KR20190088957A - Multi-joint exercise monitoring system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 다양한 실시예는 다관절 운동 모니터링 시스템에 관한 것이다.Various embodiments of the present invention relate to articulation monitoring systems.
종래에는 사람의 운동량을 측정하기 위해, 예를 들면, 근전도 측정, 심박수 측정, 혈압 측정, 신체 온도 측정 등의 생체 센서를 이용하여 운동량 또는 소모 칼로리를 추정/계산하였다. 그러나 이러한 방식은 근전도 측정, 혈압 측정, 신체 온도 측정 등을 위해, 운동 주체인 사용자의 신체에 해당 센서를 부착하여야 하므로, 사용자의 운동에 많은 불편을 주는 문제점이 있었다.Conventionally, in order to measure a human's momentum, a momentum or consumed calorie is estimated / calculated using a biosensor such as EMG measurement, heart rate measurement, blood pressure measurement, and body temperature measurement. However, this method has a problem that the user must attach the sensor to the body of the user, which is the subject of exercise, in order to measure electromyography, blood pressure, body temperature, and the like.
다른 예로, 사용자가 운동을 하는 과정에서 발생하는 진동 또는 병진 운동 등을 특정 센서로 센싱해 냄으로써, 이러한 진동 또는 병진 운동을 기초로 사용자의 운동량 또는 소모 칼로리를 추정/계산하려는 방식(ex. 만보기 등)이 또한 존재하였다. As another example, a method of sensing / calculating a user's momentum or consumed calorie based on such vibration or translational motion by sensing vibrations or translational motions generated by a user during a motion with a specific sensor ) Were also present.
그러나 이러한 방식은 사용자의 운동을 매우 단순화하여 운동량 등을 추정/계산하므로, 그 추정/계산치가 정확하지 않은 문제점이 있었으며, 또한 사용자에 의한 다양한 운동 형태/운동 자세/운동 종류를 반영하지 못하는 한계가 있었다.However, this method has a problem that the estimation / calculation value is not accurate because the user's motion is greatly simplified and the momentum is estimated / calculated. Also, there is a limit that does not reflect various types of exercise / there was.
이러한 발명의 배경이 되는 기술에 개시된 상술한 정보는 본 발명의 배경에 대한 이해도를 향상시키기 위한 것뿐이며, 따라서 종래 기술을 구성하지 않는 정보를 포함할 수도 있다.The above-described information disclosed in the background of the present invention is only for improving the understanding of the background of the present invention, and thus may include information not constituting the prior art.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 운동량 및 운동 칼로리의 측정 신뢰성이 향상된 다관절 운동 모니터링 시스템을 제공하는데 있다. 또한, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 운동 관리 서비스를 제공하는 웨어러블 디바이스를 다양한 운동 기구와 직접 연계하여 통합적인 운동 관리를 구현할 수 있는 다관절 운동 모니터링 시스템을 제공하는데 있다. 또한, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 사용자들이 선택한 다양한 운동 기구를 활용하는 다양한 운동 활동에서의 운동 정보를 웨어러블 디바이스를 이용하여 자동적으로 측정 및 관리할 수 있는 다관절 운동 모니터링 시스템을 제공하는데 있다. 또한, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 운동 종류, 운동량 및 운동 칼로리 등을 앱 또는 웹을 통해 쉽게 확인할 수 있는 다관절 운동 모니터링 시스템을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a multi-joint exercise monitoring system with improved measurement reliability of the amount of exercise and exercise calorie. Another object of the present invention is to provide a multi-joint exercise monitoring system capable of realizing an integrated exercise management by directly linking a wearable device that provides exercise management services to various exercise devices. It is another object of the present invention to provide a multi-joint exercise monitoring system capable of automatically measuring and managing exercise information in various exercise activities using wearable devices using various exercise devices selected by users. In addition, a problem to be solved by the present invention is to provide a multi-joint exercise monitoring system which can easily confirm a kind of exercise, a quantity of exercise and calories of exercise through an app or a web.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 다관절 운동 모니터링 시스템은 운동 기구에 부착되어 상기 운동 기구의 가속도, 고도 변화 및 회전 각속도를 감지하여 송신하는 센서 모듈; 상기 운동 기구를 이용하여 운동하는 사용자에 착용되어, 상기 운동 기구의 센서 모듈로부터 가속도, 고도 변화 및 회전 각속도를 수신하고, 상기 사용자의 운동량 및 칼로리를 환산하여 저장, 표시 및 송신하는 웨어러블 디바이스; 상기 웨어러블 디바이스로부터 상기 사용자의 운동량 및 운동 칼로리를 수신, 저장 및 표시하는 운동 모니터링 서버 컴퓨터; 및 상기 웨어러블 디바이스로부터 상기 사용자의 운동량 및 칼로리를 수신, 저장 및 표시하는 모바일 디바이스를 포함한다.The multi-joint movement monitoring system according to various embodiments of the present invention includes a sensor module attached to a fitness instrument and sensing and transmitting acceleration, altitude change, and rotation angular velocity of the fitness instrument; A wearable device that is worn by a user who uses the exercising device to receive an acceleration, an altitude change, and a rotational angular velocity from a sensor module of the exercise device, and converts, stores, displays and transmits calorie and momentum of the user; An exercise monitoring server computer for receiving, storing and displaying the user's exercise amount and exercise calories from the wearable device; And a mobile device for receiving, storing and displaying the user's momentum and calories from the wearable device.
상기 센서 모듈은 상기 운동 기구의 가속도를 센싱하는 가속도 센서; 상기 운동 기구의 고도 변화를 센싱하는 고도 센서; 상기 운동 기구의 회전 각속도를 센싱하는 자이로 센서; 및 상기 운동 기구의 ID를 갖는 RFID 태그를 포함할 수 있다.Wherein the sensor module comprises: an acceleration sensor for sensing an acceleration of the exercise device; An altitude sensor for sensing an altitude change of the exercise device; A gyro sensor for sensing a rotational angular velocity of the exercise device; And an RFID tag having an ID of the exercise device.
상기 웨어러블 디바이스는 상기 RFID 태그로부터 수신한 정보로부터 상기 운동 기구의 ID를 판단하는 운동 기구 판단부; 상기 가속도, 고도 변화 및 회전 각속도로부터 상기 사용자의 운동량을 산출하는 운동량 산출부; 및 상기 운동량으로부터 상기 사용자의 운동 칼로리를 환산하는 칼로리 환산부를 포함할 수 있다.Wherein the wearable device comprises: a fitness mechanism determination unit for determining an ID of the fitness device from information received from the RFID tag; A momentum calculating unit for calculating the momentum of the user from the acceleration, the altitude change, and the rotational angular velocity; And a calorie conversion unit for converting the user's exercise calories from the exercise amount.
상기 웨어러블 디바이스는 상기 사용자의 심박수를 센싱하여 송신하는 심박 센서를 더 포함할 수 있고, 상기 운동 모니터링 서버 컴퓨터 및 모바일 디바이스는 상기 웨어러블 디바이스로부터 상기 심박수를 수신받을 수 있다.The wearable device may further include a heart rate sensor for sensing and transmitting the heart rate of the user, and the exercise monitoring server computer and the mobile device may receive the heart rate from the wearable device.
상기 웨어러블 디바이스는 운동 가이드 데이터 베이스 및 스피커를 더 포함할 수 있고, 상기 웨어러블 디바이스는 상기 운동 기구 판단부에 의해 운동 기구의 ID가 판단되면, 상기 운동 가이드 데이터 베이스로부터 상기 운동 기구의 사용 방법과 운동 효과를 음성으로 변환하여 상기 스피커로 출력할 수 있다.The wearable device may further include a motion guide database and a speaker, wherein when the ID of the exercise device is determined by the exercise device determination unit, the wearable device extracts, from the exercise guide database, The effect can be converted into voice and output to the speaker.
상기 웨어러블 디바이스는 상기 운동 기구의 ID가 저장되는 운동 기구 데이터베이스; 상기 운동량이 저장되는 운동량 데이터베이스; 상기 운동 칼로리가 저장되는 칼로리 데이터베이스; 및 상기 심박수가 저장되는 심박수 데이터 베이스를 더 포함할 수 있다.Wherein the wearable device includes a fitness device database in which an ID of the fitness device is stored; A momentum database storing the momentum; A calorie database in which the exercise calories are stored; And a heart rate database in which the heart rate is stored.
상기 운동 기구는 웨이트 머신, 덤벨 또는 바벨일 수 있다.The exercise device may be a weight machine, a dumbbell or a barbell.
상기 웨어러블 디바이스는 손목 밴드 타입 또는 허리 벨트 클립 타입일 수 있다.The wearable device may be a wrist band type or a waist belt clip type.
상기 모바일 디바이스는 애플리케이션을 통해 상기 사용자의 운동량 및 운동 칼로리를 수신, 저장 및 표시하는 스마트 폰, 스마트 패드 또는 태블릿 컴퓨터일 수 있다.The mobile device may be a smart phone, a smart pad or a tablet computer for receiving, storing and displaying the user's momentum and exercise calories through an application.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 다관절 운동 모니터링 시스템은 운동 기구에 부착되어 상기 운동 기구의 ID를 송신하는 RFID 태그; 상기 RFID 태그로부터 상기 운동 기구의 ID를 수신하고, 상기 운동 기구의 가속도, 고도 변화 및 회전 각속도를 감지하는 센서 모듈을 포함하며, 상기 운동 기구를 이용하여 운동하는 사용자에 착용되어, 상기 센서 모듈로부터 가속도, 고도 변화 및 회전 각속도를 수신하고, 상기 사용자의 운동량 및 칼로리를 환산하여 저장, 표시 및 송신하는 웨어러블 디바이스; 상기 웨어러블 디바이스로부터 상기 사용자의 운동량 및 운동 칼로리를 수신, 저장 및 표시하는 운동 모니터링 서버 컴퓨터; 및 상기 웨어러블 디바이스로부터 상기 사용자의 운동량 및 칼로리를 수신, 저장 및 표시하는 모바일 디바이스를 포함할 수 있다.The multi-joint movement monitoring system according to various embodiments of the present invention includes an RFID tag attached to a fitness device and transmitting an ID of the fitness device; And a sensor module for receiving the ID of the exercise device from the RFID tag and sensing an acceleration, an altitude change, and a rotational angular velocity of the exercise device, wherein the sensor module is worn by a user exercising using the exercise device, A wearable device that receives acceleration, altitude change, and rotational angular velocity, and stores, displays, and transmits the converted momentum and calorie of the user; An exercise monitoring server computer for receiving, storing and displaying the user's exercise amount and exercise calories from the wearable device; And a mobile device for receiving, storing and displaying the user's momentum and calorie from the wearable device.
본 발명의 다양한 실시예는 운동량 및 운동 칼로리의 측정 신뢰성이 향상된 다관절 운동 모니터링 시스템을 제공한다. 일례로, 본 발명의 다양한 실시예는 운동 관리 서비스를 제공하는 웨어러블 디바이스를 다양한 운동 기구와 직접 연계하여 통합적인 운동 관리를 구현할 수 있는 다관절 운동 모니터링 시스템을 제공한다. 다른 예로, 본 발명의 다양한 실시예는 사용자들이 선택한 다양한 운동 기구를 활용하는 다양한 운동 활동에서의 운동 정보를 웨어러블 디바이스를 이용하여 자동적으로 측정 및 관리할 수 있는 다관절 운동 모니터링 시스템을 제공한다. 또 다른 예로, 본 발명은 운동 종류, 운동 시간, 운동량 및 운동 칼로리 등을 앱 또는 웹을 통해 쉽게 확인할 수 있는 다관절 운동 모니터링 시스템을 제공한다.Various embodiments of the present invention provide a multi-joint motion monitoring system with improved measurement reliability of the amount of exercise and calorie. For example, various embodiments of the present invention provide a multi-joint exercise monitoring system capable of directly integrating wearable devices providing exercise management services with various exercise devices to implement integrated exercise management. As another example, various embodiments of the present invention provide a multi-joint exercise monitoring system capable of automatically measuring and managing exercise information in various exercise activities using wearable devices, utilizing various exercise devices selected by users. As another example, the present invention provides a multi-joint exercise monitoring system that can easily confirm the type of exercise, exercise time, exercise amount, and exercise calorie through an app or the web.
또한, 본 발명의 다양한 실시예는 웨어러블 디바이스 및/또는 모바일 디바이스의 앱을 통해 일간/주간/월간 필요한 운동량 및 운동 칼로리를 제시하고, 이를 위해 필요한 운동 기구의 종류 등을 제시함으로써, 사용자의 건강 관리 효율성을 향상시킬 수도 있다.In addition, various embodiments of the present invention can provide a necessary amount of exercise and exercise calories for a day, a week, and a month through applications of a wearable device and / or a mobile device, Efficiency may be improved.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 다관절 운동 모니터링 시스템의 개략적인 구성을 도시한 개념도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 다관절 운동 모니터링 시스템 중에서 센서 모듈 및 웨어러블 디바이스의 주요 구성을 도시한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 다관절 운동 모니터링 시스템의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 다관절 운동 모니터링 시스템 중에서 운동 기구에 장착되는 센서 모듈의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 다관절 운동 모니터링 시스템 중에서 사용자에 장착되는 웨어러블 디바이스의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 다관절 운동 모니터링 시스템의 동작을 도시한 순서도이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 다관절 운동 모니터링 시스템의 구성을 도시한 블럭도이다.FIG. 1 is a conceptual diagram showing a schematic configuration of a multi-joint motion monitoring system according to various embodiments of the present invention.
FIGS. 2A and 2B are conceptual diagrams showing a main configuration of a sensor module and a wearable device among the articulation monitoring systems according to various embodiments of the present invention.
3 is a block diagram illustrating the configuration of a multi-joint motion monitoring system according to various embodiments of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram illustrating the configuration of a sensor module mounted on a fitness device in a multi-joint motion monitoring system according to various embodiments of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram illustrating the configuration of a wearable device mounted on a user in a multi-joint motion monitoring system according to various embodiments of the present invention.
Figure 6 is a flow diagram illustrating the operation of the articulation monitoring system in accordance with various embodiments of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram illustrating the configuration of a multi-joint motion monitoring system according to various embodiments of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.The embodiments of the present invention are described in order to more fully explain the present invention to those skilled in the art, and the following embodiments may be modified in various other forms, The present invention is not limited to the embodiment. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be more faithful and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.
또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 "연결된다"라는 의미는 A 부재와 B 부재가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, A 부재와 B 부재의 사이에 C 부재가 개재되어 A 부재와 B 부재가 간접 연결되는 경우도 의미한다.In the following drawings, thickness and size of each layer are exaggerated for convenience and clarity of description, and the same reference numerals denote the same elements in the drawings. As used herein, the term "and / or" includes any and all combinations of one or more of the listed items. In the present specification, the term " connected "means not only the case where the A member and the B member are directly connected but also the case where the C member is interposed between the A member and the B member and the A member and the B member are indirectly connected do.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise, include)" 및/또는 "포함하는(comprising, including)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. As used herein, the singular forms "a," "an," and "the" include singular forms unless the context clearly dictates otherwise. Also, " comprise, " and / or "comprising, " when used in this specification, are intended to be interchangeable with the said forms, numbers, steps, operations, elements, elements and / And does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, operations, elements, elements, and / or groups.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.Although the terms first, second, etc. are used herein to describe various elements, components, regions, layers and / or portions, these members, components, regions, layers and / It is obvious that no. These terms are only used to distinguish one member, component, region, layer or section from another region, layer or section. Thus, a first member, component, region, layer or section described below may refer to a second member, component, region, layer or section without departing from the teachings of the present invention.
"하부(beneath)", "아래(below)", "낮은(lower)", "상부(above)", "위(upper)"와 같은 공간에 관련된 용어가 도면에 도시된 한 요소 또는 특징과 다른 요소 또는 특징의 용이한 이해를 위해 이용될 수 있다. 이러한 공간에 관련된 용어는 본 발명의 다양한 공정 상태 또는 사용 상태에 따라 본 발명의 용이한 이해를 위한 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 예를 들어, 도면의 요소 또는 특징이 뒤집어지면, "하부" 또는 "아래"로 설명된 요소 또는 특징은 "상부" 또는 "위에"로 된다. 따라서, "하부"는 "상부" 또는 "아래"를 포괄하는 개념이다.It is to be understood that the terms related to space such as "beneath," "below," "lower," "above, But may be utilized for an easy understanding of other elements or features. Terms related to such a space are for easy understanding of the present invention depending on various process states or use conditions of the present invention, and are not intended to limit the present invention. For example, if an element or feature of the drawing is inverted, the element or feature described as "lower" or "below" will be "upper" or "above." Thus, "lower" is a concept encompassing "upper" or "lower ".
또한, 본 발명에 따른 제어부(컨트롤러) 및/또는 다른 관련 기기 또는 부품은 임의의 적절한 하드웨어, 펌웨어(예를 들어, 주문형 반도체), 소프트웨어, 또는 소프트웨어, 펌웨어 및 하드웨어의 적절한 조합을 이용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 제어부(컨트롤러) 및/또는 다른 관련 기기 또는 부품의 다양한 구성 요소들은 하나의 집적회로 칩 상에, 또는 별개의 집적회로 칩 상에 형성될 수 있다. 또한, 제어부(컨트롤러)의 다양한 구성 요소는 가요성 인쇄 회로 필름 상에 구현 될 수 있고, 테이프 캐리어 패키지, 인쇄 회로 기판, 또는 제어부(컨트롤러)와 동일한 서브스트레이트 상에 형성될 수 있다. 또한, 제어부(컨트롤러)의 다양한 구성 요소는, 하나 이상의 컴퓨팅 장치에서, 하나 이상의 프로세서에서 실행되는 프로세스 또는 쓰레드(thread)일 수 있고, 이는 이하에서 언급되는 다양한 기능들을 수행하기 위해 컴퓨터 프로그램 명령들을 실행하고 다른 구성 요소들과 상호 작용할 수 있다. 컴퓨터 프로그램 명령은, 예를 들어, 랜덤 액세스 메모리와 같은 표준 메모리 디바이스를 이용한 컴퓨팅 장치에서 실행될 수 있는 메모리에 저장된다. 컴퓨터 프로그램 명령은 또한 예를 들어, CD-ROM, 플래시 드라이브 등과 같은 다른 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체(non-transitory computer readable media)에 저장될 수 있다. 또한, 본 발명에 관련된 당업자는 다양한 컴퓨팅 장치의 기능이 상호간 결합되거나, 하나의 컴퓨팅 장치로 통합되거나, 또는 특정 컴퓨팅 장치의 기능이, 본 발명의 예시적인 실시예를 벗어나지 않고, 하나 이상의 다른 컴퓨팅 장치들에 분산될 수 될 수 있다는 것을 인식해야 한다.In addition, the controller (controller) and / or other associated equipment or components in accordance with the present invention may be implemented using any suitable hardware, firmware (e.g., custom semiconductor), software, or any appropriate combination of software, . For example, the various components of a controller (controller) and / or other associated equipment or components in accordance with the present invention may be formed on one integrated circuit chip or on a separate integrated circuit chip. In addition, the various components of the controller (controller) may be implemented on a flexible printed circuit film and formed on the same substrate as the tape carrier package, printed circuit board, or controller (controller). In addition, the various components of the controller (controller) may be a process or thread executing on one or more processors in one or more computing devices, which executes computer program instructions to perform various functions, And interact with other components. The computer program instructions are stored in a memory that can be executed on a computing device using standard memory devices, such as, for example, random access memory. The computer program instructions may also be stored in other non-transitory computer readable media, such as, for example, CD-ROMs, flash drives, and the like. Further, those skilled in the art will appreciate that the functions of the various computing devices may be combined with one another, integrated into one computing device, or the functionality of a particular computing device may be implemented within one or more other computing devices Lt; / RTI > can be dispersed in the < / RTI >
또한, 본 발명에 따른 운동 모니터링 서버 컴퓨터 및/또는 클라이언트 컴퓨터는, 기본적으로 인터넷 통신이 가능하며, 중앙처리장치, 하드디스크 또는 고체상태디스크와 같은 대용량 저장 장치, 휘발성 메모리 장치, 키보드 또는 마우스와 같은 입력 장치, 모니터 또는 프린터와 같은 출력 장치를 포함할 수 있다.In addition, the exercise monitoring server computer and / or client computer according to the present invention is basically capable of communicating with the Internet and can be used for various applications such as a central processing unit, a mass storage device such as a hard disk or solid state disk, a volatile memory device, An input device, a monitor, or an output device such as a printer.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 다관절 운동 모니터링 시스템의 개략적인 구성을 도시한 개념도이다.FIG. 1 is a conceptual diagram showing a schematic configuration of a multi-joint motion monitoring system according to various embodiments of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 다관절 운동 모니터링 시스템은 다양한 운동 기구에 부착된 센서 모듈과, 사용자에 착용되어 센서 모듈과 통신 가능한 웨어러블 디바이스와, 웨어러블 디바이스와 통신 가능한 운동 모니터링 서버 컴퓨터 및/또는 모바일 디바이스를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1, the multi-joint movement monitoring system according to various embodiments of the present invention includes a sensor module attached to various exercise devices, a wearable device worn by a user and capable of communicating with the sensor module, An exercise monitoring server computer and / or a mobile device.
여기서, 센서 모듈이 부착되는 운동 기구는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 바벨, 덤벨, 웨이트 머신 등을 포함할 수 있다.Here, the exercise device to which the sensor module is attached may include, for example, but not limited to, a barbell, a dumbbell, a weight machine, and the like.
또한, 사용자에게 착용되며 센서 모듈과 통신 가능한 웨어러블 디바이스는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 손목 밴드 타입 및/또는 허리 벨트 클립 타입일 수 있다.Also, a wearable device worn by a user and communicable with a sensor module may be, for example, but not limited to, a wrist band type and / or a waist belt clip type.
또한, 웨어러블 디바이스 및/또는 운동 모니터링 서버 컴퓨터와 통신 가능한 모바일 디바이스는, 예를 들면, 한정하는 것은 아니지만, 스마트 폰, 스마트 패드 및/또는 태블릿 컴퓨터 등의 휴대용 단말기일 수 있다.Also, a mobile device capable of communicating with a wearable device and / or a motion monitoring server computer may be, for example, but is not limited to, a mobile terminal such as a smart phone, a smart pad, and / or a tablet computer.
이와 같이 하여, 본 발명의 다양한 실시예는 센서 모듈이 다양한 운동 기구에 직접 부착됨으로써, 이를 이용한 운동 시 운동량 및/또는 운동 칼로리(칼로리 소모량)가 정확하게 측정 및 모니터링될 수 있도록 한다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예는 운동 관리 서비스를 제공하는 웨어러블 디바이스를 다양한 운동 기구와 직접 연계하여 통합적인 운동 관리를 구현할 수 있도록 한다. 더욱이, 본 발명의 다양한 실시예는 사용자들이 선택한 다양한 운동 기구를 활용하는 다양한 운동 활동에서의 운동 정보를 웨어러블 디바이스를 이용하여 자동적으로 측정 및 관리할 수 있도록 한다. 더불어, 본 발명은 운동 종류, 운동 시간, 운동량 및/또는 운동 칼로리 등을 모바일 디바이스의 애플리케이션 또는 운동 모니터링 서버 컴퓨터(또는 클라이언트 컴퓨터)의 월드와이드웹을 통해 쉽게 확인할 수 있도록 한다.Thus, various embodiments of the present invention allow the sensor module to be attached directly to a variety of exercise devices, thereby enabling the exercise and / or exercise calorie (calorie consumption) during exercise to be accurately measured and monitored. In addition, various embodiments of the present invention allow wearable devices providing exercise management services to be directly associated with various exercise devices to implement integrated exercise management. Moreover, various embodiments of the present invention allow exercise information to be automatically measured and managed using wearable devices in a variety of exercise activities utilizing various exercise devices selected by users. In addition, the present invention allows the user to easily identify the type of exercise, exercise time, exercise amount and / or exercise calorie through the World Wide Web of the application or mobile monitoring server computer (or client computer) of the mobile device.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 다관절 운동 모니터링 시스템 중에서 센서 모듈 및 웨어러블 디바이스의 주요 구성을 도시한 개념도이다.FIGS. 2A and 2B are conceptual diagrams showing a main configuration of a sensor module and a wearable device among the articulation monitoring systems according to various embodiments of the present invention.
도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 운동 기구에 부착되는 센서 모듈은 송수신부, 가속도 센서, 고도 센서(예를 들면, 적외선 센서-상대적 높이 변화를 센싱함), RFID 태그, 심박 센서 등을 포함할 수 있고, 웨어러블 디바이스는 다양한 종류이 손목 밴드 타입 및/또는 허리 벨트 클립 타입을 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 2A and 2B, the sensor module attached to the exercise device includes a transceiver, an acceleration sensor, an altitude sensor (for example, an infrared sensor - sensing a change in relative height), an RFID tag, And the wearable device may include various types of wrist band type and / or waist belt clip type.
여기서, 센서 모듈 및 웨어러블 디바이스는 본 발명의 이해를 위한 일례에 불과하며, 여기에 도시되지 않은 다양한 종류의 센서 모듈 및 다양한 형태의 웨어러블 디바이스를 포함할 수 있다.Here, the sensor module and the wearable device are merely examples for understanding of the present invention, and may include various kinds of sensor modules and various types of wearable devices not shown here.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 다관절 운동 모니터링 시스템(1000)의 구성을 도시한 블럭도이다.3 is a block diagram illustrating the configuration of a multi-joint
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 다관절 운동 모니터링 시스템(1000)은 다양한 종류의 운동 기구(10)에 직접 부착되는 센서 모듈(100)과, 센서 모듈(100)과 무선 통신 가능한 웨어러블 디바이스(200)와, 웨어러블 디바이스(200)와 유무선 통신 가능한 운동 모니터링 서버 컴퓨터(300)와, 웨어러블 디바이스(200) 및/또는 운동 모니터링 서버 컴퓨터(300)와 유무선 통신 가능한 모바일 디바이스(400)와, 웨어러블 디바이스(200), 운동 모니터링 서버 컴퓨터(300) 및/또는 모바일 디바이스(400)와 유무선 통신 가능한 클라이언트 컴퓨터(500)를 포함할 수 있다.3, the multi-joint
센서 모듈(100)은 다양한 다관절 운동 기구(10)에 직접 부착되며, 이는 운동 기구(10)의 가속도, 고도 변화값(즉, 높이 변화값) 및/또는 회전 각속도를 감지하고, 이를 웨어러블 디바이스(200)에 송신하는 역할을 한다.The
웨어러블 디바이스(200)는 상술한 운동 기구(10)를 이용하여 운동하는 사용자에 직접 착용되어, 운동 기구(10)의 센서 모듈(100)로부터 가속도, 고도 변화 및/또는 회전 각속도를 수신한다. 또한, 웨어러블 디바이스(200)는 상술한 가속도, 고도 변화 및/또는 회전 각속도를 이용하여 사용자의 운동량을 계산하고, 또한 운동량으로부터 운동 칼로리를 환산하며, 이러한 운동량 및/또는 칼로리를 저장 및/또는 표시하고, 이를 유무선 통신망(20)을 통하여 운동 모니터링 서버 컴퓨터(300), 모바일 디바이스(400) 및/또는 클라이언트 컴퓨터(500)에 송신한다.The
운동 모니터링 서버 컴퓨터(300)는 유무선 통신망(20)을 통하여 웨어러블 디바이스(200)로부터 사용자의 운동량, 운동 칼로리, 운동 날짜, 운동 시간 및/또는 이용한 운동 기구(10) 등의 정보를 수신, 저장 및/또는 표시한다.The exercise
모바일 디바이스(400)는 유무선 통신망(20) 또는 직접 웨어러블 디바이스(200)로부터 무선 통신 방식으로 사용자의 운동량, 운동 칼로리, 운동 날짜, 운동 시간 및/또는 이용한 운동 기구(10) 등의 정보를 수신, 저장 및/또는 표시한다. 일례로, 모바일 디바이스(400)는 애플리케이션을 포함하며, 애플리케이션을 통하여 사용자가 운동량, 운동 칼로리, 운동 날짜, 운동 시간 및/또는 이용한 운동 기구(10) 등의 정보 등을 확인할 수 있도록 한다.The
클라이언트 컴퓨터(500)는 유무선 통신망(20)을 통하여 운동 모니터링 서버 컴퓨터(300)에 접속함으로써, 월드와이드웹을 통하여 사용자가 운동량, 운동 칼로리, 운동 날짜, 운동 시간 및/또는 이용한 운동 기구(10) 등의 정보 등을 확인할 수 있도록 한다.The
이와 같이 하여, 본 발명의 실시예에서, 사용자는 다양한 다관절 운동 기구(10)의 사용 시 사용한 운동 기구(10)의 종류, 운동량, 칼로리 소모량, 운동 날짜, 운동 시간 등의 정보를 다양한 부재, 즉, 웨어러블 디바이스(200), 운동 모니터링 서버 컴퓨터(300), 모바일 디바이스(400) 및/또는 클라이언트 컴퓨터(500) 등으로부터 확인 및 모니터링할 수 있게 된다.In this way, in the embodiment of the present invention, the user can acquire various kinds of information such as the kind of
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 다관절 운동 모니터링 시스템(1000) 중에서 운동 기구(10)에 장착되는 센서 모듈(100)의 구성을 도시한 블럭도이다.FIG. 4 is a block diagram illustrating the configuration of a
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 다관절 운동 모니터링 시스템(1000) 중에서 운동 기구(10)에 장착되는 센서 모듈(100)은 가속도 센서(110), 고도 센서(120), 자이로 센서(130)(회전 각속도 센서), 제어부(140), 송수신부(150) 및 RFID 태그(150) 등을 포함할 수 있다.4, the
가속도 센서(110)는 사용자에 의해 움직이는 운동 기구(10)의 가속도를 센싱하여 제어부(140)에 전달한다. 고도 센서(120)는 사용자에 의해 상하 운동하는 운동 기구(10)의 고도 변화(즉, 높이 변화)를 센싱하여 제어부(140)에 전달한다. 자이로 센서(130)는 사용자에 의해 회전하는 운동 기구(10)의 회전 각속도를 센싱하여 제어부(140)에 전달한다. 제어부(140)는 상술한 센서들로부터 획득한 가속도, 고도 및/또는 회전 각속도의 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환한다. 송수신부(150)는 제어부(140)의 제어에 의해 디지털값으로 변환된 가속도, 고도 및/또는 회전 각속도를 웨어러블 디바이스(200)로 송신한다.The
한편, RFID 태그(150)는 운동 기구(10)의 종류(예를 들면, 웨이트 머신, 덤벨 또는 바벨 등의 ID)에 대응하는 ID를 포함하고 있으며, 이는 웨어러블 디바이스(200)가 운동 기구(10)에 근접하였을 경우, 이러한 ID를 웨어러블 디바이스(200)로 무선 송신한다.The RFID tag 150 includes an ID corresponding to the kind of the exercise device 10 (for example, an ID such as a weight machine, a dumbbell or a barbell), and the
이와 같이 하여, 본 발명의 실시예에서는, 사용자가 다양한 다관절 운동 기구(10)의 사용 시 사용한 운동 기구(10)의 종류, 운동량, 칼로리 소모량, 운동 날짜, 운동 시간 등의 정보를 다양한 부재, 즉, 웨어러블 디바이스(200), 운동 모니터링 서버 컴퓨터(300), 모바일 디바이스(400) 및/또는 클라이언트 컴퓨터(500) 등으로부터 확인 및 모니터링할 수 있게 된다. 즉, 본 발명의 실시예에서는, 사용자가 직접 이용하는 운동 기구(10)로부터 다양한 물리량 즉, 가속도, 고도 변화 및/또는 회전 각속도가 웨어러블 디바이스(200)에 직접 송신될 뿐 아니라, 이때 사용한 운동 기구(10)의 종류에 대한 정보도 웨어러블 디바이스(200)에 직접 송신됨으로써, 이를 토대로 사용한 운동 기구의 종류, 운동량, 칼로리 소모량, 운동 날짜, 운동 시간 등을 정확하게 모니터링할 수 있게 된다.As described above, in the embodiment of the present invention, information such as the type, amount of exercise, calorie consumption, exercise date, exercise time, and the like of the exercising
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 다관절 운동 모니터링 시스템(1000) 중에서 사용자에 장착되는 웨어러블 디바이스(200)의 구성을 도시한 블럭도이다.FIG. 5 is a block diagram illustrating the configuration of a
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 다관절 운동 모니터링 시스템(1000) 중에서 사용자에 장착되는 웨어러블 디바이스(200)는 RFID 리더(205), 송수신부(210), 제어부(215), 운동 기구 판단부(220), 운동량 산출부(225), 칼로리 환산부(230), 심박 센서(235), 운동 기구 데이터베이스(240), 운동량 데이터베이스(245), 칼로리 데이터베이스(250), 심박수 데이터베이스(255), 운동 가이드 데이터베이스(260), 스피커(265) 및 표시부(270) 등을 포함한다.5, a
RFID 리더(205)는 운동 기구(10)에 부착된 센서 모듈(100)의 RFID 태그(150)로부터 ID를 수신하고, 수신된 ID를 제어부(215)에 전달한다. 또한, 송수신부(210)는 센서 모듈(100)로부터 가속도, 고도 및/또는 회전 각속도를 수신하여 제어부(215)로 전달한다.The
제어부(215)는 수신된 ID를 운동 기구 판단부(220)로 전달하고, 수신된 가속도, 고도 및/또는 회전 각속도를 운동량 산출부(225)로 각각 전달한다. The
운동 기구 판단부(220)는 제어부(215)로부터 전달받은 ID로부터 사용자가 운동하는 운동 기구(10)의 ID 즉, 종류, 이름, 질량 등을 판단한다. The exercise
운동량 산출부(225)는 제어부(215)로부터 전달받은 질량, 가속도, 고도 및/또는 회전 각속도로부터 사용자의 운동량을 산출한다. The momentum calculating unit 225 calculates the momentum of the user from the mass, acceleration, altitude, and / or rotational angular velocity transmitted from the
예를 들어, 한정하는 것은 아니지만, 운동량은 다음과 같이 계산될 수 있다. 먼저 가속도를 적분하여 운동 기구(10)의 속도를 구하고, 또한 속도를 적분하여 운동 기구(10)의 변위를 계산한다. 이러한 속도 및 변위는 해당 운동에 의한 병진 운동 에너지를 산출하는데 이용될 수 있고, 또한 회전 각속도는 해당 운동에 의한 회전 운동 에너지를 산출하는데 이용될 수 있다. 더불어, 이러한 속도, 고도 및/또는 각속도와 질량을 미리 설정된 운동 에너지 공식에 대입하면, 해당 시점의 전체 운동 에너지를 산출할 수 있으며, 이것이 운동량이 된다. For example, and not by way of limitation, the momentum can be calculated as follows. First, the acceleration is integrated to obtain the velocity of the exercise device (10), and the velocity is integrated to calculate the displacement of the exercise device (10). Such velocity and displacement can be used to calculate translational kinetic energy due to the motion, and the rotational angular velocity can be used to calculate rotational kinetic energy due to the motion. In addition, by substituting such a velocity, an altitude and / or an angular velocity and a mass into a preset kinetic energy formula, the total kinetic energy at that time point can be calculated, and this is the momentum.
칼로리 환산부(230)는 제어부(215)로부터 상술한 운동량을 전달받아, 칼로리 소모량을 환산한다. The
예를 들어, 한정하는 것은 아니지만, 칼로리 소모량은 다음과 같이 환산될 수 있다. 칼로리 소모량은 운동량에 대응하는 값으로, 운동량을 칼로리 소모로 환산하는 데는, 운동량-칼로리 소모량 환산 테이블이 이용될 수 있다. 이때, 운동량-칼로리 소모량 환산 테이블은 운동량에 대응하도록 미리 저장되어 있을 수 있다.For example, but not by way of limitation, calorie consumption can be converted to: The calorie consumption is a value corresponding to the momentum, and the momentum-calorie consumption conversion table can be used to convert the momentum into calorie consumption. At this time, the exercise amount-calorie consumption amount conversion table may be stored in advance so as to correspond to the exercise amount.
여기서, 운동량-칼로리 소모량 환산 테이블은, 단순히 운동에너지와 그에 따른 칼로리 소모량의 상관 관계를 1 대 1로 맵핑해둔 테이블이 이용될 수도 있겠지만, 운동 종류나 운동 환경에 따라 운동량-칼로리 소모량을 달리 맵핑해둔 더 세분화된 환산 테이블을 이용할 수 있다.Here, a table in which the correlation between the kinetic energy and the calorie consumption amount according to the exercise amount-calorie consumption amount table may be used in a one-to-one manner may be used. However, the exercise amount and the calorie consumption amount may be differently More granular conversion tables are available.
이는 동일한 운동량의 경우에도 운동 종류나 운동 환경에 따라 칼로리 소모량이 달라질 수 있기 때문이다. 이와 같이 운동 종류 또는 운동 환경을 감안한 환산 테이블은, 사전에 오랜 기간 축적된 데이터베이스에 기초하여 작성될 수 있다. 또한 운동 종류나 운동 환경 이외에도 사용자의 일반 체형/몸무게/체지방/근육량 등과 같은 신체 데이터에 기초하여 그 사용자의 신체 데이터에 적합한 운동량-칼로리 소모량 환산 테이블이 이용될 수도 있을 것이다.This is because the calorie consumption can vary depending on the exercise type and the exercise environment even when the exercise amount is the same. As described above, the conversion table that takes into account the type of exercise or the exercise environment can be created based on the database accumulated in advance for a long time. In addition to the exercise type and the exercise environment, an exercise amount-calorie consumption amount conversion table suitable for the user's body data may be used based on the body data such as the general body type / weight / body fat / muscle amount of the user.
심박 센서(235)는 운동중 사용자의 심박수를 센싱하고, 이를 제어부(215)에 전달한다. 이러한 심박수는 사용자의 운동량이나 칼로리 소모량에 따라 급격하게 변할 수 있는데, 본 발명에서는 이러한 운동량이나 칼로리 소모량에 따른 사용자의 심박수 변화가 정확하게 측정 및 모니터링 될 수 있다.The
물론, 이러한 심박수 정보 역시 웨어러블 디바이스(200)를 통해 운동 모니터링 서버 컴퓨터(300) 및/또는 모바일 디바이스(400)로 송신될 수 있음은 당연하다.Of course, it is of course also possible that such heart rate information may also be transmitted via the
이밖에도 웨어러블 디바이스(200)는 사용자가 이용한 운동 기구(10)의 ID(예를 들면, 운동 기구의 종류, 이름 및 질량)가 저장되는 운동 기구 데이터베이스(240)와, 사용자의 운동량이 저장되는 운동량 데이터베이스(245)와, 사용자의 운동 칼로리가 저장되는 칼로리 데이터베이스(250)와, 사용자의 심박수가 저장되는 심박수 데이터베이스(255)를 더 포함할 수 있다.In addition, the
더불어, 웨어러블 디바이스(200)는 운동 가이드 데이터베이스(260) 및 스피커(265)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 운동 가이드 데이터베이스(260)는 다양한 운동 기구(10)에 대한 사용 방법이나 운동 효과 등이 저장되어 있고, 제어부(215)는 이를 TTS(텍스트 음성 변환) 기능을 이용하여 음성으로 변환할 수 있다.In addition, the
따라서, 웨어러블 디바이스(200)의 제어부(215)는 운동 기구 판단부(220)에 의해 운동 기구(10)의 ID가 판단되면, 운동 가이드 데이터베이스(260)로부터 해당 운동 기구(10)의 사용 방법과 운동 효과를 로딩하여 음성으로 변환한 후, 이를 스피커(265)로 출력할 수 있다. 따라서, 사용자는 운동 기구(10)를 정해진 사용 방법에 따라 정확히 사용할 수 있음으로써, 사용자의 운동 효과가 극대화된다.Accordingly, when the ID of the
표시부(270)는 제어부(215)의 제어에 의해 선택된 운동 기구(10)의 종류, 질량, 산출된 운동량, 칼로리 소모량, 심박수 등을 실시간으로 표시한다.The
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 다관절 운동 모니터링 시스템(1000)의 동작을 도시한 순서도이다.FIG. 6 is a flowchart illustrating the operation of the
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 다관절 운동 모니터링 시스템(1000)의 동작은 운동 기구 감지 여부 판단 단계(S1)와, 운동 기구 판단 및 운동 가이드 단계(S2)와, 센싱 값 수신 단계(S3)와, 운동량 산출 단계(S4)와, 칼로리 소모량 환산 단계(S5)와, 통신 단계(S6)를 포함한다. 여기서, 제어의 주체는 웨어러블 디바이스(200)의 제어부(215)일 수 있다.6, the operation of the articulated joint
운동 기구 감지 여부 판단 단계(S1)에서는, 웨어러블 디바이스(200)를 착용한 사용자가 센서 모듈(100)이 장착된 운동 기구(10)를 잡거나 또는 주변에 위치하였는지를 판단한다. 즉, 웨어러블 디바이스(200)는 RFID 리더(205)를 통하여 센서 모듈(100)의 RFID 태그(150)로부터 운동 기구(10)의 ID가 읽혀졌는지 판단한다. 만약 웨어러블 디바이스(200)가 운동 기구(10)를 감지하였다면 다음의 단계(S2)를 수행하고, 그렇지 않으면 이러한 단계를 주기적으로 반복 수행한다.In step S1 of determining whether or not the fitness instrument is sensed, it is determined whether a user wearing the
운동 기구 판단 및 운동 가이드 단계(S2)에서는, 웨어러블 디바이스(200)는 센서 모듈(100)의 RFID 태그(150)로부터 운동 기구(10)의 ID가 읽혀지면, 이러한 ID를 운동 기구 데이터베이스(240)에 미리 저장된 ID와 비교하여 운동 기구(10)의 종류/질량 등을 판단 및 저장하고, 표시부(270)를 통해 이를 표시한다. 또한, 웨어러블 디바이스(200)는 운동 가이드 데이터베이스(260)에 미리 저장된 해당 운동 기구(10)의 사용법 및 효과 등을 음성으로 변환하여 스피커(265)로 출력하고, 그리고/또는 해당 운동 기구(10)의 사용법 및 효과 등을 텍스트로 변환하여 표시부(270)로 출력한다.When the ID of the
센싱 값 수신 단계(S3)에서는, 웨어러블 디바이스(200)가 송수신부(210)를 통하여 센서 모듈(100)로부터 가속도, 고도 변화 및/또는 각속도를 수신하여 저장 및 표시한다. 즉, 운동 기구(10)에 부착된 센서 모듈(100)은 가속도 센서(110), 고도 센서(120) 및/또는 자이로 센서(130)를 갖는데, 이들로부터 측정된 가속도, 고도 변화 및/또는 각속도가 제어부(215)의 제어와 송수신부(210)를 통하여 웨어러블 디바이스(200)로 송신한다. 그러면, 웨어러블 디바이스(200)는 이를 수신하여 별도의 임시 저장부 또는 영구 저장부에 저장하고, 표시부(270)를 통해 표시한다. 여기서, 영구 저장부는 운동량 데이터베이스(245)일 수 있다.In the sensing value reception step S3, the
더불어, 웨어러블 디바이스(200)는 자체적으로 심박 센서(235)를 갖는데, 이러한 심박 센서(235)로부터 사용자의 심박수를 직접 감지한다. 감지된 심박수는 심박수 데이터베이스(255)에 저장한다.In addition, the
운동량 산출 단계(S4)에서는, 웨어러블 디바이스(200)가 수신/저장된 질량, 가속도, 고도 변화 및/또는 회전 각속도의 값을 운동량 산출부(225)에 전달함으로써, 운동량 산출부(225)가 사용자의 운동량을 실시간으로 산출하도록 한다. 또한, 표시부(270)를 통해 산출된 운동량을 실시간으로 표시하도록 한다. 이때, 웨어러블 디바이스(200)는 감지된 심박수와 함께 운동량을 표시부(270)로 표시한다. 더불어, 이와 같은 운동량은 운동량 데이터베이스(245)에 저장한다.In the momentum calculation step S4, the
칼로리 소모량 환산 단계(S5)에서는, 웨어러블 디바이스(200)가 산출/저장된 운동량을 칼로리 환산부(230)에 전달함으로써, 칼로리 환산부(230)가 사용자의 칼로리 소모량을 실시간으로 환산하도록 한다. 또한, 표시부(270)를 통해 환산된 칼로리 소모량을 실시간으로 표시한다. 더불어, 이와 같은 운동량 및 칼로리 소모량을 심박수와 함께 표시부(270)로 표시한다. 더불어, 이와 같은 칼로리 소모량은 칼로리 데이터베이스(250)에 저장한다. In the calorie consumption amount conversion step S5, the
통신 단계(S6)에서는, 웨어러블 디바이스(200)가 상술한 질량, 가속도, 고도 변화, 회전 각속도, 심박수, 운동량 및 칼로리 소모량 등을 시간 정보와 함께 운동 모니터링 서버 컴퓨터(300) 및/또는 모바일 디바이스(400)에 송신한다. In the communication step S6, the
그러면, 사용자는 클라이언트 컴퓨터(500)의 월드와이드웹 환경을 통해 운동 모니터링 서버 컴퓨터(300)에 접속하거나, 또는 모바일 디바이스(400)의 애플리케이션 환경을 통해 본인의 다양한 데이터, 즉, 운동 기구(10)의 종류, 질량, 가속도, 고도 변화, 회전 각속도, 심박수, 운동량, 칼로리 소모량, 운동 날짜, 운동 시간과 같은 다양한 정보를 쉽게 확인할 수 있게 된다.The user may then access the exercise
물론, 사용자는 웨어러블 디바이스(200)를 통해서도 직접 운동 기구(10)의 종류, 가속도, 고도 변화, 회전 각속도, 심박수, 운동량, 칼로리 소모량, 운동 날짜, 운동 시간을 쉽게 확인할 수 있게 된다.Of course, the user can easily check the type, acceleration, altitude change, angular velocity, heart rate, exercise amount, calorie consumption amount, exercise date, and exercise time of the
한편, 본 발명의 실시예에서, 웨어러블 디바이스 및/또는 모바일 디바이스는 앱을 통해 사용자에게 필요한 일간/주간/월간 필요한 운동량 및 운동 칼로리를 제시하고, 이를 위해 필요한 운동 기구의 종류/질량 등을 제시함으로써, 사용자의 건강 관리 효율성을 더욱 향상시키도록 할 수 있다.On the other hand, in the embodiment of the present invention, the wearable device and / or the mobile device presents the necessary exercise amount and exercise calorie for the day, week, and month necessary for the user through the app, and presents the kind / , The health management efficiency of the user can be further improved.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 다관절 운동 모니터링 시스템(2000)의 구성을 도시한 블럭도이다.FIG. 7 is a block diagram illustrating the configuration of a multi-joint
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 다관절 운동 모니터링 시스템(2000)은 운동 기구(10A)에 RFID 태그(160A) 만이 부착되고, 운동 기구(10A)에 설치되었던 나머지 센서 모듈(100A)은 웨어러블 디바이스(200A)에 장착될 수 있다.7, the multi-joint
즉, RFID 태그(160A) 만이 운동 기구(10A)에 잔존하고, 가속도 센서(110), 고도 센서(120), 자이로 센서(130), 제어부(140) 및 송수신부(150)를 포함하는 센서 모듈(100A)이 운동 기구(10A)가 아닌 사용자의 웨어러블 디바이스(200A)에 부착될 수 있다.That is, only the
이러한 구성에 의해 본 발명의 실시예에 따른 다관절 운동 모니터링 시스템(2000)은 센서 모듈(100A)을 포함하는 웨어러블 디바이스(200A)를 착용한 사용자가 RFID 태그(160A) 만이 장착된 운동 기구(10)를 잡거나 또는 주변에 위치하게 되면, 웨어러블 디바이스(200A)가 RFID 리더(205)를 통하여 운동 기구(10A)의 RFID 태그(160A)로부터 운동 기구(10)의 ID를 읽는다.According to this configuration, the multi-joint
또한, 센서 모듈(100A)을 포함하는 웨어러블 디바이스(200A)는 운동 기구(10)의 ID를 운동 기구 데이터베이스(240)에 미리 저장된 ID와 비교하여 운동 기구(10)의 종류/질량 등을 판단 및 저장하고, 표시부(270)를 통해 이를 표시한다. 또한, 웨어러블 디바이스(200A)는 운동 가이드 데이터베이스(260)에 미리 저장된 해당 운동 기구(10)의 사용법 및 효과 등을 음성으로 변환하여 스피커(265)로 출력하고, 그리고/또는 해당 운동 기구(10)의 사용법 및 효과 등을 텍스트로 변환하여 표시부(270)로 출력한다.The
한편, 센서 모듈(100A)을 포함하는 웨어러블 디바이스(200A)는 송수신부(210)를 통하여 센서 모듈(100A)로부터 가속도, 고도 변화 및/또는 각속도를 수신하여 저장 및 표시한다. 즉, 웨어러블 디바이스(200A)의 센서 모듈(100A)을 구성하는 가속도 센서(110), 고도 센서(120) 및/또는 자이로 센서(130)로부터 측정된 가속도, 고도 변화 및/또는 각속도가 제어부(215)의 제어와 송수신부(210)를 통하여 웨어러블 디바이스(200A)로 송신된다. 그러면, 웨어러블 디바이스(200A)는 이를 수신하여 별도의 임시 저장부 또는 영구 저장부에 저장하고, 표시부(270)를 통해 표시한다.Meanwhile, the
더불어, 웨어러블 디바이스(200A)는 심박 센서(235)로부터 사용자의 심박수를 직접 감지하고, 감지된 심박수를 심박수 데이터베이스(255)에 저장한다.In addition, the
또한, 웨어러블 디바이스(200A)는 수신/저장된 질량, 가속도, 고도 변화 및/또는 회전 각속도의 값을 운동량 산출부(225)에 전달함으로써, 운동량 산출부(225)가 사용자의 운동량을 실시간으로 산출하도록 한다. 또한, 표시부(270)를 통해 산출된 운동량을 실시간으로 표시하도록 한다. 이때, 웨어러블 디바이스(200A)는 감지된 심박수와 함께 운동량을 표시부(270)로 표시한다. 더불어, 이와 같은 운동량은 운동량 데이터베이스(245)에 저장한다.Further, the
또한, 웨어러블 디바이스(200A)가 산출/저장된 운동량을 칼로리 환산부(230)에 전달함으로써, 칼로리 환산부(230)가 사용자의 칼로리 소모량을 실시간으로 환산하도록 한다. 또한, 표시부(270)를 통해 환산된 칼로리 소모량을 실시간으로 표시한다. 더불어, 이와 같은 운동량 및 칼로리 소모량을 심박수와 함께 표시부(270)로 표시한다. 더불어, 이와 같은 칼로리 소모량은 칼로리 데이터베이스(250)에 저장한다. In addition, the
이러한 동작 이후, 운동 모니터링 서버 컴퓨터(300) 및/또는 모바일 디바이스(400)와의 통신 및 확인은 상술한 동작과 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.After this operation, communication and confirmation with the exercise-monitoring
이와 같이 하여, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 다관절 운동 모니터링 시스템(2000)은 센서모듈(100A)이 운동기구(10A)가 아닌 웨어러블 디바이스(200A)에 직접 설치되고 운동기구(10A)에는 운동 기구의 정보(예를 들면, 운동 기구 종류 및 질량 등)를 담고 있는 RFID 태그(160A)만이 설치됨으로써, 좀 더 간단한 구성으로 사용자의 운동량 및 칼로리 소모량을 계산할 수 있게 된다. 즉, 다양한 운동기구(10A)마다 센서 모듈이 설치되는 것이 아니라, 운동기구(10A)에는 RFID 태그(160A)만이 설치되고, 공통의 센서 모듈(100A)은 웨어러블 디바이스(200A)에만 설치되어 시스템 구축 비용을 줄일 수 있게 된다.In this manner, the multi-joint
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 다관절 운동 모니터링 시스템을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be applied to a system and method for monitoring the multi-joint motion monitoring system according to the present invention, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
1000; 다관절 운동 모니터링 시스템
10; 운동 기구
20; 통신망
100; 센서 모듈
110; 가속도 센서
120; 고도 센서
130; 자이로 센서
140; 제어부
150; 송수신부
150; RFID 태그
200; 웨어러블 디바이스
205; RFID 리더
210; 송수신부
215; 제어부
220; 운동 기구 판단부
225; 운동량 산출부
230; 칼로리 환산부
235; 심박 센서
240; 운동 기구 데이터베이스
245; 운동량 데이터베이스
250; 칼로리 데이터베이스
255; 심박수 데이터베이스
260; 운동 가이드 데이터베이스
265; 스피커
270; 표시부
300; 운동 모니터링 서버 컴퓨터
400; 모바일 디바이스
500; 클라이언트 컴퓨터1000; Multi-joint motion monitoring system
10; A
100; A
120;
140; A control unit 150; The transmitting /
150;
205; An
215; A
225; An exercise
235;
245;
255;
265;
300; Motion Monitoring Server Computer
400;
Claims (2)
상기 운동 기구를 이용하여 운동하는 사용자에 착용되어, 상기 운동 기구의 센서 모듈로부터 가속도, 고도 변화 및 회전 각속도를 수신하고, 상기 사용자의 운동량 및 칼로리를 환산하여 저장, 표시 및 송신하는 웨어러블 디바이스;
상기 웨어러블 디바이스로부터 상기 사용자의 운동량 및 운동 칼로리를 수신, 저장 및 표시하는 운동 모니터링 서버 컴퓨터; 및
상기 웨어러블 디바이스로부터 상기 사용자의 운동량 및 칼로리를 수신, 저장 및 표시하는 모바일 디바이스를 포함하고,
상기 센서 모듈은 상기 운동 기구의 가속도를 센싱하는 가속도 센서; 상기 운동 기구의 고도 변화를 센싱하는 고도 센서; 상기 운동 기구의 회전 각속도를 센싱하는 자이로 센서; 및 상기 운동 기구의 ID를 갖는 RFID 태그를 포함하며,
상기 웨어러블 디바이스는 상기 RFID 태그로부터 수신한 정보로부터 상기 운동 기구의 ID를 판단하는 운동 기구 판단부; 상기 가속도, 고도 변화 및 회전 각속도로부터 상기 사용자의 운동량을 산출하는 운동량 산출부; 및 상기 운동량으로부터 상기 사용자의 운동 칼로리를 환산하는 칼로리 환산부를 포함하고,
상기 웨어러블 디바이스는 운동 가이드 데이터 베이스 및 스피커를 더 포함하고, 상기 웨어러블 디바이스는 상기 운동 기구 판단부에 의해 운동 기구의 ID가 판단되면, 상기 운동 가이드 데이터 베이스로부터 상기 운동 기구의 사용 방법과 운동 효과를 음성으로 변환하여 상기 스피커로 출력하고,
상기 웨어러블 디바이스는 상기 사용자의 심박수를 센싱하여 송신하는 심박 센서를 더 포함하고, 상기 운동 모니터링 서버 컴퓨터 및 모바일 디바이스는 상기 웨어러블 디바이스로부터 상기 심박수를 수신받으며,
상기 웨어러블 디바이스는 상기 운동 기구의 ID가 저장되는 운동 기구 데이터베이스; 상기 운동량이 저장되는 운동량 데이터베이스; 상기 운동 칼로리가 저장되는 칼로리 데이터베이스; 및 상기 심박수가 저장되는 심박수 데이터 베이스를 더 포함하고,
상기 웨어러블 디바이스, 상기 운동 모니터링 서버 컴퓨터, 상기 운동 모니터링 서버 컴퓨터에 월드와이드웹 환경을 통해 연결된 클라이언트 컴퓨터 및 상기 모바일 디바이스는 상기 운동 기구의 ID, 상기 운동량, 상기 운동 칼로리 및 상기 심박수를 실시간으로 표시하며,
상기 모바일 디바이스는 애플리케이션을 통해 상기 사용자의 운동량 및 운동 칼로리를 수신, 저장 및 표시하는 스마트 폰, 스마트 패드 또는 태블릿 컴퓨터인 것을 특징으로 하는 다관절 운동 모니터링 시스템.A sensor module attached to the exercise device to sense and transmit an acceleration, an altitude change, and a rotational angular velocity of the exercise device;
A wearable device that is worn by a user who uses the exercising device to receive an acceleration, an altitude change, and a rotational angular velocity from a sensor module of the exercise device, and stores, displays, and transmits the user's exercise amount and calorie converted;
An exercise monitoring server computer for receiving, storing and displaying the user's exercise amount and exercise calories from the wearable device; And
And a mobile device for receiving, storing and displaying the user's momentum and calories from the wearable device,
Wherein the sensor module comprises: an acceleration sensor for sensing an acceleration of the exercise device; An altitude sensor for sensing an altitude change of the exercise device; A gyro sensor for sensing a rotational angular velocity of the exercise device; And an RFID tag having an ID of the exercise device,
Wherein the wearable device comprises: a fitness mechanism determination unit for determining an ID of the fitness device from information received from the RFID tag; A momentum calculating unit for calculating the momentum of the user from the acceleration, the altitude change, and the rotational angular velocity; And a calorie conversion unit for converting the user's exercise calories from the exercise amount,
Wherein the wearable device further includes a motion guide database and a speaker, wherein when the ID of the exercise device is determined by the exercise device determining unit, the wearable device extracts a usage method and exercise effect of the exercise device from the exercise guide database And outputs the converted voice to the speaker,
Wherein the wearable device further comprises a heart rate sensor for sensing and transmitting the heart rate of the user, wherein the exercise monitoring server computer and the mobile device receive the heart rate from the wearable device,
Wherein the wearable device includes a fitness device database in which an ID of the fitness device is stored; A momentum database storing the momentum; A calorie database in which the exercise calories are stored; And a heart rate database in which the heart rate is stored,
The wearable device, the exercise monitoring server computer, the client computer connected to the exercise monitoring server computer through the World Wide Web environment, and the mobile device display the ID, the exercise amount, the exercise calories, and the heart rate of the exercise device in real time ,
Wherein the mobile device is a smartphone, a smart pad, or a tablet computer for receiving, storing, and displaying the user's exercise amount and exercise calories through an application.
상기 RFID 태그로부터 상기 운동 기구의 ID를 수신하고, 상기 운동 기구의 가속도, 고도 변화 및 회전 각속도를 감지하는 센서 모듈을 포함하며, 상기 운동 기구를 이용하여 운동하는 사용자에 착용되어, 상기 센서 모듈로부터 가속도, 고도 변화 및 회전 각속도를 수신하고, 상기 사용자의 운동량 및 칼로리를 환산하여 저장, 표시 및 송신하는 웨어러블 디바이스;
상기 웨어러블 디바이스로부터 상기 사용자의 운동량 및 운동 칼로리를 수신, 저장 및 표시하는 운동 모니터링 서버 컴퓨터; 및
상기 웨어러블 디바이스로부터 상기 사용자의 운동량 및 칼로리를 수신, 저장 및 표시하는 모바일 디바이스를 포함하고,
상기 웨어러블 디바이스는 운동 가이드 데이터 베이스 및 스피커를 더 포함하고, 상기 웨어러블 디바이스는 운동 기구 판단부에 의해 운동 기구의 ID가 판단되면, 운동 가이드 데이터 베이스로부터 상기 운동 기구의 사용 방법과 운동 효과를 음성으로 변환하여 상기 스피커로 출력하고,
상기 웨어러블 디바이스는 상기 사용자의 심박수를 센싱하여 송신하는 심박 센서를 더 포함하고, 상기 운동 모니터링 서버 컴퓨터 및 모바일 디바이스는 상기 웨어러블 디바이스로부터 상기 심박수를 수신받으며,
상기 웨어러블 디바이스는 상기 운동 기구의 ID가 저장되는 운동 기구 데이터베이스; 상기 운동량이 저장되는 운동량 데이터베이스; 상기 운동 칼로리가 저장되는 칼로리 데이터베이스; 및 상기 심박수가 저장되는 심박수 데이터 베이스를 더 포함하고,
상기 웨어러블 디바이스, 상기 운동 모니터링 서버 컴퓨터, 상기 운동 모니터링 서버 컴퓨터에 월드와이드웹 환경을 통해 연결된 클라이언트 컴퓨터 및 상기 모바일 디바이스는 상기 운동 기구의 ID, 상기 운동량, 상기 운동 칼로리 및 상기 심박수를 실시간으로 표시함을 특징으로 하는 다관절 운동 모니터링 시스템.
An RFID tag attached to the exercise device to transmit an ID of the exercise device;
And a sensor module for receiving the ID of the exercise device from the RFID tag and sensing an acceleration, an altitude change, and a rotational angular velocity of the exercise device, wherein the sensor module is worn by a user exercising using the exercise device, A wearable device that receives acceleration, altitude change, and rotational angular velocity, and stores, displays, and transmits the converted momentum and calorie of the user;
An exercise monitoring server computer for receiving, storing and displaying the user's exercise amount and exercise calories from the wearable device; And
And a mobile device for receiving, storing and displaying the user's momentum and calories from the wearable device,
Wherein the wearable device further comprises a motion guide database and a speaker, wherein the wearable device, when the exercise device ID is determined by the exercise device determination module, And outputs the converted signal to the speaker,
Wherein the wearable device further comprises a heart rate sensor for sensing and transmitting the heart rate of the user, wherein the exercise monitoring server computer and the mobile device receive the heart rate from the wearable device,
Wherein the wearable device includes a fitness device database in which an ID of the fitness device is stored; A momentum database storing the momentum; A calorie database in which the exercise calories are stored; And a heart rate database in which the heart rate is stored,
The wearable device, the exercise monitoring server computer, the client computer connected to the exercise monitoring server computer through the World Wide Web environment, and the mobile device display the ID, the exercise amount, the exercise calorie, and the heart rate of the exercise device in real time Wherein the multi-joint motion monitoring system comprises:
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR102359606B1 (en) * | 2021-06-11 | 2022-02-08 | 주식회사 알씨테크 | Realtime fitness coaching system using smart health sensor |
KR102429323B1 (en) * | 2021-06-11 | 2022-08-04 | 강병성 | System and method fpr smart health |
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2019
- 2019-07-22 KR KR1020190088376A patent/KR20190088957A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102359606B1 (en) * | 2021-06-11 | 2022-02-08 | 주식회사 알씨테크 | Realtime fitness coaching system using smart health sensor |
KR102429323B1 (en) * | 2021-06-11 | 2022-08-04 | 강병성 | System and method fpr smart health |
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