KR102029729B1 - Fitness equipment inducing efferent contraction and control method thereof - Google Patents

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KR102029729B1
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유승현
김건
박지호
차영주
황종석
정도희
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연세대학교 원주산학협력단
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Abstract

The present invention relates to an exercise apparatus and a control method thereof capable of maximizing exercise efficiency in the exercise apparatus of the method of repeatedly exercising the weight. Specifically, the present invention relates to an exercise apparatus comprising: a weight part; a sensing part for sensing the movement of the weight part; a power providing part for providing power to the movement of the weight part; and a control part for controlling the power supply part based on a sensing result of the sensing unit.

Description

원심성 수축을 유도하는 운동기구 및 그것의 제어방법{FITNESS EQUIPMENT INDUCING EFFERENT CONTRACTION AND CONTROL METHOD THEREOF}FITNESS EQUIPMENT INDUCING EFFERENT CONTRACTION AND CONTROL METHOD THEREOF

본 발명은 운동기구에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 사용자가 운동 시 해당 근육에 원심성 수축을 효과적으로 유도시킬 수 있는 운동 기구 및 이를 위한 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an exercise device, and more particularly, to an exercise device that can effectively induce centrifugal contraction to a corresponding muscle during exercise, and a control method therefor.

웨이트 트레이닝은 근육을 이용하여 무거운 물체를 중력의 반대 방향으로 들어올리거나 내리면서 근육을 단련시키는 것을 의미한다. 이러한 웨이트 트레이닝의 수행 시, 중력의 방향과 반대 방향으로 끌어 올리는 근육의 운동을 구심성 수축, 중력과 같은 방향으로 움직이면서 서서히 내리는 근육의 운동을 원심성 수축이라고 한다. 이러한 구심성 수축과 원심성 수축이 번갈아가면서 이루어져, 근육을 단련시키게 된다.Weight training means using your muscles to train your muscles by lifting or lowering heavy objects in the opposite direction of gravity. When the weight training is performed, the movement of the muscle that is pulled up in the direction opposite to the gravity is called centrifugal contraction, and the movement of the muscle that is gradually lowered while moving in the same direction as the gravity is called centrifugal contraction. This centripetal contraction and centrifugal contraction are alternating to strengthen the muscles.

구심성 수축은 중력을 거스르는 방향으로 움직여야 하기 때문에, 원심성 수축의 경우 보다 더 많은 힘을 필요로 한다. 그렇기 때문에, 트레이닝에 사용되는 무게는 구심성 수축이 가능한 무게로 맞추어질 수 밖에 없고, 그렇기 때문에 더 많은 무게를 필요로 하는 원심성 수축에는 부족한 무게로 트레이닝이 이루어질 수 밖에 없다. Centripetal contractions require more force than centrifugal contractions because they must move in a direction against gravity. Therefore, the weight used for training can not only be adjusted to a weight capable of centripetal contraction, and therefore, training must be performed at a weight insufficient for centrifugal contraction requiring more weight.

일반적으로 개인 트레이닝은, 구심성 수축에 더 많은 무게를 할당하고, 개인 트레이너가 구심성 수축이 이루어질 때 운동 방향으로의 보조 힘을 가해주어 구심성 수축을 유도하고, 원심성 수축 시 보조 힘을 주지 않아 보다 많은 힘에 저항하면서 운동을 할 수 있기 때문에, 효과적인 운동을 수행할 수 있다. In general, personal training allocates more weight to afferent contractions, and the personal trainer applies assistive forces in the direction of movement when afferent contractions occur, leading to afferent contractions, and not assisting in centrifugal contractions. Because you can exercise while resisting more force, you can perform effective exercises.

그리고, 일반적으로 구심성 수축에 필요한 무게는 원심성 수축에 필요한 무게의 70% 정도 밖에 되지 않아서, 운동 보조자 없이는 실제 원심성 수축에 필요한 무게에 한참 못미치는 무게에 대한 운동만이 가능한 실정이다.And, in general, the weight required for centripetal contraction is only about 70% of the weight required for centrifugal contraction, and without the exercise assistant, only the exercise for the weight far below the weight required for actual centrifugal contraction is possible.

이에 따라, 원심성 수축구간과 구심성 수축 구간을 구분한 후, 사용자에 의해서 입력된 수치 만큼의 원심성 수축 시 보조 힘을 발생시켜 구심성 수축 시 보다 무거운 무게로 원심성 수축을 할 수 있는 운동 기구에 대한 개발이 요구되는 실정이다.Accordingly, after dividing the centrifugal contraction section and the centripetal contraction section, an auxiliary force is generated when the centrifugal contraction is as much as the value input by the user. Development is required.

본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또 다른 목적은 운동하는 사람의 원심성 수축을 유도하여, 보다 효과적인 운동 효율을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.It is an object of the present invention to solve the above and other problems. Another object is to induce centrifugal contraction of an exerciser, thereby providing more effective exercise efficiency.

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.The technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned above will be clearly understood by those skilled in the art from the following description. Could be.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 중량부;According to an aspect of the present invention to achieve the above or another object, parts by weight;

상기 중량부의 움직임을 감지하기 위한 센싱부; 상기 중량부의 움직임에 동력을 제공하기 위한 동력제공부; 및 상기 센싱부의 센싱 결과에 기초하여 상기 동력제공부를 제어하는 것을 특징으로 하는, 운동기구를 제공한다.A sensing unit for sensing a movement of the weight unit; A power provider for providing power to the movement of the weight part; And controlling the power provider based on the sensing result of the sensing unit.

이때, 상기 제어부는, 상기 센싱 결과에 기초하여 원심성 수축 구간과 구심성 수축 구간을 구분하고, 상기 구분에 따라서 상기 동력제공부의 제공되는 동력을 제어할 수 있다.In this case, the controller may be configured to classify the centrifugal contraction section and the centripetal contraction section based on the sensing result, and control the power provided by the power provider according to the classification.

그리고, 상기 제어부는, 상기 원심성 수축 구간에서 상기 중량부의 이동 방향과 같은 방향으로 동력을 제공할 수 있다.The control unit may provide power in the same direction as the moving direction of the weight part in the centrifugal contraction section.

또한, 상기 제어부는, 상기 구심성 수축 구간에서 상기 중량부의 이동 방향과 반대되는 방향으로 동력을 제공할 수 있다.The control unit may provide power in a direction opposite to the moving direction of the weight part in the centripetal contraction section.

그리고, 상기 중량부는 사용자로부터 제공되는 외력에 따라 일정 경로를 따라 반복운동할 수 있다.The weight part may be repeatedly moved along a predetermined path according to an external force provided from the user.

상기 일정 경로는, 일직선 경로일 수 있다.The predetermined path may be a straight path.

레일부를 더 구비하고, 상기 중량부는 상기 레일부를 따라 일직선 상에서 반복운동할 수 있다.Further comprising a rail portion, the weight portion can be repeated in a straight line along the rail portion.

그리고, 상기 센싱부는 상기 레일부 상에서 상기 중량부의 위치를 감지하고, 상기 제어부는 상기 중량부의 위치에 기초하여 상기 동력제공부를 제어할 수 있다.The sensing unit may detect a position of the weight unit on the rail unit, and the controller may control the power providing unit based on the position of the weight unit.

상기 센싱부는 상기 중량부의 가속도를 감지하기 위한 가속도 센서이고, 상기 제어부는 상기 감지된 가속도에 기초하여 상기 동력제공부를 제어할 수 있다.The sensing unit may be an acceleration sensor for sensing an acceleration of the weight part, and the controller may control the power providing unit based on the sensed acceleration.

상기 동력제공부는, 상기 중량부에 체결되어 있는 케이블; 및 상기 케이블을 감거나 푸는 모터를 포함할 수 있다.The power supply unit, the cable is fastened to the weight portion; And it may include a motor for winding or unwinding the cable.

상기 동력제공부는, 상기 중량부에 체결되어 있는 체인(chain); 및 상기 체인을 감거나 푸는 모터를 포함할 수 있다.The power supply unit, the chain is coupled to the weight (chain); And a motor winding or unwinding the chain.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 다른측면에 따르면, 중량부가 반복운동되는 운동기구의 제어 방법에 있어서, 상기 중량부의 움직임을 감지하는 단계; 및 상기 움직임에 기초하여 상기 중량부에 동력을 제공하는 단계를 포함하는, 운동기구의 제어 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention to achieve the or another object, the control method of the exercise device in which the weight portion is repeated, comprising the steps of: detecting the movement of the weight portion; And providing power to the weight part based on the movement.

상기 감지 결과에 기초하여 구심성 수축 운동 구간과 원심성 수축 운동 구간인지를 구분하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include determining whether the centrifugal contraction movement section and the centrifugal contraction movement section are based on the detection result.

상기 동력을 제공하는 단계는,Providing the power,

상기 구분 결과에 따라, 원심성 수축 구간인 경우 상기 중량부의 이동 방향과 같은 방향으로 동력을 제공하거나, 구심성 수축 구간인 경우 상기 중량부의 이동 방향과 다른 방향으로 동력을 제공할 수 있다.According to the result of the classification, in the case of centrifugal contraction section may provide power in the same direction as the moving direction of the weight portion, or in the case of centripetal contraction section may provide power in a direction different from the moving direction of the weight portion.

본 발명에 따른 운동기구의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.Referring to the effects of the exercise device according to the present invention.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 짧은 시간에도 보다 효과적인 운동을 수행할 수 있다는 장점이 있다.According to at least one of the embodiments of the present invention, there is an advantage that can perform a more effective exercise even in a short time.

또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 운동 보조자 및/또는 트레이너가 없다고 하더라도 비슷한 수준의 운동을 수행할 수 있다는 장점이 있다.In addition, according to at least one of the embodiments of the present invention, even if there is no exercise assistant and / or trainer there is an advantage that can perform a similar level of exercise.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다. Further scope of the applicability of the present invention will become apparent from the following detailed description. However, various changes and modifications within the spirit and scope of the present invention can be clearly understood by those skilled in the art, and therefore, specific embodiments, such as the detailed description and the preferred embodiments of the present invention, should be understood as given by way of example only.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 일반적인 운동기구(10)의 일예시를 도시하는 도면이다. 도시된 예시에서는 일명 스미스 머신(smith machine)이라는 운동기구가 도시되어 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 운동기구(100)의 전방 사시도를 도시하는 도면이다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 운동기구(100)의 전방 사시도를 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 운동기구(100)의 블록도를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른, 중량부(101)의 운동을 시간에 따른 그래프로 도시한 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 동력제공부(201)의 세부 구조 및 동작 개념도를 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 운동기구(100) 제어 방법의 순서도를 도시하는 도면이다.1 is a view showing an example of a general exercise device 10 according to an embodiment of the present invention. In the illustrated example, there is shown an exercise device called a smith machine.
2 is a view showing a front perspective view of the exercise device 100 according to an embodiment of the present invention. 3 is a view showing a front perspective view of the exercise device 100 according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram of the exercise device 100 according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram showing the movement of the weight portion 101 in a graph over time according to an embodiment of the present invention.
6 and 7 are diagrams showing the detailed structure and operation of the power supply unit 201 according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a method of controlling the exercise device 100 according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant description thereof will be omitted. The suffixes "module" and "unit" for components used in the following description are given or used in consideration of ease of specification, and do not have distinct meanings or roles from each other. In addition, in describing the embodiments disclosed herein, when it is determined that the detailed description of the related known technology may obscure the gist of the embodiments disclosed herein, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are intended to facilitate understanding of the embodiments disclosed herein, but are not limited to the technical spirit disclosed herein by the accompanying drawings, all changes included in the spirit and scope of the present invention. It should be understood to include equivalents and substitutes.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinal numbers such as first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this application, the terms "comprises" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present disclosure does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or combinations thereof.

상술한 바와 같이, 웨이트 트레이닝의 수행 시, 중력의 방향과 반대 방향으로 끌어 올리는 근육의 운동을 구심성 수축, 중력과 같은 방향으로 움직이면서 서서히 내리는 근육의 운동을 원심성 수축이라고 한다. 이러한 구심성 수축과 원심성 수축이 번갈아가면서 이루어져, 근육을 단련시키게 된다.As described above, when the weight training is performed, the movement of the muscle which is pulled up in a direction opposite to the direction of gravity, while moving in the same direction as the centripetal contraction and gravity, is called centrifugal contraction. This centripetal contraction and centrifugal contraction are alternating to strengthen the muscles.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 일반적인 운동기구(10)의 일예시를 도시하는 도면이다. 도시된 예시에서는 일명 스미스 머신(smith machine)이라는 운동기구가 도시되어 있다.1 is a view showing an example of a general exercise device 10 according to an embodiment of the present invention. In the illustrated example, there is shown an exercise device called a smith machine.

운동기구(10)는, 일반적으로 중력을 이용하기 위한 중량부(101)를 구비한다. 중량부(101)는, 사용자가 원하는 무게를 가질 수 있도록, 다양한 무게의 쇳덩이를 교체할 수 있도록 구비되나, 이에 한정되지는 않는다.The exercise device 10 generally includes a weight portion 101 for using gravity. The weight portion 101 is provided so that the user can have a desired weight, to replace the various weight of pits, but is not limited thereto.

도 1의 예시에서는, 스미스 머신 상에서 바벨의 형태로 중량부(101)가 제공되고 있다.In the example of FIG. 1, the weight portion 101 is provided in the form of a barbell on a Smith machine.

상기 중량부(101)는 사용자로부터 제공되는 외력에 따라 일정 경로를 따라 반복운동할 수 있다. 도시된 예시에서 일정 경로는 중력 방향으로 수직 방향(103)을 따라 반복운동하는 경로이다. 상기 일정 경로는, 일직선 경로일 수 있다.The weight portion 101 may repeat the movement along a predetermined path according to the external force provided from the user. In the illustrated example, the constant path is a path that repeats along the vertical direction 103 in the direction of gravity. The predetermined path may be a straight path.

본 발명의 일실시예에 따른 운동기구(10)는 레일부(102)를 더 구비할 수 있다. 하지만, 이러한 레일부(102)는 필수 구성이 아닐 수도 있을 것이다. 도시된 예시에서 상기 레일부(102)는, 원기둥 형태로 구비된다.The exercise device 10 according to an embodiment of the present invention may further include a rail unit 102. However, this rail portion 102 may not be an essential configuration. In the illustrated example, the rail portion 102 is provided in a cylindrical shape.

상기 중량부(101)는 상기 레일부(102)를 따라 일직선 상에서 반복운동할 수 있다.The weight portion 101 may be repeatedly moved in a straight line along the rail portion 102.

상술한 바와 같이, 구심성 수축은 중력을 거스르는 방향으로 움직여야 하기 때문에, 원심성 수축의 경우 보다 더 많은 힘을 필요로 한다. 그렇기 때문에, 트레이닝에 사용되는 무게는 구심성 수축이 가능한 무게로 맞추어질 수 밖에 없고, 그렇기 때문에 더 많은 무게를 필요로 하는 원심성 수축에는 부족한 무게로 트레이닝이 이루어질 수 밖에 없다.As mentioned above, centripetal contractions require more force than centrifugal contractions because they must move in the direction against gravity. Therefore, the weight used for training can not only be adjusted to a weight capable of centripetal contraction, and therefore, training must be performed at a weight insufficient for centrifugal contraction requiring more weight.

따라서, 본 발명의 일실시예에서는, 구심성 수축과 원심성 수축 시 무게를 달리할 수 있는 구성에 대하여 제안하고자 한다.Therefore, in one embodiment of the present invention, to propose a configuration that can vary the weight during centripetal and centrifugal contraction.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 운동기구(100)의 전방 사시도를 도시하는 도면이다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 운동기구(100)의 전방 사시도를 도시하는 도면이다.2 is a view showing a front perspective view of the exercise device 100 according to an embodiment of the present invention. 3 is a view showing a front perspective view of the exercise device 100 according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 운동기구(100)의 블록도를 도시하는 도면이다. 도 4에 도시된 구성요소들은 운동기구(100)를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 운동기구(100)는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.4 is a block diagram of the exercise device 100 according to an embodiment of the present invention. The components shown in FIG. 4 are not essential to implementing the exercise device 100, so the exercise device 100 described herein may have more or fewer components than those listed above. have.

이하, 도 2 내지 도 4를 함께 참조하여 설명한다.Hereinafter, a description will be given with reference to FIGS. 2 to 4.

도 4를 참조하면, 운동기구(100)는 제어부(180), 전원공급부(190), 센싱부(140), 동력제공부(201)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, the exercise device 100 may include a controller 180, a power supply unit 190, a sensing unit 140, and a power supply unit 201.

메모리(170)는 운동기구(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 운동기구(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다.The memory 170 stores data supporting various functions of the exercise device 100. The memory 170 may store data and instructions for the operation of the exercise device 100.

센싱부(140)는 운동기구(100) 내 정보, 운동기구(100)를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 센싱부(140)는, 상술한 바와 같이, 중량부(101)의 움직임(위치, 가속도 등)을 센싱하고, 그 결과를 제어부(180)에 전달할 수 있다.The sensing unit 140 may include one or more sensors for sensing at least one of information in the exercise device 100, surrounding environment information surrounding the exercise device 100, and user information. As described above, the sensing unit 140 according to an embodiment of the present invention may sense the movement (position, acceleration, etc.) of the weight unit 101, and transmit the result to the controller 180.

도시된 본 발명의 일실시예에 따른 운동 기구(100)는, 중량부(101); 상기 중량부(101)의 움직임을 감지하기 위한 센싱부(140), 상기 중량부(101)의 움직임에 동력을 제공하기 위한 동력제공부(201), 및 상기 센싱부(140)의 센싱 결과에 기초하여 상기 동력제공부(201)를 제어하는 제어부(180)를 포함할 수 있다.Exercise device 100 according to an embodiment of the present invention shown, the weight portion 101; The sensing unit 140 for detecting the movement of the weight unit 101, the power providing unit 201 for providing power to the movement of the weight unit 101, and the sensing result of the sensing unit 140 It may include a controller 180 for controlling the power providing unit 201 based on.

상기 센싱부(140)는, 중량부(101)의 움직임을 감지할 수 있다. 그리고, 상기 동력제공부(201)는, 제어부의 제어에 따라, 상기 센싱 결과에 기초하여 원심성 수축 구간과 구심성 수축 구간을 구분하고, 상기 구분에 따라서 중량부(101)에 동력을 제공하여 줄 수 있다.The sensing unit 140 may detect the movement of the weight unit 101. In addition, the power providing unit 201 may classify the centrifugal contraction section and the centripetal contraction section based on the sensing result under the control of the controller, and provide power to the weight unit 101 according to the classification. Can be.

구체적으로 본 발명의 일실시예에 따른 제어부(180)는, 상기 원심성 수축 구간에서 상기 중량부(101)의 이동 방향과 같은 방향으로 동력을 제공할 수 있다.Specifically, the control unit 180 according to an embodiment of the present invention may provide power in the same direction as the moving direction of the weight portion 101 in the centrifugal contraction section.

본 발명의 다른 일실시예에 따른 제어부(180)는, 상기 구심성 수축 구간에서 상기 중량부(101)의 이동 방향과 반대되는 방향으로 동력을 제공할 수 있다.The controller 180 according to another embodiment of the present invention may provide power in a direction opposite to the moving direction of the weight portion 101 in the centripetal contraction section.

일반적으로 개인 트레이닝은, 구심성 수축에 더 많은 무게를 할당하고, 개인 트레이너가 구심성 수축이 이루어질 때 운동 방향으로의 보조 힘을 가해주어 구심성 수축을 유도하고, 원심성 수축 시 보조 힘을 주지 않아 보다 많은 힘에 저항하면서 운동을 할 수 있기 때문에, 효과적인 운동을 수행할 수 있다. In general, personal training allocates more weight to afferent contractions, and the personal trainer applies assistive forces in the direction of movement when afferent contractions occur, leading to afferent contractions, and not assisting in centrifugal contractions. Because you can exercise while resisting more force, you can perform effective exercises.

그리고, 일반적으로 구심성 수축에 필요한 무게는 원심성 수축에 필요한 무게의 70% 정도 밖에 되지 않아서, 운동 보조자 없이는 실제 원심성 수축에 필요한 무게에 한참 못미치는 무게에 대한 운동만이 가능하다. 즉, 적당한 무게의 불균형이 발생하는 것이다.And, in general, the weight required for centripetal contraction is only about 70% of the weight required for centrifugal contraction. Without the exercise assistant, only the weight for the weight far below the actual centrifugal contraction is possible. That is, an unbalance of proper weight occurs.

하지만, 본 발명의 일실시예에 따른 제어부(180)에서는, 원심성 수축인 구간과 구심성 수축인 구간을 구분하고, 해당 구간에 동력을 다르게 전달함으로써, 위와 같은 불균형을 최소화 하도록 제안하는 것이다.However, the controller 180 according to an embodiment of the present invention proposes to minimize the above imbalance by dividing the centrifugal contraction section and the centripetal contraction section and transferring power to the corresponding section.

제어부(180)가 센싱부(140)를 통한 센싱 결과에 기초하여, 원심성 수축 구간과 구심성 수축 구간을 구분하는 방식에 대하여 설명한다.Based on the sensing result of the sensing unit 140, the control unit 180 will be described how to distinguish the centrifugal contraction section and the centripetal contraction section.

일반적으로, 대부분의 운동기구(10)들은 기설정된 경로를 따라 중량부(101)가 반복운동(왕복 운동)을 하게 된다. 이러한 운동을 시간에 따른 변위로 그래프화 시켰을 경우, 정현파 곡선을 띄게 된다.In general, most of the exercise equipment 10 is the weight portion 101 is a repetitive movement (reciprocating movement) along a predetermined path. When these motions are graphed with time-dependent displacement, a sinusoidal curve is obtained.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른, 중량부(101)의 운동을 시간에 따른 그래프로 도시한 도면이다.5 is a diagram showing the movement of the weight portion 101 in a graph over time according to an embodiment of the present invention.

도시된 도면에 따르면, 중량부(101)의 시간(x축, t[s])에 따른 변위(y축, d[cm])를 도시하고 있다. 도시된 도면에서와 같이, 변위는 시간에 따라 변하는 정현파 형태를 띌 수 있으며, 음영 처리 된 부분이 원심성 수축 구간(501-1 ~ 501-6)에 해당할 수 있다.According to the figure shown, the displacement (y-axis, d [cm]) according to the time (x-axis, t [s]) of the weight part 101 is shown. As shown in the figure, the displacement may have a sinusoidal shape that changes with time, and the shaded portion may correspond to the centrifugal contraction intervals 501-1 to 501-6.

즉, 본 발명의 일실시예에 따른 센싱부(140)는, 상기 중량부(101)의 변위(위치)를 센싱하고, 그 센싱 결과에 따라 특정 구간이 원심성 수축 구간(501-1 ~ 501-6)이라는 것을 알아낼 수 있을 것이다. 즉, 센싱부(140)는 중량부(101)의 변위(위치)를 센싱하고, 그 결과에 따라 제어부(180)는 동력제공부(201)를 제어할 수 있는 것이다.That is, the sensing unit 140 according to an embodiment of the present invention senses the displacement (position) of the weight unit 101, and a specific section is a centrifugal contraction section 501-1 to 501- according to the sensing result. 6). That is, the sensing unit 140 senses the displacement (position) of the weight unit 101, and the controller 180 can control the power supply unit 201 according to the result.

이러한 경우, 상기 레일부(102) 상에 상기 센싱부(140)가 배치되고, 그 레일부(102) 상에서의 중량부(101)의 변위를 측정하여 상술한 동작을 수행할 수 있을 것이다. 즉, 반복운동이 레일부(102) 상에서 이루어지는 경우, 단순하게 중량부(101)의 변위(위치)를 레일부(102) 상에서 센싱할 수 있을 것이다.In this case, the sensing unit 140 may be disposed on the rail unit 102, and the above-described operation may be performed by measuring the displacement of the weight unit 101 on the rail unit 102. That is, when the repetitive movement is made on the rail portion 102, the displacement (position) of the weight portion 101 may be sensed on the rail portion 102.

본 발명의 다른 일시예에 따른 센싱부(140)는, 상기 중량부(101)의 가속도를 센싱한다. 상술한 경우에서와 같이, 레일부(102) 상에서 반복 운동이 이루어지지 않는 경우, 허공에서 반복 운동하는 중량부(101)의 변위를 측정하는 것은 쉽지 않다. 즉, 변위를 측정할 참조(reference)가 없는 것이다. 따라서, 본 발명의 일실시예에서는, 중량부(101)의 가속도를 센싱하여, 가속도가 0이 되는 순간을 구간간의 전환 지점이라고 판단할 수 있다.The sensing unit 140 according to another exemplary embodiment of the present invention senses the acceleration of the weight unit 101. As in the case described above, when the repetitive motion is not performed on the rail portion 102, it is not easy to measure the displacement of the weight portion 101 repetitively moving in the air. That is, there is no reference to measure the displacement. Therefore, in one embodiment of the present invention, by sensing the acceleration of the weight portion 101, it can be determined that the moment when the acceleration becomes zero as the switching point between the sections.

도 5에 도시된 예시에서, 구심성 수축 구간(503)에서 가속도 센서는 양의 값을 가지고, 가속도 센서는 502 지점에서 0이 되는 것을 감지할 수 있을 것이다. 이때, 구심성 수축 구간(503)에서 제 1 원심성 수축 구간(502-1)으로 전환되면서, 가속도의 값은 음으로 전환될 것이다. 그리고 제 1 원심성 수축 구간(502-1)이 끝나는 504지점에서 역시 가속도 센서는 가속도가 0이라는 것을 감지할 수 있을 것이다.In the example shown in FIG. 5, the accelerometer may have a positive value in the centripetal contraction interval 503, and the accelerometer may be zero at point 502. At this time, while changing from the centripetal contraction section 503 to the first centrifugal contraction section 502-1, the acceleration value will be converted to negative. In addition, at the point 504 where the first centrifugal contraction section 502-1 ends, the acceleration sensor may detect that the acceleration is zero.

즉, 본 발명의 일실시예에서는, 중량부(101) 자체에 접촉되어 센싱부(140)가 배치되고, 그 센싱부(140)가 중량부(101)의 가속도를 감지할 경우, 가속도가 0이 되는 지점의 감지 및 가속도의 방향을 조합하여 원심성 수축 구간과 구심성 수축 구간을 구별하여 낼 수 있을 것이다.That is, in one embodiment of the present invention, if the sensing unit 140 is disposed in contact with the weight portion 101 itself, the sensing unit 140 detects the acceleration of the weight portion 101, the acceleration is 0 The centrifugal contraction section and the centripetal contraction section can be distinguished by combining the direction of detection and acceleration of the point.

한편, 상술한 변위(위치)의 센싱과 가속도의 센싱을 설명하는 실시예는, 조합하여 사용 가능하다는 것이 자명하다.On the other hand, it is apparent that the embodiments for explaining the sensing of the displacement (position) and the sensing of the acceleration described above can be used in combination.

이하 도 6 및 도 7에서는, 동력제공부(201)의 세부 구조에 대하여 상세히 살펴본다.6 and 7, the detailed structure of the power providing unit 201 will be described in detail.

도 6 및 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 동력제공부(201)의 세부 구조 및 동작 개념도를 도시하는 도면이다.6 and 7 are diagrams showing the detailed structure and operation of the power supply unit 201 according to an embodiment of the present invention.

도시된 도면에 따르면, 상기 동력제공부(201)는, 중량부(101)에 연결되어 있는 체인(601), 체인을 감거나 푸는 모터(105)를 포함할 수 있다. 그리고, 모터(105)가 체인을 감거나 풀기 위하여, 방향전환을 위한 제 1 톱니바퀴(604), 체인을 감는 제 2 톱니바퀴(602)를 포함할 수 있다. 상기 제 2 톱니바퀴(602)는 소정 기어비(603)에 따라 모터(605)와 연결될 수 있다.According to the figure, the power providing unit 201 may include a chain 601 connected to the weight portion 101, a motor 105 for winding or unwinding the chain. In addition, the motor 105 may include a first cog wheel 604 for turning, and a second cog wheel 602 winding the chain in order to wind or unwind the chain. The second gear 602 may be connected to the motor 605 according to a predetermined gear ratio 603.

도 6에서 도시된 바와 같이, 제 2 톱니바퀴(602)가 모터(605)에 의해서 회전 동력을 받게 되면, 제 2 톱니바퀴(602)는 시계방향(611)으로 회전하여 상기 체인(601)을 감아 올릴 수 있다. 이렇게 체인(601)을 감아 올리게 되면, 상술한 중량부(101)에 특정 방향(610)으로의 힘을 제공하여 줄 수 있을 것이다.As shown in FIG. 6, when the second cogwheel 602 is subjected to rotational power by the motor 605, the second cogwheel 602 rotates clockwise 611 to rotate the chain 601. I can wind it up. When the chain 601 is wound up like this, the weight unit 101 may be provided with a force in a specific direction 610.

만약, 제 2 톱니바퀴(602)가 시계반대(611)의 반대로 회전한다면, 중량부(101)를 특정 방향(610)의 반대 방향으로 힘을 제공하여 줄 수 있을 것이다.If the second gear 602 rotates in the opposite direction of the counterclockwise 611, the weight 101 may provide a force in a direction opposite to the specific direction 610.

한편, 상술한 예시에서는, 톱니바퀴 및 체인으로 동력을 전달하였으나, 케이블의 장력을 이용하고, 상기 케이블을 감아 올리는 도르레 구조를 통하여도 동일한 동작을 실시할 수 있을 것이다.Meanwhile, in the above-described example, power is transmitted to the gear wheel and the chain, but the same operation may be performed through the pulley structure which uses the tension of the cable and winds up the cable.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 운동기구(100) 제어 방법의 순서도를 도시하는 도면이다.8 is a flowchart illustrating a method of controlling the exercise device 100 according to an embodiment of the present invention.

S801 단계에서 제어부(180)는 센싱부(140)를 통하여 중량부(101)의 움직임을 감지할 수 있다. 이때, 상술한 바와 같이 중량부(101)의 변위(위치)를 감지할 수도 있으며, 중량부(101)의 움직임 가속도를 감지할 수도 있을 것이다.In operation S801, the controller 180 may detect the movement of the weight unit 101 through the sensing unit 140. In this case, as described above, the displacement (position) of the weight part 101 may be sensed, and the movement acceleration of the weight part 101 may be sensed.

S802 단계에서 제어부(180)는 상기 센싱결과에 기초하여 구심성 수축인지 원심성 수축인지 여부를 확인할 수 있다. 이때, 구심성 수축이라면 S804 단계로, 원심성 수축이라면 S803 단계로 진행할 수 있다.In step S802, the controller 180 may check whether the centripetal contraction or the centrifugal contraction is based on the sensing result. At this time, if the centripetal contraction, the process may proceed to step S804, and if the centrifugal contraction, step S803.

S803 단계에서 제어부(180)는, 중량부(101)의 이동 방향과 같은 방향으로의 동력을 제공하도록 상기 동력제공부(201)를 제어할 수 있다.In operation S803, the controller 180 may control the power providing unit 201 to provide power in the same direction as the moving direction of the weight unit 101.

S804 단계에서 제어부(180)는, 중량부(101)의 이동 방향과 반대 방향으로의 동력을 제공하도록 상기 동력제공부(201)를 제어할 수 있다.In operation S804, the controller 180 may control the power providing unit 201 to provide power in a direction opposite to the moving direction of the weight unit 101.

이때, S803 단계 및 S804 단계 중 어느 하나의 단계는 생략하고, 다른 하나의 단계만으로 본 발명의 실시예에 속한다고 볼 수 있을 것이다.In this case, any one of steps S803 and S804 may be omitted, and it may be regarded as belonging to an embodiment of the present invention by only another step.

이상으로 본 발명에 따른 운동기구의 실시예를 설시하였으나 이는 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이에 의하여 본 발명의 기술적 사상과 그 구성 및 작용이 제한되지는 아니하는 것으로, 본 발명의 기술적 사상의 범위가 도면 또는 도면을 참조한 설명에 의해 한정／제한되지는 아니하는 것이다. 또한 본 발명에서 제시된 발명의 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로써 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 사용되어질 수 있을 것인데, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의한 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허청구범위에서 기술되는 본 발명의 기술적 범위에 구속되는 것으로서, 특허청구범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변화, 치환 및 변경이 가능한 것이다.As described above, but the embodiment of the exercise device according to the present invention is described as at least one embodiment, whereby the technical idea and its configuration and operation of the present invention is not limited, the technical idea of the present invention The scope of the present invention is not limited or restricted by the drawings or the description with reference to the drawings. In addition, the concept and embodiment of the invention presented in the present invention may be used by those skilled in the art as a basis for modifying or designing to other structures for carrying out the same purpose of the present invention. The equivalent structure modified or changed by those skilled in the art to which the present invention pertains is to be bound by the technical scope of the present invention described in the claims, and the spirit or scope of the invention described in the claims. Various changes, substitutions and alterations are possible without departing from the scope of the invention.

Claims (14)

레일에 따라 바벨을 상하 방향으로 반복 이동하는 스미스머신 형태의 운동기구에 있어서,
중량부;
상기 중량부의 움직임을 감지하기 위한 센싱부;
상기 중량부의 움직임에 동력을 제공하기 위한 동력제공부; 및
상기 센싱부의 센싱 결과에 기초하여 상기 동력제공부를 제어하는 제어부를 포함하되,
상기 제어부는, 상기 센싱 결과에 기초하여 원심성 수축 구간과 구심성 수축 구간을 구분하고,
상기 구분에 따라서 상기 동력제공부의 제공되는 동력을 제어하며,
상기 제어부는, 상기 원심성 수축 구간에서 상기 중량부의 이동 방향과 같은 방향으로 동력을 제공하고, 상기 구심성 수축 구간에서 상기 중량부의 이동 방향과 반대되는 방향으로 동력을 제공하며,
레일부를 더 구비하고,
상기 중량부는 사용자로부터 제공되는 외력으로 상기 레일부를 따라 일직선 상에서 반복운동하고,
상기 센싱부는 상기 레일부 상에서 상기 중량부의 위치 및 상기 중량부의 가속도를 감지하고,
상기 제어부는 상기 중량부의 위치에 및 감지된 가속도에 기초하여 상기 동력제공부를 제어하며,
상기 동력제공부는,
상기 중량부에 체결되어 있는 체인; 및
상기 체인을 감거나 푸는 모터;
상기 체인의 방향 전환을 위한 제 1 톱니바퀴; 및
상기 제 1 톱니바퀴에 의해서 방향이 전환된 상기 체인을 감는 제 2 톱니 바퀴를 포함하되, 상기 제 2 톱니바퀴는 소정 기어비로 상기 모터와 연결되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는,
운동기구.In the exercise machine of the Smith machine type to repeatedly move the barbell up and down along the rail,
Parts by weight;
A sensing unit for sensing a movement of the weight unit;
A power provider for providing power to the movement of the weight part; And
A control unit for controlling the power providing unit based on the sensing result of the sensing unit,
The controller may be further configured to classify the centrifugal contraction section and the centripetal contraction section based on the sensing result.
To control the power provided by the power supply according to the division,
The control unit provides power in the same direction as the moving direction of the weight part in the centrifugal contraction section, and provides power in a direction opposite to the moving direction of the weight part in the centripetal contraction section,
It further has a rail part,
The weight portion is repeated in a straight line along the rail portion with an external force provided by the user,
The sensing unit detects the position of the weight portion and the acceleration of the weight portion on the rail portion,
The control unit controls the power supply unit based on the position of the weight portion and the sensed acceleration,
The power providing unit,
A chain fastened to the weight part; And
A motor for winding or unwinding the chain;
A first cog wheel for changing the direction of the chain; And
And a second cog wheel for winding the chain, the direction of which is changed by the first cog wheel, wherein the second cog wheel is connected to the motor at a predetermined gear ratio.
Fitness equipment. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 중량부가 반복운동되는 운동기구의 제어 방법에 있어서,
상기 중량부의 움직임을 감지하는 단계;
상기 움직임에 기초하여 상기 중량부에 동력을 제공하는 단계; 및
상기 감지 결과에 기초하여 구심성 수축 운동 구간과 원심성 수축 운동 구간인지를 구분하는 단계를 포함하되,
상기 동력을 제공하는 단계는,
상기 구분 결과에 따라, 원심성 수축 구간인 경우 상기 중량부의 이동 방향과 같은 방향으로 동력을 제공하거나, 구심성 수축 구간인 경우 상기 중량부의 이동 방향과 다른 방향으로 동력을 제공하고,
상기 중량부는 사용자로부터 제공되는 외력으로 상기 운동기구에 구비되는 레일부를 따라 일직선 상에서 반복운동하고
상기 감지하는 단계는 상기 레일부 상에서 상기 중량부의 위치 및 상기 중량부의 가속도를 감지하며,
상기 동력을 제공하는 단계는, 상기 중량부의 위치에 및 감지된 가속도에 기초하여 동력을 제공하며,
동력제공부는,
상기 중량부에 체결되어 있는 체인; 및
상기 체인을 감거나 푸는 모터;
상기 체인의 방향 전환을 위한 제 1 톱니바퀴; 및
상기 제 1 톱니바퀴에 의해서 방향이 전환된 상기 체인을 감는 제 2 톱니 바퀴를 포함하되, 상기 제 2 톱니바퀴는 소정 기어비로 상기 모터와 연결되는 것을 특징으로 하는,
운동기구의 제어 방법.

In the control method of the exercise device in which the weight portion is repeated movement,
Detecting movement of the weight part;
Providing power to the weight portion based on the movement; And
And discriminating whether the centripetal contraction movement section and the centrifugal contraction movement section are based on the detection result.
Providing the power,
According to the result of the classification, in the case of centrifugal contraction section provides power in the same direction as the moving direction of the weight portion, or in the case of centripetal contraction section provides power in a direction different from the moving direction of the weight portion,
The weight portion is repeated in a straight line along the rail portion provided in the exercise device with an external force provided from the user
The detecting step detects the position of the weight portion and the acceleration of the weight portion on the rail portion,
The providing power may include providing power at the position of the weight part and based on the sensed acceleration,
Power supply unit,
A chain fastened to the weight part; And
A motor for winding or unwinding the chain;
A first cog wheel for changing the direction of the chain; And
And a second cog wheel for winding the chain, the direction of which is changed by the first cog wheel, wherein the second cog wheel is connected to the motor at a predetermined gear ratio.
How to control exercise equipment.

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