KR20240105835A - 스마트 피트니스 트레이닝 시스템 및 방법 - Google Patents

스마트 피트니스 트레이닝 시스템 및 방법 Download PDF

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KR20240105835A KR1020220188264A KR20220188264A KR20240105835A KR 20240105835 A KR20240105835 A KR 20240105835A KR 1020220188264 A KR1020220188264 A KR 1020220188264A KR 20220188264 A KR20220188264 A KR 20220188264A KR 20240105835 A KR20240105835 A KR 20240105835A
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Abstract

사용자의 운동 능력에 대한 사전 분석을 통해 개인 맞춤 운동프로그램을 설계하여 사용자에게 제공하고, 사용자의 운동 프로그램 진행중 실시간으로 모니터링을 하여 자세 개선 및 운동 강도 조절을 할 수 있는 스마트 피트니스 트레이닝 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 상기 사용자 단말은 사용자의 운동 능력 정보를 추출하기 위한 신체 정보를 측정하는 센서부 및 상기 관리 서버로부터 전송된 콘텐츠 또는 개인 맞춤 운동프로그램을 실행하여 사용자에게 제공하는 출력부를 포함하고, 상기 관리 서버는 센서부에서 미리 측정된 사용자의 신체 정보를 토대로 사용자의 운동 능력에 대한 사전 분석을 수행하는 분석부, 상기 분석부의 사전 분석 결과를 토대로 사용자에게 트레이닝을 위한 콘텐츠 또는 개인 맞춤 운동프로그램을 선택하여 제공하는 콘텐츠 제공부를 포함하며, 실시간으로 트레이닝을 모니터링하여 자세 개선 및 운동 강도 조절을 할 수 있는 효과가 있다.

Description

스마트 피트니스 트레이닝 시스템 및 방법{Smart fitness training system and method}
본 발명은 스마트 피트니스 트레이닝 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사용자의 운동 능력에 대한 사전 분석을 통해 개인 맞춤 운동프로그램을 설계하여 사용자에게 제공하고, 사용자의 운동 프로그램 진행중 실시간으로 모니터링을 하여 자세 개선 및 운동 강도 조절을 할 수 있는 스마트 피트니스 트레이닝 시스템 및 방법에 관한 것이다.
건강 관리 및 건강 증진에 대한 사람들의 관심이 높아지면서 건강 관리를 위하여 피트니스 클럽이나 체력진단센터에 방문하는 사람들이 늘어나고 있다. 이러한 추세에 힘입어 체력 진단 등을 통해 사용자에게 맞춤운동을 제공함과 아울러 제공된 맞춤운동을 수행할 수 있는 다양한 통합 운동 관리 시스템들이 등장하고 있다.
예를 들어, 피트니스 센터에 사용자가 회원 가입을 하면, 피트니스 센터는 사용자를 상대로 간단한 신체 검사 또는 운동 검사를 수행하여 적합한 맞춤형 운동 프로그램을 처방한다. 이후, 사용자는 처방된 운동 프로그램에 따라서 운동을 한다.
또 사용자는 회사 또는 집 근처의 피트니스 센터에 회원 가입하게 되는데, 사회 생활이 바쁘다 보면 당해 피트니스 센터를 찾아가는 것이 어려울 수 있다. 더욱이, 운동은 언제든지 사용자가 원하는 때, 원하는 장소에서 즉시 할 수 있어야 운동 의욕이 유지된다. 하지만, 시간, 장소 등의 제약 등으로 한번 운동을 거르기 시작하면 운동 의욕이 감퇴되어 다음번 운동도 거르고 싶은 유혹이 든다.
하기 특허문헌 1에는 서로 다른 운동 목적을 가지는 복수의 피트니스 블록들에 있는 복수의 카메라들을 통해 사용자의 운동을 모니터링하는 사용자 운동 모니터링부, 상기 사용자의 운동 데이터를 수집하는 사용자 활동 수집부, 상기 사용자의 운동 데이터를 기초로 복수의 피트니스 블록들 중 하나를 지정하여 사용자에게 할당하는 피트니스 블록 할당부를 포함하는 개인용 피트니스 관리 장치를 제시하고 있다.
이러한 특허문헌 1의 개인용 피트니스 관리 장치는 피트니스 블록을 개인에게 할당하여 효율적인 퍼스널 트레이닝(Personal Training)을 제공할 수 있다.
또 하기 특허문헌 2는 적어도 하나의 피트니스 기기 및 통합 관리 서버를 포함하는 스마트 피트니스 시스템에 관한 것으로, 사용자의 식별 정보를 획득하는 사용자 식별부, 통합 관리 서버와 데이터를 송수신하는 통신 유닛, 상기 사용자의 운동 데이터를 수집하는 측정 센서 및 상기 피트니스 기기의 각 유닛을 제어하는 프로세서를 포함한다.
이러한 특허문헌 2의 스마트 피트니스 시스템에서 상기 프로세서는 사용자의 식별 정보가 획득된 시점 이후의 상기 사용자의 운동 데이터를 수집하고, 수집된 운동 데이터를 실시간으로 상기 통합 관리 서버로 전송하며, 상기 통합 관리 서버는 상기 피트니스 기기로부터 사용자의 운동 데이터를 실시간으로 수신하고, 수신된 사용자의 운동 데이터를 저장하며, 누적 저장된 사용자의 운동 데이터에 기초한 피드백 정보를 상기 피트니스 기기로 전송하는 것을 특징으로 한다.
그러나, 특허문헌 1에는 카메라를 통해 사용자의 운동을 모니터링하는 사용자 운동 모니터링부의 구성과 상기 사용자 운동 모니터링부의 분석 결과를 토대로 맞춤형 운동기구와 운동 방법을 제공할 수 있는 특정 피트니스 블록을 사용자에게 할당하는 파트니스 블록 할당부의 구성이 개시되어 있을 뿐, 사용자의 운동 의욕을 지속적으로 유지하기 위해 트레이닝 수행 전과 후의 운동 능력 향상 정도를 파악하여 실질적인 운동 능력 향상에 따른 랭킹화를 구현하는 기술적 특징과 트레이닝 시스템에서 발생하는 수익의 일부를 구축된 랭킹화를 활용하여 환원 또는 보상하는 기술적 특징은 개시되어 있지 않다.
또, 특허문헌 2에는 통합 관리 서버가 사용자의 운동 데이터를 기초로 사용자의 운동 상태를 판별하고 상기 운동 데이터에 기초한 피드백 정보를 전송하는 구성과 사용자의 건강상태를 체계적이고 객관적으로 파악하여 사용자 개인에게 맞춤형 건강관리를 제공하는 구성이 개시되어 있을 뿐, 사용자의 운동 의욕을 지속적으로 유지하고, 사용자별 트레이닝 효과를 극대화할 수 있도록 사용자 개인의 운동 능력 향상 정도를 파악하여 실제 운동 능력 향상에 따른 랭킹화를 구현하는 피트니스 트레이닝 시스템의 구성과 상기 피트니스 트레이닝 시스템에서 발생하는 수익의 일부를 구축된 랭킹화를 활용하여 환원함으로써 사용자의 운동 지속성을 높이고 건강한 운동 습관을 형성하는데 도움을 줄 수 있는 기술적 특징은 개시되어 있지 않다.
또한, 특허문헌 1과 특허문헌 2에는 사용자가 직접 운동 프로그램 콘텐츠를 생성하여 관리할 수 있도록 함으로써 사용자의 신체 능력 및 요구 사항을 만족하는 사용자별 맞춤 운동을 제공할 수 있는 기술적 특징은 개시되어 있지 않다.
대한민국 등록특허 제10-2088673호(2020년 03월 13일 공고) 대한민국 공개특허 제10-2016-0026258호(2016년 03월 09일 공개)
본 발명의 목적은 사용자의 운동 능력에 대한 사전 분석을 통해 개인 맞춤 운동프로그램을 설계하여 사용자별 맞춤형 운동을 제공하고, 사용자의 운동 프로그램 진행중 실시간으로 모니터링을 하여 자세 개선 및 운동 강도 조절을 할 수 있는 스마트 피트니스 트레이닝 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 사용자가 직접 운동 프로그램 콘텐츠를 생성하여 관리할 수 있도록 함으로써 사용자의 신체 능력 및 요구 사항을 만족하는 사용자별 맞춤 운동을 제공할 수 있는 스마트 피트니스 트레이닝 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 사전 분석된 사용자 개인의 운동 정보를 기준으로 운동 능력 향상 정도를 파악하여 실제 운동 능력 향상에 따른 랭킹화를 구현함으로써 사용자의 운동 의욕을 지속적으로 유지하고, 사용자별 트레이닝 효과를 극대화할 수 있는 스마트 피트니스 트레이닝 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 피트니스 트레이닝 시스템에서 발생하는 수익의 일부를 구축된 랭킹화를 활용하여 환원함으로써 사용자의 운동 지속성을 높이고 건강한 운동 습관을 형성하는데 도움을 줄 수 있는 스마트 피트니스 트레이닝 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 스마트 피트니스 트레이닝 시스템은 관리 서버에서 사용자 단말을 통해 원격으로 피트니스 트레이닝 서비스를 제공하는 스마트 피트니스 트레이닝 시스템에 관한 것으로서, 상기 사용자 단말은 사용자의 운동 능력 정보를 추출하기 위한 신체 정보를 측정하는 센서부, 및 상기 관리 서버로부터 전송된 콘텐츠, 플랫폼 또는 개인 맞춤 운동프로그램을 실행하여 사용자에게 제공하는 출력부를 포함한다.
또한, 본 발명에서 상기 관리 서버는 상기 센서부에서 미리 측정된 사용자의 신체 정보를 토대로 사용자의 운동 능력에 대한 사전 분석을 수행하는 분석부, 상기 분석부의 사전 분석 결과를 토대로 사용자에게 트레이닝을 위한 콘텐츠 또는 개인 맞춤 운동프로그램을 선택하여 제공하는 콘텐츠 제공부, 및 트레이닝을 수행하는 사용자의 운동 이력 관리를 수행하고, 사용자의 운동 능력에 대한 사전 분석 데이터와 대비하여 트레이닝 수행 후 실질적인 운동향상 정도를 파악하여 랭킹화하는 제어부를 포함한다.
또한, 본 발명에서 상기 센서부는 사용자의 생체 정보 또는 심박 변이도(Heart Rate Variability, HRV) 신호를 측정하기 위해 마련된 HRV 센서, 상기 사용자의 자세 정보를 측정하기 위해 마련된 비전(Vision) 센서, 및 상기 사용자의 체력 정보를 측정하기 위해 마련된 IMU 센서를 포함한다.
또한, 본 발명에서 상기 관리 서버는 사용자의 운동 프로그램 진행중 실시간 모니터링을 통해 사용자의 자세를 개선하고 운동 강도를 조절하며, 사용자가 트레이너 없이 상기 콘텐츠 또는 개인 맞춤 운동프로그램을 통한 운동을 수행하는 경우 AI 어드바이징을 통해 실시간으로 사용자에게 운동 수행 결과에 대한 피드백을 제공하는 피드백부를 더 포함한다.
또한, 본 발명에서 상기 관리 서버는 사용자 단말을 통해 제공되는 플랫폼을 이용하여 사용자가 사용자의 신체 능력 및 요구 사항을 만족하는 사용자별 맞춤 운동 프로그램 콘텐츠를 생성할 수 있도록 제공하는 콘텐츠 생성부를 더 포함한다.
또한, 본 발명에서 상기 콘텐츠 제공부는 분석부에서 분석된 사용자의 운동 능력에 대한 사전 분석 결과를 기반으로 운동 프로그램 결정요소인 운동빈도, 운동강도, 운동시간 및 운동형태에 따라 상기 개인 맞춤 운동프로그램을 결정하여 사용자에게 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 스마트 피트니스 트레이닝 시스템은 실시간으로 사용자의 운동 수행 결과를 모니터링하고, 상기 사용자 단말을 통해 사용자에게 운동 수행 결과에 대한 피드백을 제공할 수 있는 트레이너 단말을 더 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 스마트 피트니스 트레이닝 방법은 관리 서버에서 사용자 단말을 통해 원격으로 피트니스 트레이닝 서비스를 제공하기 위한 방법에 관한 것으로서, (a) 상기 사용자 단말에 구비된 센서를 이용하여 미리 사용자의 신체 정보를 측정하는 단계, (b) 상기 관리 서버가 미리 측정된 사용자의 신체 정보를 토대로 사용자의 운동 능력 정보를 사전에 분석하는 단계, 및 (d) 상기 관리 서버가 사전에 분석된 사용자의 운동 능력 정보를 토대로 사용자에게 트레이닝을 위한 콘텐츠, 플랫폼 또는 개인 맞춤 운동프로그램을 선택하여 제공하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 스마트 피트니스 트레이닝 방법은 (e) 상기 관리 서버가 사용자의 트레이닝을 모니터링하여 운동효과 분석 결과 및 코칭 피드백을 제공하는 단계, (f) 트레이닝 수행후 사용자의 운동 이력관리 정보를 추출하여 저장하는 단계, 및 (g) 상기 운동 이력관리 정보를 토대로 사용자의 사전 분석된 운동 능력 정보와 대비하여 트레이닝 수행후 운동향상 정도에 따른 랭킹화를 실행하는 단계를 더 포함한다.
또한, 본 발명은 상기 단계 (b) 이후에 (c) 상기 사용자 단말에 제공된 플랫폼을 통해 관리 서버에 접속하여 사용자의 신체 능력 및 요구 사항을 만족하는 사용자별 맞춤 운동 프로그램 콘텐츠를 생성하는 단계를 더 포함한다.
또한, 본 발명은 상기 단계 (g) 이후에 (h) 사용자의 랭킹 정보에 따라 피트니스 트레이닝 시스템에서 발생하는 수익의 일부를 사용자에게 환원 또는 보상하는 단계를 더 포함한다.
또한, 본 발명에서 상기 사용자의 운동 이력관리 정보에는 트레이닝을 통해 사용자의 신체에서 소비된 에너지량 또는 칼로리(calorie)량을 측정하는 에너지 소비량 이력 정보, 측정된 신체 정보를 토대로 사전 분석된 운동 능력 정보와 대비하여 트레이닝 수행후 향상된 운동 능력 정보를 추출하는 운동기능 향상 이력 정보를 포함한다.
또한, 본 발명은 상기 단계 (d)에서 상기 콘텐츠에는 관리 서버에서 제공되는 운동 교육용 툴을 통해 사용자가 트레이너에게 실시간 원격 피드백을 받으며 운동을 수행할 수 있는 트레이너 저작 콘텐츠, 상기 관리 서버에서 제공된 개인 맞춤형 운동 프로그램이 피트니스 게임 콘텐츠를 통해 적용되어 사용자가 피트니스 게임을 진행하면서 트레이닝을 수행할 수 있는 게이미피케이션(Gamification) 콘텐츠를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 단계 (d)에서 상기 개인 맞춤 운동프로그램에는 사용자의 자세교정 트레이닝을 수행하기 위한 자세교정 운동프로그램, 유산소성 트레이닝을 수행하기 위한 유산소성 운동프로그램, 저항성 트레이닝을 수행하기 위한 저항성 운동프로그램, 종목별 트레이닝을 수행하기 위한 종목별 운동프로그램을 포함한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 스마트 피트니스 트레이닝 시스템 및 방법은 사용자의 운동 능력에 대한 사전 분석을 통해 개인 맞춤 운동프로그램을 설계하여 사용자별 맞춤형 운동을 제공할 수 있고, 사용자의 운동 프로그램 진행중 실시간으로 모니터링을 하여 자세 개선 및 운동 강도 조절을 할 수 있는 효과가 있다.
또, 본 발명의 스마트 피트니스 트레이닝 시스템 및 방법은 사용자가 직접 운동 프로그램 콘텐츠를 생성하여 관리할 수 있도록 함으로써 사용자의 신체 능력 및 요구 사항을 만족하는 사용자별 맞춤 운동을 제공할 수 있는 효과가 있다.
또, 본 발명의 스마트 피트니스 트레이닝 시스템 및 방법은 사전 분석된 사용자 개인의 운동 정보를 기준으로 운동 능력 향상 정도를 파악하여 실제 운동 능력 향상에 따른 랭킹화를 구현함으로써 사용자의 운동 의욕을 지속적으로 유지하고, 사용자별 트레이닝 효과를 극대화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 스마트 피트니스 트레이닝 시스템 및 방법은 피트니스 트레이닝 시스템에서 발생하는 수익의 일부를 구축된 랭킹화를 활용하여 환원함으로써 사용자의 운동 지속성을 높이고 건강한 운동 습관을 형성하는데 도움을 줄 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 피트니스 트레이닝 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 피트니스 트레이닝 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 2의 사용자 단말을 세부적으로 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 단말을 나타내는 구성도이다.
도 5는 도 3의 센서부를 세부적으로 나타내는 블록도이다.
도 6은 도 2의 트레이너 단말을 세부적으로 나타내는 블록도이다.
도 7은 도 2의 관리 서버를 세부적으로 나타내는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 개인 맞춤 운동프로그램의 도출 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 사용자의 이력관리 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 피트니스 트레이닝 방법을 나타내는 순서도이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 사용자의 스마트 피트니스 트레이닝 콘텐츠 이용 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12 내지 도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 사용자별 맞춤 운동 프로그램 콘텐츠를 생성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 도 10a의 단계(S50)을 세부적으로 나타내는 순서도이다.
도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 라이브러리 체크 조건 테이블을 설명하기 위한 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 용어 "센서부", "출력부", "통신부", "저장부", "제어부"는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또, 명세서 전체에서 트레이닝과 운동은 동일한 의미를 나타낸다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.
각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 피트니스 트레이닝 시스템(10)의 개념도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 피트니스 트레이닝 시스템(10)을 나타내는 블록도이다.
또한, 도 3은 도 2의 사용자 단말(100)을 세부적으로 나타내는 블록도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 단말(100)을 나타내는 구성도이며, 도 5는 도 3의 센서부(110)를 세부적으로 나타내는 블록도이다.
본 발명의 실시예에 따른 스마트 피트니스 트레이닝 시스템(10)은 도 1 및 도 2에서 도시된 바와 같이 사용자 단말(100), 트레이너 단말(200) 및 관리 서버(300)를 포함한다. 이때, 본 발명에서 관리 서버(300)는 클라우드 서버가 적용될 수 있다.
또한, 사용자 단말(100)은 도 3 및 도 4에서 도시된 바와 같이 센서부(110), 출력부(120), 사용자 인터페이스부(130), 통신부(140), 제어부(150) 및 저장부(160)를 포함할 수 있다.
본 발명에서 센서부(110)는 사용자의 운동 능력 정보를 추출하기 위한 신체 정보를 측정한다. 즉, 센서부(110)는 사용자의 생체 정보, 자세 정보 및 체력 정보를 측정한다.
여기에서, 상기 생체 정보는 심박 정보 및 호흡 정보를 포함하고, 상기 자세 정보는 정지된 상태에서의 자세를 측정하는 정적 자세 정보와, 움직이는 상태에서의 자세를 측정하는 동적 자세 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 체력 정보는 건강 체력 정보와 기술 체력 정보를 포함하고, 상기 건강 체력 정보는 근력, 근지구력, 심폐지구력, 및 유연성 등으로 구분되며, 상기 기술 체력 정보는 순발력, 민첩성, 평형성, 교치성, 협응력 등으로 구분될 수 있다.
또, 센서부(110)는 도 5에서 도시된 바와 같이 HRV 센서(111), 비전(Vision) 센서(112), 및 IMU 센서(113)를 포함할 수 있다. 본 발명에서 상기 HRV 센서(111)는 사용자의 생체 정보(심박 정보, 호흡 정보) 또는 심박 변이도(Heart Rate Variability, HRV) 신호를 측정하기 위해 마련된다.
또한, 비전(Vision) 센서(112)는 사용자의 자세 정보(정적 자세 정보, 동적 자세 정보)를 측정하기 위해 마련된다. 또한, IMU 센서(113)는 사용자의 체력 정보를 측정하기 위해 마련된다.
이때, 상기 심박 변이도(Heart Rate Variability, HRV)는 심장박동의 시간에 따른 변화로서, 심박 변이도를 이용하여 자율신경계의 상태 및 스트레스에 대한 반응 정도를 예측할 수 있다.
즉, 상기 심박 변이도(HRV)는 시간에 따른 심박의 주기적인 변화를 나타내며, 건강한 사람일수록 HRV 변이가 크고 복잡하며 질병 상태나 스트레스 상태에서는 HRV 변이의 복잡도가 감소한다.
따라서, 자율신경계에 이상이 생기면 심박 변이도(HRV)의 폭이 감소하게 되며, 신체는 스트레스에 대해 적절하게 대응하지 못하고 여러 질환에 취약해지게 된다.
또, IMU 센서(113)는 일반적으로 이동 물체의 속도와 방향, 중력, 가속도를 측정하는 센서로서, 3차원 공간에서의 자유로운 움직임을 측정하기 위해 이동 관성을 측정하는 가속도계, 회전 관성을 측정하는 자이로스코프, 방위각을 측정하는 지자계 센서를 포함한다.
또한, 도 1 및 도 5에서 도시된 바와 같이 HRV 센서(111)와 비전(Vision) 센서(112)는 사용자 단말(100)에 내장되어 제어부(150)의 제어를 통해 작동됨으로써 사용자의 장비 부착에 대한 불편함 없이 생체 정보와 자세 정보를 비접촉 방식으로 측정할 수 있다. 또, IMU 센서(113)는 사용자의 체력 정보를 측정하기 위해 사용자에게 부착될 수 있는 부착형 센서로서 통신부(140)를 이용하여 센싱 데이터를 수신할 수 있다.
예를 들어, 본 발명은 비접촉 방식의 HRV 센서(111)를 통해 사용자의 생체정보 중에서 최대산소섭취량(VO2max)을 측정할 수 있다. 또, 본 발명은 비전(Vision) 센서(112)를 통해 상기 정적 자세 정보의 전-후 관상면 및 시상면 정보와 동적 자세 정보 중 각 관절의 관절가동범위(ROM) 및 오버헤드스쿼트 정보를 측정할 수 있다.
본 발명에 따른 사용자의 근력 정보는 IMU 센서(113)에 내장된 덤벨 부위별 운동 알고리즘을 통해 각 근육 부위별로 측정된 최대반복횟수를 이용하여 1RM을 산출함으로써 구할 수 있다. 또, 사용자의 근지구력 정보는 비전 센서(112)를 통해 측정된 싯업(회/분), 팔굽혀펴기(회/분), 스쿼트(회/분) 결과를 이용하여 산출한다.
또, 상기 심폐지구력 정보는 비전 센서(112)와 HRV 센서(111)를 통해 측정된 하버드 스텝 테스트 결과를 이용하여 신체 효율지수(PEI)를 산출함으로써 구할 수 있다. 또, 상기 유연성 정보는 비전 센서(112)와 IMU 센서(113)를 통해 측정된 체전굴, 체후굴, 하지전후개각, 하지좌우개각 결과를 이용하여 산출할 수 있다.
또, 상기 기술체력 정보의 경우 순발력은 비전 센서(112)를 통해 측정된 제자리 높이뛰기(kg·m/sec)를 이용하여 산출한다. 상기 민첩성은 비전 센서(112)를 통해 측정된 사이드 스텝(회/20초), 30초간 발바꿔뛰기(회/30초)를 이용하여 산출할 수 있다.
또, 상기 평형성은 비전 센서(112)와 IMU 센서(113)를 통해 측정된 동적평형성(밸런스 보드 중심잡기, Y-Balance test)를 이용하여 산출할 수 있다. 상기 협응력은 비전 센서(112)를 통해 측정된 눈-손 협응력 검사(T-wall), 눈-발 협응력 검사(T-Board) 결과를 이용하여 산출할 수 있다.
본 발명에 따른 출력부(120)는 제어부(150)의 제어에 따라 동작되어 관리 서버(300)로부터 전송된 콘텐츠 또는 개인 맞춤 운동프로그램을 실행하여 사용자에게 나타낸다. 출력부(120)는 화상 정보를 디스플레이하는 모니터(121)와 음성 정보를 출력하는 스피커(122)를 포함할 수 있다. 또, 도 4에서 도시된 바와 같이 모니터(121)에는 비디오(VIDEO)가 포함되고, 스피커(122)에는 오디오(AUDIO)가 포함될 수 있다.
예를 들어, 도 1에서 도시된 바와 같이 관리 서버(300)에서 전송된 트레이너 저작 콘텐츠 또는 게이미피케이션(Gamification) 콘텐츠가 제어부(150)의 제어에 따라 실행되어 출력부(120)를 통해 출력될 수 있다.
상기 트레이너 저작 콘텐츠는 스마트 피트니스 트레이닝 시스템(10)을 통해 제공되는 운동 교육용 툴을 가지고 사용자가 사용자 단말(100)을 통해 트레이너 단말(200)을 이용하는 트레이너에게 실시간 원격 피드백을 받으며 트레이닝을 수행할 수 있다. 또, 상기 게이미피케이션 콘텐츠는 관리 서버(300)에서 제공된 개인 맞춤형 운동 프로그램이 피트니스 게임 콘텐츠를 통해 적용되어 사용자가 피트니스 게임을 진행하면서 트레이닝을 즐길 수 있다.
여기에서, 상기 개인 맞춤형 운동 프로그램은 관리 서버(300)가 사용자의 운동 능력에 대한 사전 분석을 통해 선택하여 제공한다. 또, 사용자의 운동 관련 정보는 클라우드 서버를 통해 관리될 수 있다. 즉, 사용자의 운동 관련 정보와 사용자 운동 능력의 사전 분석 결과 및 콘텐츠 수행 결과는 클라우드 서버의 데이터베이스에 저장되고, 사용자는 사용자 단말(100)을 통한 웹이나 모바일 앱을 이용하여 데이터를 확인할 수 있다.
또, 사용자는 사용자 인터페이스부(130)를 이용하여 관리 서버(300)로부터 제공된 콘텐츠를 실행하고, 트레이닝 수행 결과를 확인할 수 있다. 통신부(140)는 관리 서버(300) 또는 트레이너 단말(200)과 신호를 송수신할 수 있다. 또, 통신부(140)는 IMU 센서(113)에 연결되어 측정된 사용자의 체력 정보를 수신할 수 있다.
제어부(150)는 센서부(110), 출력부(120) 및 저장부(160)의 동작을 제어할 수 있다. 또, 제어부(150)에는 도 4에서 도시된 바와 같이 프로세서(151)가 포함될 수 있다. 또, 저장부(160)는 센서부(110)를 통해 측정된 사용자의 신체 정보, 관리 서버(300)로부터 전송된 콘텐츠 또는 개인 맞춤 운동프로그램을 저장할 수 있다. 또, 저장부(160)는 도 4에 도시된 바와 같이 RAM, ROM, SG-RAM 및 DRAM 등을 포함할 수 있다.
도 6은 도 2의 트레이너 단말(200)을 세부적으로 나타내는 블록도이다.
본 발명에 따른 트레이너 단말(200)은 도 6에서 도시된 바와 같이 출력부(210), 트레이너 인터페이스부(220), 통신부(230), 제어부(240) 및 저장부(250)를 포함할 수 있다.
또, 트레이너 단말(200)은 실시간으로 사용자의 트레이닝 결과를 모니터링하여 피드백을 제공할 수 있다. 즉, 트레이너는 출력부(210)를 이용하여 트레이너 저작 콘텐츠 또는 게이미피케이션 콘텐츠를 통한 사용자의 운동 수행 결과를 모니터링하고, 트레이너 인터페이스부(220)를 이용하여 실시간으로 운동 수행 결과에 대한 피드백을 사용자에게 제공할 수 있다.
또, 사용자 단말(100)과 트레이너 단말(200) 간에는 통신부(140, 230)를 통한 P2P(Peer-To-Peer) 통신을 이용하여 신호를 직접 송수신할 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 통신부(140, 230, 360) 간의 원격 통신을 위한 통신망이 이에 한정되는 것은 아니고, 통신부(140, 230, 360) 간의 원격 통신망은 로라(LoRa) 통신, 와이파이(Wi-Fi), 와이브로(Wireless Broadband, Wibro), 무선랜(Wireless LAN, WLAN), DLNA(Digital Living Network Alliance), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access, Wimax), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced), 광대역 무선 이동 통신 서비스(Wireless Mobile Broadband Service, WMBS), 5G 이동통신(IMT-2020) 등을 적용할 수 있다.
따라서, 본 발명은 상기 트레이너 저작 콘텐츠 또는 게이미피케이션 콘텐츠를 통한 원격 트레이닝을 이용하여 사용자 단말(100)의 사용자와 트레이너 단말(200)의 트레이너 간의 실시간 비대면 코칭이 가능하다.
또, 본 발명에 따른 제어부(240)는 출력부(210) 및 저장부(250)의 동작을 제어할 수 있다. 또, 저장부(250)는 사용자 단말(100)로부터 전송된 사용자의 운동 관련 정보와 관리 서버(300)로부터 전송된 콘텐츠 또는 개인 맞춤 운동프로그램을 저장할 수 있다.
여기에서, 사용자 단말(100)의 트레이닝 데이터와 트레이너 단말(200)의 코칭 데이터는 관리 서버(300)를 통해 관리된다. 사용자는 트레이너의 실시간 모니터링을 통한 코칭을 이용하여 트레이닝을 수행하거나, 트레이너 없이 상기 트레이너 저작 콘텐츠 또는 게이미피케이션 콘텐츠를 이용한 실시간 모니터링을 통해 AI 어드바이징을 실시간으로 받으며 트레이닝을 수행할 수 있다.
도 7은 도 2의 관리 서버(300)를 세부적으로 나타내는 블록도이다.
도 7에서 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 관리 서버(300)는 데이터 수집부(310), 분석부(320), 콘텐츠 생성부(330), 콘텐츠 제공부(340), 제어부(350), 통신부(360), 피드백부(370) 및 데이터베이스(380)를 포함한다.
또한, 본 발명에서 데이터 수집부(310)는 사용자 단말(100)의 센서부(110)에서 측정된 사용자의 신체 정보를 수집한다. 즉, 데이터 수집부(310)는 사용자의 생체 정보(심박 정보, 호흡 정보), 자세 정보(정적 자세 정보, 동적 자세 정보), 체력 정보(건강 체력 정보, 기술 체력 정보)를 수집한다.
또한, 분석부(320)는 수집된 사용자의 생체 정보(심박 정보, 호흡 정보), 자세 정보(정적 자세 정보, 동적 자세 정보) 및 체력 정보(건강 체력 정보, 기술 체력 정보)를 토대로 사용자 운동 능력에 대한 사전 분석을 수행한다.
예를 들어, 분석부(320)는 비접촉 방식의 HRV 센서(111)를 통해 측정된 최대산소섭취량(VO2max)을 이용하여 사용자 개인의 체력수준을 평가하고, 상기 생체 정보를 분석할 수 있다.
또, 분석부(320)는 비전(Vision) 센서(112)를 통해 측정된 데이터를 이용하여 자세 정보를 분석할 수 있다. 여기에서, 자세 정보 분석에는 정적자세 분석과 동적자세 분석을 포함할 수 있다. 분석부(320)는 비전(Vision) 센서(112)를 통해 측정된 데이터를 토대로 정적인 해부학적 자세를 기준으로 전,후 관상면, 시상면에서 정적자세 분석을 수행하고, 각 관절의 관절가동범위(ROM)와 오버헤드스쿼트를 통해 동적자세 분석을 수행할 수 있다.
또, 상기 체력정보 분석은 건강체력 분석과 기술체력 분석을 포함하고, HRV 센서(111), 비전(Vision) 센서(112) 및 IMU 센서(113)를 이용하여 측정된 데이터를 토대로 분석이 수행된다.
또한, 본 발명에 따른 콘텐츠 생성부(330)는 사용자 또는 트레이너의 입력 정보를 토대로 운동 프로그램 콘텐츠를 생성할 수 있다. 즉, 사용자 또는 트레이너는 사용자 인터페이스부(130) 또는 트레이너 인터페이스부(220)를 통해 제공되는 플랫폼을 이용하여 사용자의 신체 능력 및 요구 사항을 만족하는 사용자별 맞춤 운동 프로그램 콘텐츠를 생성하고 관리할 수 있다.
사용자 또는 트레이너가 콘텐츠 생성부(330)를 이용하여 사용자별 맞춤 운동 프로그램 콘텐츠를 생성하는 방법은 아래의 스마트 피트니스 트레이닝 방법에서 상세히 설명한다.
또한, 본 발명에 따른 콘텐츠 제공부(340)는 분석부(320)의 사전 분석 결과를 토대로 사용자에게 트레이닝을 위한 콘텐츠 또는 개인 맞춤 운동프로그램을 선택하여 제공한다. 또, 콘텐츠 제공부(340)는 분석부(320)를 통해 분석된 사용자의 운동 능력에 대한 사전 분석 결과를 토대로 사용자 개인의 운동 능력을 평가한다.
또한, 콘텐츠 제공부(340)는 상기 콘텐츠 생성부(330)를 통해 생성된 사용자별 맞춤 운동 프로그램 콘텐츠를 제공할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 개인 맞춤 운동프로그램의 도출 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8에서 도시된 바와 같이 콘텐츠 제공부(340)는 분석부(320)의 사전 분석 결과를 통한 운동 능력 평가 결과를 기반으로 운동 프로그램 결정요소인 운동빈도, 운동강도, 운동시간, 운동형태 등에 따라 결정된 상기 개인 맞춤 운동프로그램을 사용자에게 운동 프로그램 설계 알고리즘을 통해 제공할 수 있다.
즉, 도 8에서 생체정보분석과 자세정보분석 및 체력정보분석을 포함하는 사전 분석 결과는 분석부(320)가 사용자의 운동 능력에 대한 사전 분석을 통해 추출한다. 또, 상기 사전 분석 결과를 토대로 콘텐츠 제공부(340)가 운동빈도, 운동강도, 운동시간, 운동형태 등에 따라 결정된 상기 개인 맞춤 운동프로그램을 운동 프로그램 설계 알고리즘을 통해 사용자 단말(100)에 제공한다.
또, 도 8에서 도시된 바와 같이 상기 개인 맞춤 운동프로그램은 사용자의 자세교정 트레이닝을 수행하기 위한 자세교정 운동프로그램, 사용자의 유산소성 트레이닝을 수행하기 위한 유산소성 운동프로그램, 사용자의 저항성 트레이닝을 수행하기 위한 저항성 운동프로그램 및 사용자의 종목별 트레이닝을 수행하기 위한 종목별 운동프로그램을 포함한다.
또, 상기 자세교정 운동프로그램은 상기 자세정보분석을 통해 근골격계 불균형을 평가할 수 있으며, 운동프로그램 설계 알고리즘을 통해 운동 빈도, 강도, 시간, 형태 등이 사용자 개인의 운동 수준에 따라 제공된다.
상기 유산소성 운동프로그램은 생체정보분석 변인들을 통해 운동 목표 심박수와 스트레스지수를 산출할 수 있으며, 운동프로그램 설계 알고리즘을 통해 운동 빈도, 강도, 시간, 형태 등이 사용자 개인의 운동 수준에 따라 제공된다.
또, 상기 저항성 운동프로그램은 비전 센서(112)와 IMU 센서(113)를 통해 추출된 1RM 값을 기준으로 사용자의 운동 목적에 따라 1RM의 %로 운동강도를 산출할 수 있으며, 상기 운동프로그램 설계 알고리즘을 통해 운동 빈도, 강도, 시간, 형태 등이 사용자 개인의 운동 수준에 따라 제공된다.
상기 종목별 운동프로그램의 운동형태 설정은 비전 센서(112), IMU 센서(113) 및 HRV 센서(111)를 통해 추출된 체력정보분석을 바탕으로 각 종목별로 요두되는 체력요소를 향상시키기 위하여 상기 운동프로그램 설계 알고리즘을 통해 운동 빈도, 강도, 시간, 형태 등이 사용자 개인의 운동 수준에 따라 제공된다.
또한, 도 8에 도시된 상기 개인 맞춤 운동프로그램은 사용자 또는 트레이너가 상기 콘텐츠 생성부(330)를 통해 사용자별 맞춤 운동 프로그램 콘텐츠를 생성하는 경우 사용자 개인의 운동 수준에 맞는 운동 프로그램을 선택할 수 있도록 사용자별 맞춤 정보를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 제어부(350)는 데이터 수집부(310), 분석부(320), 콘텐츠 생성부(330), 콘텐츠 제공부(340), 통신부(360) 및 피드백부(370)를 제어한다. 또, 제어부(350)는 트레이닝을 수행하는 사용자의 운동 이력 관리를 수행하고, 사용자의 운동 능력에 대한 사전 분석 데이터와 대비하여 트레이닝 수행 후 실질적인 운동향상 정도를 파악하여 랭킹시스템에 도입할 수 있다.
여기에서, 상기 사용자의 운동 이력 관리는 에너지 소비량 이력과 운동기능 향상 이력을 포함할 수 있다. 또, 제어부(350)는 사용자의 운동 지속성을 향상시키고 건강한 운동습관 형성을 위하여 스마트 피트니스 트레이닝 시스템(10) 또는 플랫폼에서 발생하는 수익의 일부를 산출하여 사용자의 랭킹에 따라 환원 또는 보상할 수 있다. 상기 스마트 피트니스 트레이닝 시스템(10) 또는 플랫폼에서 발생하는 수익에는 피트니스 회원 가입비 또는 광고비 등이 포함될 수 있다.
또, 피드백부(370)는 사용자가 트레이너 없이 상기 트레이너 저작 콘텐츠 또는 게이미피케이션 콘텐츠를 통한 트레이닝을 수행하는 경우 AI 어드바이징을 통해 실시간으로 사용자에게 트레이닝 수행 결과에 대한 피드백을 제공할 수 있다. 즉, 피드백부(370)는 사용자의 운동 프로그램 진행중 실시간 모니터링을 통해 사용자의 자세를 개선하고, 운동 강도를 조절한다.
또, 데이터베이스(380)에는 사용자 단말(100)로부터 전송된 사용자의 신체 정보 및 운동 관련 정보, 트레이너 저작 콘텐츠 또는 게이미피케이션(Gamification) 콘텐츠 등의 트레이닝을 위한 콘텐츠, 개인 맞춤 운동프로그램이 저장된다.
즉, 도 1에서 도시된 트레이너 저작 콘텐츠 또는 게이미피케이션(Gamification) 콘텐츠 등의 콘텐츠와 개인 맞춤 운동프로그램이 데이터베이스(380)에 저장되고, 제어부(350)를 통한 제어에 따라 사용자 단말(100)에 제공될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 스마트 피트니스 트레이닝 시스템(10)은 사용자의 생체 정보, 자세 정보 및 체력 정보를 비접촉 방식으로 측정하고, 사용자의 운동 능력 사전 분석 데이터와 대비한 실질적인 운동향상 정도를 파악함으로써 사용자별 트레이닝 효과를 극대화할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 사용자의 이력관리 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 10a 및 도 10b는 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 피트니스 트레이닝 방법을 나타내는 순서도이다.
또한, 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 사용자의 스마트 피트니스 트레이닝 콘텐츠 이용 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 스마트 피트니스 트레이닝 방법은 사용자 단말(100)의 센서부(110)를 이용하여 미리 사용자의 신체 정보를 측정하는 단계(S10), 관리 서버(300)가 미리 측정된 사용자의 신체 정보를 토대로 사용자의 운동 능력 정보를 사전에 분석하는 단계(S20) 및 사용자 단말(100)에 제공된 플랫폼을 통해 관리 서버(300)에 접속하여 사용자의 신체 능력 및 요구 사항을 만족하는 사용자별 맞춤 운동 프로그램 콘텐츠를 생성하는 단계(S30)를 포함할 수 있다.
여기에서, 상기 신체 정보에는 사용자의 생체 정보, 자세 정보 및 체력 정보를 포함한다.
도 12 내지 도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 사용자별 맞춤 운동 프로그램 콘텐츠를 생성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 상기 단계(S30)은 사용자가 사용자 단말(100)을 통해 관리 서버(300)의 플랫폼에 접속하여 프로그램을 실행하는 단계(S31), 사용자 단말(100)의 사용자 인터페이스부(130)를 이용하여 프로그램 기본 정보를 입력하는 단계(S32)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 프로그램 기본 정보에는 사용자 단말(100)을 통해 신규 생성하는 운동 프로그램의 제목과, 운동 종류, 운동에 대한 설명, 운동후 휴식시간 간격, 배경 음악 등이 포함될 수 있다.
또한, 상기 운동 종류에는 운동 프로그램의 목적에 따라 웨이트 트레이닝, 필라테스, 요가 등이 선택될 수 있다.
또한, 상기 단계(S30)은 도 14 내지 도 16에 도시된 바와 같이 사용자가 생성하는 운동 프로그램 콘텐츠에 따라 트레이닝을 수행할 때 가이드를 제공할 수 있도록 관련된 이미지를 업로드하는 단계(S33)와, 프로그램 콘텐츠의 실행 주기를 설정하는 단계(S34)와, 각 운동 프로그램 콘텐츠의 운동 종목을 선별하여 리스트를 작성하는 단계(S35)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 리스트에는 각 운동 라이브러리별로 운동 종목 세트와, 트레이닝 수행 횟수, 휴식 시간 등이 포함될 수 있다.
또한, 상기 단계(S30)은 개별 트레이닝을 수행할 것인지 또는 그룹 운동 설정을 통한 서킷 트레이닝을 수행할 것인지 선택하는 서킷 트레이닝 설정 단계(S36)를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 단계(S30)은 도 17에서 도시된 바와 같이 생성된 운동 프로그램 콘텐츠를 심사하여 운동 프로그램 콘텐츠에 대한 플랫폼 서비스를 승인하는 단계(S37)를 더 포함할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 스마트 피트니스 트레이닝 방법은 사용자 또는 트레이너가 관리 서버(300)의 플랫폼에 접속하여 사용자별 맞춤 운동 프로그램 콘텐츠를 생성하고, 관리 서버(300)의 승인을 받아 관리 서버(300)에 콘텐츠 등록이 가능하다.
또, 본 발명에 따른 스마트 피트니스 트레이닝 방법은 관리 서버(300)가 사전에 분석된 사용자의 운동 능력 정보를 토대로 사용자에게 트레이닝을 위한 콘텐츠 또는 개인 맞춤 운동프로그램을 선택하여 제공하는 단계(S40), 및 사용자가 제공된 콘텐츠 또는 개인 맞춤 운동프로그램에 따라 트레이닝을 수행하는 단계(S50)를 더 포함할 수 있다.
여기에서, 상기 콘텐츠 또는 개인 맞춤 운동프로그램을 선택하여 제공하는 단계(S40)는 사용자의 운동 능력 사전 분석 결과를 토대로 사용자 개인의 운동 능력을 평가하고, 평가 결과를 기반으로 운동 프로그램 결정 요소(운동빈도, 운동강도, 운동시간, 운동형태)를 결정하여 사용자에게 알고리즘을 통해 개인 맞춤 운동프로그램을 제공하는 것을 특징으로 한다.
또, 도 11에서 도시된 바와 같이 사용자에게 제공되는 콘텐츠에는 트레이너 저작 콘텐츠 또는 게이미피케이션(Gamification) 콘텐츠를 포함할 수 있다. 또, 사용자에게 제공되는 개인 맞춤 운동프로그램에는 맨몸 운동, 덤벨 운동, 케틀벨 운동, 벨런스보드 운동, 스포츠 종목 운동 등이 포함될 수 있다.
도 18은 도 10a의 단계(S50)을 세부적으로 나타내는 순서도이다.
도 18에 도시된 바와 같이 단계(S50)은 사용자가 제공된 콘텐츠 또는 개인 맞춤 운동프로그램에 따라 운동 타입을 선택하는 단계(S51)를 포함한다.
여기에서, 상기 운동 타입에는 개별 트레이닝과, 서킷 트레이닝(순환운동 타입1), 개별 세트진행 트레이닝(순환운동 타입2)을 포함할 수 있다.
상기 개별 트레이닝은 제공된 콘텐츠 또는 개인 맞춤 운동프로그램에서 설정된 운동 라이브러리(Library)의 반복 횟수만큼 운동을 실행하는 단계(S511), 설정된 휴식 시간에 따라 휴식하는 단계(S512), 설정된 운동 반복 수행 횟수를 판단하는 단계(S513), 및 판단 결과에 다음 운동을 선택하거나 운동을 종료하는 단계(S515)를 포함한다.
또한, 상기 서킷 트레이닝(순환운동 타입1)은 도 18에서 도시된 바와 같이 그룹으로 선택된 첫번째 운동을 선택하여 설정된 운동 라이브러리(Library)의 반복 횟수만큼 운동을 실행하는 단계(S522), 설정된 라이브러리(Library)의 운동 수행 완료 여부를 판단하는 단계(S523), 판단 결과에 따라 그룹 안의 다음 운동을 선택하여 수행하는 단계(S524), 판단 결과 설정된 라이브러리(Library)의 운동 수행이 완료된 경우 설정된 휴식 시간에 따라 휴식하는 단계(S525), 및 그룹 내의 남은 세트가 있는 경우 그룹 내의 처음 운동 라이브러리부터 반복 수행하는 단계(S526)을 포함한다.
즉, 상기 서킷 트레이닝(순환운동 타입1)은 그룹으로 설정된 운동 라이브러리를 모두 진행 완료한 후 휴식을 취하며(S525), 그룹 묶음 운동의 남은 세트가 있는 경우에는 그룹내의 처음 운동 라이브러리부터 다시 운동을 진행한다. 또한, 모든 그룹 운동 세트가 진행되면 다음 운동으로 진행한다.
또한, 상기 개별 세트진행 트레이닝(순환운동 타입2)은 도 18에서 도시된 바와 같이 설정된 운동 라이브러리(Library)의 반복 횟수만큼 운동을 실행하는 단계(S531), 설정된 휴식 시간에 따라 휴식하는 단계(S532), 설정된 운동 반복 수행 횟수를 판단하는 단계(S533), 및 판단 결과에 다음 운동을 선택하거나 운동을 종료하는 단계(S535)를 포함한다.
즉, 상기 개별 세트진행 트레이닝(순환운동 타입2)은 개별 운동 라이브러리의 모든 세트를 완료한 후 개별 휴식시간이 주어지며, 순차적으로 운동을 진행한다.
이때, 본 발명에 따른 스마트 피트니스 트레이닝 방법은 상기 단계(S50)에서 트레이닝을 수행시 플랫폼 내의 다양한 운동을 체크하고 로그 기록하기 위해서 운동 라이브러리 별로 데이터베이스(380)에 라이브러리 데이터와 라이브러리 데이터를 체크하기 위한 라이브러리 체크 조건(Library check condition)의 테이블을 별도로 구성할 수 있다.
또한, 상기 라이브러리 체크 조건 테이블에는 미리 운동 체크 리스트가 저장된 운동 체크 조건 ID가 마련됨으로써, 사용자는 상기 운동 체크 조건 ID를 통해 라이브러리 데이터에서 조합하여 사용이 가능하다.
따라서, 사용자는 사용자별 맞춤 운동 프로그램 콘텐츠의 생성 또는 트레이닝 수행시 상기 운동 체크 조건 ID를 이용하여 복잡하고 다양한 콘텐츠 조합을 생성할 수 있는 장점이 있다.
도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 라이브러리 체크 조건 테이블을 설명하기 위한 도면이다.
예를 들어, 도 19에서 도시된 바와 같이 라이브러리 체크 조건 테이블(400)에는 운동 체크 조건 ID(401), 카운트 타입(Count_Type)(403), 벤치마크 조인트(Benchmark_Joint)(404), 체크 조인트(Check_Joint)(405), 체크 타입(Check_Type)(406), 기준 좌표 타입(Axis_Type)(407), 체크 조건(Condition)(408), 알파 벨류(Alpha_Value)(409), 서브 코멘트(Sub_Comment_String)(410)와 같은 항목을 포함할 수 있다.
상기 카운트 타입(Count_Type)(403)은 순서대로 진행되는 운동에 대하여 체크하는 순서대로 유형과, 버티기 운동에 대하여 체크하는 범위체크 유형을 포함할 수 있다.
또한, 상기 벤치마크 조인트(Benchmark_Joint)(404)는 트레이닝 수행시 기준이 되는 조인트를 설정한다. 예를 들어, 벤치마크 조인트(404)에는 시작 조인트와 끝 조인트를 포함할 수 있고, 관절에 대한 좌/우 구분을 포함한다.
또한, 체크 조인트(Check_Joint)(405)는 상기 벤치마크 조인트(404)의 기준 조인트를 통해 체크할 조인트를 나타낸다. 또한, 상기 체크 타입(Check_Type)(406)은 위치 값으로 체크 조건을 구성하는 변위(Transform) 유형과, 각도 값으로 체크 조건을 구성하는 회전(Rotation) 유형을 포함할 수 있다.
또한, 상기 기준 좌표 타입(Axis_Type)(407)은 어떠한 축으로 사용자의 자세를 측정할 것인가를 결정하며, x 좌표 기준, y 좌표 기준, z 좌표 기준의 3가지 유형으로 구분된다.
이를 통해, 사용자는 트레이닝 콘텐츠 이용시 준비 자세 안내 및 자세를 체크를 통해 기준이 되는 좌표를 저장하여 운동 수행을 체크할 수 있는 기준 좌표를 저장하고, 이를 기반으로 운동 수행을 체크할 수 있다.
또한, 체크 조건(Condition)(408)은 상기 체크 조인트(405)가 벤치마크 조인트(404)의 3차원 축을 기준으로 어느 정도 변위하는지 또는 각 변위에 대한 조건을 설정한다.
또한, 본 발명에서 알파 벨류(Alpha_Value)(409)는 상기 체크 조건(408)에서 설정된 조건을 완화시키기 위해 미리 설정된 여유 조건을 나타낸다.
또한, 서브 코멘트(Sub_Comment_String)(410)는 트레이닝 수행시 보조적으로 운동 수행 체크 이외에 자세를 권고하기 위한 조건을 설정하며, 이를 통해 자세에 대한 권고 스트링이 출력될 수 있다.
또, 본 발명에 따른 스마트 피트니스 트레이닝 방법은 관리 서버(300) 또는 트레이너 단말(200)을 통해 사용자의 트레이닝을 모니터링하여 운동효과 분석 결과 및 코칭 피드백을 제공하는 단계(S60) 및 트레이닝 수행후 사용자의 운동 이력관리 정보를 추출하여 저장하는 단계(S70)를 더 포함할 수 있다.
여기에서, 상기 사용자의 운동 이력관리 정보에는 트레이닝을 통해 사용자의 신체에서 소비된 에너지량 또는 칼로리(calorie)량을 측정하는 에너지 소비량 이력 정보, 측정된 사용자의 신체 정보를 토대로 사전 분석된 운동 능력 정보와 대비하여 트레이닝 수행후 향상된 운동 능력 정보를 추출하는 운동기능 향상 이력 정보를 포함할 수 있다.
또, 본 발명은 상기 운동효과 분석 결과 및 코칭 피드백을 제공하는 단계(S60) 이후에 센서부(110)를 이용하여 사용자의 트레이닝 수행후 신체 신호를 측정하는 단계(S61)를 더 포함할 수 있다.
또, 본 발명에 따른 상기 운동 이력관리 정보를 추출하여 저장하는 단계(S70)는 제어부(350)가 센서부(110)를 통해 측정된 트레이닝 수행후의 신체 정보를 토대로 사용자의 운동 능력 사전 분석 데이터와 대비하여 트레이닝 수행후의 실질적인 운동향상 정보를 파악하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 따른 스마트 피트니스 트레이닝 방법은 상기 운동 이력관리 정보를 토대로 사용자의 사전 분석된 운동 능력 정보와 대비하여 트레이닝 수행후 운동향상 정도에 따른 랭킹화를 실행하는 단계(S80)와 사용자의 랭킹 정보에 따라 피트니스 트레이닝 시스템(10)에서 발생하는 수익의 일부를 사용자에게 환원 또는 보상하는 단계(S90)를 포함할 수 있다.
여기에서, 상기 사용자의 운동 이력관리 정보와 사용자별 랭킹화 데이터는 클라우드 서버의 데이터베이스를 통해 저장되어 사용자가 웹이나 모바일 앱을 이용하여 데이터를 확인할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 스마트 피트니스 트레이닝 방법은 사전 분석된 사용자 개인의 운동 능력 정보를 기준으로 운동 능력 향상 정도를 파악하여 실제 운동 능력 향상에 따른 랭킹 시스템을 구축할 수 있다.
또, 피트니스 트레이닝 시스템(10)에서 발생하는 수익의 일부를 사용자의 랭킹에 따라 환원 또는 보상함으로써 사용자의 운동 지속성을 향상시키고, 건강한 운동습관을 형성할 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
10 : 스마트 피트니스 트레이닝 시스템
100 : 사용자 단말 110 : 센서부
111 : HRV 센서 112 : 비전(Vision) 센서
113 : IMU 센서 120 : 출력부
130 : 사용자 인터페이스부 140 : 통신부
150 : 제어부 160 : 저장부
200 : 트레이너 단말 210 : 출력부
220 : 트레이너 인터페이스부 230 : 통신부
240 : 제어부 250 : 저장부
300 : 관리 서버 310 : 데이터 수집부
320 : 분석부 330 : 콘텐츠 생성부
340 : 콘텐츠 제공부 350 : 제어부
360 : 통신부 370 : 피드백부
380 : 데이터베이스

Claims (12)

  1. 관리 서버에서 사용자 단말을 통해 원격으로 피트니스 트레이닝 서비스를 제공하는 스마트 피트니스 트레이닝 시스템에 있어서,
    상기 사용자 단말은
    사용자의 운동 능력 정보를 추출하기 위한 신체 정보를 측정하는 센서부; 및
    상기 관리 서버로부터 전송된 콘텐츠, 플랫폼 또는 개인 맞춤 운동프로그램을 실행하여 사용자에게 제공하는 출력부를 포함하고,
    상기 관리 서버는
    상기 센서부에서 미리 측정된 사용자의 신체 정보를 토대로 사용자의 운동 능력에 대한 사전 분석을 수행하는 분석부;
    상기 분석부의 사전 분석 결과를 토대로 사용자에게 트레이닝을 위한 콘텐츠 또는 개인 맞춤 운동프로그램을 선택하여 제공하는 콘텐츠 제공부; 및
    트레이닝을 수행하는 사용자의 운동 이력 관리를 수행하고, 사용자의 운동 능력에 대한 사전 분석 데이터와 대비하여 트레이닝 수행 후 실질적인 운동향상 정도를 파악하여 랭킹화하는 제어부를 포함하는 스마트 피트니스 트레이닝 시스템.
  2. 제1항에서,
    상기 센서부는
    사용자의 생체 정보 또는 심박 변이도(Heart Rate Variability, HRV) 신호를 측정하기 위해 마련된 HRV 센서,
    상기 사용자의 자세 정보를 측정하기 위해 마련된 비전(Vision) 센서 및
    상기 사용자의 체력 정보를 측정하기 위해 마련된 IMU 센서를 포함하는 스마트 피트니스 트레이닝 시스템.
  3. 제1항에서,
    상기 관리 서버는
    사용자의 운동 프로그램 진행중 실시간 모니터링을 통해 사용자의 자세를 개선하고 운동 강도를 조절하며, 사용자가 트레이너 없이 상기 콘텐츠 또는 개인 맞춤 운동프로그램을 통한 운동을 수행하는 경우 AI 어드바이징을 통해 실시간으로 사용자에게 운동 수행 결과에 대한 피드백을 제공하는 피드백부를 더 포함하는 스마트 피트니스 트레이닝 시스템.
  4. 제1항에서,
    상기 관리 서버는
    상기 사용자 단말을 통해 제공되는 플랫폼을 이용하여 사용자가 사용자의 신체 능력 및 요구 사항을 만족하는 사용자별 맞춤 운동 프로그램 콘텐츠를 생성할 수 있도록 제공하는 콘텐츠 생성부를 더 포함하는 스마트 피트니스 트레이닝 시스템.
  5. 제1항에서,
    상기 콘텐츠 제공부는 분석부에서 분석된 사용자의 운동 능력에 대한 사전 분석 결과를 기반으로 운동 프로그램 결정요소인 운동빈도, 운동강도, 운동시간 및 운동형태에 따라 상기 개인 맞춤 운동프로그램을 결정하여 사용자에게 제공하는 것을 특징으로 하는 스마트 피트니스 트레이닝 시스템.
  6. 제1항에서,
    실시간으로 사용자의 운동 수행 결과를 모니터링하고, 상기 사용자 단말을 통해 사용자에게 운동 수행 결과에 대한 피드백을 제공할 수 있는 트레이너 단말을 더 포함하는 스마트 피트니스 트레이닝 시스템.
  7. 관리 서버에서 사용자 단말을 통해 원격으로 피트니스 트레이닝 서비스를 제공하는 스마트 피트니스 트레이닝 방법에 있어서,
    (a) 상기 사용자 단말에 구비된 센서를 이용하여 미리 사용자의 신체 정보를 측정하는 단계;
    (b) 상기 관리 서버가 미리 측정된 사용자의 신체 정보를 토대로 사용자의 운동 능력 정보를 사전에 분석하는 단계;
    (d) 상기 관리 서버가 사전에 분석된 사용자의 운동 능력 정보를 토대로 사용자에게 트레이닝을 위한 콘텐츠, 플랫폼 또는 개인 맞춤 운동프로그램을 선택하여 제공하는 단계;
    (e) 상기 관리 서버가 사용자의 트레이닝을 모니터링하여 운동효과 분석 결과 및 코칭 피드백을 제공하는 단계;
    (f) 트레이닝 수행후 사용자의 운동 이력관리 정보를 추출하여 저장하는 단계; 및
    (g) 상기 운동 이력관리 정보를 토대로 사용자의 사전 분석된 운동 능력 정보와 대비하여 트레이닝 수행후 운동향상 정도에 따른 랭킹화를 실행하는 단계를 포함하는 스마트 피트니스 트레이닝 방법.
  8. 제7항에서,
    상기 단계 (b) 이후에
    (c) 상기 사용자 단말에 제공된 플랫폼을 통해 관리 서버에 접속하여 사용자의 신체 능력 및 요구 사항을 만족하는 사용자별 맞춤 운동 프로그램 콘텐츠를 생성하는 단계를 더 포함하는 스마트 피트니스 트레이닝 방법.
  9. 제7항에서,
    상기 단계 (g) 이후에
    (h) 사용자의 랭킹 정보에 따라 피트니스 트레이닝 시스템에서 발생하는 수익의 일부를 사용자에게 환원 또는 보상하는 단계를 더 포함하는 스마트 피트니스 트레이닝 방법.
  10. 제7항에서,
    상기 사용자의 운동 이력관리 정보에는 트레이닝을 통해 사용자의 신체에서 소비된 에너지량 또는 칼로리(calorie)량을 측정하는 에너지 소비량 이력 정보, 측정된 신체 정보를 토대로 사전 분석된 운동 능력 정보와 대비하여 트레이닝 수행후 향상된 운동 능력 정보를 추출하는 운동기능 향상 이력 정보를 포함하는 스마트 피트니스 트레이닝 방법.
  11. 제7항에서,
    상기 단계 (d)에서 상기 콘텐츠에는 관리 서버에서 제공되는 운동 교육용 툴을 통해 사용자가 트레이너에게 실시간 원격 피드백을 받으며 운동을 수행할 수 있는 트레이너 저작 콘텐츠, 상기 관리 서버에서 제공된 개인 맞춤형 운동 프로그램이 피트니스 게임 콘텐츠를 통해 적용되어 사용자가 피트니스 게임을 진행하면서 트레이닝을 수행할 수 있는 게이미피케이션(Gamification) 콘텐츠를 포함하는 스마트 피트니스 트레이닝 방법.
  12. 제7항에서,
    상기 단계 (d)에서 상기 개인 맞춤 운동프로그램에는 사용자의 자세교정 트레이닝을 수행하기 위한 자세교정 운동프로그램, 유산소성 트레이닝을 수행하기 위한 유산소성 운동프로그램, 저항성 트레이닝을 수행하기 위한 저항성 운동프로그램, 종목별 트레이닝을 수행하기 위한 종목별 운동프로그램을 포함하는 스마트 피트니스 트레이닝 방법.
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