KR20230061876A - 모션인식 기반의 운동관리시스템 및 운동관리방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 모션인식 기반의 운동관리시스템 및 운동관리방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 모션인식을 통한 운동 자세 감지 기능을 기반으로 사용자가 트레이너와 소통하여 운동 자세에 대한 피드백을 수신하고 운동 방향 개선 기능이 제공되며, 축적된 운동 데이터베이스 기반으로 운동 콘텐츠 제공과 운동 이력의 조회가 가능하며 사용자와 트레이너 간의 매칭을 통한 운동 코칭 최적화가 가능한 기술에 관한 것이다.
본 발명에 따른 모션인식 기반의 운동관리시스템은 모션인식모듈과 사용자 인증수단이 구비되어 사용자의 제1신체데이터, 제2신체데이터, 모션인식 영상데이터, 인바디 측정데이터를 수집하는 사용자 단말기; 사용자의 운동상태를 판독하여 운동수행 판독데이터를 생성하는 운동데이터 분석모듈, 운동수행 피드백데이터를 상기 사용자 단말기에 전송하는 운동수행 피드백 전송모듈, 운동수행 피드백데이터를 실시간으로 수집하고 저장하는 DB모듈이 포함된 운동분석서버; 상기 사용자의 운동수행을 분석하여 운동수행 피드백데이터를 생성하고 상기 운동분석서버로 전송하는 트레이너 단말기;로 구성되는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명에 따른 모션인식 기반의 운동관리방법은 사용자 단말기(100)의 유효성을 검증하는 사용자 식별단계; 사용자의 신체데이터와 운동 수행 상태 데이터가 수집되는 사용자 데이터 수집단계; 제1신체데이터, 제2신체데이터, 모션인식 영상데이터, 인바디 측정데이터를 운동분석서버로 전송하는 사용자 데이터 전송단계; 사용자의 운동상태를 판독하여 운동수행 판독데이터를 생성하는 운동데이터 분석단계; 상기 운동수행 판독데이터와 운동수행 피드백데이터를 상기 사용자 단말기로 전송하는 운동수행 피드백 전송단계;가 포함되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 모션인식 기반의 운동관리시스템은 모션인식모듈과 사용자 인증수단이 구비되어 사용자의 제1신체데이터, 제2신체데이터, 모션인식 영상데이터, 인바디 측정데이터를 수집하는 사용자 단말기; 사용자의 운동상태를 판독하여 운동수행 판독데이터를 생성하는 운동데이터 분석모듈, 운동수행 피드백데이터를 상기 사용자 단말기에 전송하는 운동수행 피드백 전송모듈, 운동수행 피드백데이터를 실시간으로 수집하고 저장하는 DB모듈이 포함된 운동분석서버; 상기 사용자의 운동수행을 분석하여 운동수행 피드백데이터를 생성하고 상기 운동분석서버로 전송하는 트레이너 단말기;로 구성되는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명에 따른 모션인식 기반의 운동관리방법은 사용자 단말기(100)의 유효성을 검증하는 사용자 식별단계; 사용자의 신체데이터와 운동 수행 상태 데이터가 수집되는 사용자 데이터 수집단계; 제1신체데이터, 제2신체데이터, 모션인식 영상데이터, 인바디 측정데이터를 운동분석서버로 전송하는 사용자 데이터 전송단계; 사용자의 운동상태를 판독하여 운동수행 판독데이터를 생성하는 운동데이터 분석단계; 상기 운동수행 판독데이터와 운동수행 피드백데이터를 상기 사용자 단말기로 전송하는 운동수행 피드백 전송단계;가 포함되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 모션인식 기반의 운동관리시스템 및 운동관리방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 모션인식을 통한 운동 자세 감지 기능을 기반으로 사용자가 트레이너와 소통하여 운동 자세에 대한 피드백을 수신하고 운동 방향 개선 기능이 제공되며, 축적된 운동 데이터베이스 기반으로 운동 콘텐츠 제공과 운동 이력의 조회가 가능하며 사용자와 트레이너 간의 매칭을 통한 운동 코칭 최적화가 가능한 기술에 관한 것이다.
코로나19로 인하여 지자체에서 체육시설, 체력단련장, 실내체육시설 및 기타 체육시설 등에 운영 중단을 권고하거나 임시 휴관에 대한 행정조치를 시행함으로써 홈트레이닝에 대한 관심도가 급증하고 있다. 이에 따라 홈트레이닝 관련 어플리케이션과 시스템에 대한 다양한 기술 개발이 진행되고 있다.
이와 유사한 선행기술에는 대한민국 등록특허공보 제10-1975056호 (2019.04.26.) ‘사용자 맞춤형 트레이닝 시스템 및 이의 트레이닝 서비스 제공 방법’이 있다. 상기 선행기술에서는 사용자의 동작을 센싱하는 센서부, 상기 트레이닝을 위한 프로그램이 저장된 메모리 및 상기 메모리에 저장된 프로그램을 실행시키는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 상기 프로그램을 실행시킴에 따라, 상기 센싱된 사용자의 동작에 대응되는 좌표를 획득하고, 상기 좌표를 기반으로 생성된 신체 정보에 기초하여 사용자의 동작을 기 저장된 오류 동작과 비교하며, 상기 비교 결과 상기 사용자의 동작이 잘못된 동작에 해당하는 오류 동작에 해당되는 경우, 사용자의 오류 동작이 발생한 원인을 분석하기 위하여, 사용자의 특정 신체 부위에서의 이상 여부를 판별하기 위한 미리 저장된 동작 데이터 세트를 제공하고, 상기 센서부가 상기 동작 데이터 세트에 대응되는 사용자의 동작을 센싱하면, 상기 센싱된 사용자의 동작을 교정하기 위하여 상기 사용자의 동작을 분석한 결과에 대응되는 트레이닝 세트를 제공하는 기술을 개시한 바 있다.
다른 선행기술에는 대한민국 등록특허공보 제10-1687252호 (2016.12.12.) ‘맞춤형 개인 트레이닝 관리 시스템 및 방법’이 있다. 상기 선행기술에서는 트레이너의 트레이닝 방법에 관한 정보, 사용자의 사용자 정보, 사용자의 운동량 분석 정보를 등록 관리하고, 상기 사용자 정보에 매칭되는 트레이너의 트레이닝 방법에 관한 정보를 분석하여 사용자별 맞춤형 트레이닝 플랜 정보를 생성 등록 관리하는 클라우드 서버와; 트레이너의 트레이닝 방법에 관한 정보를 상기 클라우드 서버로 업로드하는 트레이너 단말기와; 사용자가 자신이 실제 섭취한 음식과 자신의 몸무게, 선호운동, 몸무게, 선호 운동 강도, 운동부위, 개인의 질병 유무, 선호 운동강도, 운동 가능 빈도, 알레르기 유무, 운동장소, 체지방, 운동시간, 생활습관, 운동이 부족한 신체부위 및 신체 상태필요 정보 등의 사용자 정보를 상기 클라우드 서버로 전송하고, 상기 클라우드 서버로부터 맞춤형 트레이닝 플랜 정보를 로딩 받아 맞춤형 트레이닝 플랜에 따라 트레이닝이 이루어지는지를 비교하고 운동량 분석 정보를 생성하여 상기 클라우드 서버로 전송하는 사용자 단말기 또는 운동기구에 부착되는 기기부착형 단말기;로 구성되는 기술을 개시한 바 있다.
또 다른 선행기술에는 대한민국 등록특허공보 제10-1495044호 (2015.02.13.) ‘사용자 운동 패턴을 이용한 모션 인식 기반의 운동 시스템 및 방법’이 있다. 상기 선행기술에서는 사용자 운동 패턴 획득 및 운동 콘텐츠 실행 시에 사용자의 모션을 인식하는 모션 인식 모듈; 상기 모션 인식 모듈이 획득한 상기 사용자 운동 패턴에 대응하는 운동 콘텐츠를 설정하는 운동 콘텐츠 설정 모듈; 상기 사용자 운동 패턴 및 상기 운동 콘텐츠를 저장하는 저장 모듈; 및 상기 저장 모듈에 저장된 운동 콘텐츠를 실행하는 운동 콘텐츠 실행 모듈을 포함하고, 상기 저장 모듈은, 상기 모션 인식 모듈을 통해 인식되는 상기 사용자의 모션을 상기 운동 콘텐츠로 생성하여 저장하는 기술을 개시한 바 있다.
그러나 전술한 선행기술들에서는 모션인식을 통한 운동 자세 감지 기능을 기반으로 사용자가 트레이너와 소통하여 운동 자세에 대한 피드백을 수신하고 운동 방향 개선 기능이 제공되지 못하였다. 또한, 축적된 데이터베이스 기반으로 운동 콘텐츠 제공이 가능하고 운동 이력의 조회가 가능하며 사용자와 트레이너 간의 매칭을 통한 운동 코칭 최적화가 가능한 기술을 제안하지는 못하였다.
본 발명은 상기한 발명의 배경으로부터 요구되는 기술적 필요성을 충족하는 것을 목적으로 한다. 구체적으로, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 기술의 문제점을 해결하고 제안점을 극복하기 위하여 안출된 것으로서, 모션인식을 통한 운동 자세 감지 기능을 기반으로 사용자가 트레이너와 소통하여 운동 자세에 대한 피드백 수신 기능을 제공하고, 운동 방향 개선 기능을 제공하며, 축적된 운동 데이터베이스 기반으로 운동 콘텐츠를 제공하고, 운동 이력의 실시간 조회를 통하여 사용자와 트레이너 간의 매칭을 통한 운동 코칭 최적화 기능을 제공하는 것에 목적이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 모션인식 기반의 운동관리시스템은 모션인식모듈과 사용자 인증수단이 구비되어 사용자의 제1신체데이터, 제2신체데이터, 모션인식 영상데이터, 인바디 측정데이터를 수집하는 사용자 단말기; 사용자의 운동상태를 판독하여 운동수행 판독데이터를 생성하는 운동데이터 분석모듈, 운동수행 피드백데이터를 상기 사용자 단말기에 전송하는 운동수행 피드백 전송모듈, 운동수행 피드백데이터를 실시간으로 수집하고 저장하는 DB모듈이 포함된 운동분석서버; 상기 사용자의 운동수행을 분석하여 운동수행 피드백데이터를 생성하고 상기 운동분석서버로 전송하는 트레이너 단말기;로 구성되는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명에 따른 모션인식 기반의 운동관리방법은 사용자 단말기(100)의 유효성을 검증하는 사용자 식별단계; 사용자의 신체데이터와 운동 수행 상태 데이터가 수집되는 사용자 데이터 수집단계; 제1신체데이터, 제2신체데이터, 모션인식 영상데이터, 인바디 측정데이터를 운동분석서버로 전송하는 사용자 데이터 전송단계; 사용자의 운동상태를 판독하여 운동수행 판독데이터를 생성하는 운동데이터 분석단계; 상기 운동수행 판독데이터와 운동수행 피드백데이터를 상기 사용자 단말기로 전송하는 운동수행 피드백 전송단계;가 포함되는 것을 특징으로 한다.
이상과 같이 본 발명은 모션인식을 통한 운동 자세 감지 기능을 기반으로 사용자가 트레이너와 소통하여 운동 자세에 대한 피드백 수신 기능을 제공하는 효과가 있고, 운동 방향 개선 기능을 제공하는 효과가 있으며, 축적된 운동 데이터베이스 기반으로 운동 콘텐츠를 제공하는 효과가 있고, 운동 이력의 실시간 조회를 통하여 사용자와 트레이너 간의 매칭을 통한 운동 코칭 최적화 기능을 제공하는 효과가 있다.
보다 상세하게는 제1신체데이터는 사용자의 성별, 나이, 키, 몸무게 등을 의미하는 것으로 사전에 실측하여 스마트폰과 같은 사용자 단말기 상에 입력된 것이고, 제2신체데이터는 사용자 체형 사진 스틸컷을 의미하는 것으로 사용자 단말기로 촬영되어 입력된 것이며, 인바디 측정데이터는 병원, 헬스장 등에 있는 전문가용 인바디 측정장비 또는 가정용 체중계 형태로 간소화된 장비로 측정된 값을 사용자 단말기에 입력하거나 데이터 형태로 불러와서 저장시킬 수 있다.
즉, 운동데이터 비교/분석을 위한 다양한 형태의 입력데이터를 스마트폰과 같이 사람들에게 친숙한 기기 상에서 간편하게 구성하고 운동분석서버로 전송할 수 있기에 입력데이터 수집/구성이 매우 용이한 효과가 발생함.
그리고, 운동분석서버가 있다는 것은 사용자 단말기 상에서 데이터 비교/분석이 직접 이루어지지 않는 것을 의미하므로 사용자 단말기의 스펙이 낮아도 다변량 통계분석이나 전산수치해석 등에 제한 사항이 없는 효과가 있다.
또한, 사람의 신체에서 신장/수축이 가장 많이 이루어지는 부분을 관절이라고 추정할 수 있고 동작 분석을 위한 일종의 기준점이 산출되는 효과가 있다.
관절이라고 추정되는 기준점들을 연결하면 사용자의 동작 형태가 파악되므로, 특정 운동에서 요구되는 올바른 동작을 수행했는지 확인할 수 있는 효과가 있다.
사용자가 취한 동작이 올바르지 않다면 이에 대한 교정을 진행하기 위한 알람을 발생시킬 수 있는 효과가 있다.
운동 자세, 동작 등에 대한 피드백 뿐만 아니라, 사용자가 보고 따라할 수 있는 기초/기본이 되는 운동 바이블과 같은 내용의 콘텐츠를 제공해주는 효과가 있다.
사용자 인증을 통해서 개인정보 유출을 방지하면서 안전하게 운동분석서버로 접속하여 민감한 개인 정보를 운동분석서보로 전송할 수 있고, 사용자 단말기가 아닌 서버에서 데이터 분석이 이루어지므로 사용자 단말기의 스펙에 영향을 받지 않으며, 데이터 분석 결과를 사용자 단말기로 다시 전송해주기 때문에 사용자가 시간적/공간적 제약을 받지 않고 운동관리서비스를 이용할 수 있는 효과가 있다.
다양한 입력데이터를 운동분석 프로세스에 활용하여 운동분석 결과의 불확실성을 축소시킬 수 있는 효과가 있다.
사용자의 관절 부위를 보다 정량적으로 추정할 수 있는 효과가 있다.
정량적으로 추정된 관절점을 서로 연결한 것을, 올바른 운동자세인 경우의 관절점 레퍼런스와 비교하여 운동자세가 올바른지 확인하는 효과가 있다.
사용자 관절점 연결 데이터가 올바른 운동 자세인 경우의 관절점 레퍼런스와 다소 차이가 발생하면 트레이너가 직접 알려주는 행위 없이도 신속하게 사용자 측으로 안내 피드백을 제공할 수 있는 효과가 있다.
덧붙여, 트레이너 단말기도 사용자 단말기에서 언급한 동일한 효과가 발생한다.
본 발명의 기술적 효과들은 이상에서 언급한 기술적 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 청구범위의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모션인식 기반의 운동관리시스템의 기술 요소 구성도;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말기와 트레이너 단말기의 세부 기술 요소 구성도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모션인식 기반의 운동관리시스템을 구성하는 운동분석서버의 세부 기술 요소 구성도;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 관절 연결관계 분석데이터의 예시도;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 모션인식 기반의 운동관리시스템을 이용한 운동관리방법에 대한 실시 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말기와 트레이너 단말기의 세부 기술 요소 구성도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모션인식 기반의 운동관리시스템을 구성하는 운동분석서버의 세부 기술 요소 구성도;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 관절 연결관계 분석데이터의 예시도;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 모션인식 기반의 운동관리시스템을 이용한 운동관리방법에 대한 실시 흐름도이다.
이하에서는, 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하 기로 한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모션인식 기반의 운동관리시스템(10)의 기술 구성 요소를 도식화한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 모션인식 기반의 운동관리시스템(10)은 사용자 단말기(100), 운동분석서버(200), 트레이너 단말기(300), 통신망(N)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 상기 통신망(N)은 유무선 통신망이나 이동 통신망으로 구비되어 복수 개의 사용자 단말기(100)와 적어도 하나 이상의 운동분석서버(200) 및 트레이너 단말기(300) 간의 상호 데이터 통신이 가능하도록 처리하는 단일 또는 복합의 통신망으로 구비된다.
상기 사용자 단말기(100)와 트레이너 단말기(300)는 각각 상기 통신망(N)을 통하여 상기 운동분석서버(200)에 접속하기 위한 장치로, 복수의 사용자와 트레이너들이 각각 사용하는 스마트폰, 노트북, 태블릿PC, PDA, 기타 스마트디바이스와 같은 휴대가 가능한 휴대기기뿐만 아니라, 데스크탑 컴퓨터나 워크스테이션과 같이 응용프로그램이 설치되어 작동되고 유무선 통신이 가능한 수단이 포함되는 방식이면 활용이 가능하다.
즉, 사용자 단말기(100)와 트레이너 단말기(300)는 각각 웹브라우저 또는 어플리케이션 형태의 응용프로그램을 이용하여 운동분석서버(200)에 접속할 수 있는 형태인 것이 바람직하다.
상기 사용자 단말기(100)는 운동분석 서비스 어플리케이션이 설치되되되, 상기 운동분석 서비스 어플리케이션에서 구현된 문진표 상에서 사용자 측으로부터 입력받은 사용자의 성별, 나이, 키, 몸무게 중 적어도 하나 이상이 포함되는 제1신체데이터(a)와, 상기 사용자 단말기(100)에 구비된 모션인식모듈(110)로부터 취득된 사용자 신체 상태를 전면부, 좌측면부, 우측면부, 후면부 중 적어도 하나 이상의 방향에서 촬영한 신체이미지가 포함되는 제2신체데이터(b)와 사용자가 운동 수행 중인 상태에 대한 모션인식 영상데이터(c)를 상기 운동분석서버(200)로 전송한다. 또한, 상기 사용자 단말기(100)에 구현된 상기 운동분석 서비스 어플리케이션은 인바디 측정 서비스 어플리케이션에서 생성된 인바디 측정데이터(d)와 연동되어 상기 제1신체데이터에 추가시킬 수도 있는 것이 바람직하다.
그리고 상기 모션인식모듈(110)은 스테레오 방식(stereo type), ToF 방식(time of flight type), 구조패턴 방식(structured pattern) 중 어느 하나 이상의 방식이 조합된 3차원 깊이카메라(3D depth camera)로 모션인식 영상데이터를 수집하는 것이 바람직하다. 그러나 전술한 방식에 한정해서 상기 모션인식 영상데이터를 수집하는 것은 아니며, RGB데이터 또는 깊이데이터 중 적어도 어느 하나 이상을 수집할 수 있는 방식이면 모션인식모듈(110)로 활용하는 것이 바람직하다다.
도 2는 사용자 단말기(100)와 트레이너 단말기(300)의 세부 기술 구성요소를 도식화한 구성도이다.
도 2를 참조하면, 상기 사용자 단말기(100)와 트레이너 단말기(300)에는 각각 사용자 인증수단(120)과 트레이너 인증수단(310)이 더 포함되는 것을 특징으로 한다. 즉, 상기 사용자 인증수단(120)에는 사용자 ID정보와 사용자 인적정보가 입력되고 상기 트레이너 인증수단(310)에는 트레이너 ID정보와 트레이너 인적정보가 입력되어 상기 운동분석서버(200)에 접속하는 것이 유효한 ID인지 확인하는 로그인 관리 기능을 수행한다.
상기 사용자 인증수단(120)에는 사용자 패스워드입력모듈(121), 사용자 지문인식모듈(122), 홍채인식모듈(123), 음성인식모듈(124), 얼굴인식모듈(125), 정맥인식모듈(126)로 더 구성되고, 상기 트레이너 인증수단(310)에도 동일한 구성의 트레이너 패스워드입력모듈(311), 트레이너 지문인식모듈(312), 트레이너 홍채인식모듈(313), 트레이너 음성인식모듈(314), 트레이너 얼굴인식모듈(315), 트레이너 정맥인식모듈(316)이 더 구성되어 있으며, 적어도 어느 하나 이상이 조합된 형태로 사용자와 트레이너에 대한 로그인 관리를 수행하고, 상기 운동분석서버(200)의 접속 권한과 사용 권한을 부여하는 기능을 수행하는 것을 특징으로 한다. 상기 사용자 인증수단(120)과 상기 트레이너 인증수단(310)을 통해서 로그인이 이루어진 사용자와 트레이너에 한정하여 개인정보인 상기 제1신체데이터(a), 제2신체데이터(b), 모션인식 영상데이터(c), 인바디 측정데이터(d) 중 적어도 하나 이상의 데이터에 접근할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모션인식 기반의 운동관리시스템(10)을 구성하는 운동분석서버(200)의 세부 기술 구성요소를 도시한 세부 구성도이다.
도 3을 참조하면, 상기 운동분석서버(200)는 상기 사용자 단말기(100)로부터 수집된 제1신체데이터(a), 제2신체데이터(b), 모션인식 영상데이터(c), 인바디 측정데이터(d)를 기반으로 사용자의 운동상태를 판독하여 운동수행 판독데이터(e)를 생성하는 운동데이터 분석모듈(210);과 상기 운동데이터 분석모듈(210)에서 분석된 운동수행 판독데이터(e)와 트레이너 단말기(300) 측에서 입력된 운동수행 피드백데이터(f)를 상기 사용자 단말기(100)에 전송하는 운동수행 피드백 전송모듈(220);과, 상기 제1신체데이터(a), 제2신체데이터(b), 모션인식 영상데이터(c), 운동수행 판독데이터(e), 운동수행 피드백데이터(f)를 실시간으로 수집하여 시계열적인 순서로 저장시키고 데이터베이스화하는 DB모듈(230);로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 운동데이터 분석모듈(210)은 상기 사용자 단말기로(100) 수집된 모션인식 영상데이터(c)에서 사용자 신체의 관절을 기준점으로 하는 관절 연결관계 분석데이터(g)를 더 생성할 수 있다.
보다 상세하게는 운동 수행과 직접적으로 연관되는 사용자 신체의 목, 어깨, 팔꿈치, 손목, 고관절, 무릎, 발목 등에 대한 주요 운동 관절별로 관절점(x)을 판독한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 관절 연결관계 분석데이터(g)의 예시도이다. 이를 참조하여 상술하면, 도 4에 도시한 바와 같이 관절 연결관계 분석데이터(g)를 생성함으로써 후술할 관절 연결관계 기준데이터(h)와 상호 비교시키거나 트레이너가 직접 육안으로 상기 관절 연결관계 분석데이터(g)를 확인함으로써 사용자의 운동 자세 분석을 직관적으로 수행할 수 있는 특징이 있다.
도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 모션인식 기반의 운동관리시스템(10)을 구성하는 운동데이터 분석모듈(210)의 세부 기술 구성요소를 상술하면 다음과 같다.
상기 운동데이터 분석모듈(210)은 운동관절 특정부(211), 운동자세 판독부(212), 운동자세 교정부(213)를 더 포함할 수 있다.
상기 운동관절 특정부(211)는 사용자 단말기(100)의 모션인식모듈(110)로부터 수신되는 제2신체데이터(b)와 모션인식 영상데이터(c)를 기반으로 사용자의 신체를 복수 개의 부분으로 분류하고, 상기 분류된 부분의 중심점에 관절점(x)을 위치시키고, 상기 관절점(x)을 상호 연결하여 사용자의 관절 형태를 특정한다.
상기 운동자세 판독부(212)는 상기 관절점(x) 간의 상호 연결 상태를 판독함으로써 사용자가 적합한 운동 자세를 취하고 있는지 확인할 수 있다. 일 실시예로, 사용자가 스쿼트 운동을 수행하는 경우에, 고관절과 무릎의 가동범위, 팔꿈치와 손목의 위치 및 형태를 판독함으로써 해당 운동 자세가 하체에 적합한 운동 부하를 야기하여 근육에 적합한 자극을 줄 수 있는지 판독할 수 있는 것이다.
상기 운동자세 교정부(213)는 사용자가 수행하는 운동 종류에 따라 적합한 운동 자세에 대한 관절 연결관계 기준데이터(h)를 상기 DB모듈(230)에서 호출하여, 상기 운동자세 판독부(212)에서 실시간으로 판독된 현재 사용자의 운동 자세에 대한 관절 연결관계 분석데이터(g)와 상호 비교하여 사용자의 현재 운동 자세가 오차 범위를 넘어서는 경우, 올바른 운동 자세를 취하여 상기 관절 연결 상태가 올바르게 배치될 수 있도록 즉, 상기 관절별로 발생한 오차범위를 수정하기 위한 운동자세 요청신호데이터(i)를 생성하여 사용자 단말기(100) 전송할 수 있는 특징이 있다.
상기 DB모듈(230)은 상기 제1신체데이터(a), 제2신체데이터(b), 모션인식 영상데이터(c), 인바디 측정데이터(d), 운동수행 판독데이터(e), 운동수행 피드백데이터(f), 관절 연결관계 분석데이터(g), 관절 연결관계 기준데이터(h), 운동자세 요청신호데이터(i)가 발생되면, 실시간으로 수집하여 시계열적인 순서로 저장시키는 기능을 수행할 뿐만 아니라, 사용자 단말기(100)로 맞춤형 트레이닝 서비스를 제공하기 위한 콘텐츠인 교육용 영상데이터(j)가 더 저장되어 있는 것을 특징으로 한다.
보다 상세하게는, 상기 DB모듈(230)에 운동 종목별, 운동 기구별, 신체 부위별, 운동 목적별로 분류된 교육용 영상데이터(j)가 저장되어 있어서, 상기 사용자 단말기(100)로 제공할 수 있다.
즉, 사용자가 상기 사용자 단말기(100)를 통해 출력된 상기 교육용 영상데이터(j)를 사용자가 시청하면서 운동 동작과 자세를 모방하고 이를 상기 사용자 단말기(100)의 모션인식모듈(110)에서 모션인식 영상데이터(c) 형태로 수집한 후 상기 운동분석서버(200)로 전송하면, 상기 운동데이터 분석모듈(210)에서 사용자의 운동상태를 판독할 수 있다.
또한, 트레이너가 트레이너 단말기(300)를 통해서 운동분석서버(200)로 접속하여 상기 모션인식 영상데이터(c)를 호출하여 사용자의 운동 수행 상태를 확인함과 동시에 사용자의 운동 방법에 대한 피드백 내용이 내재된 운동수행 피드백데이터(f)를 상기 DB모듈(230)로 전송하면, 사용자는 상기 사용자 단말기(100)에서 운동분석서버(200)로 접속하여 상기 DB모듈(230)에 저장된 운동수행 피드백데이터(f)를 호출하여 트레이너의 피드백 내용을 확인할 수 있다.
상기 피드백 내용이 내재된 운동수행 피드백데이터(f)에는 트레이너가 음성으로 지도하는 내용이 포함된 피드백 지도음성데이터(k) 또는 트레이너가 시범을 보이는 피드백 시범영상이 포함된 피드백 시범영상데이터(l) 중 적어도 어느 하나인 것이 바람직하다. 그리고 상기 피드백 지도음성데이터(k)와 피드백 시범영상데이터(l)도 전술한 데이터들과 동일하게 각각의 데이터 발생된 것이 확인되면 상기 DB모듈(230)에서 실시간으로 수집하여 시계열적인 순서로 저장시키게 된다.
전술한 본 발명의 모션인식 기반의 운동관리시스템(10)은 사용자가 정해진 기간 동안 교육용 영상데이터(j)를 시청하고, 자신의 모션인식 영상데이터(c) 운동분석서버(200)로 전송함으로써, 트레이너가 사용자의 운동 수행 상태를 실시간으로 확인할 수 있으며, 상기 모션인식 영상데이터(c)를 통하여 사용자가 정확한 운동 자세나 운동 동작으로 적합한 운동을 수행하는지를 파악하여 이에 따른 개별 사용자에 적합한 운동수행 피드백데이터(f)를 전달할 수 있는 특징이 있다.
즉, 사용자는 사용자 단말기(100)를 통신망(N)을 통하여 본 발명의 모션인식 기반의 운동관리시스템(10)에 접속함으로써, 트레이너와의 운동 수행 스케쥴을 시간과 장소에 구애받지 아니하고도 진행시킬 수 있다.
그리고 사용자는 서용자 단말기(100)를 통신망(N)을 통하여 상기 DB모듈(230)에 접속하여, 상기 DB모듈(230)에 저장된 운동 종목별, 운동 기구별, 신체 부위별, 운동 목적별로 분류된 교육용 영상데이터(j)를 조회 및 호출하고 자유롭게 운동 수행을 위한 학습을 진행할 수 있는 특징이 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 모션인식 기반의 운동관리시스템(10)을 이용한 운동관리방법에 대한 실시 흐름을 시계열적인 순서로 도시한 실시 흐름도이다.
도 6을 참조하여 상술하면 다음과 같다. 사용자가 사용자 단말기(100)에 구비된 사용자 인증수단(120)을 통하여 로그인을 수행하는 사용자 식별단계(S100)가 수행된다.
상기 사용자 식별단계(S100)는 상기 사용자 인증수단(120)에 포함된 사용자 ID정보와 사용자 인적정보를 활성화시키고 운동분석서버(200)에 접속하는 것이 유효한 ID인지 확인하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 사용자 식별단계(S100)에서는 상기 사용자가 사용자 패스워드입력모듈(121), 사용자 지문인식모듈(122), 홍채인식모듈(123), 음성인식모듈(124), 얼굴인식모듈(125), 정맥인식모듈(126) 중 적어도 어느 하나 이상의 모듈을 조합하여 이중으로 교차 검증되게 함으로써 개인정보 유출의 위험성을 최소화하고 보안이 강화된 상태에서 상기 운동분석서버(200)로 접속되도록 한다.
상기 사용자 식별단계(S100)가 수행된 이후에는 상기 사용자 단말기(100)에 구비된 모션인식모듈(110)로부터 사용자의 신체데이터와 운동 수행 상태 데이터가 수집되는 사용자 데이터 수집단계(S200);가 수행된다.
상기 사용자 데이터 수집단계(S200)는, 사용자의 성별, 나이, 키, 몸무게 중 적어도 하나 이상이 포함되는 제1신체데이터(a)를 수집하는 제1신체데이터 수집단계(S210)와, 사용자 신체 상태를 전면부, 좌측면부, 우측면부, 후면부 중 적어도 하나 이상의 방향에서 촬영한 신체이미지가 포함되는 제2신체데이터(b)를 수집하는 제2신체데이터 수집단계(S220)와, 사용자가 운동 수행 중인 상태에 대한 모션인식 영상데이터(c)를 수집하는 사용자 모션인식 영상데이터 수집단계(S230)와, 상기 사용자 단말기(100)에 내재된 인바디 측정 서비스 어플리케이션에서 생성된 인바디 측정데이터(d)를 수집하는 인바디 측정데이터 수집단계(S240)가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
상기 사용자 데이터 수집단계(S200)가 수행된 이후에는 사용자 단말기(100)에서 수집된 상기 제1신체데이터(a), 제2신체데이터(b), 모션인식 영상데이터(c), 인바디 측정데이터(d)를 운동분석서버(200)로 전송하는 사용자 데이터 전송단계(S300);가 수행된다.
상기 사용자 데이터 전송단계(S300);가 수행된 이후에는 운동데이터 분석모듈(210)이 상기 제1신체데이터(a), 제2신체데이터(b), 모션인식 영상데이터(c), 인바디 측정데이터(d)를 기반으로 사용자의 운동상태를 판독하여 운동수행 판독데이터(e)를 생성하는 운동데이터 분석단계(S400);가 수행된다.
상기 운동데이터 분석단계(S400)는 상기 운동데이터 분석모듈(210)에서 상기 사용자 단말기로(100) 수집된 모션인식 영상데이터(c)로부터 사용자 신체의 관절을 기준점으로 하되 운동 수행과 직접적으로 연관되는 사용자 신체의 목, 어깨, 팔꿈치, 손목, 무릎, 고관절, 무릎, 발목 등에 대한 주요 운동 관절별로 관절점(x)을 판독하여 관절 연결관계 분석데이터(g)를 더 생성하는 것이다.
보다 상술하면, 상기 운동데이터 분석단계(S400)는 사용자 단말기(100)의 모션인식모듈(110)로부터 수신되는 제2신체데이터(b)와 모션인식 영상데이터(c)를 기반으로 운동관절 특정부(211)에서 사용자의 신체를 복수 개의 부분으로 분류하고, 상기 분류된 부분의 중심점에 관절점(x)을 위치시키며, 상기 관절점(x)을 상호 연결하여 관절 연결관계 분석데이터(g)를 생성시켜 사용자의 관절을 특정하는 관절점 특정단계(S410)가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
상기 관절점 특정단계(S410)가 수행된 이후에는 상기 운동자세 판독부(212)에서 사용자가 적합한 운동 자세를 취하고 있는지 확인하기 위하여 상기 관절점(x) 간의 상호 연결 상태를 판독하는 관절점 판독단계(S420)가 수행된다.
상기 관절점 판독단계(S420)가 수행된 이후에는 운동자세 교정부(213)에서 사용자가 수행하는 운동 종류에 따라 적합한 운동 자세에 대한 관절 연결관계 기준데이터(h)를 DB모듈(230)에서 호출한다. 그리고 상기 운동자세 판독부(212)에서 실시간으로 판독된 현재 사용자의 운동 자세에 대한 관절 연결관계 분석데이터(g)와 상호 비교하여 사용자의 현재 운동 자세에 문제가 있는 것으로 확인되는 경우에는 올바른 운동 자세를 취하여 상기 관절점(x) 연결 상태가 올바르게 배치될 수 있도록 운동자세 요청신호데이터(i)를 생성하여 사용자 단말기(100) 전송하는 운동자세 교정단계(S430)가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
상기 운동데이터 분석단계(S400)가 수행된 이후에는 운동데이터 분석모듈(210)에서 분석된 운동수행 판독데이터(e)와 트레이너 단말기(300) 측에서 입력된 운동수행 피드백데이터(f)를 운동수행 피드백 전송모듈(220)을 통해서 상기 사용자 단말기(100)로 전송하는 운동수행 피드백 전송단계(S500);가 수행된다.
이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용, 변형 및 개작을 행하는 것이 가능할 것이다. 이에, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
N : 통신망
X : 관절점
100 : 사용자 단말기
110 : 모션인식모듈
120 : 사용자 인증수단
200 : 운동분석서버
210 : 운동데이터 분석모듈
211 : 운동관절 특정부
212 : 운동자세 판독부
213 : 운동자세 교정부
220 : 운동수행 피드백 전송모듈
230 : DB모듈
300 : 트레이너 단말기
310 : 트레이너 인증수단
X : 관절점
100 : 사용자 단말기
110 : 모션인식모듈
120 : 사용자 인증수단
200 : 운동분석서버
210 : 운동데이터 분석모듈
211 : 운동관절 특정부
212 : 운동자세 판독부
213 : 운동자세 교정부
220 : 운동수행 피드백 전송모듈
230 : DB모듈
300 : 트레이너 단말기
310 : 트레이너 인증수단
Claims (10)
- 모션인식 기반의 운동관리시스템에 있어서,
모션인식모듈(110)과 사용자 인증수단(120)이 구비되어 사용자의 제1신체데이터, 제2신체데이터, 모션인식 영상데이터, 인바디 측정데이터를 수집하는 사용자 단말기(100);
사용자의 운동상태를 판독하여 운동수행 판독데이터를 생성하는 운동데이터 분석모듈(210), 상기 사용자 단말기(100)로 운동수행 피드백데이터를 전송하는 운동수행 피드백 전송모듈(220), 운동수행 피드백데이터(f)를 실시간으로 수집하여 데이터베이스화하는 DB모듈(230)이 포함된 운동분석서버(200);
상기 운동분석서버(200)로 접속하여 상기 모션인식 영상데이터를 호출하고 운동수행 피드백데이터를 상기 운동분석서버(200)로 전송하는 트레이너 단말기(300);로 구성되는 것을 특징으로 하는 모션인식 기반의 운동관리시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 운동데이터 분석모듈(210)은 사용자의 신체를 복수 개의 부분으로 분류하여 관절점(x)을 산출하고 상기 사용자의 관절 형태를 특정하는 운동관절 특정부(211)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 모션인식 기반의 운동관리시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 운동데이터 분석모듈(210)은 사용자 신체의 관절점(x)에 대한 상호 연결 상태를 판독하여 사용자의 운동 자세가 적합한지 판단하는 운동자세 판독부(212)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 모션인식 기반의 운동관리시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 운동데이터 분석모듈(210)은 관절 연결관계 기준데이터와 사용자 운동 자세에 대한 관절 연결관계 분석데이터를 상호 비교하여 사용자의 운동 자세에 오차 범위가 발생하면 운동자세 요청신호데이터를 생성하는 운동자세 교정부(213)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 모션인식 기반의 운동관리시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 DB모듈(230)은 상기 사용자 단말기(100)로 맞춤형 트레이닝 서비스를 제공하기 위한 운동 종목별, 운동 기구별, 신체 부위별, 운동 목적별로 분류된 교육용 영상데이터가 저장된 것을 특징으로 하는 모션인식 기반의 운동관리시스템. - 모션인식 기반의 운동관리방법에 있어서,
사용자 단말기(100)의 사용자 ID정보와 사용자 인적정보를 활성화시키고 유효성을 검증하는 사용자 식별단계(S100);
상기 사용자 단말기(100)로부터 사용자의 신체데이터와 운동 수행 상태 데이터가 수집되는 사용자 데이터 수집단계(S200);
상기 사용자 단말기(100)에서 수집된 제1신체데이터, 제2신체데이터, 모션인식 영상데이터, 인바디 측정데이터를 운동분석서버(200)로 전송하는 사용자 데이터 전송단계(S300);
상기 운동분석서버(200)에서 상기 제1신체데이터, 제2신체데이터, 모션인식 영상데이터, 인바디 측정데이터를 기반으로 사용자의 운동상태를 판독하여 운동수행 판독데이터를 생성하는 운동데이터 분석단계(S400);
상기 운동수행 판독데이터와 운동수행 피드백데이터를 상기 사용자 단말기(100)로 전송하는 운동수행 피드백 전송단계(S500);가 포함되는 것을 특징으로 하는 모션인식 기반의 운동관리방법. - 제 6 항에 있어서,
상기 사용자 데이터 수집단계(S200)는, 사용자의 성별, 나이, 키, 몸무게 중 적어도 하나 이상이 포함되는 제1신체데이터를 수집하는 제1신체데이터 수집단계(S210)와, 상기 사용자 신체 상태를 전면부, 좌측면부, 우측면부, 후면부 중 적어도 하나 이상의 방향에서 촬영한 신체이미지가 포함되는 제2신체데이터를 수집하는 제2신체데이터 수집단계(S220)와, 상기 사용자의 모션인식 영상데이터를 수집하는 사용자 모션인식 영상데이터 수집단계(S230)와, 상기 사용자 단말기(100)에 내재된 인바디 측정데이터를 수집하는 인바디 측정데이터 수집단계(S240)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 모션인식 기반의 운동관리방법. - 제 6 항에 있어서,
상기 운동데이터 분석단계(S400)는 사용자의 신체를 복수 개의 부분으로 분류하여 관절점(x)을 산출하고 상기 관절점(x)을 상호 연결하여 관절 연결관계 분석데이터를 생성시켜 사용자의 관절을 특정하는 관절점 특정단계(S410)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 모션인식 기반의 운동관리방법. - 제 6 항에 있어서,
상기 운동데이터 분석단계(S400)는 사용자가 적합한 운동 자세를 취하고 있는지 확인하기 위하여 관절점(x) 간의 상호 연결 상태를 판독하는 관절점 판독단계(S420)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 모션인식 기반의 운동관리방법. - 제 6 항에 있어서,
상기 운동데이터 분석단계(S400)는 관절 연결관계 기준데이터와 관절 연결관계 분석데이터를 상호 비교하여 관절점(x) 연결 상태를 교정하기 위한 운동자세 요청신호데이터(i)를 생성하고 사용자 단말기(100)로 전송하는 운동자세 교정단계(S430)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 모션인식 기반의 운동관리방법.
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230061876A true KR20230061876A (ko) | 2023-05-09 |
Family
ID=86408300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210146581A KR20230061876A (ko) | 2021-10-29 | 2021-10-29 | 모션인식 기반의 운동관리시스템 및 운동관리방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20230061876A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102557953B1 (ko) * | 2023-03-16 | 2023-07-20 | 주식회사 케이에이씨미디어그룹 | 안무 분석 시스템 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101495044B1 (ko) | 2013-05-11 | 2015-02-25 | 계명대학교 산학협력단 | 사용자 운동 패턴을 이용한 모션 인식 기반의 운동 시스템 및 방법 |
| KR101687252B1 (ko) | 2014-11-06 | 2016-12-16 | 장재윤 | 맞춤형 개인 트레이닝 관리 시스템 및 방법 |
| KR101975056B1 (ko) | 2016-12-02 | 2019-05-07 | 한국전자통신연구원 | 사용자 맞춤형 트레이닝 시스템 및 이의 트레이닝 서비스 제공 방법 |
-
2021
- 2021-10-29 KR KR1020210146581A patent/KR20230061876A/ko unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101495044B1 (ko) | 2013-05-11 | 2015-02-25 | 계명대학교 산학협력단 | 사용자 운동 패턴을 이용한 모션 인식 기반의 운동 시스템 및 방법 |
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|---|---|---|---|---|
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