KR-20260061498-A - Wearable muscle condition analysis device for exercise support
Abstract
본 발명은 벨크로 스트랩 형태의 웨어러블 기기로서 이를 착용한 사용자에게 실시간으로 근육의 상태를 분석하여 그에 따른 맞춤형 피드백을 제공하되, 이를 위해서 근전도(EMG) 센서, 근육 산소 포화도(SmO2) 센서, 관성 측정 장치(IMU)를 내장하여 근육의 이완 및 피로도 등을 분석하며, 해당 수치를 AI 기반 데이터 분석 모듈을 통해 개개인에게 맞는 피드백으로 변환시키고, 그 결과를 디스플레이와 진동 모터를 통해 시각과 촉각으로 사용자에게 알림을 주는 운동 보조용 근육 상태 분석 웨어러블 기기에 관한 것이다.
Inventors
- 구건우
Assignees
- 구건우
Dates
- Publication Date
- 20260506
- Application Date
- 20241027
Claims (6)
- 운동 중 사용자의 근육 상태를 감지하여 피드백을 감지하는 웨어러블 기기로서, 근전도(EMG) 센서, 근육 산소 포화도(SmO2) 센서, 관성 측정 장치(IMU)를 포함하며, 실시간으로 사용자의 근육 피로도, 경직도 등을 판단하고 AI 기반 데이터 분석 모듈을 통하여 디스플레이에 이에 대한 피드백을 제공하는 특징을 가진 운동 보조용 스트랩형 웨어러블 기기.
- 제 1항에 있어서, 근전도(EMG) 센서는 사용자의 근육 활성화 정도와 피로도를 분석하기 위해 근육의 전기 신호를 감지하여 그 주파수 및 진폭 변화를 측정하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 기기.
- 제 1항에 있어서, 근육 산소 포화도(SmO2) 센서는 빛의 반사와 흡수 정도를 이용하여 근육 내 산소 포화도를 측정하여 피로도를 실시간으로 측정하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 기기.
- 제 1항에 있어서, 관성 측정 장치(IMU)는 내장된 자이로스코프, 가속도계, 지자기 센서를 이용하여 관성과 기울기의 정도를 파악하고 이를 통해 사용자의 운동 패턴 변화를 분석하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 기기.
- 제 1항에 있어서, AI 기반 데이터 분석 모듈은 인공지능을 이용하여 기기에 내장된 센서들에게서 받아들인 정보들을 토대로 기존에 존재하는 결과 및 정보들과 비교한 뒤 사용자에게 맞춤형 피드백을 도출해내는 것을 특징으로 하는 웨어러블 기기.
- 제 1항에 있어서, 디스플레이는 함께 내장된 진동 모터를 이용하며 제 5항에 AI 기반 데이터 분석 모듈에서 도출해낸 결과를 사용자에게 진동을 통한 촉각적 전달, 그리고 디스플레이 화면을 이용한 시각적 전달을 하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 기기.
Description
운동 보조용 근육 상태 분석 웨어러블 기기{Wearable muscle condition analysis device for exercise support} 본 발명은 운동 중 사용자의 근육 상태와 피로도를 실시간으로 분석 및 모니터링하여 사용자에게 피드백을 제공하는 웨어러블 기기에 대한 것이다. 더욱 상세하게는, 근전도(EMG) 센서, 근육 산소 포화도(SmO2) 센서, 관성 측정 장치(IMU) 등을 결합하여 운동 중 근육 상태 및 피로도를 분석하고 이를 사용자에게 맞춤형 피드백으로 알려주는 웨어러블 기기에 관한 것이다. 많은 사람들은 스스로의 건강이나 미적인 요인 등 다양한 까닭으로 몸을 가꾸기 위해 헬스장에서 운동을 하고는 한다. 하지만 운동을 막 시작하는 일반인들은 자신의 체력 수준에 맞는 적절한 운동 강도를 설정하는데 어려움을 겪으며 과도한 부하를 받거나 반대로 운동 효과를 극대화시키지 못하는 경우가 종종 발생한다. 이는 부상의 위험 증대, 효율성 저하 등의 결과를 초래하며 개인의 체력에 맞는 운동 계획을 수립하는데에 한계를 보여준다. 이러한 문제를 해결하기 위해 신체 상태를 모니터링하기 위한 웨어러블 기기에 대한 관심이 높아지고 있다. 그러나 기존의 기기들은 심박수나 움직임 등의 기본적인 데이터만을 제공할 뿐, 근육의 상태에 대해 자세한 피드백을 주는데에는 한계가 있었다. 따라서 운동 초보자가 적절한 수준의 운동 계획을 세울 수 있도록 지원해줄 기기의 필요성이 절실히 요구되고 있다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 운동 보조용 근육 상태 분석 웨어러블 기기의 사시도. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 운동 보조용 근육 상태 분석 웨어러블 기기를 다양한 신체 부위에 실제로 착용한 모습을 나타내는 사용 상태도. 도 3은 디스플레이가 부착된 면을 보여주는 일자로 펴진 상태의 운동 보조용 근육 상태 분석 웨어러블 기기 평면도. 도 4는 근전도(EMG) 센서, 관성 측정 장치(IMU), 산소 포화도(SmO2) 센서, 진동 모터가 부착된 면을 보여주는 일자로 펴진 상태의 운동 보조용 근육 상태 분석 웨어러블 기기 평면도. 본 발명의 구체적인 실시예들을 첨부한 도면을 활용하여 설명한다. 실시예들은 통상의 기술자에게 본 발명을 쉽게 설명하기 위하여 제공되고, 본 발명이 실시예들에 한정되지는 않는다. 본 출원에서 설명한 용어는 단지 실시예들을 설명하기 위해 사용되었으며, "포함하다" 혹은 "가지다" 등의 용어는 구성이 존재한다는 것을 의미하지, 다른 구성의 존재 가능성을 배제하지 않는다. 도면은 본 발명을 이해하기 쉽도록 작성되었으며, 반드시 축척으로 그려진 것은 아니다. 도 1은 일 실시예에 따른 운동 보조용 근육 상태 분석 웨어러블 기기의 사시도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 운동 보조용 근육 상태 분석 웨어러블 기기를 다양한 신체 부위에 직접 착용한 모습을 나타내는 사용 상태도이고, 도 3은 디스플레이가 부착된 기기의 앞면을 보여주는 일자로 펴진 상태의 운동 보조용 근육 상태 분석 웨어러블 기기 평면도이며, 도 4는 근전도(EMG) 센서, 관성 측정 장치(IMU), 산소 포화도(SmO2) 센서, 진동 모터가 부착된 뒷면을 보여주는 일자로 펴진 상태의 운동 보조용 근육 상태 분석 웨어러블 기기 평면도이다. 운동 보조용 근육 상태 분석 웨어러블 기기(1)는 벨크로 테이프를 이용하여 팔뚝, 허벅지 등 다양한 신체 부위에 착용(2)이 가능할만큼 유연한 길이 조절이 가능하도록 구성되어있으며, 앞면(3)에 소형 디스플레이를 장착해 사용자에게 시각적으로 알림을 줄 수 있다. 또한 뒷면(4)에 부착된 진동 모터를 이용하여 촉각적 알림 또한 가능하다. 기기의 뒷면(4)에는 근전도(EMG) 센서가 부착되어있어 전기신호를 통해 근육의 경직도 등을 파악할 수 있으며, 관성 측정 장치(IMU)를 통해 연결된 신체 부위의 움직임과 그 강도를 측정할 수 있고, 산소 포화도(SmO2) 센서를 이용하여 적외선의 반사를 통해 근육의 활성화 정도를 판단할 수 있다. 이러한 정보들을 디스플레이에 연결하여 내장된 AI 데이터 모듈을 통해 개인 맞춤형 피드백을 도출해낸 뒤, 이를 진동 모터와 디스플레이를 이용하여 사용자에게 알림을 준다. 본 발명의 웨어러블 기기(1)는 도 3 내지 4에 도시된 바와 같이 뒷면(4)에 부착된 센서들을 이용하여 근육의 상태를 확인한 뒤 진동 모터와 앞면(3)에 디스플레이를 통해 실시간으로 개인 맞춤형 피드백을 전해줄 수 있다. 그러므로 사용자의 운동 효율의 증가는 물론, 각 신체 한계에 맞는 수준의 운동 강도를 알려주어 부상 위험 감소 또한 꾀할 수 있다. 이상과 같이 본 발명은 운동 보조용 근육 상태 분석 웨어러블 기기에 관한 것으로서, 전술한 설명 및 첨부된 도면에 도시된 모든 사항은 예시적인 것이며 제한적인 의미로 해석되어서는 아니된다.