KR20200093188A - Exercise guide system using smart mirror and vibration device - Google Patents

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KR20200093188A
KR20200093188A KR1020190010362A KR20190010362A KR20200093188A KR 20200093188 A KR20200093188 A KR 20200093188A KR 1020190010362 A KR1020190010362 A KR 1020190010362A KR 20190010362 A KR20190010362 A KR 20190010362A KR 20200093188 A KR20200093188 A KR 20200093188A
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exercise
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smart mirror
vibration
posture
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Application number
KR1020190010362A
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Korean (ko)
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권대규
홍철운
오주환
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전북대학교산학협력단
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Abstract

The present invention relates to an exercise guide system using a smart mirror and a vibration device which can maximize exercise learning and control effects by providing sensory feedback for guiding an accurate exercise posture using the smart mirror and the vibration device. The exercise guide system includes: a motion detection sensor for detecting and notifying a user movement posture; a user terminal which obtains and stores an exercise program in advance, and generates and outputs guide information by comparing a reference exercise posture defined according to the exercise program with the user exercise posture; a smart mirror which displays the reference exercise posture on a screen and overlays at least one of the user exercise posture and the guide information on the reference exercise posture; and a plurality of vibration devices distributedly disposed on a body of the user to create and generate vibrations having a vibration pattern corresponding to the guide information, wherein the user terminal communicates with each of the motion detection sensor, the display device, and the vibration device in short-range wireless communication.

Description

스마트 미러와 진동 장치를 활용한 운동 가이드 시스템{EXERCISE GUIDE SYSTEM USING SMART MIRROR AND VIBRATION DEVICE}Exercise guide system using smart mirror and vibration device {EXERCISE GUIDE SYSTEM USING SMART MIRROR AND VIBRATION DEVICE}

본 발명은 스마트 미러와 진동 장치를 활용하여 정확한 운동 자세를 가이드하기 위한 감각적 피드백을 제공함으로써, 운동 학습과 제어 효과를 극대화시킬 있는 스마트 미러와 진동 장치를 활용한 운동 가이드 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to an exercise guide system using a smart mirror and a vibration device to maximize exercise learning and control effects by providing sensory feedback for guiding an accurate exercise posture using a smart mirror and a vibration device.

현재 건강에 대한 관심이 높아지면서 요가, 헬스, 크로스피트, 조깅, 사이클링, 수영 등의 다양한 건강을 위한 운동 활동이 널리 퍼지고 있다.Currently, with increasing interest in health, exercise activities for various health such as yoga, fitness, crossfit, jogging, cycling, and swimming are spreading widely.

이러한 운동 활동은 대부분 스포츠센터에 등록을 하고 강사에게 동작을 지도 받으면서 수행되므로, 평상시 시간에 쫓기는 사람들은 센터에서의 수강이 어렵게 된다. 또한, 센터를 방문하여 개인 PT를 제공받기 위해서는 과도한 비용이 소요되는 문제점이 있다.Most of these exercise activities are performed by registering at a sports center and being instructed by an instructor, so it is difficult for those who are chased during normal hours to attend the center. In addition, there is a problem in that excessive cost is required to visit the center and receive a personal PT.

이에 따라 수영, 요가, 크로스피트, 개인 PT 등의 개인 운동을 센터를 방문하지 않고도 수행할 수 있도록 하는 다양한 멀티미디어 콘텐츠들이 제공되고 있다.Accordingly, various multimedia contents have been provided so that individual sports such as swimming, yoga, crossfit, and personal PT can be performed without visiting the center.

그러나 상술한 멀티미디어 콘텐츠들의 경우 단방향 서비스를 제공하게 되므로, 사용자가 정확한 동작을 수행하는지의 여부, 적절한 운동을 수행하는지의 여부에 대하여는 피드백해 주지 못하는 문제점을 가진다.However, since the multimedia contents described above provide a one-way service, there is a problem in that the user cannot provide feedback on whether to perform an accurate operation or not, or whether to perform an appropriate exercise.

국내공개특허 제10-2018-0133065호(공개일자 2018년12월13일)Domestic published patent No. 10-2018-0133065 (published on December 13, 2018)

이에 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 스마트 미러와 진동 장치를 활용하여 정확한 운동 자세를 가이드하기 위한 감각적 피드백을 제공함으로써, 운동 학습과 제어 효과를 극대화시킬 있는 스마트 미러와 진동 장치를 활용한 운동 가이드 시스템을 제공하고자 한다. In order to solve the above problems, the present invention provides a smart mirror and a vibration device that maximizes the exercise learning and control effect by providing sensory feedback for guiding an accurate exercise posture by utilizing a smart mirror and a vibration device. It is intended to provide an exercise guide system utilized.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 일 실시 형태에 따르면 사용자 운동 자세를 감지 및 통보하는 모션 감지 센서; 운동 프로그램을 사전 획득 및 저장하고, 상기 운동 프로그램에 따라 규정된 기준 운동 자세와 상기 사용자 운동 자세를 비교하여 가이드 정보를 생성 및 출력하는 사용자 단말; 상기 기준 운동 자세를 화면 표시함과 동시에, 상기 사용자 운동 자세 및 상기 가이드 정보 중 적어도 하나를 상기 기준 운동 자세에 오버레이시켜 표시하는 스마트 미러; 상기 사용자의 신체에 분산 배치되어, 상기 가이드 정보에 상응하는 진동 패턴을 가지는 진동을 생성 및 발생하는 다수의 진동 장치를 포함하며, 상기 사용자 단말은 상기 모션 감지 센서, 상기 디스플레이 장치, 상기 진동 장치 각각과 근거리 무선 통신하는 것을 특징으로 하는 스마트 미러와 진동 장치를 활용한 운동 가이드 시스템을 제공한다. As a means for solving the above problems, according to an embodiment of the present invention, a motion detection sensor for detecting and notifying a user's movement posture; A user terminal that pre-acquires and stores an exercise program, and generates and outputs guide information by comparing the reference exercise pose defined according to the exercise program and the user exercise pose; A smart mirror for displaying the reference exercise posture on the screen and overlaying at least one of the user exercise posture and the guide information on the reference exercise posture; Dispersing the body of the user, and includes a plurality of vibration devices for generating and generating vibrations having a vibration pattern corresponding to the guide information, the user terminal is the motion detection sensor, the display device, the vibration device, respectively It provides an exercise guide system using a smart mirror and a vibration device, characterized in that the wireless communication with the near field.

상기 스마트 미러는 미러 모드와 디스플레이 모드를 구비하고, 상기 미러 모드시에는 거울로써 구동되고, 상기 디스플레이 모드시에는 정보 제공 수단으로써 구동되는 것을 특징으로 한다. The smart mirror includes a mirror mode and a display mode, and is driven as a mirror in the mirror mode, and is driven as an information providing means in the display mode.

상기 사용자 단말은 상기 스마트 미러를 통해 제공되는 상기 가이드 정보는 상기 기준 운동 자세와 상기 사용자 운동 자세의 차이를 안내하는 이미지 및 텍스트 중 적어도 하나로 구현될 수 있는 것을 특징으로 한다. The user terminal is characterized in that the guide information provided through the smart mirror can be implemented as at least one of an image and a text guiding the difference between the reference exercise posture and the user exercise posture.

상기 사용자 단말은 상기 다수의 진동 장치의 위치 정보를 추가 획득 및 저장하고, 상기 다수의 진동 장치 각각의 진동 패턴을 위치 기반으로 개별 제어하는 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The user terminal may further include a function of additionally acquiring and storing location information of the plurality of vibration devices, and individually controlling vibration patterns of each of the plurality of vibration devices based on a location.

상기 모션 감지 센서는 상기 사용자의 위치와 움직임을 감지하여 3차원 데이터를 생성 및 제공하는 키넥트 센서로 구현되는 것을 특징으로 한다. The motion detection sensor is characterized in that it is implemented as a Kinect sensor that generates and provides 3D data by sensing the user's location and movement.

상기 모션 감지 센서는 발판 형태로 구현되며, 다수의 압력 센서를 기반으로 사용자의 족압 및 무게중심을 센싱 및 출력하는 발판부; 사용자 신체에 부착되어, 근전도, 심전도, 피부 온도, 피부 저항 중 적어도 하나의 생체 신호를 센싱 및 출력하는 생체신호 측정 센서; 및 상기 사용자의 체간 움직임을 센싱 및 출력하는 관성 센서 중 적어도 하나를 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다. The motion detection sensor is implemented in the form of a footrest, and a footrest unit for sensing and outputting a user's foot pressure and center of gravity based on a plurality of pressure sensors; A bio-signal measurement sensor attached to the user's body to sense and output at least one bio-signal of electromyography, electrocardiogram, skin temperature, and skin resistance; And it characterized in that it further comprises at least one of the inertial sensor for sensing and outputting the movement of the user's body.

상기 사용자 단말은 상기 발판부, 상기 생체신호 측정 센서 및 상기 관성 센서 중 적어도 하나의 센싱 신호를 추가 고려하여 상기 가이드 정보를 생성 및 출력하는 것을 특징으로 한다. The user terminal may generate and output the guide information by further considering at least one sensing signal among the scaffolding unit, the bio-signal measurement sensor, and the inertial sensor.

상기 운동 가이드 시스템은 상기 가이드 정보에 상응하는 음파를 발생하는 음파 발생 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The exercise guide system is characterized in that it further comprises a sound wave generator for generating sound waves corresponding to the guide information.

본 발명은 스마트 미러와 진동 장치를 활용하여 사용자가 정확한 운동 자세를 취하기 위해 어떤 신체 부위를 어느 정도 자세 교정해야하는 지를 시촉각적으로 안내할 수 있도록 함으로써, 사용자의 운동 학습과 제어 효과를 극대화시킬 있도록 한다. 즉, 보다 효과적으로 운동을 수행하고, 감각신호-뇌신경-운동신경의 잘못된 패턴을 교정할 수 있도록 한다. The present invention utilizes a smart mirror and a vibration device so that the user can visually guide which body part to which posture correction should be performed in order to take an accurate exercise posture, thereby maximizing the user's exercise learning and control effect. do. That is, it is possible to perform exercise more effectively and correct the wrong pattern of sensory signals-brain nerve-motor nerve.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 미러와 진동 장치를 활용한 운동 가이드 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 미러와 진동 장치를 활용한 운동 가이드 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 미러를 이용한 가이드 정보 안내 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 진동 장치를 이용한 가이드 정보 안내 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트 미러와 진동 장치를 활용한 운동 가이드 시스템을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스마트 미러와 진동 장치를 활용한 운동 가이드 시스템을 도시한 도면이다. 1 is a view showing an exercise guide system using a smart mirror and a vibration device according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining an exercise guide method using a smart mirror and a vibration device according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining a guide information guide method using a smart mirror according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining a guide information guide method using a plurality of vibration devices according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating an exercise guide system using a smart mirror and a vibration device according to another embodiment of the present invention.
6 is a view showing an exercise guide system using a smart mirror and a vibration device according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.The objectives and effects of the present invention, and technical configurations for achieving them, will be clarified by referring to embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. In describing the present invention, when it is determined that a detailed description of known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to a user's or operator's intention or practice.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms. Only the present embodiments are provided to make the disclosure of the present invention complete, and to fully inform the person of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, the scope of the present invention being defined by the scope of the claims. It just works. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 미러와 진동 장치를 활용한 운동 가이드 시스템을 도시한 도면이다. 1 is a view showing an exercise guide system using a smart mirror and a vibration device according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 본 발명의 시스템(100)은 모션 감지 센서(110), 사용자 단말(120), 스마트 미러(130), 및 다수의 진동 장치(140) 등을 포함하며, 사용자 단말(120)이 나머지 모션 감지 센서(110), 스마트 미러(130) 및 다수의 진동 장치(140) 모두와 근거리 무선 통신 기술을 통해 상호 연동될 수 있도록 한다. 이때, 근거리 무선 통신은 블루투스(Blooth), 와이파이(WiFi) 일 수 있으나, 이에 한정되지는 않도록 한다. Referring to FIG. 1, the system 100 of the present invention includes a motion detection sensor 110, a user terminal 120, a smart mirror 130, and a plurality of vibration devices 140, and the user terminal 120 ) Allows the remaining motion detection sensors 110, the smart mirror 130, and the plurality of vibration devices 140 to be interlocked with each other through short-range wireless communication technology. In this case, the short-range wireless communication may be Bluetooth or Wi-Fi, but is not limited thereto.

계속하여, 모션 감지 센서(110)는 사용자 운동 위치로 소정거리 이격되도록 위치되어, 사용자 운동 자세를 감지 및 통보하도록 한다. 본 발명의 모션 감지 센서(110)는 사용자 자세(특히, 신체 부위별 위치값)를 감지하여 3차원 데이터를 생성 및 제공할 수 있는 키넥트 센서로 구현되는 것이 바람직하나, 이에 한정될 필요는 없다. Subsequently, the motion detection sensor 110 is positioned to be spaced a predetermined distance from the user's movement position, so as to detect and notify the user's movement posture. The motion detection sensor 110 of the present invention is preferably implemented as a Kinect sensor capable of generating and providing 3D data by detecting a user posture (particularly, a position value for each body part), but need not be limited thereto. .

사용자 단말(120)는 스마트폰, 스마트 패드, 스마트 와치와 같이 컴퓨팅 기능을 가지는 통신 기기로 구현되며, 특히, 본 발명의 운동 가이드 시스템에 특화된 어플리케이션을 설치 및 실행할 수 있는 통신 기기인 것이 바람직하다. The user terminal 120 is implemented as a communication device having a computing function such as a smart phone, a smart pad, and a smart watch, and is particularly preferably a communication device capable of installing and executing an application specialized in the exercise guide system of the present invention.

그러면, 사용자 단말(120)는 어플리케이션을 통해 사용자가 필요로 하는 운동의 최적 방법을 가이드하기 위한 운동 시나리오를 사전 획득 및 저장하고, 운동 시나리오에서 규정한 일련의 기준 운동 자세와 모션 감지 센서(110)를 통해 실시간 감지되는 사용자 운동 자세를 비교하고, 사용자에게 적정 운동 자세를 반복적으로 안내하기 위한 가이드 정보를 생성 및 출력할 수 있도록 한다. Then, the user terminal 120 pre-acquires and stores an exercise scenario for guiding an optimal method of exercise required by the user through an application, and sets a series of reference exercise poses and motion detection sensors 110 defined in the exercise scenario It compares the user's exercise posture detected in real time through and enables to generate and output guide information for repeatedly guiding the user's proper exercise posture.

이때, 가이드 정보는 기준 운동 자세와 사용자 운동 자세의 차이를 시각적, 촉각적으로 안내하기 위한 정보일 수 있으며, 시각적 가이드 정보는 이미지 및/또는 텍스트 형태로 구현되며, 촉각적 가이드 정보는 진동 패턴값일 수 있을 것이다. At this time, the guide information may be information for visually and tactilely guiding the difference between the reference exercise posture and the user's exercise posture, and the visual guide information may be implemented in an image and/or text form, and the tactile guide information may be a vibration pattern value. Will be able to.

스마트 미러(130)는 가이드 정보를 시각화하여 제공하기 위한 디스플레이 장치이다. 이는 사용자 단말(120)의 제어 하에 사용자가 현재 수행하는 운동 프로그램에서 규정한 기준 운동 자세를 순차적으로 제공하도록 한다. 또한 이와 동시에 기준 운동 자세 각각에 대응되는 사용자 운동 자세 및 가이드 정보 중 적어도 하나를 기준 운동 자세에 오버레이시켜 표시시켜 줌으로써, 사용자가 자신이 취한 자세의 정확도를 시각적으로 피드백 받을 수 있도록 한다. The smart mirror 130 is a display device for visualizing and providing guide information. This allows the user to sequentially provide the reference exercise posture defined in the exercise program currently performed by the user under the control of the terminal 120. In addition, at the same time, by overlaying and displaying at least one of the user's exercise posture and guide information corresponding to each of the reference exercise postures, the user can visually feedback the accuracy of the posture taken by the user.

더하여 본 발명의 스마트 미러(130)는 미러 모드와 디스플레이 모드를 동작 가능하여, 미러 모드시에는 거울로써 구동되고, 디스플레이 모드시에는 정보 제공 수단으로써 구동될 수 있도록 한다. 즉, 본 발명의 스마트 미러(130)는 평상시에는 거울로써 활용하되, 사용자 운동 중에만 운동에 필요한 각종 정보를 실시간 제공할 수 있는 디스플레이 장치로써 활용할 수 있도록 한다. In addition, the smart mirror 130 of the present invention is capable of operating the mirror mode and the display mode, so that it can be driven as a mirror in the mirror mode and as an information providing means in the display mode. That is, the smart mirror 130 of the present invention is usually used as a mirror, but can be utilized as a display device capable of providing various information necessary for exercise in real time only during user exercise.

다수의 진동 장치(140)는 사용자의 신체에 분산 배치되어, 가이드 정보에 상응하는 진동 패턴(예를 들어, 진동 세기, 진동 방향 등)을 가지는 진동을 생성 및 발생하도록 한다. The plurality of vibration devices 140 are distributedly disposed on the user's body to generate and generate vibrations having a vibration pattern (eg, vibration intensity, vibration direction, etc.) corresponding to guide information.

이때의 진동 장치(140)는 도 2에서와 같이 하나의 정보값에 의해 진동 패턴을 일괄 제어될 수 있으나, 부착 위치에 따라 진동 장치(140) 각각의 진동 패턴을 개별 제어될 수도 있도록 한다. 즉, 잘못된 자세를 취하는 특정 신체 부위에만 진동이 인가되거나, 진동 세기값을 증가시키는 등의 개별 제어 동작을 수행할 수 있도록 한다. In this case, the vibration device 140 may collectively control the vibration pattern by one information value as shown in FIG. 2, but also allows the vibration pattern of each vibration device 140 to be individually controlled according to the attachment position. That is, it is possible to perform individual control operations, such as vibration being applied only to a specific body part having an incorrect posture or increasing the vibration intensity value.

다만, 이러한 경우, 사용자 단말(120)은 사용자로부터 진동 장치 각각의 위치 정보를 입력받아 저장하고(즉, 다수의 진동 장치의 위치 정보를 추가 획득 및 저장하고), 이를 참고하여 다수의 진동 장치 각각의 진동 패턴을 위치 기반으로 개별 제어하는 기능을 더 포함한다. However, in this case, the user terminal 120 receives and stores the location information of each of the vibration devices from the user (that is, additionally acquires and stores the location information of the multiple vibration devices), and refers to each of the multiple vibration devices It further includes the ability to individually control the vibration pattern of the location based.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 미러와 진동 장치를 활용한 운동 가이드 방법을 설명하기 위한 도면이다. 2 is a view for explaining an exercise guide method using a smart mirror and a vibration device according to an embodiment of the present invention.

먼저, 사용자 단말(120)에 설치된 어플리케이션을 구동하고, 이를 통해 모션 감지 센서(110), 스마트 미러(130) 및 다수의 진동 장치(140) 모두와의 근거리 통신 채널을 형성 및 유지하도록 한다(S1). First, the application installed in the user terminal 120 is driven, and through this, a short-range communication channel with all of the motion detection sensor 110, the smart mirror 130, and the plurality of vibration devices 140 is formed and maintained (S1). ).

이러한 상태에서, 사용자가 어플리케이션을 통해 운동 목적, 부피, 강도 등을 입력하면, 사용자에게 제공될 최적의 운동 시나리오를 선택한 후, 스마트 미러(130)를 통해 운동 시나리오에서 규정한 일련의 기준 운동 자세를 순차적으로 화면 디스플레이하도록 한다(S2).In this state, when the user inputs the purpose of exercise, volume, strength, etc. through the application, after selecting the optimal exercise scenario to be provided to the user, through the smart mirror 130, a series of reference exercise postures defined in the exercise scenario The screens are sequentially displayed (S2).

그리고 사용자가 기준 운동 자세를 따라하면, 모션 감지 센서(110)를 통해 사용자 운동 자세를 감지한 후(S3), 기준 운동 자세와 비교 분석하여 어떤 신체 부위를 어느 정도 자세 교정해야하는 지를 파악하고, 이를 반영한 가이드 정보를 생성하여 스마트 미러(130)와 다수의 진동 장치(140)에 제공하도록 한다(S4). And if the user follows the reference exercise posture, after detecting the user's exercise posture through the motion detection sensor 110 (S3), it compares with the reference exercise posture to grasp which part of the body should be corrected and how much posture is corrected. The reflected guide information is generated and provided to the smart mirror 130 and the plurality of vibration devices 140 (S4).

스마트 미러(130)는 가이드 정보에 포함된 이미지 및/또는 텍스트를 획득 및 화면 표시함으로써, 사용자가 어떤 신체 부위를 어느 정도 자세 교정해야하는 지를 시각적으로 인지할 수 있도록 하고, 다수의 진동 장치(140)는 가이드 정보에 포함된 진동 정보를 기반으로 교정 필요 부위에 진동을 발생시킴으로써, 사용자가 어떤 신체 부위를 어느 정도 자세 교정해야하는 지를 촉각적으로 인지할 수 있도록 한다(S5). The smart mirror 130 acquires an image and/or text included in the guide information and displays it on the screen, so that the user can visually recognize which body part is to be corrected and how many vibration devices 140 Based on the vibration information included in the guide information, by generating a vibration in the area to be corrected, the user can tactilely recognize which body part is to be corrected and to what degree (S5).

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 미러를 이용한 가이드 정보 안내 방법을 설명하기 위한 도면이다. 3 is a view for explaining a guide information guide method using a smart mirror according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도 3의 (a)와 (b)를 참고하면, 본 발명은 스마트 미러를 통해 기준 운동 자세를 화면 표시하고, 이와 동시에 사용자가 어떤 신체 부위를 어느 정도 자세 교정해야하는 지를 시각적으로 안내하는 시각적 가이드 정보를 기준 운동 자세에 오버레이시켜 화면 표시해줄 수 있음을 알 수 있다. First, referring to (a) and (b) of FIG. 3, the present invention visually displays a reference movement posture through a smart mirror and visually guides a user's body part to a certain degree and posture correction. It can be seen that the guide information can be overlaid on the reference exercise posture and displayed.

또 다르게는 도 3의 (c)에서와 같이, 오버레이 방식이 아닌 화면 분할 방식으로 기준 운동 자세와 시각적 가이드 정보를 안내할 수도 있을 것이다. Alternatively, as shown in (c) of FIG. 3, reference movement posture and visual guide information may be guided by a screen division method rather than an overlay method.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 진동 장치를 이용한 가이드 정보 안내 방법을 설명하기 위한 도면이다. 4 is a view for explaining a guide information guide method using a plurality of vibration devices according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 본 발명은 다수의 진동 장치 각각의 진동 여부를 제어함으로써, 자세 교정이 필요한 신체 부위를 촉각적으로 안내할 수 있다. First, as shown in FIG. 4(a), the present invention can tactilely guide a body part requiring posture correction by controlling whether each of the plurality of vibration devices is vibrated.

도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 본 발명은 다수의 진동 장치 각각의 진동 세기를 제어함으로써, 어떤 신체 부위를 어느 정도 자세 교정해야하는 지를 촉각적으로 안내하도록 한다. As shown in FIG. 4(b), the present invention provides a tactile guide to which body part and how much posture correction is required by controlling the vibration intensity of each of the plurality of vibration devices.

뿐 만 아니라, 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 본 발명은 다수의 진동 장치를 일괄 진동시킬 수도 있도록 한다. 이는 진동 장치의 진동에 의해 진동 장치가 부착된 신체 부위의 근육 긴장도를 이완시키고, 이로 인해 운동 효과가 증대될 수 있도록 하기 위함이다. In addition, as shown in FIG. 4(c), the present invention also allows a plurality of vibration devices to be vibrated in a batch. This is to relax the muscle tension of the body part to which the vibration device is attached by the vibration of the vibration device, and thereby to increase the exercise effect.

더하여, 본 발명은 도 5에서와 같이, 발판 형태로 구현되며 다수의 압력 센서를 기반으로 사용자의 족압 및 무게중심을 감지하여 외부로 전송하는 발판부(150), 사용자의 신체에 부착되어, 근전도, 심전도, 피부 온도, 피부 저항 등의 생체신호를 센싱 및 출력하는 생체신호 측정 센서(160), 및 사용자의 체간의 움직임을 센싱 및 출력하는 관성 센서(170) 등을 추가로 구비하고, 이들 정보를 기반으로 보다 다양한 운동 가이드 정보를 생성 및 제공할 수도 있도록 한다. In addition, the present invention is implemented in the form of a scaffold, as shown in FIG. 5, and is attached to the user's body, a footrest unit 150 that senses the foot pressure and the center of gravity of the user and transmits it to the outside based on a plurality of pressure sensors, , A bio-signal measurement sensor 160 that senses and outputs bio-signals such as an electrocardiogram, skin temperature, and skin resistance, and an inertial sensor 170 that senses and outputs movement of a user's body. It is also possible to generate and provide more various exercise guide information based on the.

이를 위해, 사용자 단말은 기준 운동 자세가 변경됨에 따라 획득되어야 무게 중심 변화 패턴, 생체 신호 변화 패턴, 움직임 변화 패턴을 사전에 정의한 후, 발판부(150), 생체신호 측정 센서(160), 및 관성 센서(170)의 실제 측정값과 비교하여 특정 센싱값의 편차가 기 설정치 이상인지 확인한다. 그리고 확인 결과를 기반으로, 사용자가 현재 수행하는 기준 운동 자세에 대응되는 무게 중심, 생체 신호, 움직임을 가지기 위해서는 어떤 신체 부위를 얼마나 어떻게 자세 교정해야 하는 지를 안내하는 파악한 후, 이에 상응하는 시각적 가이드 정보 또는 진동값을 추가적으로 생성 및 제공하도록 한다. 이때, 시각적 가이드 정보는 무게 중심, 생체 신호, 움직임 값을 어떻게 얼마나 조정해야 하는 지 알려주는 이미지, 텍스트 중 하나일 수 있으며, 진동값은 움직임 조정이 필요한 신체 부위에 선택적으로 진동을 인가하기 위한 진동 장치 제어값일 수 있다. To this end, the user terminal must be obtained as the reference movement posture is changed, and after defining the center of gravity change pattern, the biosignal change pattern, and the motion change pattern in advance, the footrest unit 150, the biosignal measurement sensor 160, and the inertia Compared with the actual measured value of the sensor 170, it is checked whether the deviation of a specific sensing value is greater than or equal to a preset value. Then, based on the confirmation result, after grasping and guiding how to correct the posture of which body part and how to have the center of gravity, biosignal, and movement corresponding to the reference exercise posture currently performed by the user, the corresponding visual guide information Or, additionally generate and provide vibration values. At this time, the visual guide information may be one of a center of gravity, a biosignal, and an image and text informing how and how to adjust the motion value, and the vibration value is a vibration for selectively applying vibration to a body part requiring motion adjustment It can be a device control value.

뿐 만 아니라, 본 발명의 운동 가이드 시스템은 도 6에서와 같이, 스피커의 원리를 이용하여 음파를 만들어 내고, 그 음파장으로 정밀한 수직 진동을 발생시키는 음파 발생 장치(180)를 추가적으로 구비할 수도 있도록 한다. 즉, 환자의 상태에 따라 진동 장치를 사용하여 균형감각 및 하지근력을 회복시킴과 동시에 음파 발생 장치를 사용하여 근골격계를 추가적으로 자극시킬 수도 있도록 한다. 이러한 경우, 음파에 의한 운동과 균형운동을 동시에 할 수 있어, 운동에 따른 재활 효과가 극대화될 수 있게 된다. In addition, as shown in FIG. 6, the exercise guide system of the present invention may generate a sound wave using the principle of a speaker, and additionally include a sound wave generator 180 that generates precise vertical vibrations with the sound wave length. do. That is, it is possible to additionally stimulate the musculoskeletal system using a sound wave generator while simultaneously restoring the sense of balance and muscle strength using a vibration device according to the patient's condition. In this case, the movement by the sound waves and the balance exercise can be performed at the same time, thereby maximizing the rehabilitation effect according to the movement.

음파 발생 장치(180)의 음파 발생 조건은 음파는 운동 프로그램의 종류, 기준 운동 자세의 종류, 사용자 신체 상태(즉, 생체신호 측정 센서(160)의 센싱값) 등에 따라 달리 설정될 수 있으며, 이에 따라 필요시에만 선택적으로 제공될 수 있도록 한다. The sound wave generation condition of the sound wave generating device 180 may be set differently according to the type of the exercise program, the type of the reference exercise posture, the user's body state (ie, the sensing value of the bio-signal measurement sensor 160), and so on. Therefore, it can be selectively provided only when necessary.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the claims below, and all technical spirits within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

Claims (8)

사용자 운동 자세를 감지 및 통보하는 모션 감지 센서;
운동 프로그램을 사전 획득 및 저장하고, 상기 운동 프로그램에 따라 규정된 기준 운동 자세와 상기 사용자 운동 자세를 비교하여 가이드 정보를 생성 및 출력하는 사용자 단말;
상기 기준 운동 자세를 화면 표시함과 동시에, 상기 사용자 운동 자세 및 상기 가이드 정보 중 적어도 하나를 상기 기준 운동 자세에 오버레이시켜 표시하는 스마트 미러;
상기 사용자의 신체에 분산 배치되어, 상기 가이드 정보에 상응하는 진동 패턴을 가지는 진동을 생성 및 발생하는 다수의 진동 장치를 포함하며,
상기 사용자 단말은
상기 모션 감지 센서, 상기 디스플레이 장치, 상기 진동 장치 각각과 근거리 무선 통신하는 것을 특징으로 하는 스마트 미러와 진동 장치를 활용한 운동 가이드 시스템. A motion detection sensor that detects and notifies a user's movement posture;
A user terminal that pre-acquires and stores an exercise program, and generates and outputs guide information by comparing the reference exercise pose defined according to the exercise program and the user exercise pose;
A smart mirror for displaying the reference exercise posture on the screen and overlaying at least one of the user exercise posture and the guide information on the reference exercise posture;
Dispersing the body of the user, including a plurality of vibration devices for generating and generating vibrations having a vibration pattern corresponding to the guide information,
The user terminal
An exercise guide system using a smart mirror and a vibration device, characterized in that the motion detection sensor, the display device, and the vibration device communicate in short range wirelessly. 제1항에 있어서, 상기 스마트 미러는
미러 모드와 디스플레이 모드를 구비하고, 상기 미러 모드시에는 거울로써 구동되고, 상기 디스플레이 모드시에는 정보 제공 수단으로써 구동되는 것을 특징으로 하는 스마트 미러와 진동 장치를 활용한 운동 가이드 시스템. The method of claim 1, wherein the smart mirror
An exercise guide system using a smart mirror and a vibration device, which is provided with a mirror mode and a display mode, and is driven as a mirror in the mirror mode, and as an information providing means in the display mode. 제1항에 있어서, 상기 사용자 단말은
상기 스마트 미러를 통해 제공되는 상기 가이드 정보는 상기 기준 운동 자세와 상기 사용자 운동 자세의 차이를 안내하는 이미지 및 텍스트 중 적어도 하나로 구현될 수 있는 것을 특징으로 하는 스마트 미러와 진동 장치를 활용한 운동 가이드 시스템. The method of claim 1, wherein the user terminal
The guide information provided through the smart mirror may be implemented as at least one of an image and a text guiding the difference between the reference exercise posture and the user's exercise posture, and an exercise guide system using a smart mirror and a vibration device. . 제1항에 있어서, 상기 사용자 단말은
상기 다수의 진동 장치의 위치 정보를 추가 획득 및 저장하고, 상기 다수의 진동 장치 각각의 진동 패턴을 위치 기반으로 개별 제어하는 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 미러와 진동 장치를 활용한 운동 가이드 시스템. The method of claim 1, wherein the user terminal
An exercise guide using a smart mirror and a vibration device, further comprising a function of additionally acquiring and storing location information of the plurality of vibration devices, and individually controlling the vibration patterns of each of the plurality of vibration devices based on location. system. 제1항에 있어서, 상기 모션 감지 센서는
상기 사용자의 위치와 움직임을 감지하여 3차원 데이터를 생성 및 제공하는 키넥트 센서로 구현되는 것을 특징으로 하는 스마트 미러와 진동 장치를 활용한 운동 가이드 시스템. The method of claim 1, wherein the motion detection sensor
An exercise guide system using a smart mirror and a vibration device, characterized in that it is implemented with a Kinect sensor that detects the user's location and movement and generates and provides 3D data. 제1항에 있어서, 상기 모션 감지 센서는
발판 형태로 구현되며, 다수의 압력 센서를 기반으로 사용자의 족압 및 무게중심을 센싱 및 출력하는 발판부; 사용자 신체에 부착되어, 근전도, 심전도, 피부 온도, 피부 저항 중 적어도 하나의 생체 신호를 센싱 및 출력하는 생체신호 측정 센서; 및 상기 사용자의 체간 움직임을 센싱 및 출력하는 관성 센서 중 적어도 하나를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 스마트 미러와 진동 장치를 활용한 운동 가이드 시스템. The method of claim 1, wherein the motion detection sensor
It is implemented in the form of a scaffold, a footrest unit for sensing and outputting a user's foot pressure and center of gravity based on a plurality of pressure sensors; A bio-signal measurement sensor attached to the user's body to sense and output at least one bio-signal of electromyography, electrocardiogram, skin temperature, and skin resistance; And an at least one inertial sensor for sensing and outputting the user's body movement. 제6항에 있어서, 상기 사용자 단말은
상기 발판부, 상기 생체신호 측정 센서 및 상기 관성 센서 중 적어도 하나의 센싱 신호를 추가 고려하여 상기 가이드 정보를 생성 및 출력하는 것을 특징으로 하는 스마트 미러와 진동 장치를 활용한 운동 가이드 시스템. The method of claim 6, wherein the user terminal
An exercise guide system using a smart mirror and a vibration device, characterized in that the guide information is generated and output in consideration of at least one sensing signal among the scaffolding unit, the bio-signal measurement sensor, and the inertial sensor. 제1항에 있어서,
상기 가이드 정보에 상응하는 음파를 발생하는 음파 발생 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 미러와 진동 장치를 활용한 운동 가이드 시스템. According to claim 1,
An exercise guide system using a smart mirror and a vibration device, further comprising a sound wave generator for generating sound waves corresponding to the guide information.
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