KR20240080325A - Health training coaching system using smart mirror - Google Patents

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KR20240080325A KR1020220163578A KR20220163578A KR20240080325A KR 20240080325 A KR20240080325 A KR 20240080325A KR 1020220163578 A KR1020220163578 A KR 1020220163578A KR 20220163578 A KR20220163578 A KR 20220163578A KR 20240080325 A KR20240080325 A KR 20240080325A
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Abstract

본 발명은 스마트 미러를 이용한 헬스 트레이닝 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전문 트레이너와 사용자 상호간 신체접촉 없이도 스마트 미러 및 전기근육자극(EMS) 요법을 활용하여 트레이너가 요구하는 부위를 정확하게 인지할 수 있도록 함으로써 사용자의 헬스 트레이닝 효과를 높일 수 있는 스마트 미러를 이용한 헬스 트레이닝 코칭 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 스마트 미러를 이용한 헬스 트레이닝 코칭 시스템은 전기 자극을 통해 훈련 과정에서 사용자가 움직여야 하는 근육의 위치를 사용자가 쉽게 파악할 수 있어 신체 접촉없이도 트레이닝 가능하고, 전기 자극에 의해 파악된 근육 부위에 대한 집중적이고 반복적인 트레이닝이 가능하여 트레이닝 효과를 높일 수 있다.The present invention relates to a health training system using a smart mirror. More specifically, the present invention relates to a health training system using a smart mirror, and more specifically, to accurately recognize the area requested by the trainer by using the smart mirror and electrical muscle stimulation (EMS) therapy without physical contact between the professional trainer and the user. This relates to a health training coaching system using a smart mirror that can increase the user's health training effect by doing so.
The health training coaching system using a smart mirror according to the present invention allows the user to easily identify the location of the muscles that the user needs to move during the training process through electrical stimulation, so training is possible without physical contact, and the muscle area identified by electrical stimulation can be trained. Intensive and repetitive training is possible to increase training effectiveness.

Description

스마트 미러를 이용한 헬스 트레이닝 코칭 시스템{Health training coaching system using smart mirror}Health training coaching system using smart mirror}

본 발명은 스마트 미러를 이용한 헬스 트레이닝 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전문 트레이너와 사용자 상호간 신체접촉 없이도 스마트 미러 및 전기근육자극(EMS) 요법을 활용하여 트레이너가 요구하는 부위를 정확하게 인지할 수 있도록 함으로써 사용자의 헬스 트레이닝 효과를 높일 수 있는 스마트 미러를 이용한 헬스 트레이닝 코칭 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a health training system using a smart mirror. More specifically, the present invention relates to a health training system using a smart mirror, and more specifically, to accurately recognize the area requested by the trainer by using the smart mirror and electrical muscle stimulation (EMS) therapy without physical contact between the professional trainer and the user. This is about a health training coaching system using a smart mirror that can increase the user's health training effect by doing so.

일반적으로 웨이트 트레이닝을 하고자 하는 자는 다양한 운동 기구가 설치된 휘트니스 센터를 이용할 수 있다. 하지만, 사용자 개개인마다 모두 다른 신체적 특성과 선호운동, 자신의 현재 상태, 운동을 행함으로써 변화하는 자신의 상태 등이 모두 다르고, 이를 개인 스스로 판단하는 것은 자칫 다양한 부작용 및 상해를 초래할 수 있으며, 또한 동기부여 측면에서도 개인 혼자 모든 운동을 올바른 방법으로 꾸준히 실행하기가 바쁜 현대인들에게 쉽지 않은 것이 사실이다.In general, people who want to do weight training can use a fitness center equipped with a variety of exercise equipment. However, each user has different physical characteristics, preferred exercise, his/her current state, and his or her state that changes as a result of exercising, etc., and judging this on one's own can easily lead to various side effects and injuries, and can also cause motivation. In terms of giving, it is true that it is not easy for busy modern people to consistently perform all exercises in the right way on their own.

따라서 운동을 하면서 발생할 수 있는 위험성 및 상해를 최소화하면서 운동의 효과를 극대화하기 위해 개인적으로 트레이너를 고용하는 것이 일반적이다. Therefore, it is common to hire a personal trainer to maximize the effectiveness of exercise while minimizing the risks and injuries that may occur while exercising.

하지만, 개인 트레이너를 고용하기 위해서는 상당한 비용이 발생하며, 트레이너의 실력 편차에 따라 만족스럽지 못한 결과를 가져올 수도 있다. 또한, 트레이너의 지도 과정에서 불가피하게 신체 접촉이 이루어질 수 있고, 사람에 따라 이러한 신체 접촉을 불쾌하여 여길 수 있으며, 이러한 상황에 따라 트레이너 또한 부담감을 느낄 수 있는 문제가 있다. However, hiring a personal trainer incurs significant costs and may lead to unsatisfactory results depending on the trainer's skill level. In addition, physical contact may inevitably occur during the trainer's instruction process, and some people may find such physical contact unpleasant, and there is a problem that the trainer may also feel burdened depending on the situation.

대한민국 등록특허 10-2000763Republic of Korea registered patent 10-2000763 대한민국 등록특허 10-2460828Republic of Korea registered patent 10-2460828 대한민국 등록특허 10-2221580Republic of Korea registered patent 10-2221580

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 신체 접촉없이 전문 트레이너의 지도를 받을 수 있어 사용자와 트레이너 모두 신체 접촉에 대한 부담감을 해소할 수 있고, 전문 트레이너의 지도 방법에 따라 운동하면서 특정 신체 부위에 대한 집중적이고 반복적인 훈련이 가능하여 트레이닝 효과를 향상시킬 수 있는 스마트 미러를 이용한 헬스 트레이닝 코칭 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is intended to solve the above-described conventional problems. It allows receiving guidance from a professional trainer without physical contact, so both the user and the trainer can relieve the burden of physical contact, while exercising according to the guidance method of the professional trainer. The purpose is to provide a health training coaching system using a smart mirror that can improve training effectiveness by enabling intensive and repetitive training for specific body parts.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스마트 미러를 이용한 헬스 트레이닝 코칭 시스템은 사용자가 취해야 하는 운동 자세를 가상 객체 이미지로 표시하고, 터치 가능한 스마트 미러와; 사용자가 착용 가능하게 형성되고, 상기 스마트 미러와 전기적으로 연결된 착용구와, 사용자의 피부에 접촉되는 상기 착용구의 일 면에 사용자의 근육의 움직임을 감지하는 복수의 근전도센서모듈과, 상기 착용구의 일 면에 근전도센서모듈과 인접하여 배치되고 사용자의 근육에 전기자극신호를 인가하는 복수의 전기자극모듈이 설치된 웨어러블 디바이스와; 전문 트레이너가 상기 스마트 미러에 표시된 가상 객체 이미지에서 특정대상부위를 지정하여 터치할 시, 상기 근전도센서모듈에서 측정되는 근전도정보를 실시간 수신하고, 수신된 근전도정보가 상기 전문 트레이너가 지정한 특정대상부위와 다른 타부위의 근육에서 송출된 경우 상기 특정대상부위에 위치하는 근육으로 전기자극신호를 인가하도록 제어하는 전기 자극 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.A health training coaching system using a smart mirror according to the present invention to achieve the above object includes a smart mirror that displays the exercise posture that the user should take as a virtual object image and can be touched; A wearable device configured to be worn by a user and electrically connected to the smart mirror, a plurality of electromyography sensor modules for detecting the movement of the user's muscles on one side of the wearable device that is in contact with the user's skin, and one side of the wearable device A wearable device disposed adjacent to the electromyography sensor module and equipped with a plurality of electrical stimulation modules for applying electrical stimulation signals to the user's muscles; When a professional trainer designates and touches a specific target area in the virtual object image displayed on the smart mirror, the EMG information measured by the EMG sensor module is received in real time, and the received EMG information is connected to the specific target area designated by the professional trainer. It is characterized by having a; an electrical stimulation control unit that controls to apply an electrical stimulation signal to a muscle located in the specific target area when it is transmitted from a muscle in another area.

본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 미러를 이용한 헬스 트레이닝 코칭 시스템의 상기 전기 자극 제어부는 운동 종목에 따라 전기자극신호의 강도가 다르게 설정된 제어신호를 제공하는 전기자극프로그램이 저장되고 각 운동종목에 따른 표준 운동 자세정보가 저장된 저장부와, 운동 종목에 따라 상기 저장부에 저장된 특정 전기자극프로그램을 선택하고 선택된 전기자극프로그램에 따른 제어신호를 상기 전기자극모듈로 송출하도록 제어하는 구동제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The electrical stimulation control unit of the health training coaching system using a smart mirror according to an embodiment of the present invention stores an electrical stimulation program that provides a control signal with the intensity of the electrical stimulation signal set differently depending on the exercise type, and stores the electrical stimulation program according to each exercise type. It includes a storage unit in which standard exercise posture information is stored, and a drive control unit that selects a specific electrical stimulation program stored in the storage unit according to the exercise type and controls to transmit a control signal according to the selected electrical stimulation program to the electrical stimulation module. It is characterized by

본 발명에 따른 스마트 미러를 이용한 헬스 트레이닝 코칭 시스템은 전기 자극을 통해 훈련 과정에서 사용자가 움직여야 하는 근육의 위치를 사용자가 쉽게 파악할 수 있어 신체 접촉없이도 트레이닝 가능하고, 전기 자극에 의해 파악된 근육 부위에 대한 집중적이고 반복적인 트레이닝이 가능하여 트레이닝 효과를 높일 수 있다.The health training coaching system using a smart mirror according to the present invention allows the user to easily identify the location of the muscles that the user needs to move during the training process through electrical stimulation, so training is possible without physical contact, and the muscle area identified by electrical stimulation can be trained. Intensive and repetitive training is possible to increase training effectiveness.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 미러를 이용한 헬스 트레이닝 코칭 시스템을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 미러를 이용한 헬스 트레이닝 코칭 시스템의 제어계통을 나타낸 블록도.1 is a diagram showing a health training coaching system using a smart mirror according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a block diagram showing the control system of a health training coaching system using a smart mirror according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스마트 미러를 이용한 헬스 트레이닝 코칭 시스템에 대하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, a health training coaching system using a smart mirror according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

도 1 및 도 2에는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 미러를 이용한 헬스 트레이닝 코칭 시스템이 도시되어 있다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 스마트 미러를 이용한 헬스 트레이닝 코칭 시스템은 스마트 미러(100)와, 웨어러블 디바이스(200)와, 전기 자극 제어부(300)를 포함하여 구성할 수 있다.1 and 2 show a health training coaching system using a smart mirror according to an embodiment of the present invention. Referring to Figures 1 and 2, a health training coaching system using a smart mirror can be configured to include a smart mirror 100, a wearable device 200, and an electrical stimulation control unit 300.

스마트 미러(100)는 사용자가 취해야 하는 운동 자세를 가상 객체 이미지로 표시하고, 터치 가능한 디스플레이(110)를 구비한다.The smart mirror 100 displays the exercise posture that the user must take as a virtual object image and is provided with a touchable display 110.

웨어러블 디바이스(200)는 착용구(210)와, 근전도센서모듈(220)과, 전기자극모듈(230) 및 케이블을 포함하여 구성할 수 있다.The wearable device 200 may be configured to include a wearable device 210, an electromyography sensor module 220, an electrical stimulation module 230, and a cable.

착용구(210)는 사용자가 착용 가능하게 형성된다. 착용구(210)는 사용자의 허벅지, 무릅, 상완, 하완, 어깨, 팔목, 팔꿈치, 손목, 발목, 둔부 등 신체 각부위에 착용 가능한 형태로 구비될 수 있다. 그리고, 착용구(210)는 스마트 미러(100) 또는 전기 자극 제어부(300)와 케이블을 통해 전기적으로 연결된다. 사용자는 서로 다른 신체 부위에 맞는 착용구(210)를 착용할 수 있다.The wearing device 210 is designed to be worn by a user. The wearable device 210 may be provided in a form that can be worn on each part of the user's body, such as the user's thighs, knees, upper arms, lower arms, shoulders, wrists, elbows, wrists, ankles, and buttocks. In addition, the wearable device 210 is electrically connected to the smart mirror 100 or the electrical stimulation control unit 300 through a cable. Users can wear wearable devices 210 that fit different body parts.

근전도센서모듈(220)은 사용자의 피부에 접촉되는 착용구(210)의 일 면에 배치 고정되며, 해당 부위에서의 사용자 근육의 움직임을 감지한다. 근전도센서모듈(220)은 복수가 착용구(210) 전역에 분산 배치되어 있다.The electromyography sensor module 220 is placed and fixed on one side of the wearer 210 that is in contact with the user's skin, and detects the movement of the user's muscles in that area. A plurality of electromyography sensor modules 220 are distributed throughout the wearable device 210.

전기자극모듈(230)은 착용구(210)의 일 면에 근전도센서모듈(220)과 인접하도록 배치 고정되며, 해당 부위에서의 사용자 근육에 전기자극신호를 인가한다. 전기자극모듈(230)은 근전도센서모듈(220)과 대응되는 수 또는 그 이상의 수가 구비될 수 있으며, 복수가 착용구(210) 전역에 분산 배치되어 있다.The electrical stimulation module 230 is placed and fixed on one side of the wearable device 210 adjacent to the electromyography sensor module 220, and applies an electrical stimulation signal to the user's muscles in the corresponding area. The number of electrical stimulation modules 230 may be equal to or greater than that of the electromyography sensor module 220, and a plurality of them may be distributed throughout the wearable device 210.

전기 자극 제어부(300)는 전문 트레이너가 스마트 미러(100)에 표시된 가상 객체 이미지에서 특정대상부위를 지정하여 터치할 시, 근전도센서모듈(220)에서 측정되는 근전도정보를 실시간 수신한다. 그리고, 수신된 근전도정보가 전문 트레이너가 지정한 특정대상부위와 다른 신체 부위의 근육에서 송출된 경우 특정대상부위에 위치하는 근육으로 전기자극신호를 인가하도록 제어한다.The electrical stimulation control unit 300 receives electromyographic information measured by the electromyographic sensor module 220 in real time when a professional trainer specifies and touches a specific target area in the virtual object image displayed on the smart mirror 100. Additionally, if the received EMG information is transmitted from a muscle in a body part different from the specific target area designated by the professional trainer, the control is performed to apply an electrical stimulation signal to the muscle located in the specific target area.

더욱 상세하게, 전기 자극 제어부(300)는 저장부(310)와, 구동제어부(320)를 포함하여 구성할 수 있다.In more detail, the electrical stimulation control unit 300 may be configured to include a storage unit 310 and a drive control unit 320.

저장부(310)는 운동 종목에 따라 전기자극신호의 강도가 다르게 설정된 제어신호를 제공하는 전기자극프로그램이 저장된다. 그리고, 저장부(310)는 운동종목에 따른 표준 운동 자세 정보가 저장된다. 여러 표준 운동자세들 중에서 하나를 선택하여 스마트 미러(100)에 표시할 수 있다.The storage unit 310 stores an electrical stimulation program that provides a control signal with the intensity of the electrical stimulation signal set differently depending on the exercise type. And, the storage unit 310 stores standard exercise posture information according to the exercise type. One of several standard exercise postures can be selected and displayed on the smart mirror (100).

구동제어부(320)는 운동 종목에 따라 저장부(310)에 저장된 특정 전기자극프로그램을 선택하고, 선택된 전기자극프로그램에 따른 제어신호를 전기자극모듈(230)로 송출하도록 제어한다.The drive control unit 320 selects a specific electrical stimulation program stored in the storage unit 310 according to the exercise type and controls to transmit a control signal according to the selected electrical stimulation program to the electrical stimulation module 230.

이와 같은 본 발명에 따른 스마트 미러를 이용한 헬스 트레이닝 코칭 시스템은 전기 자극을 통해 훈련 과정에서 사용자가 움직여야 하는 근육의 위치를 사용자가 쉽게 파악할 수 있어 신체 접촉없이도 트레이닝 가능하고, 전기 자극에 의해 파악된 근육 부위에 대한 집중적이고 반복적인 트레이닝이 가능하여 트레이닝 효과를 높일 수 있다.The health training coaching system using a smart mirror according to the present invention allows the user to easily identify the location of the muscles that the user needs to move during the training process through electrical stimulation, allowing training without physical contact, and the muscles identified by electrical stimulation. Intensive and repetitive training of the area is possible, increasing the training effect.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 스마트 미러를 이용한 헬스 트레이닝 코칭 시스템은 첨부된 도면을 참조로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. The health training coaching system using a smart mirror according to the present invention described above has been described with reference to the attached drawings, but this is merely illustrative, and those skilled in the art will recognize various modifications and equivalent alternatives. It will be appreciated that embodiments are possible.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호의 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해서만 정해져야 할 것이다.Therefore, the true scope of technical protection of the present invention should be determined only by the technical spirit of the attached claims.

100 : 스마트 미러
200 : 웨어러블 디바이스
210 : 착용구
220 : 근전도센서모듈
230 : 전기자극모듈
300 : 전기 자극 제어부
310 : 저장부
320 : 구동제어부100: Smart Mirror
200: Wearable device
210: Wearing device
220: Electromyography sensor module
230: Electrical stimulation module
300: Electrical stimulation control unit
310: storage unit
320: Drive control unit

Claims (2)

사용자가 취해야 하는 운동 자세를 가상 객체 이미지로 표시하고, 터치 가능한 스마트 미러와;
사용자가 착용 가능하게 형성되고, 상기 스마트 미러와 전기적으로 연결된 착용구와, 사용자의 피부에 접촉되는 상기 착용구의 일 면에 사용자의 근육의 움직임을 감지하는 복수의 근전도센서모듈과, 상기 착용구의 일 면에 근전도센서모듈과 인접하여 배치되고 사용자의 근육에 전기자극신호를 인가하는 복수의 전기자극모듈이 설치된 웨어러블 디바이스와;
전문 트레이너가 상기 스마트 미러에 표시된 가상 객체 이미지에서 특정대상부위를 지정하여 터치할 시, 상기 근전도센서모듈에서 측정되는 근전도정보를 실시간 수신하고, 수신된 근전도정보가 상기 전문 트레이너가 지정한 특정대상부위와 다른 타부위의 근육에서 송출된 경우 상기 특정대상부위에 위치하는 근육으로 전기자극신호를 인가하도록 제어하는 전기 자극 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 스마트 미러를 이용한 헬스 트레이닝 코칭 시스템.A smart mirror that displays the exercise posture the user must take as a virtual object image and can be touched;
A wearable device configured to be worn by a user and electrically connected to the smart mirror, a plurality of electromyography sensor modules for detecting the movement of the user's muscles on one side of the wearable device that is in contact with the user's skin, and one side of the wearable device A wearable device disposed adjacent to the electromyography sensor module and equipped with a plurality of electrical stimulation modules for applying electrical stimulation signals to the user's muscles;
When a professional trainer designates and touches a specific target area in the virtual object image displayed on the smart mirror, the EMG information measured by the EMG sensor module is received in real time, and the received EMG information is connected to the specific target area designated by the professional trainer. A health training coaching system using a smart mirror, comprising: an electrical stimulation control unit that controls electrical stimulation signals to be applied to muscles located in the specific target area when transmitted from muscles in other areas. 제1항에 있어서,
상기 전기 자극 제어부는
운동 종목에 따라 전기자극신호의 강도가 다르게 설정된 제어신호를 제공하는 전기자극프로그램이 저장되고 각 운동종목에 따른 표준 운동 자세정보가 저장된 저장부와, 운동 종목에 따라 상기 저장부에 저장된 특정 전기자극프로그램을 선택하고 선택된 전기자극프로그램에 따른 제어신호를 상기 전기자극모듈로 송출하도록 제어하는 구동제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 미러를 이용한 헬스 트레이닝 코칭 시스템.
According to paragraph 1,
The electrical stimulation control unit
A storage unit that stores an electrical stimulation program that provides a control signal with the intensity of the electrical stimulation signal set differently depending on the exercise type and stores standard exercise posture information for each sports type, and a specific electrical stimulation stored in the storage section depending on the type of exercise. A health training coaching system using a smart mirror, comprising a drive control unit that selects a program and controls to transmit a control signal according to the selected electrical stimulation program to the electrical stimulation module.
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