KR20230085516A

KR20230085516A - 개인 맞춤형 트레이닝 시스템 및 이를 이용한 개인 맞춤형 트레이닝 방법

Info

Publication number: KR20230085516A
Application number: KR1020210173747A
Authority: KR
Inventors: 김준영
Original assignee: 김준영
Priority date: 2021-12-07
Filing date: 2021-12-07
Publication date: 2023-06-14
Also published as: KR102641508B1

Abstract

본 발명은 개인 맞춤형 트레이닝 시스템 및 이를 이용한 개인 맞춤형 트레이닝 방법에 관한 것으로, 제1 객체에 부착되어 상기 제1 객체의 움직임 변화에 따른 제1 관성값을 감지하는 서브 센서; 제2 객체에 부착되어 상기 제2 객체의 움직임 변화에 따른 제2 관성값을 감지하는 메인 센서; 및 상기 제1 관성값을 상기 제2 관성값과 비교하여 상기 제2 객체에 대한 상기 제1 객체의 움직임을 측정하고, 측정된 움직임 정보를 기준 움직임 정보와 비교하여 사용자에게 자세 교정 정보를 제공하는 스마트 기기;를 포함함으로써, 단일 IMU 센서를 활용하여 획득할 수 없는 객체 간의 회전각을 측정함으로써 객체 간의 상대적인 움직임을 정확하게 측정할 수 있게 함과 동시에 사용자의 운동 자세를 정확하게 관리할 수 있게 한다.

Description

개인 맞춤형 트레이닝 시스템 및 이를 이용한 개인 맞춤형 트레이닝 방법{SYSTEM FOR PERSONALIZED TRANNING AND METHOD FOR PERSONALIZED TRANNING USING THE SAME}

본 발명은 개인 맞춤형 트레이닝 시스템 및 이를 이용한 개인 맞춤형 트레이닝 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 두 개의 분리된 센서를 이용하여 객체 간의 상대적인 움직임을 정확하게 측정하여 사용자의 운동 자세를 정확하게 관리할 수 있게 하는 개인 맞춤형 트레이닝 시스템 및 방법에 관한 것이다.

최근 건강 관리나 자아 실현을 위해 걷기나 조깅과 같은 단순한 운동부터 헬스, 필라테스, 요가, 및 폴댄스 등과 같은 다양한 자세를 취해야 하는 고난이도의 운동을 즐기는 사람들이 증가하고 있다.

이러한 운동은 부상 방지나 운동 효율 향상을 위해 바른 자세를 유지하면서 수행되어야 한다. 이 경우, 개인이 사진이나 동영상 등을 활용하여 바른 자세를 취하거나 유지하고 있는지에 대해서 판단하고자 시도하는 경우가 있으나, 운동 전문가가 아닌 이상 개인이 일일이 자신의 자세가 정확한지 판단하는 데는 한계가 있다.

따라서, 개인은 센터를 방문하거나 개인 교습 등을 이용하여 운동 전문가로부터 도움을 받을 수 있지만, 시간과 금전적인 여유가 허락되지 않는 경우가 많다. 더욱이, 코로나와 같은 전염병의 증가로 인해 여러 사람이 모이는 센터 등으로의 방문이 현실적으로 여의치 않거나 언택트 활동의 보편화로 운동 전문가와의 만남이 쉽지 않는 상황이 더욱 증가하고 있다.

한편, 최근에는 센싱 기술의 진화로 인해 더욱 다양하고 정밀한 정보를 측정할 수 있는 센서가 출시되고 있다. 이에, 단순히 운동량 등의 측정을 위해서 만보계 등을 활용하고 있으나, 개인의 운동 자세까지 교정하기 위한 목적으로 센서를 활용하고 있지는 못하다.

상술한 바와 같이 단순히 개인의 운동 분야뿐만 아니라 재활 치료 등을 하는 의료 분야, 육체 노동을 하는 산업 분야에까지 부상 방지 또는 건강 관리를 위해 사람 또는 사물(운동기구 등)을 포함한 객체의 움직임을 정확히 측정하고, 객체의 움직임을 활용하여 사용자의 운동 자세를 정확하게 관리할 필요성이 증가하고 있다.

대한민국공개특허 제10-2013-0016895호(2013.02.19 공개)

전술한 문제점을 해소함에 있어, 본 발명의 목적은 단일 IMU 센서를 활용하여 획득할 수 없는 객체 간의 회전각을 측정함으로써 객체 간의 상대적인 움직임을 정확하게 측정할 수 있게 함과 동시에 사용자의 운동 자세를 정확하게 관리할 수 있게 하는 개인 맞춤형 트레이닝 시스템 및 이를 이용한 개인 맞춤형 트레이닝 방법을 제공함에 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결하고자 하는 과제는 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 기술을 가지는 사람에 의하여 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 개인 맞춤형 트레이닝 시스템은, 제1 객체에 부착되어 상기 제1 객체의 움직임 변화에 따른 제1 관성값을 감지하는 서브 센서; 제2 객체에 부착되어 상기 제2 객체의 움직임 변화에 따른 제2 관성값을 감지하는 메인 센서; 및 상기 제1 관성값을 상기 제2 관성값과 비교하여 상기 제2 객체에 대한 상기 제1 객체의 움직임을 측정하고, 측정된 움직임 정보를 기준 움직임 정보와 비교하여 사용자에게 자세 교정 정보를 제공하는 스마트 기기;를 포함한다.

이 경우, 상기 서브 센서는, 상기 제1 객체의 움직임 변화에 따른 상기 제1 관성값을 감지하는 서브 센서부; 상기 제1 관성값을 상기 스마트 기기로 제공하는 서브 통신부; 및 상기 서브 센서부가 일정 주기로 상기 제1 관성값을 감지하도록 제어하는 서브 제어부;를 포함할 수 있다.

이때, 상기 메인 센서는, 상기 제2 객체의 움직임 변화에 따른 상기 제2 관성값을 감지하는 메인 센서부; 상기 제2 관성값을 상기 스마트 기기로 제공하는 메인 통신부; 및 상기 메인 센서부가 일정 주기로 상기 제2 관성값을 감지하도록 제어하는 메인 제어부;를 포함할 수 있다.

이 경우, 상기 서브 센서부와 상기 메인 센서부는, 각각 가속도 센서, 자이로 센서, 및 지자기 센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

한편, 상기 제1 객체와 상기 제2 객체는, 사용자 인체의 일 부분과 다른 부분, 사용자 인체의 일 부분과 운동 기구의 일 부분, 운동 기구의 일 부분과 사용자 인체의 일 부분, 및 하나의 운동 기구의 일 부분과 다른 부분 중 어느 하나의 조합 관계일 수 있다.

한편, 상기 스마트 기기는, 상기 제2 관성값을 기준으로 한 상기 제1 관성값의 변위로부터 상기 메인 센서에 대한 상기 서브 센서의 회전각을 측정하는 방식으로 상기 제2 객체에 대한 상기 제1 객체의 움직임을 측정하고, 상기 회전각을 상기 기준 움직임 정보에 포함된 기준 회전각과 비교하여 자세 교정 정보를 제공하도록 구성되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 개인 맞춤형 트레이닝 시스템 및 이를 이용한 개인 맞춤형 트레이닝 방법은, 제1 객체에 부착되어 상기 제1 객체의 움직임 변화에 따른 제1 관성값을 감지하는 서브 센서, 및 제2 객체에 부착되어 상기 제2 객체의 움직임 변화에 따른 제2 관성값을 감지하는 메인 센서를 포함하는 개인 맞춤형 트레이닝 시스템을 이용한 개인 맞춤형 트레이닝 방법에 있어서, 상기 서브 센서와 상기 메인 센서 각각으로부터 상기 제1 관성값과 상기 제2 관성값을 수신하는 단계; 상기 제1 관성값을 상기 제2 관성값과 비교하여 상기 제2 객체에 대한 상기 제1 객체의 움직임을 측정하는 단계; 및 측정된 움직임 정보를 기준 움직임 정보와 비교하여 사용자의 자세 교정이 필요한 경우, 비교 결과에 따른 자세 교정 정보를 출력하는 단계;를 포함한다.

이 경우, 상기 움직임을 측정하는 단계는, 상기 제2 관성값을 기준으로 한 상기 제1 관성값의 변위로부터 상기 메인 센서에 대한 상기 서브 센서의 회전각을 측정하는 방식으로 상기 제2 객체에 대한 상기 제1 객체의 움직임을 측정하도록 구성될 수 있다.

이때, 상기 비교 결과에 따른 자세 교정 정보를 출력하는 단계는, 상기 회전각을 상기 기준 움직임 정보에 포함된 기준 회전각과 비교하여 자세 교정 정보를 제공하도록 구성될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 개인 맞춤형 트레이닝 시스템 및 이를 이용한 개인 맞춤형 트레이닝 방법은 단일 IMU 센서를 활용하여 획득할 수 없는 객체 간의 회전각을 측정함으로써 객체 간의 상대적인 움직임을 정확하게 측정할 수 있게 함과 동시에 사용자의 운동 자세를 정확하게 관리할 수 있게 한다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과는 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 기술을 가지는 사람에 의하여 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인 맞춤형 트레이닝 시스템을 개략적으로 도시한 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 서브 센서를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 메인 센서를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 기기를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 개인 맞춤형 트레이닝 시스템을 구성하는 두 개의 센서가 하나의 인체의 일 부분과 다른 부분에 부착 사용되는 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인 맞춤형 트레이닝 시스템을 구성하는 두 개의 센서가 운동 기구의 일 부분과 인체의 일 부분에 부착 사용되는 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 개인 맞춤형 트레이닝 시스템을 구성하는 두 개의 센서가 하나의 운동 기구의 일 부분과 다른 부분에 부착 사용되는 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인 맞춤형 트레이닝 시스템을 구성하는 스마트 기기의 개인 맞춤형 트레이닝 동작을 예시적으로 설명하기 위한 순서도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 기기의 접속 화면을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 기기에서 구현되는 개인 맞춤형 트레이닝 정보 제공 화면을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 기기에서 구현되는 기기 연동 화면을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 기기에서 구현되는 주간 스케줄 정보 제공 화면을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 기기에서 구현되는 개인 맞춤형 자세 교정 화면을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.

본 발명에 있어 첨부된 도면은 종래 기술과의 차별성 및 명료성, 그리고 기술 파악의 편의를 위해 과장된 표현으로 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어로써, 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 기술적 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 한편, 실시예는 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적 사항에 불과하고, 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니며, 권리범위는 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술적 사상을 토대로 해석되어야 한다.

명세서 전체에서, 어떤 구성이 어떤 구성을 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 그 외 다른 구성을 제외하는 것이 아니라 다른 구성들을 더 포함할 수도 있음을 의미한다.

또한, 어떤 구성이 다른 구성에 "연결", "접속" 또는 "결합"되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결', '직접적으로 접속' 또는 '직접적으로 결합'되어 있는 경우 만이 아니라, '그 중간에 다른 구성을 개재한 채로 연결', '그 중간에 다른 구성을 개재한 채로 접속' 또는 '그 중간에 다른 구성을 개재한 채로 결합'되는 경우도 있을 수 있음을 의미한다. 반면에, 어떤 구성이 다른 구성에 "직접 연결", "직접 접속" 또는 "직접 결합"되어 있다고 할 때는, 중간에 다른 구성이 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

또한, "전", "후", "상", "하", "좌", "우", "일 단", "타 단", "양 단" 등과 같은 방향성 용어가 사용될 때 이는 개시된 도면들의 배향과 관련하여 예시적으로 사용되는 것이므로 제한적으로 해석되어서는 안 되고, "제 1", "제2"등의 용어가 사용될 때 이는 각 구성을 구별하기 위한 용어로서 제한적으로 해석되어는 안 된다.

본 발명의 실시예의 특징을 보다 명확히 설명하기 위하여, 이하의 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 사람에게 널리 알려져 있는 사항들에 관해서 자세한 설명은 생략하기로 한다. 그리고, 도면에서 실시예와 설명과 관계없는 부분에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인 맞춤형 트레이닝 시스템을 개략적으로 도시한 예시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 서브 센서를 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 메인 센서를 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 기기를 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 개인 맞춤형 트레이닝 시스템을 구성하는 두 개의 센서가 하나의 인체의 일 부분과 다른 부분에 부착 사용되는 예를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인 맞춤형 트레이닝 시스템을 구성하는 두 개의 센서가 운동 기구의 일 부분과 인체의 일 부분에 부착 사용되는 예를 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 개인 맞춤형 트레이닝 시스템을 구성하는 두 개의 센서가 하나의 운동 기구의 일 부분과 다른 부분에 부착 사용되는 예를 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인 맞춤형 트레이닝 시스템을 구성하는 스마트 기기의 개인 맞춤형 트레이닝 동작을 예시적으로 설명하기 위한 순서도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 기기의 접속 화면을 예시적으로 설명하기 위한 도면이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 기기에서 구현되는 개인 맞춤형 트레이닝 정보 제공 화면을 예시적으로 설명하기 위한 도면이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 기기에서 구현되는 기기 연동 화면을 예시적으로 설명하기 위한 도면이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 기기에서 구현되는 주간 스케줄 정보 제공 화면을 설명하기 위한 도면이며, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 기기에서 구현되는 개인 맞춤형 자세 교정 화면을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 13을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 개인 맞춤형 트레이닝 시스템(10)은 서브 센서(100), 메인 센서(200) 및 스마트 기기(300)를 포함한다. 이 경우, 본 발명의 실시예에 따른 개인 맞춤형 트레이닝 시스템(10)은 서버(400)를 더 포함할 수 있다.

상기 서브 센서(100)는 제1 객체에 부착되어 상기 제1 객체의 움직임 변화에 따른 제1 관성값을 감지하는 구성이다.

보다 구체적으로, 상기 서브 센서(100)는 서브 센서부(110), 서브 통신부(120), 및 서브 제어부(130)를 포함할 수 있다.

상기 서브 센서부(110)는 상기 제1 객체의 움직임 변화에 따른 제1 관성값을 감지하는 구성이다. 상기 서브 센서부(110)는 IMU((Inertial Measurement Unit, 관성 측정 유닛) 센서를 포함할 수 있다. 따라서, 상기 서브 센서부(110)는 IMU 센서를 구성하는 가속도 센서, 자이로 센서, 및 지자기 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 가속도, 각속도 등을 포함한 제1 관성값을 감지할 수 있다.

상기 서브 통신부(120)는 상기 제1 관성값을 상기 스마트 기기(300)로 제공하는 구성이다. 상기 서브 통신부(120)는 상기 스마트 기기(300)와의 통신을 위하여 통신 기능을 갖는 통신칩 등을 활용할 수 있고, 근거리 통신(NFC), 블루투스(Bluetooth) 통신 등을 이용할 수 있을 뿐만 아니라, 유선 통신 방식, 무선 통신망(3세대 통신(3GPP: 3rd Generation Partnership Project), 4세대통신(4G: 4th Generation(LTE)), 5세대통신(5G: 5th Generation) 통신 등)을 이용할 수도 있다.

상기 서브 제어부(130)는 상기 서브 센서부(110)와 상기 서브 통신부(120)의 전반적인 동작을 제어하는 구성이다. 보다 구체적으로, 상기 서브 제어부(130)는 상기 서브 센서부(110)가 상기 제1 관성값을 일정 주기로 감지하도록 제어하게 구성될 수 있다. 그리고, 상기 제1 관성값을 센싱하면 상기 서브 통신부(120)를 제어하여 상기 제1 관성값을 상기 스마트 기기(300)로 전송하도록 구성될 수 있다.

상기 서브 센서(100)가 부착되는 상기 제1 객체는 하나의 인체의 일 부분, 인체의 일 부분, 운동 기구의 일 부분, 및 하나의 운동 기구의 일 부분 중 어느 하나일 수 있다.

상기 서브 센서(100)는 상기 제1 객체에 부착되기 위해 끈, 밴드, 벨크로, 접착제, 집게, 고정핀, 고리 등 다양한 접착 부속물에 결합되거나 접착 부속물을 이용할 수 있다.

상기 서브 센서(100)는 상기 서브 센서부(110)의 센싱값을 토대로 수직 상하 운동 방향에 대한 이동 거리를 감지하도록 구성될 수 있다.

상기 서브 센서(100)는 내에 센서의 동작을 위한 전원 공급원, 예를 들어 배터리 등으로부터 전원을 공급받도록 구성될 수 있다

상기 서브 센서(100)는 상기 메인 센서(200)와의 동기화를 위해 상기 메인 센서(200)와 동기 신호를 송수신하여 동기화가 완료된 상태에서 상기 제1 관성값을 감지하도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 서브 센서(100)는 상기 제1 관성값의 감지 주기를 상기 메인 센서(200)와 동일한 값으로 설정할 수 있다.

상기 메인 센서(200)는 제2 객체에 부착되어 상기 제2 객체의 움직임 변화에 따른 제2 관성값을 감지하는 구성이다.

보다 구체적으로, 상기 메인 센서(200)는 메인 센서부(210), 메인 통신부(220), 및 메인 제어부(230)를 포함할 수 있다.

상기 메인 센서부(210)는 상기 제2 객체의 움직임 변화에 따른 제2 관성값을 감지하는 구성이다. 상기 메인 센서부(210)는 IMU((Inertial Measurement Unit, 관성 측정 유닛) 센서를 포함할 수 있다. 따라서, 상기 메인 센서부(210)는 IMU 센서를 구성하는 가속도 센서, 자이로 센서, 및 지자기 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 가속도, 각속도 등을 포함한 제2 관성값을 감지할 수 있다.

상기 메인 통신부(220)는 상기 제2 관성값을 상기 스마트 기기(300)로 제공하는 구성이다. 상기 메인 통신부(220)는 상기 스마트 기기(300)와의 통신을 위하여 통신 기능을 갖는 통신칩 등을 활용할 수 있고, 근거리 통신(NFC), 블루투스(Bluetooth) 통신 등을 이용할 수 있을 뿐만 아니라, 유선 통신 방식, 무선 통신망(3세대 통신(3GPP: 3rd Generation Partnership Project), 4세대통신(4G: 4th Generation(LTE)), 5세대통신(5G: 5th Generation) 통신 등)을 이용할 수도 있다.

상기 메인 제어부(230)는 상기 메인 센서부(210)와 상기 메인 통신부(220)의 전반적인 동작을 제어하는 구성이다. 보다 구체적으로, 상기 메인 제어부(230)는 상기 메인 센서부(210)가 상기 제2 관성값을 일정 주기로 감지하도록 제어하게 구성될 수 있다. 그리고, 상기 제2 관성값을 센싱하면 상기 메인 통신부(220)를 제어하여 상기 제2 관성값을 상기 스마트 기기(300)로 전송하도록 구성될 수 있다.

상기 메인 센서(200)가 부착되는 상기 제2 객체는 하나의 인체의 다른 부분, 인체의 다른 부분, 인체의 일 부분, 및 하나의 운동 기구의 다른 부분 중 어느 하나일 수 있다. 즉, 상기 제1 객체와 상기 제2 객체는, 하나의 인체의 일 부분과 다른 부분, 인체의 일 부분과 운동 기구의 일 부분, 운동 기구의 일 부분과 인체의 일 부분, 및 하나의 운동 기구의 일 부분과 다른 부분 중 어느 하나의 조합 관계일 수 있다. 상기 서브 센서(100)와 상기 메인 센서(200)가 분리 구성되고, 각각 상기 제1 객체와 상기 제2 객체에 부착된 채로 상기 제2 객체에 대한 상기 제1 객체의 움직임을 측정하도록 구성되는 것이다.

상기 메인 센서(200)는 상기 제2 객체에 부착되기 위해 끈, 밴드, 벨크로, 접착제, 집게, 고정핀, 고리 등 다양한 접착 부속물에 결합되거나 접착 부속물을 이용할 수 있다.

상기 메인 센서(200)는 상기 메인 센서부(210)의 센싱값을 토대로 수직 상하 운동 방향에 대한 이동 거리를 감지하도록 구성될 수 있다.

상기 메인 센서(200)는 내에 센서의 동작을 위한 전원 공급원, 예를 들어 배터리 등으로부터 전원을 공급받도록 구성될 수 있다.

상기 메인 센서(200)는 상기 제1 관성값의 변화량 대비 상기 제2 관성값의 변화량이 더 적은 센서인 것이 바람직하다. 즉, 상기 메인 센서(200)는 측정 정확도 향상을 위하여 상기 제1 객체에 비하여 상대적으로 움직임이 적은 상기 제2 객체에 부착 사용되는 것이 바람직하다.

상기 메인 센서(200)는 상기 서브 센서(100)와의 동기화를 위해 상기 서브 센서(100)와 동기 신호를 송수신하여 동기화가 완료된 상태에서 상기 제2 관성값을 감지하도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 메인 센서(100)는 상기 제2 관성값의 감지 주기를 상기 서브 센서(100)와 동일한 값으로 설정할 수 있다.

상기 스마트 기기(300)는 사용자와 인터렉션을 가능하게 하는 인터페이스를 포함하는 전자 단말기를 포함한다.

여기서, 전자 단말기는 예를 들어, 네트워크를 통해 원격지의 서버에 접속하거나, 타 단말 및 서버와 연결 가능한 휴대용 단말기, 웨어러블 디바이스(Wearable Device), 비접촉식 제어장치, 노트북, 랩톱(laptop) 등을 포함하고, 휴대용 단말기는 예를 들어, 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서, 스마트폰(Smart Phone), 탭(tap), 피디에이(PDA: Personal Digital Assistants)과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치를 포함할 수 있다. 또한, 웨어러블 디바이스는 예를 들어, 시계, 안경, 액세서리, 의복, 신발 등 인체에 직접 착용 가능한 타입의 정보처리장치로서, 직접 또는 다른 정보처리장치를 통해 네트워크(N)를 경유하여 원격지의 서버에 접속하거나 타 단말과 연결될 수 있다.

상기 스마트 기기(300)는 개인 맞춤형 트레이닝 기능을 제공하기 위한 애플리케이션(앱)을 활용할 수 있으며, 이러한 애플리케이션(앱)은 애플리케이션 설치 데이터를 저장 및 배포하는 외부의 상기 서버(400)를 이용하여 배포되는 애플리케이션 설치 데이터를 이용하여 설치할 수 있다.

상기 스마트 기기(300)는 상기 서브 센서(100) 및 상기 메인 센서(200)와 통신 가능하며, 사용자의 움직임에 따른 상기 제1 객체 및 상기 제2 색체의 움직임을 측정하여 사용자의 운동 자세를 정확하게 관리할 수 있는 자세 교정 정보를 제공한다.

즉, 상기 스마트 기기(300)는 상기 서브 센서(100)로부터 수신된 상기 제1 관성값을 상기 메인 센서(200)로부터 수신된 상기 제2 관성값과 비교하여 상기 제2 객체에 대한 상기 제1 객체의 움직임을 측정하고, 측정된 움직임 정보를 기준 움직임 정보와 비교하여 사용자에게 자세 교정 정보를 제공하도록 구성된다.

이 경우, 상기 스마트 기기(300)는 상기 제2 관성값을 기준으로 한 상기 제1 관성값의 변위로부터 상기 메인 센서(200)에 대한 상기 서브 센서(100)의 회전각을 측정하는 방식으로 상기 제2 객체에 대한 상기 제1 객체의 움직임을 측정하도록 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 스마트 기기(300)는 상기 제2 관성값을 이용하여 상기 메인 센서(200)로부터 중력 방향에 위치한 지면을 연결하는 라인으로 기준축을 설정할 수 있으며, 상기 서브 센서(100)로부터 수신된 상기 제1 관성값을 변위로 하여 기준축을 중심으로 하는 회전각을 측정하도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 상기 스마트 기기(300)는 별도의 분석 장치 등을 활용하지 않고도, 단일 IMU 센서를 활용하여 획득할 수 없는 객체 간의 회전각을 측정함으로써 객체 간의 상대적인 움직임을 정확하게 측정할 수 있게 한다.

아울러, 상기 스마트 기기(300)는 상기 메인 센서(200)에 대한 상기 서브 센서(100)의 회전각을 측정하는 방식으로 상기 제2 객체에 대한 상기 제1 객체의 움직임을 측정하고, 상기 회전각을 상기 기준 움직임 정보에 포함된 기준 회전각과 비교하여 자세 교정 정보를 제공하도록 구성되는 것이 더욱 바람직하다.

보다 구체적으로, 상기 스마트 기기(300)는 입출력부(310), 통신부(320), 저장부(330), 및 제어부(340)를 포함한다.

상기 입출력부(310)는 관리자로부터 입력을 수신하기 위한 입력부와, 작업의 수행 결과나 상기 스마트 기기(300)의 상태를 나타내는 정보를 표시하기 위한 출력부를 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 입출력부(310)는 관리자 입력을 수신하는 조작 패널 및 화면을 표시하는 디스플레이 패널 등을 포함할 수 있다. 상기 입력부는 키보드, 물리 버튼, 터치 스크린, 카메라 또는 마이크 등과 같이 다양한 형태의 사용자 입력을 수신할 수 있는 장치들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 출력부는 디스플레이 패널 또는 스피커 등을 포함할 수 있다.

상기 통신부(320)는 다른 디바이스 또는 네트워크와 유무선 통신을 수행할 수 있다. 이를 위해, 상기 통신부(320)는 다양한 유무선 통신 방법 중 적어도 하나를 지원하는 통신 모듈을 포함할 수 있다. 이러한 상기 통신부(320)는 다양한 통신 기법을 사용하여 통신할 수 있도록 구성될 수 있다.

상기 통신부(320)는 상기 서브 센서(100) 또는 상기 메인 센서(200)와 통신하여 상기 제1 관성값과 상기 제2 관성값을 수신하도록 구성될 수 있다. 상기 통신부(320)는 상기 서버(400)와 개인 맞춤형 트레이닝 서비스를 제공하기 위한 애플리케이션 데이터 및 앱 운용 관련 데이터들을 수신하도록 구성될 수도 있다.

상기 저장부(330)는 개인 맞춤형 트레이닝 서비스를 사용자에게 제공하기 위해 필요한 파일, 애플리케이션, 및 프로그램 등과 같은 다양한 종류의 데이터가 설치 및 저장되는 구성이다. 상기 저장부(330)는 상기 제1 관성값, 상기 제2 관성값, 및 상기 제1 관성값과 상기 제2 관성값을 이용하여 생성한 객체의 움직임 정보를 시간 흐름에 따라 누적시켜 저장하도록 구성될 수 있다. 상기 저장부(330)는 객체의 움직임을 교정하기 위한 기준 움직임 정보를 저장하도록 구성될 수도 있다.

상기 제어부(340)는 상기 스마트 기기(300)의 전체적인 동작을 제어하며, CPU 등과 같은 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 제어부(340)는 상기 입출력부(310)를 통해 수신한 관리자 입력에 대응되는 동작을 수행하도록 상기 스마트 기기(300)에 포함된 다른 구성들을 제어할 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(340)는 상기 저장부(330)에 저장된 프로그램을 실행시키거나, 상기 저장부(330)에 저장된 파일을 읽어오거나, 새로운 파일을 상기 저장부(330)에 저장할 수도 있도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 제어부(340)는 상기 저장부(330)에 저장된 데이터를 이용하거나 새로운 데이터를 상기 저장부(330)에 저장할 수 있도록 구성될 수 있고, 상기 저장부(330)에 설치된 프로그램을 실행할 수 있도록 구성될 수도 있다.

상기 제어부(340)는 상기 서브 센서(100)와 상기 메인 센서(200)로부터 상기 제1 관성값과 상기 제2 관성값을 수신하면, 상기 제1 관성값과 상기 제2 관성값 각각을 이용하여 상기 제2 객체에 대한 상기 제1 객체의 움직임을 측정할 수 있다.

이때, 상기 제어부(340)는 전술한 바와 같이 상기 제2 관성값을 이용하여 상기 메인 센서(200)로부터 중력 방향에 위치한 지면을 연결하는 라인으로 기준축을 설정할 수 있으며, 상기 서브 센서(100)로부터 수신된 상기 제1 관성값을 변위로 하여 기준축을 중심으로 하는 회전각을 측정하도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제어부(340)는 별도의 분석 장치 등을 활용하지 않고도, 단일 IMU 센서를 활용하여 획득할 수 없는 객체 간의 회전각을 측정함으로써 객체 간의 상대적인 움직임을 정확하게 측정할 수 있게 한다.

상기 제어부(340)는 상기 제1 관성값과 상기 제2 관성값에 의해 측정된 움직임 정보를 상기 저장부(330)에 저장된 기준 움직임 정보와 비교할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제어부(340)는 상기 제1 관성값과 상기 제2 관성값에 의해 측정된 상기 회전각을 상기 기준 움직임 정보에 포함된 기준 회전각과 비교하여 자세 교정 정보를 제공하도록 구성될 수 있다. 여기서, 상기 제어부(340)는 측정된 움직임 정보를 기준 움직임 정보와 비교함으로써 잘못된 자세를 교정하기 위한 다양한 정보를 획득하도록 구성될 수 있다. 아울러, 상기 제어부(340)는 시간을 기준으로 누적된 상기 제1 관성값들과 상기 제2 관성값들을 이용하여 사용자의 운동 동작을 더욱 정확히 감지하고, 더 나아가 운동 동작을 기준으로 자세 교정 정보를 획득하도록 구성될 수도 있다.

이를 통해, 상기 제어부(340)는 운동 자세, 운동 횟수, 운동 간격, 휴식 시간 등의 사용자의 운동 자세 또는 운동 동작을 교정하는 다양한 정보를 상기 입출력부(340)를 통해 사용자에게 제공하도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 제어부(340)는 교정 정보를 상기 입출력부(310)의 스피커 등을 이용하여 음성 신호의 형태로 출력하거나, 디스플레이 화면을 통해 영상 등으로 출력할 수 있을 것이다.

한편, 상기 스마트 기기(300)는 인체 또는 운동 기구에 부착된 상기 서브 센서(100) 및/또는 상기 메인 센서(200)에 접근할 경우, 개인 맞춤형 트레이닝 동작을 자동으로 실행시키도록 구성될 수도 있고, 상기 서브 센서(100) 및/또는 상기 메인 센서(200)가 부착된 운동 기구에 대응되는 운동을 자동 선택하도록 설정하도록 구성될 수도 있을 것이다.

도 8을 참조하여 방법적인 측면에서 설명하면, 상기 스마트 기기(300)는 사용자 요청에 의해 맞춤형 운동 기능(맞춤형 트레이닝)의 실행 요청 입력을 수신하도록 구성될 수 있다(S710). 예를 들어, 상기 스마트 기기(300)는 사용자로부터 디스플레이 화면의 애플리케이션 실행을 입력받을 수 있고, 필요 시 로그인 정보(아이디(사용자 식별 정보), 패스워드) 등을 입력받을 수 있도록 구성될 수 있다.

이어, 상기 스마트 기기(300)는 상기 서브 센서(100)와 상기 메인 센서(200)로부터 상기 제1 관성값과 상기 제2 관성값을 수신할 수 있도록 구성될 수 있다(S720). 이때, 상기 스마트 기기(300)는 센싱 정확도 향상을 위하여 동기화가 완료된 상태에서 감지된 제1 관성값과 제2 관성값을 이용하도록 구성될 수 있다.

이어, 상기 스마트 기기(300)는 상기 제1 관성값과 상기 제2 관성값을 이용하여 움직임을 판단할 수 있도록 구성될 수 있다(S730). 이때, S730단계의 판단 결과, 움직임을 판단하지 않는 경우(예를 들어, 일정 이상의 변위가 발생하지 않는 경우 또는 상기 제1 관성값 또는 상기 제2 관성값이 수신되지 않은 경우 등), 상기 스마트 기기(300)는 일정 주기가 경과하면 S720단계로 진행하도록 구성될 수 있다. 또한, S730단계의 판단 결과, 움직임을 판단하는 경우, 상기 스마트 기기(300)는 움직임 측정을 토대로 올바른 자세 여부를 판단하기 위해 S740단계로 진행하도록 구성될 수 있다.

이어, 상기 스마트 기기(300)는 객체의 움직임을 판단하고 움직임 판단 결과(상기 제1 관성값과 상기 제2 관성값 각각을 이용하여 상기 제2 객체에 대한 상기 제1 객체의 움직임을 측정한 결과를 의미함)를 기준값 즉, 상기 기준 움직임 정보와 비교하도록 구성될 수 있다(S740).

이어, 상기 스마트 기기(300)는 상기 제1 관성값과 상기 제2 관성값에 의해 측정된 움직임 정보를 기준 움직임 정보와 비교하여 자세 교정이 필요한지 판단하도록 구성될 수 있다(S750). 이때, 상기 스마트 기기(300)는 측정된 객체의 움직임 정보와 상기 기준 움직임 정보와 소정 이상의 차이가 있는 경우 자세 교정이 필요한 것으로 판단하도록 구성될 수 있다. 여기서, 상기 기준 움직임 정보는 사용자의 신체 정보(키, 몸무게, 나이, 운동습관 등)을 고려하여 사용자마다 모두 다르게 설정될 수 있으며, 운동 방식에 따른 운동 자세나 운동 동작 각각에 대해 세분화된 정보를 포함할 수 있다.

이때, S750단계의 판단 결과, 자세 교정이 필요하지 않는 경우, 상기 스마트 기기(300)는 S770단계로 진행하도록 구성될 수 있다. 또한, S750단계의 판단 결과, 자세 교정이 필요한 경우, 상기 스마트 기기(300)는 S760단계로 진행하도록 구성될 수 있다.

S760단계에서, 상기 스마트 기기(300)는 비교 결과에 따른 자세 교정 정보를 사용자에게 출력하도록 구성될 수 있다.

S770단계에서, 상기 스마트 기기(300)는 개인 맞춤형 트레이닝 동작이 종료되었는지 판단할 수 있도록 구성될 수 있다. 이때, S770단계의 판단 결과, 개인 맞춤형 트레이닝 동작이 종료되지 않으면, 일정 감지 주기가 경과한 후에 상기 스마트 기기(300)는 S720단계로 진행하도록 구성될 수 있다. 또한, S770단계의 판단 결과, 개인 맞춤형 트레이닝 동작이 종료되면, 상기 스마트 기기(300)는 동작을 종료하도록 구성될 수 있다.

상기 스마트 기기(300)는 기 설정된 세팅 회수로 또는 전원 공급 상태에서 시작 - S710단계 내지 S770단계 - 종료 단계를 계속적으로 수행하도록 구성될 수 있다.

상기 서버(400)는 애플리케이션 설치 데이터를 배포하거나 애플리케이션 실행에 필요한 추가 데이터를 상기 스마트 기기(300)로 제공하도록 구성될 수 있다. 필요에 따라 상기 서버(400)는 다른 사용자의 스마트 기기 내 데이터(예를 들어, 트레이닝 정보, 코칭 정보 등)를 상기 스마트 기기(300)로 전송하거나 상기 스마트 기기(300)를 이용하여 타 스마트 기기 사용자들과의 커뮤니케이션 채널(예를 들어, 채팅, 화상 대화방 등)을 활용하거나 유지할 수 있는 기능을 지원할 수도 있다.

도 9 내지 도 13에서 설명된 상기 스마트 기기(300)의 화면(800, 900, 1000, 1100, 1200)은 예시적으로 설명된 것으로 상술한 컨텐츠와 다른 형태로 표시하거나 다른 추가적인 컨텐츠를 더 포함할 수도 있음은 물론이다.

도 9에서, 상기 스마트 기기(300)의 상기 화면(800)은 로그인 화면을 나타낸다. 상기 화면(800)은 사용자 확인을 위한 로그인 정보, 예를 들어, 사용자 고유 번호(시리얼 넘버)의 입력을 요청하는 시리얼 넘버 요청 화면(810)을 포함할 수 있다.

도 10에서, 상기 스마트 기기(300)의 상기 화면(900)은 사용자 운동에 따른 개인 맞춤형 트레이닝 정보 화면을 나타낸다.

상기 스마트 기기(300)는 상기 화면(900)에 사진, 이름, 동작 일치율(센서를 통해 감지된 움직임과 움직임 기준 정보와의 일치율)을 포함한 사용자 정보(910)를 표시할 수 있다. 또한, 상기 스마트 기기(300)는 상기 화면(800)에 키(183cm), 체중(74kg), 운동집중부위(상체)를 포함한 추가적인 사용자 정보(920)를 표시할 수 있다. 또한, 상기 스마트 기기(300)는 상기 화면(900)에 렛 풀 다운 운동에 대한 자세 교정 정보(예를 들어, 올릴때 조금만 천천히 해주세요! 306회 중 275번 정상 동작 등)(930)로서 운동 속도 등의 조절을 요청하는 정보를 표시할 수 있다. 또한, 상기 스마트 기기(300)는 상기 화면(900)에 덤벨 운동에 대한 자세 교정 정보(예를 들어, 너무 많이 쉬는 군요! 23회 중 3번 쉼)(940)로서 운동 간 휴지기 시간에 대한 조절을 요청하는 정보를 표시할 수 있다. 또한, 상기 스마트 기기(300)는 상기 화면(900)에 풀업 운동에 대한 자세 교정 정보(예를 들어, 운동한지 3일이나 되었어요!)(950)로서 운동이 필요한 종목에 대한 정보를 표시할 수 있다. 아울러, 상기 스마트 기기(300)는 상기 화면(800)에 벤치 프레스 운동에 대한 자세 교정 정보(예를 들어, 이제 10kg 정도 중량을 늘릴까요?)(960)로서 운동 동작을 토대로 중량의 증가 가능 정보를 표시할 수 있다.

도 11에서, 상기 스마트 기기(300)의 상기 화면(1000)은 주변 기기와 연결되어 자세 교정 정보(1010)를 표시하는 화면을 나타낸다.

이 경우, 상기 스마트 기기(300)는 상기 화면(1000)에 무선 이어폰과의 기기 연결을 표시할 수도 있다. 또한, 상기 스마트 기기(300)는 화면을 통한 코칭 정보 외에 운동 중에 스마트 기기를 확인할 필요가 없도록 무선 이어폰 등을 통해 상기 자세 교정 정보(1010)를 출력할 수도 있다. 예를 들어, 상기 자세 교정 정보(1010)는 사용자의 운동 실행 횟수에 따른 카운트를 하는 정보(하나! 둘! 셋!), 게임 방식의 운동 진행에 따른 미션 실패를 나타내는 정보(으아아악! 꽝입니다.), 전체 운동 횟수를 기준으로 남은 잔여 운동 횟수를 알려주는 정보(50회까지 20회 남았어요.), 운동 속도의 조절을 요청하는 정보(Hurry Up! 여기에서 빨리!), 운동 세트를 알려주는 정보(스쿼트 3세트 진행 중입니다.), 운동 중 휴식 시간을 알려주는 정보(데드리프트 10회 완료! 20초 휴식하세요.) 등을 포함할 수 있다.

도 12에서, 상기 스마트 기기(300)의 상기 화면(1000)은 일 단위뿐만 아니라 주 단위, 월 단위, 분기 단위, 및 연 단위로 운동 정보를 관리할 수 있으며, 사용자 요청에 의해 원하는 단위로 정보를 제공할 수 있는 스케줄 정보 화면을 나타낸다.

이 경우, 상기 스마트 기기(300)는 상기 화면(1100)에 주 단위 일정을 표시할 수 있다. 이때, 상기 스마트 기기(300)는 상기 화면(1100)에 사용자 선택에 의해 6일(금요일)(1110)에 해당하는 일자의 운동 정보를 표시할 수 있다. 또한, 상기 스마트 기기(300)는 상기 화면(1100)에 6일(금요일)(1110)에 실시한 운동 내역(1120)을 표시할 수 있다. 이때, 스마트 기기(300)는 소모 칼로리, 운동 시간, 운동 부위 등에 대한 정보를 상기 운동 내역(1120)으로 표시할 수 있다. 한편, 상기 스마트 기기(300)는 상기 화면(1100)에 렛 풀 다운 운동에 대한 정보(1130)를 표시할 수 있다. 예를 들어, 상기 스마트 기기(300)는 중량, 횟수, 운동시간, 휴식 횟수(또는 휴식 시간)을 포함하는 상기 렛 풀 다운 운동에 대한 정보(1130)를 상기 화면(1100)에 표시할 수 있다. 한편, 상기 스마트 기기(300)는 상기 화면(1100)에 덤벨 운동에 대한 정보(1140)를 표시할 수 있다. 예를 들어, 상기 스마트 기기(300)는 중량, 횟수, 운동시간, 휴식 횟수(또는 휴식 시간)를 포함하는 상기 덤벨 운동에 대한 정보(1140)를 상기 화면(1100)에 표시할 수 있다. 한편, 상기 스마트 기기(300)는 상기 화면(1100)에 일정 주기로 수행하던 운동 중 운동을 실시하지 않아 누락된 운동에 대한 정보(1150)를 표시할 수 있다. 예를 들어, 상기 스마트 기기(300)는 풀업 운동을 수행하지 않았음을 나타내는 정보를 포함하는 상기 누락된 운동에 대한 정보(1150)를 상기 화면(1100)에 표시할 수 있다. 한편, 상기 스마트 기기(300)는 상기 화면(1100)에 벤치 프레스 운동에 대한 정보(1160)를 표시할 수 있다. 예를 들어, 상기 스마트 기기(300)는 중량, 횟수, 운동시간, 휴식 횟수(또는 휴식 시간)를 포함하는 벤치 프레스 운동에 대한 정보(1160)를 상기 화면(1100)에 표시할 수 있다.

도 13에서, 상기 스마트 기기(300)의 상기 화면(1200)은 운동 코칭 정보를 별도로 제공하는 화면을 나타낸다.

이 경우, 상기 스마트 기기(300)는 상기 스마트 기기(300)는 상기 화면(1200)에 12월 2째주 운동 현황에 대한 정보를 표시할 수 있다. 이때, 상기 스마트 기기(300)는 상기 화면(1200)에 덤벨 운동에 대한 자세 교정 정보와 함께 자세 교정이 가능한 화면으로의 이동 정보(1210)를 표시할 수 있다. 예를 들어, 상기 스마트 기기(300)는 "덤벨 운동에 대한 팔 굽힘 간격이 너무 좁아요. 팔 굽힘 시 이격 거리를 조금 더 유지하세요."와 같은 자세 교정 정보를 제공할 수 있으며, 사용자의 자세를 교정할 수 있는 화면으로의 이동 버튼을 함께 상기 화면(1200)에 표시할 수 있다. 한편, 상기 스마트 기기(300)는 상기 화면(1200)에 벤치 프레스 운동에 대한 중량 재설정 정보와 함께 중량 재설정이 가능한 화면으로의 이동 정보(1220)를 표시할 수 있다. 예를 들어, 상기 스마트 기기(300)는 벤치 프레스 운동에 대한 "세트 간 간격이 10초 감소했어요. 10kg 중량에 도전하세요."와 같은 자세 교정 정보를 제공할 수 있으며, 사용자의 중량 설정을 가능하게 하는 화면으로의 이동 버튼을 함께 상기 화면(1200)에 표시할 수 있다. 한편, 상기 스마트 기기(300)는 상기 화면(1200)에 운동 부족에 따른 운동 요청 정보와 함께 운동 수행이 가능한 화면으로의 이동 정보(1230)를 표시할 수 있다. 예를 들어, 상기 스마트 기기(300)는 런닝 운동에 대한 "유산소 운동 시간이 부족합니다. 런닝, 스피닝 운동 시간 증량"과 같은 운동 요청 정보를 제공할 수 있으며, 유산소 운동을 가능하게 하는 화면으로의 이동 버튼을 함께 상기 화면(12000)에 표시할 수 있다.

이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 개인 맞춤형 트레이닝 시스템이 사용되는 예를 설명한다. 도 5는 상기 제1 객체와 상기 제2 객체가 하나의 인체의 일 부분과 다른 부분의 조합 관계인 경우이고, 도 6은 상기 제1 객체와 상기 제2 객체가 인체의 일 부분과 운동 기구의 일 부분의 조합 관계인 경우이고, 도 7은 상기 제1 객체와 상기 제2 객체가 하나의 운동 기구의 일 부분과 다른 부분의 조합 관계인 경우를 나타내고 있다.

도 5를 참조하면, 상기 서브 센서(100)와 상기 메인 센서(200)는 덤벨(dumbbell)(401, 402)을 들어올리는 운동을 하는 사람, 즉 인체의 일부에 부착될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 서브 센서(100)는 팔꿈치를 기준으로 구분되는 팔꿈치와 손목 사이의 전완의 일부에 부착되고, 상기 메인 센서(200)는 팔꿈치를 기준으로 구분되는 어깨와 팔꿈치 사이의 상완의 일부에 부착될 수 있다.

사람의 운동 동작에 따라 상기 서브 센서(100)와 상기 메인 센서(200)는 움직일 수 있으며, 상기 서브 센서(100)는 상기 제1 관성값을 감지하고, 상기 메인 센서(200)는 상기 제2 관성값을 감지할 수 있다.

상기 스마트 기기(300)는 상기 서브 센서(100)와 상기 메인 센서(200)로부터 상기 제1 관성값과 상기 제2 관성값을 수신하고, 상기 제1 관성값과 상기 제2 관성값으로부터 사람의 움직임을 판단할 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 스마트 기기(300)는 상기 서브 센서(100)의 움직임에 비해 상대적으로 움직임이 적은 상기 메인 센서(200)에서 감지된 제2 관성값을 기준값으로 이용할 수 있으며, 상기 서브 센서(100)에서 감지된 제1 관성값을 변위값으로 이용하여 팔의 회전 운동을 측정할 수 있다. 즉, 상기 스마트 기기(300)는 상기 메인 센서(200)가 위치하는 지점의 중력 방향을 기준으로 상기 서브 센서(100)의 이동(410)에 의해 형성된 회전각(예: 180도, 150도, 90도, 60도, 90도, 150도, 180도 등으로 변화)을 측정함으로써, 상기 제2 객체에 대한 상기 제1 객체의 움직임을 측정하도록 구성될 수 있다.

도 6을 참조하면, 상기 서브 센서(100)는 풀업 운동을 하는 사람, 즉 인체의 일부에 부착되고, 상기 메인 센서(200)는 운동 기구(철봉)에 부착될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 서브 센서(100)는 인체의 턱의 일부에 부착(목(전면부 또는 후면부) 또는 등의 일부에 부착될 수도 있다.)될 수 있고, 상기 메인 센서(200)는 철봉의 바(bar)(501)의 일부(예: 그립한 두 손 사이에 위치한 지점)에 부착될 수 있다.

사람의 운동 동작에 따라 상기 서브 센서(100)는 움직일 수 있으며, 상기 서브 센서(100)는 상기 제1 관성값을 감지하고, 상기 메인 센서(200)는 상기 제2 관성값을 감지할 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 스마트 기기(300)는 상기 서브 센서(100)의 움직임에 비해 상대적으로 움직임이 적은 상기 메인 센서(200)에서 감지된 제2 관성값을 기준값으로 이용할 수 있으며, 상기 서브 센서(100)에서 감지된 제1 관성값을 변위값으로 이용하여 풀업에 따른 턱의 회전 운동을 측정할 수 있다. 즉, 상기 스마트 기기(300)는 상기 메인 센서(200)가 위치하는 지점의 중력 방향을 기준으로 상기 서브 센서(100)의 이동(510)에 의해 형성된 회전각(예: 0도, 10도, 15도, 20도, 15도, 10도, 0도의 순서로 변화)을 측정함으로써, 상기 제2 객체에 대한 상기 제1 객체의 움직임을 측정하도록 구성될 수 있다.

도 7을 참조하면, 상기 서브 센서(100)와 상기 메인 센서(200)는 로잉 머신(rowing machine), 즉 운동 기구의 일부에 부착될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 서브 센서(100)는 로잉 머신 본체(601)의 일부에 부착되고, 상기 메인 센서(200)는 로잉 머신 핸들(602)의 일부에 부착될 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 스마트 기기(300)는 상기 서브 센서(100)의 움직임에 비해 상대적으로 움직임이 적은 상기 메인 센서(200)에서 감지된 제2 관성값을 기준값으로 이용할 수 있으며, 상기 서브 센서(100)에서 감지된 제1 관성값을 변위값으로 이용하여 상기 로잉 머신 핸들(502)의 회전 운동을 측정할 수 있다. 즉, 상기 스마트 기기(300)는 상기 메인 센서(200)가 위치하는 지점의 중력 방향을 기준으로 상기 서브 센서(100)의 이동(610)에 의해 형성된 회전각(예를 들어, 10도, 30도, 50도, 70도, 50도, 30도, 10도의 순서로 변화)을 측정함으로써, 상기 제2 객체에 대한 상기 제1 객체의 움직임을 측정하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 개인 맞춤형 트레이닝 시스템을 이용한 개인 맞춤형 트레이닝 방법은 전술한 상기 개인 맞춤형 트레이닝 시스템(10)을 이용하는 구현될 수 있다.

상기 개인 맞춤형 트레이닝 시스템(10)은 상기 제1 객체에 부착되어 상기 제1 객체의 움직임 변화에 따른 제1 관성값을 감지하는 상기 서브 센서(100), 및 상기 제2 객체에 부착되어 상기 제2 객체의 움직임 변화에 따른 제2 관성값을 감지하는 메인 센서(200)를 포함하며, 이에 대해서는 전술한 바와 동일한 설명을 생략한다.

본 발명의 실시예에 따른 개인 맞춤형 트레이닝 시스템을 이용한 개인 맞춤형 트레이닝 방법은 상기 서브 센서(100)와 상기 메인 센서(200) 각각으로부터 상기 제1 관성값과 상기 제2 관성값을 수신하는 단계; 상기 제1 관성값을 상기 제2 관성값과 비교하여 상기 제2 객체에 대한 상기 제1 객체의 움직임을 측정하는 단계; 및 측정된 움직임 정보를 기준 움직임 정보와 비교하여 사용자의 자세 교정이 필요한 경우, 비교 결과에 따른 자세 교정 정보를 출력하는 단계;를 포함한다.

이 경우, 상기 움직임을 측정하는 단계는 상기 제2 관성값을 기준으로 한 상기 제1 관성값의 변위로부터 상기 메인 센서(200)에 대한 상기 서브 센서(100)의 회전각을 측정하는 방식으로 상기 제2 객체에 대한 상기 제1 객체의 움직임을 측정하도록 구성될 수 있다.

이때, 상기 비교 결과에 따른 자세 교정 정보를 출력하는 단계는 상기 회전각을 상기 기준 움직임 정보에 포함된 기준 회전각과 비교하여 자세 교정 정보를 제공하도록 구성될 수 있다.

위와 같은 본 발명의 실시예에 따른 개인 맞춤형 트레이닝 시스템을 이용한 개인 맞춤형 트레이닝 방법은 전술한 상기 스마트 기기(300)에 의하여 동작이 구현될 수 있다.

이상에서와 같이, 본 발명에 의한 개인 맞춤형 트레이닝 시스템 및 이를 이용한 개인 맞춤형 트레이닝 방법은 단일 IMU 센서를 활용하여 획득할 수 없는 객체 간의 회전각을 측정함으로써 객체 간의 상대적인 움직임을 정확하게 측정할 수 있게 함과 동시에 사용자의 운동 자세를 정확하게 관리할 수 있게 한다.

한편, 이상의 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field programmable gate array) 또는 ASIC 와 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램특허 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다.

구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로부터 분리될 수 있다.

뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU 들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.

본 발명의 실시예에 따른 개인 맞춤형 트레이닝 방법은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어 및 데이터를 저장하는, 컴퓨터로 판독 가능한 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 이때, 명령어 및 데이터는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 소정의 프로그램 모듈을 생성하여 소정의 동작을 수행할 수 있다. 또한, 컴퓨터로 판독 가능한 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터로 판독 가능한 매체는 컴퓨터 기록 매체일 수 있는데, 컴퓨터 기록 매체는 컴퓨터 판독 가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 기록 매체는 HDD 및 SSD 등과 같은 마그네틱 저장 매체, CD, DVD 및 블루레이 디스크 등과 같은 광학적 기록 매체, 또는 네트워크를 통해 접근 가능한 서버에 포함되는 메모리일 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 개인 맞춤형 트레이닝 방법 방법은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램(또는 컴퓨터 프로그램 제품)으로 구현될 수도 있다. 컴퓨터 프로그램은 프로세서에 의해 처리되는 프로그래밍 가능한 기계 명령어를 포함하고, 고레벨 프로그래밍 언어(High-level Programming Language), 객체 지향 프로그래밍 언어(Object-oriented Programming Language), 어셈블리 언어 또는 기계 언어 등으로 구현될 수 있다. 또한 컴퓨터 프로그램은 유형의 컴퓨터 판독가능 기록매체(예를 들어, 메모리, 하드디스크, 자기/광학 매체 또는 SSD(Solid-State Drive) 등)에 기록될 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 개인 맞춤형 트레이닝 방법 방법은 상술한 바와 같은 컴퓨터 프로그램이 컴퓨팅 장치에 의해 실행됨으로써 구현될 수 있다. 컴퓨팅 장치는 프로세서와, 메모리와, 저장 장치와, 메모리 및 고속 확장포트에 접속하고 있는 고속 인터페이스와, 저속 버스와 저장 장치에 접속하고 있는 저속 인터페이스 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. 이러한 성분들 각각은 다양한 버스를 이용하여 서로 접속되어 있으며, 공통 머더보드에 탑재되거나 다른 적절한 방식으로 장착될 수 있다.

여기서 프로세서는 컴퓨팅 장치 내에서 명령어를 처리할 수 있는데, 이런 명령어로는, 예컨대 고속 인터페이스에 접속된 디스플레이처럼 외부 입력, 출력 장치상에 GUI(Graphic User Interface)를 제공하기 위한 그래픽 정보를 표시하기 위해 메모리나 저장 장치에 저장된 명령어를 들 수 있다. 다른 실시예로서, 다수의 프로세서 및(또는) 다수의 버스가 적절히 다수의 메모리 및 메모리 형태와 함께 이용될 수 있다. 또한 프로세서는 독립적인 다수의 아날로그 및(또는) 디지털 프로세서를 포함하는 칩들이 이루는 칩셋으로 구현될 수 있다.

또한, 메모리는 컴퓨팅 장치 내에서 정보를 저장한다. 일례로, 메모리는 휘발성 메모리 유닛 또는 그들의 집합으로 구성될 수 있다. 다른 예로, 메모리는 비휘발성 메모리 유닛 또는 그들의 집합으로 구성될 수 있다. 또한 메모리는 예컨대, 자기 혹은 광 디스크와 같이 다른 형태의 컴퓨터 판독 가능한 매체일 수도 있다.

그리고, 저장장치는 컴퓨팅 장치에게 대용량의 저장공간을 제공할 수 있다. 저장 장치는 컴퓨터 판독 가능한 매체이거나 이런 매체를 포함하는 구성일 수 있으며, 예를 들어 SAN(Storage Area Network) 내의 장치들이나 다른 구성도 포함할 수 있고, 플로피 디스크 장치, 하드 디스크 장치, 광 디스크 장치, 혹은 테이프 장치, 플래시 메모리, 그와 유사한 다른 반도체 메모리 장치 혹은 장치 어레이일 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 기초로 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해해야 한다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 이하 기술할 청구범위에 의하며, 상술한 발명의 구체적 내용을 토대로 정해져야 할 것이다.

본 발명은 개인 맞춤형 트레이닝 시스템 및 이를 이용한 개인 맞춤형 트레이닝 방법에 관한 것으로, 객체의 움직임 감지 및 측정과 관련있는 산업 분야에 이용 가능하다.

10: 개인 맞춤형 트레이닝 시스템
100: 서브 센서
110: 서브 센서부
120: 서브 통신부
130: 서브 제어부
200: 메인 센서
210: 메인 센서부
220: 메인 통신부
230: 메인 제어부
300: 스마트 기기
310: 입출력부
320: 통신부
330: 저장부
340: 제어부
400: 서버
110: 서브 센서부
120: 서브 제어부
130: 서브 통신부
210: 메인 센서부
220: 메인 통신부
230: 메인 제어부
310: 입출력부
320: 통신부
330: 저장부
340: 제어부
401, 402: 덤벨
410, 510, 610: 서브 센서의 이동
501: 철봉의 바
601: 로잉 머신 본체
602: 로잉 머신 핸들
800, 900, 1000, 1100, 1200: 화면

Claims

제1 객체에 부착되어 상기 제1 객체의 움직임 변화에 따른 제1 관성값을 감지하는 서브 센서;
제2 객체에 부착되어 상기 제2 객체의 움직임 변화에 따른 제2 관성값을 감지하는 메인 센서; 및
상기 제1 관성값을 상기 제2 관성값과 비교하여 상기 제2 객체에 대한 상기 제1 객체의 움직임을 측정하고, 측정된 움직임 정보를 기준 움직임 정보와 비교하여 사용자에게 자세 교정 정보를 제공하는 스마트 기기;
를 포함하는 개인 맞춤형 트레이닝 시스템.
제1항에 있어서, 상기 서브 센서는,
상기 제1 객체의 움직임 변화에 따른 상기 제1 관성값을 감지하는 서브 센서부;
상기 제1 관성값을 상기 스마트 기기로 제공하는 서브 통신부; 및
상기 서브 센서부가 일정 주기로 상기 제1 관성값을 감지하도록 제어하는 서브 제어부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 트레이닝 시스템.
제2항에 있어서, 상기 메인 센서는,
상기 제2 객체의 움직임 변화에 따른 상기 제2 관성값을 감지하는 메인 센서부;
상기 제2 관성값을 상기 스마트 기기로 제공하는 메인 통신부; 및
상기 메인 센서부가 일정 주기로 상기 제2 관성값을 감지하도록 제어하는 메인 제어부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 트레이닝 시스템.
제3항에 있어서, 상기 서브 센서부와 상기 메인 센서부는,
각각 가속도 센서, 자이로 센서, 및 지자기 센서 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 트레이닝 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제1 객체와 상기 제2 객체는,
사용자 인체의 일 부분과 다른 부분, 사용자 인체의 일 부분과 운동 기구의 일 부분, 운동 기구의 일 부분과 사용자 인체의 일 부분, 및 하나의 운동 기구의 일 부분과 다른 부분 중 어느 하나의 조합 관계인 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 트레이닝 시스템.
제1항에 있어서, 상기 스마트 기기는,
상기 제2 관성값을 기준으로 한 상기 제1 관성값의 변위로부터 상기 메인 센서에 대한 상기 서브 센서의 회전각을 측정하는 방식으로 상기 제2 객체에 대한 상기 제1 객체의 움직임을 측정하고, 상기 회전각을 상기 기준 움직임 정보에 포함된 기준 회전각과 비교하여 자세 교정 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 트레이닝 시스템.
제1 객체에 부착되어 상기 제1 객체의 움직임 변화에 따른 제1 관성값을 감지하는 서브 센서, 및 제2 객체에 부착되어 상기 제2 객체의 움직임 변화에 따른 제2 관성값을 감지하는 메인 센서를 포함하는 개인 맞춤형 트레이닝 시스템을 이용한 개인 맞춤형 트레이닝 방법에 있어서,
상기 서브 센서와 상기 메인 센서 각각으로부터 상기 제1 관성값과 상기 제2 관성값을 수신하는 단계;
상기 제1 관성값을 상기 제2 관성값과 비교하여 상기 제2 객체에 대한 상기 제1 객체의 움직임을 측정하는 단계; 및
측정된 움직임 정보를 기준 움직임 정보와 비교하여 사용자의 자세 교정이 필요한 경우, 비교 결과에 따른 자세 교정 정보를 출력하는 단계;
를 포함하는 개인 맞춤형 트레이닝 시스템을 이용한 개인 맞춤형 트레이닝 방법.
제7항에 있어서, 상기 움직임을 측정하는 단계는,
상기 제2 관성값을 기준으로 한 상기 제1 관성값의 변위로부터 상기 메인 센서에 대한 상기 서브 센서의 회전각을 측정하는 방식으로 상기 제2 객체에 대한 상기 제1 객체의 움직임을 측정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 트레이닝 시스템을 이용한 개인 맞춤형 트레이닝 방법.
제8항에 있어서, 상기 비교 결과에 따른 자세 교정 정보를 출력하는 단계는,
상기 회전각을 상기 기준 움직임 정보에 포함된 기준 회전각과 비교하여 자세 교정 정보를 제공하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 개인 맞춤형 트레이닝 시스템을 이용한 개인 맞춤형 트레이닝 방법.