KR20180088960A

KR20180088960A - 스마트 장갑을 이용하는 운동 교정 시스템

Info

Publication number: KR20180088960A
Application number: KR1020170013257A
Authority: KR
Inventors: 이용환; 이유대; 이승민; 김대호; 서영우; 도선주
Original assignee: 금오공과대학교 산학협력단; 이승민; 이유대; 김대호; 서영우; 도선주
Priority date: 2017-01-30
Filing date: 2017-01-30
Publication date: 2018-08-08

Abstract

본 발명은 압력 센서를 구비한 스마트 장갑을 이용하여 운동시 양손에 가해지는 압력을 측정하고, 측정된 압력을 비교하여 양손에 균일한 힘을 가해 운동하도록 교정하는 스마트 장갑을 이용한 운동 교정 시스템에 관한 것으로서, 장갑의 손가락 하부 영역과 손바닥 영역 중의 하나 이상의 영역에 설치되고 압력을 측정하는 제1 압력 센서와, 측정된 압력을 전송하는 통신장치를 구비한 제1 스마트 장갑; 장갑의 손가락 하부 영역과 손바닥 영역 내에 설치되고 압력을 측정하는 제2 압력센서와, 측정된 압력을 전송하는 통신장치를 구비한 제2 스마트 장갑; 및 제1 압력 센서에서 측정한 제1 압력 값을 수신하고 상기 제2 압력 센서에서 측정한 제2 압력 값을 수신하여, 제1 및 제2 압력 값의 차이에 따라 운동 교정에 관한 안내를 출력하는 이동통신 단말을 포함하는 것이다.

Description

스마트 장갑을 이용하는 운동 교정 시스템 {AN EXERCISE POSTURE CORRECTION SYSTEM USING SMART GLOVES}

본 발명은 압력 센서를 구비한 스마트 장갑을 이용하여 운동시 양손에 가해지는 압력을 측정하고, 측정된 압력을 비교하여 양손에 균일한 힘을 가해 운동하도록 교정하는 스마트 장갑을 이용한 운동 교정 시스템에 관한 것이다.

헬스 클럽에는 양손을 사용하여 근력 운동을 하는 운동 기구들이 많다. 특히, 가장 많이 사용하는 벤치 프레스는 상체의 근육을 발달시키기 위해 주로 사용되는 운동 기구로서, 통상적으로는 폭이 좁은 벤치에 누운 상태에서 바벨을 상하로 들어올리거나 내리는 과정을 반복하면서 운동이 되도록 하는 운동 기구의 일종이다. 그 외에도 바벨이나 기구들을 양손으로 들어올리거나 당기거나 하는 등의 운동 기구들이 많이 있다.

이러한 종류의 운동 기구로 근력 운동을 할 때, 자신이 주로 사용하는 팔에 더 많은 힘이 가해지기 때문에 양손의 균형을 잡는 것은 초급자뿐만 아니라 중상급자에게도 어려운 일이다. 오른손잡이는 오른쪽 팔, 왼손잡이는 왼쪽 팔의 근력이 더 강하기 때문에 양 팔이 가하는 힘이 다르게 되어 균형을 맞추어서 동일하게 근육을 키운다는 것은 매우 어렵다.

따라서 일부러 근육이 덜 발달된 쪽의 운동을 좀 더 많이 하는 경우도 많다. 그러나 운동시 양손에 고르게 힘을 가해 운동하는 것이 매우 효과적이다.

한편, 운동 기구로 운동할 때 교정을 해 주는 기술들이 제시되고 있다. 일례로서, 일본공개특허 제2006-122343호(문헌 1)에 개시된 발명에서는 트레이닝 머신의 부하 중량, 휴식 시간 및 반복 회수 등을 검출하여 사용자에게 적정한 운동을 안내해주는 기술을 제시하고 있다.

또한, 골프 스윙의 트레이닝을 교정해주기 위한 기술로서, 일본공개특허 특개평-173586호(문헌 2)에서는 압력 계측 수단, 경사 센서, 가속도 센서 등을 구비한 골프 트레이닝 장갑 등에 관한 기술을 제시하고 있다.

그러나 이러한 종래 기술은 운동기구에 각종 센서 및 전자기기를 설치해야 한다는 문제점이 있다. 또한, 종래 기술은 압력 센서, 경사 센서, 가속도 센서 등 각종 센서를 구비하여야 하고, 별도의 손목 장착형 트레이닝 툴을 구비해야 하기 때문에, 비용이 많이 소요된다는 문제점이 있다.

문헌 1 일본공개특허 제2006-122343호 문헌 2 일본공개특허 특개평-173586호

본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 압력 센서를 구비한 스마트 장갑을 이용하여 운동시 양손에 가해지는 압력을 측정하고, 측정된 압력을 비교하여 양손에 균일한 힘을 가해 운동하도록 교정하는 운동 교정 시스템을 제공하려는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 운동시 스마트 장갑에서 측정된 압력 측정값을 스마트폰 등 이동통신 단말에 전송하여, 이동통신 단말에서 양손의 측정된 압력 값을 비교하여 균형을 맞추도록 운동자에게 안내하는 스마트 장갑을 이용한 운동 교정 시스템을 제공하려는 것이다.

전술한 본 발명의 과제는 스마트 장갑을 이용한 운동 교정 시스템에 관한 본 발명에 의해 달성된다.

본 발명의 운동 교정 시스템은, 장갑의 손가락 하부 영역과 손바닥 영역 내에 설치되고 압력을 측정하는 제1 압력 센서와, 측정된 압력을 전송하는 통신 장치를 구비한 제1 스마트 장갑; 장갑의 손가락 하부 영역과 손바닥 영역 중의 하나 이상의 영역에 설치되고 압력을 측정하는 제2 압력 센서와, 측정된 압력을 전송하는 통신 장치를 구비한 제2 스마트 장갑; 및 상기 제1 압력 센서에서 측정한 제1 압력 값을 수신하고 상기 제2 압력 센서에서 측정한 제2압력 값을 수신하여, 상기 제1 및 제2 압력 값의 차이에 따라 운동 교정에 관한 안내를 출력하는 이동통신 단말을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명은 스마트 장갑을 이용한 운동 교정 시스템에 있어서, 상기 이동통신 단말은 상기 제1 및 제2 압력 값의 차이를 비교하여 사전에 설정된 최소 차이값 이상이 되면, 운동 교정을 안내하는 안내음을 출력하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명은 스마트 장갑을 이용한 운동 교정 시스템에 있어서, 상기 이동통신 단말은 상기 제1 및 제2 압력 값 중 적어도 하나가 사전에 설정된 최소 압력값 이상인 경우에 한하여, 상기 제1 및 제2 압력 값의 차이를 비교하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명은 스마트 장갑을 이용한 운동 교정 시스템에 있어서, 상기 스마트 장갑은 장갑에 탈부착 가능한 밴드를 포함하고, 상기 밴드에 상기 압력 센서와 상기 통신 장치가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명은 스마트 장갑을 이용한 운동 교정 시스템에 있어서, 상기 스마트 장갑의 손바닥 부분과, 상기 밴드의 내측면에는 벨크로가 구비되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 스마트 장갑을 이용한 운동 교정 시스템에 의하면, 양손으로 운동기구로 운동할 때 양손에 걸리는 압력이 같도록 안내해줌으로써, 근력 운동시 양팔의 힘을 고르게 사용하여 균형 잡힌 운동을 수행하게 할 수 있는 효과가 얻어진다.

또한, 본 발명에 따른 스마트 장갑을 이용한 운동 교정 시스템에 의하면, 스마트 장갑에 압력 센서만을 구비하고 스마트폰 등 이동통신 단말을 사용함으로써, 제작 비용을 낮추고 간단한 교정 시스템을 구축할 수 있는 효과가 얻어진다.

도 1은 본 발명을 제1 실시예에 따른 스마트 장갑을 이용한 운동 교정 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스마트 장갑의 구성도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 운동 교정 시스템의 운동 교정 방법을 설명하는 흐름도.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 스마트 장갑의 구성도.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 밴드 형상의 스마트 장갑의 구성도.

이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 도면에 따라서 설명한다.

먼저, 본 발명의 제1 실시예에 따른 스마트 장갑을 이용한 운동 교정 시스템의 구성에 대하여 도 1 내지 도 2를 참조하여 설명한다.

도 1에서 보는 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 스마트 장갑을 이용한 운동 교정 시스템은 이동통신 단말(10) 및 스마트 장갑(20)으로 구성되어 있다.

이동통신 단말(10)은 사용자가 보유하는 이동통신 단말로서, 스마트폰 등 컴퓨팅 기능을 가지는 이동통신 단말을 말한다. 이동통신 단말(10)은 블루투스 또는 와이파이 등 근거리 통신 기능을 구비하여, 스마트 장갑(20)과 데이터 통신을 수행한다. 이때의 통신 방식으로는 블루투스(bluetooth)나 홈RF(HomeRF) 등을 이용할 수 있으며, 근거리 무선 통신의 어느 것이라도 이용할 수 있다.

또한, 이동통신 단말(10)에는 측정된 압력 값을 수신하여, 압력 값으로 운동 교정을 안내하는 어플리케이션이 설치된다. 설치된 어플리케이션에 의해 운동 교정이 안내된다. 즉, 어플리케이션이 운동 교정과 관련된 작업을 수행한다. 그러나, 이하에서, 설명의 편의를 위하여, 이동통신 단말(10)이 운동 교정 안내에 대한 작업을 수행하는 것으로 설명한다.

스마트 장갑(20)은 한 쌍으로 구성되어, 제1 및 제2 스마트 장갑(20a,20b)으로 구성된다. 제1 및 제2 스마트 장갑(20a,20b)은 동일한 구성을 갖추고 있다. 또한, 제1 및 제2 스마트 장갑(20a,20b)은 오른쪽 장갑 및 왼쪽 장갑, 또는 왼쪽 장갑 및 오른쪽 장갑으로서 한 켤레의 장갑으로 구성되어 있다.

도 2에서 보는 바와 같이, 스마트 장갑(20a,20b)은 통상의 운동 장갑의 재질이나 형태를 갖고 있다. 스마트 장갑(20a, 20b)의 손바닥 부분인 전면부에는 압력 센서(30a,30b)가 설치된다. 즉, 제1 및 제2 스마트 장갑(20a,20b) 각각의 전면부(21a,21b)에 각각 제1 및 제2 압력 센서(30a,30b)가 설치되어 있다.

제1 및 제2 압력 센서(30a,30b)는 스마트 장갑의 전면부(21a,21b)의 표면에 설치되며, 손바닥 상부와 손가락 하부 사이에 배치되어 있다. 또한, 압력 센서(30a,30b)는 일정한 넓이에 일정한 간격으로 분산되어 설치되어 있다. 압력 센서(30a,30b)는 장갑에 걸리는 압력을 측정하여 센싱한다.

이때, 제1 압력 센서(30a)에서 센싱된 값은 제1 압력 값(P1)이라 하고, 제2 압력 센서(30b)에서 센싱된 값은 제2 압력 값(P2)이라 하기로 한다.

또한, 스마트 장갑(20a, 20b)의 손등 부분인 후면부에는 통신 장치(40a,40b)가 설치된다. 즉, 제1 및 제2 스마트 장갑(20a,20b) 각각의 후면부(22a, 22b)에 각각 제1 및 제2 통신 장치(40a,40b)가 설치되어 있다.

제1 및 제2 압력 센서(30a,30b)는 압력을 측정하고, 측정된 압력을 제1 및 제2 통신 장치(40a,40b)를 통해, 이동통신 단말(10)로 전송한다.

다음으로, 도 3을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 운동 교정 시스템에 의한 운동 교정 방법을 설명한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 이동통신 단말(10)은 기본적인 최소 압력 값이 사전에 (또는 초기에) 설정된다(S10). 최소 압력 값(P_MIN)은 운동자가 운동을 하고 있는 상태인지를 판단하기 위한 초기 설정 값으로서, 운동 기구에 의해 가해지는 압력인지 운동자의 악력에 의한 압력인지를 판단할 수 있는 값이다. 또한, 최소 압력 값(P_MIN)은 스마트 장갑의 통신 장치로부터 수신된 각각의 압력 값과 비교된다. 한편, 최소 압력 값(P_MIN)은 운동자에 의해 다시 설정될 수 있다. 이동통신 단말(10)은 기본적인 최소 차이 값이 초기에 설정하거나, 사용자 또는 운동자에 의해 사전에 설정된다.

또한, 이동통신 단말(10)은 최소 차이 값(D_MIN)을 사전에 설정한다. 최소 차이 값(D_MIN)은 스마트 장갑으로부터 수신된 제1 압력 값과 제2 압력 값의 차이 값(P1-P2)과 비교된다. 최소 차이 값(D_MIN)은 양쪽 손에 걸리는 압력이 같은지 판단하기 위한 초기 설정 값으로써, 운동자가 올바른 자세로 운동하는지를 판단하는 기준이 된다.

즉, 올바른 자세일 경우 차이 값(P1-P2)은 최소 차이 값(D_MIN) 미만의 값을 가져야 한다. 또한, 최소 차이 값(D_MIN)은 운동자에 의해 다시 설정될 수 있다.

다음으로, 이동통신 단말(10)은 “운동 시작” 명령을 받으면(S20), 스마트 장갑(20a, 20b)으로부터 압력 값(P1, P2)을 수신한다(S30). 운동자가 운동기구를 이용하여 운동을 시작하면, 스마트 장갑(20a, 20b)의 압력 센서(30a, 30b)에 의해 장갑에 걸리는 압력이 측정되고 압력 값으로 센싱된다. 압력 센서(30a, 30b)에서 센싱된 압력 값으로, 통신 장치(40a, 40b)를 통해 이동통신 단말(10)로 송신된다.

이동통신 단말(10)은 통신 장치(40a, 40b)로부터 수신된 각각의 압력 값(P1, P2)이 최소 압력값 이상인지를 판단한다(S40). 최소 압력 값(P_MIN)은 운동자가 운동을 하고 있는 상태인지를 판단하기 위한 초기 설정 값으로서, 운동 기구에 의해 가해지는 압력인지 운동자의 악력에 의한 압력인지를 판단할 수 있는 값이다.

압력 값이 최소 압력 값 이하인 경우, 압력 값의 차이값(P1 - P2)을 계산하지 않고 운동자가 운동을 시작하지 않은 상태로 판단한다. 그래서 다시 압력 값을 수신하는 단계(S30)를 수행한다.

압력 값(P1, P2)이 최소 압력값(P_MIN) 이상인 경우, 제1 압력 값과 제2 압력 값의 차이 값(P1-P2)을 계산하여 올바른 운동자세를 판단하기 위한 값을 계산한다(S50). 즉, 이동통신 단말(10)은 압력 값의 차이값(P1 - P2)을 최소 차이값과 비교하여 안내음을 발생시킨다.

압력 값의 차이 값(P1 - P2)이 최소 차이 값 이상일 경우, 운 동기구를 올바르게 잡지 않아, 장갑 각각에 걸리는 압력의 차가 크다고 판단한다. 그래서 “운동 기구를 올바르게 잡아 주세요”라는 내용의 운동 교정 안내 멘트를 발생한다(S60).

압력 값의 차이 값(P1 - P2)이 최소 차이 값 이하인 경우 운동 기구를 올바르게 잡아 장갑 각각에 걸리는 압력의 차가 작다고 판단한다. 그래서 이동통신 단말(10)은 “올바른 운동자세입니다”라는 내용의 안내 멘트를 발생하여, 운동 정상 상태를 안내한다(S70). 다른 실시예로서, 이동통신 단말(10)은 올바른 운동 자세라고 판단되면 운동 자세에 관한 안내음을 발생하지 않을 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제2 실시예에 따른 스마트 장갑의 구성을 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다.

도 4에서 보는 바와 같이, 스마트 장갑(20)은 손가락 하부 부분에서 손바닥 상부 부분에 걸쳐 압력 센서(30)가 고르게 분포될 수 있다. 또한, 도 5에서 보는 바와 같이, 스마트 장갑(20)은 손바닥 부분 전체에 걸쳐 압력 센서(30)가 고르게 분포될 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제3 실시예에 따른 스마트 장갑의 구성을 도 6을 참조하여 설명한다.

도 6에서 보는 바와 같이, 압력 센서(30) 및 통신 장치(40)가 밴드 형태로 구성될 수 있다. 밴드(50)의 전면부(51)의 앞면에는 압력 센서(30)가 설치된다.

또한, 밴드(50)의 내측면에는 장갑(20)과 탈부착할 수 있는 탈부착 수단이 구비된다. 바람직하게는, 벨크로가 구비된다. 즉, 수형 벨크로가 밴드(50)에 부착되고, 장갑(20)의 손바닥 부분에 암형 벨크로가 부착되어 있다. 이에 따라 밴드(50)를 장갑(20)의 손바닥 부분에 탈부착할 수 있다.

또한, 밴드(50)의 후면부(52) 내부에는 통신 장치(40)가 구비되어 있다. 밴드(50)의 전면부(51)에 압력을 받기 때문에, 압력을 받지 않는 후면부(52)에 무서통신부(40)를 설치하는 것이 바람직하다.

이상, 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재한 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

10: 이동통신 단말 20: 스마트 장갑
30: 압력센서 40: 통신장치
50: 밴드

Claims

장갑의 손가락 하부 영역과 손바닥 영역 내에 설치되고 압력을 측정하는 제1 압력 센서와, 측정된 압력을 전송하는 통신 장치를 구비한 제1 스마트 장갑;
장갑의 손가락 하부 영역과 손바닥 영역 중의 하나 이상의 영역에 설치되고 압력을 측정하는 제2 압력 센서와, 측정된 압력을 전송하는 통신 장치를 구비한 제2 스마트 장갑; 및
제1 압력 센서에서 측정한 제1 압력 값을 수신하고 제2 압력 센서에서 측정한 제2 압력 값을 수신하여, 상기 제1 및 제2 압력 값의 차이에 따라 운동 교정에 관한 안내를 출력하는 이동통신 단말을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 장갑을 이용한 운동 교정 시스템.
청구항 1에 있어서,
이동통신 단말은 제1 및 제2 압력 값의 차이를 비교하여 사전에 설정된 최소 차이 값 이상이 되면, 운동 교정을 안내하는 안내음을 출력하는 것을 특징으로 하는 스마트 장갑을 이용한 운동 교정 시스템.
청구항 1에 있어서,
이동통신 단말은 상기 제1 및 제2 압력 값 중 적어도 하나가 사전에 설정된 최소 압력 값 이상인 경우에 한하여, 제1 및 제2 압력 값의 차이를 비교하는 것을 특징으로 하는 스마트 장갑을 이용한 운동 교정 시스템.
청구항 1에 있어서,
스마트 장갑은 장갑에 탈부착 가능한 밴드를 포함하고,
밴드에 제1 또는 제2 압력 센서와 통신 장치가 설치되는 것을 특징으로 하는 스마트 장갑을 이용한 운동 교정 시스템.
청구항 4에 있어서,
스마트 장갑의 손바닥 부분과 밴드의 내측면에는 벨크로가 구비되는 것을 특징으로 하는 스마트 장갑을 이용한 운동 교정 시스템.