WO2023128621A1 - Ai운동가이드장치 및 방법 - Google Patents

Ai운동가이드장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2023128621A1
WO2023128621A1 PCT/KR2022/021533 KR2022021533W WO2023128621A1 WO 2023128621 A1 WO2023128621 A1 WO 2023128621A1 KR 2022021533 W KR2022021533 W KR 2022021533W WO 2023128621 A1 WO2023128621 A1 WO 2023128621A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
exercise
user
program
heart rate
speed
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/021533
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
유선경
Original Assignee
주식회사 디랙스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 디랙스 filed Critical 주식회사 디랙스
Priority claimed from KR1020220187487A external-priority patent/KR20230100694A/ko
Publication of WO2023128621A1 publication Critical patent/WO2023128621A1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B24/00—Electric or electronic controls for exercising apparatus of preceding groups; Controlling or monitoring of exercises, sportive games, training or athletic performances

Definitions

  • the present invention relates to a method for providing an aerobic exercise program suitable for a user according to the user's physical condition.
  • Exercising people (hereinafter, referred to as users) rely entirely on the trainer's advice when using a gym to find an exercise intensity suitable for them.
  • users rely entirely on the trainer's advice when using a gym to find an exercise intensity suitable for them.
  • a user when a user uses an aerobic exercise machine, it is intended to provide an exercise program that meets the user's physical strength and exercise purpose.
  • the AI exercise guide device includes a motion guide unit for providing an exercise program for an aerobic exercise machine; In the aerobic exercise machine, while the user is performing the exercise program, a feedback unit for detecting exercise speed or exercise load information in a section reaching the target heart rate; and exercise in a section reaching the target heart rate received from the feedback unit. Based on the speed or exercise load information, the user resets the exercise program to be provided when the user uses the aerobic exercise machine again, and provides the exercise program to the exercise guide unit; includes, wherein the exercise program is based on the target heart rate It is characterized in that it includes exercise speed or exercise load information for each exercise time.
  • FIG. 1 shows a smart gym system in which an AI exercise guide device is used as a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a preferred embodiment of the present invention, showing the internal configuration of the AI exercise guide device and the smart gym server in the smart gym system.
  • FIG. 3 illustrates an example of detecting exercise speed or exercise load information of a section reaching a target heart rate from a user's exercise record in a feedback unit as a preferred embodiment of the present invention.
  • the AI exercise guide method includes providing an exercise program of an aerobic exercise machine in an exercise guide unit; Detecting exercise speed or exercise load information of a section in which the target heart rate is reached while the user is performing the exercise program in the aerobic exercise machine by a feedback unit; And an AI adjustment unit based on the target heart rate received from the feedback unit. Based on the exercise speed or exercise load information of the reached section, resetting the exercise program to be provided when the user uses the aerobic exercise machine again and providing the exercise program to the exercise guide unit; wherein the exercise program includes the target Characterized in that it is generated based on heart rate and includes exercise speed or exercise load information for each exercise time.
  • FIG. 1 shows a smart gym system in which an AI exercise guide device is used as a preferred embodiment of the present invention.
  • the smart gym system 100 includes a smart gym server 110, at least one exercise device 100a, 100b, 100c, ..., 100n, at least one user terminal 120 and a manager terminal 130. .
  • the smart gym server 110 can communicate with the first smart gym 112, the second smart gym 114, and the nth smart gym 116 in physically different locations, and the first smart gym At least one exercise device (100a, 100b) disposed in 112, at least one exercise device (100c) disposed in the second smart gym 114, and at least one disposed in the nth smart gym 116 Transmission and reception of data with the exercise equipment 100n is possible.
  • the smart gym provides the user's exercise record using exercise equipment to the smart gym server 110, and the smart gym server 110 learns and analyzes the user's exercise record to suit the user. It refers to a physical space that provides exercise prescriptions. Smart gyms can be implemented in fitness centers, gyms, and spaces equipped with exercise equipment.
  • Users who come to the smart gym to exercise can enter the smart gym after verifying their identity when entering or exiting the smart gym. For example, by tagging the user terminal 120 to an unmanned terminal such as a kiosk at the entrance of a smart gym by NFC (Near Field Communication) or RFID (Radio Frequency IDentification) method, the user can enter or exit after member verification, or unattended Access is possible after member confirmation is performed through biometric information confirmation such as face recognition in the terminal.
  • NFC Near Field Communication
  • RFID Radio Frequency IDentification
  • the user uses at least one exercise device (100a, 100b, 100c, ..., 100n) in the smart gym system 100
  • the user performs communication through tagging such as NFC or RFID using the terminal 120, or Identity verification may be performed using the user's body characteristics.
  • the smart gym server 110 may transmit user data to the exercise equipment tagged by the user.
  • Information about the user is also used as a term of user data and includes at least some or all of the user's gender, age, weight, height, BMI, and body fat percentage.
  • Information on the user whose membership has been confirmed may be transmitted from the smart gym server 110 to at least one of the exercise devices 100A, 100B, 100C, ..., 100N through the network.
  • the smart gym server 110 may transmit information about the user to the exercise equipment to which the terminal 120 is tagged by the user.
  • the smart gym server 110 determines the tagged exercise device as an occupied state.
  • the smart gym server 110 has a first user (USER A) tagging a terminal 120 to a first exercise device 100A in a first smart gym 112, and a second user (USER A)
  • B) tags the terminal with the second exercise machine 100B it is determined that the first exercise machine 100A and the second exercise machine 100B are in an occupied state.
  • the smart gym server 110 provides exercise guides tailored to each user to a first user (USER A) and a second user (USER B) using at least one exercise device (100a, 100b) disposed in the smart gym 112, respectively. , aerobic exercise programs, etc.
  • the aerobic exercise program includes exercise speed and exercise load information suitable for the user.
  • the smart gym server 110 may provide values such as exercise load and exercise speed of each of the exercise machines 100a and 100b.
  • the smart gym server 110 may receive exercise records of the first user (USER A) and the second user (USER B) using the exercise equipment (100a, 100b), respectively.
  • health information or log information such as heart rate, blood pressure, and pulse of the user may be further received from the user terminal 120 .
  • the user terminal 120 measures the user's heart rate in real time when using the aerobic exercise equipment in the smart gym server 110.
  • the smart gym server 110 may be implemented in the form of a cloud server.
  • the smart gym server 110 can integrate and manage information collected from each exercise equipment in the smart gym exercise center located in different locations. For example, the smart gym server 110 integrates and manages the details of the first user using the exercise equipment in the smart gym 112 in the first location and the details of using the exercise equipment in the smart gym 114 in the second location. can do.
  • At least one exercise device may be a stretching exercise machine, a weight exercise machine, or an aerobic exercise machine.
  • Aerobic exercise equipment includes treadmills, cycles, stair climbers, steppers, ellipticals, cross country, and the like.
  • Weight exercise equipment includes free weight equipment and machine equipment.
  • At least one exercise device (100a, 100b, 100c, ..., 100n) provides an exercise guide suitable for the user through a display attached to the exercise device or a display capable of communicating with the exercise device through wired or wireless communication.
  • an exercise guide including an exercise speed, an exercise load, and the like during exercise time is provided in consideration of a user's target heart rate and health condition through a display.
  • a motion guide may be provided using various output methods such as a speaker and vibration.
  • At least one exercise device may perform wired or wireless communication with the smart gym server 110, the user terminal 120, and the manager terminal 130.
  • the user terminal 120 may be implemented in the form of a smart phone, smart watch, handheld device, or wearable device.
  • the user terminal 120 may install an application for using the smart gym system.
  • the user terminal 120 may receive past exercise records, exercise programs, exercise guides, and the like from the smart gym server 120 .
  • the exercise program includes information such as exercise speed and exercise load for each exercise section when using an aerobic exercise machine based on the user's exercise record.
  • FIG. 2 is a preferred embodiment of the present invention, showing the internal configuration of the AI exercise guide device and the smart gym server in the smart gym system.
  • the smart gym system includes an AI exercise guide device 200, a smart gym server 280, and a terminal 290.
  • the AI exercise guide device 200 may be implemented in exercise equipment within a smart gym system.
  • the AI movement guide device 200 can communicate with the smart gym server 280, the terminal 290, and an external server 288.
  • the terminal 290 includes both a user terminal using the smart gym and a manager terminal managing the smart gym.
  • the user terminal may measure the heart rate of the user using the aerobic exercise machine in real time or periodically and transmit it to the AI exercise guide device 200 or the smart gym server 280.
  • the AI exercise guide device 200 guides an exercise program suitable for the user. For example, when a user uses an aerobic exercise machine, an exercise program is provided to the user according to the user's target heart rate.
  • an exercise program to be provided to the user may be automatically updated by receiving feedback of exercise indicators indicating an improvement or deterioration of the user's cardiorespiratory function.
  • the exercise index indicating the improvement or deterioration of cardiorespiratory function includes an exercise speed or exercise load that reaches a target heart rate detected while the user uses the aerobic exercise machine.
  • the AI exercise guide device 200 can modify the exercise program by reflecting the user input value obtained by adjusting the exercise speed or exercise load through the input interface while the user uses the aerobic exercise machine.
  • the AI exercise guide device 200 may also perform a survey to determine the exercise intensity of the exercise program to the user during exercise or after completing the exercise.
  • the AI adjuster 250 may additionally adjust the reset exercise program by referring to the survey result received from the user.
  • An example of a survey is the Rate of Perceived Extension (RPE).
  • the AI exercise guide device 200 detects user characteristics, and then provides an exercise program suitable for user characteristics.
  • a new exercise program may be provided by reflecting the result of performing the exercise program in the past.
  • the initial process of detecting the user's characteristics in the AI exercise guide device 200 is as follows. ,
  • the AI exercise guide device 200 sets an exercise program according to the target heart rate value.
  • the exercise program may sequentially include a warm-up section, an exercise section, and a cool-down section.
  • the exercise guide unit 260 may differently set the exercise speed and exercise load provided to the warm-up section, exercise section, and cool-down section.
  • the exercise guide unit 260 sets the exercise speed or exercise load of the aerobic exercise equipment according to a predetermined exercise intensity or a user-set exercise intensity during the warm-up section.
  • the heart rate may be 60% of the maximum heart rate.
  • a predetermined value may be designated according to gender, age, exercise purpose, and the like.
  • the exercise intensity may be preset according to user data such as health information previously stored in the smart gym server 280 .
  • the processor 210 sets the exercise speed or exercise load of the aerobic exercise machine so that the heart rate becomes 60% of the maximum heart rate.
  • Exercise load includes gradient, resistance, etc.
  • the exercise guide unit 260 gradually increases the exercise speed or exercise load up to the user's target heart rate during the exercise section. And if the target heart rate is exceeded, the exercise speed or exercise load is reduced.
  • the exercise guide unit 260 may increase the exercise speed in units of a predetermined time after the warm-up section ends in order to detect user characteristics.
  • the exercise guide unit 260 may sequentially increase the exercise load in units of a predetermined time.
  • the target heart rate is not reached even though the preset maximum exercise load is reached, it is determined that the exercise intensity is set low in Equation 1.
  • the feedback unit 212 provides the AI adjuster 250 with feedback indicating that the target heart rate needs to be increased.
  • the exercise load may be increased in units of a predetermined time after the warm-up section ends in order to detect the user's characteristics.
  • the exercise speed may be sequentially increased in units of a predetermined time.
  • a method of increasing the exercise speed for a certain section and then increasing the exercise load for a certain section may be used.
  • various modifications are possible in setting the exercise speed and exercise load.
  • the exercise guide unit 260 uses the method as described above to provide an exercise program in which the exercise speed or exercise load is adjusted so that the user's heart rate can be kept constant at the target heart rate until the exercise section ends. do.
  • the exercise guide unit 260 gives priority to the user input and provides the exercise speed or exercise load according to the user input value.
  • the target heart rate may be set in consideration of the user's age, resting heart rate, exercise intensity, and the like.
  • a target heart rate can be set as shown in Equation 1, and it should be noted that this is only an example and various modifications are possible.
  • the exercise intensity of Equation 1 can be set as follows. 85-100% to improve exercise capacity, 70-85% to improve cardiovascular endurance, 60-70% to lose weight, and 50-60% to start exercise for the first time. available.
  • the exercise guide unit 260 lowers the exercise speed and exercise load so that the user can exercise at about 60% or less of the user's maximum heart rate in the cool-down section.
  • the processor 210 gives priority to the user input value.
  • the processor 210 controls the exercise speed and exercise load of the aerobic exercise machine according to the user input, and when the user changes the user input to follow the exercise program again, the exercise program provided by the exercise guide unit 260 from then on. Controls the aerobic exercise equipment to operate according to the
  • the AI exercise guide device 200 can detect the exercise speed and exercise load when reaching the target heart rate in the user's exercise section.
  • the AI exercise guide device 200 provides an exercise program suitable for the user's characteristics after the user's characteristic detection process.
  • the first exercise program refers to a program in which the exercise speed or exercise load is increased until the target heart rate is reached, and the exercise speed or exercise load is decreased when the target heart rate is out of the target heart rate.
  • the feedback unit 212 provides the exercise speed or exercise load information of the section in which the user reaches the target heart rate while performing the first exercise program to the exercise guide unit 260, and the storage unit 230 stores the information. do.
  • the AI adjustment unit 250 resets the first exercise program based on the exercise speed or exercise load information of the section reaching the target heart rate while the first exercise program received from the feedback unit 212 is performed. generate Then, the second exercise program is provided to the exercise guide unit 260 .
  • the processor 210 controls the exercise speed and exercise load of the aerobic exercise machine in real time in the warm-up section, exercise section, and cool-down section based on the second exercise program.
  • the AI exercise guide device 200 detects the user's characteristics by providing a first exercise program to the user when the user uses the aerobic exercise machine for the first time or after a certain period of time has elapsed .
  • a second exercise program is provided using the user characteristics detected in the first exercise program.
  • the second exercise program is an exercise program adjusted by reflecting user characteristics detected from the first exercise program and an exercise program adjusted by reflecting accumulated user characteristics detected from n exercise programs. includes all The user characteristics include exercise speed or exercise load information of a section reaching a target heart rate.
  • the AI exercise guide device 200 may further reflect user feedback to the second exercise program.
  • An example of the user feedback includes a questionnaire result about exercise intensity for an exercise program provided by an exercise guide unit through a questionnaire unit (not shown).
  • the result of the exercise intensity survey includes the user's exercise perception.
  • the questionnaire unit may obtain additional information such as heart rate stabilization time and heart rate recovery time in addition to the perceived exercise degree.
  • the perceived motion may be input through an input interface of a display or a method such as voice recognition.
  • the AI adjuster 210 may increase the target heart rate by determining that the exercise is easy for the user. If the number exceeds 4 and is less than 6, the AI adjuster 210 may maintain the second exercise program. If the number exceeds 6 and is less than 10, the AI adjuster 210 may determine that the second exercise program is difficult for the user and reduce the target heart rate. Awareness of exercise can be expressed on a scale of 0 to 10. The closer to 0, the easier the exercise, and the closer to 10, the harder the exercise.
  • the AI adjuster 210 may decrease the target heart rate by determining that the current exercise intensity is high when the degree of exercise awareness is high and the heart rate stabilization time or the heart rate recovery time is long. On the other hand, if the degree of perceived exercise is small and the heart rate stabilization time or heart rate recovery time is short, the current exercise intensity is determined to be weak and the target heart rate can be increased.
  • Another example of user feedback of the present invention includes a user input record in which a user changes an exercise speed or exercise load using an input interface of an aerobic exercise machine.
  • the user may like an exercise program with a low exercise speed and a large exercise load or an exercise program with a high exercise speed and a low exercise load according to his/her preference.
  • the user feedback unit 272 stores records of the user increasing or decreasing the exercise speed or exercise load through the display of the aerobic exercise machine, and provides the corresponding heart rate to the AI adjuster 250. do.
  • the AI adjustment unit 210 may further adjust the second exercise program according to user feedback. For example, when the user continues to lower the exercise load, the AI adjuster 210 may adjust to remove the portion to which the exercise load is applied in the second exercise program. Alternatively, if the user continues to increase the exercise speed to a certain speed or more, the AI adjuster 210 may further adjust the exercise speed provided by the second exercise program.
  • the AI adjustment unit 210 may adjust the target heart rate to a target heart rate corresponding to the changed exercise speed or exercise load according to a record in which the user changes the exercise speed or exercise load. Then, the adjusted target heart rate is transmitted to the exercise guide unit 260 . For example, when the user lowers or increases the exercise speed or exercise load, the AI adjuster 210 may adjust the target heart rate in proportion to the lower or higher value.
  • the exercise guide unit 260 provides a changed exercise program based on the adjusted target heart rate.
  • the AI motion guide device 200 includes a processor 210, a sensing unit 220, a storage unit 230, a communication unit 240, an AI adjustment unit 250, a motion guide unit 260, and a display 270.
  • the processor may further include a feedback unit 212 .
  • the display 270 may further include a user feedback unit 272 .
  • the sensing unit 220 may obtain physiological data of the user while the user is exercising.
  • the sensing unit 220 may include a heart rate sensor, a pulse detector, a blood pressure sensor, a skin temperature and conductivity response sensor, a respiration sensor, and the like.
  • the sensing unit 220 may receive sensing data wired or wirelessly through the communication unit 240 from a smart watch, watch band, fitness band, chest band, head band, pinker clip, ear clip, or earbud.
  • the sensing unit 220 may also be installed in exercise equipment.
  • the processor 210 controls the exercise speed or exercise load of the exercise device according to the exercise program provided by the exercise guide unit.
  • the feedback unit 212 provides the exercise speed or exercise load information of the section in which the user reaches the target heart rate detected while performing the exercise program in the aerobic exercise machine to the exercise guide unit 260 .
  • FIG. 3 shows a heart rate graph 300 measured when a user performs an exercise program.
  • the x-axis represents the exercise time and the y-axis represents the heart rate.
  • the exercise guide unit 260 provides an exercise program to the user and the heart rate measured when the user executes the exercise program. And, it is assumed that the user lowers the exercise speed using the input interface at t8 and performs the exercise program provided by the exercise guide unit 260 again from t9.
  • the feedback unit 212 detects the exercise speed or exercise load of the section in which the target heart rate is reached while the user is performing the exercise program, and provides the detected exercise speed or exercise load to the AI adjuster 250. Referring to FIG. 3 , the feedback unit 212 performs exercise in sections t1 to t2, t3 to t4, t5 to t6, t7 to t8, t9 to t10, t11 to t12, and t13 to t14 in which the user reaches the target heart rate. The speed and exercise load are provided to the AI adjustment unit 250.
  • the storage unit 230 stores the exercise speed or exercise load of the section in which the user reaches the target heart rate while performing the exercise program.
  • the AI adjustment unit 250 is t1 to t2, t3 to t4, t5 to t6, t7 to t8, t9 to t10, t11 to t12, and t13 to t14 received from the feedback unit 212
  • Exercise speed and exercise load values The exercise program provided to the user for n times (n>1 natural number) is reset using . In addition, the reset exercise program may be provided in (n+1) times.
  • the AI adjustment unit 250 calculates the exercise speed and exercise load values of the intervals t1 to t2, t3 to t4, t5 to t6, t7 to t8, t9 to t10, t11 to t12, and t13 to t14 in n times.
  • the average value may be reset to an exercise program provided to the user.
  • the AI adjuster 250 also values the exercise speed and exercise load derived by machine learning the exercise speed or exercise load in the section reaching the target heart rate while performing the exercise program from the 1st to the nth times stored in the storage 230. It is possible to reset the exercise program of (n+1) times by using.
  • the communication unit 240 may receive a user input through the input interface of the display unit 270 or transmit and receive user data from the user DB 282 of the smart gym server 280 .
  • the communication unit 240 can also communicate with an external server 288 .
  • the user feedback unit 272 includes an input interface provided by the user from the control panel or display 270 of the aerobic exercise machine.
  • the user feedback unit 272 receives a history of the user changing the exercise speed or exercise load using the input interface, and provides it to the AI adjuster 250 .
  • the smart gym server 280 includes a user DB 282, a machine learning processing unit 284, and an exercise guide processing unit 286.
  • the user DB 282 stores and manages user data.
  • User data includes user gender, age, weight, height, BMI, body fat percentage, and health information.
  • the user DB 282 stores the exercise speed or exercise load of the section in which the user reaches the target heart rate while performing the exercise program of the aerobic exercise machine.
  • the user DB 282 may store a record of a user performing an exercise program for each aerobic exercise device.
  • the machine learning processing unit 284 may analyze, accumulate, learn, and process big data including user data obtained from a user DB and exercise programs of aerobic exercise equipment used by users using smart gyms.
  • the machine learning processing unit 284 may learn and process information such as exercise records and exercise programs of a plurality of aerobic exercise machines used by the user for a certain period of time.
  • the machine learning processing unit 284 may learn the exercise speed or exercise load of the section reaching the target heart rate while performing the exercise program of the user's aerobic exercise equipment accumulated and stored in the user DB.
  • the machine learning processing unit 284 may learn the exercise program record of the user's aerobic exercise machine.
  • the exercise guide processing unit 286 determines the exercise speed or exercise load of the section reaching the target heart rate detected while the user is performing the exercise program based on the learning result of the machine learning processing unit 284. Analyze information. Then, using the analyzed data, the previously provided exercise program can be automatically reset to an exercise program to be provided when the user uses the aerobic exercise equipment again.
  • the reset exercise program may be provided to the exercise guide unit 260 .
  • the exercise guide processing unit 286 may further use a user input obtained by adjusting an exercise speed or exercise load by using an input interface of an aerobic exercise machine received while the user is performing an exercise program.
  • the exercise guide processing unit 286 may additionally reflect user input information to the exercise program automatically reset through the user's heart rate graph analysis.
  • the previously set target heart rate may be adjusted to the target heart rate corresponding to the exercise speed or exercise load changed according to the user input.
  • an exercise program changed based on the adjusted target heart rate may be provided to the exercise guide unit 260 .
  • the exercise guide processing unit 286 may adjust the exercise program by further reflecting exercise perception information received from the user while the user is performing the exercise program or after the exercise program has ended.
  • Methods according to embodiments of the present invention may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer readable medium.
  • the computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination.
  • Program instructions recorded on the medium may be those specially designed and configured for the present invention or those known and usable to those skilled in computer software.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)

Abstract

본 발명의 바람직한 일 실시예로서, AI운동가이드방법은 운동가이드부에서 유산소운동기구의 운동프로그램을 제공하는 단계; 피드백부에서 상기 유산소운동기구에서 사용자가 상기 운동프로그램을 수행하는 동안 상기 목표심박수에 도달한 구간의 운동속도 또는 운동부하 정보를 검출하는 단계;및 AI조정부에서 상기 피드백부로부터 수신한 상기 목표심박수에 도달한 구간의 운동속도 또는 운동부하 정보를 기초로 사용자가 상기 유산소운동기구를 다시 이용할 때 제공할 상기 운동프로그램을 재설정하여 상기 운동가이드부에 제공하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

AI운동가이드장치 및 방법
본 발명은 사용자의 체력상태에 따라 사용자에게 적합한 유산소 운동프로그램을 제공하는 방법에 관한 것이다.
운동하는 사람들(이하, 사용자라 함)는 자신에게 적합한 운동강도를 찾기 위해 헬스장을 이용하는 경우 트레이너의 조언에 전적으로 의지하고 있는 실정이다. 그러나 트레이너가 많은 사용자들의 운동강도를 모두 관리하는 것은 현실적으로 어려우며, 운동강도는 개개인이 처한 상태에 따라 매우 가변적이다. 또한, 전문 트레이너가 없는 상황에서는 적절한 운동강도를 찾아 그에 따라 운동기구를 이용해 운동하기가 쉽지 않다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 사용자가 유산소운동기구를 이용할 때 사용자의 체력 및 운동목적에 부합하는 운동프로그램을 제공하고자 한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예로서, AI운동가이드장치는 유산소운동기구의 운동프로그램을 제공하는 운동가이드부; 상기 유산소운동기구에서 사용자가 상기 운동프로그램을 수행하는 동안 상기 목표심박수에 도달한 구간의 운동속도 또는 운동부하 정보를 검출하는 피드백부;및 상기 피드백부로부터 수신한 상기 목표심박수에 도달한 구간의 운동속도 또는 운동부하 정보를 기초로 사용자가 상기 유산소운동기구를 다시 이용할 때 제공할 상기 운동프로그램을 재설정하여 상기 운동가이드부에 제공하는 AI조정부;를 포함하고, 상기 운동프로그램은 상기 목표심박수에 기초하여 생성되고, 운동시간별 운동속도 또는 운동부하 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 사용자가 유산소운동기구를 이용할 때 사용자의 체력 및 운동목적에 부합하는 운동프로그램을 제공하여 사용자에게 최적의 운동효과를 제공할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, AI운동가이드장치가 이용되는 스마트짐 시스템을 도시한다.
도 2 는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 스마트짐 시스템에서 AI운동가이드장치와 스마트짐 서버의 내부 구성도를 도시한다.
도 3 은 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 피드백부에서 사용자의 운동기록으로부터 목표심박수에 도달한 구간의 운동속도 또는 운동부하 정보를 검출하는 일 예를 도시한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예로서, AI운동가이드방법은 운동가이드부에서 유산소운동기구의 운동프로그램을 제공하는 단계; 피드백부에서 상기 유산소운동기구에서 사용자가 상기 운동프로그램을 수행하는 동안 상기 목표심박수에 도달한 구간의 운동속도 또는 운동부하 정보를 검출하는 단계;및 AI조정부에서 상기 피드백부로부터 수신한 상기 목표심박수에 도달한 구간의 운동속도 또는 운동부하 정보를 기초로 사용자가 상기 유산소운동기구를 다시 이용할 때 제공할 상기 운동프로그램을 재설정하여 상기 운동가이드부에 제공하는 단계;를 포함하고, 상기 운동프로그램은 상기 목표심박수에 기초하여 생성되고, 운동시간별 운동속도 또는 운동부하 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 여러 실시예에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1 은 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, AI운동가이드장치가 이용되는 스마트짐 시스템을 도시한다.
스마트짐 시스템(100)은 스마트짐 서버(110), 적어도 하나의 운동기구(100a, 100b, 100c,..., 100n), 적어도 하나의 사용자 단말기(120) 및 관리자 단말기(130)를 포함한다.
도 1 에서 스마트짐 서버(110)는 물리적으로 서로 다른 위치의 제 1 스마트짐(112), 제 2 스마트짐(114), 그리고 제 n 스마트짐(116)과 통신이 가능하며, 제 1 스마트짐(112) 내에 배치된 적어도 하나의 운동기구(100a, 100b), 제 2 스마트짐(114) 내에 배치된 적어도 하나의 운동기구(100c), 그리고 제 n 스마트짐(116) 내에 배치된 적어도 하나의 운동기구(100n)과 데이터의 송수신이 가능하다.
본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 스마트짐은 사용자가 운동기구를 이용한 운동기록을 스마트짐 서버(110)에 제공하고, 스마트짐 서버(110)에서 사용자의 운동기록을 학습하고 분석하여 사용자에게 맞는 운동처방을 제공해주는 물리적 공간을 지칭한다. 스마트짐은 피트니스센터, 헬스장, 운동기구를 구비한 공간 등으로 구현될 수 있다.
스마트짐에 운동을 하러 온 사용자는(USER A, USER B, USER C, ..., USER N) 스마트짐 출입 시에 본인 확인을 거친 후 스마트짐 내로 들어올 수 있다. 예를 들어, 사용자는 스마트짐 출입구에 있는 키오스크와 같은 무인 단말기에 사용자 단말기(120)를 NFC(Near Field Communication)나 RFID(Radio Frequency IDentification) 방식으로 태깅함으로써, 회원 확인을 거친 후 출입하거나, 무인 단말기에 얼굴인식 등과 같은 생체정보 확인을 통해 회원 확인이 이루어진 후 출입할 수 있다.
사용자는 스마트짐 시스템(100) 내의 적어도 하나의 운동기구(100a, 100b, 100c,..., 100n)를 사용할 때 단말기(120)를 이용하여 NFC, RFID 등의 태깅을 통해통신을 수행하거나 또는 사용자의 신체 특성을 이용하여 신원확인을 수행할 수 있다. 사용자의 신원확인이 완료되면, 스마트짐 서버(110)는 사용자가 태깅한 운동기구에 사용자 데이터를 전송할 수 있다. 사용자에 대한 정보는 사용자 데이터라는 용어로도 이용되며 사용자 성별, 나이, 체중, 키, BMI 및 체지방률 중 적어도 일부 또는 전부를 포함한다.
회원 확인이 이루어진 사용자에 대한 정보는 스마트짐 서버(110)에서 네트워크를 통해 운동 기구들(100A,100B, 100C,..., 100N) 중 적어도 하나로 전송될 수 있다. 예를 들어, 스마트짐 서버(110)는 사용자가 단말기(120)를 태깅한 운동기구에 사용자에 대한 정보를 전송할 수 있다.
스마트짐 서버(110)는 사용자가 단말기(120)를 운동기구에 태깅하면, 태깅된 운동기구를 점유상태로 판단한다. 도 1 을 참고하면, 스마트짐서버(110)는 제 1 스마트짐(112)에서 제 1 사용자(USER A)가 단말기(120)를 제 1 운동기구(100A)에 태깅하고, 제 2 사용자(USER B)가 단말기를 제 2 운동기구(100B)에 태깅한 경우 제 1 운동기구(100A)와 제 2 운동기구(100B)는 점유상태라고 판단한다.
스마트짐 서버(110)는 스마트짐(112) 내에 배치된 적어도 하나의 운동기구(100a, 100b) 각각을 이용하는 제 1 사용자(USER A) 및 제 2 사용자(USER B)에게 각 사용자에게 맞는 운동가이드, 유산소 운동프로그램 등을 안내할 수 있다. 유산소 운동프로그램는 사용자에게 적합한 운동속도와 운동부하 정보를 포함한다. 그리고, 스마트짐 서버(110)는 운동기구(100a, 100b) 각각의 운동 부하, 운동 속도 등의 값을 제공할 수 있다. 또한, 스마트짐 서버(110)는 운동기구(100a, 100b) 각각을 이용한 제 1 사용자(USER A) 및 제 2 사용자(USER B)의 운동기록을 수신할 수 있다. 그리고 사용자 단말기(120)로부터 사용자의 심박수, 혈압, 맥박 등과 같은 건강정보나 로그 정보 등을 더 수신할 수 있다. 사용자 단말기(120)는 스마트짐 서버(110) 내의 유산소 운동기구를 이용할 때 사용자의 심박수를 실시간으로 측정한다.
스마트짐 서버(110)는 클라우드 서버의 형태로 구현될 수 있다. 스마트짐 서버(110)는 위치가 서로 다른 스마트짐 운동센터 내의 각각의 운동기구에서 수집한 정보를 통합하여 관리가 가능하다. 예를 들어, 스마트짐 서버(110)는 제 1 사용자가 제 1 위치의 스마트짐(112)에서 운동기구를 이용한 내역과 제 2 위치의 스마트짐(114)에서 운동기구를 이용한 내역을 통합하여 관리할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 적어도 하나의 운동기구(100a, 100b, 100c,..., 100n)는 스트레칭 운동기구, 웨이트 운동 기구나 유산소 운동 기구일 수 있다. 유산소 운동 기구는 트레드밀, 사이클, 스테어 클라이머, 스텝퍼, 일립티컬, 크로스컨트리 등을 포함한다. 웨이트 운동 기구는 프리웨이트 기구와 머신 기구를 포함한다. 적어도 하나의 운동기구(100a, 100b, 100c,..., 100n)는 운동기구에 부착된 디스플레이 또는 운동기구와 유무선으로 통신이 가능한 디스플레이를 통해 사용자에게 적합한 운동가이드를 제공한다. 예를 들어, 유산소 운동기구의 경우 디스플레이를 통해 사용자의 목표심박수와 건강상태를 고려하여 운동시간동안 운동속도, 운동 부하 등을 포함하는 운동가이드를 제공한다. 다만 이에 제한되는 것은 아니며, 스피커, 진동 등 다양한 출력 방법을 이용하여 운동가이드를 제공할 수 있다.
적어도 하나의 운동기구(100a, 100b, 100c,..., 100n)는 스마트짐 서버(110), 사용자 단말기(120) 그리고 관리자 단말기(130)와 유무선 통신을 수행할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 사용자 단말기(120)는 스마트폰, 스마트와치, 핸드헬드 장치, 웨어러블 장치 등의 형태로 구현될 수 있다. 그리고, 사용자 단말기(120)는 스마트짐 시스템 이용을 위한 어플리케이션 등을 설치할 수 있다. 사용자 단말기(120)는 스마트짐 서버(120)로부터 과거운동기록, 운동프로그램, 운동가이드 등을 수신할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 운동프로그램은 사용자의 운동기록을 기초로 유산소운동기구를 이용할 때 운동구간별 운동속도, 운동부하 등의 정보를 포함한다.
도 2 는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 스마트짐 시스템에서 AI운동가이드장치와 스마트짐 서버의 내부 구성도를 도시한다.
스마트짐 시스템은 AI운동가이드장치(200), 스마트짐 서버(280) 및 단말기(290)를 포함한다. AI운동가이드장치(200)는 스마트짐 시스템 내의 운동기기에 구현될 수 있다. AI운동가이드장치(200)는 스마트짐 서버(280), 단말기(290), 그리고 외부 서버(288)와 통신이 가능하다. 단말기(290)는 스마트짐을 이용하는 사용자 단말기와 스마트짐을 관리하는 관리자 단말기를 모두 포함한다. 사용자 단말기는 실시간 또는 주기적으로 유산소 운동기기를 이용하는 사용자의 심박수를 측정하여 AI운동가이드장치(200) 또는 스마트짐 서버(280)에 전송할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예로서, AI운동가이드장치(200)는 사용자에게 적합한 운동프로그램을 가이드한다. 예를 들어, 사용자가 유산소 운동기기를 이용할 때 사용자의 목표심박수에 맞추어 사용자에게 운동프로그램을 제공한다. 또한, 사용자의 심폐기능의 개선 또는 악화 상태를 나타내는 운동지표들을 피드백 받아 사용자에게 제공할 운동프로그램을 자동으로 업데이트할 수 있다. 심폐기능의 개선 또는 악화 상태를 나타내는 운동지표는 사용자가 유산소운동기구를 이용하는 동안 검출된 목표심박수에 도달한 운동속도 또는 운동부하를 포함한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예로서, AI운동가이드장치(200)는 사용자가 유산소운동기구를 이용하면서 입력인터페이스를 통해 운동속도 또는 운동부하를 조절한 사용자입력값을 반영하여 운동프로그램을 수정할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예로서, AI운동가이드장치(200)는 또한 사용자에게 운동 수행 중 또는 운동을 완료한 후에 운동프로그램에 대한 운동강도를 파악하는 설문조사를 수행할 수 있다. AI조정부(250)는 사용자로부터 수신한 설문결과를 참고하여 재설정된 운동프로그램을 추가로 조정할 수 있다. 설문조사의 일 예로는 운동자각도(Rate of Perceived Extension, RPE)가 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예로서, AI운동가이드장치(200)는 사용자특성을 검출하고, 이 후에는 사용자특성에 맞는 운동프로그램을 제공한다. 그리고, 사용자가 유산소운동기구를 이용하는 횟수가 늘어나면 과거의 운동프로그램 수행결과를 반영하여 새로운 운동프로그램을 제공할 수 있다.
* 사용자 특성 검출
사용자가 스마트짐 내의 유산소기기를 처음 이용하는 경우 또는 기설정된 시간동안 이용하지 않다가 이용하는 경우, AI운동가이드장치(200)에서 사용자의 특성을 검출하는 초기 과정은 다음과 같다. ,
AI운동가이드장치(200)는 목표심박수 값에 따라 운동프로그램을 설정한다. 운동프로그램은 웜업구간, 운동구간 및 쿨다운구간을 순차적으로 포함할 수 있다. 운동가이드부(260)는 웜업구간, 운동구간 및 쿨다운구간에 제공하는 운동속도와 운동부하를 상이하게 설정할 수 있다.
운동가이드부(260)는 웜업구간 동안 기설정된 운동강도 또는 사용자가 설정한 운동강도에 따라 유산소운동기구의 운동속도 또는 운동부하를 설정한다. 기설정된 운동강도의 일 예는 심박수가 최대심박수의 60% 수준일 수 있다. 또는 성별, 나이, 운동목적 등에 따라 기설정된 값이 지정되어 있을 수 있다. 또한 스마트짐 서버(280)에 기저장된 건강정보 등의 사용자데이터에 따라 운동강도가 기설정될 수 있다. 웜업구간의 운동강도를 최대심박수의 60%로 기설정한 경우, 프로세서(210)는 심박수가 최대심박수의 60% 수준이 되도록 유산소운동기구의 운동속도 또는 운동부하가 설정된다. 운동부하는 경사도, 저항 등을 포함한다.
운동가이드부(260)는 운동구간 동안 사용자의 목표심박수까지 운동속도 또는 운동부하를 점진적으로 증가시킨다. 그리고 목표심박수를 초과하면 운동속도 또는 운동부하를 감소시킨다.
본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 운동가이드부(260)는 사용자 특성을 검출하기 위하여 웜업구간이 끝난 후 일정시간 단위로 운동속도를 높일 수 있다. 기설정된 최대 운동속도에 도달하였는데도 목표심박수에 도달하지 못한 경우, 운동가이드부(260)는 운동부하를 일정시간 단위로 순차적으로 올릴 수 있다. 또한 기설정된 최대 운동부하에 도달하였는데도 목표심박수에 도달하지 못하는 경우에는 수학식 1에서 운동강도가 낮게 설정되어 있다고 판단한다. 피드백부(212)는 AI조정부(250)에 목표심박수의 증가가 필요하다는 피드백을 제공한다.
본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예로서, 사용자의 특성을 검출하기 위하여 웜업구간이 끝난 후 일정시간 단위로 운동부하를 높일 수 있다. 기설정된 최대 운동부하에 도달하였는데도 목표심박수에 도달하지 못한 경우, 운동속도를 일정시간 단위로 순차적으로 올릴 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예로서, 사용자의 특성을 검출하기 위하여 웜업구간이 끝난 후 일정구간은 운동속도를 높이고, 그 다음 일정구간은 운동부하를 높이는 방식을 이용할 수 있다. 이 외에도 운동속도와 운동부하를 설정하는 것은 다양한 변형이 가능함을 유의하여야 한다.
이상의 예시와 같은 방법을 이용하여, 운동가이드부(260)는 운동부하를 운동구간이 끝날때까지 사용자의 심박수가 목표심박수에 일정하게 유지될 수 있도록 운동 속도 또는 운동부하를 조절한 운동프로그램을 제공한다. 다만, 운동가이드부(260)는 사용자가 사용자피드백부(272)를 통해 운동속도 또는 운동부하를 줄인 경우에는 사용자입력을 우선하여 사용자입력값에 맞추어 운동속도 또는 운동부하를 제공한다.
목표심박수는 사용자의 나이, 안정시 심박수, 운동 강도 등을 고려하여 설정될 수 있다. 일 예로 수학식 1과 같이 목표심박수를 설정할 수 있으며 이는 일 예일뿐 다양한 변형이 가능함을 유의하여야 한다.
Figure PCTKR2022021533-appb-img-000001
수학식 1의 운동강도는 다음과 같이 설정할 수 있다. 운동능력을 향상 시키고자 할때는 85-100%, 심폐지구력을 향상 시키고자 할때는 70-85%, 체중을 감량하고자 할때는 60-70%, 운동을 처음 시작하고자 할때는 50-60% 과 같이 기설정된 값을 이용할 수 있다.
이 후, 운동가이드부(260)는 쿨다운 구간에서 사용자 최대심박수의 약 60% 이하로 운동할 수 있도록 운동속도와 운동부하를 낮춘다. 프로세서(210)는 운동가이드부(260)에서 제공하는 운동프로그램이 제공하는 중에 사용자피드백부(272)를 통해 사용자입력값이 수신되면, 사용자입력값을 우선한다. 프로세서(210)는 사용자입력에 따라 유산소운동기구의 운동속도와 운동부하를 제어하고, 사용자가 다시 운동프로그램을 따르기로 사용자입력을 변경하면 그 때부터 운동가이드부(260)에서 제공하는 운동프로그램에 따라 유산소운동기구가 동작하도록 제어한다.
이상의 과정을 통해 AI운동가이드장치(200)는 사용자의 운동구간에서 목표심박수에 도달할 때의 운동속도와 운동부하를 검출할 수 있다.
*사용자특성에 맞는 운동프로그램 제공
AI운동가이드장치(200)는 사용자특성 검출 과정을 거친 후에는 사용자의 특성에 맞는 운동프로그램을 제공한다.
사용자특성 검출 과정에서 제공하는 운동프로그램을 제 1 운동프로그램이라고 지칭한다. 제1 운동프로그램은 목표심박수에 도달할 때까지 운동속도 또는 운동부하를 증가시키고, 목표심박수를 벗어나는 경우 상기 운동속도 또는 운동부하를 감소시키는 프로그램을 의미한다.
피드백부(212)는 사용자가 제 1 운동프로그램을 수행하는 동안 목표심박수에 도달한 구간의 운동속도 또는 운동부하 정보를 운동가이드부(260)에 제공하고, 저장부(230)는 해당 정보를 저장한다.
AI조정부(250)는 피드백부(212)에서 수신한 제 1 운동프로그램을 수행하는 동안 목표심박수에 도달한 구간의 운동속도 또는 운동부하 정보를 기초로 상기 제 1 운동프로그램을 재설정한 제 2 운동프로그램을 생성한다. 그리고, 운동가이드부(260)에 제 2 운동프로그램을 제공한다. 프로세서(210)는 제 2 운동프로그램을에 기초하여 웜업구간, 운동구간, 쿨다운 구간에서 유산소 운동기기의 운동속도와 운동부하를 실시간으로 제어한다.
*사용자피드백 반영
본 발명의 바람직한 일 실시예로서, AI운동가이드장치(200)는 사용자가 유산소운동기구를 처음 이용하거나 또는 일정기간이 경과한 후에 이용할 때 사용자에게 제 1 운동프로그램을 제공하여 사용자의 특성을 검출한다.
이 후, 사용자가 동일한 유산소운동기구를 이용할 때에는 제 1 운동프로그램에서 검출된 사용자특성을 이용하여 제 2 운동프로그램을 제공한다. 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 제 2 운동프로그램은 제 1 운동프로그램으로부터 검출한 사용자 특성을 반영하여 조정된 운동프로그램과, n 회의 운동프로그램으로부터 검출한 누적된 사용자 특성을 반영하여 조정된 운동프로그램을 모두 포함한다. 사용자특성은 목표심박수에 도달한 구간의 운동속도 또는 운동부하 정보를 포함한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예로서, AI운동가이드장치(200)는 제 2 운동프로그램에 사용자피드백을 더 반영할 수 있다. 사용자피드백의 일 예는 설문부(미 도시)를 통해 운동가이드부에서 제공한 운동프로그램에 대한 운동강도에 대한 설문결과를 포함한다. 운동강도에 대한 설문결과는 사용자의 운동자각도를 포함한다. 설문부는 운동자각도 외에도 심박수 안정화 시간, 심박수 회복 시간 등의 정보를 더 획득할 수 있다. 운동자각도는 디스플레이의 입력인터페이스 또는 음성 인식 등의 방식으로 입력받을 수 있다.
예를 들어, 제 2 운동프로그램을 수행한 사용자로부터 받은 운동자각도가 0~4 미만인 경우, AI조정부(210)는 사용자에게 운동이 수월하다고 판단하여 목표심박수를 증가시킬 수 있다. 4초과~6미만인 경우, AI조정부(210)는 제 2 운동프로그램을 유지할 수 있다. 6 초과~10미만인 경우, AI조정부(210)는 사용자에게 제 2 운동프로그램이 힘들다고 판단하여 목표심박수를 감소시킬 수 있다. 운동자각도는 0~10으로 표시할 수 있으며, 0에 가까울수록 운동이 수월하고, 10에 가까울수록 운동이 힘든 것을 나타낸다.
또 다른 예를 들면, AI조정부(210)는 운동 자각도가 크고, 심박수 안정화 시간 또는 심박수 회복 시간이 길면 현재 운동강도는 세다고 판단하여 목표심박수를 감소시킬 수 있다. 반면, 운동 자각도가 작고, 심박수 안정화 시간 또는 심박수 회복 시간이 짧으면 현재 운동강도는 약하다고 판단하여 목표심박수를 증가시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 사용자피드백의 일 예는 사용자가 유산소운동기구의 입력인터페이스를 이용하여 운동속도 또는 운동부하를 변경한 사용자입력 기록을 포함한다. 사용자는 선호도에 따라 운동속도가 낮고 운동부하가 큰 운동프로그램을 좋아하거나, 또는 운동속도가 높고 운동부하가 낮은 운동프로그램을 좋아할 수 있다. 이러한 사용자 선호도를 더 반영하기 위하여 사용자피드백부(272)는 유산소 운동기기의 디스플레이를 통해 사용자가 운동속도 또는 운동부하를 높이거나 낮추는 기록들을 저장하고, 그에 대응하는 심박수를 AI조정부(250)에 제공한다.
AI조정부(210)는 사용자피드백에 따라 제 2 운동프로그램을 더 조정할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 운동부하를 계속 낮추는 경우, AI조정부(210)는 제 2 운동프로그램에서 운동부하가 부여된 부분을 제거하도록 조정할 수 있다. 또는 사용자가 운동속도를 일정속도 이상으로 계속 높이는 경우, AI조정부(210)는 제 2 운동프로그램에서 제공하는 운동속도를 추가로 조정할 수 있다.
또한 AI조정부(210)는 사용자가 운동속도 또는 운동부하를 변경한 기록에 따라 변경된 운동속도 또는 운동부하에 대응하는 목표심박수로 상기 목표심박수를 조정할 수 있다. 그리고 조정된 목표심박수를 운동가이드부(260)에 전송한다. 예를 들어, AI조정부(210)는 사용자가 운동속도 또는 운동부하를 낮추거나 높이는 경우, 낮추거나 높인 것에 비례하여 목표심박수를 조정할 수 있다. 운동가이드부(260)는 조정된 목표심박수에 기초하여 변경된 운동프로그램을 제공한다.
도 2 를 더 참고하여 설명한다.
AI운동가이드장치(200)는 프로세서(210), 센싱부(220), 저장부(230), 통신부(240), AI조정부(250), 운동가이드부(260), 디스플레이(270)를 포함한다. 프로세서는 피드백부(212)를 더 포함할 수 있다. 디스플레이(270)는 사용자피드백부(272)를 더 포함할 수 있다.
센싱부(220)는 사용자가 운동하는 동안 사용자의 생리학적 데이터를 획득할 수 있다. 센싱부(220)는 심박수 센서, 맥박 검출기, 혈압 센서, 피부 온도 및 전도도 응답 센서, 호흡 센서 등을 포함할 수 있다. 센싱부(220)는 스마트워치, 워치밴드, 피트니스 밴드, 가슴 밴드, 헤드밴드, 핑커 클립, 이어 클립, 이어버드 등으로부터 센싱데이터를 통신부(240)를 통해 유무선으로 수신할 수 있다. 센싱부(220)는 또한 운동기기에 설치될 수 있다.
프로세서(210)는 운동가이드부에서 제공하는 운동프로그램에 따라 운동기기의 운동속도 또는 운동부하를 제어한다. 피드백부(212)는 유산소운동기구에서 사용자가 운동프로그램을 수행하는 동안 검출한 목표심박수에 도달한 구간의 운동속도 또는 운동부하 정보를 운동가이드부(260)에 제공한다.
도 3 을 참고하여 설명한다. 도 3 은 사용자가 운동프로그램을 수행할 때 측정된 심박수 그래프(300)를 나타낸다. 도 3의 심박수 그래프(300)에서 x축은 운동시간, y축은 심박수를 나타낸다.
운동가이드부(260)에서 사용자에게 운동프로그램을 제공하고, 사용자가 운동프로그램을 수행할 때 측정한 심박수를 가정한다. 그리고, t8에서 사용자가 입력인터페이스를 이용하여 운동속도를 낮추고, t9 부터 다시 운동가이드부(260)에서 제공하는 운동프로그램을 수행한 것으로 가정한다.
피드백부(212)는 사용자가 운동프로그램을 수행하는 동안 목표심박수에 도달한 구간의 운동속도 또는 운동부하를 검출하여 AI조정부(250)에 제공한다. 도 3을 참고하면, 피드백부(212)는 사용자가 목표심박수에 도달한 t1~t2, t3~t4, t5~t6, t7~t8, t9~t10, t11~t12, 그리고 t13~t14 구간의 운동속도 및 운동부하를 AI조정부(250)에 제공한다. 저장부(230)는 사용자가 운동프로그램을 수행하는 동안 목표심박수에 도달한 구간의 운동속도 또는 운동부하를 저장한다.
AI조정부(250)는 피드백부(212)에서 수신한 t1~t2, t3~t4, t5~t6, t7~t8, t9~t10, t11~t12, 그리고 t13~t14 구간의 운동속도 및 운동부하 값을 이용하여, 사용자에게 n회차(n>1 자연수)에 제공한 운동프로그램을 재설정한다. 그리고 재설정한 운동프로그램을 (n+1)회차에 제공할 수 있다.
일 예로서, AI조정부(250)는 n회차에 t1~t2, t3~t4, t5~t6, t7~t8, t9~t10, t11~t12, 그리고 t13~t14 구간의 운동속도 및 운동부하 값을 평균한 값을 사용자에게 제공하는 운동프로그램으로 재설정할 수 있다.
AI조정부(250)는 또한 저장부(230)에 저장된 1회부터 n회차까지 운동프로그램을 수행하는 동안 목표심박수에 도달한 구간의 운동속도 또는 운동부하를 기계학습하여 도출된 운동속도 및 운동부하 값을 이용하여 (n+1)회차의 운동프로그램을 재설정할 수 있다.
통신부(240)는 디스플레이부(270)의 입력인터페이스를 통해 사용자입력을 수신하거나 또는 스마트짐 서버(280)의 사용자DB(282)로부터 사용자데이터를 송수신할 수 있다. 통신부(240)는 또한 외부서버(288)와 통신이 가능하다.
사용자피드백부(272)는 사용자가 유산소운동기구의 제어판 또는 디스플레이(270)에서 제공하는 입력인터페이스를 포함한다. 사용자피드백부(272)는 사용자가 입력인터페이스를 이용하여 운동속도 또는 운동부하를 변경한 이력을 수신하고, 이를 AI조정부(250)에 제공한다.
스마트짐서버(280)는 사용자DB(282), 기계학습처리부(284) 및 운동가이드처리부(286)를 포함한다. 사용자DB(282)는 사용자데이터를 저장하고 관리한다. 사용자 데이터는 사용자 성별, 나이, 체중, 키, BMI 및 체지방률, 건강정보 등을 포함한다. 사용자DB(282)는 사용자가 유산소운동기구의 운동프로그램을 수행하는 중 목표심박수에 도달한 구간의 운동속도 또는 운동부하를 저장한다. 사용자DB(282)는 유산소운동기구별로 사용자가 운동프로그램을 수행한 기록을 저장할 수 있다.
기계학습처리부(284)는 사용자DB에서 획득한 사용자데이터, 스마트짐을 이용하는 사용자들이 이용한 유산소운동기구들의 운동프로그램 등을 포함하는 빅데이터를 분석, 누적하여 학습하고 처리할 수 있다. 기계학습처리부(284)는 사용자가 일정기간동안 이용한 복수 개의 유산소운동기구의 운동기록, 운동프로그램 등의 정보를 학습하고 처리할 수 있다.
기계학습처리부(284)는 사용자DB에 누적되어 저장된 사용자의 유산소 운동기구의 운동프로그램을 수행하는 중 목표심박수에 도달한 구간의 운동속도 또는 운동부하를 학습할 수 있다. 기계학습처리부(284)는 사용자의 유산소 운동기구의 운동프로그램 기록을 학습할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 운동가이드처리부(286)는 기계학습처리부(284)의 학습결과를 기초로 사용자가 운동프로그램을 수행하는 동안 검출된 목표심박수에 도달한 구간의 운동속도 또는 운동부하 정보를 분석한다. 그리고, 분석된 데이터를 이용하여 기존에 제공하던 운동프로그램을 사용자가 유산소운동기구를 다시 이용할 때 제공할 운동프로그램으로 자동으로 재설정할 수 있다. 재설정한 운동프로그램은 운동가이드부(260)에 제공할 수 있다.
운동가이드처리부(286)는 또한 사용자가 운동프로그램을 수행하는 동안 입력받은 사용자가 유산소운동기구의 입력인터페이스를 이용하여 운동 속도 또는 운동부하를 조정한 사용자입력을 더 이용할 수 있다. 이 경우, 운동가이드처리부(286)는 사용자 심박수 그래프 분석을 통해 자동으로 재설정된 운동프로그램에 사용자입력 정보를 추가로 반영할 수 있다. 이 경우, 사용자입력에 따라 변경된 운동속도 또는 운동부하에 대응하는 목표심박수로 기존에 설정된 목표심박수를 조정할 수 있다. 그리고 조정된 목표심박수에 기초하여 변경된 운동프로그램을 운동가이드부(260)에 제공할 수 있다.
또한 운동가이드처리부(286)는 사용자가 운동프로그램을 수행하는 동안 또는 운동프로그램을 종료한 후 사용자로부터 수신한 운동자각도 정보를 더 반영하여 운동프로그램을 조정할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

Claims (15)

  1. 유산소운동기구의 운동프로그램을 제공하는 운동가이드부;
    상기 유산소운동기구에서 사용자가 상기 운동프로그램을 수행하는 동안 상기 목표심박수에 도달한 구간의 운동속도 또는 운동부하 정보를 검출하는 피드백부;및
    상기 피드백부로부터 수신한 상기 목표심박수에 도달한 구간의 운동속도 또는 운동부하 정보를 기초로 사용자가 상기 유산소운동기구를 다시 이용할 때 제공할 상기 운동프로그램을 재설정하여 상기 운동가이드부에 제공하는 AI조정부;를 포함하고, 상기 운동프로그램은 상기 목표심박수에 기초하여 생성되고, 운동시간별 운동속도 또는 운동부하 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 AI운동가이드장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    사용자에게 상기 운동가이드부에서 제공한 운동프로그램에 대한 운동강도에 대한 설문결과를 수신하는 설문부;를 더 포함하고, 상기 AI조정부는 상기 설문결과를 참고하여 재설정된 운동프로그램을 추가로 조정하는 것을 특징으로 하는 AI운동가이드장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 운동프로그램을 수행하는 중 사용자가 유산소운동기구의 입력인터페이스를 이용하여 운동속도 또는 운동부하를 변경한 사용자입력을 검출하는 사용자피드백부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 AI운동가이드장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 AI조정부는
    상기 사용자입력에 따라 상기 운동프로그램을 추가로 조정하는 것을 특징으로 하는 AI운동가이드장치.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 AI조정부는
    상기 사용자입력에 따라 변경된 운동속도 또는 운동부하에 대응하는 목표심박수로 상기 목표심박수를 조정하고, 상기 운동가이드부는 사용자가 상기 유산소운동기구를 다시 이용할 때 조정된 목표심박수에 기초하여 변경된 운동프로그램을 제공하는 것을 특징으로 하는 AI운동가이드장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 운동가이드부는 상기 목표심박수에 도달할 때까지 운동속도 또는 운동부하를 증가시키고, 상기 목표심박수에서 벗어나는 경우 운동속도 또는 운동부하를 감소시키도록 제1 운동프로그램을 생성하는 것을 특징으로 하는 AI운동가이드장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 AI조정부는
    상기 피드백부로부터 수신한 상기 목표심박수에 도달한 구간의 운동속도 또는 운동부하 정보를 기초로 상기 제 1 운동프로그램을 제 2 운동프로그램으로 재설정하고, 상기 운동가이드부는 사용자가 상기 유산소운동기구를 다시 이용할 때 상기 제 2 운동프로그램을 제공하는 것을 특징으로 하는 AI운동가이드장치.
  8. 운동가이드부에서 유산소운동기구의 운동프로그램을 제공하는 단계;
    피드백부에서 상기 유산소운동기구에서 사용자가 상기 운동프로그램을 수행하는 동안 상기 목표심박수에 도달한 구간의 운동속도 또는 운동부하 정보를 검출하는 단계;및
    AI조정부에서 상기 피드백부로부터 수신한 상기 목표심박수에 도달한 구간의 운동속도 또는 운동부하 정보를 기초로 사용자가 상기 유산소운동기구를 다시 이용할 때 제공할 상기 운동프로그램을 재설정하여 상기 운동가이드부에 제공하는 단계;를 더 포함하고, 상기 운동프로그램은 상기 목표심박수에 기초하여 생성되고, 운동시간별 운동속도 또는 운동부하 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 AI운동가이드방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    설문부에서 상기 운동가이드부에서 제공한 운동프로그램에 대한 운동강도에 대한 설문결과를 수신하는 단계;를 더 포함하고, 상기 AI조정부는 상기 설문결과를 참고하여 재설정된 운동프로그램을 추가로 조정하는 것을 특징으로 하는 AI운동가이드방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    사용자피드백부에서 상기 운동프로그램을 수행하는 중 사용자가 유산소운동기구의 입력인터페이스를 이용하여 운동속도 또는 운동부하를 변경한 사용자입력을 검출하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 AI운동가이드방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 AI조정부는
    상기 사용자입력에 따라 상기 운동프로그램을 추가로 조정하는 것을 특징으로 하는 AI운동가이드방법.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 AI조정부는
    상기 사용자입력에 따라 변경된 운동속도 또는 운동부하에 대응하는 목표심박수로 상기 목표심박수를 조정하고, 상기 운동가이드부는 사용자가 상기 유산소운동기구를 다시 이용할 때 조정된 목표심박수에 기초하여 변경된 운동프로그램을 제공하는 것을 특징으로 하는 AI운동가이드방법.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 운동가이드부는 상기 목표심박수에 도달할 때까지 운동속도 또는 운동부하를 증가시키고, 상기 목표심박수에서 벗어나는 경우 운동속도 또는 운동부하를 감소시키도록 제1 운동프로그램을 생성하는 것을 특징으로 하는 AI운동가이드방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 AI조정부는
    상기 피드백부로부터 수신한 상기 목표심박수에 도달한 구간의 운동속도 또는 운동부하 정보를 기초로 상기 제1 운동프로그램을 제 2 운동프로그램으로 재설정하고, 상기 운동가이드부는 사용자가 상기 유산소운동기구를 다시 이용할 때 상기 제 2 운동프로그램을 제공하는 것을 특징으로 하는 AI운동가이드방법.
  15. 컴퓨터-판독가능 기록매체로서,
    상기 컴퓨터-판독가능 기록매체는, 컴퓨팅 장치로 하여금 이하의 AI운동가이드방법의 단계들을 수행하도록 하는 명령들을 저장하며, 상기 단계들은:
    운동가이드부에서 유산소운동기구의 운동프로그램을 제공하는 단계;
    피드백부에서 상기 유산소운동기구에서 사용자가 상기 운동프로그램을 수행하는 동안 상기 목표심박수에 도달한 구간의 운동속도 또는 운동부하 정보를 검출하는 단계;및
    AI조정부에서 상기 피드백부로부터 수신한 상기 목표심박수에 도달한 구간의 운동속도 또는 운동부하 정보를 기초로 사용자가 상기 유산소운동기구를 다시 이용할 때 제공할 상기 운동프로그램을 재설정하여 상기 운동가이드부에 제공하는 단계;를 더 포함하고, 상기 운동프로그램은 상기 목표심박수에 기초하여 생성되고, 운동시간별 운동속도 또는 운동부하 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터-판독가능 기록매체.
PCT/KR2022/021533 2021-12-28 2022-12-28 Ai운동가이드장치 및 방법 WO2023128621A1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20210190362 2021-12-28
KR10-2021-0190362 2021-12-28
KR10-2022-0187487 2022-12-28
KR1020220187487A KR20230100694A (ko) 2021-12-28 2022-12-28 Ai운동가이드장치 및 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023128621A1 true WO2023128621A1 (ko) 2023-07-06

Family

ID=86999590

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2022/021533 WO2023128621A1 (ko) 2021-12-28 2022-12-28 Ai운동가이드장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2023128621A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020065253A (ko) * 2001-02-06 2002-08-13 주식회사 세우시스템 인공지능형 운동기구 제어시스템 및 방법
KR20140017721A (ko) * 2012-07-31 2014-02-12 한국생산기술연구원 유산소 운동기구 운동부하의 설정 및 설정된 운동부하에 따라 운동하는 운동자의 에너지 소모량 측정 장치 및 방법
US20150343264A1 (en) * 2011-11-15 2015-12-03 Icon Health & Fitness, Inc. Heart Rate Based Training System
KR101647815B1 (ko) * 2015-12-21 2016-08-11 (주)헬스원 트레드밀 및 운동 기구 시스템
KR20210123012A (ko) * 2020-04-02 2021-10-13 주식회사 베스트오브코리아 대화형 개인 맞춤 필라테스 트레이닝 시스템 및 그 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020065253A (ko) * 2001-02-06 2002-08-13 주식회사 세우시스템 인공지능형 운동기구 제어시스템 및 방법
US20150343264A1 (en) * 2011-11-15 2015-12-03 Icon Health & Fitness, Inc. Heart Rate Based Training System
KR20140017721A (ko) * 2012-07-31 2014-02-12 한국생산기술연구원 유산소 운동기구 운동부하의 설정 및 설정된 운동부하에 따라 운동하는 운동자의 에너지 소모량 측정 장치 및 방법
KR101647815B1 (ko) * 2015-12-21 2016-08-11 (주)헬스원 트레드밀 및 운동 기구 시스템
KR20210123012A (ko) * 2020-04-02 2021-10-13 주식회사 베스트오브코리아 대화형 개인 맞춤 필라테스 트레이닝 시스템 및 그 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2020222626A1 (ko) 근전도 측정을 통한 근육 피로도 분석 방법 및 이를 수행하는 웨어러블 디바이스
WO2011025075A1 (ko) 운동 처방 시스템
WO2018012770A1 (ko) 근전도 센서를 이용한 운동 관리 방법 및 시스템
KR101999748B1 (ko) IoT 운동기구, 운동지도시스템, 및 이를 이용한 운동지도방법
WO2013122327A1 (ko) 가속도 센서를 이용한 체력검사 시스템
WO2012165719A1 (ko) 사용자 심리지수에 기초한 조언 추천 시스템
WO2015199258A1 (ko) 진단모델 생성 시스템 및 방법
WO2021040373A1 (ko) 복합적 스트레스 지수에 기반한 스트레스 관리 방법
KR102275175B1 (ko) IoT 기술을 활용하여 모든 피트니스 기구에 연동되는 장착형 스마트 짐 통합 솔루션 장치와 그 운영 방법
Radhakrishnan et al. ERICA: enabling real-time mistake detection & corrective feedback for free-weights exercises
Karolus et al. Facilitating bodily insights using electromyography-based biofeedback during physical activity
WO2016017968A1 (ko) 운동 관리 시스템
WO2023128621A1 (ko) Ai운동가이드장치 및 방법
WO2015064837A1 (ko) 스포츠 적합성 분석 방법
WO2014104463A1 (ko) 네츄럴 인터렉션 기반의 건강 및 재활 장치
WO2012115294A1 (ko) 생체 감성 지표 및 상황 정보로부터 학습 집중도에 관련된 학습 감성 지표를 생성하기 위한 유비쿼터스-러닝용 미들웨어 장치
WO2021201353A1 (ko) 통증 분석 장치
WO2024025378A1 (ko) 근전도 기반 실시간 근활성도 및 근피로도 측정 방법 및 시스템
WO2020101278A1 (ko) 게임 기반 온라인 인지 테스트 시스템 및 방법
WO2017217567A1 (ko) 피트니스 모니터링 시스템
WO2021241920A1 (ko) 피트니스 센터 내 운동 지도 서비스 및 시스템
WO2023128612A1 (ko) Ai운동가이드장치 및 방법
WO2023128515A1 (ko) Ai운동시퀀스제공장치 및 방법
KR20230100694A (ko) Ai운동가이드장치 및 방법
WO2013055184A1 (ko) 엑스엠엘 기반 웰빙 지수 프레임워크 및 웰빙 지수 산출 방법

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22916762

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1