KR20240108590A

KR20240108590A - fitness monitoring system

Info

Publication number: KR20240108590A
Application number: KR1020230000031A
Authority: KR
Inventors: 전상우
Original assignee: 전상우
Priority date: 2023-01-02
Filing date: 2023-01-02
Publication date: 2024-07-09

Abstract

피트니스 모니터링 시스템이 개시된다. 본 발명에 의하면, 기준동작을 수행하는 자의 동작이 기록매체에 디스플레이되고, 사용자가 이에 대응하는 동작을 하면, 해당 동작의 종류, 강도, 횟수 및 정확도를 결정하고 이에 따라 코멘트를 생성하여 사용자가 열람가능하게 디스플레이한다.A fitness monitoring system is disclosed. According to the present invention, the movement of the person performing the reference movement is displayed on the recording medium, and when the user makes a corresponding movement, the type, intensity, number, and accuracy of the movement are determined, and a comment is created accordingly for the user to view. Display as possible.

Description

fitness monitoring system {fitness monitoring system}

본 발명은 피트니스 모니터링 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a fitness monitoring system.

현대인들은 신체 활동의 부족과 불규칙한 식습관 등으로 인하여 자세의 불균형, 비만 등과 같은 성인병이 문제Modern people suffer from adult diseases such as imbalanced posture and obesity due to lack of physical activity and irregular eating habits.

되고 있다. 이에 따라, 건강 및 운동에 대한 관심이 높아지고 있으며, 다양한 운동 기구 또는 운동 시스템이 개It is becoming. Accordingly, interest in health and exercise is increasing, and various exercise equipment or exercise systems have been developed.

발되고 있다.It's being released.

필라테스, 에어로빅, 요가와 같은 운동은 별도의 기구 없이 신체의 하중을 이용한 자세와 반복된 동작으로 근육Exercises such as Pilates, aerobics, and yoga strengthen muscles through postures and repeated movements that use the body's load without any separate equipment.

을 수축, 이완시키는 스포츠 운동이다. 이는 웨이트 트레이닝과 다르게 근육을 크게 손상시키지 않으므로, 큰It is a sports exercise that contracts and relaxes the muscles. Unlike weight training, this does not significantly damage the muscles, so

통증 없이 근육을 강화할 수 있는 특징이 있어 남녀노소 누구에게나 적합한 운동방식으로 알려져 있다.It is known as an exercise method suitable for people of all ages and genders as it has the ability to strengthen muscles without pain.

종래의 경우, 이러한 운동들은 체육관에서 헬스 트레이너의 지도 아래 이루어지거나 CD, DVD, 컴퓨터 파일 또는Conventionally, these exercises are done in a gym under the guidance of a fitness trainer, or on CDs, DVDs, computer files, or

비디오테이프의 형태로 구매하여 가정이나 직장에서 동작을 보면서 따라 하는 형태로 운동을 하고 있다. 필라테People purchase exercise in the form of video tapes and follow the movements while watching them at home or at work. Pilates

스, 피트니스와 같이 신체를 이용한 근력 운동은 그 부하가 약하기는 하나 정해진 횟수를 정확한 동작으로 반복Strength exercises using the body, such as sports and fitness, have a light load, but repeat a certain number of accurate movements.

수행하는 것은 여성이나 운동 초보자들에게 매우 어려운 일이다.It is very difficult to perform for women or beginners in exercise.

퍼스널 트레이닝과 같이 트레이너가 피교육자의 자세 및 횟수를 직접 교정해주면서 같이 운동하는 경우, 그 효Like personal training, when a trainer directly corrects the trainee's posture and number of repetitions while working out together, the effect is

과가 뛰어나기 때문에 운동이 익숙하지 않은 사람들은 체육관을 찾게 된다. 트레이너 없이 피교육자 홀로 운동Because the training is excellent, people who are not used to exercising go to the gym. Trainees exercise alone without a trainer

을 하게 될 경우, 체육관에서 또는 가정에서 정해진 운동을 연속 동작으로 수행한다 하여도 자세가 흐트러지기If you do this, your posture may become disturbed even if you perform the prescribed exercises in a continuous motion at the gym or at home.

쉽고 정해진 횟수를 채우기가 어려워 효과를 못보고 중단하는 사례가 많다.It is easy and difficult to meet the set number of times, so there are many cases where people stop because they do not see the effect.

헬스 트레이너의 지도 아래 체육관에서 강습을 받는 것이 운동의 효율상 바람직하나, 강습비의 부담과 체육관까Taking classes at a gym under the guidance of a health trainer is preferable for exercise efficiency, but the burden of class fees and the need to go to the gym

지 가야하는 번거로움 때문에 바쁜 현대인들에게는 여의치 않다. 가정에서 모니터를 보며 운동을 하는 경우, 동It is not convenient for busy modern people because of the hassle of having to go there. If you exercise while watching a monitor at home,

작의 부정확함, 운동의 어려움 등에 의해서 피교육자가 쉽게 포기하게 하지 않도록 헬스 트레이너가 원격으로A health trainer works remotely to prevent trainees from giving up easily due to incorrect work or difficulty in exercising.

피교육자의 운동 상태를 모니터링 할 수 있는 시스템이 필요하다. 이를 위해서는 피교육자의 스포츠 동작을 판A system that can monitor the exercise status of trainees is needed. To achieve this, the sports movements of the trainee must be studied.

단하여 동작의 정확도 및 횟수를 전달할 수 있는 착용형 장치(Wearable Device)가 요구된다.Therefore, a wearable device that can convey the accuracy and number of movements is required.

종래의 헬스케어 웨어러블 디바이스는 카메라를 이용한 모션인식이 주를 이루었다. 피교육자의 모션을 캡쳐 및 인식하여 스포츠 동작을 코칭하는 시스템 및 방법으로는 한국등록특허 제10-1282953호가 있다. 개시된 스포츠 동작 코칭 시스템은 피교육자의 모션을 캡쳐하는 모션 캡쳐부; 모션 캡쳐부에서 캡쳐된 피교육자의 모션을 분석하고, 교정 명령을 생성하는 제어부; 및 제어부의 모션 교정 명령에 따라 피드백 신호를 실시간으로 전달하는 모션 피드백부를 포함한다.Conventional healthcare wearable devices mainly used motion recognition using cameras. There is Korean Patent No. 10-1282953 as a system and method for coaching sports movements by capturing and recognizing the trainee's motion. The disclosed sports motion coaching system includes a motion capture unit that captures the motion of a trainee; a control unit that analyzes the motion of the trainee captured by the motion capture unit and generates a correction command; and a motion feedback unit that transmits a feedback signal in real time according to a motion correction command from the control unit.

개시된 모션 캡쳐부는 비전 인식 카메라 외에 신체 부위에 전자 나침반, 관성 센서, 힘 센서 등이 설치될 수 있다.The disclosed motion capture unit may include an electronic compass, an inertial sensor, a force sensor, etc. installed on body parts in addition to a vision recognition camera.

하지만, 종래 기술에서 피교육자의 모션을 인지하고 자세를 판단하는 것은 결국 카메라로 인한 캡쳐이며, 센서로부터 측정된 토크나 힘, 가속도 정보를 분석하는 방법은 제시되고 있지 않다.However, in the prior art, recognizing the trainee's motion and determining the posture is ultimately captured by a camera, and no method is proposed to analyze the torque, force, or acceleration information measured from the sensor.

착용형 장치로 모션을 판단 분석하기 위해서는 소형 및 경량의 특징이 필요하다. 따라서, 모션을 인식할 수 있는 착용형 장치는 비젼 인식 카메라, 프로젝터, 시선 추적 모듈과 같은 외부 장비 없이 간단한 센서 구성의 데이터만으로 동작을 판단할 수 있어야 한다.In order to judge and analyze motion with a wearable device, it needs to be small and lightweight. Therefore, a wearable device that can recognize motion must be able to determine movement using only data from a simple sensor configuration without external equipment such as a vision recognition camera, projector, or eye tracking module.

본 발명은 센서의 측정 정보로부터 스포츠 동작을 판단할 수 있는 착용형 모션인식 장치를 제공하고자 한다. 보다 상세하게, 본 발명은 사용자의 신체에 착용되어 사용자가 수행한 피트니스 동작, 운동의 종류, 및 수행한 횟수를 판단할 수 있는 착용형 모션인식 장치를 제공하고자 한다.The present invention seeks to provide a wearable motion recognition device that can determine sports movements from sensor measurement information. More specifically, the present invention seeks to provide a wearable motion recognition device that is worn on the user's body and can determine the fitness movement performed by the user, the type of exercise, and the number of times performed.

또한, 본 발명은 센서의 측정 정보로부터 현재 사용자가 수행하고 있는 피트니스 동작의 정확도와 운동에 관한적절한 조언을 제시할 수 있는 착용형 모션인식 장치를 제공하고자 한다.In addition, the present invention seeks to provide a wearable motion recognition device that can provide appropriate advice regarding the accuracy and exercise of the fitness movement currently being performed by the user based on the measurement information of the sensor.

또한, 본 발명은 사용자가 운동 효과에 따른 향상된 심폐 기능을 확인할 수 있는 착용형 모션인식 장치를 제공하고자 한다.In addition, the present invention seeks to provide a wearable motion recognition device that allows the user to check improved cardiopulmonary function according to the effects of exercise.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 모션인식 시스템은, 통신 단말기로부터 데이터를 수신하여 디스플레이 하는 기록매체; 사용자의 신체의 소정 부위에 착용되는 것으로서, 사용자의 움직임에 대응하는 동작 데이터를 상기 통신 단말기로 전송하는 모션인식 장치; 및 트레이너의 동작을 상기 기록매체 및 디스플레이부에 디스플레이하고, 이에 대응하는 사용자의 상기 동작 데이터로부터 산출한 패턴 파라미터와, 트레이너의 기준 데이터로부터 도출된 기준 파라미터를 비교하여, 패턴 파라미터가 기준 파라미터에 근접한 정도에 따라 현재 운동상태에 대한 코멘트를 실시간으로 생성하여 상기 기록매체 및 상기 디스플레이부에 디스플레이하는 상기 통신 단말기를 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, the motion recognition system of the present invention includes a recording medium that receives and displays data from a communication terminal; A motion recognition device that is worn on a predetermined part of the user's body and transmits motion data corresponding to the user's movement to the communication terminal; and displaying the trainer's motion on the recording medium and display unit, comparing pattern parameters calculated from the corresponding user's motion data with standard parameters derived from the trainer's standard data, and determining if the pattern parameter is close to the standard parameter. Depending on the degree, the communication terminal may generate a comment about the current exercise state in real time and display it on the recording medium and the display unit.

의자의 높낮이 장치를 좌측 또는 우측에 사용자의 편의에 따라 배치가 가능한 효과가 존재한다.There is an effect of being able to place the chair height device on the left or right side according to the user's convenience.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 원격 운동 관리 시스템을 도시한 모습이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 착용형 모션인식 장치를 도시한 모습이다.

Figure 1 illustrates a remote exercise management system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 shows a wearable motion recognition device according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명이 예시적 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited or limited by the exemplary embodiments. The same reference numerals in each drawing indicate members that perform substantially the same function.

본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해 질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.The purpose and effect of the present invention can be naturally understood or become clearer through the following description, and the purpose and effect of the present invention are not limited to the following description. Additionally, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of known techniques related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 원격 운동 관리 시스템 및 착용형 모션인식 장치(10)의 구성도를 도시한 모습이다. 도 1을 참조하면, 원격 운동 관리 시스템은 사용자의 동작을 판단할 수 있는 착용형 모션인식 장치(10), 착용형 모션인식 장치(10)와 연계 가능한 어플리케이션이 구비된 통신 단말기(30), 다수의 사용자로부터 운동정보를 수신 받는 서버(50)로 제공될 수 있다.Figure 1 shows a configuration diagram of a remote exercise management system and a wearable motion recognition device 10 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the remote exercise management system includes a wearable motion recognition device 10 capable of determining the user's motion, a communication terminal 30 equipped with an application that can be linked to the wearable motion recognition device 10, and a plurality of devices. It can be provided to the server 50 that receives exercise information from users.

사용자는 TV, CD, DVD 등의 기록매체(20)에서 디스플레이되는 필라테스나 피트니스 동작을 신체에 모션인식 장치(10)를 착용하고 수행할 수 있다. 본 실시예로, 사용자는 스마트폰(30)에서 필라테스 등의 동영상을 다운로드 받아 미러링 기능을 이용하여 TV 등의 기록매체(20)에 디스플레이 할 수 있다.A user can perform Pilates or fitness movements displayed on a recording medium 20 such as a TV, CD, or DVD while wearing the motion recognition device 10 on the body. In this embodiment, the user can download videos such as Pilates from the smartphone 30 and display them on a recording medium 20 such as a TV using the mirroring function.

착용형 모션인식 장치(10)는 사용자가 수행한 운동의 종류, 횟수 등 전반적인 스포츠 동작을 판단할 수 있다. 착용형 모션인식 장치(10)가 판단한 정보는 블루투스, NFC와 같은 근거리 무선 통신을 이용하여 스마트폰(30)으로 전송될 수 있다.The wearable motion recognition device 10 can determine overall sports movements, such as the type and number of exercises performed by the user. Information determined by the wearable motion recognition device 10 can be transmitted to the smartphone 30 using short-range wireless communication such as Bluetooth or NFC.

스마트폰(30)에는 착용형 모션인식 장치(10)와 연동되는 어플리케이션이 구비될 수 있다. 상기 어플리케이션은 사용자가 수행한 운동의 정보를 통계분석하여 운동의 스케줄링, 칼로리 계산, 선호 운동, 운동 시간에 따른 맥박 변화 등의 정보를 제시할 수 있다. 또한, 상기 어플리케이션은 사용자가 수행한 운동의 정보를 무선통신(3G, 4G, wifi, 등)을 이용하여 별도의 서버(50)로 전송할 수 있다.The smartphone 30 may be equipped with an application that works in conjunction with the wearable motion recognition device 10. The application can statistically analyze information on exercise performed by the user and present information such as exercise scheduling, calorie calculation, preferred exercise, and pulse change according to exercise time. Additionally, the application can transmit information about the exercise performed by the user to a separate server 50 using wireless communication (3G, 4G, wifi, etc.).

서버(50)는 다양한 사용자들로부터 전송받은 운동 정보를 제공한다. 헬스 트레이너(501)는 서버(50)를 이용하여 각 사용자들의 운동 상태를 파악할 수 있다. 이와 같은 원격 운동 관리 시스템 하에서, 헬스 트레이너(501)는 이용자 개개인에 맞는 운동에 관한 적절한 코멘트나 지도를 할 수 있으므로 일대 다수의 회원관리가 가능하다.The server 50 provides exercise information received from various users. The health trainer 501 can use the server 50 to determine the exercise status of each user. Under such a remote exercise management system, the health trainer 501 can provide appropriate comments or guidance regarding exercise tailored to each user, thereby enabling one-to-many member management.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 착용형 모션인식 장치(10)를 도시한 모습이다. 도 2를 참조하면, 착용형 모션인식 장치(10)는 센서 모듈(101), 분석 모듈(103) 및 통신 모듈(105)을 포함할 수 있다.Figure 2 shows a wearable motion recognition device 10 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the wearable motion recognition device 10 may include a sensor module 101, an analysis module 103, and a communication module 105.

센서 모듈(101)은 사용자가 동작중인 팔다리의 가속도를 측정할 수 있다. 본 실시예로, 센서 모듈(101)은 팔다 리의 가속도를 측정하는 가속도 센서(1011), 팔다리의 회전 관성을 감지하여 위치와 방향을 측정하는 자이로 센서(1013), 및 사용자의 심박수를 측정하는 맥박 센서(1015)를 구비할 수 있다.The sensor module 101 can measure the acceleration of the limb while the user is operating. In this embodiment, the sensor module 101 includes an acceleration sensor 1011 that measures the acceleration of the limb, a gyro sensor 1013 that measures the position and direction by detecting the rotational inertia of the limb, and a pulse sensor that measures the user's heart rate. A sensor 1015 may be provided.

가속도 센서(1011)는 직선운동에 대한 속도의 증감비 또는 가해진 충격의 세기와 같은 정보를 제공한다. 자이로 센서(1013)는 단위시간에 물체가 회전한 각속도를 검출하여 신체의 회전 동작, 방향 등의 정보를 제공한다.The acceleration sensor 1011 provides information such as the increase/decrease ratio of speed with respect to linear motion or the intensity of an applied impact. The gyro sensor 1013 detects the angular speed at which an object rotates in unit time and provides information such as the body's rotational motion and direction.

가속도 센서(1011)와 자이로 센서(1013)는 수행되는 다양한 동작을 구분하기 위해서 x, y, z축의 가속도를 측정 하는 3축 센서로 제공되는 것이 바람직하다.The acceleration sensor 1011 and the gyro sensor 1013 are preferably provided as three-axis sensors that measure acceleration in the x, y, and z axes in order to distinguish various operations being performed.

맥박 센서(1015)에서 측정되는 심박수는 운동 강도에 비례한다. 즉, 심박수는 운동이 강해지면 상승하기 때문에 운동 중의 심박수를 알면 운동 강도를 파악할 수 있다. 또한, 심박수가 지속적으로 디스플레이 될 경우, 사용자는 운동에 적응될 수록 높은 심박수에서 점점 심박수가 감소하는 것을 확인할 수 있다. 운동 중의 심박수가 감소했다는 것은 곧 심폐 기능이 향상되었음을 의미한다.The heart rate measured by the pulse sensor 1015 is proportional to the intensity of exercise. In other words, the heart rate rises as exercise becomes stronger, so knowing the heart rate during exercise can determine the intensity of exercise. Additionally, when the heart rate is continuously displayed, the user can see that the heart rate gradually decreases from a high heart rate as the user adapts to the exercise. A decrease in heart rate during exercise means that cardiopulmonary function has improved.

센서 모듈(101)에서 측정된 사용자 신체(팔 또는 다리)의 회전, 방향, 가속도의 데이터와 운동 중의 맥박 수는 분석 모듈(103)로 전달될 수 있다. 이하, 본 명세서에서는 센서 모듈(101)이 현재 사용자가 수행하고 있는 동작을 측정한 데이터를 동작 데이터라 한다.Data on rotation, direction, and acceleration of the user's body (arm or leg) measured by the sensor module 101 and pulse rate during exercise may be transmitted to the analysis module 103. Hereinafter, in this specification, data measured by the sensor module 101 on an operation currently being performed by the user is referred to as operation data.

분석 모듈(103)은 센서 모듈(101)에서 측정된 동작 데이터로부터 동작의 특징점을 나타내는 패턴 파라미터를 추출하여 사용자가 수행한 스포츠 동작을 판단할 수 있다. 본 실시예로, 분석 모듈(103)은 연산부(1030), 제1 데이터베이스(1031), 제2 데이터베이스(1033), 비교부(1035), 분석부(1037)를 구비할 수 있다.The analysis module 103 may determine the sports movement performed by the user by extracting pattern parameters representing characteristic points of the movement from the movement data measured by the sensor module 101. In this embodiment, the analysis module 103 may include a calculation unit 1030, a first database 1031, a second database 1033, a comparison unit 1035, and an analysis unit 1037.

Claims

A recording medium that receives and displays data from a communication terminal;
A motion recognition device that is worn on a predetermined part of the user's body and transmits motion data corresponding to the user's movement to the communication terminal; and displaying the trainer's motion on the recording medium and display unit, comparing the pattern parameter calculated from the corresponding user's motion data with the reference parameter derived from the trainer's reference data, and determining if the pattern parameter is close to the reference parameter. A motion recognition system comprising the communication terminal that generates a comment about the current exercise state in real time according to the degree and displays it on the recording medium and the display unit.