KR20220065520A - Uwb기반의 rtls기술을 이용한 사용자 동작 자동인식 및 기록 시스템 그리고 그 방법 - Google Patents
Uwb기반의 rtls기술을 이용한 사용자 동작 자동인식 및 기록 시스템 그리고 그 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220065520A KR20220065520A KR1020200152123A KR20200152123A KR20220065520A KR 20220065520 A KR20220065520 A KR 20220065520A KR 1020200152123 A KR1020200152123 A KR 1020200152123A KR 20200152123 A KR20200152123 A KR 20200152123A KR 20220065520 A KR20220065520 A KR 20220065520A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- user
- motion
- uwb
- movement
- electronic tag
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B24/00—Electric or electronic controls for exercising apparatus of preceding groups; Controlling or monitoring of exercises, sportive games, training or athletic performances
- A63B24/0003—Analysing the course of a movement or motion sequences during an exercise or trainings sequence, e.g. swing for golf or tennis
- A63B24/0006—Computerised comparison for qualitative assessment of motion sequences or the course of a movement
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
- G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
- G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
- G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
- G06K19/0723—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips the record carrier comprising an arrangement for non-contact communication, e.g. wireless communication circuits on transponder cards, non-contact smart cards or RFIDs
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B2220/00—Measuring of physical parameters relating to sporting activity
- A63B2220/80—Special sensors, transducers or devices therefor
- A63B2220/83—Special sensors, transducers or devices therefor characterised by the position of the sensor
- A63B2220/836—Sensors arranged on the body of the user
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B2230/00—Measuring physiological parameters of the user
- A63B2230/62—Measuring physiological parameters of the user posture
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- User Interface Of Digital Computer (AREA)
Abstract
사용자의 신체 또는 신체와 접촉되어 있는 도구에 부착된 복수(n)의 전자태그로부터 신체 각 부분의 연속적인 움직임을 감지하고, 소정의 알고리즘으로써 그 움직임의 위치값을 배열하고 분석하여 특정한 동작으로 인식하는 과정을 통해, 그 동작의 판정 여부를 사용자에게 고지하고 판정에 따라 일련의 서비스를 제공하며 네트워크상에 실시간으로 그 움직임을 공유 소통하는 UWB기반의 RTLS기술을 이용한 사용자 동작 자동인식 및 기록 시스템이 개시된다.
Description
본 발명은 UWB기반의 RTLS기술을 이용한 사용자 동작 자동인식 및 기록 시스템 그리고 그 방법에 관한 것이다.
보다 상세하게는 사용자의 신체 또는 신체와 접촉되어 있는 도구에 부착된 복수(n)의 전자태그로부터 신체 각 부분의 연속적인 움직임을 감지하고 시스템이 그 움직임의 위치값을 배열하고 분석하는 알고리즘을 이용해 통상의 알려진 특정한 동작으로 인식하는 과정을 통해 그 동작의 판정 여부를 사용자에게 고지하고 판정에 따라 일련의 서비스를 제공하며 네트워크상에 실시간으로 그 움직임을 공유 소통하는 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
골프, 체조, 요가, 맨몸운동 등과 같이 몸과 관절이 이루는 모양, 각도, 움직임으로 퍼포먼스가 결정되는 운동들은 올바른 자세를 학습하고 끊임없는 자세의 교정 및 유지가 필요하다.
이러한 운동을 학습, 교정하기 위해서는 개인 트레이너의 1:1 코칭이 필요하나 시간적 경제적인 이유로 개인 트레이너의 연속적이고 꾸준한 훈련을 받기 어려우며 대부분의 경우 1:1 코칭을 받을 당시의 기억에 의존한 반복 훈련 또는 모범이 되는 자세를 보여주는 영상 자료를 통해 자가 훈련을 하고 있으며 이는 자신의 자세와 퍼포먼스를 스스로 관찰, 평가할 수 없으므로 훈련 효율이 다소 떨어지고 때로는 잘못된 자세의 고착화를 야기하기도 한다.
또한 거울 앞에서 기억에 의존한 훈련 또는 영상 자료를 통한 훈련은 3차원 공간에서 이루어진 자세를 2차원 상의 정보로 전달하므로 운동을 학습 훈련하기에는 근본적인 한계가 있다.
실시간으로 양방향 소통이 가능한 영상 스트리밍을 이용하여 개인 트레이너로부터 즉각적인 자세 교정을 하는 경우에도 영상이라는 2차원적 정보로 인한 제약은 여전하여 상호간 자세 관찰과 교정에 한계가 있다.
마커와 카메라를 이용하는 광학식 모션캡쳐 기술로 신체의 동작을 감지할 수 있으나 기술적으로 많은 카메라와 마커가 사용되어야 하는 태생적 한계가 있고 IMU 센서를 이용한 관성식 모션캡쳐 기술은 UWB를 사용하는 전자태그에 비해 많은 부품이 필요하여 상대적으로 크기가 크며 연산값의 오차가 매 순간 발생하는 단점이 있으며 충분한 움직임을 파악하기 위해 다수의 모듈과 고용량의 관성데이터를 처리할 수 있는 컴퓨터가 필요하여 시스템의 비대 그리고 사용자의 접근성이 떨어지는 한계가 있다.
사용자의 신체 또는 신체와 접촉되어 있는 도구에 부착된 복수(n)의 전자태그로부터 신체 각 부분의 연속적인 움직임을 감지하고 시스템이 그 움직임의 위치값을 배열하고 분석하는 알고리즘을 이용해 통상의 알려진 특정한 동작으로 인식하는 과정을 통해 그 동작의 판정 여부를 사용자에게 고지하고 판정에 따라 일련의 서비스를 제공하며 네트워크상에 실시간으로 그 움직임을 공유 소통하는 시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
UWB 기반의 RTLS 기술을 이용한 사용자 동작 자동인식 및 기록 시스템 그리고 그 방법 에 있어서, 사용자의 신체 또는 신체와 접촉되어 있는 도구에 부착된 복수(n)의 전자태그와 UWB 기반의 RTLS 기술을 이용하여 신체 각 부분의 연속적인 움직임을 감지하는 단계; 시스템이 움직임으로부터 감지된 복수의 전자태그 위치정보를 수신하고 그 위치정보를 2차원 또는 3차원으로 배열하는 단계; 시스템이 연속적으로 수신하는 배열 데이터를 시스템 상에 위치한 알고리즘을 이용해 분석하고 미리 정의된 특정한 동작 중 하나로 판정하여 사용자의 동작을 인식하는 단계를 포함하며; 시스템이 감지한 동작에 따라 사용자에게 서비스를 제공함에 있어서 감지된 전자태그로부터 수신된 배열 데이터가 미리 정의된 특정 동작 중 하나로 판정 될 경우 스피커 또는 단말기를 통해 사용자에게 인식됨을 고지하고 기록하는 일련의 서비스(A)를 제공하는 단계 또는; 판정되지 않을 경우 스피커 또는 단말기를 통해 사용자에게 동작 인식 불가를 마찬가지로 고지하고 기록하는 일련의 서비스(B)를 제공하는 단계; 사용자가 연속적으로 수행하고 있는 동작에서 추출된 배열 데이터를 네트워크를 통해 특정 또는 불특정 사람들에게 실시간으로 공유하고 소통하는 서비스를 제공하는 단계;를 포함한다.
이 때, 상기 UWB기반의 RTLS 기술은 UWB 안테나를 가진 최소 3개 이상의 앵커(anchor)가 정의하는 공간상에 위치한 전자태그를 TDoA(Time Difference of Arrival) 방식을 이용해 실시간으로 위치정보를 추적하는 기술을 말한다.
상기 전자태그는 고유의 시리얼넘버를 가지며 그러므로 시스템은 각각의 전자태그의 움직임을 시리얼넘버에 따라 구별하고 추적할 수 있다.
상기 전자태그는 사용자가 목표하는 동작에 따라 연관성이 높은 신체 부위 또는 관절에 부착되며 추가로 사용자의 동작과 밀접한 관계에 있는 도구에 부착된다.
상기 부착되는 전자태그의 위치와 총합(n)은 시스템이 정상 작동하는 범위 내에서 사용자의 동작 및 경험에 따라 자율적으로 결정된다.
상기 연속적인 움직임은 시작과 끝이 명확하며 흐름을 가지는 연속적인 동작을 말하며 예를 들면 팔굽혀펴기 바벨들어올리기 체조동작 골프스윙 등이 이에 속한다.
상기 전자태그의 위치정보는 상기 3개 이상의 앵커(anchor)로부터 정의된 3차원공간 안에 위치한 복수개의 전자태그가 동일한 시간에 2차원 공간좌표(xy,yz,xz) 또는 3차원 공간좌표(xyz) 위에서 표현되는 좌표값을 말한다.
상기 배열 데이터는 연속적으로 수신되는 상기 좌표값이 이루는 형상 또는 패턴을 말하며 사용자가 취하는 특정 움직임을 자동적으로 반영하게 된다. 시스템의 알고리즘은 이 배열 데이터가 만들어내는 특정한 패턴을 동작이 수행된 시간축에 따라 연산하여 그 움직임을 판정할 수 있다.
상기 일련의 서비스(A)는 사용자가 수행한 동작이 통상의 알려진 동작인지 아닌지 판정하여 명칭을 고지해 주는 서비스, 수행한 동작의 완성도를 알려주는 서비스, 수행한 동작의 횟수를 매 순간 카운트해주는 서비스, 완성도나 횟수가 이전 기록(히스토리)에 한계치에 근접함에 따라 동기부여 메시지를 전하는 서비스, 실시간으로 자동적으로 기록하는 서비스 등 사용자의 동작 수행에 직간접적으로 도움이 되는 서비스를 말한다.
상기 일련의 서비스(B)는 사용자가 시스템 상의 알고리즘이 인식하지 못하는 동작을 시스템에게 등록할 수 있게 해주는 것으로서 사용자의 동작으로부터 추출된 배열 데이터를 반대로 알고리즘에 업데이트 하는 서비스를 말한다.
상기 특정 또는 불특정 사람들은 목적과 의도에 따라 사용자가 설정할 수 있으며 예를 들면 불특정 사람들이 이용하는 소셜 미디어에 자신이 수행한 동작의 성과 등을 공유할 수 있고 특정 사람을 지정하여 동작의 배열 데이터를 공유하는 경우 그 지정된 사람은 실시간으로 특정 사용자의 동작을 배열 데이터로 수신받아 통상의 단말기(디스플레이, AR, VR)를 통해 원격으로 관찰하고 또한 가이드 할 수 있다.
본 발명에 따르면 사용자가 통상적으로 알려진 동작을 수행할 때 상기 시스템이 그 움직임을 감지하고 미리 정의된 특정 동작 중 하나로 인식하여 그 동작의 명칭과 완성도, 시행 횟수 같은 일련의 서비스를 스피커 또는 단말기를 통해 사용자에게 고지하게 되며 사용자는 자신이 취하는 동작이 시스템이 정의하는 이상적인 동작과 유사 또는 일치한다는 것을 확인 받게 되고 타인의 도움 없이 자신의 동작을 객관적으로 평가받게 되며 시스템으로부터 제공된 완성도에 따라 자신의 동작을 유지 또는 향상 시킬 수 있으며 매순간 동작을 자동적, 객관적으로 기록하는 효과가 있다.
또한 사용자가 수행한 동작으로부터 획득된 실시간 위치정보 배열 데이터는 네트워크를 통해 실시간으로 다른 사람에게 전달 또는 공유될 수 있으며 이러한 데이터의 소통을 통해서 사용자가 수행하는 동작의 평가를 알고리즘이 아닌 실제 전문가에게 이전 시킬 수 있으며 이를 통해 사용자의 동작 향상을 보다 고도화 할 수 있다.
또한 사용자가 목표한 동작을 훈련할 시 반복적인 수행을 필요로하며 그에 따라 운동횟수와 정확도를 매순간 자동으로 기록하고 누적하므로 훈련량을 자동기록하는 효과가 있으며 이러한 시스템인식에 기반한 자동기록은 실제 사용자가 시스템으로부터 인정받은 동작만 기록하는 사실로 미루어 볼때 신용할 수 있는 기록으로 인정받을 수 있으며 이러한 기록은 네트워크상에서 다수에게 공유될 때 특히 중요하다.
본 발명은 상호간 연산이 필요한 다수의 IMU 센서를 이용하여 연산하는 방식과는 달리 전자태그가 반영하는 위치정보의 배열과 그 궤적으로 이루어지는 이미지 데이터에 기반하므로 처리속도가 빠르고 효과적이며 목표하는 동작이 요구하는 주요부위에 사용자가 선택적으로 전자태그를 부착하므로 전자태그의 부착 위치와 숫자에 있어 효율적이다.
도 1은 시스템을 이루는 하드웨어 및 서비스를 제공하는 스피커 및 단말기의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에서 사용자가 복수(n)개의 전자태그를 장착하는 위치를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에서 사용자가 복수(n)개의 전자태그를 장착하는 위치를 나타낸 다른 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에서 사용자의 동작에 따른 전자태그의 위치정보와 그 배열 데이타를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에서 사용자가 복수(n)개의 전자태그를 장착하는 위치를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에서 사용자가 복수(n)개의 전자태그를 장착하는 위치를 나타낸 다른 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에서 사용자의 동작에 따른 전자태그의 위치정보와 그 배열 데이타를 나타낸 도면이다.
본 발명은 사용자의 신체 또는 신체와 접촉되어 있는 도구에 부착된 복수(n)의 전자태그와 UWB 기반의 RTLS 기술을 이용하여 신체 각 부분의 연속적인 움직임을 자동인식하고 기록하는 시스템 및 방법이다.
시스템이 사용자의 움직임으로부터 감지된 복수의 전자태그 위치정보를 수신하고 그 위치정보를 2차원 또는 3차원으로 배열하는 단계를 시작으로 연속적으로 수신되는 배열을 시스템 상에 위치한 알고리즘을 이용해 분석하고 미리 정의된 특정한 동작 중 하나로 판정하여 사용자의 동작을 인식하는 것으로서 아래 서비스(A)와 서비스(B) 중 어느 하나가 수행된다.
동작이 판정될 경우, 스피커 또는 단말기를 통해 사용자에게 동작이 인식됨을 고지하고 기록하는 일련의 서비스(A).
동작이 판정되지 않을 경우, 스피커 또는 단말기를 통해 사용자에게 동작 인식 불가를 마찬가지로 고지하고 기록하는 일련의 서비스(B).
사용자가 연속적으로 수행한 동작에서 추출된 배열 데이터를 네트워크를 통해 특정 또는 불특정 사람들에게 실시간으로 공유하는 서비스를 포함한다.
이에 따르면 사용자가 특정(통상적으로 잘 알려진, 또는 명칭이 있는) 동작을 취할 때 시스템이 그 동작을 감지하고 미리 정의된 특정 동작 중 하나로 인식하여 그 동작의 명칭과 완성도, 시행 횟수 같은 일련의 서비스를 스피커 또는 단말기를 통해 사용자에게 고지하게 된다.
사용자는 자신이 취하는 동작이 시스템이 정의하는 이상적인 동작과 유사 또는 일치한다는 것을 확인 받게 되고 타인의 도움 없이 자신의 동작을 객관적으로 평가받게 된다.
시스템으로부터 제공된 완성도에 따라 자신의 동작을 유지 또는 향상 시킬 수 있으며 매순간 동작을 자동적, 객관적으로 기록하는 효과가 있다.
또한 시스템이 그 동작을 감지하였으나 미리 정의된 특정 동작 중 하나로 인식하지 못하여 그 동작의 명칭을 고지하지 못하게 되면 사용자는 향후 자신의 동작을 시스템이 인식할 수 있도록 등록한다. 또는 시스템 상의 알고리즘을 업데이트하여 시스템의 동작 판정 능력을 계속적으로 높일 수 있게 된다.
사용자가 수행한 동작으로부터 획득된 실시간 위치정보 배열 데이터는 네트워크를 통해 실시간으로 다른 사람에게 전달 또는 공유될 수 있다.
이러한 데이터의 소통을 통해서 사용자가 수행하는 동작의 평가를 알고리즘이 아닌 실제 전문가에게 이전 시킬 수 있다.
이를 통해 사용자의 동작 향상을 보다 고도화 할 수 있다.
본 발명은 UWB 기반의 RTLS 기술을 이용하여 사용자의 동작을 자동인식 및 기록하는 시스템에 관한 것으로 신체 또는 도구에 부착된 전자태그의 위치정보를 이용하여 사용자의 동작을 인식하고 평가하며 공유할 수 있는 시스템을 제안한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 동작 자동인식 및 기록 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1에서 나타낸 것과 같이 시스템은 감지부 수신부 저장부 판단부 제공부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 동작 자동인식 및 기록 시스템은 감지부 및 전자태그와 무선으로 연결되어 상호 정보를 송수신 할 수 있고 사용자 단말과 유무선의 네트워크를 통해 연결되어 상호 정보를 송수신 할 수 있다. 이하에서는 주로 무선 네트워크를 예시하지만 무선, 유선 또는 유무선 결합 네트워크를 사용할 수도 있다.
도 1에서 전자태그는 사용자의 신체에 부착되어 사용자의 움직임에 따라 실시간으로 2차원 또는 3차원상의 위치정보를 감지부에 전달한다. 전자태그는 UWB기술을 이용하는 Decawave 사의 DWM-1000 칩 또는 이와 상응하는 UWB 주파수와 통신이 가능한 칩을 하나 이상 포함할 수 있다.
감지부는 UWB 안테나를 가진 3개 이상의 anchor 들로 이루어져 있으며 UWB를 이용한 위치추적 방식 중 하나로 공개되어 있는 TDoA(Time Difference of Arrival) 방식으로 전자태그의 위치를 감지하여 시스템 상의 수신부에 유선 또는 무선으로 통신하여 상호 정보를 교환 할 수 있다.
감지부를 제외한 동작 자동인식 및 기록 시스템은 수신부 저장부 판단부를 이루는 하드웨어 등과 함께 제공부인 사용자 단말로 이루어져 있으며 사용자 단말은 디스플레이 또는 스피커가 시스템 상에 포함된 형태일 수도 있고 또는 스마트폰 상에 위치한 어플리케이션 소프트웨어일 수도 있다.
UWB 기반의 RTLS 기술 중 TDoA 방식의 사물 추적을 구성하기 위해서 최소한 3개 이상의 anchor들을 유효한 거리를 두고 설치하게 되며 그 anchor들의 위치를 기반으로 (x1,y1,z1), (x1,y1,,z2), (x1,y2,z2), (x1,y2,z1) (x2,y1,z1), (x2,y1,z2), (x2,y2,z1), (x2,y2,z2) 를 꼭지점으로 하는 가상의 3차원 공간을 설정하여 세개의 2차원 공간좌표(xy,yz,xz) 또는 한개의 3차원 공간좌표(xyz)를 추출하게 된다.
복수(n)개의 전자태그를 장착하는 위치와 개수는 사용자의 경험과 판단에 따라 자율적으로 정할 수 있다. 예를 들어 골프스윙을 수행하고자 하는 사용자가 양 다리의 지지를 유지하는지 체크하면서 자신의 양 팔의 궤적과 드라이버 헤드의 궤적을 통하여 자신의 동작을 연습하고 평가하려는 경우 양 손목과 무릎에 각각 전자태그 하나씩 총 4개를 부착하고 또한 드라이버 헤드에 전자태그를 추가 부착하는 것으로 동작을 인식시킬 수 있으며 동시에 그 수를 최적화 할 수 있다.
이때 감지부가 전자태그의 위치정보를 실시간으로 추적하여 송신하면 수신부가 정보를 받아 위치값을 배열 데이터로 변환하게 되고 저장부로 이동하여 알고리즘에 의해 시스템이 인지하는 특정의 동작인지 판단부가 판단하여 제공부가 이 판정의 결과를 사용자에게 고지하고 일련의 서비스를 제공한다 이때 제공하는 서비스는 청각으로 전달되는 정보일 수도 있고 시각적인 정보일 수도 있으며 둘 다 포함할 수 있다.
이때 변환되는 배열 데이터를 예를 들어 설명하면 사용자가 양 손목에 각각 LH01 RH01을 착용하고 양 무릎에 각각 LL01 RL01을 착용하여 총 4개의 전자태그를 부착하고 DR01이 헤드에 부착된 드라이버로 골프스윙을 수행할 때 셋포지션의 경우, xy좌표상에서 LL01 RL01이 상호간 거리를 x축으로 30cm 형성하고 또한 LH01 RH01이 상호간 거리를 x축으로 5cm 이하로 형성하면서 LL01 RL01 사이에 위치하게 되며 동시에 4개의 태그가 모두 30cm 이내의 y축 수치를 가지는 배열 데이터를 만들게 되며 이를 xz좌표상에서 보면 LL01 RL01은 기준 바닥면으로부터 z축으로 동일하게 40cm에 위치하고 LH01와 RH01의 위치는 z축에서 둘다 LL01 RL01보다 높은 z값을 가지면서 상호간 거리를 5cm 이내로 위치한 배열 데이터를 만들게 된다. 이러한 xy평면, xz평면에서 추출되는 배열 데이터는 어드레스 동작에서 팔로우스루로 이루어지는 연속적인 동작의 시간축에 따라 다른 형상과 패턴으로 연속적으로 생성된다.
이때 시스템의 알고리즘은 연속적으로 생성된 배열 데이터를 연산하여 사용자의 움직임을 판정하게 되는데 예를 들면 xy좌표상에서 LL01 RL01이 가지는 상호간 x축거리 30cm 그리고 지면으로부터의 높이인 z축 40cm 배열은 사용자가 발을 딛은 상태에서 무릎을 통상의 어깨넓이 간격 수치만큼 벌린 것으로 인식할 수 있으며 동시에 LH01 RH01 이 상호간 x축거리 5cm이하, z축거리 5cm 로 형성되어 양 손목이 서로 근접해 있음을 알 수 있고 무릎에 위치한 LL01 RL01과 연관지어 볼때 z축으로 30cm정도 높은 수치를 형성하므로 양 손목의 태그가 무릎에서 30cm 위인 통상적인 허리 높이 정도에 위치함을 파악할 수 있으며 결과적으로 LL01 RL01 LH01 RH01의 위치가 이루는 이러한 배열 데이터는 골프스윙의 어드레스 동작 외에는 통상적으로 알려진 동작이 없으므로 시스템은 이 자세를 골프스윙의 어드레스 자세로 판정할 수 있고 이를 자세연산이라 한다.
일단 골프스윙의 어드레스 자세로 판정되고 나면 시스템은 골프스윙 동작의 통상적인 후속 동작을 집중적으로 연산하는 동작연산으로 전환하게 되며 동작연산은 시스템이 인식한 특정동작에 해당하는 복수의 목표포인트 들을 저장부로부터 추출하여 상기 3차원공간 상에 배치하고 전자태그로부터 추출된 배열 데이터의 궤적과 비교하는 연산을 말한다. 이때 궤적의 비교는 동작이 수행된 시간축에 따라 이루어 진다. 예를 들면 동작이 수행된 시간축에 따라 LH01 RH01이 초기 위치에서 그 동작의 연장선상에 위치한 목표포인트 P01 P02를 지나 회전하여 P03에 도달하는 배열 데이터를 연속적으로 생성하고 드라이버에 부착된 전자태그 DR01이 최종적으로 목표포인트 P04에 도달하면 시스템이 이를 연산하여 목표한 골프스윙의 팔로우스루가 이루어진 동작으로 인식할 수 있다. (도 4-3)
이때 완성도 측정을 위해서 시스템은 상기 목표포인트 주변에 주변포인트를 지정 할 수 있다. 예를 들어 사용자의 양쪽 손목에 부착된 전자태그 LH01 RH01 가 시간축에 따라 목표포인트 P01을 정확히 지났으나 이후 목표포인트 P02의 주변포인트 P02-1를 지나게 되면 해당 목표포인트에 주어진 점수에서 일정비율 감해진 점수를 시스템에 반영하게 되며 시스템은 그에 따라 전체 수행된 동작의 점수를 산출하고 사용자에게 해당 완성도를 제공하게 된다. 이러한 주변포인트는 모든 목표포인트 주변에 형성되어 있다.
동작연산을 통해 산출하는 해당 동작의 완성도는 매 회당 100점이며 사용된 목표포인트 개수 p(n)로 나누어 각 포인트의 점수를 배정하게 된다. 목표포인트 주위에 위치한 주변포인트들은 목표포인트의 점수의 50%로 배정될 수 있다. 일정 점수 이하인 경우 동작이 수행되지 않은 것으로 시스템이 판정한다.
상기 골프스윙의 예를 들면 사용자가 최초 골프스윙의 어드레스 자세를 취할 때 시스템이 자세연산을 통하여 그 명칭을 ‘골프스윙 수행’을 고지하고 이어서 팔로우스루가 완성되면 ‘90퍼센트의 완성도입니다, 왼쪽 팔의 팔로우스루 동작에서 10점이 감점되었습니다’ 와 같은 청각적 정보 또는 디스플레이상에 표현되는 신체 일러스트 같은 시각적 정보로 전달받게 된다.
사용자가 수행한 동작으로부터 추출한 배열 데이터가 자세연산을 통해 통상의 알려진 동작 중 하나로 판정되지 않으면 시스템은 이 동작이 시스템에 의해 인식되지 않음을 고지하고 동작을 등록하는 신규동작등록 서비스를 제공하게 되며 사용자는 이를 통해 해당 동작의 궤적, 목표포인트, 이름, 동작의 완성도 등을 시스템에 입력할 수 있다.
신규동작등록 서비스는 단말기 상에 위치한 어플리케이션에서 수행될 수도 있고 시스템과 연동하는 사용자의 스마트폰일 수도 있다. 수행된 동작이 시스템의 알고리즘으로 판정 되지 않을때 신규동작등록 서비스가 활성화 되며 사용자가 해당 동작을 연속적으로 수행하면 전자태그가 위치정보를 가상의 3차원 공간상에 남겨 배열 데이터를 완성하게 되며 그 데이터를 기반으로 목표포인트들을 지정하게 된다.
이상과 같은 본 발명의 실시예는 골프스윙 동작을 주로 예시하여 설명하였으나 다른 동작에 대해서도 동일한 방식으로 움직임을 감지하고 배열 데이터를 추출하여 사용자의 동작을 연산하고 그 동작이 통상적으로 알려진 동작인지 판정하며 해당동작의 완성도를 평가할 수 있다. 이러한 알고리즘은 프로그램 개발자와 전문 트레이너의 협업으로 전문화 고도화할 수 있다.
Claims (1)
- 사용자의 신체 또는 신체와 접촉되어 있는 도구에 부착된 복수(n)의 전자태그로부터 신체 각 부분의 연속적인 움직임을 감지하고, 소정의 알고리즘으로써 그 움직임의 위치값을 배열하고 분석하여 특정한 동작으로 인식하는 과정을 통해, 그 동작의 판정 여부를 사용자에게 고지하고 판정에 따라 일련의 서비스를 제공하며 네트워크상에 실시간으로 그 움직임을 공유 소통하는 UWB기반의 RTLS기술을 이용한 사용자 동작 자동인식 및 기록 시스템.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200152123A KR20220065520A (ko) | 2020-11-13 | 2020-11-13 | Uwb기반의 rtls기술을 이용한 사용자 동작 자동인식 및 기록 시스템 그리고 그 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200152123A KR20220065520A (ko) | 2020-11-13 | 2020-11-13 | Uwb기반의 rtls기술을 이용한 사용자 동작 자동인식 및 기록 시스템 그리고 그 방법 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20220065520A true KR20220065520A (ko) | 2022-05-20 |
Family
ID=81798550
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020200152123A KR20220065520A (ko) | 2020-11-13 | 2020-11-13 | Uwb기반의 rtls기술을 이용한 사용자 동작 자동인식 및 기록 시스템 그리고 그 방법 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20220065520A (ko) |
-
2020
- 2020-11-13 KR KR1020200152123A patent/KR20220065520A/ko unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10314536B2 (en) | Method and system for delivering biomechanical feedback to human and object motion | |
TWI603294B (zh) | 基於影像的動作分析系統與方法 | |
JP5356690B2 (ja) | ユーザの身体運動の範囲を追跡するための方法、システム、およびプログラム | |
US7457439B1 (en) | System and method for motion capture | |
JP6973388B2 (ja) | 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム | |
CN112464918B (zh) | 健身动作纠正方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
CN108096807A (zh) | 一种运动数据监测方法和系统 | |
KR20200074609A (ko) | 홈 트레이닝 제공 방법 및 시스템 | |
US12029941B2 (en) | Integrated sports training | |
KR101931784B1 (ko) | 복수의 사용자 대결 구도의 가상 피트니스 시스템 | |
CN104126185A (zh) | 疲劳指数及其用途 | |
CN101489481A (zh) | 健康管理设备 | |
KR20220028654A (ko) | 미러 디스플레이를 이용하여 태권도 동작 코칭 서비스를 제공하는 장치 및 방법 | |
JP7008342B2 (ja) | 運動評価システム | |
KR20180058139A (ko) | 스마트 헬스 서비스 시스템 및 스마트 헬스 서비스 방법 | |
WO2022034771A1 (ja) | プログラム、方法、情報処理装置 | |
US20160153777A1 (en) | Movement-trace sensing system and motion model constructing method by using the same | |
WO2013084031A1 (en) | System for motion tracking and comparison | |
JP6525180B1 (ja) | 対象数特定装置 | |
KR20220065520A (ko) | Uwb기반의 rtls기술을 이용한 사용자 동작 자동인식 및 기록 시스템 그리고 그 방법 | |
JP6525179B1 (ja) | 行動推定装置 | |
JP7482471B2 (ja) | 学習モデルの生成方法 | |
KR102671307B1 (ko) | 골프 스윙 분석 장치, 골프 스윙 분석 방법 및 기록매체에 저장된 프로그램 | |
KR102613638B1 (ko) | 단말에 설치된 어플리케이션 기반의 건강관리 시스템 및 방법 | |
Perini | Feasibility of Mobile Phone-Based 2D Human Pose Estimation for Golf: An analysis of the golf swing focusing on selected joint angles |