KR200342243Y1

KR200342243Y1 - health apparatus

Info

Publication number: KR200342243Y1
Application number: KR20-2003-0029939U
Authority: KR
Inventors: 문주섭
Original assignee: 문주섭
Priority date: 2003-09-22
Filing date: 2003-09-22
Publication date: 2004-02-18

Abstract

본 고안은 생체전기 임피던스법을 런닝머신이나 싸이클링 머신과 같은 실내용 헬스기구에 응용한 것으로, 보다 구체적으로 모니터가 있는 헬스기구에 생체전기 임피던스법을 적용한 체력측정장치를 장착하여 운동자가 본 고안의 헬스기구로 신체의 체성분변화를 측정함으로써 운동자의 근육량, 체지방량, 체중 등의 변화정보와 근육질환, 비만도 등의 건강을 진단하도록 하여 운동중에도 수시로 자가진단방식으로 체력을 평가할 수 있도록 하여 과학적인 체력증진을 가져오도록 하고, 운동하는 사람이 지루함을 느끼지 않고 즐겁게 운동할 수 있도록 하는 헬스기구에 관한 것이다.The present invention applies the bioelectrical impedance method to indoor fitness equipments such as treadmills and cycling machines. More specifically, the fitness device is equipped with a fitness measuring device that applies the bioelectrical impedance method to a fitness equipment with a monitor. By measuring the changes in body composition of the body with the fitness equipment, the health information such as muscle mass, body fat mass, and weight of the athlete and the health of muscle diseases and obesity can be diagnosed. It is about a fitness equipment that allows you to exercise and enjoy exercise without feeling bored.

Description

Health equipment

종래 런닝머신이나 싸이클링 머신과 같은 실내용 헬스기구는 단순히 운동만을 강조하여 헬스기구 앞의 거울이나 벽을 보면서 오로지 건강만을 위하여 무작정 뛴다든지 페달을 밟는 식으로 운동을 위한 운동을 하고 있어 단조롭고 지루하게 되어 운동하는 사람이 쉽게 포기하게 되고 소기의 운동성과를 달성할 수 없는 문제점이 있었다. 또한 건강에 대한 관심이 증가됨에 따라 자신의 건강 상태에 대한 검사 방법을 찾는 사람이 늘고 있는 추세지만, 시간적으로나 금전적으로 여유롭지 못한 일반인들이 공공장소에서 쉽게 접근하여 자가진단 방식의 체력평가와 건강관리 방법에 대한 안내를 받아볼 수는 없었다.Conventionally, indoor fitness equipment such as treadmills and cycling machines are simply monotonous and boring because they emphasize exercise only by looking at the mirror or the wall in front of the fitness equipment, or by simply stepping on the pedals or stepping on the pedals. There was a problem that the person who exercised easily gave up and could not achieve the desired performance. In addition, as the interest in health increases, more and more people are looking for a way to test their own health, but the general public who can not afford time and money can easily access from public places and take self-assessed physical evaluation and health care. I could not get instructions on how.

본 고안의 헬스기구(3)는 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 창안한 것으로, 런닝머신이나 싸이클링 머신과 같은 실내용 운동연습기구 중에 특히 모니터가 있는 헬스기구에 체력측정장치를 장착하여 본 고안의 헬스기구로 사용자가 운동을 하고 있는 중에 상기 체력측정장치를 통해 운동자의 근육량, 체지방량, 체중 등의 체력현황을 측정하여, 운동자의 체력현황, 건강진단정보와 그에 맞는 운동하는 시간, 속도, 일일 운동량 등을 바로바로 모니터(5)를 통해 시각적으로 제공함으로써 운동역학적인 데이터를 바탕으로 효율적이고 과학적인 운동을 유도하게 하고, 또한 운동하는 사람이 자신이 원하는 배경화면을 임의로 선택할 수 있게 하고 운동 중 게임도 할 수 있게 함으로써 지루함을 느끼지 않게 되며 자신의 운동 목표를 달성하게 되어 체력증진은 물론 스트레스 해소에 기여할 수 있는 헬스기구(3)에 관한 것이다.The fitness device 3 of the present invention was devised to solve the above problems. Among the exercise equipment for indoor exercise such as a treadmill or a cycling machine, in particular, a fitness measuring device is mounted on a fitness device with a monitor. While the user is exercising with a fitness device, the physical fitness status of the athlete's muscle mass, body fat mass, weight, etc. are measured by the fitness measuring device, and the fitness status, health diagnosis information of the athlete and the time, speed, and daily exercise amount according to the exercise. It provides the back directly through the monitor (5) to induce efficient and scientific exercise based on the kinematic data, and also allows the exerciser to arbitrarily select the desired wallpaper and the game during the exercise. By doing so, you don't feel bored and reach your fitness goals. Jeans, of course, relates to a fitness device (3) that can contribute to relieve stress.

도 1은 본 고안에 따른 헬스기구의 전체 계통도1 is a schematic diagram of a fitness device according to the present invention

도 2a는 본 고안의 일 실시예인 런닝머신의 사시도Figure 2a is a perspective view of a treadmill that is an embodiment of the present invention

도 2b는 본 고안의 다른 실시예인 싸이클링머신의 사시도Figure 2b is a perspective view of a cycling machine which is another embodiment of the present invention

도 3은 본 고안에 따른 각각 헬스기구에서의 시스템 주요 구성요소를 나타낸 블록구성도Figure 3 is a block diagram showing the main components of the system in each fitness machine according to the present invention

도 4는 인체성분 분석 장치의 전극을 인체의 손등과 발등에 부착하여 생체전기 임피던스를 측정하는 종래의 한 구체예를 개략적으로 나타낸 도면Figure 4 is a schematic view showing a conventional embodiment for measuring the bioelectrical impedance by attaching the electrode of the human body component analysis device to the back and foot of the human body

도 5는 본 고안에 의한 임피던스 모델 및 전극의 접촉위치를 나타낸 도면5 is a view showing the contact position of the impedance model and the electrode according to the present invention

도 6은 본 고안에 의한 임피던스 모델의 등가회로도6 is an equivalent circuit diagram of an impedance model according to the present invention.

도 7은 본 고안에 따른 체력측정부의 작동 흐름도7 is an operation flowchart of the physical fitness measuring unit according to the present invention

도 8은 본 고안에 따른 모니터상의 각종 정보 표시의 일례8 is an example of displaying various information on a monitor according to the present invention;

*도면의 주요부분에 따른 부호의 설명** Description of the symbols according to the main parts of the drawings *

1 : 서버 2 : 프린터1: server 2: printer

3 : 헬스기구 4 : 조작판넬3: fitness equipment 4: operation panel

5 : 모니터 6 : 마이컴5: monitor 6: micom

7: 헬스기구구동부 8 : 체력측정부7: fitness equipment drive unit 8: fitness measurement unit

80 : 전극접촉부80: electrode contact

81 : 왼손 엄지전극 82 : 왼손 손바닥전극81: left hand thumb electrode 82: left hand palm electrode

81': 오른손 엄지전극 82': 오른손 손바닥전극81 ': right hand thumb electrode 82': right hand palm electrode

83 : 체력측정 제어부 84 : 임피던스 측정부83: fitness measuring unit 84: impedance measuring unit

85 : 측정값 변환부 86 : 체력평가 정보저장부85: measurement value conversion unit 86: fitness evaluation information storage unit

87 : 건강관리안내정보저장부 88 : 하중측정센서87: health care information storage unit 88: load measurement sensor

91,92,93,94 : 표면접착전극 51: 현재운동량 표시부91,92,93,94: surface adhesive electrode 51: present momentum display

52 : 지도 표시부 53 : 기능선택 표시부52: map display unit 53: function selection display unit

54 : 체력현황표시부 55: 운동목표량 표시부54: fitness status display unit 55: exercise target display unit

본 고안의 구성을 도면을 참고로 설명하면 다음과 같다.Referring to the configuration of the present invention with reference to the drawings as follows.

도 1은 헬스기구(3)의 전체 계통도를 도시한 것이다. 이는 헬스기구(3)를 연결하고 회원ID, 비밀번호, 체력현황, 운동목표량 등의 회원들의 각종 데이터가 저장된 서버(1)와 회원인증과정을 통해 구동하도록 하는 헬스기구(3)에 있어서, 회원들의 각종 데이터를 데이터베이스화하여 상기 서버(1)와 각 헬스기구(3)간의 상기 각종 데이터를 송수신하거나 프린터(2)를 통하여 출력할 수 있도록 한다. 상기 서버(1)와 헬스기구(3)는 유선 뿐 만 아니라 무선으로도 데이타를 송수신할 수 있으며, 상기 서버(1)에서는 회원의 입탈퇴 여부, 회비의 납부현황 등을 회원의 신상정보에 의해 자격이 없는 사람이 헬스장에 무단으로 들어와 헬스기구(3)를 사용할 수 없게 하는 등의 헬스기구(3)의 회원관리를 할 수 있도록 한다.1 shows an overall system diagram of the fitness machine 3. In the fitness device (3) to connect the fitness device (3) and to drive through the member authentication process and the server (1) that stores the various data of the members, such as member ID, password, fitness status, exercise target amount, Various data are made into a database so that the various data can be transmitted and received between the server 1 and each fitness device 3 or output through the printer 2. The server 1 and the fitness equipment 3 can transmit and receive data not only by wire but also wirelessly. In the server 1, whether or not the member is withdrawn or not, the status of payment of the dues is based on the member's personal information. It is possible to perform membership management of the fitness equipment (3) such as an unauthorized person enters the gym without permission to use the fitness equipment (3).

도 2a는 본 고안의 일 실시예인 런닝머신의 사시도이고, 도 2b는 본 고안의 다른 실시예인 싸이클링머신의 사시도이다.Figure 2a is a perspective view of a treadmill is an embodiment of the present invention, Figure 2b is a perspective view of a cycling machine is another embodiment of the present invention.

서버(1)와 헬스기구(3)로 이루어져 회원들의 체력을 중앙관리하는 헬스기구에 있어서, 상기 헬스기구(3)는 운동기구를 구동하는 헬스기구구동부(7); 기능버튼조작에 의하여 상기 헬스기구구동부(7) 및 모니터(5)를 제어하기위한 기능버튼을 구비하는 조작판넬(4); 생체전기 임피던스법에 의한 체지방, 근육량 등의 체성분정보와 체중을 측정하는 체력측정부(8); 각종 정보를 시각적으로 보여주는 모니터(5); 헬스기구구동부(7), 조작판넬(4), 체력측정부(8), 모니터(5) 등을 상호 연결하여 입력, 출력, 분석, 저장 등의 전반의 제어를 하도록 하는 마이컴(6)으로 구성된 것을 특징으로 한다.In the fitness device consisting of a server (1) and the fitness equipment (3) to centrally manage the fitness of the member, the fitness equipment (3) includes a fitness equipment driving unit (7) for driving the exercise equipment; An operation panel 4 having a function button for controlling the fitness device driver 7 and the monitor 5 by a function button operation; A physical strength measurement unit 8 for measuring body composition information and body weight such as body fat and muscle mass by the bioelectrical impedance method; A monitor 5 visually showing various kinds of information; It is composed of a microcomputer (6) for controlling overall input, output, analysis, storage, etc. by connecting the fitness device driving unit (7), operation panel (4), physical fitness measuring unit (8), monitor (5), etc. It is characterized by.

상기 체력측정부(8)는 상기 헬스기구(3) 사용자가 4점 터치식 전극법에 의해 양손으로 전극을 잡으면 양손을 통해 전기를 흐르게 한 후 신체 전기 저항값에 따라 체성분을 측정하도록 하는데, 이는 요즈음 다양한 제품들이 많이 출시되고 있는 생체 전기 임피던스 분석법(Bioelectrical impedance Analysis : BIA)이며 체수분량이 신체 전기 저항값에 역비례한다는 원리를 응용한 것이다. 다시말해서, 인체에 무해한 미세한 전류를 체내에 흘려 측정한 저항값을 바탕으로 인체의 구성 성분인 수분·단백질·무기질·지방 등 체성분양을 측정하는 방법이다. 인체로 흘린 전류는 전도성이 가장 높은 수분을 따라 흐르게 된다. 이때 체내에 수분의 많고 적음에 따라 전기 흐름이 달라지고 바로 생체 임피던스값에 반영되어 인체내의 체액, 지방, 근육 등의 인체 성분을 측정한다.The fitness measuring unit 8 allows the user of the fitness device 3 to hold the electrode with both hands by a four-point touch electrode method to allow electricity to flow through both hands, and then to measure the body composition according to the body electrical resistance value. Bioelectrical impedance analysis (BIA), a variety of products available on the market, applies the principle that body water is inversely proportional to body electrical resistance. In other words, it is a method of measuring the amount of body composition, such as moisture, protein, inorganic matter, and fat, which are the constituents of the human body, based on the resistance value measured by flowing a minute current that is harmless to the human body. The electric current flowing to the human body flows along with the most conductive moisture. At this time, the flow of electricity varies depending on the amount of water in the body, and is reflected directly in the body impedance value to measure the human body components such as body fluids, fat, muscles in the human body.

따라서 본 고안은 생체전기 임피던스 분석법을 헬스기구에 응용한 고안으로서, 도 3은 각각 헬스기구(3)에서의 시스템 주요구성요소를 나타낸 블록구성도이다. 본 고안의 체력측정부(8)는 피측정자의 우측 손바닥, 우측 엄지, 좌측손바닥 및 좌측 엄지를 각각 접촉하기 위한 전극접촉부(80); 회원의 체성분을 측정하기위한 임피던스 측정부(84); 측정값을 사용자가 식별할 수 있도록 신호증폭 및 A/D변환을 하도록 하는 측정값 변환부(85); 건강정도를 비교평가 할 수 있도록 기준정보를 저장한 체력평가정보 저장부(86); 체력평가분석에 따른 건강관리 안내정보가 저장된 건강관리안내정보 저장부(87); 피측정자의 체중을 측정하기 위한 하중측정센서(88);Therefore, the present invention is a design applying the bioelectrical impedance analysis method to the fitness equipment, Figure 3 is a block diagram showing the main components of the system in the fitness equipment (3), respectively. The physical strength measuring unit 8 of the present invention includes an electrode contact unit 80 for contacting each of the right palm, right thumb, left palm, and left thumb of the subject; An impedance measuring unit 84 for measuring a body composition of the member; A measured value converting unit 85 for performing signal amplification and A / D conversion so that a user can identify the measured value; Physical fitness evaluation information storage unit 86 for storing the standard information so that the health can be compared and evaluated; Health care guide information storage unit 87 stores the health care guide information according to the fitness evaluation analysis; A load measuring sensor 88 for measuring the weight of the subject;

상기 각 구성요소를 제어하는 체력측정 제어부(83)를 포함하는 것을 특징으로한다.It characterized in that it comprises a fitness measurement control unit 83 for controlling each component.

본 고안은 사용자가 운동중에 손이 쉽게 닿을 수 있도록 상기 헬스기구(3)의 손잡이에 체성분측정을 구동하기위한 전극접촉부(80)를 구비하며 상기 전극접촉부(80)는 양손의 손바닥이 접촉하도록 하는 손바닥전극들(82,82')과 양손의 엄지가 접촉하도록 하는 엄지전극(81,81')으로 형성되어 있으며, 상기 운동자가 운동중에 양손의 손바닥으로 손바닥전극들(82,82')을 잡고 양손의 엄지로 엄지전극들(81,81')을 누르면 양손을 통해 전기가 흘러 체성분을 측정하므로 운동을 중단하지 않으면서 수시로 본인의 체성분을 측정할 수 있도록 한다.The present invention is provided with an electrode contact portion 80 for driving the body composition measurement to the handle of the fitness device (3) so that the user can easily touch the hand during exercise and the electrode contact portion 80 is to contact the palms of both hands Palm electrodes 82 and 82 'are formed of thumb electrodes 81 and 81' which allow the thumb of both hands to come into contact with each other. The exerciser holds the palm electrodes 82 and 82 'with the palms of both hands during exercise. Pressing the thumb electrodes (81,81 ') with the thumb of both hands, the electricity flows through both hands to measure the body composition so that you can measure your body composition from time to time without interrupting movement.

또한 사용자가 운동중에 무의식적으로 상기 헬스기구(3)의 손잡이를 잡아서 의도하지 않았음에도 불구하고 전극첩촉부와 양손의 접촉만으로 인해 체력이 측정되는 것을 막기위해 상기 전극접촉부(80) 중 일부는 버튼식 또는 스위치식으로 형성하도록한다. 도 2a와 도 2b에 도시한 전극접촉부(80)는 엄지전극(81,81')이 버튼식으로 형성된 일 실시예이다.In addition, even though the user unintentionally grasped the handle of the fitness device 3 during exercise, some of the electrode contact parts 80 are button-type to prevent the physical strength from being measured due to the contact between the electrode contact part and both hands. Or switch form. The electrode contact portion 80 shown in FIGS. 2A and 2B is one embodiment in which the thumb electrodes 81 and 81 'are formed in a button manner.

생체전기 임피던스를 측정하는 종래의 방법은 4개의 접착전극(91,92,93,94)을 손목, 손등, 발목 및 발등의 피부에 부착하여 인체와 임피던스 측정장치 사이를 전기적으로 연결한 후, 도 4와 같이, 손등과 발등사이에 전류를 보내고 손목과 발목사이에서 인체 저항을 측정하는 4극 전극법이다. 즉 4극 전극법이란 4개의 전극을 사용하여 전류를 바깥쪽 한쌍의 전극에 보내고 안쪽 한쌍의 전극으로부터 전압을 측정하여 저항을 측정하는 방법이다.The conventional method for measuring the bioelectrical impedance is to attach the four adhesive electrodes (91,92,93,94) to the skin of the wrist, back of the hand, ankle and foot to electrically connect between the human body and the impedance measuring device, As shown in Fig. 4, it is a 4-pole electrode method that sends electric current between the back of the hand and the foot and measures the body resistance between the wrist and the ankle. That is, the 4-pole electrode method is a method of measuring the resistance by sending a current to the outer pair of electrodes using four electrodes and measuring the voltage from the inner pair of electrodes.

종래의 임피던스 방법은 피측정자가 누워있는 상태에서 손목, 손등, 발목, 및 발등에 접착전극을 피부에 부착시켜 임피던스를 측정한다. 임피던스 측정장치로부터 나온 단자와 이들 전극들(91,92,93,94)을 연결시키면 이 측정장치는 약 1KHz 내지 1MHz의 주파수를 갖는 0.1∼2.0mA 크기의 정현파(sine)교류 전류를 전극 I₁,과 I₂(한쌍의 바깥쪽 전극)사이에서 보내주고, V₁과 V₂(한쌍의 안쪽 전극)사이에서 전압차를 측정하여 인체의 저항을 측정한다. 저항(R)은 도체의 길이(L), 단면적(A), 및 도체의 비저항(ρ)과 관계되며 저항값은 도체의길이에 비례하고 단면적에 반비례하므로 하기식(E1)과 같이 표시된다.In the conventional impedance method, the impedance is measured by attaching an adhesive electrode to the skin on the wrist, the back of the hand, the ankle, and the back of the patient while the patient is lying down. When the terminal impedance connected with these electrodes (91,92,93,94) derived from the measuring device measuring approximately 1KHz to a sine wave (sine) of the alternating current having a frequency of 1MHz size 0.1~2.0mA electrode I ₁ The resistance of the human body is measured by sending between, and I ₂ (a pair of outer electrodes) and measuring the voltage difference between V ₁ and V ₂ (a pair of inner electrodes). The resistance R is related to the length L of the conductor, the cross sectional area A, and the specific resistance ρ of the conductor, and the resistance value is proportional to the length of the conductor and inversely proportional to the cross sectional area, and is represented by the following equation (E1).

R = ρ L/A (E1)R = ρ L / A (E1)

식 (E1)의 우항의 분자 및 분모에 각각 L을 곱하면 하기식(E2)이 된다.Multiplying L by the numerator and denominator of the right side of formula (E1) yields the following formula (E2).

R = ρ L²/(AL) (E2)R = ρ L ² / (AL) (E2)

인체를 길이(L) 및 단면적(A)을 갖는 단순한 원통으로 가정하면 (AL)은 하기식(E3)과 같이 도체의 부피(V)가 된다.Assuming that the human body is a simple cylinder having a length L and a cross-sectional area A, AL becomes the volume V of the conductor as shown in the following equation (E3).

V = ρ L²/R (E3)V = ρ L ² / R (E3)

인체는 체액(Total Body Water:TBW)또는 체액을 많이 포함하는 FFM가 도체를 형성한다. 이 도체의 길이는 인체의 신장(Ht)으로 예측할 수 있으며, 비저항(ρ)은 인체에서 일정하다고 가정하여 TBW 또는 FFM의 부피를 식(E4)가 같이 나타낼 수 있다.The human body forms a conductor by a total body water (TBW) or an FFM containing a lot of body fluid. The length of the conductor can be estimated by the human body height (Ht), and the specific resistance (ρ) can be expressed in the human body by the formula (E4).

TBW 또는 FFM = C₁?(Ht²/R) + C₂(E4)TBW or FFM = C ₁ ? (Ht ² / R) + C ₂ (E4)

상기 식에서 비례상수(C₁)와 상수(C₂)는 증수희석법 또는 체밀도법 등에서 구한 TBW 또는 FFM값과 L²/R으로부터 결정된다.In the above equation, the proportional constant (C ₁ ) and the constant (C ₂ ) are determined from TBW or FFM values and L ² / R obtained by dilution method or body density method.

이와 같이 결정된 식(E4)에 인체 저항(R)과 신장(Ht)을 대입하여 TBW 및 FFM을 구한다. 체중(Wt)에서 FFM을 빼면 지방량이 되며, 비만도(Percent Body Fat:%BF)는 체중(Wt)에 대한 지방량으로 식(E5)와 같이 표시된다.TBW and FFM are obtained by substituting the human body resistance (R) and the height (Ht) in the equation (E4) thus determined. Subtracting FFM from body weight (Wt) results in fat mass. Percent body fat (% BF) is the amount of fat in relation to body weight (Wt), as shown in equation (E5).

비만도(%BF)=100(Wt-FFM)/Wt (E5)Obesity degree (% BF) = 100 (Wt-FFM) / Wt (E5)

생체전기 임피던스법에 의한 체지방 측정방법을 도 5를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The body fat measurement method using the bioelectrical impedance method will be described in detail with reference to FIG. 5 as follows.

본 고안의 체력측정부(8)는 4극 전극법으로써 왼손목에서부터 오른손목까지의 전체 임피던스(Raa)를 구하기 위한 방법으로써 왼손에 왼손전극들(81,82)을 접촉하고 오른손에 오른손전극들(81',82')을 접촉하여 측정하게 된다.The physical strength measuring unit 8 of the present invention is a method for obtaining the total impedance Raa from the left wrist to the right wrist by the 4-pole electrode method, and the left hand electrodes 81 and 82 are contacted with the left hand and the right hand electrodes ( 81 'and 82' are measured by contact.

이때 왼손 엄지전극(81)과 오른손목간에 R1저항이 발생하고, 왼손 손바닥전극(82)과 오른손목간에 R2저항이 발생한다. 그리고, 오른손 엄지전극(81')과 왼손목간에 R3저항이 발생하고, 오른손 손바닥전극(82')과 왼손목간에 R4저항이 발생한다.At this time, R1 resistance is generated between the left hand thumb electrode 81 and the right wrist, and R2 resistance is generated between the left hand palm electrode 82 and the right wrist. Then, R3 resistance is generated between the right hand thumb electrode 81 'and the left wrist, and R4 resistance is generated between the right hand palm electrode 82' and the left wrist.

이와 같이 양손의 손바닥을 왼손 내지 오른손 손바닥전극(82,82')에 접촉시키고 양손의 엄지로 왼손 내지 오른손 엄지전극(81,81')을 누른 상태에서 왼손 엄지전극(81)과 오른손 엄지전극(81')으로 폐회로를 구성하고 정현파 교류전류를 인가하면서, 왼손 손바닥전극(82)과 오른손 손바닥전극(82')간의 전압을 측정하여 인가된 전류값과 측정된 전압값으로부터 인체의 전체 임피던스(Raa)를 계산하게 된다.In this way, the palms of both hands are brought into contact with the left to right palm electrodes 82 and 82 ', and the left and right thumb electrodes 81 and 81' are pressed with the thumbs of both hands. 81 ') and a sinusoidal alternating current applied to the circuit, while measuring the voltage between the left hand palm electrode 82 and the right hand palm electrode 82' to measure the total impedance (Raa) of the human body from the applied current value and the measured voltage value. ) Is calculated.

즉, 도 6의 임피던스 모델의 등가회로도와 같이 R1, Raa, R3로 이루어진 폐회로에 정현파 교류전류를 인가하고, R2, Raa, R4사이의 전압을 측정하게 되는데 전압계측에서 볼 때 전류가 흐르는 부분은 Raa부분으로써 임피던스를 측정할 때 R1, R2, R3, R4는 영향을 미치지 않게 된다. 즉, 손목과 왼손 손바닥 내지 왼손 엄지전극(82,81)간에 발생하는 R1, R2 저항과, 오른손 손바닥 내지 오른손 엄지전극(82',81')과 손목간에 발생되는 R3, R4저항은 전체 임피던스(Raa)를 측정하는데 영향을 주지 않게 된다.That is, as shown in the equivalent circuit diagram of the impedance model of FIG. 6, a sinusoidal AC current is applied to a closed circuit composed of R1, Raa and R3, and the voltage between R2, Raa and R4 is measured. R1, R2, R3, and R4 have no effect when measuring impedance as the Raa part. That is, the resistances R1 and R2 generated between the wrist and the left hand palm to the left thumb electrodes 82 and 81, and the resistances R3 and R4 generated between the right hand palm and the right hand thumb electrodes 82 'and 81' and the wrist are the total impedance ( It does not affect the measurement of Raa).

이렇게 측정된 임피던스와 입력된 신장(Ht), 체중(Wt), 나이 및 성별로부터 체수분양(Total body water:TBW), 체지방(FAT), 체지방율(% FAT)을 계산하고 계산된 값을 모니터(5)를 통해 표시하게 된다.Calculate total body water (TBW), body fat (FAT) and percent body fat (% FAT) from the measured impedance, input height (Ht), weight (Wt), age and gender and monitor the calculated values ( 5) will be displayed.

이때 인체 성분인 체수분양(TBW), 체지방(FAT), 체지방율(% FAT)는 측정된 임피던스(Raa)와, 신장(Ht) 및 체중(Wt)의 함수로부터 아래와 같이 계산된다.At this time, the body composition (TBW), body fat (FAT), and body fat percentage (% FAT), which are human components, are calculated as follows from the measured impedance (Raa), height (Ht), and weight (Wt).

인체에 포함되어 있는 수분의 양은 Ht²/Raa에 비례하게 되어 있는데 이때, Raa는 인체의 임피던스값이다. 일반인의 경우, 부위별 체수분 분포는 거의 비례적인 관계를 가지므로 팔의 임피던스로부터 몸 전체의 체액의 양을 계산할 수 있다.The amount of water contained in the human body is proportional to Ht ² / Raa, where Raa is the impedance value of the human body. In the case of the general public, the body water distribution of each part is almost proportional to the amount of body fluid from the impedance of the arm can be calculated.

즉, 다음의 식(E6)과 같이 표현될 수 있다.That is, it may be expressed as the following equation (E6).

TBW = C₁?(Ht²/ Raa) + C₂(E6)TBW = C ₁ ? (Ht ² / Raa) + C ₂ (E6)

여기서 C는 수학식 1을 최대한 만족시키는 상수로 회기분석법 등으로 결정된다.Here, C is a constant that satisfies Equation 1 as determined by regression analysis.

식(E6)의 체수분양의 정확도를 높이기 위해 체중, 나이, 성별 등의 요소를 같이 사용하여 회기 분석법 등으로 몸 전체의 체수분양을 계산할 수 있다.In order to increase the accuracy of the body water distribution of Equation (E6), it is possible to calculate the body water volume of the whole body by using a regression analysis method using factors such as weight, age, and gender.

인체의 구성성분 중에서 체지방은 수분의 함량이 극히 적기 때문에 체지방내에 존재하는 수분의 양은 무시하며, 지방이외의 성분(FFM)은 약 73% 수분을 포함하기 때문에 FFM은 하기식(E7)으로 표시된다.Since body fat has very low moisture content among the constituents of the human body, the amount of moisture present in the body fat is ignored, and since the non-fat component (FFM) contains about 73% water, the FFM is represented by the following formula (E7). .

FFM = TBW/0.73 (E7)FFM = TBW / 0.73 (E7)

전체 몸의 지방의 양(Fat)은 체중(Wt)에서 FFM을 빼서 하기식(E8)과 같이 구한다.The fat amount of the entire body (Fat) is obtained by subtracting the FFM from the weight (Wt) as shown in the following formula (E8).

Fat = Wt - FFM (E8)Fat = Wt-FFM (E8)

인체의 비만도(%BF)는 체중(Wt)에 대한 지방량의 비에 100을 곱하여 하기식(E9)과 같이 구한다.Obesity degree (% BF) of the human body is obtained by multiplying the ratio of fat mass to body weight (Wt) by 100 as shown in the following formula (E9).

%BF = 100(Wt - FFM)/Wt (E9)% BF = 100 (Wt-FFM) / Wt (E9)

위와 같이 측정된 인체의 임피던스(Raa)와, 입력된 신장(Ht), 체중(Wt), 나이, 성별 등으로부터 식(E6)에 의해 체수분량(TBW)을 계산하고, 식(E8)에 의해 체지방량(FAT)을 계산하고, 식(E9)에 의해 체지방율(%BF)을 계산한 후 모니터를 통해 표시하게 된다.The body water volume (TBW) is calculated from equation (E6) from the impedance Raa of the human body and the input height (Ht), weight (Wt), age, sex, etc. measured as described above, and is calculated by equation (E8). The body fat amount (FAT) is calculated, and the body fat percentage (% BF) is calculated using Equation (E9) and displayed on the monitor.

이처럼 본 고안의 헬스기구(3)는 운동자가 운동하는 중에 체지방을 측정하고자 할 때 양손으로 전극접촉부(80)와 접촉함으로써 체지방을 측정하여 즉시 체지방을 분석 계산한 후 모니터(5)를 통해 수시로 확인할 수 있도록 한다.As described above, the fitness device 3 of the present invention measures body fat by contacting the electrode contact portion 80 with both hands when measuring the body fat during exercise, and immediately checks the body fat after analyzing and calculating the body fat from time to time through the monitor (5). To help.

도 7은 본 고안에 따른 체력측정부(8)의 작동 흐름도이며, 각 헬스기구(3-1 ~ 3-n)에서의 작용을 설명하면 다음과 같다.7 is an operation flowchart of the fitness measuring unit 8 according to the present invention, the operation of each of the fitness equipment (3-1 ~ 3-n) is as follows.

회원이 운동하고자 하는 어느 하나의 헬스기구(3)로 가서 상기 헬스기구(3)의 전원을 온(ON)하면, 헬스기구(3)에 설치된 모니터(5)를 통하여 회원ID와 비밀번호를 요구하게 되고, 상기 회원은 자신의 회원ID와 비밀번호를 조작판넬(4)을 통하여 입력하게 되면, 서버(1)에서 회원의ID와 비밀번호가 등록된 회원임을 확인하고(a 단계) 상기 회원의 체력현황과 미리 설정된 운동종류와 운동량인 운동목표량을 전송하여 모니터(5)상으로 나타나게 된다. 그 후 자신이 원하는 운동을 하면 된다.When the member goes to one of the fitness equipment (3) to exercise the power of the health equipment (3) (ON), through the monitor (5) installed in the fitness equipment (3) to request a member ID and password When the member enters his or her member ID and password through the operation panel 4, the member 1 confirms that the member ID and password are registered in the server 1 (step a) and the physical strength of the member The exercise target amount, which is a preset exercise type and exercise amount, is transmitted and displayed on the monitor 5. After that, you can do the exercise you want.

사용자는 운동목표량에 의하여 운동할 수 있으나 사용자의 그 날 컨디션에 따라 운동목표량을 수동으로 선택하여 운동거리, 운동시간, 운동속도 등을 조절하여 운동강도를 제어할 수도 있다. 또한 조작판넬(4)의 각종 버튼부에서 배경화면 선택버튼, 배경음악 선택버튼, 캐릭터 선택버튼, 게임전환버튼, 도우미 선택버튼 등을 눌러 단조로운 운동을 반복하는 과정에서 발생할 수 있는 지루한 감을 없앨 수 있다.(b 단계)The user can exercise by the exercise target amount, but the exercise intensity may be controlled by manually selecting the exercise target amount according to the condition of the user by adjusting the exercise distance, exercise time, exercise speed, and the like. In addition, by pressing the background selection button, the background music selection button, the character selection button, the game switching button, the helper selection button on various buttons of the operation panel 4, it is possible to eliminate the boring feeling that may occur in the process of repeating monotonous exercise. (step b)

한편 상기 회원이 상기 헬스기구(3)상에서 원하는 배경화면(예를들면 미국/로스앤젤레스/해변가)을 선택하여 모니터(5)상으로 화면을 보면서 즐겁게 운동을 하던 중에 자신의 체력현황을 알고 싶을 때, 양손의 손바닥으로 헬스기구(3) 손잡이의 손바닥전극(82,82')를 잡고 양손의 엄지로 엄지전극(81,81')의 버튼을 누르면(c 단계) 전극접촉부(80)에 형성된 전극이 양손의 엄지 내지 손바닥과 접촉되면서 인체의 임피던스를 측정한 후(d 단계) 상기 임피던스 측정값을 사용자가 식별할 수 있도록 신호증폭 및 A/D변환하여 데이터베이스화하고(e 단계) 체력평가정보 저장부(86)의 데이터와 비교분석과정을 거치며(f 단계) 기존에 등록된 체력정보와비교하여 체력변화의 분석과정을 거쳐서(g 단계) 분석된 데이터를 바탕으로 모니터(5)상으로 운동자의 근육량, 체지방량, 체중 등의 체력현황 및 건강평가정보를 제공하고(h 단계) 사용자의 체력현황과 건강평가 정보에 따라 운동자에게 맞는 체력증진을 위한 안내정보를 함께 제공한다.(i 단계) 또한 상기 체력정보와 운동기록이 자동으로 보관되어(j 단계), 사용자는 수시로 자신의 체력정보를 확인할 수 있으며, 또한 사용자가 필요에 따라 상기 체력정보를 저장하지 않을 수도 있다.On the other hand, when the member wants to know his or her physical condition while selecting a desired wallpaper (for example, US / Los Angeles / Beachside) on the fitness device (3) and having fun exercising while watching the screen on the monitor (5). Hold the palm electrodes 82 and 82 'of the handle of the fitness device 3 with the palms of both hands and press the buttons of the thumb electrodes 81 and 81' with the thumbs of both hands (step c). After measuring the impedance of the human body in contact with the thumb or palm of both hands (d step), the amplification and A / D conversion of the database so that the user can identify the impedance measurement value (step e) to store the fitness evaluation information The data of the part 86 is compared and compared with the previously registered fitness information (step f), and the analysis process of the physical fitness change (g step) is performed on the monitor (5) based on the analyzed data. Muscle mass, body fat And fitness status and health evaluation information such as weight (step h) and guide information for physical fitness promotion suitable for exercisers according to the user's fitness status and health evaluation information (step i). The exercise record is automatically stored (step j), so that the user can check his or her fitness information from time to time, and the user may not store the fitness information as needed.

상기 헬스기구(3)는 운동을 시작하거나 운동하는 중에 게임전환버튼을 누르면 모니터(5)상에 여러 종류의 게임명을 표시하고 그 중에서 원하는 게임을 선택하면 게임을 즐길 수 있게되며, 게임을 하면서 운동을 지속할 수 있다.The fitness equipment (3) is to start the exercise or press the game switch button during the exercise to display the different types of game name on the monitor (5) and select the desired game from among them to enjoy the game, while playing the game You can continue to exercise.

이렇게 사용자는 운동을 중단하거나 장소를 바꿀 필요없이 즐겁게 게임과 운동을 겸하면서 자신의 체력현황을 모니터(5)상으로 수시로 확인할 수 있으므로, 사용자로 하여금 항상 적절한 체중과 체지방율을 유지할 수 있도록 도와준다.In this way, the user can check his / her physical fitness on the monitor (5) from time to time without having to stop the exercise or change places, and enjoy the game and exercise, thereby helping the user to maintain a proper weight and body fat percentage at all times.

도 8은 모니터상의 각종 정보표시의 일례를 도시한 것으로, 화면 전체에는 배경화면과 운동 중간중간에 표시되는 캐릭터가 표시되고, 우측상단에는 운동목표량 표시부(55)로 기본 운동프로그램에서 설정되었거나 수동으로 자신이 설정한 운동거리, 운동시간, 운동속도 등이 표시되고, 우측하단에는 체력현황 표시부(54)로 체중, 체지방, 근육량, 비만도 등의 체력현황정보와 건강안내정보 등이 함께 표시되고, 좌측상단에는 현재운동량 표시부(51)로 현재 자신이 운동하고 있는 운동거리, 운동시간, 운동속도, 칼로리소모량 등이 표시되고, 좌측중간에는 지도 표시부(52)로 운동코스의 전체 지도 위에 작은 캐릭터가 운동코스의 현재위치를 보여주며 운동코스의총길이, 현재진행거리, 남은거리가 한쪽에 기록되고, 좌측하단에는 기능선택 표시부(53)로 자동 또는 수동으로 선택한 운동의 난이도(예를 들면 보통), 배경화면(국가/지역/장소), 배경음악, 캐릭터 등이 문자 또는 기호로서 표시된다. 상기 모니터(5)에 표시되는 각종 정보는 사용자의 조작에 의하여 표시되지 않게 할 수도 있다. 또한 상기 모니터(5)상의 각종 정보 표시는 상기 모니터(5)상의 표시방법에 한정되는 것이 아니라 다양한 방법으로 표현할 수 있다.FIG. 8 shows an example of various types of information display on a monitor, and a character displayed in the middle of a background screen and an exercise screen is displayed on the entire screen, and an exercise target amount display unit 55 is set or manually set in the basic exercise program on the upper right side. The exercise distance, exercise time, exercise speed, etc. set by the user are displayed, and at the bottom right, the fitness status display unit 54 displays fitness status information such as weight, body fat, muscle mass, obesity degree, health guide information, etc. At the top, the current exercise amount display unit 51 displays the current exercise distance, exercise time, exercise speed, calorie consumption, etc., and in the middle of the left side, the map display unit 52 displays a small character on the entire map of the exercise course. Shows the current position of the course, the total length of the exercise course, the current travel distance, and the remaining distance are recorded on one side, and at the bottom left, the function selection display unit 53 is automatically Is the difficulty of manually selected exercises (eg, normal), Wallpaper (country / region / area), background music, characters, etc. are displayed as letters or symbols. Various types of information displayed on the monitor 5 may be prevented from being displayed by a user's operation. In addition, the display of various types of information on the monitor 5 is not limited to the display method on the monitor 5 but can be expressed in various ways.

본 고안의 헬스기구(3)는 운동하면서 운동자의 비만도를 수시로 파악할 수 있으므로 운동자는 본인의 체력현황 정보를 파악하기위해 운동을 중단할 필요가 없으며, 어떤 운동을 얼마만큼 하였고, 그에 따른 체중, 체지방량, 근육량 등의 체력상태가 어떻게 변하는지와 건강관리안내정보를 모니터(5)상으로 수시로 확인할 수 있으므로 자가진단방식으로 과학적인 체력상태의 변화를 알게되어 수시로 파악한 체력정보로 인해, 무리한 운동을 하지 않게 되고 적절한 목표를 가지고 운동을 할 수 있게 되며, 상기 운동 결과를 서버(1)에 전송하여 상기 회원이 운동했던 운동의 종류와, 칼로리 소모량은 물론 누적된 체력상태의 변화를 저장하게 하여 과학적인 체력관리를 할 수 있게 된다. 또한 운동만을 위한 기존의 헬스기구와는 달리 상기 헬스기구(3) 사용자는 모니터(5)상으로 원하는 장소의 다양한 배경화면을 선택하여 즐겁게 운동하게 되어 특별한 노력없이 자연스럽게 체력증진의 효과를 가져오게 한다.Since the fitness device 3 of the present invention can check the obesity degree of the exerciser at any time while exercising, the exerciser does not need to stop the exercise to grasp his fitness information, and how much exercise he did, and accordingly the weight and body fat mass How to change the state of physical fitness, such as muscle mass and health care guidance information can be checked on the monitor (5) from time to time because of the self-diagnostic method to know the change in the state of physical fitness scientifically, so do not exercise excessively It is possible to exercise with an appropriate goal, and transmits the result of the exercise to the server 1 to store the type of exercise that the member has exercised, calorie consumption as well as the change in the accumulated fitness state You will be able to manage your fitness. In addition, unlike the existing fitness equipment for exercise only, the user of the fitness equipment (3) selects a variety of wallpaper of the desired place on the monitor (5) to exercise happily to bring the effect of physical strength without any special effort .

상기 헬스기구(3)는 즐겁게 운동하면서 자가진단방식으로 체력정보를 사용자에게제공하는 것을 특징으로 하므로, 상기 헬스기구(3)는 헬스장일 경우, 건강관리가 소홀한 바쁜 현대인들에게 즐겁게 운동하게 하여 삶의 활력을 줄뿐 아니라 시간적 또는 금전적으로 부담 없이 간단하게 자신의 건강 진단 및 건강 관리에 대한 정보를 얻을 수 있으며, 회원이면 누구나 사용할 수 있는 공공성의 이점으로 인해 회원증가의 효과를 가져올 수 있으며 더 나아가 그로 인한 운동 동기 유발효과로 건강한 사회발전에 기여할 수 있다.The fitness equipment (3) is characterized in that it provides a physical information to the user in a self-diagnostic manner while exercising happily, if the fitness equipment (3) is a gym, health care to exercise a busy modern people neglected health care In addition to providing vitality, you can easily get information about your medical examination and health care without the burden of time or money, and the benefits of publicity that can be used by all members can bring about the effect of membership growth. It can contribute to the healthy development of society through the motivating effect.

이상 본 고안의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술되었지만, 본 고안이 속하는 기술 분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 고안의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 고안을 여러가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 고안의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 고안의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.Although described in detail with respect to preferred embodiments of the present invention, those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, various modifications of the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention defined in the appended claims It will be appreciated that modifications or variations can be made. Therefore, changes in the future embodiments of the present invention will not be able to escape the technology of the present invention.

Claims

In the fitness device consisting of a server (1) and the fitness equipment (3) to centrally manage the fitness of the members, the fitness equipment (3) is

A fitness equipment driving unit 7 for driving the sports equipment;

An operation panel 4 having a function button for controlling the fitness device driver 7 and the monitor 5 by a function button operation;

A physical strength measurement unit 8 for measuring body composition information and body weight such as body fat and muscle mass by the bioelectrical impedance method;

A monitor 5 visually showing various kinds of information;

It is composed of a microcomputer (6) for controlling overall input, output, analysis, storage, etc. by connecting the fitness device driving unit (7), operation panel (4), physical fitness measuring unit (8), monitor (5), etc. Fitness equipment characterized in that

According to claim 1, wherein the fitness measuring unit 8

An electrode contact portion 80 for contacting the right palm, right thumb, left palm and left thumb of the subject, respectively;

An impedance measuring unit 84 for measuring a body composition of the member;

A measured value converting unit 85 for performing signal amplification and A / D conversion so that a user can identify the measured value;

Physical fitness evaluation information storage unit 86 for storing the standard information so that the health can be compared and evaluated;

Health care guide information storage unit 87 stores the health care guide information according to the fitness evaluation analysis;

A load measuring sensor 88 for measuring the weight of the subject;

Fitness equipment, characterized in that consisting of physical fitness measuring control unit 83 for controlling each component

According to claim 1 or 2, characterized in that the fitness information measured by the fitness measuring unit 8 is displayed in the middle of the exercise on the monitor 5 so that the fitness information can be checked in real time during the exercise. Fitness equipment

The method of claim 2, wherein the electrode contact portion 80 is formed of the palm electrodes (82,82 ') for the palms of both hands to contact and the thumb electrodes (81,81') for the thumb of both hands to contact, the user Fitness equipment, characterized in that located on the handle of the fitness equipment (3) so that the hand can easily reach during exercise