WO2013137550A1 - U-헬스케어시스템 및 운동량 측정이 가능한 운동기구 - Google Patents

U-헬스케어시스템 및 운동량 측정이 가능한 운동기구 Download PDF

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WO2013137550A1
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exercise
user
amount
healthcare
measuring device
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곽영호
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(주)엠에이씨네트웍스
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    • G16H50/00—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics
    • G16H50/20—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics for computer-aided diagnosis, e.g. based on medical expert systems

Definitions

  • the present invention relates to a u-healthcare system and an exercise device usable therein.
  • a method of estimating / calculating exercise amount or calories burned using a biometric sensor such as electrocardiogram measurement, heart rate measurement, blood pressure measurement, body temperature measurement, etc. exist.
  • this method has to be attached to the user's body, which is the main body of exercise, for measuring EMG, blood pressure, body temperature, etc., which causes a lot of inconvenience to the user's exercise.
  • a method of estimating / calculating a user's exercise amount or calories burned based on the vibration or translational motion by sensing vibration or translational motion generated during the user's exercise with a specific sensor (eg pedometer) Etc. also exist.
  • this method greatly simplifies the user's exercise and estimates / calculates the amount of exercise, there is a problem that the estimation / calculation value is not accurate. there was.
  • the conventional user has a problem that can not give the user a visual or auditory motivation in the process of exercising using the exercise equipment.
  • the conventional u-healthcare system mainly focused on collecting the biosignal sensing results of the user, guiding health-related indicators, and preventing diseases, and a system for real-time measurement and management related to the user's exercise.
  • Related cases are rarely commercially available.
  • the case of establishing a sports management system in connection with a health club is being promoted, but this is limited to a workout in a gym or a sports facility.
  • a very simple and inexpensive u-healthcare system that can be applied is still inadequate.
  • the present invention through the communication interworking between the exercise amount measuring device, the user terminal, the u-healthcare server, the user through his terminal for the exercise in the user's home using the exercise equipment (mounted exercise amount device) It is to provide a u-healthcare system that can receive a variety of information, guidance, management about the exercise in real time from the u-healthcare server.
  • the u-healthcare system through communication between the server and the user terminal, provides the user with real-time assistance / guidance related to the exercise, and furthermore, by providing communication with the health club company terminal, it is possible to provide various exercise experiences from a remote location.
  • an exercise management program or an exercise assisting game it may be designed to greatly enhance the enjoyment and efficiency of exercise through collaboration with a virtual exercise assistant / designer or another remote user.
  • the present invention is to provide an exercise device that can arbitrarily change the weight of the exercise device by the user, and to provide visual or auditory motivation to the user during the exercise process.
  • the present invention is to provide an exercise device capable of measuring the exercise amount of the user using the exercise device by utilizing the exercise amount measuring device mounted on the exercise device.
  • a u-health care system including an exercise amount measuring device mounted on an exercise device, a user terminal, and a u-healthcare server,
  • the u-healthcare server The u-healthcare server
  • the user terminal may express data on the delivered calorie consumption through a screen of a display device.
  • a u-health care system including an exercise amount measuring device mounted on an exercise device, a user terminal, and a u-healthcare server,
  • the user terminal The user terminal,
  • the u-healthcare server may store and manage data transmitted from the user terminal in relation to the user.
  • the exercise device capable of measuring the amount of exercise
  • a handle provided to grip the exercise device
  • a body part connected to the handle part and manufactured to have an empty space therein;
  • the exercise device is fixedly mounted to the exercise device and includes an exercise amount measuring device for measuring an exercise amount of a user through the exercise device.
  • the exercise device is manufactured in the shape of a kettle bell
  • the injection part may include an injection hole formed by being embedded in a portion of the body part and blocking means for blocking an external leakage of the fluid injected into the empty space of the body part through the injection hole.
  • the inlet, the inlet passage is embedded in a portion of the body opening, and the opening formed in the end of the inlet passage,
  • Screw lines are formed in the longitudinal direction of the recess, and the blocking means may be manufactured to be screwed with the screw lines formed in the recess.
  • the body portion may be made of a transparent material or a translucent material so that the amount of the injection injected through the injection hole can be visually confirmed.
  • the surface of the body portion of the transparent material or translucent material may be displayed a grid line for guiding the weight of the exercise device according to the amount of the injected material.
  • a portion of the body portion adjacent to the handle portion is provided with a device insertion portion for providing an internal space for inserting the momentum measuring device
  • the exercise amount measuring device may be inserted into an internal space provided by the device inserting unit and fixedly integrated with the exercise device.
  • the exercise amount measuring device In one embodiment, the exercise amount measuring device,
  • a first sensor for sensing a speed at every time point of a specific cycle related to the exercise of the user using the exercise equipment, and a first sensor for sensing acceleration at every time point of the specific cycle related to the exercise of the user using the fitness equipment; At least one of a second sensor and a third sensor for sensing a change in altitude or position at each time point of a specific period regarding a user's exercise using the exercise device,
  • a light emitting unit for emitting light having a different color corresponding to the amount of exercise or exercise time obtained based on sensing information output from at least one of the first to third sensors, and at least one of the first to third sensors It may include at least one of a sound generator for providing a sound for the acoustic motivation corresponding to the amount of exercise or exercise time obtained based on the sensing information output from one.
  • the exercise amount measuring device In one embodiment, the exercise amount measuring device,
  • An exercise amount calculator configured to calculate an exercise amount of a user using the exercise apparatus based on sensing information output from at least one of the first to third sensors, and a reference predetermined in proportion to the exercise amount calculated by the exercise amount calculator
  • the apparatus may further include a controller configured to generate a light control signal for changing the color of light.
  • the exercise amount measuring device In one embodiment, the exercise amount measuring device,
  • a communication module for transmitting sensing information output from the first to third sensors to an external terminal or server, and a predetermined criterion in proportion to the user's exercise information received from the external terminal or server through the communication module.
  • the apparatus may further include a controller configured to generate a light control signal for changing the color of light.
  • the exercise amount measuring device In one embodiment, the exercise amount measuring device,
  • a controller configured to count an exercise time of the user from a time point at which the sensing information is output from the first to third sensors, and to generate an optical control signal for changing the light color according to a predetermined reference in proportion to the counted exercise time. can do.
  • the u-healthcare system is a home of a user using an exercise equipment (mounted to an exercise amount measuring device) through communication interworking between the above-described exercise amount measuring device, a user terminal, and a u-healthcare server.
  • an exercise equipment mounted to an exercise amount measuring device
  • a user terminal a user terminal
  • a u-healthcare server a u-healthcare server
  • the u-healthcare system through the communication between the server and the user terminal, it provides the user with real-time assistance / guidance related to the exercise, and furthermore, by connecting to the health club company terminal to communicate various remotely experiences
  • collaboration with a virtual exercise assistant / designer or another remote user can greatly enhance the enjoyment and efficiency of the exercise.
  • the weight of the exercise device can be arbitrarily changed by the user, and there is an effect that can give visual or auditory motivation to the user during the exercise process.
  • the exercise device it is possible to measure the exercise amount of the user using the exercise device by utilizing the exercise amount measuring device mounted on the exercise device.
  • FIG. 1 is an example of a system configuration diagram related to a u-healthcare system functioning as an exercise management system.
  • FIG. 2 is a block diagram of a u-healthcare server according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a flow chart of an example of the exercise amount measurement and exercise assistance / management method through the exercise amount measuring apparatus and the u-health care system according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a flow chart of another example of the exercise amount measurement and exercise assistance / management method through the exercise amount measuring device and the u-health care system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a front perspective view of the exercise device according to the embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a bottom perspective view of the exercise device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 7 is a rear view of the exercise device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a block diagram of an exercise amount measuring device mounted on an exercise device according to an embodiment of the present invention.
  • one component when one component is referred to as “connected” or “connected” with another component, the one component may be directly connected or directly connected to the other component, but in particular It is to be understood that, unless there is an opposite substrate, it may be connected or connected via another component in the middle.
  • ⁇ unit refers to a unit for processing at least one function or operation, which means hardware or software or hardware and It can be implemented in a combination of software.
  • the central u-healthcare server (see reference numeral 200 in FIG. 1 to be described later), 1) First, by communicating with the user terminal in the ubiquitous mobile environment 2) Secondly, it allows the user to conduct virtual exercise competition / game online according to the introduction of competition with other users or virtual competitors, 3 Third, through the communication link with the gym or the sports facilities terminal, it is possible to connect with the manager or exercise designer of the company / facility or exercise assistant / management from the real time, and also to the gym or the sports facility. It is also designed to enable real-time arcade workout games related to workouts within specific rooms within. Of course, in addition to the more various functions can be added.
  • the u-healthcare system of the present invention as well as the function of the health care and medical connection function of the existing healthcare system, as well as the exercise assistance / management function, game / entertainment (entertainment) in the gym or physical education facility
  • a total healthcare system that includes elements such as / multimedia / virtual reality.
  • the u-healthcare system of the present invention may have a system configuration as shown in FIGS. That is, in the present specification, among the various functions and elements described above, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, particularly with respect to specialized functions and elements as exercise management systems.
  • a u-healthcare system for performing a function as an exercise management system includes an exercise amount measuring device 20, a user terminal 100, and a u-healthcare server. 200 may be included.
  • the exercise amount measuring device 20 is mounted on the exercise device 10 that the user uses for exercise.
  • a cutbell is shown as an example of such an exercise device.
  • the exercise device on which the exercise amount measuring device 20 is mounted is not particularly limited.
  • the momentum measuring device 20 will be described later with reference to FIG. 8.
  • the exercise amount measuring device 20 may be connected to the user terminal 100 by providing a communication module 21.
  • the exercise amount measuring device 20 is equipped with a communication module such as a WiFi module, the sensing values measured by the exercise amount measuring device 20 are u-health through a specific AP (Access Point) existing in the home. It may also be delivered directly to the care server 200.
  • AP Access Point
  • the user terminal 100 communicates with the exercise amount measuring apparatus 20 and the u-healthcare server 200, and according to an embodiment, the sensing values received from the exercise amount measuring apparatus 20 are received by the u-healthcare server 200. ) And display the exercise assistant / management data and screens received from the u-healthcare server 200 on the screen so that the user can check them.
  • the user terminal 100 and the u-healthcare server 200 may be connected through a wired / wireless network 300, and the exercise amount measuring device 20 and the user terminal 100 are as described above. It may be connected through short-range wireless communication.
  • the user terminal 100 in order to perform the above-described functions, a specific App or program for data linkage with the exercise amount measuring device 20 and the u-healthcare server 200 (in this specification, u- may be installed (or installed).
  • the following method may be used as a method of displaying the exercise assistant / management data and the screens received from the u-healthcare server 200 on the screen for user confirmation.
  • the user terminal 100 when the user terminal 100 is a portable terminal such as a smartphone, it may of course be displayed through a display device of the portable terminal, but as shown in FIG. 1, a fixed terminal ex of a large screen connected to the portable terminal ex The screen may be displayed through the TV 110. At this time, the screen image is transmitted to the fixed terminal of the large screen, and the mobile terminal 100 is connected to the fixed terminal 110 and the HDMI cable of the large screen.
  • various methods such as a method in which a screen displayed through the screen of the portable terminal 100 is HDMI mirrored or a screen is transmitted to the fixed terminal 110 through a wireless method such as wireless HDMI may be used.
  • the exercise assistance / management received from the u-healthcare server 200 through the large screen of the smart TV.
  • Data and screens may be displayed directly.
  • the screen on which the exercise assistant / management data and the screen are to be displayed may be arranged at a position convenient for the user to check during the exercise and have a size that is convenient to check. There is no need to put it.
  • audio output may be performed through the Bluetooth headset worn by the user or connected to the user terminal 100 itself.
  • the u-healthcare server 200 receives the sensing values measured from the exercise amount measuring device 20 through the user terminal 100, and based on the sensing values, the exercise amount of the user. And exercise related data such as calorie consumption according to the user's exercise, based on the calculated exercise amount and / or the type of exercise performed by the user (hereinafter referred to as exercise assistance / management data as described above). ) Stores and manages, and transmits such exercise assistance / management data and a screen for displaying / guiding thereof to the user terminal 100.
  • exercise assistance / management data Stores and manages, and transmits such exercise assistance / management data and a screen for displaying / guiding thereof to the user terminal 100.
  • FIG. 2 is a block diagram of a u-healthcare server according to an embodiment of the present invention.
  • the u-healthcare server 200 includes a transceiver 210, an exercise amount calculating unit 220, a calorie conversion unit 230, and an exercise assistant / management unit 240. It may include a device linking unit 250 and various DBs for exercise management.
  • the various DBs may include an exercise amount DB 262, an exercise type DB 264, a user DB 266, an exercise guide DB 268, and the like.
  • the exercise amount DB 262 may store, for example, an exercise amount-calorie consumption conversion table or a conversion function.
  • the exercise type DB 264 may store information on an exercise posture / pattern, a sequence of exercise, etc. according to each exercise type.
  • the user DB 266 may store various personal information and body / health information about a user who is a member.
  • the exercise guide DB 268 may store data for guiding a user to an exercise posture / pattern, type, exercise plan, etc. through a still image / video / 3D image / voice / sound / virtual reality.
  • the device linkage unit 250, the u-health care server 200 and the external terminal for example, the user terminal 100, the exercise device 20, or an external health club company server or terminal, external It may be a terminal used by sports facilities, medical staff, hospitals, etc.).
  • the u-healthcare server 200 may receive information sensed by the exercise amount measuring apparatus 20 from the user terminal 100 through the transceiver 210.
  • the sensed information may be directly received from the exercise amount measuring apparatus 20 without the user terminal 100.
  • the exercise amount calculator 220 of the u-healthcare server 200 calculates the exercise amount according to the exercise of the user, based on the sensing information transmitted as described above.
  • the calculated amount of exercise may be used a variety of physical quantities, in the present specification, it will be described on the assumption that the kinetic energy is used as the amount of exercise-related physical quantity. That is, in one embodiment of the present invention, after calculating the rotational kinetic energy using the instantaneous velocity at each time point of the measurement and the angular velocity at each time point for the calculation of the momentum, Using this method to calculate the total kinetic energy.
  • the kinetic energy calculation order As follows, First, based on the sensing values output through the acceleration sensor 22, the gyro sensor 23, and the altitude sensor 24, the (i-th) speed (v_i) of each sampling instant of the exercise using the corresponding exercise device of the user ), And obtain the angular velocity (w_i).
  • the velocity of the sampling instant may be obtained by the acceleration sensor 22, and the angular velocity may be obtained by the gyro sensor 23.
  • the obtained speed is used to calculate the translational kinetic energy due to the motion
  • the angular velocity is used to calculate the rotational kinetic energy due to the motion.
  • the velocity value to be used for calculating the translational kinetic energy may be used as it is obtained by the acceleration sensor 22 according to one embodiment of the present invention, but according to another embodiment of the present invention.
  • the speed value after the correction of the measurement error by the sensor may be used. That is, referring to Figure 8, the exercise amount measuring apparatus 20 according to an embodiment of the present invention further includes an altitude sensor 24, the altitude value obtained through the altitude sensor 24 according to the time Derivatives calculate the velocity at that sampling point. Therefore, if the velocity value obtained based on the sensing value of the altitude sensor 24 and the velocity value output by the acceleration sensor 22 are positive inputs, a recursive analysis is performed using a Kalman filter.
  • the Kalman filter for performing the above recursive analysis may be implemented in the form of a software program in the momentum calculator 220.
  • the calorie conversion unit 230 of the u-healthcare server 200 is based on the total kinetic energy calculated for each sampling time point or the total kinetic energy for a specific time summing up several sampling times.
  • the calorie consumption corresponding to the kinetic energy is calculated.
  • an exercise amount-calorie consumption conversion table may be used.
  • the exercise amount-calorie consumption conversion table may be stored in advance in the exercise amount DB 262.
  • the exercise amount-calorie consumption conversion table a table in which the correlation between the exercise energy and the calorie consumption according to one-to-one mapping may be used, but in the embodiment of the present invention, the amount of exercise-calorie consumption according to the type of exercise Use a more granular conversion table with different mappings. This is because calorie consumption may vary depending on the type of exercise (or exercise posture / pattern, etc.). Thus, the conversion table which considered the exercise type can be created based on the database accumulating for a long time in advance. In addition to the type of exercise, an exercise-calorie consumption conversion table specialized (or standardized) to the user's body data based on the user's body data such as general body type / weight / body fat / muscle amount may be used.
  • the calorie conversion unit 230 of the u-healthcare server 200 uses the above-described momentum-calorie consumption conversion table as the input values
  • the calculated total kinetic energy E_total and the type of exercise are the input values.
  • the calorie consumption from the calculated kinetic energy and exercise type can be calculated.
  • the exercise type can be largely determined in two ways.
  • it may be determined by a method in which a user selects a type of exercise he / she wants to use by using a specific exercise device. For example, when a user selects (or inputs) an exercise type he / she wants through a user interface (UI) displayed through a u-healthcare app installed in his terminal, information on the selected exercise type is u-
  • the u-healthcare server 200 may check the type of exercise to be based on the conversion of the exercise amount-calorie consumption amount.
  • a method of estimating the type of exercise currently being performed by the user based on sensing values of various sensors transmitted from the exercise amount measuring device 20 to the u-healthcare server 200 may be used.
  • an exercise type By the comparison process with the respective patterns of the exercise type pre-stored in the DB 264, the exercise amount calculating unit 220 not only calculates the exercise amount (ie, the exercise energy in this example) of the exercise, but also calculates the exercise type of the exercise.
  • the calorie conversion unit 230 may calculate the calorie consumption according to the calculated exercise amount based on the type of the exercise identified (estimated).
  • the u-healthcare server 200 passes through the above-described processing, so that even if the user takes various exercise postures / patterns with a specific exercise device, By accurately predicting kinetic energy as well as exercise type, calorie consumption can be calculated more accurately by reflecting the exercise situation.
  • the result regarding the calorie consumption calculated as described above is transmitted back from the u-healthcare server 200 to the user terminal 100, and the result is a display device (this may be a display of the user terminal, the system of FIG. 1). As shown in the configuration diagram, the user may check in real time through another terminal screen (eg, a TV screen) of the user.
  • another terminal screen eg, a TV screen
  • the calorie consumption according to the user's exercise is taken as an example, but in addition to various exercise aids and management (ex. Correcting / guiding the exercise posture for the exercise, suggesting the exercise of the next set of different postures / patterns, Of course, real-time comparison, etc.) may additionally be possible.
  • various exercise aids and management ex. Correcting / guiding the exercise posture for the exercise, suggesting the exercise of the next set of different postures / patterns, Of course, real-time comparison, etc.
  • the functions and roles of the exercise assistant / management unit 240 in the block diagram related to the u-healthcare server 200 of FIG. 2 will be described together in the flowcharts of FIGS. 3 and 4.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of an exercise amount measurement and exercise assistance / management method using an exercise amount measuring device and a u-healthcare system according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the user terminal 100 receives user exercise information (that is, sensing values output from the sensors of FIG. 8) according to the user's exercise from the exercise amount measuring device 20 mounted on the exercise device 10. I receive it.
  • user exercise information that is, sensing values output from the sensors of FIG. 8
  • the user terminal 100 may automatically drive (execute) the u-healthcare App installed in the terminal.
  • the u-healthcare App installed in the terminal.
  • FIG. 3 illustrates a case in which the user is automatically driven according to the transmission of the sensing value even though the manual driving is not performed.
  • the u-healthcare App is continuously connected with the u-healthcare server 200 and the exercise amount measuring device 20 until after the user's exercise is completed and the user ends the execution of the App, the present invention, According to the exercise amount can be measured and exercise assistance / management / guidance.
  • the user terminal 100 transmits the sensing values transmitted from the exercise amount measuring device 20 to the u-healthcare server 200.
  • the exercise amount calculation unit 220 of the u-healthcare server 200 calculates an exercise amount (ie, kinetic energy) based on the sensed values transmitted in step S518 and also estimates the type of exercise. Methods of estimating the amount of exercise and estimating the type of exercise based on the sensed values have been described above with reference to FIG. 2, which will not be repeated herein.
  • the calorie converter 230 of the u-healthcare server 200 may calculate the calorie consumption based on the two input values.
  • an exercise amount-calorie consumption conversion table or a conversion function may be used.
  • the calorie consumption-related data converted as described above is transferred to the user terminal 100 again according to step S522, and the u-healthcare app of the user terminal 100 expresses it on the screen, thereby allowing the user to exercise in his or her exercise process. (I.e., calorie consumption here).
  • the u-healthcare server 200 performs the estimated exercise, as in steps S526 and S528, in performing the exercise assistance / management method according to the system of the present invention.
  • the user terminal 100 may provide guide data (ie, voice / text / video guide information) that may help the user to perform the exercise. Can be provided to
  • the extraction and generation of the guide data as in step S526, when referring to Figure 2, may be performed by the exercise assistant / manager 240 of the u-healthcare server 200, the guide data is the exercise guide Data stored in DB 268 may be used.
  • the guide data may include, for example, data for guiding an exercise action / posture / sequence to a user via voice / text, video data for guiding the user to follow, or still image / animation / virtual reality data. It may correspond to.
  • the user may be assisted with his / her exercise motion / posture or the like and be guided by the exercise sequence according to the guide information and the images displayed on the screen of the user terminal 100 (see step S530).
  • the sensing value output from the exercise amount measuring device 20 is transmitted to the u-healthcare server 200 via the user terminal 100 and based on the transmitted sensing values.
  • An example of performing the overall function related to the calculation, exercise type estimation, calorie calculation, exercise assistance / management data extraction, transfer to the user terminal 100, and guidance in the u-healthcare server 200 has been described.
  • Figure 4 is a flow chart of another example of the exercise amount measurement and exercise assistance / management method through the exercise amount measuring apparatus and the u-health care system according to an embodiment of the present invention.
  • step S612 the user drives the u-healthcare App on his terminal before starting the exercise.
  • the user can select the type of exercise he / she wants through the UI screen of the driven App.
  • the user terminal 100 may request data related to the exercise type selected by the user to the u-healthcare server 200 according to step S616.
  • the data related to the exercise type selected by the user is similar to the above description, and may provide assistance / guide information (eg, exercise posture / sequence, etc.) that may be helpful to the user with respect to the selected exercise. Text / audio / video, etc.) may correspond to this.
  • the u-healthcare server 200 that has received the request for the selected exercise-related data, according to steps S618 and S620, the user DB 266, the exercise type DB 264, and the exercise guide DB 268.
  • the exercise-related data suitable for the user (or may be all data related to the selected exercise type)
  • This may be transmitted to the user terminal 100.
  • the user terminal 100 may display guide images and information related to an exercise sequence suitable for exercise assistance / management / guidance of the user on the screen, based on the received data (see step S622).
  • the user terminal 100 receives the respective sensing values from the exercise amount measuring device 20.
  • the amount of exercise calculation and calorie conversion are different from those of FIG. 3, instead of the u-healthcare server 200, the user terminal 100 (the u- of the user terminal 100). (which could be a healthcare app). Therefore, in the case of FIG. 4, the components having the same / similar functions as the exercise amount calculation unit 220 and the calorie conversion unit 230, which are components of the u-healthcare server 200 in the previous block diagram of FIG. It may be mounted on the user terminal 100 (or App, which is the same as below), and components having the same / similar function as the exercise assistant manager 240 may also be included in the user terminal 100.
  • a conversion table or a function for calorie conversion may be stored in the user terminal 100.
  • the above conversion table or function is stored in the u-healthcare server 200 side, the user terminal 100 may be implemented in such a way as to request the necessary data to the server 200 whenever necessary.
  • the exercise type is not estimated, and the exercise amount is calculated based on the exercise type input by the user.
  • the converted calorie consumption is expressed through the screen (see step S628).
  • the calorie consumption and exercise amount are transmitted to the u-healthcare server 200 (step S630), so that the u-healthcare server 200 can continuously update and store the exercise related information of the user ( See step S632).
  • information such as a workout sequence, a workout time, and the like, which the user has performed this time, is also transmitted to the server 200 and updated / managed, so that it may be used to assist / manage a subsequent workout of the user.
  • FIG. 5 is a front perspective view of an exercise device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a bottom perspective view of an exercise device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a rear view of an exercise device according to an embodiment of the present invention. It is also.
  • the exercise device 10 according to an embodiment of the present invention, the handle portion 12, the body portion 14, the injection portion 15, 16, the device insertion portion 13, The momentum measuring device 20 is included.
  • a kettle bell is shown as an example of the exercise device 10 on which the exercise amount measuring device 20 is mounted.
  • the exercise equipment including the above components are not necessarily made of kettle bell shape, of course.
  • the handle portion 12 is provided to allow the user to grip the exercise device 10, the body portion 14 for adjusting the weight of the exercise device 10 to achieve the exercise effect Part.
  • the interior of the body portion 14 is made so that an empty space is formed, a portion of the body portion 14 (as shown in Figure 5 and 6 in this example, kettle bell) Injection portions 15 and 16 for injecting a fluid such as water are formed in the lower surface portion of the body. That is, according to the embodiment of the present invention, as described above, the user can freely change the weight of the exercise device 10 by filling the fluid into the internal empty space of the body portion 14 through the injection portions 15 and 16. You can do it.
  • the body portion 14 may be made of a transparent material or a translucent material so that the user can visually check the amount of fluid injected through the injection portion (15, 16).
  • a weight scale line may be displayed on the surface of the body portion 14 in the height direction so that a user can measure the weight of the exercise device 10 according to the injected fluid amount.
  • the fluid is injected through the injection parts 15 and 16, and it will be described on the assumption of fluid as an injection material for changing the weight of the exercise device 10.
  • various injection materials eg, sand, etc.
  • the guide display by the weight scale line shown in FIG. 7 will vary depending on the weight of the injection.
  • the injection parts 15 and 16 are formed of an injection hole 15 formed in an internal portion of the body portion 14 and a fluid injected into the internal empty space of the body portion 14 through the injection hole 15. It may include blocking means 16 to block external leakage.
  • the injection hole 15 has a depression 17 which is incorporated into the lower surface portion of the trunk portion 14 (see FIG. 5), and has an opening at the end of the depression (not shown for convenience of drawing). ) May be included.
  • the concave passage 17 may be formed with a screw thread around the longitudinal direction
  • the blocking means 16 also has a rod (Rod) having a screw thread to the lower end of the containment cap, so that the screw coupling between the two It can be manufactured to open and close the injection hole 15 through the release.
  • the blocking means can be produced in the form of opening and closing the lid through the hinge coupling, in addition to the various injection port blocking method may exist.
  • the exercise device 10 is fixedly mounted with an exercise amount measuring device 20.
  • the term “momentum measurement device is” mounted “on the exercise device” means that the exercise device is manufactured in a form in which the exercise device is fixedly inserted or fixedly attached as in the embodiment of the present invention.
  • the case includes a case in which the exercise device and the exercise amount measuring device are integrated from the manufacturing stage, such as manufactured.
  • the "momentum measurement device is” mounted “on the exercise equipment” means that the exercise amount measurement device is manufactured separately from the exercise equipment, and is subsequently attached and banded by the user to the exercise equipment. It can also cover.
  • the device inserting portion 13 at one portion of the body portion 14 adjacent to the handle portion 12 that is, the upper surface portion of the body portion 14.
  • FIG. 8 is a block diagram of an exercise amount measuring device mounted on an exercise device according to an embodiment of the present invention.
  • 5 is a view for explaining an example of the u-health care system that can be configured using the exercise device according to an embodiment of the present invention.
  • a description will be given with reference to FIG. 5 with reference to FIG. 8.
  • the exercise amount measuring device 20 includes a sensor module such as a communication module 21, an acceleration sensor 22, a gyro sensor 23, an altitude sensor 24, an LED light emitter 25, and a sound. It includes a generator 26, an exercise amount calculator 27, and a controller 28.
  • a sensor module such as a communication module 21, an acceleration sensor 22, a gyro sensor 23, an altitude sensor 24, an LED light emitter 25, and a sound. It includes a generator 26, an exercise amount calculator 27, and a controller 28.
  • all of the above components do not necessarily correspond to essential components, and may include only some of the above components.
  • a momentum measurement device having more components than this can be implemented. This may be more clearly understood through the following description.
  • the exercise amount measuring device 20 may include a first sensor (eg, an acceleration sensor 22) for sensing a speed at a moment (that is, every hour of a specific period) when the user exercises using the exercise device. Etc.), a second sensor (eg, a gyro sensor 23, etc.) for sensing an angular velocity with respect to an exercise using the exercise device, and a position change or an altitude change in the exercise process using the exercise device. It may include at least one sensor of the third sensor (eg, altitude sensor 24, etc.).
  • the sensors illustrated in FIG. 8 are merely examples, and if the sensors are capable of sensing the speed, acceleration, and altitude change (or position change) of the exercise using the corresponding exercise equipment, the types or / and names of the sensors may be used. Of course, it can be applied here.
  • the exercise amount measuring apparatus 20 may measure the measured amount of exercise-related information (that is, sensing values output from the sensors) from the outside (for example, the user terminal 100 or the u-healthcare server 200 of FIG. 5).
  • the communication module 21 may include a communication module 21 for transmitting to the user terminal 100).
  • the communication module 21 may be a short range wireless communication module that communicates between the exercise amount measuring device 20 and the user terminal 100 through a short range wireless communication method such as Bluetooth, WiFi Direct, or the like. However, it is not limited thereto. Accordingly, the measured sensing results may be transmitted to the user terminal 100 in the home through the communication module 21 of the exercise amount measuring apparatus 20, and the user terminal 100 may be u-healthcare installed in the terminal. The sensing information transmitted through the App may be transmitted back to the u-healthcare server 200 connected through the wired / wireless network.
  • the exercise amount calculator 27 shown in FIG. 8 may be omitted.
  • the exercise amount measuring device 20 may directly include the exercise amount calculator 27 to directly calculate the exercise amount based on the measured sensing information.
  • the Kalman filter performs a recursive comparison and correction with the speed value to be calculated based on the altitude information that is the sensing result of the altitude sensor 24 to correct an error of the speed value sensed by the acceleration sensor 21.
  • a portion (not shown) may be included in the momentum calculator 27.
  • the Kalman filter unit may be implemented as a software program, thereby performing noise reduction of the translational signal.
  • the momentum calculation unit 27 calculates the translational kinetic energy by using the instantaneous velocity at each time point of the measurement and the rotational kinetic energy by using the angular velocity at each time point for the calculation of the momentum.
  • a method of calculating the total kinetic energy by combining them may be used.
  • the function of the exercise amount calculator 27 included in the exercise amount measuring device 20 may have the same function as the exercise amount calculator 220 of the u-healthcare server 200 described above. Duplicate explanations will be omitted.
  • the exercise time may be calculated by the controller 28 in some cases.
  • the controller 28 may acquire the exercise time information by counting the elapsed time from the time when the sensing information is received.
  • the exercise amount measuring device 20 may include at least one of the LED light emitting unit 25 and the sound generating unit 26.
  • visual or auditory motivation may be provided to the user during the exercise process. That is, the LED light emitter 25 may emit light having a different color corresponding to the exercise amount or exercise time obtained based on the sensing information output from at least one of the first to third sensors.
  • the sound generator 26 may provide a sound for acoustic synchronization corresponding to the exercise amount or exercise time obtained based on the sensing information output from at least one of the first to third sensors.
  • the controller 28 is predetermined in proportion to the amount of exercise calculated based on the sensing information (that is, as described above, includes not only the exercise energy but also the exercise speed, the number of exercise, the exercise time, etc.).
  • a light control signal may be generated and applied to the LED light emitting unit 25 so that the color change of the emitted light according to the reference may be realized through the LED light emitting unit 25. That is, whenever the number of times of exercise, time, and cumulative amount of exercise passes a predetermined target number of times, time, and numerical value, the LED lighting may be changed from green to blue to red.
  • the focus is on the aspect of visual motivation when the LED light emitting unit 25 is used as an example, but it can be applied to the auditory motivational case through the sound generator 26 in a similar way. Of course it is.
  • the u-healthcare system as shown in FIG. 5 may be implemented by using the exercise device 10 on which the exercise amount measuring device 20 described above is mounted.
  • the user terminal 100 and the u-healthcare server 200 may be connected through a wired / wireless network 300, and the exercise amount measuring device 20 and the user terminal 100 may be short-range as described above. It may be connected via wireless communication or the like. Through this, the user can check the amount of exercise according to his or her own exercise through the terminal 100 or the large screen display device 110 interworking with the terminal 100, and also through the u-healthcare server 200.
  • Various exercise assistance screens (such as a screen for guiding exercise movements or information for exercising) may be provided.
  • a specific App or program ie, u-healthcare App
  • u-healthcare App for data linkage with the exercise amount measuring device 20 and the u-healthcare server 200
  • family members of 3 to 4 people or even larger groups can share their workouts with each other.

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Abstract

운동량 측정이 가능한 운동기구로서, 상기 운동기구를 파지(把指)할 수 있도록 마련되는 손잡이부; 상기 손잡이부와 연결되며, 내부에 빈 공간이 형성되도록 제작된 몸통부; 주입물 주입을 위해 상기 몸통부의 일 부위에 형성되는 주입부; 및 상기 운동기구에 고정 탑재되어, 상기 운동기구를 통한 사용자의 운동량을 측정하는 운동량 측정 장치를 포함하는 운동기구가 제공된다.

Description

U-헬스케어시스템 및 운동량 측정이 가능한 운동기구
본 발명은 u-헬스케어시스템 및 이에 이용 가능한 운동기구에 관한 것이다.
사람의 운동량을 측정하기 위한 장치 및 방법으로서 종래 기술에 의하면, 일 방식으로서, 근전도 측정, 심박수 측정, 혈압 측정, 신체온도 측정 등의 생체 센서를 이용하여 운동량 또는 소모 칼로리를 추정/계산하려는 방식이 존재한다. 그러나 이러한 방식은 근전도 측정, 혈압 측정, 신체온도 측정 등을 위해, 운동 주체인 사용자의 신체에 해당 센서를 부착하여야 하므로, 사용자의 운동에 많은 불편을 주는 문제점이 있었다.
다른 방식으로서, 사용자가 운동을 하는 과정에서 발생하는 진동 또는 병진운동 등을 특정 센서로 센싱해냄으로써, 이러한 진동 또는 병진운동을 기초로 사용자의 운동량 또는 소모 칼로리를 추정/계산하려는 방식(ex. 만보기 등)이 또한 존재한다. 그러나 이러한 방식은 사용자의 운동을 매우 단순화하여 운동량 등을 추정/계산하므로, 그 추정/계산치가 정확하지 않은 문제점이 있었으며, 또한 사용자에 의한 다양한 운동 형태/ 운동 자세/ 운동 종류를 반영하지 못하는 한계가 있었다.
또한 종래에는 사용자가 운동기구를 이용하여 운동을 하는 과정에서 사용자에게 시각적 또는 청각적 동기 부여를 해줄 수 없는 문제점이 있었다.
그리고 종래의 u-헬스케어시스템은, 사용자의 생체 신호 센싱 결과를 수집하고 이에 대한 건강 관련 지표의 안내, 질병 예방 등에 주로 초점을 두고 있었고, 사용자의 운동과 관련하여 실시간 측정 및 관리해주기 위한 시스템과 관련하여서는 구체적으로 상용화되고 있는 사례가 드문 상태이다. 일부, 헬스클럽 등과 연계하여 운동 관련 관리 시스템을 구축하고자 하는 사례도 추진되고 있으나, 이는 헬스클럽 또는 체육시설 내에서의 운동에 한정되고 있으며, 사용자가 직접 댁 내에서 운동하는 경우를 가정하여 이때에도 적용될 수 있는 매우 간편하고 저렴한 방식의 u-헬스케어시스템은 아직 미비한 실정이다.
본 발명은, 운동량 측정 장치와, 사용자 단말, u-헬스케어 서버 간의 통신 연동을 통해, 운동기구(운동량 측정 장치가 탑재됨)를 이용한 사용자의 댁 내의 운동에 대하여 그 사용자가 자신의 단말을 통해 u-헬스케어 서버로부터 실시간으로 해당 운동에 관한 다양한 정보, 안내, 관리를 제공받을 수 있는 u-헬스케어시스템을 제공하기 위함이다.
이러한 u-헬스케어시스템은, 그 서버와 사용자 단말 간 통신을 통해서, 사용자에게 해당 운동과 관련된 실시간 보조/안내를 제공하며, 더 나아가 헬스클럽 업체 단말과 통신 연계됨으로써 원격에서도 다양한 운동 체험을 제공할 수 있으며, 운동 관리 프로그램 또는 운동 보조 게임의 형태로 가상의 운동 보조자/설계자 혹은 원격의 타 사용자와의 협업을 통해 운동의 즐거움 및 효율을 크게 향상시킬 수 있도록 설계될 수 있다.
또한 본 발명은 운동기구의 무게를 사용자에 의해 임의로 변화시킬 수 있고, 운동 과정에서 사용자에게 시각적 또는 청각적 동기 부여를 해줄 수 있는 운동기구를 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명은 운동기구에 탑재된 운동량 측정 장치를 활용하여 해당 운동기구를 이용한 사용자의 운동량 측정이 가능한 운동기구를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 운동기구에 탑재된 운동량 측정 장치와, 사용자 단말과, u-헬스케어 서버를 포함하는 u-헬스케어시스템으로서,
상기 u-헬스케어 서버는,
상기 운동량 측정 장치에 의해 측정된 상기 운동기구를 이용한 사용자의 운동 관련 센싱 정보가 수신된 경우, 상기 센싱 정보에 기초하여 사용자의 운동량을 산출하고, 상기 산출된 운동량에 상응하는 칼로리 소모량을 환산하고, 상기 환산된 칼로리 소모량에 관한 데이터를 상기 사용자 단말에 전달하며,
상기 사용자 단말은, 상기 전달된 칼로리 소모량에 관한 데이터를 디스플레이 장치의 화면을 통해 표출할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 운동기구에 탑재된 운동량 측정 장치와, 사용자 단말과, u-헬스케어 서버를 포함하는 u-헬스케어시스템으로서,
상기 사용자 단말은,
상기 운동량 측정 장치에 의해 측정된 상기 운동기구를 이용한 사용자의 운동 관련 센싱 정보가 수신된 경우, 상기 센싱 정보에 기초하여 사용자의 운동량을 산출하고, 상기 산출된 운동량에 상응하는 칼로리 소모량을 환산하고, 상기 환산된 칼로리 소모량에 관한 데이터를 디스플레이 장치의 화면을 통해 표출하고, 상기 산출된 운동량 및 상기 산출된 칼로리 소모량 중 적어도 하나의 데이터를 상기 u-헬스케어 서버로 전달하며,
상기 u-헬스케어 서버는, 상기 사용자 단말로부터 전달된 데이터를 상기 사용자와 관련하여 저장 및 관리할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 운동량 측정이 가능한 운동기구로서,
상기 운동기구를 파지(把指)할 수 있도록 마련되는 손잡이부;
상기 손잡이부와 연결되며, 내부에 빈 공간이 형성되도록 제작된 몸통부;
주입물 주입을 위해 상기 몸통부의 일 부위에 형성되는 주입부; 및
상기 운동기구에 고정 탑재되어, 상기 운동기구를 통한 사용자의 운동량을 측정하는 운동량 측정 장치를 포함하는 운동기구가 제공된다.
일 실시예에서, 상기 운동기구는 케틀벨 형상으로 제작되고,
상기 주입부는, 상기 몸통부의 일 부위에 내부로 함입되어 형성되는 주입구와, 상기 주입구를 통해 상기 몸통부의 빈 공간으로 주입된 유체의 외부 누설을 봉쇄하는 막음 수단을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 주입구는, 상기 몸통구의 일 부위에 내부로 함입되는 함입로와, 함입로 끝단에 형성되는 개구를 포함하고,
상기 함입로의 둘레에는 길이 방향으로 나사선이 형성되며, 상기 막음 수단은 상기 함입로에 형성된 나사선과 나사 결합되도록 제작될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 몸통부는 상기 주입구를 통해 주입된 주입물 양이 시각적으로 확인될 수 있도록 투명 재질 또는 반투명 재질로 제작될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 투명 재질 또는 반투명 재질의 상기 몸통부의 표면에는 주입된 주입물 양에 따른 상기 운동기구의 무게를 안내하기 위한 눈금선이 표시될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 몸통부 중 상기 손잡이부에 인접한 일 부위에는 상기 운동량 측정 장치를 삽입하기 위한 내부 공간을 마련하는 장치 삽입부가 형성되고,
상기 운동량 측정 장치는 상기 장치 삽입부에 의해 마련되는 내부 공간에 삽입되어 상기 운동기구와 일체화 고정될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 운동량 측정 장치는,
상기 운동기구를 이용한 사용자의 운동에 관한 특정 주기의 매 시점마다의 속도를 센싱하기 위한 제1 센서와, 상기 운동기구를 이용한 사용자의 운동에 관한 특정 주기의 매 시점마다의 가속도를 센싱하기 위한 제2 센서와, 상기 운동기구를 이용한 사용자의 운동에 관한 특정 주기의 매 시점마다의 고도 또는 위치 변화를 센싱하기 위한 제3 센서 중 적어도 하나의 센서를 포함하고,
상기 제1 내지 제3 센서 중 적어도 하나로부터 출력된 센싱 정보들에 기초하여 획득된 운동량 또는 운동시간에 상응하는 차등화된 색상의 빛을 발광시키기 위한 발광부와, 상기 제1 내지 제3 센서 중 적어도 하나로부터 출력된 센싱 정보들에 기초하여 획득된 운동량 또는 운동시간에 상응하는 청각적 동기 부여를 위한 사운드를 제공하기 위한 사운드 발생부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 운동량 측정 장치는,
상기 제1 내지 제3 센서 중 적어도 하나로부터 출력된 센싱 정보들에 기초하여 상기 운동기구를 이용한 사용자의 운동량을 산출하는 운동량 산출부와, 상기 운동량 산출부에 의해 산출된 운동량에 비례하여 사전 결정된 기준에 따른 광 색상 변화를 위한 광 제어 신호를 생성하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 운동량 측정 장치는,
상기 제1 내지 제3 센서로부터 출력된 센싱 정보들을 외부의 단말 또는 서버로 전송하기 위한 통신 모듈과, 상기 외부의 단말 또는 서버로부터 상기 통신 모듈을 통해 수신된 사용자의 운동량 정보에 비례하여 사전 결정된 기준에 따른 광 색상 변화를 위한 광 제어 신호를 생성하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 운동량 측정 장치는,
상기 제1 내지 제3 센서로부터 센싱 정보가 출력된 시점으로부터 사용자의 운동 시간을 카운팅하여, 카운팅된 운동 시간에 비례하여 사전 결정된 기준에 따른 광 색상 변화를 위한 광 제어 신호를 생성하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 u-헬스케어시스템은, 상술한 운동량 측정 장치와, 사용자 단말, u-헬스케어 서버 간의 통신 연동을 통해, 운동기구(운동량 측정 장치가 탑재됨)를 이용한 사용자의 댁 내의 운동에 대하여 그 사용자가 자신의 단말을 통해 u-헬스케어 서버로부터 실시간으로 해당 운동에 관한 다양한 정보, 안내, 관리를 제공받을 수 있는 효과가 있다.
또한 이러한 u-헬스케어 시스템에 의하면, 그 서버와 사용자 단말 간 통신을 통해서, 사용자에게 해당 운동과 관련된 실시간 보조/안내를 제공하며, 더 나아가 헬스클럽 업체 단말과 통신 연계됨으로써 원격에서도 다양한 운동 체험을 제공할 수 있으며, 운동 관리 프로그램 또는 운동 보조 게임의 형태로 가상의 운동 보조자/설계자 혹은 원격의 타 사용자와의 협업을 통해 운동의 즐거움 및 효율을 크게 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 운동기구에 의하면, 운동기구의 무게를 사용자에 의해 임의로 변화시킬 수 있고, 운동 과정에서 사용자에게 시각적 또는 청각적 동기 부여를 해줄 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 운동기구에 의하면, 운동기구에 탑재된 운동량 측정 장치를 활용하여 해당 운동기구를 이용한 사용자의 운동량 측정이 가능한 효과가 있다.
도 1은 운동 관리 시스템으로서 기능하는 u-헬스케어시스템에 관한 시스템 구성도의 일 예.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 u-헬스케어 서버에 관한 블록도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 운동량 측정 장치 및 u-헬스케어시스템을 통한 운동량 측정 및 운동 보조/관리 방법에 관한 일 예시의 순서도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 운동량 측정 장치 및 u-헬스케어시스템을 통한 운동량 측정 및 운동 보조/관리 방법에 관한 다른 예시의 순서도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 운동기구에 관한 정면 사시도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 운동기구에 관한 하면 사시도.
도 7은 본 발명의 실시예예 따른 운동기구에 관한 배면도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 운동기구에 탑재되는 운동량 측정 장치의 블록도.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 명세서에 기재된 "~부", "~기", "~자", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
그리고 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명의 u-헬스케어시스템의 전체 개념을 살펴보면, 중앙의 u-헬스케어 서버(후술할 도 1의 도면부호 200번 참조)는, 1) 첫째로, 유비쿼터스 모바일 환경에서 사용자 단말과 통신 연계됨으로써, 그 사용자의 운동 및 건강을 보조/관리해주며, 2) 둘째로, 현실의 타 사용자 또는 가상의 경쟁자와의 경쟁 관계 도입에 따른 온라인 상에서의 가상의 운동 대결/게임을 진행할 수 있도록 해주며, 3) 셋째로, 헬스클럽 또는 체육시설 단말과의 통신 연계를 통해 해당 업체/시설의 관리자 또는 운동 설계자와의 연계 또는 그로부터의 운동 보조/관리도 실시간으로 가능하도록 해주며, 또한 그 헬스클럽 또는 체육시설 내의 특정 룸 내에서의 운동 관련 실시간 아케이드 운동 게임도 가능하도록 설계된다. 물론 이외에도 더욱 다양한 기능들이 더 부가될 수 있음은 물론이다.
즉, 본 발명의 u-헬스케어시스템은, 건강 관리 및 의료 연계 기능을 기존의 헬스케어시스템의 기능은 물론, 여기에 헬스클럽 또는 체육시설에서의 운동 보조/관리 기능, 게임/오락(엔터테인먼트)/멀티미디어/가상현실 등의 요소 등을 포괄한 토털 헬스케어시스템을 구현한다.
이러한 본 발명의 u-헬스케어시스템을 통해 제공 가능한 다양한 기능들 중에서도, 특히, 사용자의 운동을 실시간 보조/관리/체크해주기 위한 운동 관리 시스템으로서의 기능(즉, 상술한 1)번 기능)에 초점을 둘 때, 본 발명의 u-헬스케어시스템은 후술할 도 1 내지 도 2와 같은 시스템 구성을 갖출 수 있다. 즉, 본 명세서에서는, 본 발명의 상술한 다양한 기능 및 요소 중에서도, 특히, 운동 관리 시스템으로서의 특화된 기능 및 요소들을 중심으로, 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다.
본 명세서에서는 도 1 이하의 도면들에 관한 설명의 집중을 위해, 사용자가 댁 내에서 운동을 하는 경우를 중심으로 설명하기로 한다. 다만, 본 명세서를 통해 본 발명을 설명함에 있어 이러한 장소적 제한은 본 발명의 핵심 원리를 구현하는데 필수적인 사항이 아니라는 것은 당업자라면 자명히 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 운동 관리 시스템으로서 기능하는 u-헬스케어시스템에 관한 시스템 구성도의 일 예이다. 먼저, 도 1를 참조하면, 운동 관리 시스템으로서의 기능을 수행하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 u-헬스케어시스템은, 운동량 측정 장치(20)와, 사용자 단말(100), u-헬스케어 서버(200)를 포함할 수 있다.
이때, 운동량 측정 장치(20)는 사용자가 운동에 이용하는 운동기구(10)에 탑재된다. 도 1에서는, 그러한 운동기구의 일 예로서 커틀벨을 도시하고 있다. 다만, 운동량 측정 장치(20)가 탑재될 운동기구는 특별한 제한이 없음은 물론이다. 이러한 운동량 측정 장치(20)에 관해서는 이하 도 8을 통해 후술하기로 한다. 또한, 본 발명에서, 운동량 측정 장치(20)는 통신 모듈(21)을 구비함으로써 사용자 단말(100)과 통신 연결될 수 있다. 일 예로, 운동량 측정 장치(20)에는 WiFi 모듈 등의 통신 모듈이 탑재됨으로써, 운동량 측정 장치(20)에 의해 측정된 센싱값들이 댁 내에 존재하는 특정 AP(Access Point)를 매개로 하여 u-헬스케어 서버(200)로 직접 전달될 수도 있다. 다만, 이하 본 명세서에서는, 설명의 집중 및 편의를 위해, 전자의 케이스(즉, 사용자 단말(100)의 매개로 센싱값들이 u-헬스케어 서버(200)로 전달되는 케이스)를 주로 설명하기로 한다.
사용자 단말(100)은 운동량 측정 장치(20) 및 u-헬스케어 서버(200)와 통신함으로써, 일 실시예에 따라, 운동량 측정 장치(20)로부터 수신한 센싱값들을 u-헬스케어 서버(200)로 전송하고, u-헬스케어 서버(200)로부터 수신한 운동 보조/관리 데이터 및 화면들을 사용자가 확인 가능하도록 화면 상에 표시할 수 있다.
이를 위해, 사용자 단말(100)과 u-헬스케어 서버(200) 간은 유/무선 네트워크(300)를 통해 연결될 수 있고, 운동량 측정 장치(20)와 사용자 단말(100) 간은 앞서 설명한 바와 같이 근거리 무선 통신 등을 통해 연결될 수 있다. 또한, 사용자 단말(100)은 상술한 바와 같은 기능을 수행하기 위해, 운동량 측정 장치(20) 및 u-헬스케어 서버(200)와 데이터 연계를 위한 특정 App 또는 프로그램(본 명세세에서는, u-healthcare App이라 명명함)이 탑재(또는 설치)되어 있을 수 있다.
또한, u-헬스케어 서버(200)로부터 수신한 운동 보조/관리 데이터 및 화면들을 사용자 확인을 위해 화면 상에 표시하는 방법으로는 다음과 같은 방식이 이용될 수 있다.
일 예로, 사용자 단말(100)이 스마트폰 등의 휴대 단말인 경우, 물론 그 휴대 단말의 디스플레이 장치를 통해 표시할 수도 있지만, 도 1에 도시된 바와 같이 그 휴대 단말과 연결된 대화면의 고정 단말(ex. TV(110)을 통해 화면을 표시할 수도 있을 것이다. 이때, 대화면의 고정 단말로 화면 영상을 송출하는 방식으로는, 휴대 단말(100)이 대화면의 고정 단말(110)과 HDMI 케이블 등을 통해 유선 연결됨으로써 휴대 단말(100)의 화면을 통해 디스플레이되는 화면이 HDMI 미러링되는 방식, 무선 HDMI 등의 무선 방식을 통해 화면이 고정 단말(110)로 전송되는 방식 등과 같은 다양한 방식들이 이용될 수 있다.
도 1에서와는 다른 예로, 사용자 단말이 앞서 설명한 u-healthcare App이 설치된 스마트 TV 등과 같은 대화면의 단말인 경우에는, 그 스마트 TV의 대화면을 통해 u-헬스케어 서버(200)로부터 수신된 운동 보조/관리 데이터 및 화면이 직접 표시될 수도 있을 것이다. 상술한 설명을 통해서 쉽게 짐작할 수 있는 바와 같이, 운동 보조/관리 데이터 및 화면이 표시될 스크린은, 사용자가 운동 중 확인하기에 편리한 위치에 배치되고 또한 확인하기 편리한 크기를 가지면 무방하며, 특별한 제한을 둘 필요는 없다.
또한, 이상에서는, 운동 보조/관리 데이터가 영상을 통해 표출되는 경우만을 주로 설명하였지만, 음성 등 오디오 신호로 출력됨으로써 사용자의 운동을 보조/관리하는데 도움을 주어도 무방하다. 이러한 경우, 사용자 단말(100) 자체에서 또는 이와 연결되며 사용자가 착용한 블루투스 헤드셋 등을 통해 오디오 출력이 이루어질 수도 있을 것이다.
u-헬스케어 서버(200)는, 앞서 설명한 바와 같이, 운동량 측정 장치(20)로부터 측정된 센싱값들을 사용자 단말(100)의 매개를 통해 전달받고, 이와 같은 센싱값들에 기초하여 사용자의 운동량을 산출하고, 그 산출된 운동량 또는/및 사용자가 실행하고 있는 운동 종류 등에 기초하여, 사용자의 운동에 따른 칼로리 소모량 등의 운동 관련 데이터(이하, 이를 상술한 바와 같이, 운동 보조/관리 데이터라 함)를 저장 관리하고, 그러한 운동 보조/관리 데이터 및 이의 표출/안내를 위한 화면을 사용자 단말(100)로 전송한다. 이러한 u-헬스케어 서버(200)의 역할 및 상세 기능에 관해서는 도 2를 통해 후술하기로 한다.
후술할 도 2를 통해서 보다 명확히 이해할 수 있겠지만, 본 명세서에서는, 본 발명의 일 실시예에 따라 1) 운동량 산출, 2) 칼로리 환산, 3) 운동 보조/관리 데이터 및 화면을 생성 등을 모두 상기 u-헬스케어 서버(200)에서 처리 및 수행하는 경우를 주로 설명하겠지만, 위 항목들 중 일부 또는 전부를 사용자 단말(100)(보다 구체적으로는, 사용자 단말(100)에 설치된 u-healthcare App)에서 직접 처리할 수도 있음은 물론이다. 이러한 경우, 그 처리 결과가 사용자 단말(100)로부터 u-헬스케어 서버(200)로 전달되어 저장 관리될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 u-헬스케어 서버에 관한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 u-헬스케어 서버(200)는, 송수신부(210), 운동량 산출부(220), 칼로리 환산부(230), 운동 보조/관리부(240), 장치 연계부(250) 및 운동 관리를 위한 각종 DB를 포함할 수 있다.
여기서, 각종 DB로는, 운동량 DB(262), 운동 종류 DB(264), 사용자 DB(266), 운동 안내 DB(268) 등이 포함될 수 있다. 운동량 DB(262)에는 예를 들어 후술할 운동량-칼로리 소모량 환산 테이블 또는 환산 함수 등이 저장될 수 있다. 운동 종류 DB(264)에는 각 운동 종류에 따른 운동 자세/패턴, 운동의 시퀀스 등에 관한 정보들이 저장될 수 있다. 사용자 DB(266)에는 회원인 사용자에 관한 각종 개인 정보 및 신체/건강 정보 등이 저장될 수 있다. 운동 안내 DB(268)에는 운동 자세/패턴, 종류, 운동 계획 등을 정지 영상/ 동영상/ 3D 영상/ 음성/ 사운드/ 가상 현실 등을 통해서 사용자에게 안내하기 위한 데이터들이 저장될 수 있다. 그리고 상기 장치 연계부(250)는, u-헬스케어 서버(200)와 외부의 단말(일 예로, 사용자 단말(100), 운동량 측정 장치(20), 혹은 외부의 헬스클럽 업체 서버 또는 단말, 외부의 체육시설, 의료진, 병원 등이 사용하는 단말 등일 수 있음)과의 장치 연계를 하기 위한 구성이다.
u-헬스케어 서버(200)는, 송수신부(210)를 통해, 사용자 단말(100)로부터 운동량 측정 장치(20)에 의해 센싱된 정보들을 수신할 수 있다. 물론, 앞서도 설명한 바이지만, 실시예에 따라서는, 사용자 단말(100)의 매개 없이, 그 센싱된 정보들을 운동량 측정 장치(20)로부터 직접 수신할 수도 있다.
u-헬스케어 서버(200)의 운동량 산출부(220)는, 이와 같이 전송된 센싱 정보들에 기초하여, 사용자의 운동에 따른 운동량을 산출한다. 이때, 산출되는 운동량은 다양한 물리량이 이용될 수 있지만, 본 명세서에서는, 운동량 관련 물리량으로서 운동에너지가 이용되는 경우를 가정하여 설명한다. 즉, 본 발명의 일 실시예에서는, 운동량의 계산을 위해, 측정의 매 시점마다의 순간속도를 이용하여 병진운동에너지를, 그리고 그 매 시점마다의 각속도를 이용하여 회전운동에너지를 계산한 후, 이를 종합하여 전체 운동에너지를 산출하는 방식을 이용한다.
이에 관하여, 구체적 방식의 일 예를 운동에너지 산출 순서에 따라 설명하면 다음과 같다. 먼저, 가속도 센서(22), 자이로 센서(23), 고도 센서(24)를 통해 출력된 센싱값들에 기초하여, 사용자의 해당 운동기구를 이용한 운동의 각 샘플링 순간의 (i번째) 속도 (v_i), 각속도 (w_i)를 구한다. 여기서, 해당 샘플링 순간의 속도는 상기 가속도 센서(22)에 의해, 각속도는 상기 자이로 센서(23)에 의해 획득될 수 있다. 이때 획득된 속도는 해당 운동에 의한 병진운동에너지를 산출하는데 이용되고, 각속도는 해당 운동에 의한 회전운동에너지를 산출하는데 이용된다. 이 경우, 병진운동에너지를 산출하는데 이용될 속도 값은, 본 발명의 일 실시예에 의할 때 상기 가속도 센서(22)에 의해 획득된 값 그대로를 이용할 수도 있지만, 본 발명의 다른 실시예에 의할 때 그 센서에 의한 측정 오차의 보정을 수행한 이후의 속도 값이 이용될 수도 있다. 즉, 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 운동량 측정 장치(20)는 고도 센서(24)를 추가적으로 구비하고 있는 바, 이러한 고도 센서(24)를 통해서 획득된 고도 값을 시간에 따라 미분을 하게 되면 해당 샘플링 시점의 속도가 계산된다. 따라서, 고도 센서(24)의 센싱값에 기초하여 얻어진 속도 값과, 가속도 센서(22)에 의해 출력된 속도 값을 양 입력으로 하여, 칼만필터(Kalman Filter)를 이용하여 재귀적 분석을 수행하면, 센서의 물리적 특성에 기인한 오차가 보정된 보다 정확한 값의 속도 값을 획득할 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 의할 때는, 이와 같이 오차 보정된 속도 값을 이용함으로써 병진운동에너지 산출의 정확도를 보다 높일 수 있다. 이때, 상술한 재귀적 분석을 수행하는 칼만필터는 운동량 산출부(220) 내에 소프트웨어 프로그램 형태로 포함 구현될 수 있다.
상술한 방식에 의해, 해당 운동기구의 샘플링 순간 순간의 속도 (v_i), 각속도 (w_i)를 이용하여 이를 에너지 식(즉, E_i = 1/2 * m * v_i^2 + 1/2 * I * w_i^2)에 대입하면, 해당 샘플링 시점의 전체 운동에너지를 산출할 수 있다.
이와 같이, 해당 샘플링 시점마다 산출된 전체 운동에너지, 또는, 수 주기의 샘플링 시점을 합산한 특정 시간 동안의 전체 운동에너지에 근거하여, u-헬스케어 서버(200)의 칼로리 환산부(230)는, 해당 운동에너지에 상응하는 칼로리 소모량을 산출한다. 이때, 운동량(본 예에서는, 상기 산출된 운동에너지)을 칼로리 소모로 환산하는데는, 운동량-칼로리 소모량 환산 테이블이 이용될 수 있다. 이때, 운동량-칼로리 소모량 환산 테이블은 운동량 DB(262)에 미리 저장되어 있을 수 있다.
여기서, 운동량-칼로리 소모량 환산 테이블은, 단순히 운동에너지와 그에 따른 칼로리 소모량의 상관 관계를 1대1로 맵핑해둔 테이블이 이용될 수도 있겠지만, 본 발명의 실시예에서는, 운동 종류에 따라 운동량-칼로리 소모량을 달리 맵핑해둔 더 세분화된 환산 테이블을 이용한다. 동일 운동량의 경우에도, 운동 종류(혹은 운동 자세/패턴 등)에 따라 칼로리 소모량이 상이해질 수 있기 때문이다. 이와 같이 운동 종류를 감안한 환산 테이블은, 사전에 오랜 기간 축적된 데이터베이스에 기초하여 작성될 수 있다. 또한 운동 종류 이외에도 사용자의 일반 체형/몸무게/체지방/근육량 등과 같은 신체 데이터에 기초하여 그 사용자의 신체 데이터에 특화된(혹은 표준화된) 운동량-칼로리 소모량 환산 테이블이 이용될 수도 있을 것이다.
즉, u-헬스케어 서버(200)의 칼로리 환산부(230)는, 전술한 운동량-칼로리 소모량 환산 테이블을 이용함으로써, 산출된 전체 운동에너지(E_total)와 운동 종류를 입력 값으로 하였을 때, 그 산출된 운동에너지 및 운동 종류에서의 칼로리 소모량을 계산할 수 있다. 물론, 이상에서는, 환산 테이블을 이용하여 칼로리 소모량을 계산하는 방식을 중심으로 설명하였지만, 이외에도 다른 방법이 이용될 수도 있다. 예를 들어, "칼로리 = f(E_total, 운동 종류)"의 함수로 나타난다고 가정하면, 칼로리와 E_total의 관계 함수f를 각각의 운동 종류(혹은 자세 또는 패턴)에 따라 만들어두고 이를 이요한 회귀분석을 통해, 해당 운동기구를 이용한 특정 운동 종류에서 해당 운동에너지에 따른 칼로리 소모량을 계산하는 것도 가능할 것임은 물론이다.
여기서, 운동량-칼로리 소모량 환산에 이용되는 기초 자료로서, 상기 운동 종류는 크게 두 가지 방식으로 결정될 수 있다. 첫 번째 케이스로는, 사용자가 자신이 특정 운동기구를 이용하여 하고자 하는 운동 종류를 선택하는 방식에 의해 결정될 수 있다. 일 예로, 사용자가 자신의 단말에 설치된 u-healthcare App을 통해 디스플레이되는 UI(user interface)를 통해서 자신이 하고자 하는 운동 종류를 선택(또는 입력)한 경우, 그 선택된 운동 종류에 관한 정보가 u-헬스케어 서버(200)로 전송됨으로써, u-헬스케어 서버(200)는 운동량-칼로리 소모량 환산에 기초가 될 운동 종류를 확인할 수 있다.
두 번째 케이스로는, 운동량 측정 장치(20)로부터 u-헬스케어 서버(200)로 전달된 각종 센서의 센싱값들에 근거하여 현재 사용자에 의해 진행되고 있는 운동의 종류를 추정하는 방식이 이용될 수 있다. 일 예로, 고도 센서(24)에 의해 센싱된 고도 정보의 변화량, 가속도 센서(22)에 의해 센싱된 병진운동 관련 정보, 자이로 센서(23)에 의해 센싱된 회전운동 관련 정보에 기초하여, 운동 종류 DB(264)에 기저장된 운동 종류의 각 패턴들과의 비교 과정에 의해, 운동량 산출부(220)는 해당 운동에 관한 운동량(즉, 본 예에서는 운동에너지) 계산 이외에도 해당 운동에 관한 운동 종류를 추정해냄으로써, 현재 사용자가 진행하고 있는 운동의 종류를 확인할 수 있다. 이때, 칼로리 환산부(230)는 이와 같이 확인(추정)된 운동 종류에 기초하여, 산출된 운동량에 따른 칼로리 소모량을 계산해낼 수 있을 것이다. 상술한 바에 따라, 본 발명의 일 실시예에서, u-헬스케어 서버(200)는 위에서와 같은 처리 과정을 통함으로써, 사용자가 특정 운동 기구를 가지고 다양한 운동 자세/패턴을 취하는 경우에도, 그때의 운동에너지는 물론 운동종류까지도 정확히 예측해냄으로써, 이를 통해 칼로리 소모량 또한 그 운동 상황을 반영하여 보다 정밀히 계산할 수 있게 된다.
상술한 바와 같이 계산된 칼로리 소모량에 관한 결과는 다시 u-헬스케어 서버(200)로부터 사용자 단말(100)로 전송되고, 그 결과는 디스플레이 장치(이는 사용자 단말의 디스플레이일 수도 있고, 도 1의 시스템 구성도에서와 같이 사용자의 다른 단말 화면(ex. TV 화면)일 수도 있음)를 통해, 사용자가 실시간적으로 확인할 수 있다.
이상에서는 사용자의 운동에 따른 칼로리 소모량의 경우를 예로 들었지만, 이외에도 다양한 운동 보조 및 관리(ex. 해당 운동에 대한 운동 자세 교정/안내, 그 다음 세트의 다른 자세/패턴의 운동 제시, 목표 운동량과의 실시간 비교 등)가 추가적으로 가능할 수 있음은 물론이다. 이에 관련하여서는 후술할 도 3 및 도 4의 순서도를 통해 보다 상세히 설명하기로 한다. 도 2의 u-헬스케어 서버(200)에 관련된 블록도 중 운동 보조/관리부(240)의 기능 및 역할에 관련하여서도, 도 3 및 도 4의 순서도에서 함께 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 운동량 측정 장치 및 u-헬스케어시스템을 통한 운동량 측정 및 운동 보조/관리 방법에 관한 일 예시의 순서도이다.
단계 S512에서, 사용자 단말(100)은 운동기구(10)에 탑재된 운동량 측정 장치(20)로부터 사용자의 운동에 따른 사용자 운동 정보(즉, 도 8의 각 센서들로부터 출력된 센싱값들)를 전달받는다.
만일 상기 센싱값들이 최초 수신된 경우라면, 일 예에 따라, 단계 S514에서와 같이, 사용자 단말(100)은 단말 내에 설치된 u-healthcare App을 자동 구동(실행)시킬 수 있다. 물론, 자동 구동의 경우 이외에 사용자에 의해 수동 구동되는 경우도 존재할 수 있음은 자명하다. 즉, 운동을 시작하기 전에 사용자가 u-healthcare App을 구동시킬 수도 있지만, 도 3에서는 수동 구동을 하지 않더라고, 센싱값의 전달에 따라 자동 구동되는 경우를 도시한 것이다. 이때, u-healthcare App은 실행 이후, 사용자의 운동이 완료되어 사용자가 그 App을 실행 종료시키기 전까지, u-헬스케어 서버(200) 및 운동량 측정 장치(20)와 계속적으로 통신 연계됨으로써, 본 발명에 따른 운동량 측정 및 운동 보조/관리/안내를 수행할 수 있다.
단계 S516에서, 사용자 단말(100)(보다 구체적으로는 사용자 단말(100)에 설치된 u-healthcare App)은 운동량 측정 장치(20)로부터 전달된 센싱값들을 u-헬스케어 서버(200)로 전달한다. 이에 따라, u-헬스케어 서버(200)의 운동량 산출부(220)는, 단계 S518에서, 전달된 센싱값들에 기초하여, 운동량(즉, 운동에너지)을 산출하고 또한 운동 종류를 추정한다. 전달된 센싱값들에 기초하여 운동량 산출 및 운동 종류를 추정하는 방법들에 관해서는 앞선 도 2의 설명을 통해 기재하였는 바, 여기서는 이에 대한 중복된 설명은 생략한다.
앞선 단계를 통해 운동량 산출 및 운동 종류가 추정되면, 단계 S520에서, u-헬스케어 서버(200)의 칼로리 환산부(230)는 그 두 입력값에 근거하여 칼로리 소모량을 계산할 수 있다. 이때, 계산에는 앞서 상술한 바와 같이, 운동량-칼로리 소모량 환산 테이블 또는 환산 함수 등이 이용될 수 있다.
이와 같이 환산된 칼로리 소모량 관련 데이터는 단계 S522에 따라 다시 사용자 단말(100)로 전달되며, 사용자 단말(100)의 u-healthcare App은 이를 화면 상에 표출함으로써, 사용자가 자신의 운동 과정에서의 운동량(즉, 여기서는 환산된 칼로리 소모량임)을 실시간 확인할 수 있게 한다.
또한, 본 발명의 특정 실시예에 따를 때, u-헬스케어 서버(200)는, 본 발명의 시스템에 따른 운동 보조/관리 방법을 수행함에 있어서, 단계 S526및 S528에서와 같이, 그 추정된 운동 종류 및 산출된 운동량(또는 칼로리), 그리고 운동 시간 등에 기초하여, 사용자가 해당 운동을 하는데 도움이 될 수 있는 안내 데이터(즉, 음성/텍스트/영상 등의 안내 정보들)를 사용자 단말(100)에 제공할 수 있다.
이때, 단계 S526에서와 같은 안내 데이터의 추출 및 생성은, 도 2를 참조할 때, u-healthcare 서버(200)의 운동 보조/관리부(240)에 의해 수행될 수 있으며, 그 안내 데이터는 운동 안내 DB(268)에 저장된 데이터들이 이용될 수 있다. 그리고 상기 안내 데이터란, 일 예로, 운동 동작/자세/시퀀스를 사용자에게 음성/텍스트으로 안내하기 위한 데이터, 사용자가 따라할 수 있도록 안내하기 위한 동영상 데이터 또는 정지 영상/애니메이션/가상 현실 데이터 등이 여기에 해당될 수 있다. 이에 의하면, 사용자가 사용자 단말(100)의 화면을 통해 표출된 안내 정보 및 영상들에 따라(단계 S530 참조), 자신의 운동 동작/자세 등을 보조받거나 후속할 운동 시퀀스를 안내받을 수 있다.
이상에서는, 도 3를 참조하여, 운동량 측정 장치(20)로부터 출력된 센싱값이 사용자 단말(100)을 거쳐 u-헬스케어 서버(200)로 전달되고, 그 전달된 센싱값들에 기초하여 운동량 산출, 운동 종류 추정, 칼로리 산출, 운동 보조/관리 관련 데이터 추출, 사용자 단말(100)로의 전달 및 안내와 관련된 전반적 기능을 u-healthcare 서버(200)에서 수행하는 실시예를 중심으로 설명하였다.
다만, 위에서의 운동량 산출, 칼로리 산출, 운동 보조/관리 데이터의 추출 및 안내 등은 사용자 단말(100)의 u-healthcare App에서 직접 처리할 수도 있으며, 운동 종류 또한 사용자가 직접 입력(선택)할 수도 있다. 따라서, 이와 같은 다른 실시예의 경우를 중심으로 한 순서도를 도 4을 참조하여 이하 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 운동량 측정 장치 및 u-헬스케어시스템을 통한 운동량 측정 및 운동 보조/관리 방법에 관한 다른 예시의 순서도이다.
단계 S612에서, 사용자는 운동을 시작하기 전에 자신의 단말에서 u-healthcare App을 구동시킨다. 이때, 단계 S614에서와 같이, 사용자는 그 구동된 App의 UI 화면을 통해서 자신이 하고자 하는 운동 종류를 선택할 수 있다. 이 경우, 사용자 단말(100)은, 단계 S616에 따라 사용자에 의해 선택된 운동 종류와 관련된 데이터들을 u-헬스케어 서버(200)로 요청할 수 있다. 여기서, 사용자에 의해 선택된 운동 종류와 관련된 데이터들이란, 앞서도 설명한 바와 유사하게, 그 선택된 운동과 관련하여 사용자에게 도움이 될 수 있는 보조/안내 정보들(일 예로, 운동 자세/시퀀스 등을 안내하기 위한 텍스트/음성/동영상 등등)이 여기에 해당될 수 있다.
앞선 단계에서와 같이, 선택 운동 관련 데이터 요청을 수신한 u-헬스케어 서버(200)는, 단계 S618 및 S620에 따라, 사용자 DB(266), 운동 종류 DB(264), 운동 안내 DB(268) 등을 참조하여, 해당 사용자의 신체정보, 기존에 수행하였던 운동 스케쥴/계획/시퀀스 등을 고려하여, 해당 사용자에 알맞은 운동 관련 데이터를(또는 선택된 운동 종류에 관련된 모든 데이터일 수도 있음) 추출하고, 이를 사용자 단말(100)로 전송할 수 있다. 이 경우, 사용자 단말(100)은 전달받은 데이터들에 기초하여, 사용자의 운동 보조/관리/안내에 알맞은 운동 시퀀스 등에 관련된 안내 영상 및 정보를 화면 상에 표출할 수 있다(단계 S622 참조).
이후, 사용자가 단말 화면을 통해 제공된 안내 정보/영상 등을 보면서 운동을 하게 되면, 단계 S624에서와 같이, 사용자 단말(100)은 운동량 측정 장치(20)로부터 각 센싱값들을 전달받게 된다. 이때, 도 4의 실시예의 경우 운동량 산출 및 칼로리 환산(단계 S626 참조)은, 도 3에서와 달리, u-헬스케어 서버(200)가 아닌 사용자 단말(100)(사용자 단말(100)의 u-healthcare App일 수 있음)에서 직접 수행되고 있다. 따라서, 도 4의 경우, 앞선 도 2의 블록도에서 u-헬스케어 서버(200)의 구성요소인, 운동량 산출부(220), 칼로리 환산부(230)와 동일/유사한 기능을 갖는 구성요소가 사용자 단말(100)(또는 App, 이하 같음)에 탑재될 수 있으며, 운동 보조 관리부(240)와 동일/유사 기능을 갖는 구성요소도 사용자 단말(100)에 포함될 수 있다.
또한 이와 같은 케이스에서는, 위 운동량 산출, 칼로리 환산을 위한 환산 테이블 또는 함수 등은 사용자 단말(100)에 저장되어 있을 수 있다. 물론, 위 환산 테이블 또는 함수가 u-헬스케어 서버(200) 쪽에 저장되고, 필요할 때마다 사용자 단말(100)이 서버(200)로 필요한 데이터를 요청하는 방식으로 구현되어도 무방하다. 또한, 도 4의 경우는, 도 3에서와 달리, 운동 종류의 추정은 이루어지지 않으며, 사용자에 의해 입력된 운동 종류에 근거하여 운동량을 산출하게 된다.
이때, 환산된 칼로리 소모량은 화면을 통해 표출된다(단계 S628 참조). 이 경우, 그 칼로리 소모량 및 운동량은 u-헬스케어 서버(200)로 전달됨으로써(단계 S630), u-헬스케어 서버(200)가 사용자의 운동 관련 정보를 지속적으로 갱신 저장할 수 있도록 할 수 있다(단계 S632 참조). 이외에도, 사용자가 금번에 행한 운동 시퀀스, 운동 시간 등과 같은 정보도 함께 서버(200) 측으로 전달되어 갱신/관리됨으로써, 사용자의 후속 운동을 보조/관리하는데 이용될 수도 있음은 물론이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 운동기구에 관한 정면 사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 운동기구에 관한 하면 사시도이며, 도 7은 본 발명의 실시예예 따른 운동기구에 관한 배면도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 운동기구(10)는, 손잡이부(12), 몸통부(14), 주입부(15, 16), 장치 삽입부(13), 운동량 측정 장치(20)를 포함한다. 도면을 통해 확인할 수 있는 바와 같이, 본 명세서에서는 운동량 측정 장치(20)가 탑재되는 운동기구(10)의 일 예로서 케틀벨을 도시하고 있다. 그러나 위 구성요소를 포함하여 제작되는 운동기구라면 반드시 케틀벨 형상으로 제작되지 않더라도 무방함은 물론이다. 다만 이하에서는 설명의 편의 및 집중을 위해 운동기구(10)는 케틀벨 형상을 갖는 것으로 가정하여 설명하기로 한다.
손잡이부(12)는 사용자가 운동기구(10)를 파지(把指)할 수 있도록 마련되는 것이며, 몸통부(14)는 운동 효과를 달성하기 위해 해당 운동기구(10)의 무게를 조절하기 위한 부분이다.
이를 위해, 본 발명의 실시예에서는, 몸통부(14)의 내부는 빈 공간이 형성되도록 제작되며, 몸통부(14)의 일 부위(본 예에서는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 케틀벨 몸통의 하면 부위)에 물 등의 유체(流體) 주입을 위한 주입부(15, 16)가 형성된다. 즉, 본 발명의 실시예에 의하면, 상술한 바와 같이 유체를 주입부(15, 16)를 통해서 몸통부(14)의 내부 빈 공간에 채워 넣음으로써 운동기구(10)의 무게를 사용자가 자유롭게 변화시킬 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 주입부(15, 16)를 통해 주입된 유체량을 사용자가 직접 시각적으로 확인할 수 있도록, 몸통부(14)는 투명 재질 또는 반투명 재질로 제작될 수 있다. 또한 주입된 유체량에 따른 운동기구(10)의 무게를 사용자가 가늠할 수 있도록 도 7에 도시된 바와 같이 몸통부(14)의 표면에는 높이 방향으로 무게 눈금선이 표시될 수 있다.
본 명세서에서는 주입부(15, 16)를 통해 주입되어 해당 운동기구(10)의 무게를 변화시키는 주입물로서 유체를 가정하여 설명하겠지만, 이외에도 다양한 주입물(예를 들어, 모래 등)이 이용될 수 있음은 물론이다. 다만 이 경우, 주입물의 중량에 따라서 도 7에 도시된 무게 눈금선에 의한 안내 표시가 달라지게 될 것임은 물론이다.
주입부(15, 16)는, 몸통부(14)의 일 부위에 내부로 함입 형성되는 주입구(15)와, 그 주입구(15)를 통해 몸통부(14)의 내부 빈 공간으로 주입된 유체의 외부 누설을 봉쇄하는 막음 수단(16)을 포함할 수 있다. 특히, 본 예에서는, 주입구(15)는, 몸통부(14) 하면 부위에 내부로 합입되는 함입로(17)를 가지며(도 5 참조), 그 함입로 끝단에 개구(도면 도시의 편의상 미도시)를 포함할 수 있다. 그리고 함입로(17)는 길이 방향으로 둘레에 나사선이 형성될 수 있으며, 막음 수단(16)도 그 봉쇄 뚜껑의 하단으로 나사선을 갖는 로드(Rod)를 가짐으로써, 양자 간의 나사 결합 및 그 결합의 해제를 통해 주입구(15)를 개폐시킬 수 있도록 제작될 수 있다. 물론 도면을 통해 명확히 도시하지는 않았지만, 힌지 결합을 통해 뚜껑을 여닫을 수 있는 형태로 막음 수단이 제작될 수 있으며, 그 외에도 매우 다양한 주입구 막음 방식이 존재할 수 있음은 물론이다.
그리고 운동기구(10)에는 운동량 측정 장치(20)가 고정 탑재된다. 이때, 본 명세서에서 "운동량 측정 장치가 운동기구에 '탑재'된다"라고 함은, 애초에 그 운동기구가 본 발명의 실시예에서와 같은 운동량 측정 장치가 고정 삽입되어 있는 형태로 제작되거나 또는 고정 부착된 형태로 제작되는 등과 같이 제작 단계에서부터 운동기구와 운동량 측정 장치가 일체화되어 있는 케이스를 포함한다. 이외에도, 본 명세서에서 "운동량 측정 장치가 운동기구에 '탑재'된다"라고 함은, 운동량 측정 장치가 그 운동기구와 별개로 제작된 후, 사용자에 의해 그 운동기구에 추후에 부착, 밴딩되는 케이스도 포괄할 수 있다. 다만, 도 5에서는, 위와 같은 다양한 케이스들 중에서도, 특히, 손잡이부(12)와 인접하는 몸통부(14)의 일 부위(즉, 몸통부(14)의 상면 부위)에 장치 삽입부(13)가 형성됨으로써, 운동량 측정 장치(20)가 삽입 고정될 내부 공간이 마련되는 경우만을 예시하고 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예에 따른 운동기구(10)의 전체적 형상, 구성 등에 관하여 설명하였는 바, 이하에서는 도 8 및 도 5를 참조하여 운동량 측정 장치(20)에 의한 구체적 동작 및 이러한 운동기구(10)를 이용하여 구성 가능한 전체 시스템(본 명세서에서는 이를 u-헬스케어 시스템이라고 명명함)에 관하여 상세히 설명하기로 한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 운동기구에 탑재되는 운동량 측정 장치의 블록도이다. 그리고 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 운동기구를 이용하여 구성될 수 있는 u-헬스케어시스템의 일 예를 설명하기 위한 도면이다. 이하, 도 8를 중심으로 도 5를 함께 참조하여 설명하기로 한다.
도 8를 참조하면, 운동량 측정 장치(20)는, 통신 모듈(21), 가속도 센서(22), 자이로 센서(23), 고도 센서(24) 등의 센서부, LED 발광부(25), 사운드 발생부(26), 운동량 산출부(27), 제어부(28)를 포함한다. 다만 이상의 구성요소들 모두가 반드시 필요한 필수적 구성요소에 해당되는 것은 아니며, 위 구성요소들 중 일부만을 포함할 수도 있다. 반대로 이 보다 더 많은 구성요소를 갖는 운동량 측정 장치도 구현 가능하다. 이는 이하의 설명을 통해 보다 명확히 이해될 수 있을 것이다.
즉, 운동량 측정 장치(20)는, 사용자가 해당 운동기구를 이용하여 운동을 하는 순간 순간(즉, 특정 주기의 매시점마다)의 속도를 센싱하기 위한 제1 센서(ex. 가속도 센서(22) 등)와, 해당 운동기구를 이용한 운동에 관한 각속도를 센싱하기 위한 제2 센서(ex. 자이로 센서(23) 등)와, 해당 운동기구를 이용한 운동 과정에서의 위치 변화 또는 고도 변화를 센싱할 수 있는 제3 센서(ex. 고도 센서(24) 등) 중 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. 다만, 도 8에 예시된 센서들은 일 예시에 불과하며, 각각 해당 운동기구를 이용한 운동의 속도, 가속도, 고도 변화(혹은 위치 변화)를 센싱할 수 있는 센서들이라면 그 센서의 종류 또는/및 명칭에 관계없이 여기에 적용될 수 있음은 물론이다.
또한 운동량 측정 장치(20)는, 측정된 운동량 관련 정보(즉, 위 센서들로부터 출력된 센싱값들)를 외부(예를 들어, 도 5의 사용자 단말(100) 또는 u-헬스케어 서버(200) 등, 이하에서는 사용자 단말(100)인 것으로 가정하여 설명함)로 전송하기 위한 통신 모듈(21)을 포함할 수 있다.
여기서, 통신 모듈(21)은 블루투스, WiFi Direct 등과 같은 근거리 무선 통신 방식을 통해 운동량 측정 장치(20)와 사용자 단말(100) 간에 통신 연결하는 근거리 무선 통신 모듈일 수 있다. 다만 이에 한정되는 것이 아님은 물론이다. 이에 따라, 상기 측정된 센싱 결과들은, 운동량 측정 장치(20)의 통신 모듈(21)을 통해서 댁 내의 사용자 단말(100)로 전달될 수 있으며, 이때 사용자 단말(100)은 단말 내에 설치된 u-healthcare App을 통해 그 전달된 센싱 정보들을 유/무선 네트워크를 통해 접속된 u-헬스케어 서버(200)로 다시 전송할 수도 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 의할 때, 해당 운동기구(10)를 이용한 사용자의 운동 과정에서, 실제 운동량 산출은 사용자 단말(100) 또는 u-헬스케어 서버(200)에서 처리하되, 운동량 측정 장치(20)는 그 운동량 산출을 위한 기초 정보(즉, 센싱 정보들)만을 제공할 수도 있다. 이러한 경우에는 도 8에 도시된 운동량 산출부(27)는 생략될 수도 있다.
다른 실시예에 의할 때, 운동량 측정 장치(20)는 운동량 산출부(27)를 직접 포함함으로써, 측정된 센싱 정보들에 기초하여 직접 운동량을 산출할 수도 있다. 이 경우, 가속도 센서(21)를 통해 센싱된 속도 값의 오차 보정을 위해, 고도 센서(24)의 센싱 결과인 고도 정보에 기초하여 산출될 속도 값과의 재귀적 비교 및 보정을 수행하는 칼만필터부(미도시)가 운동량 산출부(27) 내에 포함될 수도 있을 것이다. 이러한 칼만필터부는 소프트웨어 프로그램으로 구현될 수 있으며, 이를 통해 병진운동 신호의 잡음 제거를 수행할 수 있다.
이를 위해, 운동량 산출부(27)는, 운동량의 계산을 위해, 측정의 매 시점마다의 순간속도를 이용하여 병진운동에너지를, 그리고 그 매 시점마다의 각속도를 이용하여 회전운동에너지를 계산한 후, 이를 종합하여 전체 운동에너지를 산출하는 방식을 이용할 수 있다. 이러한 운동량 측정 장치(20)에 포함되는 운동량 산출부(27)의 기능은 앞서 설명한 u-헬스케어서버(200)의 운동량 산출부(220)과 동일한 기능을 가질 수 있는 것인 바, 이하, 그 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
다만, 이상의 설명에서는 산출된 운동량으로서 운동 에너지의 경우를 예시하였지만, 본 명세서에서 운동량이란 운동 속도, 운동 시간, 운동 횟수 등과 같이 운동량과 연관시켜 계측할 수 있는 다양한 물리적 요소를 모두 포괄하는 것으로 이해되어야 할 것이다. 물론 이 중 운동 시간은 경우에 따라서는 제어부(28)에 의해서도 산출될 수 있다. 예를 들어, 제어부(28)는 센싱 정보가 수신된 시점으로부터 경과 시간을 카운팅함으로써 운동 시간 정보를 획득할 수 있기 때문이다.
또한, 운동량 측정 장치(20)는, LED 발광부(25) 및 사운드 발생부(26) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 의하면, 이를 통해서 운동 과정에서 사용자에게 시각적 또는 청각적 동기 부여가 가능할 수 있다. 즉, LED 발광부(25)는 상기 제1 내지 제3 센서 중 적어도 하나로부터 출력된 센싱 정보들에 기초하여 획득된 운동량 또는 운동시간에 상응하는 차등화된 색상의 빛을 발광시킬 수 있다. 또한 사운드 발생부(26)는 상기 제1 내지 제3 센서 중 적어도 하나로부터 출력된 센싱 정보들에 기초하여 획득된 운동량 또는 운동시간에 상응하는 청각적 동기 부여를 위한 사운드를 제공할 수 있다.
예를 들어, 제어부(28)는, 센싱 정보들에 기초하여 산출된 운동량(즉, 상술한 바와 같이, 운동 에너지는 물론 운동 속도, 운동 횟수, 운동 시간 등을 모두 포괄함)에 비례하여 사전 결정된 기준에 따른 출사광의 색상 변화가 상기 LED 발광부(25)를 통해 구현될 수 있도록 하는 광 제어 신호를 생성하여 이를 LED 발광부(25)로 인가할 수 있다. 즉, 운동 횟수, 시간, 누적 운동량이 사전 결정된 단계별 목표 횟수, 시간, 수치를 경과할 때마다, 녹색 -> 청색 -> 적색으로 LED 점등을 변경시킬 수 있는 것이다. 본 예의 경우, LED 발광부(25)가 이용될 때 시각적 동기 부여의 측면에 초점을 두어 예를 들어 설명한 것이지만, 이는 사운드 발생부(26)를 통한 청각적 동기 부여 케이스에도 대동소이하게 적용될 수 있을 것임은 물론이다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 상술한 운동량 측정 장치(20)가 탑재된 운동기구(10)를 활용하여 도 5에 도시된 바와 같은 u-헬스케어 시스템을 구현할 수도 있다.
이때, 사용자 단말(100)과 u-헬스케어 서버(200) 간은 유/무선 네트워크(300)를 통해 연결될 수 있고, 운동량 측정 장치(20)와 사용자 단말(100) 간은 앞서 설명한 바와 같이 근거리 무선 통신 등을 통해 연결될 수 있다. 이를 통해서, 사용자는 자신의 단말(100) 또는 그 단말(100)과 연동되는 대화면 디스플레이 장치(110)를 통해서 자신의 운동에 따른 운동량을 확인할 수 있고, 또한 u-헬스케어 서버(200)를 통해서 제공되는 다양한 운동 보조 화면(운동 동작을 안내하거나 운동에 필요한 정보를 안내해주는 화면 등)도 제공받을 수 있다.
또한 이때, 사용자 단말(100)은 상술한 바와 같은 기능을 수행하기 위해, 운동량 측정 장치(20) 및 u-헬스케어 서버(200)와 데이터 연계를 위한 특정 App 또는 프로그램(즉, u-healthcare App)이 탑재(또는 설치)되어 있을 수 있다. 이와 같은 u-healthcare App을 이용하면 3~4인 규모의 가족 단위 또는 그 보다 더 많은 규모의 단체 단위에서 서로 간에 운동 과정을 공유할 수도 있을 것이다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

Claims (18)

  1. 운동기구에 탑재된 운동량 측정 장치와, 사용자 단말과, u-헬스케어 서버를 포함하는 u-헬스케어시스템으로서,
    상기 u-헬스케어 서버는,
    상기 운동량 측정 장치에 의해 측정된 상기 운동기구를 이용한 사용자의 운동 관련 센싱 정보가 수신된 경우, 상기 센싱 정보에 기초하여 사용자의 운동량을 산출하고, 상기 산출된 운동량에 상응하는 칼로리 소모량을 환산하고, 상기 환산된 칼로리 소모량에 관한 데이터를 상기 사용자 단말에 전달하며,
    상기 사용자 단말은, 상기 전달된 칼로리 소모량에 관한 데이터를 디스플레이 장치의 화면을 통해 표출하는 것을 특징으로 하는 u-헬스케어시스템.
  2. 운동기구에 탑재된 운동량 측정 장치와, 사용자 단말과, u-헬스케어 서버를 포함하는 u-헬스케어시스템으로서,
    상기 사용자 단말은,
    상기 운동량 측정 장치에 의해 측정된 상기 운동기구를 이용한 사용자의 운동 관련 센싱 정보가 수신된 경우, 상기 센싱 정보에 기초하여 사용자의 운동량을 산출하고, 상기 산출된 운동량에 상응하는 칼로리 소모량을 환산하고, 상기 환산된 칼로리 소모량에 관한 데이터를 디스플레이 장치의 화면을 통해 표출하고, 상기 산출된 운동량 및 상기 산출된 칼로리 소모량 중 적어도 하나의 데이터를 상기 u-헬스케어 서버로 전달하며,
    상기 u-헬스케어 서버는, 상기 사용자 단말로부터 전달된 데이터를 상기 사용자와 관련하여 저장 및 관리하는 것을 특징으로 하는 u-헬스케어시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 운동량 측정 장치는,
    상기 운동기구를 이용한 상기 사용자의 운동에 관한 특정 주기의 매 시점마다의 속도를 센싱하기 위한 제1 센서와,
    상기 운동기구를 이용한 상기 사용자의 운동에 관한 특정 주기의 매 시점마다의 가속도를 센싱하기 위한 제2 센서와,
    상기 운동기구를 이용한 상기 사용자의 운동에 관한 특정 주기의 매 시점마다의 고도 또는 위치 변화를 센싱하기 위한 제3 센서와,
    상기 제1 내지 제3 센서로부터 출력된 센싱 정보들을 상기 사용자 단말 또는 상기 u-헬스케어 서버로 전송하기 위한 통신 모듈
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 u-헬스케어시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 운동량 산출은,
    상기 제1 및 제3 센서 중 적어도 하나의 센싱 정보에 기초하여 결정된 속도 값을 이용하여 병진운동에너지를 산출하고, 상기 제2 센서의 센싱 정보에 기초하여 결정된 가속도 값을 이용하여 회전운동에너지를 산출하고, 상기 병진운동에너지 및 상기 회전운동에너지를 합산한 전체 운동에너지의 산출에 의하고,
    상기 칼로리 소모량 환산은,
    상기 산출된 전체 운동에너지와 상기 사용자의 운동 종류를 입력으로 하였을 때의 운동량-칼로리 소모량 간의 상관 관계를 나타낸 운동량-칼로리 소모량 환산 테이블 또는 환산 함수를 이용하여 상기 칼로리 소모량을 환산하는 것을 특징으로 하는 u-헬스케어시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 및 제3 센서 중 적어도 하나의 센싱 정보에 기초한 속도 값의 결정은,
    상기 제1 센서로부터 출력된 속도 값과, 상기 제3 센서로부터 출력된 고도 값을 미분하여 획득된 속도 값을 두 입력으로 하였을 때, 칼만 필터(Kalman Filter)를 이용한 재귀적 분석을 통해 결정되는 것을 특징으로 하는 u-헬스케어시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 칼로리 소모량 환산에 이용되는 일 입력으로서 상기 운동 종류는, 상기 사용자가 상기 사용자 단말을 통해 자신이 수행하고자 선택한 운동 종류인 것을 특징으로 하는 u-헬스케어시스템.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 칼로리 소모량 환산에 이용되는 일 입력으로서 상기 운동 종류는,
    상기 제1 내지 제3 센서로부터 출력된 센싱 정보에 따라, 상기 사용자에 의해 수행되고 있는 것으로 추정되는 운동 자세, 운동 패턴, 운동 시퀀스 중 적어도 하나에 기초하여 예측된 운동 종류인 것을 특징으로 하는 u-헬스케어시스템.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 u-헬스케어 서버는,
    상기 사용자의 신체정보, 건강정보, 현재까지의 운동 수행 정보, 운동 계획 중 적어도 하나의 사용자 정보를 저장 및 관리하는 사용자 DB와,
    상기 운동 종류에 따른 운동 스케쥴, 운동 시퀀스, 운동 자세, 운동 소요/지속 시간 중 적어도 하나와 관련된 안내 정보를 텍스트/음성/사운드/정지영상/동영상/애니메이션/가상현실 데이터 중 적어도 하나의 형태로 저장 및 관리하는 운동 안내 DB를 포함하고,
    상기 사용자 단말은, 운동량 측정 및 운동 보조/관리를 수행하기 위해 구현된 미리 지정된 애플리케이션 프로그램을 탑재하되,
    상기 사용자 단말을 통해서 상기 미리 지정된 애플리케이션 프로그램이 실행된 경우, 상기 운동기구를 이용한 상기 사용자의 운동 종류 및 상기 사용자 정보에 맞는 운동 관련 상기 안내 정보를 상기 u-헬스케어 서버로부터 수신함으로써, 상기 사용자가 운동 과정 중에 상기 안내 정보를 확인할 수 있도록 상기 사용자 단말의 화면을 통해 표출하는 것을 특징으로 하는 u-헬스케어시스템.
  9. 운동량 측정이 가능한 운동기구로서,
    상기 운동기구를 파지(把指)할 수 있도록 마련되는 손잡이부;
    상기 손잡이부와 연결되며, 내부에 빈 공간이 형성되도록 제작된 몸통부;
    주입물 주입을 위해 상기 몸통부의 일 부위에 형성되는 주입부; 및
    상기 운동기구에 고정 탑재되어, 상기 운동기구를 통한 사용자의 운동량을 측정하는 운동량 측정 장치
    를 포함하는 운동기구.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 운동기구는 케틀벨 형상으로 제작되고,
    상기 주입부는, 상기 몸통부의 일 부위에 내부로 함입되어 형성되는 주입구와, 상기 주입구를 통해 상기 몸통부의 빈 공간으로 주입된 유체의 외부 누설을 봉쇄하는 막음 수단을 포함하는, 운동기구.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 주입구는, 상기 몸통구의 일 부위에 내부로 함입되는 함입로와, 함입로 끝단에 형성되는 개구를 포함하고,
    상기 함입로의 둘레에는 길이 방향으로 나사선이 형성되며, 상기 막음 수단은 상기 함입로에 형성된 나사선과 나사 결합되도록 제작되는, 운동기구.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 몸통부는 상기 주입구를 통해 주입된 주입물 양이 시각적으로 확인될 수 있도록 투명 재질 또는 반투명 재질로 제작되는, 운동기구.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 투명 재질 또는 반투명 재질의 상기 몸통부의 표면에는 주입된 주입물 양에 따른 상기 운동기구의 무게를 안내하기 위한 눈금선이 표시되는, 운동기구.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 몸통부 중 상기 손잡이부에 인접한 일 부위에는 상기 운동량 측정 장치를 삽입하기 위한 내부 공간을 마련하는 장치 삽입부가 형성되고,
    상기 운동량 측정 장치는 상기 장치 삽입부에 의해 마련되는 내부 공간에 삽입되어 상기 운동기구와 일체화 고정되는, 운동기구.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 운동량 측정 장치는,
    상기 운동기구를 이용한 사용자의 운동에 관한 특정 주기의 매 시점마다의 속도를 센싱하기 위한 제1 센서와, 상기 운동기구를 이용한 사용자의 운동에 관한 특정 주기의 매 시점마다의 가속도를 센싱하기 위한 제2 센서와, 상기 운동기구를 이용한 사용자의 운동에 관한 특정 주기의 매 시점마다의 고도 또는 위치 변화를 센싱하기 위한 제3 센서 중 적어도 하나의 센서를 포함하고,
    상기 제1 내지 제3 센서 중 적어도 하나로부터 출력된 센싱 정보들에 기초하여 획득된 운동량 또는 운동시간에 상응하는 차등화된 색상의 빛을 발광시키기 위한 발광부와, 상기 제1 내지 제3 센서 중 적어도 하나로부터 출력된 센싱 정보들에 기초하여 획득된 운동량 또는 운동시간에 상응하는 청각적 동기 부여를 위한 사운드를 제공하기 위한 사운드 발생부 중 적어도 하나를 포함하는, 운동기구.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 운동량 측정 장치는,
    상기 제1 내지 제3 센서 중 적어도 하나로부터 출력된 센싱 정보들에 기초하여 상기 운동기구를 이용한 사용자의 운동량을 산출하는 운동량 산출부와, 상기 운동량 산출부에 의해 산출된 운동량에 비례하여 사전 결정된 기준에 따른 광 색상 변화를 위한 광 제어 신호를 생성하는 제어부를 더 포함하는, 운동기구.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 운동량 측정 장치는,
    상기 제1 내지 제3 센서로부터 출력된 센싱 정보들을 외부의 단말 또는 서버로 전송하기 위한 통신 모듈과, 상기 외부의 단말 또는 서버로부터 상기 통신 모듈을 통해 수신된 사용자의 운동량 정보에 비례하여 사전 결정된 기준에 따른 광 색상 변화를 위한 광 제어 신호를 생성하는 제어부를 더 포함하는, 운동기구.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 운동량 측정 장치는,
    상기 제1 내지 제3 센서로부터 센싱 정보가 출력된 시점으로부터 사용자의 운동 시간을 카운팅하여, 카운팅된 운동 시간에 비례하여 사전 결정된 기준에 따른 광 색상 변화를 위한 광 제어 신호를 생성하는 제어부를 더 포함하는, 운동기구.
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