KR102202803B1

KR102202803B1 - 스마트 트램펄린을 이용한 인공지능 운동 서비스 시스템

Info

Publication number: KR102202803B1
Application number: KR1020190082900A
Authority: KR
Inventors: 이응곤
Original assignee: 이응곤
Priority date: 2019-07-09
Filing date: 2019-07-09
Publication date: 2021-01-14
Anticipated expiration: 2039-07-09

Abstract

본 발명은 트램펄린에 탄력을 가지도록 매트가 마련되고, 상기 매트의 동작을 감지하도록 운동감지부가 설치되며, 디스플레이부가 마련되고, 외부 기기와의 통신을 수행하기 위한 통신부가 마련되며, 제어부에 의해 상기 디스플레이부 및 상기 통신부의 동작이 제어되는 스마트 트램펄린을 이용하는 운동 서비스 시스템으로서, 상기 스마트 트램펄린이 상기 통신부에 의해 접속하여 상기 운동감지부에 의해 감지되는 값을 제공하고, 사용자의 단말기가 접속하여 트램펄린 운동에 관한 서비스를 제공받도록 하는 서비스서버; 상기 서비스서버로부터 상기 운동감지부의 감지 데이터를 상기 운동감지부에 의해 감지되는 값을 수신받아 상기 트램펄린의 사용자의 운동량을 산출하는 인공지능산출부; 및 상기 인공지능산출부에 의한 운동량의 산출에 필요한 데이터를 저장하여 상기 인공지능산출부에 제공하고, 상기 운동량의 산출 결과를 저장하며, 상기 트램펄린 운동에 관한 서비스 제공에 필요한 데이터를 저장하는 데이터베이스부;를 포함하도록 한 스마트 트램펄린을 이용한 인공지능 운동 서비스 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 사용 동작의 감지가 가능한 스마트 트램펄린과의 통신에 의해, 트램펄린 운동량 정보의 제공과 함께, 트램펄린 운동의 효과적인 가이드를 통해서 사용자가 효율적으로 트램펄린을 이용한 운동을 할 수 있도록 한다.

Description

스마트 트램펄린을 이용한 인공지능 운동 서비스 시스템{Artificial intelligence exercise service system using smart trampolin}

본 발명은 스마트 트램펄린을 이용한 인공지능 운동 서비스 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사용 동작의 감지가 가능한 스마트 트램펄린과의 통신에 의해, 트램펄린 운동량 정보의 제공과 함께, 트램펄린 운동의 효과적인 가이드를 통해서 사용자가 효율적인 운동을 할 수 있도록 하고, 인공지능과 머신 러닝에 의해 사용자가 정확한 운동 내지 동작을 수행하도록 하면서도 운동 가이드의 신뢰성을 높이도록 하는 스마트 트램펄린을 이용한 인공지능 운동 서비스 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 트램펄린은 스프링이 달린 사각형 또는 원형 등의 탄력있는 매트 위에서 뛰어오르거나, 공중회전 등의 동작을 펼치도록 하는 기구로서, 프레임 내측에 스프링으로 연결된 매트의 탄성을 이용하여 점프 운동을 하고, 실내 뿐만 아니라 실외에도 설치될 수 있으며, 남녀노소 누구나 이용할 수 있다.

트램펄린은 신체의 일부를 매트에 먼저 닿게 하여 매트와 스프링의 반발력으로 뛰어오르는 운동이므로, 전신운동과 미용체조로도 효과가 있다. 또한, 신체발달에도 도움이 되어, 근래에는 어린이들의 운동 및 놀이기구로 많이 이용되고 있으며, 운동량도 상당히 많아서 성장하는 어린이에게 유용하다.

이러한 트램펄린을 운동기구로 이용하는 종래 기술로는 한국실용신안등록 제20-0298766호의 "트램폴린을 이용한 운동기구"가 제시된 바 있는데, 이는 메인바디의 내에 스프링에 의해 탄발되는 디딤판을 설치한 통상의 트램폴린에 보조운동수단을 부가한 운동기구에 있어서, 보조운동수단의 지지봉의 하단부 체결공을 형성하고, 메인바디의 측면에는 회전보스를 장착하되 지지봉의 하단부를 회전보스에 삽입하고 축핀을 상기 회전보스와 지지봉의 체결공을 관통하여 메인바디의 측면에 고정시켜 지지봉을 메인바디의 측면에 굴대 설치한 것과, 상기 메인바디의 측면에는 상기 회전보스의 좌우측으로 다수개의 걸고리를 형성하고, 상기 지지봉의 하단부의 전 후면에 걸고리를 형성한 것과, 상기 메인바디의 걸고리와 지지봉의 걸고리사이에 탄발수단을 구비한 것이 포함된다.

그러나, 이러한 종래 기술은 사용자 자신의 판단에 의해서만 운동을 수행함으로써, 트레이너의 도움없이는 운동을 효과적으로 수행하기 어렵다는 문제점을 가지고 있었다. 특히, 대부분의 트램펄린은 여전히 놀이기구만으로 사용됨으로써, 사용자 스스로 효과적인 운동을 수행하는데 한계로서 작용하는 문제점을 가지고 있었다.

또한, 트램펄린에 요구되는 기능을 직접 구현할 경우, 트램펄린의 단가 상승을 가져올 수 있고, 다양한 컨텐츠의 제공에 한계를 가지므로, 이러한 기능을 경제적으로 충족시키기 위한 플랫폼 개발이 필요하게 되었다.

상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 사용 동작의 감지가 가능한 스마트 트램펄린과의 통신에 의해, 트램펄린 운동량 정보의 제공과 함께, 트램펄린 운동의 효과적인 가이드를 통해서 사용자가 효율적으로 트램펄린을 이용한 운동을 하도록 하고, 인공지능과 머신 러닝에 의해 사용자가 정확한 운동 내지 동작을 수행하도록 평가하면서도 운동 가이드의 신뢰성을 높이도록 하며, 많은 수의 스마트 트램펄린 이용자에게 요구되는 기능의 제공과 함께 가이드를 수행하도록 함으로써, 스마트 트램펄린의 경제성을 만족시키도록 하여 스마트 트램펄린의 보급에 크게 기여하는데 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적들은 이하의 실시례에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일측면에 따르면, 트램펄린에 탄력을 가지도록 매트가 마련되고, 상기 매트의 동작을 감지하도록 운동감지부가 설치되며, 디스플레이부가 마련되고, 외부 기기와의 통신을 수행하기 위한 통신부가 마련되며, 제어부에 의해 상기 디스플레이부 및 상기 통신부의 동작이 제어되는 스마트 트램펄린을 이용하는 운동 서비스 시스템으로서, 상기 스마트 트램펄린이 상기 통신부에 의해 접속하여 상기 운동감지부에 의해 감지되는 값을 제공하고, 사용자의 단말기가 접속하여 트램펄린 운동에 관한 서비스를 제공받도록 하는 서비스서버; 상기 서비스서버로부터 상기 운동감지부의 감지 데이터를 상기 운동감지부에 의해 감지되는 값을 수신받아 상기 트램펄린의 사용자의 운동량을 산출하는 인공지능산출부; 및 상기 인공지능산출부에 의한 운동량의 산출에 필요한 데이터를 저장하여 상기 인공지능산출부에 제공하고, 상기 운동량의 산출 결과를 저장하며, 상기 트램펄린 운동에 관한 서비스 제공에 필요한 데이터를 저장하는 데이터베이스부;를 포함하는, 스마트 트램펄린을 이용한 인공지능 운동 서비스 시스템이 제공된다.

상기 서비스서버를 통해서 상기 스마트 트램펄린 또는 상기 사용자의 단말기로부터 제공되는 사용자의 신체정보에 매칭되도록 동작을 익히기 위한 트램펄린 운동의 동영상 컨텐츠를 상기 데이터베이스부로부터 제공받아 상기 스마트 트램펄린의 디스플레이부를 통해서 디스플레이되도록 하는 매칭컨텐츠제공부를 더 포함할 수 있다.

상기 서비스서버를 통해서 상기 스마트 트램펄린에 마련되는 카메라에 의해 획득되는 운동하는 사용자의 동영상을 제공받아 사용자의 동작 판별을 위해 영상처리하여 데이터로 획득하고, 상기 매칭컨텐츠제공부에 의해 제공되는 동영상컨텐츠를 동작 판별을 위해 영상처리하여 데이터로 획득하는 영상처리부; 및 상기 영상처리부에 의해 획득되는 데이터를 제공받아 머신러닝 알고리즘을 이용하여, 사용자의 동작이 동영상컨텐츠의 동작과 일치하는 정도에 따라 사용자의 트램펄린 실력을 등급별로 평가하고, 평가 결과를 상기 스마트 트램펄린의 디스플레이부를 통해서 디스플레이되도록 하고, 상기 외부의 단말기에 제공하도록 하는 머신러닝평가부;를 포함할 수 있다.

상기 머신러닝평가부는, 상기 매트의 중심부로부터 등각도를 이루도록 가장자리를 따라 다수로 마련되어 충격량을 감지하는 상기 트램펄린의 운동감지부 각각의 충격량 편차를 통해서 상기 매트 상에서 사용자의 위치를 산출하고, 상기 사용자의 매트 상의 위치에 따라 상기 트램펄린의 실력 등급을 가감하도록 할 수 있다.

상기 머신러닝평가부에 의해 사용자의 동작이 동영상컨텐츠의 동작과 일치하도록 동작 교정에 필요한 안내를 상기 스마트 트램펄린에 제공하도록 하는 교정가이드부; 및 상기 머신러닝평가부의 평가 결과를 점수로서 환산하고, 사용자의 단말기 또는 상기 스마트 트램펄린로부터 요청되는 회원전체, 지역 또는 모임 내에서 순위를 상기 점수 기준으로 제공하고, 상기 데이터베이스부에 저장하도록 하는 랭크산출부;를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 스마트 트램펄린을 이용한 인공지능 운동 서비스 시스템에 의하면, 사용 동작의 감지가 가능한 스마트 트램펄린과의 통신에 의해, 트램펄린 운동량 정보의 제공과 함께, 트램펄린 운동의 효과적인 가이드를 통해서 사용자가 효율적으로 트램펄린을 이용한 운동을 할 수 있도록 하고, 인공지능과 머신 러닝에 의해 사용자가 정확한 운동 내지 동작을 수행하도록 평가하면서도 운동 가이드의 신뢰성을 높일 수 있으며, 많은 수의 스마트 트램펄린 이용자에게 요구되는 기능의 제공과 함께 가이드를 수행하도록 함으로써, 스마트 트램펄린의 경제성을 만족시키도록 하여, 스마트 트램펄린의 보급에 크게 기여할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시례에 따른 스마트 트램펄린을 이용한 인공지능 운동 서비스 시스템을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시례에 따른 스마트 트램펄린을 이용한 인공지능 운동 서비스 시스템을 도시한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시례에 따른 스마트 트램펄린을 이용한 인공지능 운동 서비스 시스템에 이용도는 스마트 트램펄린을 도시한 구성도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 실시례를 가질 수 있는 바, 특정 실시례들을 도면에 예시하고, 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니고, 본 발명의 기술 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 식으로 이해되어야 하고, 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시례에 한정되는 것은 아니다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시례를 상세히 설명하며, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 이에 대해 중복되는 설명을 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시례에 따른 스마트 트램펄린을 이용한 인공지능 운동 서비스 시스템을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시례에 따른 스마트 트램펄린을 이용한 인공지능 운동 서비스 시스템을 도시한 구성도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시례에 따른 스마트 트램펄린을 이용한 인공지능 운동 서비스 시스템(200)은 서비스서버(210), 인공지능산출부(220) 및 데이터베이스부(230)를 포함하는데, 트램펄린(110)에 탄력을 가지도록 매트(113)가 마련되고, 매트(113)의 동작을 감지하도록 운동감지부(120)가 설치되며, 디스플레이부(130)가 마련되고, 외부 기기, 예컨대 본 발명의 스마트 트램펄린을 이용한 인공지능 운동 서비스 시스템(200)과의 통신을 수행하기 위한 통신부(140)가 마련되며, 제어부(130)에 의해 디스플레이부(130) 및 통신부(140)의 동작이 제어되는 스마트 트램펄린(100)을 이용하는 운동 서비스 제공을 위한 시스템이다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 먼저, 스마트 트램펄린(100)에 대해서 살펴보면, 스마트 트램펄린(100)은 트램펄린(110), 운동감지부(120), 디스플레이부(130), 통신부(140) 및 제어부(150)를 포함할 수 있다.

트램펄린(110)은 탄력을 가진 매트(113)가 마련되는데, 예컨대, 다리(112)에 의해 프레임(111)이 지면으로부터 이격되도록 마련되고, 프레임(111)의 내측면을 따라 간격을 두고서 다수로 설치되는 탄력밴드(114)에 의해 가장자리가 연결되며, 다리(112)마다 탄성에 의해 충격을 흡수하도록 하는 완충풋(115)이 설치될 수 있다. 탄력밴드(114)는 고탄력 재질로 이루어짐으로써, 기존 스프링에 비하여 소음 발생을 현저하게 줄이도록 할 뿐만 아니라, 손가락 끼임 등의 안전사고를 미연에 방지하도록 한다. 이러한 탄력밴드(114)는 일단이 프레임(111)의 내측에, 그리고 타단이 매트(113)의 가장자리에 리벳팅, 볼트 및 너트의 나사체결, 접착, 브라켓 등의 고정부재, 끼움 구조 또는 물림 구조 등을 비롯한 다양한 방식에 의해 고정될 수 있다. 완충풋(115)은 고무나 실리콘을 비롯하여 충격 흡수 재질로 제작되어, 다리(112) 하단에 억지 끼움으로 장착될 수 있다.

운동감지부(120)는 매트(113)의 동작을 감지하도록 설치되는데, 예컨대, 가속도센서(121)를 포함하거나, 나아가서 자이로센서(122)를 더 포함할 수 있다. 가속도센서(121)는 매트(113)에 가해지는 외력 등에 의한 속도 변화인 가속도나 운동량의 변화인 충격량 등을 측정함으로써, 매트(113) 상에서 사용자의 운동 상태를 상세하게 감지하도록 할 수 있다. 자이로센서(122)는 회전 각속도를 측정하고, 이로 인해 매트(113)의 기울기 등을 통해 사용자의 체중이나 매트(113)에서 사용자 상하 위치를 추정할 수 있도록 한다. 여기서, 가속도센서(121)와 자이로센서(122)는 무선으로 통신부(140)나 제어부(150) 등에 감지신호를 출력하도록 구성될 수 있으나, 이에 한하지 않고, 필요에 따라 유선으로 감지신호를 통신부(140)나 제어부(150) 등에 출력하도록 구성될 수도 있다.

디스플레이부(130)는 예컨대 후술하게 될 인공지능산출부(220)에 의한 운동량의 산출 결과를 외부로 디스플레이하도록 마련되고, 후술하는 매칭컨텐츠제공부(240)로부터 제공되는 동영상컨텐츠의 제공을 위해 사용될 수 있다. 디스플레이부(130)는 예컨대, 사용자의 동선으로부터 벗어난 위치에서 시청이 가능한 높이에 위치하도록 스탠드(180)에 설치될 수 있다. 이러한 스탠드(180)에는 통신부(140), 제어부(150) 뿐만 아니라, 외부로부터 공급되는 전원을 동작에 필요한 전원으로 변환 및 분배하는 전원부(160) 등을 수용하기 위한 케이싱(190)이 마련될 수 있다.

통신부(140)는 본 발명에 따른 스마트 트램펄린을 이용한 인공지능 운동 서비스 시스템(200)을 비롯하여, 단말기(10) 등과 같은 외부 기기와의 무선 통신을 수행하도록 하는데, 이를 위해 Wi-Fi, 2G, 3G, 4G, 5G를 비롯하여 다양한 무선통신 방식이 적용될 수 있다. 여기서, 단말기(10)는 스마트폰이나 태블릿 PC를 비롯하여, PC 또는 노트북 등일 수 있고, 이에 한하지 않고 프로그램이나 어플리케이션의 구동에 의해 동작하고, 외부 기기와의 통신에 의해 데이터를 송수신하도록 하는 다양한 정보처리 및 통신기기를 포함할 수 있다. 또한 단말기(10)는 본 발명에서 제공하는 서비스를 제공받기 위하여, 별도로 제공하는 어플리케이션이나 프로그램 등을 설치할 수 있다.

제어부(150)는 디스플레이부(130)를 통해 인공지능산출부(220)로부터 제공되는 운동량의 산출 결과를 디스플레이하도록 제어하고, 이러한 운동량의 산출 결과 또는 동영상 컨텐츠 등을 제공받기 위하여, 통신부(140)에 의해 본 발명에 따른 스마트 트램펄린을 이용한 인공지능 운동 서비스 시스템(200)에 접속하도록 제어할 수 있다.

스마트 트램펄린(100)에는 조작신호의 입력을 위한 조작부(170)가 마련될 수 있다. 여기서 조작부(170)는 스탠드(180)의 전면에 마련되거나, 리모컨 형태로 마련될 수 있는데, 일례로 온(on)/오프(off)를 비롯한 다양한 동작의 선택을 위해 마련되는 다수의 스위치로 이루어지거나, 이와 함께, 또는 이를 대신하여 디스플레이부(130)에 마련되는 터치패널 등으로 이루어질 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시례에 따른 스마트 트램펄린을 이용한 인공지능 운동 서비스 시스템(200)의 구성들을 설명하면 다음과 같다.

서비스서버(210)는 스마트 트램펄린(100)이 통신부(140)에 의해 접속하여 운동감지부(120)에 의해 감지되는 값을 제공하고, 사용자의 단말기(10)가 접속하여 트램펄린(110) 운동에 관한 서비스를 제공받도록 한다.

서비스서버(210)는 스마트 트램펄린(100)과 사용자의 단말기(10)가 접속하기 위한 웹페이지를 제공할 수 있고, 스마트 트램펄린(100)의 식별정보와 단말기(10)로부터 제공되는 스마트 트램펄린(100)의 매칭을 위한 정보를 통해서 스마트 트램펄린(100)과 단말기(10)를 매칭하여, 보안을 위하여 매칭된 조건하에서 서로 간의 정보를 상호 공유 내지 이용하도록 할 수 있다. 서비스서버(210)는 단말기(10)의 접속시, 본인 인증을 위한 절차를 수행하도록 할 수 있는데, 이를 위해 아이디 및 패스워드의 설정을 가능하도록 하거나, 신용카드나 휴대폰 등을 비롯하여 각종 본인 인증 절차를 수행하도록 할 수 있다.

인공지능산출부(220)는 운동감지부(120)에 의해 감지되는 값을 수신받아 트램펄린(110)의 사용자 운동량을 산출하도록 한다. 인공지능산출부(220)는 예컨대 운동감지부(120)의 가속도센서(121)로부터 획득되는 가속도와 이의 지속 시간을 실험적으로 또는 시뮬레이션에 의해 얻어지는 가속도 및 지속 시간별 운동량과 비교하거나, 미리 정해진 계산식에 의해. 사용자의 운동량을 산출하도록 할 수 있다. 여기서 운동량은 공지된 계산을 통해서 칼로리 소모로 나타낼 수 있다. 또한, 인공지능산출부(220)는 예컨대 사용자가 매트(113) 상에서 초기 세팅 시간, 예컨대 5초 내에서 운동감지부(120)의 자이로센서(122)로부터 획득되는 기울기를, 실험적으로 또는 시뮬레이션에 의해 얻어지는 기울기별 사용자 체중과 비교하여, 사용자의 체중을 대략적으로도 산출하도록 할 수 있고, 이를 운동량 산출에 반영하도록 할 수 있다. 한편, 인공지능산출부(220)는 스마트 트램펄린(100)의 조작부(170) 또는 자신의 단말기(10) 조작에 의해 사용자의 체중을 입력하도록 가이드할 수도 있다. 인공지능산출부(220)는 예컨대 운동감지부(120)의 자이로센서(122)로부터 획득되는 기울기와 이의 지속 시간을, 실험적으로 또는 시뮬레이션에 의해 얻어지는 기울기 및 지속 시간별 운동량과 비교하여, 사용자의 운동량을 산출하도록 할 수 있다. 이때, 인공지능산출부(220)는 매트(113)의 기울기가 커질수록 운동 강도가 큰 것으로 판단하고, 이를 감안하여 운동량을 산출하거나, 가속도센서(121)를 통한 운동량 산출시, 운동량 가감의 요소로서 사용할 수도 있다. 예컨대 인공지능산출부(220)는 매트(113)의 기울기가 설정된 기울기를 초과하는 경우, 운동량에 설정된 비율을 가산하도록 구성될 수 있다.

데이터베이스부(230)는 인공지능산출부(220)에 의한 운동량의 산출에 필요한 데이터를 저장하여 인공지능산출부(220)에 제공하고, 인공지능산출부(220)에 의해 산출되는 운동량 결과를 저장하도록 할 수 있으며, 트램펄린(110) 운동에 관한 서비스 제공에 필요한 각종 데이터를 저장할 수 있다. 또한 데이터베이스부(230)는 본 발명에서 요구되는 동작에 필요한 각종 데이터나 프로그램 등을 저장할 수 있고, 사용자별 인증에 필요한 정보나 그 밖의 인적 정보를 저장할 수 있으며, 스마트 트램펄린(100)의 식별이나 매칭에 필요한 정보 등을 저장할 수 있다.

본 발명의 일 실시례에 따른 스마트 트램펄린을 이용한 인공지능 운동 서비스 시스템(200)은 매칭컨텐츠제공부(240), 영상처리부(250) 및 머신러닝평가부(260)를 더 포함할 수 있고, 교정가이드부(270) 및 랭크산출부(280)를 더 포함할 수 있다.

매칭컨텐츠제공부(240)는 서비스서버(210)를 통해서 스마트 트램펄린(100) 또는 사용자의 단말기(10)로부터 제공되는 사용자의 신체정보에 매칭되도록 동작을 익히기 위한 트램펄린(110) 운동의 동영상 컨텐츠를 데이터베이스부(230)로부터 제공받아, 스마트 트램펄린(100)의 디스플레이부(130)를 통해서 디스플레이되도록 할 수 있다. 여기서, 사용자의 신체정보는 키와 몸무게 등일 수 있는데, 데이터베이스부(230)는 사용자의 신체정보별로 해당 신체정보에 적합한 트램펄린 동작의 동영상 컨텐츠를 저장하여, 매칭컨텐츠제공부(240)가 사용자의 신체정보에 매칭되는 동영상 컨텐츠를 제공하도록 할 수 있다.

영상처리부(250)는 서비스서버(210)를 통해서 스마트 트램펄린(100)에 마련되는 카메라(191)에 의해 획득되는 운동하는 사용자의 동영상을 제공받아, 사용자의 동작 판별을 위해 영상처리하여 데이터로 획득하고, 매칭컨텐츠제공부(240)에 의해 제공되는 동영상컨텐츠를 동작 판별을 위해 영상처리하여 데이터로 획득하도록 한다. 이러한 영상처리이 기법에 대해서 공지된 기술을 사용할 수 있음은 물론이다. 여기서, 스마트 트램펄린(100)은 카메라(191)가 사용자의 동영상 촬영에 유리하도록 디스플레이부(130)에 전방을 향하도록 마련되거나, 디스플레이부(130)가 설치되는 스탠드(180) 등에 전방을 향하도록 마련될 수도 있다.

머신러닝평가부(260)는 영상처리부(250)에 의해 획득되는 데이터를 제공받아 머신러닝 알고리즘을 이용하여, 사용자의 동작이 동영상컨텐츠의 동작과 일치하는 정도에 따라 사용자의 트램펄린(110) 실력을 등급별로 평가할 수 있다. 머신러닝평가부(260)는 사용자 트램펄린(110) 동작의 특징 타겟으로 하는 기설정된 머신러닝 알고리즘을 이용하여 사용자 트램펄린(110)의 동작의 특징과 동영상컨텐츠에서 운동을 수행하는 사람의 동작 특징 사이에 의존하는 맵핑 관계를 검출하여, 사용자의 트램펄린(110) 동작의 특징별 패턴 모델을 주어진 다수의 데이터 및 맵핑 관계로부터 학습을 수행함으로써, 일치 내지 정해진 범위 내의 유사 비율, 예컨대 0~20%, 20~40%, 40~60% 등에 따라 다수, 예컨대 A, B, C로 나뉘어지는 등급에서 어느 등급에 해당하는지 판단할 수 있는데, 이에 한하지 않고, 이러한 등급의 판단에 있어서 공지된 다양한 머신러닝 알고리즘의 선택적 적용과 이미 알려진 판단 방법이 사용될 수 있음은 물론이다. 또한 머신러닝평가부(260)는 스마트 트램펄린(100)의 디스플레이부(130)를 통해서 디스플레이되도록 하고, 외부의 단말기(10)에도 제공되도록 제어할 수 있다.

스마트 트램펄린(100)에서 운동감지부(120)는 매트(113)의 중심부로부터 등각도를 이루도록 매트(113)의 가장자리를 따라 다수로 마련될 수 있고, 각각의 가속도센서(121)를 통해서 충격량을 감지할 수 있다. 이때, 머신러닝평가부(260)는 머신러닝 알고리즘에 의해 사용자의 트램펄린(110) 실력을 등급별로 평가시, 운동감지부(120) 각각으로부터 감지되는 충격량 편차를 통해서 매트(113) 상에서 사용자의 위치를 산출할 수 있고, 사용자의 매트(113) 상의 위치에 따라 트램펄린(110)의 실력 등급을 가감하도록 할 수 있다. 운동감지부(120)는 본 실시례에서처럼 매트(113)의 중심부로부터 120도의 등각도를 이루도록 매트(113)의 가장자리를 따라 3개가 마련될 수 있다. 다른 가속도센서(121)에 비하여 충격량이 큰 값을 감지하는 가속도센서(121)일수록 사용자가 매트(113) 상에서 인접하게 됨을 알 수 있는데, 즉 가속도센서(121)는 사용자가 근접할수록 감지하는 충격량이 커짐을 알 수 있다. 머신러닝평가부(260)는 예컨대, 가속도센서(121) 각각에 의해 측정된 충격량에 대한 최대값과 최소값의 편차가 최대값의 10% 이내인 경우, 사용자가 매트(113) 상에서 비교적 중심부에서 운동을 수행할 정도로 안정적인 실력을 가지는 것으로 판단하여 등급을 1등급 상향하여 판단할 수 있고, 최대값의 10% 이외인 경우, 사용자가 매트(113) 상에서 비교적 중심부를 벗어나 운동을 함으로써 실력 향상을 필요로 하는 것으로 판단하여 등급을 1등급 하향하여 판단할 수 있다.

또한 스마트 트램펄린(100)에서 운동감지부(120)는 매트(113)의 중심부에도 마련될 수 있다. 따라서, 머신러닝평가부(260)는 등급의 상향 또는 하향을 위해 운동감지부(120) 각각으로부터 감지되는 충격량 편차를 산출시, 매트(113) 중심부에 위치하는 운동감지부(120)를 기준으로 매트(113) 가장자리에 위치하는 운동감지부(120) 각각에 대한 편차를 구하도록 할 수 있다.

교정가이드부(270)는 머신러닝평가부(260)에 의해 사용자의 동작이 동영상컨텐츠의 동작과 일치하도록 동작 교정에 필요한 안내를 스마트 트램펄린(100)에 제공하도록 할 수 있다. 여기서, 즉, 교정가이드부(270)는 사용자의 트램펄린 실력 향상을 위한 보완을 위하여, 뛰는 높이, 뛸 때의 팔이나 머리 등의 자세를 비롯하여 신체 특정 부위의 형태 등에 대해서 문자나 이미지 또는 음성으로 안내할 수 있다. 이때, 스마트 트램펄린(100)은 문자나 이미지를 디스플레이부(130)를 통해서 디스플레이하도록 할 수 있고, 음성의 경우, 오디오 출력에 필요한 스피커(미도시)가 마련될 수도 있다.

랭크산출부(280)는 머신러닝평가부(260)의 평가 결과를 정해진 기준에 따라 점수로서 환산하고, 사용자의 단말기(10) 또는 스마트 트램펄린(100)로부터 요청되는 회원전체, 지역 또는 모임 내에서 순위를 점수 기준으로 제공하고, 데이터베이스부(230)에 저장하도록 할 수 있다. 랭크산출부(280)는 예컨대 평가 결과를 주어진 조건의 만족도에 따라 100점 만점 기준으로 점수로 산정하는데, 이러한 점수 환산은 트램펄린 운동 전문가의 자문을 통해서 다양한 방법으로 정해질 수 있음은 물론이다. 또한 랭크산출부(280)는 서비스서버(210)에 등록된 회원들의 캐스팅시 점수를 산정하고, 단말기(10)를 통해서 전체, 특정 지역, 동의를 한 특정 회원들로 이루어진 모임 등에서 회원들의 캐스팅 점수를 순위로 매겨서 요청시 단말기(10)나 스마트 트램펠린(100)에 제공하도록 할 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 스마트 트램펄린을 이용한 인공지능 운동 서비스 시스템에 따르면, 사용 동작의 감지가 가능한 스마트 트램펄린과의 통신에 의해, 트램펄린 운동량 정보의 제공과 함께, 트램펄린 운동의 효과적인 가이드를 통해서 사용자가 효율적으로 트램펄린을 이용한 운동을 할 수 있도록 하다.

또한 본 발명에 따르면, 인공지능과 머신 러닝에 의해 사용자가 정확한 운동 내지 동작을 수행하도록 평가하면서도 운동 가이드의 신뢰성을 높일 수 있으며, 많은 수의 스마트 트램펄린 이용자에게 요구되는 기능의 제공과 함께 가이드를 수행하도록 함으로써, 스마트 트램펄린의 경제성을 만족시키도록 하여, 스마트 트램펄린의 보급에 크게 기여할 수 있다.

이와 같이 본 발명에 대해서 첨부된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시례에 한정되어서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이러한 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

10 : 단말기 100 : 스마트 트램펄린
110 : 트램펄린 111 : 프레임
112 : 다리 113 : 매트
114 : 탄력밴드 115 : 완충풋
120 : 운동감지부 121 : 가속도센서
122 : 자이로센서 130 : 디스플레이부
140 : 통신부 150 : 제어부
160 : 전원부 170 : 조작부
180 : 스탠드 190 : 케이싱
191 : 카메라 210 : 서비스서버
220 : 인공지능산출부 230 : 데이터베이스부
240 : 매칭컨텐츠제공부 250 : 영상처리부
260 : 머신러닝평가부 270 : 교정가이드부
280 : 랭크산출부

Claims

트램펄린에 탄력을 가지도록 매트가 마련되고, 상기 매트의 동작을 감지하도록 운동감지부가 설치되며, 디스플레이부가 마련되고, 외부 기기와의 통신을 수행하기 위한 통신부가 마련되며, 제어부에 의해 상기 디스플레이부 및 상기 통신부의 동작이 제어되는 스마트 트램펄린을 이용하는 운동 서비스 시스템으로서,
상기 스마트 트램펄린이 상기 통신부에 의해 접속하여 상기 운동감지부에 의해 감지되는 값을 제공하고, 사용자의 단말기가 접속하여 트램펄린 운동에 관한 서비스를 제공받도록 하는 서비스서버;
상기 서비스서버로부터 상기 운동감지부의 감지 데이터를 상기 운동감지부에 의해 감지되는 값을 수신받아 상기 트램펄린의 사용자의 운동량을 산출하는 인공지능산출부;
상기 인공지능산출부에 의한 운동량의 산출에 필요한 데이터를 저장하여 상기 인공지능산출부에 제공하고, 상기 운동량의 산출 결과를 저장하며, 상기 트램펄린 운동에 관한 서비스 제공에 필요한 데이터를 저장하는 데이터베이스부;
상기 서비스서버를 통해서 상기 스마트 트램펄린 또는 상기 사용자의 단말기로부터 제공되는 사용자의 신체정보에 매칭되도록 동작을 익히기 위한 트램펄린 운동의 동영상 컨텐츠를 상기 데이터베이스부로부터 제공받아 상기 스마트 트램펄린의 디스플레이부를 통해서 디스플레이되도록 하는 매칭컨텐츠제공부;
상기 서비스서버를 통해서 상기 스마트 트램펄린에 마련되는 카메라에 의해 획득되는 운동하는 사용자의 동영상을 제공받아 사용자의 동작 판별을 위해 영상처리하여 데이터로 획득하고, 상기 매칭컨텐츠제공부에 의해 제공되는 동영상컨텐츠를 동작 판별을 위해 영상처리하여 데이터로 획득하는 영상처리부; 및
상기 영상처리부에 의해 획득되는 데이터를 제공받아 머신러닝 알고리즘을 이용하여, 사용자의 동작이 동영상컨텐츠의 동작과 일치하는 정도에 따라 사용자의 트램펄린 실력을 등급별로 평가하고, 평가 결과를 상기 스마트 트램펄린의 디스플레이부를 통해서 디스플레이되도록 하고, 상기 외부의 단말기에 제공하도록 하는 머신러닝평가부;
를 포함하고,
상기 머신러닝평가부는,
상기 매트의 중심부로부터 등각도를 이루도록 가장자리를 따라 다수로 마련되어 충격량을 감지하는 상기 트램펄린의 운동감지부 각각의 충격량 편차를 통해서 상기 매트 상에서 사용자의 위치를 산출하고, 상기 사용자의 매트 상의 위치에 따라 상기 트램펄린의 실력 등급을 가감하도록 하는, 스마트 트램펄린을 이용한 인공지능 운동 서비스 시스템.
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청구항 1에 있어서,
상기 머신러닝평가부에 의해 사용자의 동작이 동영상컨텐츠의 동작과 일치하도록 동작 교정에 필요한 안내를 상기 스마트 트램펄린에 제공하도록 하는 교정가이드부; 및
상기 머신러닝평가부의 평가 결과를 점수로서 환산하고, 사용자의 단말기 또는 상기 스마트 트램펄린로부터 요청되는 회원전체, 지역 또는 모임 내에서 순위를 상기 점수 기준으로 제공하고, 상기 데이터베이스부에 저장하도록 하는 랭크산출부;
를 더 포함하는, 스마트 트램펄린을 이용한 인공지능 운동 서비스 시스템.