초록 ▼

본 발명은 3차원 모션 센서를 사용하지 않고 섬유센서를 이용하여 실시간으로 피트니스 또는 웨이트 트레이닝 자세를 분석하고 잘못된 자세의 교정을 수행하는 장치 및 방법을 제안한다. 이를 위해 본 발명에서는 운동자 신체의 여러 관절부위, 흉부, 발바닥 등에 착용 또는 부착된 섬유센서를 통하여 운동시(피트니스, 웨이트 트레이닝 등) 실시간으로 운동자세 데이터를 취득하여 동작을 구분하고 구분된 동작에 대한 정확도를 계산하여 피드백을 제공함으로써 개인별 맞춤형의 운동자세 교정 서비스를 제공한다. 신체의 각 관절부위에 착용 또는 부착하는 섬유

본 발명은 3차원 모션 센서를 사용하지 않고 섬유센서를 이용하여 실시간으로 피트니스 또는 웨이트 트레이닝 자세를 분석하고 잘못된 자세의 교정을 수행하는 장치 및 방법을 제안한다. 이를 위해 본 발명에서는 운동자 신체의 여러 관절부위, 흉부, 발바닥 등에 착용 또는 부착된 섬유센서를 통하여 운동시(피트니스, 웨이트 트레이닝 등) 실시간으로 운동자세 데이터를 취득하여 동작을 구분하고 구분된 동작에 대한 정확도를 계산하여 피드백을 제공함으로써 개인별 맞춤형의 운동자세 교정 서비스를 제공한다. 신체의 각 관절부위에 착용 또는 부착하는 섬유센서는 전도성 섬유를 이용하여 개발된 스트레인 센서, 호흡센서, 및 압력센서의 형태로 구현되며, 이들 센서를 이용하여 운동복이나 밴드, 벨트 등의 용품을 제작한다. 실시간으로 취득하는 운동자세 데이터는 상기와 같이 제작된 운동복이나 용품을 착용한 관절의 굽힘, 흉부의 호흡 동작, 체중에 의한 압력에 관한 정보로부터 취득할 수 있으며, 동작의 정확도 계산은 취득된 운동자세 데이터와 운동 전문가의 표준 동작과의 비교 분석을 통해 계산할 수 있다.

대표청구항 ▼

사용자 신체의 관절 굽힘부에 부착되어 해당 관절의 굽힘 정도를 감지하는 스트레인 센서와, 사용자 신체의 흉부에 부착되어 사용자 호흡시의 흉부의 움직임을 감지하는 호흡센서와, 사용자 신체의 발바닥에 부착되어 사용자의 체중에 의한 압력 하중을 감지하는 압력센서가 직조된 전자섬유기술 기반의 섬유센서, 사용자의 신체에 착용되며, 상기 섬유센서로부터 수신된 상기 사용자의 관절 굽힘 정도, 호흡시의 흉부 움직임, 및 압력 하중에 따른 상기 각 섬유센서의 길이 변화를 전압값으로 변환하여 운동자세 데이터를 생성하고 이 운동자세 데이터를 실시간으로

사용자 신체의 관절 굽힘부에 부착되어 해당 관절의 굽힘 정도를 감지하는 스트레인 센서와, 사용자 신체의 흉부에 부착되어 사용자 호흡시의 흉부의 움직임을 감지하는 호흡센서와, 사용자 신체의 발바닥에 부착되어 사용자의 체중에 의한 압력 하중을 감지하는 압력센서가 직조된 전자섬유기술 기반의 섬유센서, 사용자의 신체에 착용되며, 상기 섬유센서로부터 수신된 상기 사용자의 관절 굽힘 정도, 호흡시의 흉부 움직임, 및 압력 하중에 따른 상기 각 섬유센서의 길이 변화를 전압값으로 변환하여 운동자세 데이터를 생성하고 이 운동자세 데이터를 실시간으로 전송하는 센서모듈, 상기 센서모듈로부터 운동자세 데이터를 수신하여 상기 운동자세 데이터를 분석하여 운동전문가의 기준 데이터와 비교하여 사용자의 운동자세의 정확도를 추정하여 정확도 신호를 출력하는 서버, 상기 센서모듈과 상기 서버 사이에 위치하며, 상기 센서모듈로부터 수신한 운동자세 데이터를 Pub/Sub 통신에 기반하여 상기 서버로 전달하여 사용자의 운동자세 정확도를 추정하도록 하며, 상기 서버가 보낸 정확도 신호를 받아서 사용자에게 표시해줘 모니터링할 수 있도록 하는 모바일장치를 포함하되,상기 센서모듈은, 상기 각 섬유센서의 길이 변화를 전압값으로 변환하기 위한 수단;상기 변환된 전압값을 신호증폭 및 AD 변환하는 수단; 상기 섬유 센서들의 샘플링 기능 및 상기 AD 변환 수단의 샘플링 기능을 제어하며, 상기 전압값으로부터 운동자세 데이터 신호를 생성하는 MCU;MCU의 제어하에 상기 운동자세 데이터 신호를 무선 신호로 송출하는 BLE 모듈; 및외부로부터 전송된 RESTfull 신호를 수신하여 사용자에게 빛 또는 진동을 제공하는 액추에이터를 추가로 포함하며, 상기 모바일장치는 센서모듈에서 송출된 무선 운동자세 데이터 신호를 서버로 보내주기 위한 MQTT 클라이언트; 서버가 보낸 RESTfull 신호를 받아서 자체적으로 표시하는 사용자 디스플레이; 및 서버가 보낸 RESTfull 신호를 상기 센서모듈의 액추에이터로 전송하는 수단을 추가로 포함하며, 상기 서버는, 상기 모바일장치와의 통신을 위한 MQTT 클라이언트; MQTT 클라이언트를 통해 센서모듈로부터 받은 센서신호를 다수 사용자의 센서신호 분석, 데이터 처리, 빅데이터 구성에 활용하기 위하여 로데이터(raw data)로 저장하는 센서 DB; 피트니스 전문가의 운동 관련 기준데이터가 저장되며, 프로세스 수행시에 피트니스 종류별 데이터와 분석결과 데이터가 업데이트되는 레프런스 DB; 상기 레프런스 DB를 참조하여 상기 모바일장치로부터 받은 운동자세 데이터를 분석하고 운동자세 정확도를 판단하며, 이와 같이 분석 및 판단된 데이터를 상기 레프런스 DB에 저장하여 업데이트하는 분석엔진; 상기 분석엔진에서 분석된 사용자의 피트니스 운동자세 데이터가 저장되어 업데이트되는 피트니스 DB; 및 상기 분석엔진에서 출력된 분석 결과가 전달되어, 사용자가 상기 모바일장치 또는 외부의 PC 웹서비스 등으로 모니터링할 수 있도록 제공하는 웹서버를 추가로 포함하는, 섬유센서를 이용한 운동자세 분석 장치.