무선 센서 네트워크 기반의 팔 운동 측정 시스템
System for analyzing arm exercise based on wireless sensor network
특허 요약
본 발명은 실내 웨이트 팔 운동 측정 시스템에 관한 것으로서, 본 발명의 팔 운동 측정 시스템은 사용자의 팔에 부착되어 팔의 움직임을 측정하고, 측정된 움직임 데이터를 수집하기 위한 움직임 측정기(Motion measurer), 상기 움직임 측정기와 무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Network, WSN)를 통해 통신하며, 상기 움직임 측정기와 타 장치와의 정보 교환이 가능하도록 신호를 중계하는 중계기(Gateway) 및 사용자가 휴대하는 단말기로서, 상기 중계기로부터 상기 움직임 데이터를 무선통신을 통해 수신하고, 상기 움직임 데이터를 처리하여 팔 운동 수행 여부와 에너지 소비량을 측정하는 휴대용 서버 단말기(Mobile server device)를 포함한다. 본 발명에 의하면 실내 웨이트 팔 운동인 덤벨 컬에 특화된 보조 서비스를 제공함으로써, 개인의 신체적 특징에 맞춰 운동 횟수를 측정하여 사용자에게 정확한 덤벨 컬 동작을 유도할 수 있다는 효과가 있다.
청구항
번호청구항
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사용자의 팔에 부착되어 팔의 움직임을 측정하고, 측정된 움직임 데이터를 수집하며, 무선 센서 노드를 이용하여 상기 움직임 데이터를 송신하는 움직임 측정기(Motion measurer);상기 움직임 측정기와 무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Network, WSN)를 통해 통신하며, 상기 움직임 측정기와 타 장치와의 정보 교환이 가능하도록 신호를 중계하는 중계기(Gateway); 및사용자가 휴대하는 단말기로서, 상기 중계기로부터 상기 움직임 데이터를 무선통신을 통해 수신하고, 상기 움직임 데이터를 처리하여 팔 운동 수행 여부와 에너지 소비량을 측정하는 휴대용 서버 단말기(Mobile server device)를 포함하되, 상기 움직임 측정기는 상기 팔의 가속도를 측정하기 위한 가속도 센서 모듈 및 측정된 가속도 데이터를 외부로 송신하기 위한 메인 센서 모듈을 포함하여 이루어지고, 상기 메인 센서 모듈에서는 가속도 신호를 A/D 변환(Analog/Digital Converter)하고, 잡음 제거를 위한 전처리(Preprocessing) 과정을 수행하고, 전처리 과정이 끝난 데이터를 메시지 패킷으로 캡슐화한 뒤 상기 중계기로 전송하고,상기 중계기는 상기 무선 센서 네트워크를 통해 상기 움직임 측정기에서 송신한 움직임 데이터를 수신하는 중계 센서 모듈 및 상기 중계 센서 모듈에서 수신한 움직임 데이터를 블루투스(Bluetooth) 통신 방식으로 외부로 송신하는 제1 블루투스 모듈을 포함하여 이루어지고, 상기 중계 센서 모듈은 상기 움직임 측정기에서 누락된 메시지 패킷을 보상하기 위하여 환형 큐를 통한 버퍼링 기법(circular queue buffering)을 이용하고,상기 휴대용 서버 단말기는 상기 제1 블루투스 모듈로부터 송신된 움직임 데이터를 수신하는 제2 블루투스 모듈 및 상기 제2 블루투스 모듈에서 수신한 움직임 데이터를 처리하여 팔 운동 수행 여부와 에너지 소비량을 측정하는 서버 애플리케이션(Server application)을 포함하며, 상기 서버 애플리케이션은 수신한 움직임 데이터의 패킷 손상 유무를 검사하고, 이상이 없으면 해당 프로토콜에 따라 상기 움직임 데이터의 패킷을 분해하여 필요한 가속도 데이터만을 추출하고, 추출된 가속도 데이터를 이용하여 팔 운동 수행 여부와 에너지 소비량을 측정하고,상기 무선 센서 네트워크는 지그비(Zigbee) 통신 방식을 포함하는 것임을 특징으로 하는 팔 운동 측정 시스템.

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