KR20240002357A - 운동 퍼포먼스 측정이 가능한 웨어러블 디바이스 - Google Patents

운동 퍼포먼스 측정이 가능한 웨어러블 디바이스 Download PDF

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KR20240002357A KR1020220079458A KR20220079458A KR20240002357A KR 20240002357 A KR20240002357 A KR 20240002357A KR 1020220079458 A KR1020220079458 A KR 1020220079458A KR 20220079458 A KR20220079458 A KR 20220079458A KR 20240002357 A KR20240002357 A KR 20240002357A
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Abstract

본 발명은 운동 퍼포먼스 측정이 가능한 웨어러블 디바이스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 심박수와 근전도 측정 장치를 통해 사용자의 신체 상황을 확인하고 스마트기기의 어플리케이션과 연동하여 운동의 피드백을 제공할 수 있는 운동 퍼포먼스 측정이 가능한 웨어러블 디바이스에 관한 것으로, 심박수와 근전도 센서를 포함하며, 해당 웨어러블 디바이스는 측면에 길이조절 가능한 밴드를 장착하여 신체 부위에 부착하는데 어려움이 없고, 스마트기기 어플리케이션은 사용자의 신체 정보를 기록하는 란, 운동을 선택하는 란, 운동에 관한 피드백이 제공되는 란 과 전체 설정 란으로 이루어져 있어 간소한 형태로 사용자의 운동을 피드백 할 수 있는 효과가 있다.

Description

운동 퍼포먼스 측정이 가능한 웨어러블 디바이스{A wearable device capable of measuring exercise performance}
본 발명은 운동 퍼포먼스 측정이 가능한 웨어러블 디바이스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 근전도와 심박수를 측정하여 스마트기기와 연동하여 스마트기기의 인터페이스를 통해 사용자의 운동을 분석 및 피드백 할 수 있는 웨어러블 디바이스에 관한 것이다.
일반적으로 대중적으로 상용화된 운동 퍼포먼스 측정은 심박수를 측정하는 장치들이다. 하지만, 이러한 방식으로는 운동을 하는 사용자에게 있어 기록 이외의 효과를 가지지 못하는 한계를 가진다.
더욱 상세한 측정을 위해서는 근전도를 측정하여 근육의 활성도 및 긴장도를 확인하는 방식도 존재하는데, 이 경우에는 장치가 복잡하여 휴대에 어려움이 있어 일상적으로 진행하는 운동에 있어 장비를 동반한 측정에 있어 어려움이 존재한다. 최근에는 전극이 부착된 옷이나, 약간은 간단해진 형태로 근전도를 측정할 수 있는 장치들이 등장하고 있다. 그러나 측정 방식에 있어서의 한계, 측정 가능한 운동에 대한 한계 등이 존재한다는 문제점들이 있다.
KR 10-1788457 KR 10-2018-0007162 KR 10-2151745
본 발명의 목적은 사용자의 운동을 관찰하여 운동 자세를 확인하고 운동 강도를 측정하여 사용자에게 적절한 강도를 제안하여 피드백을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 스마트기기와 연동하여 간편한 장치와 스마트기기 내 인터페이스를 통해 측정 및 피드백이 가능한 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 근전도 및 심박수 측정 웨어러블 디바이스(100): 근전도 및 심박수 센서(110), 내부 스마트기기와의 연결을 위한 블루투스 연결 장치(120), 신체에 장착하기 위한 끈 혹은 스트랩을 달기 위한 노출부(130), 스마트기기 내 어플리케이션(200): 운동 선택(210), 운동 피드백(220), 신체 정보(230), 진행 중인 운동을 표시해주는 배너(240)로 이루어져 있다.
본 발명의 운동 피드백(220) 화면은 사용자의 신체를 형상화한 모델에 웨어러블 디바이스 장착 부위를 표시(221)해주고, 운동이 행해지는 신체 부위의 부하를 기본 흰색 화면에서 운동 강도에 따라 노란색에서 빨간색으로 표시(222)하여 사용자의 운동 강도를 시각적으로 표시하여 피드백을 제공하고, 사용자에게 운동 강도의 증가 또는 감소를 요청하여 운동을 적정 강도로 유지할 수 있도록 한다.
본 발명은 근전도 및 심박수 측정 장치를 운동에 있어 핵심이 되는 신체부위에 부착할 수 있도록 구조를 최소화한 상태로 간편하게 휴대 및 착용하여 사용할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은 스마트기기 내의 인터페이스를 통해 사용자의 신체 및 운동 정보를 기록 및 활용하여 사용자에게 최적화된 서비스를 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 근전도 및 심박수를 측정하는 웨어러블 디바이스의 형태를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 운동 피드백을 제공하는 어플리케이션의 기본 메뉴 화면.
도 3은 본 발명의 운동 피드백 시스템에서 사용자의 신체에 대한 정보를 제공하는 방식을 간략화하여 나타낸 도면.
도 1은 본 발명의 운동 측정 웨어러블 디바이스, 도 2는 본 발명의 운동 어플리케이션, 도 3은 운동 어플리케이션 내 운동 피드백 화면이다.
도 1은 웨어러블 디바이스위 측정부이다. 근전도 및 심박수 센서(110), 블루투스 연결 장치가 포함된 내부 장치(120), 스트랩 및 끈을 부착하여 신체에 장착할 수 있게끔 하는 돌출부(130)으로 이루어져 있다. 심박수 측정의 경우 혈류량 측정(Photo-plethysmogram: PPG) 방식으로 이루어지고, 이는 LED와 광검출기를 이용하여 심장박동과 관련되는 혈류량 신호를 검출하는 방식으로, 센서(110) 부위가 신체의 손목과 같은 부위와 접촉하여 심박수 측정이 이루어진다. 센서 부위는 신체에 접촉하므로 신체에 악영향을 미치지 않는 방식 및 재료로 측정이 이루어져야 한다.
도 2는 어플리케이션의 기본 화면이다. 운동 선택(210)에서 현재 진행하는 운동을 선택하면, 상단 배너(240)에 해당 운동이 표시되고 운동 피드백(220) 화면에 진입하면 운동에 대한 정보를 얻을 수 있다. 신체 정보(230)에는 사용자의 키, 몸무게, 근육량, 평소 운동량 등 사용자의 운동 강도에 대한 연산을 위한 필요한 정보를 수집한다. 설정 란에서는 간단하게 어플리케이션의 음량, 색상과 같은 기본적인 설정을 진행할 수 있다.
도 3은 운동 피드백 화면(220)이다. 사용자의 신체와 비슷한 인체 모델에 선택한 운동에 따라 웨어러블 디바이스를 부착할 부위(221)를 지정해준다. 웨어러블 디바이스의 개수는 3개 이상이고, 기본적으로 하나는 손목에 장착하고 다른 부위는 행하는 운동 종류에 따라 장착 여부가 갈린다. 그러한 준비 단계가 완료되었다면, 인체 모델에 운동을 행하면서 얻어지는 근전도 정보로 인체에 운동이 가하는 부하를 측정한다. 측정한 부하를 강도에 따라 강도가 강하면 빨간색, 강도가 약하면 노란색으로 설정하여 강도가 강해질수록 노란색으로 표시되었던 부위가 빨간색으로 표시되게 된다. 이러한 정보를 취합하여 사용자의 강도를 조정하여 사용자에게 적정한 운동 강도를 유지시켜주는 효과가 있다.
100 : 측정 장치
110 : 센서 120 : 장치내부 130 : 돌출부
200 : 어플리케이션 화면
210 : 운동 선택 220 : 운동 피드백 230 : 신체 정보 240 : 상단 배너
221 : 장착 부위 222 : 운동 강도 표시

Claims (9)

  1. 사용자의 심박수 및 근전도 정보를 바탕으로 운동 퍼포먼스 측정 및 그에 대한 피드백을 가하는 시스템으로서,
    상기 시스템은 근전도 측정부, 심박수 측정부 및 그와 연결된 사용자의 스마트기기에 설치된 어플리케이션을 포함하는 운동 퍼포먼스 측정 및 피드백 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    심박수 측정부는 안정 심박수와 활동 심박수를 비교, 실시하고 있는 운동에 따라 두 값 간의 비교를 통해 운동 강도의 적절성을 판단하는 운동 퍼포먼스 측정 및 피드백 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    근전도 측정부는 부착된 부위의 근육 활동에 의한 근전도 정보를 측정하는 근전도 센서와 전기 신호를 내보내는 전극을 포함하는 운동 퍼포먼스 측정 및 피드백 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    스마트기기의 어플리케이션은 네트워크를 통해 측정 장치와 연결되어 있으며, 본인 신체의 정보를 기록하는 신체 정보란, 운동의 종류를 선택하는 운동 선택란을 포함하고, 신체 정보를 기록한 후, 운동 종류를 기입하면 그에 알맞은 신체 활동을 측정한 값을 표기 및 활동을 피드백하는 기능을 포함하는 운동 퍼포먼스 측정 및 피드백 장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    심박수 측정부는 혈류량 측정(Photo-plethysmogram: PPG) 방식으로 이루어지고, 이는 LED와 광검출기를 이용하여 심장박동과 관련되는 혈류량 신호를 검출하는 방식으로, 센서가 신체 부위에 접촉하여 접촉 지점을 통해 혈류량 정보를 추출하는 운동 퍼포먼스 측정 및 피드백 장치.
  6. 청구항 3에 있어서,
    근전도 측정부는 측정 센서 및 전극으로 이루어진 장치 3개 이상으로 구성이 되며, 상기 어플리케이션에서 선택하는 운동 종류에 따라 요구하는 부위에 부착하여 근육의 이완과 수축을 측정하여 운동이 근육에 적절한 자극을 부여하는지 확인하는 기능을 포함하는 운동 퍼포먼스 측정 및 피드백 장치.
  7. 청구항 3에 있어서,
    근전도 측정부의 센서로는 은, 금 나노입자가 적층된 은, 등 전극의 기능을 하면서 접촉시 신체에 악영향을 미치지 않는 재료들이 포함되는 물질 군으로 구성된 운동 퍼포먼스 측정 및 피드백 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    근전도 측정부와 심박수 측정부는 요구되는 부착 위치가 다를 수 있음에 따라, 두 기능이 구분된 별개의 장치 및 두 기능이 합쳐진 장치 모두를 포함하는 운동 퍼포먼스 측정 및 피드백 장치.
  9. 청구항 4에 있어서,
    운동 피드백 화면은 웨어러블 디바이스 권장 장착 부위와, 운동을 행하면서 근육에 가해지는 부하를 근전도로 측정하여 화면에 색상으로 표시해주는 시스템으로 이루어져 있으며, 운동의 강도에 따라 운동의 강도가 강해질수록 표시 색상이 노란색에서 빨간색으로 변화하는 운동 퍼포먼스 측정 및 피드백 장치.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101788457B1 (ko) 2016-05-24 2017-10-19 순천향대학교 산학협력단 근전도 측정 시스템
KR20180007162A (ko) 2016-07-12 2018-01-22 주식회사 에이치에이치에스 근전도 센서를 이용한 운동 관리 방법 및 시스템
KR102151745B1 (ko) 2019-04-29 2020-09-03 포항공과대학교 산학협력단 근전도 측정을 통한 근육 피로도 분석 방법 및 이를 수행하는 웨어러블 디바이스

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