WO2022163954A1 - 인터렉티브 피트니스를 위한 스마트 매트, 단말, 시스템 및 그것의 제어 방법 - Google Patents

인터렉티브 피트니스를 위한 스마트 매트, 단말, 시스템 및 그것의 제어 방법 Download PDF

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WO2022163954A1
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유성호
강민기
홍성진
박태준
남기연
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주식회사 오몰래
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Definitions

  • the present invention relates to an apparatus, system and control method for interactive fitness, and more particularly, by detecting a motion of a user moving on a smart mat while wearing a wearable terminal, and providing optimal feedback based on the detected result It relates to an apparatus, a system, and a method for controlling the same.
  • Republic of Korea Patent No. 10-2141288 (title of the invention: home training providing method and system), in order to detect the movement of a user performing an exercise at home, wear a wearable terminal on the user's body, It provides a motion analysis device that analyzes the user's motion based on the angle. And, by providing feedback on the analyzed motion, a configuration that induces active participation of the user is proposed.
  • An object of the present invention is to provide a smart mat for home training, an interactive fitness device, a system, and a control method thereof.
  • Another object to be solved by the present invention is to provide an interactive fitness system for accurately detecting a user's training motion and providing feedback without a separately installed device.
  • a memory for storing instructions; a communication unit for transmitting and receiving data with at least one of a smart mat and a wearable terminal; and a control unit set to execute the stored commands, wherein the control unit provides an interactive fitness terminal, characterized in that determining whether the user is performing training correctly based on data received through the communication unit .
  • the smart mat may acquire contact data, which is data sensing contact with at least a part of the user's body.
  • the wearable terminal may be worn on a part of the user's body to obtain motion data, which is data obtained by detecting a motion of the body part.
  • the controller may control the communication unit to receive at least one of the contact data and the movement data, and perform the determination based on at least one of the received contact data and the movement data.
  • the control unit may output the determined result.
  • the method comprising: receiving data from at least one of a smart mat and a wearable terminal; and determining whether the user is performing training correctly based on the received data.
  • the smart mat may acquire contact data, which is data sensing contact with at least a part of the user's body.
  • the wearable terminal may be worn on a part of the user's body to obtain motion data, which is data obtained by detecting a motion of the body part.
  • the receiving may include receiving at least one of the contact data and the motion data, and performing the determination based on at least one of the received contact data and the motion data.
  • the method may further include outputting the determined result.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a conceptual diagram of an interactive fitness system 100 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining an interactive operation according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 illustrates a training screen of the user terminal 130 for implementing an interactive operation according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing a block diagram of the smart mat 110 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a block diagram of a wearable terminal 120 and a user terminal 130 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 shows a block diagram of a server 140 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a control flowchart of the interactive fitness system 100 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view for explaining a specific method of determining an exercise motion according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a conceptual diagram for considering motion sync determination and continuity between detected motions (continuity determination) according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a conceptual diagram for calculating consumed calories, exercise points, and ranking according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a feedback voice according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a conceptual diagram of an interactive fitness system 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the interactive fitness system 100 may be configured to include a smart mat 110 , a wearable terminal 120 , a user terminal 130 , and a server 140 .
  • the components shown in FIG. 1 are not essential in implementing the interactive fitness system 100, so the interactive fitness system 100 described herein includes more or fewer components than those listed above. can have
  • the smart mat 110 is provided to acquire contact data, which is data that senses contact with at least a part of the user's body 190 .
  • the smart mat 110 is generally provided in the form of a yoga mat used at home or a fitness center, and when the user 190 performs various operations on the smart mat 110 , the sole, knee, hand or hip It can detect contact with any part of the body, such as the back. It will be apparent that the smart mat 110 can sense a plurality of contact points at the same time.
  • the wearable terminal 120 is worn on a body part of the user 190 and is configured to acquire motion data, which is data that senses the motion of the body part.
  • the wearable terminal 120 may be provided in the form of a watch or a band worn on the wrist of the user 190 .
  • the wearable terminal 120 is a smart watch (eg, a Galaxy watch or an Apple watch), and embodiments of the present invention may be implemented through sensors provided in the smart watch.
  • motion data the contact data and the motion data are collectively referred to as motion data.
  • the motion data detected by the wearable terminal 120 may be transmitted to the user terminal 130 through the smart mat 110, but is not necessarily limited thereto. That is, the wearable terminal 120 may send and receive data with the smart mat 110 as shown in the drawing, but exchange data with the user terminal 130 or the wearable terminal 120 is directly connected to an on/offline network. It may be possible to exchange data with the server 140 .
  • the user terminal 130 receives data for analyzing the behavior of the user 190 from the smart mat 110 and the wearable terminal 120 , and transmits it to the server 140 for analysis, or performs direct analysis.
  • the user terminal 130 may output a training image to the user 190 .
  • Such training images may be provided in real-time streaming form, but pre-recorded and stored images may be provided.
  • Such a training image may be output in the form stored in the user terminal 130 , but the training image stored in the image database (to be described below) of the server 140 is output in a form that is provided to the user terminal 130 . it could be
  • the user terminal 130 includes a mobile phone, a cellular phone, a smart phone, a personal computer, a laptop, a notebook computer, a netbook or a tablet, a personal digital assistant (PDA), a digital camera, at least one of a game console, an MP3 player, a personal multimedia player (PMP), an electronic book (E-Book), a navigation device, a disk player, a set-top box, a home appliance, a communication device, and a display device may be applicable.
  • PDA personal digital assistant
  • the server 140 is configured to exchange data with the user terminal 130 .
  • the server 140 may receive motion data from the user terminal 130 and analyze the motion of the user 190 .
  • Home training has a clear advantage of saving time and money, but there is a problem in that it is difficult to induce active participation.
  • the server 140 in order to induce active participation of users, a system is proposed in which exercise can be performed with other users as well as trainers in a virtual online space, even when exercising alone at home. Through this, the user can more actively participate in the exercise, provide encouraging feedback to the users who are lagging behind, and can further improve the effect of the exercise by inducing competition with other users.
  • the server 140 according to an embodiment of the present invention may be provided to exchange data with a plurality of user terminals 130 . The interactive concept will be described in more detail with reference to FIGS. 2 and 3 .
  • FIGS. 2 and 3 are conceptual diagrams for explaining an interactive operation according to an embodiment of the present invention.
  • 3 illustrates a training screen of the user terminal 130 for implementing an interactive operation according to an embodiment of the present invention. It will be described with reference to FIGS. 2 and 3 together.
  • a system including a plurality of user terminals 130-1 to 130-4 is described, and when an individual operation for each of the plurality of user terminals 130-1 to 130-4 is described, the user It will be referred to as the terminal 130 .
  • the interactive fitness system 100 provides a system in which a plurality of users 190-1 to 190-4 can perform home training together.
  • Each of the plurality of users 190-1 to 190-4 may exchange data with the server 140 through their user terminals 130-1 to 130-4.
  • the server 140 may provide the training image 300 to the plurality of user terminals 130-1 to 130-4.
  • the provided training image 300 may be provided in a real-time streaming form, or a pre-recorded and stored image may be provided as described above.
  • a plurality of users (190-1 to 190-4) perform training at each other's homes, but by watching the same training image 300 and feeling as if training together, it is better than when training alone Active participation can be expected.
  • the user 190 may perform training in accordance with the output training image 300 while wearing the wearable terminal 120 on the respective smart mat 110 .
  • the user terminal 130 may receive the motion data obtained by the smart mat 110 and the wearable terminal 120 and transmit it to the server 140 .
  • the server 140 may check whether the user 190 is correctly performing training based on the motion data.
  • the server 140 may provide calorie data obtained by calculating calories consumed based on the received motion data to the user terminal 130 .
  • the user terminal 130 may output the consumed calorie information 301 .
  • a score may be output together.
  • the server 140 determines the ranking of each user based on the motion data received from the plurality of user terminals 130-1 to 130-4, and transmits the ranking information thereto to the plurality of user terminals 130-1 to 130- 4) It can be provided to each.
  • Each user terminal 130 that has received the ranking information may output the current ranking information 302 and the real-time ranking display bar 303 .
  • the real-time ranking display bar 303 displays the ranking information of other users 190 currently watching the same training image 300, and the ranking can be provided in the form of a profile image 310. have.
  • the user terminal 130 may provide the suggested image 304 based on the received ranking information or score information.
  • the suggested image 304 may be an image suggesting an easier exercise than the currently output training image 300 when the user's ranking information or score information is lower than the reference value.
  • the suggested image 304 may be an image that suggests an exercise of higher difficulty than the currently output training image 300 .
  • the user terminal 130 may output a feedback voice based on the received ranking information or score information.
  • a feedback voice An example of such a feedback voice will be described later with reference to FIG. 11 .
  • the trainer 200 shoots the training image 300 in real time through the camera 201, and provides the captured training image 300 to the server 140 can give
  • Server 140 based on the motion data received from the plurality of user terminals (130-1 ⁇ 130-4), monitors whether the users are properly performing the exercise in real time, A real-time monitoring screen outputting the monitoring result may be provided through the user terminal 130 ′ of the trainer 200 , hereinafter referred to as a trainer user terminal.
  • the trainer 200 refers to the real-time monitoring screen, and if there is a user who is performing well in training among a plurality of users (190-1 ⁇ 190-4), it gives a praise feedback, or if there is a user who does not follow it properly, incorrect posture You can encourage active participation by pointing out or giving encouraging feedback.
  • Such feedback of the trainer 200 may be delivered to each user terminal 130 through real-time streaming.
  • the camera 201 is connected to the trainer terminal 130' to perform shooting for a real-time streaming image, but it is not necessarily limited thereto and the camera 201 does not go through the trainer terminal 130'. It may be possible to provide a streaming video directly to the server 140 .
  • the training image 300 is provided in the form of real-time streaming has been described, but the same may be applied to an embodiment in which a pre-recorded image stored in the image DB of the server 140 is provided. is self-evident
  • FIG. 4 is a diagram showing a block diagram of the smart mat 110 according to an embodiment of the present invention.
  • the smart mat 110 may include a mat sensing unit 111 , a mat control unit 112 , a mat communication unit 113 , a mat power supply unit 114 , and a mat output unit 115 .
  • the components shown in FIG. 4 are not essential in implementing the smart mat 110, so the smart mat 110 described herein may have more or fewer components than the components listed above. have.
  • the mat sensing unit 111 detects contact with at least a portion of the body of the user 190 .
  • the mat sensing unit 111 detects contact between the soles of the feet, knees, hands, and hips while the user 190 is training on the smart mat 110 .
  • the mat sensing unit 111 may sense this contact through a pressure sensing method.
  • the mat sensing unit 111 according to an embodiment of the present invention may sense a contact position and area.
  • the mat control unit 112 controls the overall operation of the smart mat 110 .
  • the mat control unit 112 may determine whether the user 190 is performing training correctly based on the motion data. It is only an example that such determination is performed on the smart mat 110 , and the determination may be performed in at least one of the smart mat 110 , the user terminal 130 and the server 140 .
  • the mat communication unit 113 is configured to exchange data with at least one of the wearable terminal 120 , the user terminal 130 , and the server 140 .
  • the mat power supply unit 114 supplies power to each component included in the smart mat 110 by receiving external power and internal power under the control of the mat control unit 112 .
  • the mat power supply 114 includes a battery, and the battery may be a built-in battery or a replaceable battery.
  • the mat output unit 115 may output a determination result as to whether the user 190 is correctly performing training. As described above, the determination output through the mat output unit 115 may be a determination made by the mat control unit 112 , but may also be a determination made by the server 140 or other terminals 120 and 130 . For example, a feedback voice of a form to be described later in FIG. 11 may be output through the mat output unit 115 .
  • FIG. 5 is a block diagram of a wearable terminal 120 and a user terminal 130 according to an embodiment of the present invention. 5 and the following detailed description, the wearable terminal 120 and the user terminal 130 are collectively referred to as terminals 120 and 130 .
  • the terminals 120 and 130 may include an output unit 121 , a memory 122 , a communication unit 123 , a power supply unit 124 , a sensing unit 125 , and a control unit 126 .
  • the components shown in FIG. 5 are not essential in implementing the terminals 120 and 130, so the terminals 120 and 130 described in this specification may include more or fewer components than those listed above. can have
  • the output unit 121 means a configuration for generating various outputs provided to the user 190 , and may include at least one of a display and a sound output unit.
  • the output unit 121 may output appropriate feedback to the user 190 to improve the training participation of the user 190 . An example of such feedback will be described later with reference to FIG. 11 .
  • the memory 122 stores data supporting various functions of the terminals 120 and 130 .
  • the memory 122 may store data and commands for the operation of the terminals 120 and 130 .
  • the communication unit 123 enables communication between the terminals 120 and 130 and the communication system, between the terminals 120 and 130 and other terminals 120 and 130 , or between the terminals 120 and 130 and the external server 140 . It may contain one or more modules that allow In addition, the communication unit 123 may include one or more modules for connecting the terminals 120 and 130 to one or more networks.
  • the power supply unit 124 receives external power and internal power under the control of the control unit 126 and supplies power to each component included in the terminals 120 and 130 .
  • the power supply unit 124 includes a battery, and the battery may be a built-in battery or a replaceable battery.
  • the sensing unit 125 may include one or more sensors for sensing information in the terminals 120 and 130 and surrounding environment information surrounding the terminals 120 and 130 .
  • the sensing unit 125 may include at least one of an acceleration sensor, a gravity sensor (G-sensor), a gyroscope sensor, and a motion sensor.
  • the wearable terminal 120 disclosed in the present specification may obtain movement data of the user 190 by combining information sensed by at least two or more of these sensors by using the combination.
  • the controller 126 executes commands stored in the memory 122 to generally control the overall operation of the terminals 120 and 130 .
  • the controller 126 may provide or process appropriate information or functions to the user by processing signals, data, information, etc. input or output through the above-described components.
  • FIG. 6 shows a block diagram of a server 140 according to an embodiment of the present invention.
  • the server 140 may include a server memory 141 , a server communication unit 142 , a server power supply unit 143 , an image storage unit 144 , and a server control unit 145 .
  • the components shown in FIG. 6 are not essential for implementing the server 140 , so the server 140 described in this specification may have more or fewer components than those listed above.
  • the server memory 141 stores data supporting various functions of the server 140 .
  • the server memory 141 may store data and commands for the operation of the server 140 .
  • the server communication unit 142 may include one or more modules that enable communication between the server 140 and a communication system or between the server 140 and another server 140 .
  • the server communication unit 142 may include one or more modules for connecting the server 140 to one or more networks.
  • the server power supply unit 143 receives external power and internal power under the control of the server control unit 145 to supply power to each component included in the server 140 .
  • the image storage unit 144 stores a plurality of training images 300 to be provided to the user terminal 130 .
  • the server controller 145 transmits the training image 300 corresponding to the request from among the plurality of training images 300 stored in the image storage unit 144 to the user terminal 130 . ) can be replied to.
  • the image storage unit 144 may store determination reference data corresponding to each of the plurality of training images 300 together.
  • the server controller 145 executes commands stored in the server memory 141 to generally control the overall operation of the server 140 .
  • the server control unit 145 may provide or process appropriate information or functions to the user by processing signals, data, information, etc. input or output through the above-described components.
  • the server control unit 145 may determine whether the user 190 is correctly performing training based on the motion data received from the terminals 120 and 130 .
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a control flowchart of the interactive fitness system 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the smart mat 110 and the wearable terminal 120 are omitted for convenience of description.
  • the trainer user terminal 130 ′ may provide the training image 300 to the user terminal 130 in real-time streaming form.
  • the provided training image 300 may be provided to the user terminal 130 through the server 140 , but may also be provided to the user terminal 130 ′ without going through the server 140 .
  • a real-time streaming video may be provided through an external real-time streaming platform (eg, YouTube, etc.).
  • the training image 300 captured by the camera 201 may be provided through the trainer user terminal 130', but may be provided without going through the trainer user terminal 130'.
  • step S701 may be a step that may be continuously performed while the training image 300 is provided, rather than being performed one-time due to the nature of the streaming format.
  • the user terminal 130 acquires operation data in step S702. More specifically, the user terminal 130 may receive contact data from the smart mat 110 and may receive movement data from the wearable terminal 120 .
  • the motion data means data including both the motion data and the contact data.
  • the interactive fitness system 100 determines whether the user 190 is properly performing the exercise as well as the calories consumed and the ranking of the user 190 based on the motion data (hereinafter, exercise action judgment).
  • the server 140 is shown to make such a determination, but is not necessarily limited thereto, and may be performed in at least one of the user terminal 130 or the smart mat 110 and the wearable terminal 120 . It is self-evident that it can In particular, rather than being performed entirely by any one subject, calories consumed are calculated by the server 140 , and exercise action determination may be performed by different subjects, such as being performed by the user terminal 130 .
  • step S705 the server 140 may feed back the determination result. At this time, it is obvious that feedback can be given not only to the user terminal 130 but also to the trainer user terminal 130'.
  • the trainer user terminal 130' may output a real-time monitoring screen based on the feedback in step S705 (S706).
  • the user terminal 130 may output the training screen 300 based on the image provided in step S701 and the feedback in step S705 ( S707 ). Furthermore, in one embodiment of the present invention, it is proposed that the user terminal 130 outputs a feedback voice (S708) based on the determination result feedback S705. A specific embodiment of such a feedback voice will be described later with reference to FIG. 11 .
  • Steps S701 to S707 described above are not steps performed once, but steps that can be repeatedly performed while the user 190 is training, and the order in which each step is performed may be different from the order in the illustrated drawings. .
  • the training image 300 is provided in the form of real-time streaming
  • it is not limited thereto, and the same applies to the embodiment in which the pre-recorded and stored training image 300 is provided. It will be apparent that the steps may be performed.
  • FIG. 8 a specific method of determining an exercise motion will be described.
  • FIG. 8 an example in which only movement in the vertical direction is considered based on gravity based on the acceleration sensor is described, but the present invention is not limited thereto, and movement in a three-dimensional space is considered based on a gyro sensor or other motion sensor. Action determination will also be included in the present invention.
  • FIG. 8 is a view for explaining a specific method of determining an exercise motion according to an embodiment of the present invention.
  • the user 190 performs an operation ((a) -> (b) -> (c) -> (a) repetitive exercise in the order of the operation) for the jumping exercise, each Changes in contact data and movement data when transitioning between motions are described.
  • the user 190 spreads both feet about shoulder width apart, and waits with both arms lightly spread.
  • the contact data acquired through the smart mat 110 may include first contact data 800 for sensing the right sole and second contact data 801 for sensing the left sole.
  • the relative positions between the first and second contact data 800 and 801 may be maintained at an appropriate interval (about a shoulder width).
  • the motion data obtained through the wearable terminal 120 in operation (a) will include the motion data 802 in which the height is kept constant. That is, in the operation (a) itself, a change in height may not be detected.
  • the operation (b) is a follow-up operation to the operation (a), and includes a lower body motion of the user 190 widening the distance between both feet while jumping lightly and an upper body motion of bumping both arms over the head.
  • the server 140 detects the first lower body movement change by determining whether the first and second contact data 800 and 801 move apart when the operation (a) is changed to the operation (b). At this time, the server 140 may determine whether the distance between the first and second contact data 800 and 801 is greater than a preset value, and determine whether the first lower body motion change has been properly performed. If not done properly, it may not be detected as the first lower body movement transition.
  • the server 140 detects the first upper body motion change by determining whether the position moves in a direction to increase when the motion (a) is changed to the motion (b). Similarly, the server 140 may determine whether the change in height is greater than a preset value, and determine whether the first upper body motion change is properly performed. If the change in height is smaller than the preset value, the first upper body motion change may not be detected.
  • the server 140 may determine the exercise motion based on whether the first lower body motion change and the first upper body motion change are properly detected.
  • the server 140 detects the second lower body movement change by determining whether the first and second contact data 800 and 801 are close when the operation (b) is changed to the operation (c). At this time, the server 140 may determine whether the distance approaching between the first and second contact data 800 and 801 is greater than a preset value, and determine whether the second lower body motion change has been properly performed. . If not done properly, it may not be detected as a second lower body movement transition.
  • the server 140 detects the second upper body movement change by determining whether the position moves in a lowering direction when the operation (b) is changed to the operation (c). Similarly, the server 140 may determine whether the change in height is greater than a preset value, and determine whether the second upper body motion change is properly performed. If the change in height is smaller than the preset value, the second upper body motion change may not be detected.
  • operation sync determination in performing the exercise motion determination, it is not simply determined by distinguishing the upper body motion and the lower body motion, but it is determined whether the synchronization between the upper body motion switching and the lower body motion switching is correct.
  • operation sync determination is proposed to be performed together. That is, it is proposed to determine by combining contact data and motion data together.
  • 9 is a diagram illustrating a conceptual diagram for considering motion sync determination and continuity between detected motions (continuity determination) according to an embodiment of the present invention. 9 shows the time axis, and the time points of the upper and lower body movements sensed according to time are indicated.
  • the motion sync determination may be made based on whether a time point at which the first lower body motion change is sensed and a time point at which the first upper body motion change is sensed are within or outside a predetermined interval.
  • the server 140 calculates the first time difference t1 and 901-1 between the time when the first lower body motion change is detected and the first upper body motion change is detected, and whether the first time difference is smaller than a predetermined value. may be determined to perform an operation sync determination. Alternatively, the motion sync determination may be performed according to whether the first time difference is greater than a predetermined value or within a predetermined range according to the type of exercise to be performed.
  • the server 140 may consider the time difference between the plurality of upper and lower body motions together when performing the sync determination. This is because, in the case of a simple exercise such as the open arms exercise in the above example, the upper and lower body movements may be matched 1:1, but in the case of a complex exercise, several upper and lower body movements may be synchronized with each other.
  • the server 140 based on the first upper body motion change, not only the first time difference t1 and 901-1 with the first lower body motion change but also the second time difference t2 and 901 with the second lower body motion changeover. -2) may be taken into consideration to determine the operation sync.
  • system 100 proposes to further consider the continuity between the sensed motions in performing the motion motion determination. This is because syncing between upper and lower body movements is important, but switching between upper and lower body movements can also be important.
  • the server 140 considers the third time difference (t3, 901-3) between the detected upper body motions or the fourth time difference (t4, 901-4) between the lower body motions. suggest
  • the server 140 determines whether the third time difference (t3, 901-3) or the fourth time difference (t4, 901-4) falls within a predetermined range so as not to be too small or too large. It is proposed to perform continuity determination based on
  • the server 140 made a determination based on a pattern for a change in contact data and a change in movement data corresponding to an open arms exercise. It is not limited to such a motion, and motion motion determination for other motions may be performed based on a change in contact data for various types of motion and a pattern for a change in motion data. Therefore, in one embodiment of the present invention, it is proposed to store a pattern for a change in contact data and a change in movement data, which is a reference for determining an exercise motion for each exercise, and change and movement data in contact data that is a criterion for determination in this way.
  • the pattern for the change of ' will be referred to as 'decision criterion data'.
  • the determination reference data may include reference data or a reference for movement data for determining a specific operation (operations (a) to (c) in the example of FIG. 8 ), and contact data for detecting a transition between operations.
  • it may include a criterion for a change in motion data.
  • information on a time difference criterion between motion transitions and information on a time difference criterion between successive motion transitions for continuity determination may also be included.
  • Each determination reference data corresponding to a plurality of operations may be stored in at least one of the smart mat 110 , the terminals 120 , 130 or the server 140 , and a training image reproduced on the user terminal 130 ( 300) may be loaded and used to determine the movement motion. That is, when the training image 300 includes the motion for 'exercise A', the server 140 loads the judgment reference data for 'exercise A' from among the stored judgment reference data and determines the motion for 'exercise A'. will be able to perform
  • the determinations are performed by the server 140
  • the determinations may be performed in the terminals 120 and 130 as described above. If the determination is made in the terminals 120 and 130, it will be apparent that the terminals 120 and 130 can load the determination reference data for the exercise action determination.
  • At least one of the smart mat 110, the terminals 120, 130, and the server 140 based on the above-described exercise action determination can calculate at least one of calories consumed by training, exercise points, and ranking There will be. A specific calculation method will be described below with reference to FIG. 10 .
  • the interactive fitness system 100 proposes to calculate the calories consumed according to the detected motion and the change of the motion.
  • Table 1 is an example of a calorie calculation table according to an embodiment of the present invention.
  • a calculation method for each item may be different. For example, in the case of operation (a), it is a simple standby operation, and there may be no calorie consumption. And (c) in the case of motion, calorie consumption may be calculated regardless of the time the motion is maintained.
  • the calorie consumption of items converted from (a) to (b) motion may vary depending on the duration of the motion (a). For example, when the operation (a) is maintained for 0.50 seconds and is switched to the operation (b) as shown in the drawing, 20 cal may be consumed.
  • step S704. it may be calculated to be consumed only when it is determined that the operation is correct in step S704. For example, when (b) the motion is properly detected but (c) the motion is not determined to be a correct motion, it is possible to calculate the calories consumed by excluding the calorie consumption for the motion (c).
  • the interactive fitness system 100 proposes to further calculate the exercise points obtained by the user 190 together with the calculation of consumed calories.
  • the exercise points mean that the result of the operation of the user 190 is digitized, and when it is recognized that the user 190 has performed the correct operation, the exercise points may be provided to the user 190 .
  • the interactive fitness system 100 may determine a ranking among a plurality of users based on at least one of the calculated ranking and exercise points.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a feedback voice according to an embodiment of the present invention.
  • the user terminal 130 proposes to provide a feedback voice based on the determination of the exercise motion.
  • the ranking is determined based on the determination of the exercise action of the user 190, and when the determined ranking is high, a praise feedback 1101-1 to the user 190 is given to the user 190, and when the determined ranking is low, a feedback of encouragement (1101-2) may be printed.
  • the feedback 1101-3 of encouragement may be output according to whether or not the target number of sets is approached based on the number of exercise sets currently in progress. For example, 10 sets is the target number of sets, but when performing 8 to 10 sets, feedback that the goal is almost reached will be provided to stimulate participation in the exercise until the end.
  • the tempo adjustment feedback 1101-4 may be output according to whether it is faster or slower than a preset tempo.

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Abstract

본 발명은 웨어러블 단말을 착용한 채로 스마트 매트 상에서 움직이는 사용자의 동작을 감지하고, 이에 기초하여 피드백을 제공해주는 인터렉티브 피트니스 시스템 및 그것의 제어 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은, 스마트 매트 및 웨어러블 단말 중 적어도 하나와 데이터를 송수신하고, 송수신되는 데이터에 기초하여 사용자가 훈련을 올바르게 수행하고 있는지 여부를 판단하는 기술에 관한 것이다.

Description

인터렉티브 피트니스를 위한 스마트 매트, 단말, 시스템 및 그것의 제어 방법
본 발명은 인터렉티브 피트니스를 위한 장치, 시스템 및 제어 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 웨어러블 단말을 착용한 상태에서 스마트 매트 상에서 움직이는 사용자의 동작을 감지하고, 감지된 결과에 기초하여 최적의 피드백을 제공해 주기 위한 장치, 시스템 및 그것들의 제어 방법에 관한 것이다.
코로나19로 인하여 외부 활동에 대한 제약이 심해지면서, 홈 트레이닝 시스템에 대한 니즈가 가속화되고 있다. 이러한 시스템의 개발은, 좁은 공간에서 효과적으로 운동을 수행하기 위한 기술뿐만 아니라, 사용자의 적극적인 참여를 유도할 수 있는 기술 등 다양한 방향으로의 접근이 시도되고 있다.
대한민국 등록특허 제10-2141288호(발명의 명칭: 홈 트레이닝 제공 방법 및 시스템)는, 집에서 운동을 수행하는 사용자의 움직임을 감지하기 위하여, 사용자의 신체에 웨어러블 단말을 착용시키고, 이를 통하여 감지되는 각도에 기초하여 사용자의 동작을 분석하는 동작분석장치를 제공한다. 그리고 분석된 동작에 대한 피드백을 제공함으로써, 사용자의 적극적인 참여를 유도하는 구성을 제안하고 있다.
하지만, 상기 등록특허에 따르면, 사용자의 동작을 분석하기 위한 별도의 장치가 요구된다는 점에서, 시스템의 설치 및 유지비용이 증가할 수 있다는 문제점뿐만 아니라, 장치를 위한 별도의 설치 공간이 요구된다는 문제점이 존재한다.
따라서, 홈 트레이닝시 사용자의 동작 분석을 통하여 적극적인 참여를 유도할 수 있으면서도, 설치 비용을 낮추고 공간을 효율적으로 사용할 수 있는 장치 및 시스템에 대한 연구가 요구되는 실정이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 홈 트레이닝을 위한 스마트 매트, 인터렉티브 피트니스 장치, 시스템 및 그것들의 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 별도로 설치되는 장치 없이도 사용자의 트레이닝 동작을 정확하게 감지하여 피드백을 제공하기 위한 인터렉티브 피트니스 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 명령어들을 저장하는 메모리; 스마트 매트 및 웨어러블 단말 중 적어도 하나와 데이터를 송수신하기 위한 통신부; 및 상기 저장된 명령어들을 실행하도록 설정된 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 통신부를 통하여 수신되는 데이터에 기초하여 사용자가 훈련을 올바르게 수행하고 있는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는, 인터렉티브 피트니스 단말을 제공한다.
상기 스마트 매트는, 사용자 신체의 적어도 일부분과 접촉을 감지한 데이터인 접촉 데이터를 획득할 수 있다.
상기 웨어러블 단말은 상기 사용자의 신체 일부에 착용되어, 상기 신체 일부의 움직임을 감지한 데이터인 움직임 데이터를 획득할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 접촉 데이터 및 움직임 데이터 중 적어도 하나를 수신하도록 상기 통신부를 제어하고, 상기 수신된 접촉 데이터 및 움직임 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 상기 판단을 수행할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 판단한 결과를 출력할 수 있다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 다른 측면에 따르면, 스마트 매트 및 웨어러블 단말 중 적어도 하나로부터 데이터를 수신하는 단계; 및 상기 수신된 데이터에 기초하여 사용자가 훈련을 올바르게 수행하고 있는지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 인터렉티브 피트니스 단말의 제어 방법을 제공한다.
상기 스마트 매트는, 사용자 신체의 적어도 일부분과 접촉을 감지한 데이터인 접촉 데이터를 획득할 수 있다.
상기 웨어러블 단말은 상기 사용자의 신체 일부에 착용되어, 상기 신체 일부의 움직임을 감지한 데이터인 움직임 데이터를 획득할 수 있다.
상기 수신하는 단계는 상기 접촉 데이터 및 움직임 데이터 중 적어도 하나를 수신하고, 상기 수신된 접촉 데이터 및 움직임 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 상기 판단을 수행할 수 있다.
상기 판단한 결과를 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 인터렉티브 피트니스를 위한 스마트 매트, 단말, 시스템 및 그것들의 제어 방법의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 비용이나 공간의 측면에서 홈 트레이닝을 위한 최적의 인터렉티브 피트니스 시스템을 제공할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 홈 트레이닝을 하는 사용자의 적극적인 참여를 유도할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명에 기술되어 있는 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인터렉티브 피트니스 시스템(100)의 개념도를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인터렉티브 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 인터렉티브 동작을 구현하기 위한 사용자 단말(130)의 트레이닝 화면을 도시한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 매트(110)의 블록도를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 웨어러블 단말(120) 및 사용자 단말(130)의 블록도를 도시한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 서버(140)의 블록도를 도시한다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 인터렉티브 피트니스 시스템(100)의 제어 순서도를 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따라 운동 동작 판정의 구체적인 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따라 감지된 동작 간에 동작 싱크 판정 및 연속성을 고려(연속성 판정)하기 위한 개념도를 도시하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 소모 칼로리, 운동 포인트 및 랭킹을 산출하는 개념도를 도시하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 피드백 음성의 예시를 도시하는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인터렉티브 피트니스 시스템(100)의 개념도를 도시하는 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 인터렉티브 피트니스 시스템(100)은, 스마트 매트(110), 웨어러블 단말(120), 사용자 단말(130) 및 서버(140)를 포함하도록 구성될 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들은 인터렉티브 피트니스 시스템(100)를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 인터렉티브 피트니스 시스템(100)는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.
스마트 매트(110)는, 사용자(190)의 신체의 적어도 일부분과 접촉을 감지한 데이터인 접촉 데이터를 획득하기 위하여 구비된다. 대표적인 예시로, 스마트 매트(110)는 일반적으로 가정이나 피트니스 센터에서 사용하는 요가 매트 형태로 제공되어, 사용자(190)가 스마트 매트(110)상에서 다양한 동작을 수행할 때 발바닥, 무릎, 손이나 엉덩이 등 신체의 일부와 접촉되는 것을 감지할 수 있다. 스마트 매트(110)가 동시에 복수 개의 접촉 지점을 감지할 수 있음은 자명할 것이다.
웨어러블 단말(120)은 사용자(190)의 신체 일부에 착용되어, 상기 신체 일부의 움직임을 감지한 데이터인 움직임 데이터를 획득하기 위한 구성이다. 본 발명의 일실시예에 따른 상기 웨어러블 단말(120)은, 사용자(190)의 손목에 착용되는 시계 또는 밴드 형태로 구비될 수 있다. 일예시로, 상기 웨어러블 단말(120)은, 스마트 워치(갤럭시 워치나 애플워치 등)이고, 이러한 스마트 워치에 구비되는 센서들을 통하여 본 발명의 실시예들이 구현될 수 있을 것이다.
이하에서 상기 접촉 데이터 및 상기 움직임 데이터를 함께 동작 데이터라고 부른다.
도시된 도면에서와 같이 웨어러블 단말(120)에서 감지한 움직임 데이터는 스마트 매트(110)를 통하여 사용자 단말(130)로 전달될 수도 있지만, 반드시 이에 한정되지는 않을 것이다. 즉, 웨어러블 단말(120)은 도시된 도면에서와 같이 스마트 매트(110)와 데이터를 주고받을 수도 있지만, 사용자 단말(130)과 데이터를 주고받거나, 웨어러블 단말(120)이 직접 온오프라인 네트워크에 연결되어 서버(140)와 데이터를 주고받을 수도 있을 것이다.
사용자 단말(130)은 스마트 매트(110) 및 웨어러블 단말(120)로부터 사용자(190)의 행동을 분석하기 위한 데이터를 수신 받고, 이를 분석하기 위하여 서버(140)에 전달해 주거나, 직접 분석을 수행하기 위한 구성이다. 또한 본 발명의 일실시예에 따른 사용자 단말(130)은, 사용자(190)에게 트레이닝 영상을 출력해 줄 수 있다. 이러한 트레이닝 영상은, 실시간 스트리밍 형태로 제공될 수도 있지만, 기녹화되어 저장되어 있는 영상이 제공될 수도 있을 것이다. 이러한 트레이닝 영상은 사용자 단말(130)에 저장되어 있는 형태로 출력될 수도 있지만, 서버(140)의 영상 데이터 베이스(이하에서 후술됨)에 저장된 트레이닝 영상이 사용자 단말(130)에 제공되는 형태로 출력될 수도 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 사용자 단말(130)은, 모바일 폰, 셀룰러 폰, 스마트 폰, 퍼스널 컴퓨터, 랩탑, 노트북, 넷북 또는 태블릿, 휴대 정보 단말기(personal digital assistant; PDA), 디지털 카메라, 게임 콘솔, MP3 플레이어, 퍼스널 멀티미디어 플레이어(personal multimedia player; PMP), 전자 북(E-Book), 네비게이션, 디스크 플레이어, 셋톱박스, 가정용 전자기기(home appliance), 통신 장치, 디스플레이 장치 중 적어도 하나에 해당할 수 있다.
서버(140)는 사용자 단말(130)과 데이터를 주고받기 위한 구성이다. 일예시로 서버(140)는 사용자 단말(130)로부터 동작 데이터를 수신 받고, 사용자(190)의 동작을 분석할 수 있다.
홈 트레이닝은 시간이나 비용을 절약할 수 있다는 장점이 뚜렷하지만, 적극적인 참여 유도가 어렵다는 문제점이 존재한다.
본 발명에서는, 사용자의 적극적인 참여를 유도하기 위하여, 집에서 혼자 운동을 하더라도 가상의 온라인 공간에서 트레이너뿐만 아니라 다른 사용자들과 함께 운동할 수 있는 시스템을 제안한다. 이를 통하여, 사용자는 보다 적극적으로 운동에 참여할 수 있고, 뒤쳐지는 사용자들에게 격려의 피드백을 제공하고, 다른 사용자들과의 경쟁을 유도함으로써 운동의 효과를 보다 향상시킬 수 있다. 이를 위하여 본 발명의 일실시예에 따른 서버(140)는 복수 개의 사용자 단말(130)과 데이터를 주고받도록 구비될 수 있다. 이러한 인터렉티브의 개념에 대해서 도 2 및 도 3을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인터렉티브 동작을 설명하기 위한 개념도이다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 인터렉티브 동작을 구현하기 위한 사용자 단말(130)의 트레이닝 화면을 도시한다. 도 2 및 도 3을 함께 참조하여 설명한다. 도시된 도면에서는 복수의 사용자 단말(130-1 ~ 130-4)을 포함하는 시스템에 대해서 설명하고 있으며, 복수의 사용자 단말(130-1 ~ 130-4) 각각에 대한 개별적인 동작을 설명할 때에는 사용자 단말(130)이라 부르기로 한다.
도시된 도면에서와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 인터렉티브 피트니스 시스템(100)은, 복수의 사용자(190-1 ~ 190-4)가 함께 홈 트레이닝을 수행할 수 있는 시스템을 제공한다. 복수의 사용자(190-1 ~ 190-4) 각각은 자신의 사용자 단말(130-1 ~ 130-4)을 통하여 서버(140)와 데이터를 주고받을 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 서버(140)는 복수의 사용자 단말(130-1 ~ 130-4)에 트레이닝 영상(300)을 제공할 수 있다. 이때 제공되는 트레이닝 영상(300)은, 실시간 스트리밍 형태로 제공될 수도 있으며, 기녹화되어 저장된 영상이 제공될 수도 있음은 상술한 바와 같다.
복수의 사용자(190-1 ~ 190-4)는 서로 각자의 집에서 트레이닝을 수행하지만, 동일한 트레이닝 영상(300)을 시청하면서 마치 함께 트레이닝을 하는 것과 같이 느낌으로써, 혼자서 트레이닝을 수행할 때보다 더 적극적으로 참여하는 효과를 기대할 수 있다.
이때 사용자(190)는 각자의 스마트 매트(110) 위에서 웨어러블 단말(120)을 착용한 상태로, 출력되는 트레이닝 영상(300)에 맞추어 트레이닝을 수행할 수 있다. 사용자 단말(130)은 스마트 매트(110)와 웨어러블 단말(120)이 획득한 동작 데이터를 수신 받고, 서버(140)로 전달해 줄 수 있다.
서버(140)는 동작 데이터를 전달받으면, 동작 데이터에 기초하여 사용자(190)가 훈련을 올바르게 수행하고 있는지 여부를 확인할 수 있다. 그리고 서버(140)는 전달받은 동작 데이터에 기초하여, 소모 칼로리를 산출한 칼로리 데이터를 사용자 단말(130)에게 제공해 줄 수 있다. 칼로리 데이터에 기초하여 사용자 단말(130)은 소모 칼로리 정보(301)를 출력할 수 있다. 실시예에 따라서는 점수(Score)가 함께 출력될 수 있다.
서버(140)는 복수의 사용자 단말(130-1 ~ 130-4)로부터 수신된 동작 데이터에 기초하여 각 사용자의 랭킹을 결정하고, 이에 대한 랭킹 정보를 복수의 사용자 단말(130-1 ~ 130-4) 각각에게 제공해 줄 수 있다. 랭킹 정보를 수신한 각 사용자 단말(130)은, 현재 랭킹 정보(302) 및 실시간 랭킹 표시바(303)를 출력해 줄 수 있다. 도시된 예시에서와 같이 실시간 랭킹 표시바(303)는, 현재 동일한 트레이닝 영상(300)을 시청하는 다른 사용자(190)들의 랭킹 정보가 함께 표시되며, 랭킹이 프로필 이미지(310) 형태로 제공될 수 있다.
또 다른 실시예에 따라서는, 사용자 단말(130)은, 상기 수신한 랭킹 정보 또는 점수 정보에 기초하여 제안 영상(304)을 제공할 수 있다. 제안 영상(304)은, 사용자의 랭킹 정보 또는 점수 정보가 기준값보다 낮을 경우, 현재 출력되는 트레이닝 영상(300)보다 더 쉬운 운동을 제안하는 영상일 수 있다. 또는 제안 영상(304)은, 사용자의 랭킹 정보 또는 점수 정보가 기준값보다 높을 경우, 현재 출력되는 트레이닝 영상(300)보다 더 높은 난이도의 운동을 제안하는 영상일 수 있다.
더 나아가, 본 발명의 일실시예에 따른 사용자 단말(130)은, 상기 수신한 랭킹 정보 또는 점수 정보에 기초하여 피드백 음성을 출력해 줄 수 있다. 이러한 피드백 음성의 예시에 대해서는 이하 도 11에서 후술한다.
실시간 스트리밍 형태로 트레이닝 영상(300)이 제공되는 경우, 트레이너(200)는 카메라(201)를 통하여 실시간으로 트레이닝 영상(300)을 촬영하고, 서버(140)에 촬영된 트레이닝 영상(300)을 제공해 줄 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 서버(140)는 복수의 사용자 단말(130-1 ~ 130-4)로부터 수신되는 동작 데이터에 기초하여, 실시간으로 사용자들이 제대로 운동을 수행하고 있는지 여부를 모니터링하고, 모니터링 결과를 출력하는 실시간 모니터링 화면을 트레이너(200)의 사용자 단말(130', 이하 트레이너 사용자 단말이라 함)을 통하여 제공해 줄 수 있다. 트레이너(200)는 실시간 모니터링 화면을 참고하여, 복수의 사용자(190-1 ~ 190-4) 중에서 트레이닝을 잘 수행하고 있는 사용자가 있으면 칭찬을 피드백을 해 주거나, 제대로 따라하지 못하는 사용자가 있으면 잘못된 자세를 지적해 주거나 격려의 피드백을 하여 적극적인 참여를 유도할 수 있다. 이러한 트레이너(200)의 피드백은 실시간 스트리밍을 통하여 각 사용자 단말(130)에 전달될 수 있을 것이다.
도시된 예시에서 카메라(201)는 트레이너 단말(130')과 연결되어 실시간 스트리밍 영상에 대한 촬영을 수행하는 것으로 되어 있지만, 반드시 이에 한정되지 않고 카메라(201)가 트레이너 단말(130')을 거치지 않고 서버(140)에 바로 스트리밍 영상을 제공해 줄 수도 있을 것이다.
도시된 도면에서는, 실시간 스트리밍 형태로 트레이닝 영상(300)이 제공되는 실시예에 대해서 설명하였지만, 서버(140)의 영상 DB에 저장되어 있는 기녹화된 영상이 제공되는 실시예에 대해서도 마찬가지로 적용될 수 있음은 자명하다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 매트(110)의 블록도를 도시하는 도면이다.
스마트 매트(110)는 매트 센싱부(111), 매트 제어부(112), 매트 통신부(113), 매트 전원공급부(114) 및 매트 출력부(115) 등을 포함할 수 있다. 도 4에 도시된 구성요소들은 스마트 매트(110)를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 스마트 매트(110)는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.
매트 센싱부(111)는, 사용자(190) 신체의 적어도 일부분과 접촉하는 것을 감지한다. 매트 센싱부(111)는 스마트 매트(110) 상에서 사용자(190)가 트레이닝하면서 발바닥, 무릎, 손 및 엉덩이 등이 접촉하는 것을 감지한다. 예를 들어, 매트 센싱부(111)는 압력을 센싱하는 방식을 통하여 이러한 접촉을 감지할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 매트 센싱부(111)는, 접촉되는 위치 및 면적을 감지할 수 있다.
매트 제어부(112)는 스마트 매트(110)의 전반적인 동작을 제어한다. 매트 제어부(112)는 동작 데이터에 기초하여 사용자(190)가 훈련을 올바르게 수행하고 있는지 여부를 판정할 수 있다. 스마트 매트(110) 상에서 이러한 판정이 수행되는 것은 하나의 예시일 뿐이고, 판정의 수행이 스마트 매트(110), 사용자 단말(130) 및 서버(140) 중 적어도 하나에서 이루어질 수 있을 것이다.
매트 통신부(113)는 웨어러블 단말(120), 사용자 단말(130) 및 서버(140) 중 적어도 하나와 데이터를 주고받기 위한 구성이다.
매트 전원공급부(114)는 매트 제어부(112)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 스마트 매트(110)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 매트 전원공급부(114)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.
매트 출력부(115)는, 사용자(190)가 훈련을 올바르게 수행하고 있는지 여부에 대한 판정 결과를 출력해 줄 수 있다. 상술한 바와 같이, 매트 출력부(115)를 통하여 출력되는 판정은 매트 제어부(112)에서 이루어진 판정일 수도 있지만, 서버(140)나 다른 단말(120, 130)에서 이루어진 판정일 수도 있을 것이다. 예를 들어, 도 11에서 후술되는 형태의 피드백 음성이 매트 출력부(115)를 통하여 출력될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 웨어러블 단말(120) 및 사용자 단말(130)의 블록도를 도시한다. 도 5 및 이하 상세한 설명에서 웨어러블 단말(120) 및 사용자 단말(130)을 통칭하여 단말(120, 130)이라 부른다.
단말(120, 130)은 출력부(121), 메모리(122), 통신부(123), 전원공급부(124), 센싱부(125) 및 제어부(126)를 포함할 수 있다. 도 5에 도시된 구성요소들은 단말(120, 130)을 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 단말(120, 130)은 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.
출력부(121)는 사용자(190)에게 제공되는 다양한 출력을 발생시키기 위한 구성을 의미하며, 디스플레이나 음향 출력부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 출력부(121)는 사용자(190)에게 적절한 피드백을 출력하여, 사용자(190)의 트레이닝 참여도를 향상시킬 수 있을 것이다. 이러한 피드백의 예시에 대해서는 도 11을 참조하여 후술한다.
메모리(122)는 단말(120, 130)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(122)는 단말(120, 130)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다.
통신부(123)는 단말(120, 130)와 통신 시스템 사이, 단말(120, 130)와 다른 단말(120, 130) 사이, 또는 단말(120, 130)와 외부 서버(140) 사이의 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 통신부(123)는 단말(120, 130)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.
전원공급부(124)는 제어부(126)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 단말(120, 130)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(124)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.
센싱부(125)는 단말(120, 130) 내 정보, 단말(120, 130)을 둘러싼 주변 환경 정보를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(125)는 가속도 센서(acceleration sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 특히, 본 명세서에 개시된 웨어러블 단말(120)은, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용하여 사용자(190)의 움직임 데이터를 획득할 수 있다.
제어부(126)는 상기 메모리(122)에 저장된 명령어들을 실행하여 통상적으로 단말(120, 130)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(126)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 서버(140)의 블록도를 도시한다.
서버(140)는 서버 메모리(141), 서버 통신부(142), 서버 전원공급부(143), 영상 저장부(144) 및 서버 제어부(145)를 포함할 수 있다. 도 6에 도시된 구성요소들은 서버(140)를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 서버(140)는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.
서버 메모리(141)는 서버(140)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 서버 메모리(141)는 서버(140)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다.
서버 통신부(142)는 서버(140)와 통신 시스템 사이 또는 서버(140)와 다른 서버(140) 사이의 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 서버 통신부(142)는 서버(140)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.
서버 전원공급부(143)는 서버 제어부(145)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 서버(140)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다.
영상 저장부(144)는 사용자 단말(130)에 제공될 복수 개의 트레이닝 영상(300)을 저장한다. 사용자 단말(130)로부터 영상 요청이 수신되면, 서버 제어부(145)는 영상 저장부(144)에 저장되어 있는 복수 개의 트레이닝 영상(300) 중에서 요청에 대응하는 트레이닝 영상(300)을 사용자 단말(130)에게 회신해줄 수 있다. 더 나아가 영상 저장부(144)는, 복수 개의 트레이닝 영상(300) 각각에 대응되는 판정 기준 데이터를 함께 저장할 수 있다.
서버 제어부(145)는 상기 서버 메모리(141)에 저장된 명령어들을 실행하여 통상적으로 서버(140)의 전반적인 동작을 제어한다. 서버 제어부(145)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.
특히 본 발명의 일실시예에 따른 서버 제어부(145)는, 단말(120, 130)로부터 수신되는 동작 데이터에 기초하여, 사용자(190)가 훈련을 올바르게 수행하고 있는지 여부를 판단할 수 있다.
이하 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 인터렉티브 피트니스 시스템(100)의 제어 순서에 대해서 보다 자세히 설명한다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 인터렉티브 피트니스 시스템(100)의 제어 순서도를 도시하는 도면이다. 도시된 도면에서 스마트 매트(110) 및 웨어러블 단말(120)은, 설명의 편의를 위하여 생략되었다.
먼저 S701 단계에서 트레이너 사용자 단말(130')은 사용자 단말(130)에게 트레이닝 영상(300)을 실시간 스트리밍 형태로 제공해 줄 수 있다. 이때 제공되는 트레이닝 영상(300)은 서버(140)를 거쳐서 사용자 단말(130)에게 제공될 수도 있지만, 서버(140)를 거치지 않고 사용자 단말(130')에게 제공될 수도 있을 것이다. 일예시로, 외부의 실시간 스트리밍 플랫폼(예를 들어 유튜브 등) 등을 통하여 실시간 스트리밍 영상이 제공될 수도 있을 것이다.
또한 상술한 바와 같이, 카메라(201)에 의해 촬영되는 트레이닝 영상(300)이 트레이너 사용자 단말(130')을 거쳐서 제공될 수도 있지만, 트레이너 사용자 단말(130')을 거치지 않고 제공될 수 있을 것이다.
추가적으로 상기 S701 단계는, 스트리밍 형태의 특성상 일회적으로 수행되는 것이 아니라, 트레이닝 영상(300)이 제공되는 동안 지속적으로 수행될 수 있는 단계일 것이다.
사용자 단말(130)은, S702 단계에서 동작 데이터를 획득한다. 보다 구체적으로 사용자 단말(130)은, 상기 스마트 매트(110)로부터 접촉 데이터를 수신 받고, 상기 웨어러블 단말(120)로부터 움직임 데이터를 수신 받을 수 있다. 동작 데이터는 이러한 움직임 데이터 및 접촉 데이터를 모두 포함하는 데이터를 의미한다.
본 발명의 실시예에 따른 인터렉티브 피트니스 시스템(100)은, 이러한 동작 데이터에 기초하여 사용자(190)의 소모 칼로리, 랭킹뿐만 아니라 사용자(190)가 운동을 제대로 수행하고 있는지 여부를 판단(이하에서는 운동 동작 판정이라 함)한다. 도 7에서 도시된 예시에서는 서버(140)가 이러한 판단을 하는 것으로 도시되어 있지만, 반드시 이에 한정되지 않고 사용자 단말(130)이나, 스마트 매트(110) 및 웨어러블 단말(120) 중 적어도 하나에서 수행될 수 있음은 자명하다. 특히, 어느 하나의 주체에서 전부 수행되는 것이 아니라, 소모 칼로리는 서버(140)에서 산출되고, 운동 동작 판정은 사용자 단말(130)에서 수행되는 등, 서로 다른 주체에서 수행될 수도 있을 것이다.
운동 동작 판정의 구체적인 방법에 대해서는 이하 도면을 참조하여 상세히 후술한다.
S705 단계에서 서버(140)는 판단 결과를 피드백해 줄 수 있다. 이때 사용자 단말(130)뿐만 아니라 트레이너 사용자 단말(130')에도 피드백해 줄 수 있음은 자명하다.
트레이너 사용자 단말(130')은 S705 단계에서의 피드백에 기초하여 실시간 모니터링 화면을 출력(S706)할 수 있다.
그리고 사용자 단말(130)은 S701 단계에서 제공되는 영상 및 S705 단계의 피드백에 기초하여 트레이닝 화면(300)을 출력(S707)할 수 있다. 더 나아가, 본 발명의 일실시예에서는, 사용자 단말(130)이 판단 결과 피드백 S705에 기초하여, 피드백 음성을 출력(S708)하도록 제안한다. 이러한 피드백 음성의 구체적인 실시예에 대해서 도 11을 참조하여 후술한다.
상술한 S701 ~ S707 단계는 일회적으로 수행되는 단계들이 아니라 사용자(190)가 트레이닝을 하는 동안 반복적으로 수행될 수 있는 단계이며, 각 단계들이 수행되는 순서가 도시된 도면에서의 순서와 달라질 수 있을 것이다.
또한, 도 7에 도시된 순서도에 따르면, 실시간 스트리밍 형태로 트레이닝 영상(300)이 제공되는 실시예에 대해서 설명하였지만, 이에 한정되지 않고 기녹화되어 저장된 트레이닝 영상(300)이 제공되는 실시예에도 동일한 단계들이 수행될 수 있음은 자명할 것이다.
이하 도 8을 참조하여, 운동 동작 판정의 구체적인 방법에 대해서 설명한다. 도 8에서는 가속도 센서에 기초하여 중력을 기준으로 상하 방향으로의 움직임만을 고려하는 예시에 대해서 설명하나, 반드시 이에 한정되지는 않고 자이로 센서나 다른 움직임 센서에 기초하여 3차원 공간 상에서의 움직임을 고려한 운동 동작 판정 역시 본 발명에 포함될 것이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따라 운동 동작 판정의 구체적인 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도시된 예시에서는 사용자(190)가 팔 벌려 뛰기 운동을 위한 동작((a) -> (b) -> (c) -> (a) 동작 순서대로 반복적인 운동을 수행)을 수행할 때, 각 동작 간에 전환 시 접촉 데이터 및 움직임 데이터의 변화를 설명한다.
먼저 (a) 동작에서 사용자(190)는 양 발을 약 어깨 너비로 벌리고, 양 팔은 가볍게 벌린 상태로 대기한다. (a) 동작에서 스마트 매트(110)를 통하여 획득되는 접촉 데이터는 오른쪽 발바닥을 감지하는 제 1 접촉 데이터(800) 및 왼쪽 발바닥을 감지하는 제 2 접촉 데이터(801)를 포함할 수 있을 것이다. 이때 제 1 및 제 2 접촉 데이터(800, 801) 간의 상대적인 위치는 적당한 간격(약 어깨 너비 정도)으로 유지될 것이다. 그리고 (a) 동작에서 웨어러블 단말(120)을 통하여 획득되는 움직임 데이터는, 높이가 일정하게 유지되는 움직임 데이터(802)를 포함할 것이다. 즉, (a) 동작 자체에서는, 높이의 변화가 감지되지 않을 수 있다.
(b) 동작은 (a) 동작에 대한 후속 동작으로, 사용자(190)가 가볍게 점프하면서 양 발 간격이 넓어지도록 벌리는 하체 동작과 양팔을 머리 위로 부딪히는 상체 동작을 포함한다.
먼저 하체 동작을 분석해 보면, (a) 동작에서 (b) 동작으로 전환될 때 제 1 및 제 2 접촉 데이터(800, 801)는 서로 멀어지는 방향(810)으로 이동할 것이다. 서버(140)는 (a) 동작에서 (b) 동작으로 전환될 때 제 1 및 제 2 접촉 데이터(800, 801)가 멀어지는지 여부를 판단하여 제 1 하체 동작 전환을 감지한다. 이때 서버(140)는, 제 1 및 제 2 접촉 데이터(800, 801)간에 멀어지는 거리가 기설정된 값보다 큰지 여부를 판단하고, 제 1 하체 동작 전환이 제대로 이루어졌는지 여부를 판단할 수 있을 것이다. 제대로 이루어지지 않았다면, 제 1 하체 동작 전환으로 감지하지 않을 수 있다.
그 다음 상체 동작을 분석해 보면, (a) 동작에서 (b) 동작으로 전환될 때 움직임 데이터는 (a) 동작에서의 높이 보다 높아지는 방향(820, 중력 반대 방향)으로 움직이는 데이터를 포함할 것이다. 따라서 서버(140)는 (a) 동작에서 (b) 동작으로 전환될 때 위치가 높아지는 방향으로 움직이는지 여부를 판단하여 제 1 상체 동작 전환을 감지한다. 마찬가지로 서버(140)는 높이의 변화가 기설정된 값보다 큰지 여부를 판단하고, 제 1 상체 동작 전환이 제대로 이루어졌는지 여부를 판단할 수 있을 것이다. 만약 기설정된 값보다 높이의 변화가 작다면, 제 1 상체 동작 전환으로 감지하지 않을 수 있다.
서버(140)는 상기 제 1 하체 동작 전환 및 제 1 상체 동작 전환이 제대로 감지되는지 여부에 기초하여, 운동 동작 판정을 수행할 수 있다.
이어서 (b) 동작에서 (c) 동작으로 전환될 때 제 2 상체 동작 전환 및 제 2 하체 동작 전환의 감지에 대해서 설명한다.
(b) 동작에서 (c) 동작으로 전환될 때 하체 동작을 분석해 보면, 제 1 및 제 2 접촉 데이터(800, 801)는 서로 가까워지는 방향(811)으로 이동할 것이다. 서버(140)는 (b) 동작에서 (c) 동작으로 전환될 때 제 1 및 제 2 접촉 데이터(800, 801)가 가까워지는지 여부를 판단하여 제 2 하체 동작 전환을 감지한다. 이때 서버(140)는, 제 1 및 제 2 접촉 데이터(800, 801)간에 가까워지는 거리가 기설정된 값보다 큰지 여부를 판단하고, 제 2 하체 동작 전환이 제대로 이루어졌는지 여부를 판단할 수 있을 것이다. 제대로 이루어지지 않았다면, 제 2 하체 동작 전환으로 감지하지 않을 수 있다.
(b) 동작에서 (c) 동작으로 전환될 때 상체 동작을 분석해 보면, (b) 동작에서 (c) 동작으로 전환될 때 움직임 데이터는 (b) 동작에서의 높이 보다 낮아지는 방향(830, 중력 방향)으로 움직이는 데이터를 포함할 것이다. 따라서 서버(140)는 (b) 동작에서 (c) 동작으로 전환될 때 위치가 낮아지는 방향으로 움직이는지 여부를 판단하여 제 2 상체 동작 전환을 감지한다. 마찬가지로 서버(140)는 높이의 변화가 기설정된 값보다 큰지 여부를 판단하고, 제 2 상체 동작 전환이 제대로 이루어졌는지 여부를 판단할 수 있을 것이다. 만약 기설정된 값보다 높이의 변화가 작다면, 제 2 상체 동작 전환으로 감지하지 않을 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 시스템(100)은 운동 동작 판정을 수행하는데 있어서, 단순히 상체 동작 및 하체 동작을 구분하여 판정하는 것이 아니라, 각 상체 동작 전환 및 하체 동작 전환 간에 싱크가 맞는지에 대한 판정(이하 동작 싱크 판정)을 함께 수행하도록 제안한다. 즉, 접촉 데이터과 움직임 데이터를 함께 조합하여 판단하도록 제안하는 것이다. 이하 도 9를 함께 참조하여 설명한다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따라 감지된 동작 간에 동작 싱크 판정 및 연속성을 고려(연속성 판정)하기 위한 개념도를 도시하는 도면이다. 도 9에서는 시간축을 도시하고, 시간에 따라 감지되는 상하체 동작의 시점을 표시하였다.
예를 들어 팔 벌려 뛰기 운동에서 상기 (a) 동작에서 (b) 동작으로 전환될 때 하체 동작과 상체 동작이 함께 이루어지는 것이 일반적일 것이다. 다리를 벌리는 하체 운동이 이루어질 때, 팔을 머리 위로 올리는 상체 운동이 이루어지기 때문이다. 따라서, 상기 동작 싱크 판정은, 상기 제 1 하체 동작 전환이 감지된 시점과 상기 제 1 상체 동작 전환이 감지된 시점이 소정 간격 이내인지 밖인지 여부에 기초하여 이루어질 수 있다.
따라서 서버(140)는 제 1 하체 동작 전환이 감지된 시점과 제 1 상체 동작 전환이 감지된 시점 간에 제 1 시간차(t1, 901-1)를 계산하고, 제 1 시간차가 소정 값보다 작은지 여부를 판단하여 동작 싱크 판정을 수행할 수 있을 것이다. 혹은 수행되는 운동의 종류에 따라 제 1 시간차가 소정 값보다 큰지, 소정 범위 이내인지에 따라 동작 싱크 판정을 수행할 수도 있을 것이다.
더 나아가 본 발명의 일실시예에 따른 서버(140)는 싱크 판정을 수행할 때, 복수 개의 상하체 동작 간에 시간차를 함께 고려할 수 있다. 상술한 예시에서의 팔 벌려 뛰기 운동과 같이 단순한 운동일 경우 상체 동작과 하체 동작이 1:1로 매치될 수도 있지만, 복잡한 운동의 경우 여러 상하체 동작이 서로 싱크될 수 있기 때문이다.
즉, 서버(140)는, 제 1 상체 동작 전환을 기준으로, 제 1 하체 동작 전환과의 제 1 시간차(t1, 901-1)뿐만 아니라 제 2 하체 동작 전환과의 제 2 시간차(t2, 901-2)를 함께 고려하여 동작 싱크 판정을 수행할 수 있다.
더 나아가 본 발명의 일실시예에 따른 시스템(100)은 운동 동작 판정을 수행하는데 있어서, 감지된 동작들 간의 연속성을 더 고려하도록 제안한다. 상체와 하체 동작 간에 싱크도 중요하지만, 상체 동작들 간 혹은 하체 동작들 간에 전환도 중요할 수 있기 때문이다.
이를 위해서 본 발명의 일실시예에 따른 서버(140)는, 감지된 상체 동작들 간의 제 3 시간차(t3, 901-3) 또는 하체 동작들 간의 제 4 시간차(t4, 901-4)를 고려하도록 제안한다.
제 1 상체 동작 전환에서 제 2 상체 동작 전환으로 전환이 정상인 경우 보다 너무 빨리 이루어지거나 너무 늦게 이루어질 경우, 정확한 운동을 수행한 것으로 볼 수 없을 것이다. 따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 서버(140)는, 제 3 시간차(t3, 901-3) 또는 제 4 시간차(t4, 901-4)가 너무 작거나 크지 않도록 소정 범위에 속하는지 여부에 기초하여 연속성 판정을 수행하도록 제안한다.
도 8 및 도 9에서 상술한 바에 따르면, 본 발명의 일실시예에 따른 서버(140)는, 팔 벌려 뛰기 운동에 대응하는 접촉 데이터의 변화 및 움직임 데이터의 변화에 대한 패턴을 기준으로 판단하였다. 이러한 운동에 한정되지 않고, 다양한 형태의 운동에 대한 접촉 데이터의 변화 및 움직임 데이터의 변화에 대한 패턴을 기준으로 다른 운동에 대한 운동 동작 판정이 수행될 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 일실시예에서는 각 운동 별로 운동 동작 판정을 위한 기준이 되는 접촉 데이터의 변화 및 움직임 데이터의 변화에 대한 패턴을 저장하도록 제안하고, 이렇게 판정의 기준이 되는 접촉 데이터의 변화 및 움직임 데이터의 변화에 대한 패턴을 '판정 기준 데이터'라고 부르기로 한다.
상기 판정 기준 데이터는, 특정 동작(도 8의 예시에서 (a) ~ (c) 동작)을 판단하기 위한 접촉 데이터 또는 움직임 데이터에 대한 기준을 포함할 수 있으며, 동작 간에 전환을 감지하기 위한 접촉 데이터 또는 움직임 데이터의 변화에 대한 기준을 포함할 수도 있을 것이다. 더 나아가 상기 동작 싱크 판정을 위하여 동작 전환 간에 시간차의 기준에 대한 정보와 연속성 판정을 위한 연속되는 동작 전환 간에 시간차 기준에 대한 정보 역시 포함할 수 있을 것이다.
복수 개의 동작에 대응하는 각각의 판정 기준 데이터는, 스마트 매트(110), 단말(120, 130)이나 서버(140) 중 적어도 하나에 저장될 수 있으며, 사용자 단말(130)에 재생되는 트레이닝 영상(300)에 대응되는 판정 기준 데이터가 로드 되어 운동 동작 판정을 하는데 사용될 수 있을 것이다. 즉 트레이닝 영상(300)에 'A 운동'에 대한 동작이 포함될 경우, 서버(140)는 저장된 판정 기준 데이터 중에서, 'A 운동'에 대한 판정 기준 데이터를 로드 하고 'A 운동'에 대한 운동 동작 판정을 수행할 수 있을 것이다.
한편, 상술한 실시예에서는 서버(140)에 의해서 상기 판정들이 수행되는 예시에 대해서 설명하였으나, 반드시 이에 한정되지 않고 단말(120, 130)에서 상기 판정들이 수행될 수 있음은 상술한 바와 같다. 만약 단말(120, 130)에서 판정이 이루어질 경우, 단말(120, 130)이 운동 동작 판정을 위한 판정 기준 데이터를 로드 할 수 있음은 자명할 것이다.
한편, 상술한 운동 동작 판정에 기초하여 스마트 매트(110), 단말(120, 130) 및 서버(140) 중 적어도 하나는, 트레이닝에 의해 소모된 칼로리, 운동 포인트 및 랭킹 중 적어도 하나를 산출할 수 있을 것이다. 구체적인 산출 방법에 대해서, 이하 도 10을 참조하여 설명한다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 소모 칼로리, 운동 포인트 및 랭킹을 산출하는 개념도를 도시하는 도면이다. 본 발명의 일실시예에 따른 인터렉티브 피트니스 시스템(100)은, 감지되는 동작 및 동작의 전환에 따라 소모 칼로리를 계산하도록 제안한다.
도 10에서의 예시를 참조하면, (a) 동작이 약 0.50초 유지되고, (b) 동작이 0.75초 유지, 그리고 (c) 동작이 0.65초 유지되면서 순차적으로 전환되고 있다.
본 발명의 일실시예에서는 각 동작에 대하여 소모되는 칼로리뿐만 아니라 각 동작의 전환 시 소모되는 칼로리를 함께 산출하도록 제안한다. 보다 정확한 소모 칼로리를 산출하기 위함이다.
표 1은 본 발명의 일실시예에 따라 칼로리 산출 테이블 일예시다.
[표 1]
Figure PCTKR2021008379-appb-I000001
각 항목 별 산출하는 방식이 상이할 수 있다. 예를 들어 (a) 동작의 경우 단순 대기 동작으로, 칼로리 소모가 없을 수 있다. 그리고 (c) 동작의 경우에는 동작이 유지되는 시간과 무관하게 칼로리 소모가 산출될 수 있다.
(a)에서 (b)동작으로 전환되는 항목은, 전환되는 속도가 빠르면 더 많은 칼로리 소모가 예상되고, 느린 경우에는 칼로리 소모가 적을 것이다. 따라서, (a)에서 (b)동작으로 전환되는 항목의 소모 칼로리는, (a) 동작의 유지 시간에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어서 도시된 도면에서와 같이 (a) 동작이 0.50초 유지되고 (b) 동작으로 전환되는 경우, 20 cal가 소모될 수 있다.
특정 동작의 경우에는, 특별히 움직이지 않더라도, 유지하는 것 자체에 칼로리 소모가 존재할 수 있다. 이러한 동작을 포함하는 항목의 경우에는 해당 동작이 유지되는 시간에 비례하여 소모되는 칼로리를 산출할 수 있다. 예를 들어 (b) 동작의 경우에는, 초당 40cal가 소모되므로, 0.75초 유지되는 (b)동작의 경우에는 40 * 0.75 = 30 cal로 소모되는 칼로리를 추측할 수 있다.
추가적으로 상기 표 1에 따른 산출표의 경우에는, S704 단계에서 올바른 동작으로 판단되는 경우에만 소모되도록 산출될 수 있다. 예를 들어, (b) 동작은 제대로 감지되었으나 (c) 동작은 올바른 동작으로 판정되지 않을 경우, (c) 동작에 대한 칼로리 소모를 제외한 상태로 소모되는 칼로리를 산출할 수 있을 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 인터렉티브 피트니스 시스템(100)은, 소모되는 칼로리 산출과 함께, 사용자(190)가 획득하는 운동 포인트를 더 산출하도록 제안한다. 운동 포인트란, 사용자(190)의 동작에 대한 결과를 수치화한 것을 의미하며, 사용자(190)가 올바른 동작을 수행한 것으로 인정될 경우, 해당 사용자(190)에게 운동 포인트를 제공해 줄 수 있다.
더 나아가 본 발명의 일실시예에 따른 인터렉티브 피트니스 시스템(100)은, 상기 산출된 랭킹이 및 운동 포인트 중 적어도 하나에 기초하여 복수의 사용자들 간에 랭킹을 결정할 수 있을 것이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 피드백 음성의 예시를 도시하는 도면이다.
도시된 도면에서와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 사용자 단말(130)은, 운동 동작 판정에 기초하여 피드백 음성을 제공할 것을 제안한다.
예를 들어, 사용자(190)의 운동 동작 판정에 기초하여 랭킹이 결정되고, 결정된 랭킹이 높을 경우에는 사용자(190)에게 칭찬의 피드백(1101-1)을, 결정된 랭킹이 낮을 경우에는 격려의 피드백(1101-2)을 출력해 줄 수 있을 것이다.
본 발명의 일실시예에서는, 현재 진행 중인 운동 세트수에 기초하여, 목표 세트수에 근접했는지 여부에 따라 격려의 피드백(1101-3)을 출력해 줄 수 있다. 예를 들어 10 세트가 목표 세트수인데, 8 ~ 10 세트수를 수행 중일 때에는 목표에 거의 도달했음을 피드백 해 주어 끝까지 운동에 참여할 수 있도록 자극해 줄 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 일실시예에서는, 기설정된 템포 보다 빠른지 느린지 여부에 따라, 템포 조절 피드백(1101-4)을 출력해 줄 수도 있을 것이다.
이상으로 본 발명에 따른 인터렉티브 피트니스 시스템의 실시예를 설시하였으나 이는 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이에 의하여 본 발명의 기술적 사상과 그 구성 및 작용이 제한되지는 아니하는 것으로, 본 발명의 기술적 사상의 범위가 도면 또는 도면을 참조한 설명에 의해 한정／제한되지는 아니하는 것이다. 또한 본 발명에서 제시된 발명의 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로써 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 사용되어질 수 있을 것인데, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의한 수정 또는 변경된 등가 구조는 청구범위에서 기술되는 본 발명의 기술적 범위에 구속되는 것으로서, 청구범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변화, 치환 및 변경이 가능한 것이다.

Claims (15)

  1. 명령어들을 저장하는 메모리;
    스마트 매트 및 웨어러블 단말 중 적어도 하나와 데이터를 송수신하기 위한 통신부; 및
    상기 저장된 명령어들을 실행하도록 설정된 제어부를 포함하고, 상기 제어부는,
    상기 통신부를 통하여 수신되는 데이터에 기초하여 사용자가 훈련을 올바르게 수행하고 있는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는,
    인터렉티브 피트니스 단말.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스마트 매트는, 사용자 신체의 적어도 일부분과 접촉을 감지한 데이터인 접촉 데이터를 획득하는 것을 특징으로 하는,
    인터렉티브 피트니스 단말.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 웨어러블 단말은 상기 사용자의 신체 일부에 착용되어, 상기 신체 일부의 움직임을 감지한 데이터인 움직임 데이터를 획득하는 것을 특징으로 하는,
    인터렉티브 피트니스 단말.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 접촉 데이터 및 움직임 데이터 중 적어도 하나를 수신하도록 상기 통신부를 제어하고,
    상기 수신된 접촉 데이터 및 움직임 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 상기 판단을 수행하는 것을 특징으로 하는,
    인터렉티브 피트니스 단말.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 판단한 결과를 출력하는 것을 특징으로 하는,
    인터렉티브 피트니스 단말.
  6. 스마트 매트 및 웨어러블 단말 중 적어도 하나로부터 데이터를 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 데이터에 기초하여 사용자가 훈련을 올바르게 수행하고 있는지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    인터렉티브 피트니스 단말의 제어 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 스마트 매트는, 사용자 신체의 적어도 일부분과 접촉을 감지한 데이터인 접촉 데이터를 획득하는 것을 특징으로 하는,
    인터렉티브 피트니스 단말의 제어 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 웨어러블 단말은 상기 사용자의 신체 일부에 착용되어, 상기 신체 일부의 움직임을 감지한 데이터인 움직임 데이터를 획득하는 것을 특징으로 하는,
    인터렉티브 피트니스 단말의 제어 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 수신하는 단계는 상기 접촉 데이터 및 움직임 데이터 중 적어도 하나를 수신하고,
    상기 수신된 접촉 데이터 및 움직임 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 상기 판단을 수행하는 것을 특징으로 하는,
    인터렉티브 피트니스 단말의 제어 방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 판단한 결과를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    인터렉티브 피트니스 단말의 제어 방법.
  11. 하드웨어와 결합되어 제 6 항 내지 제 10 항 중 어느 하나의 항의 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  12. 사용자 신체의 적어도 일부분과 접촉을 감지하기 위한 매트 센싱부;
    웨어러블 단말로부터 움직임 데이터를 수신하기 위한 통신부;
    상기 감지된 접촉 및 상기 수신된 움직임 데이터에 기초하여 상기 사용자가 훈련을 올바로 수행하고 있는지 여부를 판정하는 제어부; 및
    상기 판정 결과를 출력하는 출력부를 포함하는,
    스마트 매트.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 움직임 데이터는,
    상기 웨어러블 단말에 구비되는 가속도 센서 및 자이로 센서 중 적어도 하나에 대한 감지 결과인 것을 특징으로 하는,
    스마트 매트.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 출력되는 판정 결과는,
    피드백 음성을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    스마트 매트.
  15. 사용자 신체의 적어도 일부분과 접촉을 감지한 데이터인 접촉 데이터를 획득하는 스마트 매트;
    트레이닝 영상을 출력하기 위한 사용자 단말; 및
    상기 사용자의 신체 일부분에 착용된 웨어러블 단말을 통하여 획득된 움직임 데이터 및 상기 접촉 데이터를 수신하는 서버를 포함하되,
    상기 서버는, 상기 움직임 데이터 및 접촉 데이터를 조합하여 사용자가 훈련을 올바르게 수행하고 있는지 여부를 판단하는 서버를 포함하는,
    인터렉티프 피트니스 시스템.
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