KR102074042B1

KR102074042B1 - 신축성 관절센서, 및 그 관절센서를 이용한 트레이닝 시스템

Info

Publication number: KR102074042B1
Application number: KR1020170168357A
Authority: KR
Inventors: 황희선; 박성호; 김종찬
Original assignee: 한국로봇융합연구원
Priority date: 2017-12-08
Filing date: 2017-12-08
Publication date: 2020-02-05
Also published as: KR20190068665A

Abstract

본 발명은 신축성 관절센서, 및 그 관절센서를 이용한 트레이닝 시스템에 대한 것이다. 보다 상세하게는 관절센서에 있어서, 유연기판 상에 구비되며 신축성을 갖는 센서유닛; 일측이 상기 센서유닛의 끝단부와 면접촉되며, 내부에 구비된 전극부가 상기 센서유닛의 끝단과 연결되는 FPCB; 및 상기 센서유닛과 상기 FPCB를 감싸도록 접착되는 유연필름; 포함하는 것을 특징으로 하는 신축성 관절센서에 관한 것이다.

Description

신축성 관절센서, 및 그 관절센서를 이용한 트레이닝 시스템{Flexible joint sensor and training system using joint sensor}

본 발명은 신축성 관절센서, 및 그 관절센서를 이용한 트레이닝 시스템에 대한 것이다. 보다 상세하게는 내구성을 향상시키면서 소형화가 가능한 신축성 관절센서에 관한 것이다.

전자 기기가 소형화 및 경량화됨에 따라서, 신체에 착용한 상태로 이용하는 웨어러블 디바이스가 개발되고 있다. 또한, 다양한 센서가 적용된 웨어러블 디바이스를 이용함으로써 웨어러블 디바이스를 착용한 사용자에 관련된 정보를 획득하기 위한 방법이 연구되고 있다.

이러한 웨어러블 디바이스에 적용되는 센서는 인체의 피부 등에 접촉되어야 하며, 신축성을 가지고 있어야 한다.

또한, 인체의 움직임, 동작을 감지하기 위하여 인체에 가속도 센서, 각속도센서, 관성센서, 자이로 센서 등이 부착되게 된다. 특히 관절각도를 측정하기 위해 신체의 관절(팔꿈치, 무릎, 손목, 발목 등)에 부착되어지는 관절센서는 특히 신축성과 내구성을 확보하여야 한다.

도 1은 종래 신축성 센서의 사진을 도시한 것이고, 도 2는 종래 신축성 센서의 평면도를 도시한 것이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래 신축성 센서(1)는 유연기판(11) 상에 일자 형태이며 신축성을 갖는 센서유닛(3)이 구비되고, 이러한 일자형 센서유닛(3)의 양단에 전극층(2)이 결합되어 구성됨을 알 수 있다.

센서유닛의 양 끝단 각각에 결합되는 전극층(2)에서 저항값을 측정하게 된다. 즉 이러한 신축성 센서(1)가 관절에 부착되는 경우 관절 각도에 따라 저항값이 변화게 되며 이러한 저항 변화값을 기반으로 관절각도를 산출하게 된다.

전도성 신축센서(1)의 제작시 센싱값의 측정이 중요하다. 종래 신축성 센서(1)는 센싱값을 측정하기 위하여 일자형 센서유닛(3) 양 끝단에 점접촉 형태의 점도성 물질을 삽입하여 전극을 생성하며, 양끝단의 저항을 측정하게 된다.

그러나 종래 신축성 센서(1)는 센서유닛(3)과 전극(2) 간 점접촉으로 인하여 센서-전극 간의 강인성이 부족한 문제가 존재한다. 특히 센서유닛(3)은 신축성을 갖고 전극(2)은 신축성이 없어 양 끝단을 장력을 가할 경우 서로 간의 신축성 차이로 단선되는 문제점이 존재한다.

또한 종래 신축성 센서(1)는 ‘―’자형 센서유닛(3)을 적용하므로 센서와 보드 일체형 모듈 제작시 필요 이상으로 크기자 커지는 문제가 존재한다.

따라서 전극부와 센서유닛 간의 내구성을 증대시킬 수 있고, 소형화가 가능한 개선된 신축성 관절센서의 개발이 요구되었다.

대한민국 공개특허 제2017-0058524호 대한민국 등록특허 제2016-0132689호 대한민국 등록특허 제2014-0169342호 미국 공개특허 제2017-0074636호 대한민국 공개특허 10-2016-0097582 대한민국 등록특허 10-1195497

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 일실시예에 따르면, 센서 제작시 센서유닛의 끝단부 측에 FPCB를 삽입하여 센서유닛-FPCB 간 면접촉을 이룰 수 있게 하여 내구성을 형상시킬 수 있고, 센서부의 패턴을 ‘―’자형이 아닌‘U’자형으로 제작하여 전극부의 위치를 사용자가 원하는 방향에 배치할 수 있어 소형화가 가능한 신축성 관절센서를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 일실시예 따르면, 인체에 부착된 신축성 관절센서에서 측정된 측정데이터를 기반으로 운동정보데이터를 생성하고, 운동정보데이터와, 기 저장된 표준운동정보데이터를 비교분석하여 사용자에게 운동가이드 정보를 제공해 줄 수 있는 관절센서를 이용한 트레이닝 시스템을 제공하는데 그 목적을 갖는다.

한편, 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.

본 발명의 제1목적은, 관절센서에 있어서, 유연기판 상에 구비되며 신축성을 갖는 센서유닛; 일측이 상기 센서유닛의 끝단부와 면접촉되며, 내부에 구비된 전극부가 상기 센서유닛의 끝단과 연결되는 FPCB; 및 상기 센서유닛과 상기 FPCB를 감싸도록 접착되는 유연필름; 포함하는 것을 특징으로 하는 신축성 관절센서로서 달성될 수 있다.

그리고 센서유닛은, 복수의 센서부로 구성되며, 상기 센서부 각각은 U자형태를 갖고, 상기 센서부 끝단 각각은 상기 전극부와 연결되며, 상기 센서부의 끝단부 각각은 상기 FPCB와 면접촉되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 센서유닛은, 길이방향이 제1방향으로 배열된 다수의 U자형 센서부로 구성된 제1열 센서부와, 상기 제1방향과 교차되는 제2방향으로 배열된 다수의 U자형 센서부로 구성된 제2열센서부를 포함하며, 상기 제1열 센서부와 상기 제2열 센서부 끝단부 각각은 상기 FPCB와 면접촉되는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고 복수의 상기 전극부 타측 끝단 각각이 연결되며 통신보드와 탈부착 가능한 커넥터를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 제2목적은 관절센서를 이용한 트레이닝 시스템에 있어서, 신체의 관절에 접착되는 앞서 언급한 제1목적에 따른 관절센서; 상기 관절센서에서 측정된 저항값 및 저항변화값인 측정데이터를 수신받는 수신유닛; 상기 수신유닛에서 수신받은 측정데이터를 기반으로 관절각도, 및 운동량에 따른 운동정보데이터를 산출하는 모션인지부; 및 상기 운동정보데이터를 기반으로 운동 동작, 자세를 분석하는 모션분석부를 포함하는 것을 특징으로 하는 신축성 관절센서를 이용한 트레이닝 시스템으로서 달성될 수 있다.

그리고 운동종류에 따른 표준 관절각도, 운동량, 운동자세에 대한 표준 운동정보데이터를 DB화하여 저장하는 데이터베이스를 더 포함하고, 상기 모션분석부는 상기 표준 운동정보데이터와, 측정된 상기 운동정보데이터를 비교분석하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 모션분석부에서 분석된 비교분석데이터를 사용자에게 가이드하는 정보 알림부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고 수신유닛과, 상기 모션인지부와, 상기 모션분석부와, 상기 데이터베이스와, 상기 정보알림부는 사용자 단말기 내에 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 신체에 장착되는 가속도센서, 각속도센서, 및 자이로 센서 중 적어도 어느 하나를 더 포함하고, 상기 모션인지부는 상기 가속도센서, 각속도센서, 상기 자이로 센서에서 측정된 데이터 중 적어도 어느 하나와, 상기 관절센서에서 측정된 데이터를 수신하여 상기 운동정보데이터를 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고 측정된 상기 운동정보데이터와 상기 표준운동정보데이터, 및 상기 비교분석데이터를 지시에 따라 화면상에 표시하도록 한 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 신축성 관절센서에 따르면, 센서 제작시 센서유닛의 끝단부 측에 FPCB를 삽입하여 센서유닛-FPCB 간 면접촉을 이룰 수 있게 하여 내구성을 형상시킬 수 있고, 센서부의 패턴을 ‘―’자형이 아닌‘U’자형으로 제작하여 전극부의 위치를 사용자가 원하는 방향에 배치할 수 있어 소형화가 가능한 장점이 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 관절센서를 이용한 트레이닝 시스템에 따르면, 인체에 부착된 신축성 관절센서에서 측정된 측정데이터를 기반으로 운동정보데이터를 생성하고, 운동정보데이터와, 기 저장된 표준운동정보데이터를 비교분석하여 사용자에게 운동가이드 정보를 제공해 줄 수 있는 효과를 갖는다.

한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 종래 신축성 센서의 사진,
도 2는 종래 신축성 센서의 평면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 신축성 관절센서의 평면도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 센서유닛과 FPCB 연결부의 평면도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 신축성 관절센서의 제작방법의 흐름도,
도 6a는 본 발명의 실시예에 따라 유연기판에 다수의 U자형 센서부가 패터닝된 단면도,
도 6b는 본 발명의 실시예에 따라 유연기판에 다수의 U자형 센서부가 패터닝된 평면도,
도 7a는 도 6a에서 센서유닛의 끝단부에 FPCB를 부착한 상태의 단면도,
도 7b는 도 6b에서 센서유닛의 끝단부에 FPCB를 부착한 상태의 평면도,
도 8a는 도 7a에서 커넥터에 통신보드를 연결한 상태의 단면도,
도 8b는 도 7b에서 커넥터에 통신보드를 연결한 상태의 단면도,
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 신축성 다축 관절센서의 평면도,
도 10은 본 발명의 실시예에 따라 제작된 신축성 관절센서의 사진,
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 신축성 관절센서에 의해 측정된 저항변화값 그래프,
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 신축성 관절센서를 이용한 트레이닝 시스템의 구성도,
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 신축성 관절센서를 이용한 트레이닝 시스템을 이용한 트레이닝 정보 제공방법의 흐름도,
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 트레이닝 시스템의 활용예를 도시한 것이다.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 신축성 관절센서(10)의 구성에 대해 설명하도록 한다. 먼저 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 신축성 관절센서(10)의 평면도를 도시한 것이다. 그리고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 센서유닛(20)과 FPCB(30) 연결부의 평면도를 도시한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 신축성 관절센서(10)는, 유연기판(11)과, 센서유닛(20)과, 전극부(31)를 갖는 FPCB(30)와, 유연필름(40) 등을 포함하여 구성될 수 있다. 센서유닛(20)은 유연기판(11) 상에 구비되며 신축성을 갖고 있다. 이러한 센서유닛(20)은 다수의 센서부(21)로 구성될 수 있으며, 센서부(21) 각각은 U자형태를 갖는다. 즉 끝단부(22)는 동일한 일측방향을 향하게 되며 타측은 절곡된 형태를 갖는다.

그리고, FPCB(30)는 내부에 다수의 전극부(31)가 구비되며, 도 4에 도시된 바와 같이 FPCB(30)의 일측은 일측이 센서유닛(20)의 끝단부(22)와 면접촉되도록 부착되며, 부착된 상태에서 내부에 구비된 전극부(31)는 센서유닛(20)의 끝단과 연결되게 된다. 그리고 유연필름(40)은 센서유닛(20)과 상기 FPCB(30)를 감싸도록 접착되게 된다.

앞서 언급한 바와 같이, 센서유닛(20)은, 복수의 U자형 센서부(21)로 구성될 수 있고, U자형 센서부(21) 끝단 각각은 FPCB(30)의 전극부(31)와 각각 연결되며, U자형 센서부(21)의 끝단부(22) 각각은 FPCB(30) 일측과 면접촉되어 지게 된다.

그리고, 복수의 전극부(31) 타측 끝단에는 커넥터(50)가 구비되어 통신보드(60)와 탈부착 연결이 가능하게 된다.

따라서 FPCB(30)가 센서유닛(20)의 끝단부(22)와 면접촉하게 부착되므로 장력에 대한 내구성을 향상시킬 수 있고, U자형 센서부(21)를 적용하므로 전극의 위치를 사용자가 원하는 방향에 배치할 수 있어 한방향으로 통신보드(60)를 연결할 수 있어 소형화가 가능하게 된다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 신축성 관절센서(10)의 제작방법에 대해 설명하도록 한다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 신축성 관절센서(10)의 제작방법의 흐름도를 도시한 것이다.

먼저, 신축성을 갖는 유연기판(11)을 준비하고, 이러한 유연기판(11) 상에 U자형 패턴을 갖는 센서부(21)를 다수 패터닝하여 센서유닛(20)을 유연기판(11)상에 제작하게 된다(S1). 도 6a는 본 발명의 실시예에 따라 유연기판(11)에 다수의 U자형 센서부(21)가 패터닝된 단면도를 도시한 것이다. 그리고 도 6b는 본 발명의 실시예에 따라 유연기판(11)에 다수의 U자형 센서부(21)가 패터닝된 평면도를 도시한 것이다. 도 6b에 도시된 바와 같이, 유연기판(11)상에 다수의 U자형 센서부(21)가 패터닝되어지며, U자형 센서부(21)의 모든 끝단부(22)는 한 방향을 향하고 있음을 알 수 있다.

그리고, 센서부(21)의 끝단 각각이 전극부(31)와 연결되고, 센서유닛(20)의 끝단부(22)와 면접촉되도록 FPCB(30)를 부착시키게 된다(S2). 도 7a는 도 6a에서 센서유닛(20)의 끝단부(22)에 FPCB(30)를 부착한 상태의 단면도를 도시한 것이다. 그리고 도 7b는 도 6b에서 센서유닛(20)의 끝단부(22)에 FPCB(30)를 부착한 상태의 평면도를 도시한 것이다.

이러한 FPCB(30) 내에는 다수의 전극부(31)가 구성되며, 이러한 전극부(31)가 센서부(21)와 연결되며 FPCB(30)가 센서유닛(20)과 교차되어 면접촉되도록 FPCB(30)를 부착시키게 된다. 또한, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, FPCB(30)의 전극부(31) 타측끝단은 커넥터(50)와 결합되게 됨을 알 수 있다. 그리고 FPCB(30)와 센서유닛(20)을 감싸도록 유연필름(40)을 부착시키게 된다(S3).

그리고 커넥터(50)에 통신보드(60)를 연결하게 된다(S4). 도 8a는 도 7a에서 커넥터(50)에 통신보드(60)를 연결한 상태의 단면도를 도시한 것이다. 또한, 도 8b는 도 7b에서 커넥터(50)에 통신보드(60)를 연결한 상태의 단면도를 도시한 것이다.

제작된 신축성 관절센서(10)는 인체의 팔꿈치, 무릎, 손목, 발목 등 관절에 부착되게 되며 실시간으로 저항 변화값을 측정하여 관절각도를 산출하게 된다(S5). 도 10은 본 발명의 실시예에 따라 제작된 신축성 관절센서(10)의 사진을 도시한 것이다. 그리고 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 신축성 관절센서(10)에 의해 측정된 저항변화값 그래프를 도시한 것이다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 신축성 다축 관절센서의 평면도를 도시한 것이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 센서유닛(20)은, 제1열센서부(21-1)와 제2열센서부(21-2)를 포함하여 구성될 수도 있다. 제1열센서부(21-1)는 제1방향으로의 관절각도를 측정하기 위한 것이고, 제2열센서부(21-2)는 제2방향으로의 관절각도를 측정하기 위한 것이다. 다라서 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 다축방향에 대한 관절각도를 산출할 수 있게 된다.

도 9에 도시된 바와 같이, 제1열센서부(21-1)는 길이방향이 제1방향으로 배열된 다수의 U자형 센서부로 구성되며, 제2열센서부(21-2)는 제1방향과 교차되는 제2방향으로 배열된 다수의 U자형 센서부로 구성될 수 있다. 또한, 제1열센서부(21-1)와 제2열센서부(21-2)의 끝단부(22) 각각은 FPCB(30)와 면접촉되게 된다.

이하에서는 앞서 언급한 신축성 관절센서(10)를 이용한 트레이닝 시스텝(100)에 대해 설명하도록 한다. 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 신축성 관절센서(10)를 이용한 트레이닝 시스텝(100)의 구성도를 도시한 것이다. 그리고 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 신축성 관절센서(10)를 이용한 트레이닝 시스텝(100)을 이용한 트레이닝 정보 제공방법의 흐름도를 도시한 것이다. 또한, 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 트레이닝 시스텝(100)의 활용예를 도시한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 신축성 관절센서(10)를 이용한 트레이닝 시스텝(100)은 신체의 관절에 부착되는 앞서 언급한 신축성 관절센서(10)와, 관절센서(10)에서 측정된 저항값 및 저항변화값인 측정데이터를 수신받는 수신유닛(110)과, 수신유닛(110)에서 수신받은 측정데이터를 기반으로 관절각도, 및 운동량에 따른 운동정보데이터를 산출하는 모션인지부(120)와, 운동정보데이터를 기반으로 운동 동작, 자세를 분석하는 모션분석부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.

신축성 관절센서(10)는 신체의 관절에 부착되어(S10), 관절의 움직임에 따른 저항 변화값을 측정하게 된다(S20). 모션인지부(120)는 신축성 관절센서(10)의 통신보드(60)에 의해 전송된 측정데이터(S30)를 기반으로 관절각도, 관절가동범위, 각속도에 대한 운동정보데이터를 산출하게 된다(S40). 또한, 본 발명의 실시예에서는 관절에 부착되는 관절센서(10) 외에, 신체에 장착되는 가속도센서, 각속도센서, 및 자이로 센서 등을 더 포함할 수 있다. 따라서 모션인지부(120)는 이러한 관절센서(10), 가속도센서, 각속도센서, 자이로센서 등에서 측정된 값들을 전송받아 신체 움직임에 관한 운동정보를 수집할 수 있게 된다.

그리고 모션분석부(130)는 모션인지부(120)에서 생성한 운동정보데이터를 기반으로 운동 동작, 자세를 분석하게 된다(S50). 데이터베이스(140)에는 운동종류에 따른 표준 관절각도, 운동량, 운동자세에 대한 표준 운동정보데이터를 DB화하여 저장하고 있다.

따라서 모션분석부(130)는 이러한 표준 운동정보데이터와, 측정된 운동정보데이터를 비교분석하여 트레이닝 정보를 생성하게 된다. 그리고 정보 알림부(131)는 모션분석부(130)에서 분석된 비교분석데이터인 트레이닝 정보를 사용자에게 가이드하게 된다(S60)

또한, 수신유닛(110)과, 모션인지부(120)와, 모션분석부(130)와, 데이터베이스(140)와, 상기 정보알림부(131)는 사용자 단말기 내에 구비되어질 수 있다. 그리고 디스플레이부(132)를 포함하여 측정된 운동정보데이터와 표준운동정보데이터, 및 비교분석데이터를 지시에 따라 화면상에 표시하여 사용자에게 디스플레이할 수 있도록 구성될 수 있다.

또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

1:종래 신축성 센서
2:전극층
3:‘―’자형 센서유닛
10:신축성관절센서
11:유연기판
20:센서유닛
21:U자형 센서부
21-1:제1열센서부
21-2:제2열센서부
22:센서유닛 끝단부
30:FPCB
31:전극부
40:유연필름
50:커넥터
60:통신보드
100:관절센서를 이용한 트레이닝 시스템
110:수신유닛
120:모션인지부
130:모션분석부
131:정보알림부
132:디스플에이부
140:데이터베이스

Claims

관절센서에 있어서,
유연기판 상에 구비되며 신축성을 갖는 센서유닛;
일측이 상기 센서유닛의 끝단부와 면접촉되며, 내부에 구비된 전극부가 상기 센서유닛의 끝단과 연결되는 FPCB; 및
상기 센서유닛과 상기 FPCB를 감싸도록 접착되는 유연필름; 포함하고,
상기 센서유닛은,
복수의 센서부로 구성되며, 상기 센서부 각각은 U자형태를 갖고, 상기 센서부 끝단 각각은 상기 전극부와 연결되며, 상기 센서부의 끝단부 각각은 상기 FPCB와 면접촉되며,
상기 복수의 센서부는 상기 유연기판 상을 커버하도록 일 방향으로 서로 이격되어 배치되고,
상기 FPCB는,
상기 유연기판의 일측의 길이와 대응되는 길이를 가지고,
상기 유연기판의 상기 일측을 덮는 영역과, 상기 전극부만 덮는 영역을 포함하고,
상기 복수의 센서부와 상기 전극부는,
상기 FPCB가 상기 유연기판의 상기 일측을 덮는 영역에서 면접촉되는 것을 특징으로 하는 신축성 관절센서.
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제 1항에 있어서,
상기 센서유닛은,
길이방향이 제1방향으로 배열된 다수의 U자형 센서부로 구성된 제1열 센서부와, 상기 제1방향과 교차되는 제2방향으로 배열된 다수의 U자형 센서부로 구성된 제2열센서부를 포함하며,
상기 제1열 센서부와 상기 제2열 센서부 끝단부 각각은 상기 FPCB와 면접촉되는 것을 특징으로 하는 신축성 관절센서.
제 1항에 있어서,
복수의 상기 전극부 타측 끝단 각각이 연결되며 통신보드와 탈부착 가능한 커넥터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신축성 관절센서.
관절센서를 이용한 트레이닝 시스템에 있어서,
신체의 관절에 접착되는 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 따른 관절센서;
상기 관절센서에서 측정된 저항값 및 저항변화값인 측정데이터를 수신받는 수신유닛;
상기 수신유닛에서 수신받은 측정데이터를 기반으로 관절각도, 및 운동량에 따른 운동정보데이터를 산출하는 모션인지부; 및
상기 운동정보데이터를 기반으로 운동 동작, 자세를 분석하는 모션분석부를 포함하는 것을 특징으로 하는 신축성 관절센서를 이용한 트레이닝 시스템.
제 5항에 있어서,
운동종류에 따른 표준 관절각도, 운동량, 운동자세에 대한 표준 운동정보데이터를 DB화하여 저장하는 데이터베이스를 더 포함하고,
상기 모션분석부는 상기 표준 운동정보데이터와, 측정된 상기 운동정보데이터를 비교분석하는 것을 특징으로 하는 신축성 관절센서를 이용한 트레이닝 시스템.
제 6항에 있어서,
상기 모션분석부에서 분석된 비교분석데이터를 사용자에게 가이드하는 정보 알림부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신축성 관절센서를 이용한 트레이닝 시스템.
제 7항에 있어서,
상기 수신유닛과, 상기 모션인지부와, 상기 모션분석부와, 상기 데이터베이스와, 상기 정보알림부는 사용자 단말기 내에 구비되는 것을 특징으로 하는 신축성 관절센서를 이용한 트레이닝 시스템.
제 5항에 있어서,
신체에 장착되는 가속도센서, 각속도센서, 및 자이로 센서 중 적어도 어느 하나를 더 포함하고,
상기 모션인지부는 상기 가속도센서, 각속도센서, 상기 자이로 센서에서 측정된 데이터 중 적어도 어느 하나와, 상기 관절센서에서 측정된 데이터를 수신하여 상기 운동정보데이터를 산출하는 것을 특징으로 하는 신축성 관절센서를 이용한 트레이닝 시스템.
제 7항에 있어서,
측정된 상기 운동정보데이터와 상기 표준운동정보데이터, 및 상기 비교분석데이터를 지시에 따라 화면상에 표시하도록 한 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신축성 관절센서를 이용한 트레이닝 시스템.