d), as well as to determine the motion of the motion sensors 100a to 100d , Repetitive patterns, running distances, and the like, so that the user can know whether the user is tired or unable to perform the exercise. In addition, the motion sensor 100b attached to the wrist is further provided with a cardiopulmonary measuring sensor, so that a more accurate physical strength measurement can be achieved.

그리고 도 7은 본 발명에 따른 운동 감지 시스템의 처리 수순을 도시한 흐름도이다. 이 수순은 사용자 단말기가 처리하는 프로그램으로, 이 프로그램은 사용자 단말기의 메모리에 저장된다.And FIG. 7 is a flowchart illustrating a processing procedure of the motion detection system according to the present invention. This procedure is a program that the user terminal processes, and the program is stored in the memory of the user terminal.

도 7을 참조하면, 본 발명의 운동 감지 시스템은 단계 S300에서 사용자 단말기(100)의 어플리케이션(240)을 이용하여 사용자 자신의 키 정보를 입력한다. 단계 S310에서 사용자의 키 정보에 대응하여 다양한 운동 동작들에 대한 기준 정보를 설정한다. 여기서 기준 정보는 다양한 운동 동작별로 구비되고, 각 운동 동작에 따라 복수 회로 사용자의 서로 다른 신체 부위에 부착된 복수 개의 모션 센서(100 : 100a ~ 100d)들의 위치를 미리 측정한 다음, 이를 평균적으로 측정되는 위치와 각 위치들과의 거리를 산출하여 구비된다. 이 실시예에서 모션 센서(100 : 100a ~ 100d)들 각각은 사용자의 머리, 두 손목, 허리 및 두 발목에 부착된다. 또 허리에는 2 개의 모션 센서(100c)가 부착될 수 있다.Referring to FIG. 7, in step S300, the motion sensing system of the present invention inputs key information of the user using his or her application 240 of the user terminal 100. FIG. In step S310, reference information for various motion operations is set corresponding to the key information of the user. Here, the reference information is provided for various motion operations, and the position of a plurality of motion sensors 100 (100a to 100d) attached to different body parts of a plurality of circuit users according to each motion operation is measured in advance, And calculates the distance between each of the positions. In this embodiment, each of the motion sensors 100 (100a-100d) is attached to the user's head, both wrists, waist and both ankles. Further, two motion sensors 100c may be attached to the waist.

단계 S320에서 사용자가 모션 센서(100)들을 부착하고, 사용자 단말기(200)에서 사용자가 시행할 특정 운동 동작을 선택한다. 단계 S330에서 모션 센서(100)들로부터 실시간으로 사용자의 운동 동작에 따른 모션 센서(100)들 각각에 대한 위치를 측정하고, 이를 무선 통신망(10)을 통해 사용자 단말기(200)로 전송한다. 단계 S340에서 사용자 단말기(200)는 변위 정보 즉, 모션 센서(100)들로부터 측정된 위치를 이용하여 각 모션 센서(100a ~ 100d)들 간의 거리를 산출한다. 이어서 단계 S350에서 사용자 단말기(200)는 기준 정보와 산출된 변위 정보를 비교하여 사용자가 시행한 해당 운동 동작이 올바른지, 잘못되었는지를 판별한다.In step S320, the user attaches the motion sensors 100 and selects a specific motion operation to be performed by the user at the user terminal 200. [ The position of each of the motion sensors 100 according to the motion of the user is measured in real time from the motion sensors 100 in step S330 and transmitted to the user terminal 200 through the wireless communication network 10. [ In step S340, the user terminal 200 calculates the distances between the motion sensors 100a to 100d using the displacement information, i.e., the position measured from the motion sensors 100. [ In step S350, the user terminal 200 compares the reference information with the calculated displacement information to determine whether the corresponding motion operation performed by the user is correct or incorrect.

상술한 단계 S300 내지 단계 S350에서 사용자 단말기(200)는 다양한 유저 인터페이스 화면을 제공하여, 사용자가 선택한 운동 동작에 대한 기준 정보와, 시행한 운동 동작을 확인하고, 이를 통해 사용자 스스로가 운동 동작을 교정할 수 있다.In the above-described steps S300 to S350, the user terminal 200 provides various user interface screens to check the reference information on the exercise operation selected by the user and the exercise operation performed by the user, so that the user himself / can do.

이상에서, 본 발명에 따른 운동 감지 시스템의 구성 및 작용을 상세한 설명과 도면에 따라 도시하였지만, 이는 실시예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It is possible.

2 : 운동 감지 시스템
10 : 무선 통신망
100, 100a ~ 100d : 모션 센서
102a ~ 102d : 가동 범위
110 : 통신 모듈
200 : 사용자 단말기
210 : 제어부
220 : 통신부
230 : 메모리
240 : 터치 패널2: Motion detection system
10: Wireless communication network
100, 100a ~ 100d: Motion sensor
102a to 102d: Operation range
110: communication module
200: User terminal
210:
220:
230: Memory
240: touch panel

Claims (10)

운동 감지 시스템에 있어서:
무선 통신망에 연결되고, 사용자의 서로 다른 부위의 신체 상에 부착되고, 사용자의 운동 동작에 따른 위치 정보를 측정하여 상기 무선 통신망을 통해 측정된 위치 정보를 전송하는 복수 개의 모션 센서들; 및
사용자의 키 정보와, 상기 키 정보에 대응하여 다양한 운동 동작들 각각에 따른 상기 모션 센서들 간의 위치와 거리를 측정하여 기준 정보를 설정, 저장하고, 상기 운동 동작들 중 어느 하나를 선택하여 상기 무선 통신망을 통해 상기 모션 센서들로부터 선택된 운동 동작에 따른 위치 정보를 받아들여서, 상기 모션 센서들의 위치와 거리에 대한 변위 정보를 산출하고, 상기 기준 정보와 상기 변위 정보를 비교하여 사용자의 선택된 운동 동작이 정확하게 이루어졌는지를 판별하는 사용자 단말기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동 감지 시스템.
A motion detection system comprising:
A plurality of motion sensors, connected to a wireless communication network, attached to the body of the user at different locations, measuring position information according to movement of the user and transmitting the measured position information through the wireless communication network; And
And setting and storing reference information by measuring a position and a distance between the motion sensors according to key information of the user and various motion operations corresponding to the key information to select one of the motion operations, The position information according to the selected motion operation is received from the motion sensors through the communication network to calculate displacement information about the position and the distance of the motion sensors and compares the reference information and the displacement information, And a user terminal for discriminating whether or not the image is correctly formed.
제 1 항에 있어서,
상기 모션 센서는;
사용자의 신체 중 적어도 머리, 양손목, 양발목 및 허리 부위에 각각 부착되는 것을 특징으로 하는 운동 감지 시스템.
The method according to claim 1,
The motion sensor comprising:
Wherein the at least one of the first and second ankles is attached to at least one of the head, both hands, both ankles and the waist of the user's body.
제 2 항에 있어서,
상기 모션 센서는;
상호 일정 간격 이격되게 상하로 배치되는 2 개가 사용자의 허리 부위의 등쪽에 부착되는 것을 특징으로 하는 운동 감지 시스템.
3. The method of claim 2,
The motion sensor comprising:
Wherein two of the upper and lower portions are attached to the back of the user's waist portion at mutually spaced intervals.
제 3 항에 있어서,
상기 사용자 단말기는;
2 개의 상기 모션 센서들 간의 거리를 측정하여 사용자의 운동 동작 시, 허리가 안쪽으로 굽혀졌는지, 펴졌는지를 더 판별하는 것을 특징으로 하는 운동 감지 시스템.
The method of claim 3,
The user terminal comprising:
Wherein the distance between the two motion sensors is measured to determine whether the waist is bent inward or extended during a user's motion operation.
제 2 항에 있어서,
상기 사용자 단말기는;
상기 기준 정보를 다양한 운동 동작들 각각에 대응하여 구비하고, 각각의 운동 동작에 따라 복수 회로 상기 모션 센서들의 위치 정보를 측정하여 평균적으로 측정되는 위치와 위치들 간의 거리를 산출하여 구비되는 것을 특징으로 하는 운동 감지 시스템.
3. The method of claim 2,
The user terminal comprising:
Wherein the reference information is provided corresponding to each of the various motion operations, and the position information of the motion sensors is measured in a plurality of circuits according to each motion operation, and the distance between positions and positions measured on the average is calculated. Motion detection system.
제 5 항에 있어서,
상기 사용자 단말기는;
상기 키 정보에 대응하여 상기 모션 센서들 각각에 대한 평균적인 위치 정보와, 각각의 위치 정보에 대응하여 올바른 운동 동작으로 판별 가능한 가동 범위를 더 설정하고, 상기 모션 센서들 각각의 위치 정보가 상기 가동 범위 내에서 인식되면, 올바른 운동 동작으로 판별하는 것을 특징으로 하는 운동 감지 시스템.
6. The method of claim 5,
The user terminal comprising:
Further comprising: setting an average position information for each of the motion sensors corresponding to the key information and a movable range that can be determined as a correct motion operation corresponding to each piece of position information, And when it is recognized within the range, it is determined that the motion is correct.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 사용자 단말기는;
상기 키 정보와 상기 기준 정보를 설정하는 정보 설정부;
사용자의 특정 운동 동작 시, 실시간으로 상기 모션 센서들로부터 측정된 위치 정보를 상기 무선 통신망을 통해 수집하는 정보 수집부;
상기 정보 수집부에 의해 수집된 위치 정보를 이용하여 해당 운동 동작에 대한 상기 모션 센서들 각각의 위치와 상기 모션 센서들 간의 거리를 측정하여 상기 변위 정보를 산출하는 변위 산출부; 및
상기 기준 정보와 상기 변위 정보를 비교 분석하여 사용자의 해당 운동 동작이 올바른지를 판별하는 동작 판별부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동 감지 시스템.
7. The method according to any one of claims 1 to 6,
The user terminal comprising:
An information setting unit for setting the key information and the reference information;
An information collecting unit for collecting, through the wireless communication network, position information measured from the motion sensors in real time during a user's specific motion operation;
A displacement calculating unit for calculating the displacement information by measuring a position of each of the motion sensors and a distance between the motion sensors with respect to the motion operation using the position information collected by the information collecting unit; And
And an operation determination unit for comparing and analyzing the reference information and the displacement information to determine whether a corresponding motion operation of the user is correct.
운동 감지 시스템의 처리 방법에 있어서:
사용자 단말기의 어플리케이션을 이용하여 사용자 자신의 키 정보를 입력하는 단계;
복수 개의 모션 센서들이 사용자의 서로 다른 부위의 신체 상에 부착되고, 사용자의 운동 동작에 따른 위치 정보를 측정하여 무선 통신망을 통해 측정된 위치 정보를 상기 사용자 단말기로 전송하고, 상기 키 정보에 대응하여 다양한 운동 동작들 각각에 따른 상기 모션 센서들 간의 위치와 거리를 측정하여 운동 동작들 각각에 대한 기준 정보를 설정하는 단계;
상기 사용자 단말기에서 사용자가 시행할 특정 운동 동작을 선택하는 단계;
실시간으로 사용자가 상기 모션 센서들을 부착하고, 사용자가 선택된 운동 동작을 시행하면, 상기 모션 센서들 각각이 선택된 운동 동작에 따른 위치 정보를 측정하고, 상기 무선 통신망을 통해 상기 사용자 단말기로 실시간으로 전송하는 단계;
상기 사용자 단말기가 상기 모션 센서들의 위치와 거리에 대한 변위 정보를 산출하는 단계; 및
상기 사용자 단말기가 상기 기준 정보와 상기 변위 정보를 비교하여 사용자가 시행한 해당 운동 동작이 올바른지를 판별하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동 감지 시스템의 처리 방법.
A method of processing a motion detection system comprising:
Inputting user's own key information using an application of the user terminal;
A plurality of motion sensors are attached to different parts of the body of the user, the position information according to the movement of the user is measured, the measured position information is transmitted to the user terminal through the wireless communication network, Measuring the position and distance between the motion sensors according to each of the various motion operations to set reference information for each of the motion operations;
Selecting a specific exercise operation to be performed by the user at the user terminal;
When the user attaches the motion sensors in real time and the user performs the selected exercise operation, each of the motion sensors measures position information according to the selected exercise operation and transmits to the user terminal in real time through the wireless communication network step;
The user terminal calculating displacement information on the position and distance of the motion sensors; And
And comparing the reference information and the displacement information with the user terminal to determine whether the corresponding motion operation performed by the user is correct.
제 8 항에 있어서,
상기 처리 방법은;
상기 모션 센서가 사용자의 신체 중 적어도 머리, 양손목, 양발목 및 허리 부위에 각각 부착되고, 상기 기준 정보를 다양한 운동 동작들 각각에 대응하여 구비하고, 각각의 운동 동작에 따라 복수 회로 상기 모션 센서들의 위치 정보를 측정하여 평균적으로 측정되는 위치와 위치들 간의 거리를 산출하여 구비되는 것을 특징으로 하는 운동 감지 시스템의 처리 방법.
9. The method of claim 8,
Said processing method comprising:
Wherein the motion sensor is attached to at least one of a head, both hands, both ankles and a waist part of a user's body, the reference information corresponding to each of the various motion operations, And calculating the distance between the position and the position measured on the average by measuring the position information.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 처리 방법은;
상기 키 정보에 대응하여 상기 모션 센서들 각각에 대한 평균적인 위치 정보와, 각각의 위치 정보에 대응하여 올바른 운동 동작으로 판별 가능한 가동 범위를 더 설정하고, 상기 모션 센서들 각각의 위치 정보가 상기 가동 범위 내에서 인식되면, 올바른 운동 동작으로 판별하는 것을 특징으로 하는 운동 감지 시스템의 처리 방법.10. The method according to claim 8 or 9,
Said processing method comprising:
Further comprising: setting an average position information for each of the motion sensors corresponding to the key information and a movable range that can be determined as a correct motion operation corresponding to each piece of position information, And if it is recognized within the range, it is determined that the motion is correct.
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