KR20240123110A - An exercise assistance system that can measure and correct exercise posture using a body tracker - Google Patents
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Abstract
본 발명은 바디트래커를 이용하여 운동자세를 측정 및 교정할 수 있는 운동보조 시스템에 관한 것으로서, 사용자의 관절을 기준으로 움직일 수 있도록 형성된 신체부위에 부착할 수 있도록 형성되어 사용자의 신체가 움직이는 위치를 3차원으로 측정할 수 있는 감지부와, 상기 감지부로부터 측정된 정보를 기반으로 운동종류, 운동자세, 운동량을 판단하고, 사전에 입력된 표준 자세와 비교 판단하는 분석부와, 상기 분석부와 유무선으로 통신할 수 있도록 형성되며 상기 분석부를 통해 분석된 사용자의 운동자세와 표준자세를 디스플레이로 출력하여 사용자의 운동자세를 교정할 수 있도록 지도하는 단말기를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an exercise assistance system capable of measuring and correcting exercise posture using a body tracker, and is characterized by including: a detection unit that is formed to be attachable to a body part formed to be able to move based on the user's joints and to measure the position where the user's body moves in three dimensions; an analysis unit that determines the type of exercise, exercise posture, and exercise amount based on information measured by the detection unit and compares and determines it with a standard posture input in advance; and a terminal that is formed to be able to communicate with the analysis unit with or without wires and outputs the user's exercise posture and standard posture analyzed by the analysis unit to a display to guide correction of the user's exercise posture.
Description
본 발명은 바디트래커를 이용하여 운동 자세를 측정 및 교정할 수 있는 운동보조 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지정된 운동을 수행할 때 해당 운동의 자세를 3차원으로 측정한 후 표준 자세와 비교하여 자세교정을 돕는 바디트래커를 이용하여 운동 자세를 측정 및 교정할 수 있는 운동보조 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an exercise assistance system capable of measuring and correcting exercise posture using a body tracker, and more specifically, to an exercise assistance system capable of measuring and correcting exercise posture using a body tracker that measures the posture of a given exercise in three dimensions when performing a specified exercise and then helps correct the posture by comparing it with a standard posture.
현대인들은 신체 활동의 부족과 불규칙한 식습관 등으로 인하여 자세의 불균형, 비만 등과 같은 성인병이 문제되고 있다. 이에 따라, 건강 및 운동에 대한 관심이 높아지고 있으며, 다양한 운동 기구 또는 운동 시스템이 개발되고 있다.Modern people are suffering from adult diseases such as postural imbalance and obesity due to lack of physical activity and irregular eating habits. Accordingly, interest in health and exercise is increasing, and various exercise equipment or exercise systems are being developed.
필라테스, 에어로빅, 요가와 같은 운동은 별도의 기구 없이 신체의 하중을 이용한 자세와 반복된 동작으로 근육을 수축, 이완시키는 스포츠 운동이다. 이는 웨이트 트레이닝과 다르게 근육을 크게 손상시키지 않으므로, 큰 통증 없이 근육을 강화할 수 있는 특징이 있어 남녀노소 누구에게나 적합한 운동방식으로 알려져 있다.Exercises such as Pilates, aerobics, and yoga are sports exercises that contract and relax muscles through postures and repeated movements using the weight of the body without separate equipment. Unlike weight training, it does not cause significant damage to muscles, so it is known as an exercise method suitable for anyone regardless of age or gender, as it has the characteristic of strengthening muscles without much pain.
종래의 경우, 이러한 운동들은 체육관에서 헬스 트레이너의 지도 아래 이루어지거나 동영상을 통해 가정이나 직장에서 동작을 보면서 따라 하는 형태로 운동을 하고 있다. 필라테스, 피트니스와 같이 신체를 이용한 근력 운동은 그 부하가 약하기는 하나 정해진 횟수를 정확한 동작으로 반복 수행하는 것은 여성이나 운동 초보자들에게 매우 어려운 일이다.In the past, these exercises were performed under the guidance of a health trainer at the gym, or by watching videos and following the movements at home or at work. Strength training using the body, such as Pilates and fitness, is a light load, but repeating the movements correctly for a set number of times is very difficult for women or beginners.
퍼스널 트레이닝과 같이 트레이너가 피교육자의 자세 및 횟수를 직접 교정해주면서 같이 운동하는 경우, 그 효과가 뛰어나기 때문에 운동이 익숙하지 않은 사람들은 체육관을 찾게 된다. 트레이너 없이 피교육자 홀로 운동을 하게 될 경우, 체육관에서 또는 가정에서 정해진 운동을 연속 동작으로 수행한다 하여도 자세가 흐트러지기 쉽고 정해진 횟수를 채우기가 어려워 효과를 못보고 중단하는 사례가 많다.When a trainer directly corrects the trainee's posture and number of repetitions, such as in personal training, and they exercise together, the effect is so great that people who are not used to exercising go to the gym. When the trainee exercises alone without a trainer, even if they perform the prescribed exercises in a gym or at home as a series of movements, it is easy for their posture to become messed up and it is difficult to complete the prescribed number of repetitions, so there are many cases where they stop without seeing the effect.
헬스 트레이너의 지도 아래 체육관에서 강습을 받는 것이 운동의 효율상 바람직하나, 강습비의 부담과 체육관까지 가야하는 번거로움 때문에 바쁜 현대인들에게는 여의치 않다. 가정에서 모니터를 보며 운동을 하는 경우, 동작의 부정확함, 운동의 어려움 등에 의해서 피교육자가 쉽게 포기하는 경향이 있다.Although it is desirable to receive training at a gym under the guidance of a health trainer for the efficiency of exercise, it is not feasible for busy modern people due to the burden of training fees and the inconvenience of having to go to the gym. When exercising at home while looking at a monitor, there is a tendency for the trainee to easily give up due to inaccurate movements and difficulty in exercising.
이를 위해서는 피교육자의 운동자세를 판단하여 동작의 정확도 및 횟수를 전달할 수 있는 착용형 장치(Wearable Device)가 요구되고 있으나 종래의 헬스케어 웨어러블 디바이스는 카메라를 이용한 모션인식이 주를 이루고 있다.To this end, a wearable device that can judge the exercise posture of the trainee and transmit the accuracy and number of movements is required, but existing healthcare wearable devices mainly use motion recognition using cameras.
그러나 종래 기술의 경우 카메라를 사용자가 직접 세팅해야 하고, 공간의 제약에 있어 공공장소에서 사용하기 어려운 문제점이 있으며, 카메라의 촬영각도가 한정적이기 때문에 사용자의 운동자세를 명확하게 검출하기 어렵다는 문제점이 있었다.However, in the case of conventional technology, there was a problem that the user had to set up the camera himself, it was difficult to use in public places due to space constraints, and it was difficult to clearly detect the user's movement posture because the camera's shooting angle was limited.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 별도로 설치할 필요 없이 옷을 착용한 상태에서 운동을 수행하면 사용자의 자세를 검출하여 올바른 자세로 유도할 수 있는 바디트래커를 이용하여 운동 자세를 측정 및 교정할 수 있는 운동보조 시스템을 제공하는 것이다.The purpose of the present invention to solve the above problems is to provide an exercise assistance system that can measure and correct exercise posture by using a body tracker that can detect the user's posture and guide the user to the correct posture when exercising while wearing clothes without the need for separate installation.
또한 본 발명의 다른 목적은 운동 자세를 관절 단위로 분해하여 세부적으로 표현할 수 있어 사용자의 운동자세를 표준자세와 비교하여 자세 교정을 위한 가이드를 제공할 수 있는 바디트래커를 이용하여 운동자세를 측정 및 교정할 수 있는 운동보조 시스템을 제공하는 것이다.In addition, another purpose of the present invention is to provide an exercise assistance system capable of measuring and correcting exercise posture using a body tracker that can decompose exercise posture into joint units and express it in detail, thereby providing a guide for posture correction by comparing the user's exercise posture with a standard posture.
또한 본 발명의 다른 목적은 사용자의 자세가 불량한 경우 이를 안내하도록 함으로써 자세 불량에 의한 신체 손상을 방지할 수 있는 바디트래커를 이용하여 운동자세를 측정 및 교정할 수 있는 운동보조 시스템을 제공하는 것이다.In addition, another purpose of the present invention is to provide an exercise assistance system that can measure and correct exercise posture using a body tracker, thereby preventing damage to the body due to poor posture by guiding the user when his or her posture is poor.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바디트래커를 이용하여 운동자세를 측정 및 교정할 수 있는 운동보조 시스템은 사용자의 관절을 기준으로 움직일 수 있도록 형성된 신체부위에 부착할 수 있도록 형성되어 사용자의 신체가 움직이는 위치를 3차원으로 측정할 수 있는 감지부와, 상기 감지부로부터 측정된 정보를 기반으로 운동종류, 운동자세, 운동량을 판단하고, 사전에 입력된 표준 자세와 비교 판단하는 분석부와, 상기 분석부와 유무선으로 통신할 수 있도록 형성되며 상기 분석부를 통해 분석된 사용자의 운동자세와 표준자세를 디스플레이로 출력하여 사용자의 운동자세를 교정할 수 있도록 지도하는 단말기를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problem, the exercise assistance system capable of measuring and correcting exercise posture using the body tracker of the present invention is characterized by including a detection unit that can be attached to a body part formed to be able to move based on the user's joints and can measure the position where the user's body moves in three dimensions, an analysis unit that determines the type of exercise, exercise posture, and exercise amount based on the information measured by the detection unit and compares and determines it with a standard posture input in advance, and a terminal that is formed to be able to communicate with the analysis unit with or without wires and outputs the user's exercise posture and standard posture analyzed by the analysis unit to a display to guide correction of the user's exercise posture.
또한 본 발명의 바디트래커를 이용하여 운동자세를 측정 및 교정할 수 있는 운동보조 시스템의 상기 감지부는 사용자의 자세를 측정하기 위해 손등, 전완, 삼두, 두부, 등, 허벅지, 정강이, 발등 중 어느 하나 이상에 각각 형성되어 자세를 측정하는 다수 개의 센서와, 상기 센서에서 취득된 정보를 수집하여 상기 분석부로 전송할 수 있도록 형성되는 허브를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the sensing unit of the exercise assistance system capable of measuring and correcting exercise posture using the body tracker of the present invention is characterized by including a plurality of sensors formed on at least one of the back of the hand, forearm, triceps, head, back, thigh, shin, and instep to measure the user's posture, and a hub formed to collect information acquired from the sensors and transmit it to the analysis unit.
또한 본 발명의 바디트래커를 이용하여 운동자세를 측정 및 교정할 수 있는 운동보조 시스템의 상기 감지부는 사용자가 착용할 수 있도록 웨어러블 형태로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the sensing unit of the exercise assistance system capable of measuring and correcting exercise posture using the body tracker of the present invention is characterized in that it is configured in a wearable form so that the user can wear it.
또한 본 발명의 바디트래커를 이용하여 운동자세를 측정 및 교정할 수 있는 운동보조 시스템의 상기 분석부는 상기 감지부로부터 측정된 가속도계, 각운동량, 자기력계를 3차원 모델링으로 변환하여 상기 단말기를 통해 자세를 확인할 수 있도록 출력하고, 표준자세를 사용자의 운동자세에 겹쳐 출력하여 운동자세를 비교할 수 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the analysis unit of the exercise assistance system capable of measuring and correcting exercise posture using the body tracker of the present invention converts the accelerometer, angular momentum, and magnetometer measured from the detection unit into a three-dimensional model and outputs it so that the posture can be confirmed through the terminal, and outputs a standard posture by overlaying it on the user's exercise posture so that the exercise posture can be compared.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 바디트래커를 이용하여 운동자세를 측정 및 교정할 수 있는 운동보조 시스템에 의하면, 별도로 설치할 필요 없이 옷을 착용한 상태에서 운동을 수행하면 사용자의 자세를 검출하여 올바른 자세로 유도할 수 있는 바디트래커를 이용하여 운동자세를 측정 및 교정할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the exercise assistance system capable of measuring and correcting exercise posture using a body tracker according to the present invention, there is an effect of being able to measure and correct exercise posture using a body tracker that can detect the user's posture and guide the user to the correct posture when exercising while wearing clothes without the need for separate installation.
또한 본 발명에 따른 바디트래커를 이용하여 운동자세를 측정 및 교정할 수 있는 운동보조 시스템에 의하면, 운동자세를 관절 단위로 분해하여 세부적으로 표현할 수 있어 사용자의 운동자세를 표준자세와 비교하여 자세 교정을 위한 가이드를 제공할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the exercise assistance system capable of measuring and correcting exercise posture using a body tracker according to the present invention, the exercise posture can be decomposed into joint units and expressed in detail, so that the user's exercise posture can be compared with a standard posture to provide a guide for posture correction.
또한 본 발명에 따른 바디트래커를 이용하여 운동자세를 측정 및 교정할 수 있는 운동보조 시스템에 의하면, 사용자의 자세가 불량한 경우 이를 안내하도록 함으로써 자세 불량에 의한 신체 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the exercise assistance system capable of measuring and correcting exercise posture using a body tracker according to the present invention, there is an effect of preventing damage to the body caused by poor posture by providing guidance when the user's posture is poor.
도 1은 본 발명에 따른 바디트래커를 이용하여 운동자세를 측정 및 교정할 수 있는 운동보조 시스템의 구성을 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 바디트래커를 이용하여 운동자세를 측정 및 교정할 수 있는 운동보조 시스템이 자세를 분석하는 모습을 나타낸 예시도.Figure 1 is an exemplary diagram showing the configuration of an exercise assistance system capable of measuring and correcting exercise posture using a body tracker according to the present invention.
FIG. 2 is an exemplary diagram showing an exercise assistance system capable of measuring and correcting exercise posture using a body tracker according to the present invention analyzing posture.
본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 이하에서 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.The specific features and advantages of the present invention are described in detail below with reference to the attached drawings. If it is determined that a detailed description of the functions and configurations related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
본 발명은 바디트래커를 이용하여 운동자세를 측정 및 교정할 수 있는 운동보조 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지정된 운동을 수행할 때 해당 운동의 자세를 3차원으로 측정한 후 표준 자세와 비교하여 자세교정을 돕는 바디트래커를 이용하여 운동자세를 측정 및 교정할 수 있는 운동보조 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an exercise assistance system capable of measuring and correcting exercise posture using a body tracker, and more specifically, to an exercise assistance system capable of measuring and correcting exercise posture using a body tracker that measures the posture of a given exercise in three dimensions when performing a specified exercise and then helps correct the posture by comparing it with a standard posture.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참고로 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
도 1은 본 발명에 따른 바디트래커를 이용하여 운동자세를 측정 및 교정할 수 있는 운동보조 시스템의 구성을 나타낸 예시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 바디트래커를 이용하여 운동자세를 측정 및 교정할 수 있는 운동보조 시스템이 자세를 분석하는 모습을 나타낸 예시도이다.FIG. 1 is an exemplary diagram showing the configuration of an exercise assistance system capable of measuring and correcting exercise posture using a body tracker according to the present invention, and FIG. 2 is an exemplary diagram showing an exercise assistance system capable of measuring and correcting exercise posture using a body tracker according to the present invention analyzing posture.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 바디트래커를 이용하여 운동자세를 측정 및 교정할 수 있는 운동보조 시스템은 사용자의 관절을 기준으로 움직일 수 있도록 형성된 신체부위에 부착할 수 있도록 형성되어 사용자의 신체가 움직이는 위치를 3차원으로 측정할 수 있는 감지부(100)와, 감지부(100)로부터 측정된 정보를 기반으로 운동종류, 운동자세, 운동량을 판단하고, 사전에 입력된 표준 자세와 비교 판단하는 분석부(200)와, 분석부(200)와 유무선으로 통신할 수 있도록 형성되며 분석부(200)를 통해 분석된 사용자의 운동자세와 표준자세를 디스플레이(310)로 출력하여 사용자의 운동자세를 교정할 수 있도록 지도하는 단말기(300)를 포함하는 것을 특징으로 한다.As illustrated in FIGS. 1 and 2, an exercise assistance system capable of measuring and correcting exercise posture using a body tracker according to the present invention is characterized by including: a detection unit (100) configured to be attached to a body part formed to be able to move based on the user's joints and to measure the position where the user's body moves in three dimensions; an analysis unit (200) configured to determine the type of exercise, exercise posture, and exercise amount based on information measured by the detection unit (100) and to compare and determine the same with a standard posture input in advance; and a terminal (300) configured to be able to communicate with the analysis unit (200) with or without wires and to output the user's exercise posture and standard posture analyzed by the analysis unit (200) to a display (310) to guide correction of the user's exercise posture.
또한 감지부(100)는 사용자의 자세를 측정하기 위해 손등, 전완, 삼두, 두부, 등, 허벅지, 정강이, 발등 중 어느 하나 이상에 각각 형성되어 자세를 측정하는 다수 개의 센서(110)와, 센서(110)에서 취득된 정보를 수집하여 분석부(200)로 전송할 수 있도록 형성되는 허브(120)를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the detection unit (100) is characterized by including a plurality of sensors (110) formed on at least one of the back of the hand, forearm, triceps, head, back, thigh, shin, and instep to measure the user's posture, and a hub (120) formed to collect information acquired from the sensors (110) and transmit it to the analysis unit (200).
또한 감지부(100)는 사용자가 착용할 수 있도록 웨어러블 형태로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the detection unit (100) is characterized by being configured in a wearable form so that the user can wear it.
또한 분석부(200)는 감지부(100)로부터 측정된 가속도계, 각운동량, 자기력계를 3차원 모델링으로 변환하여 단말기(300)를 통해 자세를 확인할 수 있도록 출력하고, 표준자세를 사용자의 운동자세에 겹쳐 출력하여 운동자세를 비교할 수 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the analysis unit (200) converts the accelerometer, angular momentum, and magnetometer measured from the detection unit (100) into a three-dimensional model and outputs it so that the posture can be confirmed through the terminal (300), and is characterized by being able to compare the postures by overlapping the standard posture with the user's exercise posture and outputting it.
감지부(100)는 다수 개의 센서(110)가 사용자의 손등, 전완, 삼두, 두부, 등 위, 등 아래, 허벅지, 정강이, 발등에 각각 분산되어 형성되어 있으며, 주로 관절을 통해 움직이는 신체부위에 형성되어 신체 부위가 움직이는 위치를 확인하기 위해 사용된다.The detection unit (100) is formed by a plurality of sensors (110) distributed on the user's back of the hand, forearm, triceps, head, upper back, lower back, thigh, shin, and instep, and is mainly formed on body parts that move through joints and is used to identify the location where the body part moves.
이때 센서(110)는 가속도계, 각운동량, 자기력계를 이용하여 3차원으로 팔 다리의 움직임 및 동작 상태를 측정할 수 있게 되며, 각각의 센서(110)는 인접한 센서(110)와 서로 연결되어 있어 사용자의 자세가 변화될 때 인접한 센서(110)에서 측정된 정보를 기반으로 측정 값이 보상되면서 사용자의 자세를 정밀하게 검출할 수 있게 된다.At this time, the sensor (110) can measure the movement and operation status of the limbs in three dimensions using an accelerometer, angular momentum, and magnetometer, and each sensor (110) is connected to an adjacent sensor (110), so that when the user's posture changes, the measurement value is compensated based on the information measured by the adjacent sensor (110), and the user's posture can be precisely detected.
또한 감지부(100)에는 허브(120)가 형성되어 있어 각각의 센서(110)에서 측정된 정보는 허브(120)로 전송되고, 측정된 데이터를 파싱한 후 분석부(200)로 전송할 수 있도록 형성되어 있다.In addition, a hub (120) is formed in the detection unit (100), so that information measured from each sensor (110) is transmitted to the hub (120), and the measured data is parsed and then transmitted to the analysis unit (200).
이때 허브(120)에는 별도의 배터리가 내장되어 있어 각각의 센서(110)에 전력을 공급할 수 있는 것이 바람직하며, 허브(120)는 각 센서(110)의 측정값이 전송되는 지연율을 감소시키기 위해 복부 또는 가슴 중앙에 형성되어 있는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the hub (120) has a separate battery built in so as to supply power to each sensor (110), and it is preferable that the hub (120) is formed in the center of the abdomen or chest to reduce the delay rate in transmitting the measurement values of each sensor (110).
또한 감지부(100)는 사용자가 착용할 수 있도록 의복 형태의 웨어러블로 제조되어 있는 것이 바람직하며, 이를 통해 사용자가 운동을 하기 위해 옷을 입으면 감지부(100)에 형성된 다수 개의 센서(110)가 신체 부위에 접촉되어 별도의 조정 없이 자세 측정이 가능하게 된다.In addition, it is preferable that the sensing unit (100) be manufactured as a wearable in the form of clothing that the user can wear, so that when the user puts on the clothing to exercise, a plurality of sensors (110) formed on the sensing unit (100) come into contact with body parts, enabling posture measurement without separate adjustment.
감지부(100)가 웨어러블 형태로 구성되어 있는 경우 상의와 하의가 일체형으로 형성된 슈트로 구성될 수 있으나, 필요에 따라 상의와 하의를 각각 분리시켜 착용할 수 있도록 형성한 후 상의와 하의를 연결하는 연결단자를 통해 각각의 센서(110)가 허브(120)로 데이터를 전송할 수 있도록 구성할 수도 있다.If the sensing unit (100) is configured in a wearable form, it may be configured as a suit in which the upper and lower garments are formed as an integrated unit. However, if necessary, the upper and lower garments may be formed so that they can be worn separately, and then each sensor (110) may transmit data to the hub (120) through a connecting terminal connecting the upper and lower garments.
분석부(200)는 데이터를 처리하기 위해 사용되는 것으로 감지부(100)에 형성된 허브(120)에 일체형으로 형성되어 있어 데이터를 실시간으로 분석하여 사용자의 자세를 3차원 그래픽으로 출력할 수 있게 된다.The analysis unit (200) is used to process data and is formed integrally with the hub (120) formed in the detection unit (100), so that it can analyze data in real time and output the user's posture as a three-dimensional graphic.
필요에 따라 분석부(200)는 감지부(100)와 독립적으로 형성되어 있을 수도 있으며, 이 경우 허브(120)는 별도의 통신모듈이 마련되어 있어 인터넷을 통해 분석부(200)와 무선으로 연결되도록 하는 것이 바람직하다.If necessary, the analysis unit (200) may be formed independently from the detection unit (100), and in this case, it is preferable that the hub (120) be provided with a separate communication module so as to be wirelessly connected to the analysis unit (200) via the Internet.
또한 분석부(200)가 독립적으로 형성되는 경우 보다 많은 데이터 처리가 가능하므로 사용자의 운동자세를 기반으로 운동종류, 운동자세, 운동량을 세부적으로 분석할 수 있게 된다.In addition, if the analysis unit (200) is formed independently, more data processing is possible, so that the type of exercise, exercise posture, and exercise amount can be analyzed in detail based on the user's exercise posture.
이때 허브(120)가 무선통신을 통해 분석부(200)와 통신이 되지 않는 경우 허브(120)는 내부 메모리에 측정 데이터를 저장한 후 무선 통신을 통해 분석부(200)와 연결되면 측정된 데이터를 전송하도록 형성되는 것이 바람직하다.At this time, if the hub (120) does not communicate with the analysis unit (200) via wireless communication, it is preferable that the hub (120) be configured to store the measured data in the internal memory and then transmit the measured data when connected to the analysis unit (200) via wireless communication.
분석부(200)는 각각의 센서(110)로부터 전송되는 신체 부위의 움직임을 도 2와 같이 3차원 모델링으로 변환하여 출력할 수 있게 되며, 출력된 3차원 모델링은 운동자세를 수행할 때의 움직임이 그대로 표현되도록 구성되어 있어 사용자가 단말기(300)를 통해 운동자세를 확인할 수 있게 된다.The analysis unit (200) can convert the movement of a body part transmitted from each sensor (110) into a three-dimensional model as shown in Fig. 2 and output it. The output three-dimensional model is configured to express the movement as it is when performing an exercise posture, so that the user can check the exercise posture through the terminal (300).
또한 분석부(200)에는 올바른 자세로 운동할 수 있도록 운동자세를 교정하기 위한 표준자세가 다수 저장되어 있으며, 표준자세는 3차원 모델링으로 출력될 수 있게 되며 운동 종류에 따라 독립적으로 저장되어 있어 사용자의 운동종류에 따라 해당 운동의 표준자세를 단말기(300)를 통해 출력할 수 있게 된다.In addition, the analysis unit (200) stores a number of standard postures for correcting exercise postures so that the user can exercise in the correct posture. The standard postures can be output as 3D modeling and are stored independently according to the type of exercise, so that the standard posture for the corresponding exercise can be output through the terminal (300) according to the user's type of exercise.
단말기(300)는 스마트폰, 태블릿 및 PC를 통해 분석부(200)와 무선통신할 수 있도록 형성되어 있으며, 내부에는 어플리케이션이 내장되어 있어 디스플레이(310)를 통해 분석부(200)로부터 출력된 3차원 모델링을 기반으로 운동자세를 확인할 수 있게 된다.The terminal (300) is configured to be able to communicate wirelessly with the analysis unit (200) via a smartphone, tablet, and PC, and has an application built into it so that the exercise posture can be confirmed based on the 3D modeling output from the analysis unit (200) via the display (310).
이때 분석부(200)는 사용자가 운동을 수행하면서 측정된 운동자세를 출력하고, 자세가 불량하거나 올바르지 않은 자세로 운동하는 경우 표준자세를 함께 출력하여 측정된 운동자세와 표준자세가 어떻게 다른지 표시할 수 있게 된다.At this time, the analysis unit (200) outputs the measured exercise posture while the user is exercising, and if the user is exercising in a bad or incorrect posture, it outputs the standard posture together to display how the measured exercise posture differs from the standard posture.
필요에 따라 분석부(200)는 사용자로부터 측정된 운동자세를 3차원 모델링으로 출력할 때 표준자세의 3차원 모델링이 사용자의 신체 크기에 맞춰 스케일을 조정한 후 겹쳐서 출력하도록 구성될 수 있다.If necessary, the analysis unit (200) may be configured to output a three-dimensional model of a standard posture by adjusting the scale to match the user's body size and then overlapping the three-dimensional model when outputting the exercise posture measured from the user as a three-dimensional model.
이 경우 사용자는 자신의 운동자세와 표준자세를 동시에 비교할 수 있으며 분석부(200)는 표준자세로부터 신체부위의 회동 각도, 속도, 좌우 균형 등을 분석한 후 잘못된 위치를 출력하여 사용자가 쉽게 인식할 수 있도록 구성될 수 있다.In this case, the user can compare his/her exercise posture with the standard posture at the same time, and the analysis unit (200) can be configured to analyze the rotation angle, speed, left-right balance, etc. of the body part from the standard posture and then output the incorrect position so that the user can easily recognize it.
또한 단말기(300)를 통해 운동을 시작하기 전 사용자가 해당 운동의 표준자세를 확인할 수 있게 되며, 표준자세를 보고 따라하도록 유도할 수도 있게 된다.In addition, the user can check the standard posture for the exercise before starting the exercise through the terminal (300), and can also be guided to follow the standard posture.
이때 감지부(100)에는 신체부위를 자극하기 위한 진동자가 다수개가 마련되어 있어 분석부(200)를 통해 운동 중 실시간으로 표준자세와 비교할 수 있게 되며, 표준자세와 불일치하거나 좌우 균형이 맞지 않은 경우 진동자를 통해 해당 부위의 자세를 교정하도록 유도할 수 있게 된다.At this time, the detection unit (100) is provided with a number of vibrators for stimulating body parts, so that the analysis unit (200) can compare the body parts with the standard posture in real time during exercise, and if the body parts do not match the standard posture or are not balanced left and right, the vibrators can be used to induce correction of the posture of the relevant body parts.
이를 통해 고강도 고중량 운동을 수행하는 경우 사용자가 고중량에 의해 자세가 틀어지거나 불량해지는 것을 방지할 수 있게 되며, 무리한 운동을 수행으로 인해 자세가 망가져 신체에 손상이 발생되는 것을 방지할 수 있게 된다.This will prevent users from having distorted or poor posture due to heavy weights when performing high-intensity, high-weight exercises, and will prevent damage to the body due to poor posture caused by performing excessive exercise.
또한 단말기(300)는 분석부(200)를 통해 분석된 운동자세를 전문가와 상의할 수 있도록 연결서비스가 제공될 수 있으며, 운동자세를 3차원 모델링으로 전문가에게 전송함으로써 전문가가 보다 세부적인 분석을 통해 사용자의 운동자세 및 교정방법을 안내할 수 있게 된다.In addition, the terminal (300) can provide a connection service so that the exercise posture analyzed through the analysis unit (200) can be discussed with an expert, and by transmitting the exercise posture to the expert as a 3D model, the expert can provide guidance on the user's exercise posture and correction method through more detailed analysis.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 바디트래커를 이용하여 운동자세를 측정 및 교정할 수 있는 운동보조 시스템에 의하면, 별도로 설치할 필요 없이 옷을 착용한 상태에서 운동을 수행하면 사용자의 자세를 검출하여 올바른 자세로 유도할 수 있고, 운동자세를 관절 단위로 분해하여 세부적으로 표현할 수 있어 사용자의 운동자세를 표준자세와 비교하여 자세 교정을 위한 가이드를 제공할 수 있으며, 사용자의 자세가 불량한 경우 이를 안내하도록 함으로써 자세 불량에 의한 신체 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the exercise assistance system capable of measuring and correcting exercise posture using the body tracker according to the present invention, the user's posture can be detected and the user can be guided to the correct posture by performing exercise while wearing clothes without the need for separate installation, and the exercise posture can be decomposed into joint units and expressed in detail, so that the user's exercise posture can be compared with a standard posture to provide a guide for posture correction, and by providing guidance when the user's posture is bad, there is an effect of preventing body damage caused by bad posture.
이상과 같이 본 발명은, 바람직한 실시 예를 중심으로 설명하였지만 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어야 한다.As described above, the present invention has been described with reference to preferred embodiments, but it will be understood by those skilled in the art that various modifications or variations may be made to the present invention without departing from the technical idea and scope described in the claims of the present invention. Accordingly, the scope of the present invention should be interpreted by the claims, which are described to include such numerous examples of modifications.
100 : 감지부
110 : 센서
120 : 허브
200 : 분석부
300 : 단말기
310 : 디스플레이100 : Detection Unit
110 : Sensor
120 : Hub
200 : Analysis Department
300 : Terminal
310 : Display
Claims (4)
상기 감지부로부터 측정된 정보를 기반으로 운동종류, 운동자세, 운동량을 판단하고, 사전에 입력된 표준 자세와 비교 판단하는 분석부와;
상기 분석부와 유무선으로 통신할 수 있도록 형성되며 상기 분석부를 통해 분석된 사용자의 운동자세와 표준자세를 디스플레이로 출력하여 사용자의 운동자세를 교정할 수 있도록 지도하는 단말기;를 포함하는 것을 특징으로 하는
바디트래커를 이용하여 운동자세를 측정 및 교정할 수 있는 운동보조 시스템.
A sensing unit that is formed so that it can be attached to a body part formed so that it can move based on the user's joints and can measure the position of the user's body movement in three dimensions;
An analysis unit that determines the type of exercise, exercise posture, and exercise amount based on information measured from the above detection unit, and compares it with a standard posture input in advance;
A terminal configured to communicate with the analysis unit wirelessly and wiredly, and outputs the user's exercise posture and standard posture analyzed through the analysis unit on a display to guide the user to correct his/her exercise posture; characterized by including:
An exercise assistance system that can measure and correct exercise posture using a body tracker.
상기 감지부는
사용자의 자세를 측정하기 위해 손등, 전완, 삼두, 두부, 등, 허벅지, 정강이, 발등 중 어느 하나 이상에 각각 형성되어 자세를 측정하는 다수 개의 센서와;
상기 센서에서 취득된 정보를 수집하여 상기 분석부로 전송할 수 있도록 형성되는 허브;를 포함하는 것을 특징으로 하는
바디트래커를 이용하여 운동자세를 측정 및 교정할 수 있는 운동보조 시스템.
In paragraph 1,
The above detection unit
A plurality of sensors each formed on at least one of the back of the hand, forearm, triceps, head, back, thigh, shin, and instep to measure the user's posture;
A hub formed to collect information acquired from the sensor and transmit it to the analysis unit; characterized by including
An exercise assistance system that can measure and correct exercise posture using a body tracker.
상기 감지부는 사용자가 착용할 수 있도록 웨어러블 형태로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는
바디트래커를 이용하여 운동자세를 측정 및 교정할 수 있는 운동보조 시스템.
In paragraph 1,
The above detection unit is characterized by being in a wearable form so that the user can wear it.
An exercise assistance system that can measure and correct exercise posture using a body tracker.
상기 분석부는
상기 감지부로부터 측정된 가속도계, 각운동량, 자기력계를 3차원 모델링으로 변환하여 상기 단말기를 통해 자세를 확인할 수 있도록 출력하고, 표준자세를 사용자의 운동자세에 겹쳐 출력하여 운동자세를 비교할 수 있는 것을 특징으로 하는
바디트래커를 이용하여 운동자세를 측정 및 교정할 수 있는 운동보조 시스템.In paragraph 1,
The above analysis section
The accelerometer, angular momentum, and magnetometer measured from the above detection unit are converted into a 3D model and output so that the posture can be confirmed through the terminal, and the standard posture is output by overlapping it with the user's exercise posture so that the exercise posture can be compared.
An exercise assistance system that can measure and correct exercise posture using a body tracker.
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| KR1020230015648A KR20240123110A (en) | 2023-02-06 | 2023-02-06 | An exercise assistance system that can measure and correct exercise posture using a body tracker |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR101282953B1 (en) | 2011-05-25 | 2013-07-08 | 한국과학기술연구원 | System and Method for coaching the sports motions |
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|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20230206 |
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