KR100842394B1 - 트레드밀 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구간 설정이 가능한 트레드밀에 관한 것으로, 무한 궤도로 회전하는 트랙 벨트를 구비한 트레드밀에 있어서, 상기 트레드밀의 파라미터의 허용 구간을 설정하는 구간 설정부와; 상기 파라미터가 상기 구간 설정부에 의해 설정된 상기 허용 구간 내에만 있도록 제어하는 제어부를; 포함하여, 사용자가 원하는 운동 목적을 달성하도록 하기 위하여, 런닝 속도나 경사도 등의 파라미터를 운동 목적을 달성하기에 적합한 구간으로 미리 설정하면, 구간으로 파라미터가 설정된 이후에는, 파라미터를 조작하더라도 최초 설정된 구간 내에서만 파라미터가 변동되도록 함으로써, 사용자가 원하는 운동 목적을 신뢰성있게 실현할 수 있는 트레드밀을 제공한다.

트레드밀, 구간 설정, 이동 속도, 경사도, 심장박동수, 자동 속도 조절

Description

트레드밀{TREADMILL}

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 트레드밀의 구성을 도시한 사시도

도2는 도1의 제어 판넬부를 도시한 평면도

도3은 도2의 제어 판넬부를 이용한 트랙 벨트의 이동 속도의 제어 방법을 도시한 흐름도

도4는 도2의 제어 판넬부를 이용한 사용자의 심장박동수에 따른 이동 속도 및 경사도의 제어 방법을 도시한 흐름도

도5는 도4의 심장박동수에 따른 제어 방법으로서 지방연소모드와 심폐기능강화모드의 구간을 설명한 도식도

도6은 도1의 트랙부의 분해 사시도

도7은 도6의 'A'부분의 확대도

도8은 도7의 하중 센서 모듈의 분해 사시도

도9는 도6의 트랙 벨트를 제거한 트랙부를 저면에서 바라본 사시도

도10는 도9의 'B' 부분의 확대도

도11은 도9의 하중 센서를 이용한 제어 회로도

도12는 도9의 자동속도조절기구의 작동 원리를 설명하기 위한 순서도

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

88: 아이디 카드 99: 심박 측정 벨트

99a: 심박 감지부 100: 트레드밀

110: 트랙부 111: 트랙 벨트

112: 구동 롤러 113: 데크

114: 프레임 114a: 데크 지지대

115: 방진 고무 116: 데코 커버

117: 지지 롤러 118: 지지대

120: 제어 판넬부 121: 제어판

122: 손잡이 123: 수평 지지대

124: 연결 부재 125: 화면부

125a: 하한 설정치 125b: 상한 설정치

125c: 설정 구간 125d: 현재 파라미터값

125e: 사용자 정보 125f: 파라미터 히스토리

126: 운동 모드 선택키 130: 런닝속도 구간설정부

131: 하한속도 표시부 131a: 하한속도 로우버튼

131b: 하한속도 하이버튼 132: 상한속도 표시부

132a: 상한속도 로우버튼 132b: 상한속도 하이버튼

133: 화면선택버튼 139: 현재속도 표시부

140: 경사도 구간설정부 141: 하한경사도 표시부

141a: 하한경사도 로우버튼 141b: 하한경사도 하이버튼

142: 상한경사도 표시부 142a: 상한경사도 로우버튼

142b: 상한경사도 하이버튼 149: 현재경사도 표시부

143: 화면선택버튼 150: 심박모드 설정부

151: 지방연소모드 152: 심폐기능강화모드

153: 화면선택버튼 159: 현재심장박동수 표시부

155: 소모 칼로리 표시부 156: 화면선택버튼

157: 주행시간 표시부 158: 화면선택버튼

190: 하중 센서 모듈 191: 결합 부재

192: 굽힘 부재 193a,193b: 후방 하중 센서

194a,194b: 전방 하중 센서 R1: 후방 하중 센서 저항값

R2: 전방 하중 센서 저항값 181: 제1접점

182: 제2접점 △V : 브리지 전압차

△Vref : 기준 브리지 전압차 △Vset : 설정 브리지 전압차

본 발명은 트레드밀에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자가 원하는 운동 목적을 달성하도록 하기 위하여, 런닝 속도나 경사도 등의 파라미터를 운동 목적을 달성하기에 적합한 구간으로 트레드밀에 미리 설정하여 두면, 트레드밀을 이용하는 사용자가 추가 조작의 유무에 관계 없이 설정된 운동 목적을 효과적으로 신뢰성있게 실현할 수 있는 트레드밀에 관한 것이다.

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트레드밀은 런닝머신으로 불려지는 운동기구로, 무한 궤도로 회전하는 벨트를 이용하여 좁은 공간에서 걷거나 뛰는 운동효과를 가져올 수 있어 가정용이나 스포츠센터 등에서 널리 사용되고 있다. 트레드밀은 겨울철에도 적당한 온도의 실내에서 걷기 또는 런닝(running) 운동을 할 수 있으며, 런닝 속도를 임의로 조절할 수 있으므로 나날이 그 수요가 급증하고 있다.

일반적으로, 트레드밀을 이용하여 걷기 또는 런닝 운동을 하는 사용자는 소정의 운동 목적을 가지고 운동을 한다. 예를 들면, 다이어트를 하고자 하는 사람은 체지방 연소를 위하여 30분 이상의 빠른 걷기 운동을 하는 것이 바람직하고, 엉덩이의 살을 중점적으로 빼고자 하는 사람은 트랙부의 경사도를 소정치 이상으로 유지하면서 걷기 또는 런닝하는 것이 바람직하며, 심폐 기능을 강화하고자 하는 사람은 소정의 속도 이상으로 조깅 또는 런닝 운동을 하는 것이 좋고, 심장병을 앓고 있는 사람은 소정 속도 이상으로 걷거나 런닝 운동을 행하지 않도록 하는 것이 바람직하다.

이렇듯, 트레드밀을 사용하여 운동을 하는 사용자는 다양한 운동 목적에 따라 런닝 속도나 경사도 등이 소정의 범위 내로 유지하면서 걷기 또는 런닝 운동을 행할 필요가 있다.

그러나, 종래의 트레드밀은 사용자가 운동 중에 제어 판넬부를 조작하지 않는다면 런닝 속도나 경사도 등이 하나로 정해진 운동 조건 하에서 걷기 또는 런닝 운동을 행할 수 밖에 없으므로, 사용자로 하여금 걷기 또는 런닝 운동이 지루해지는 문제점을 야기할 뿐만 아니라, 걷기 또는 런닝 운동 중에 제어 판넬부를 조작하는 중에 런닝 중의 사용자의 기분에 따라 운동 조건을 임의로 변경시켜 사용자가 과도하고 무리한 운동을 하게 되어, 오히려 신체에 악영향을 미치는 운동을 행하게되는 문제점도 함께 가지고 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 사용자가 원하는 운동 목적을 달성하도록 하기 위하여, 런닝 속도나 경사도 등의 트레드밀의 파라미터를 운동 목적을 달성하기에 적합한 구간으로 미리 설정하면, 설정된 이후에는 파라미터를 조작하더라도 최초 설정된 구간 내에서만 파라미터가 변동되도록 함으로써, 사용자가 원하는 운동 목적을 신뢰성있게 실현할 수 있는 트레드밀 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 트랙 벨트 상에서 걷기 또는 런닝 운동을 하는 중에 트랙 벨트의 이동 속도를 조작하지 않더라도, 사용자의 걷기 또는 런닝 운동 속도에 따라 자동으로 트랙 벨트의 이동 속도가 동기화되어 자동으로 조절되도록 함으로써, 소정의 운동 목적을 이루도록 파라미터를 소정 구간으로 사전에 설정해두면, 트랙 벨트의 이동 속도의 조작이 없이도 설정된 구간 내에서 자유롭게 변속하면서 운동을 할 수 있게 되므로, 사용자가 지루하지 않고 흥미를 가지고 걷기 또는 런닝 운동을 할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자의 운동 목적도 역시 보다 간편하게 실현시킬 수 있도록 하는 것이다.

그리고, 본 발명은, 사용자가 트레드밀에서 운동을 함에 있어서, 사용자의 신체에 무리가 되지 않는 범위 내에서 운동하는 것을 보장하기 위하여, 사용자의 심장박동수의 허용 구간 내에서만 구동되는 트레드밀을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 특히 당뇨나 심장병 등의 질환을 앓고 있는 환자들이 신체에서 견딜 수 없는 조건하에서 운동하는 것을 근본적으로 차단할 수 있도록 함으로써, 이와 같은 질환을 가지고 있는 사용자들도 안심하고 안전하게 사용할 수 있는 트레드밀을 제공하는 것이다.

본 발명은 상술한 바의 목적을 달성하기 위하여, 무한 궤도로 회전하는 트랙 벨트를 구비한 트레드밀에 있어서, 상기 트레드밀의 파라미터의 허용 구간을 설정하는 구간 설정부와; 상기 파라미터가 상기 구간 설정부에 의해 설정된 허용 구간 내에만 있도록 제어하는 제어부를; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 트레드밀을 제공한다.

이는, 사용자의 운동 목적에 따라 사전에 설정된 파라미터의 구간 내에서만 상기 트레드밀이 작동하도록 제어됨으로써, 사용자가 운동 중에 파라미터를 변경시키더라도 설정된 파라미터의 구간 내에서만 변경됨에 따라, 심폐기능강화 또는 특정 부위의 다이어트와 같은 사용자가 의도했던 운동 목적을 효과적으로 달성할 수 있도록 하기 위함이다. 이 때, 상기 파라미터는 상기 트랙 벨트의 이동 속도, 상기 트랙 벨트의 경사도, 사용자의 심장박동수 중 어느 하나 이상을 의미한다.

이를 위해, 상기 구간 설정부는 상기 허용 구간의 상한치와 하한치를 사용자에 의해 각각 설정하는 버튼과, 상기 파라미터의 설정되는 상한치와 하한치를 각각 표시하는 표시부를 포함한다. 이를 통해, 사용자는 파라미터의 상한치와 하한치를 각각 설정하면서 설정되는 파라미터의 상한치 및 하한치를 표시부를 통해 확인할 수 있다.

상기 트레드밀은 사용자가 운동 중에 큰 주의력을 기울이지 않아도 쉽게 볼 수 있도록 상기 표시부에 비하여 커다란 화면부를 구비하고, 이 화면부에 각 파라미터의 설정된 상한치 및 하한치와, 현재 구동되고 있는 각 파라미터의 수치가 함께 표시되도록 한다. 이를 통해, 사용자는 화면부를 통하여 설정된 구간 내에서 현재 구동되고 있는 파라미터의 수치가 어느 정도의 위치에 있는지를 금방 확인할 수 있게 된다.

여기서, 상기 파라미터는 2개 이상이고, 상기 파라미터 중 선택된 파라미터에 대한 정보를 상기 화면부에 표시하도록 선택하는 화면선택버튼이 제어 판넬부에 구비된다. 이는, 다양한 파라미터들의 정보를 한꺼번에 화면부에 표시하면 표시된 파라미터 정보가 작게 표시되어 사용자가 운동중에 확인하게 어려우므로, 사용자가 관심을 갖고 있는 파라미터만을 선택하여 커다란 화면부를 통해 쉽게 확인할 수 있도록 하기 위함이다.

한편, 본 발명은, 상기 트랙 벨트의 이동 속도의 작동 구간을 설정하는 속도 설정부와; 상기 트랙 벨트의 이동 속도가 상기 속도 설정부에 의해 설정된 상기 작동 구간 내에서만 있도록 상기 트랙 벨트의 이동 속도를 제어하는 제어부를; 포함 하여 구성된 것을 특징으로 하는 트레드밀을 제공한다.

이를 통해, 가벼운 산책, 소정치 이상의 속도로 걷는 파워 워킹, 마라톤과 같은 런닝 운동, 전력 질주 등 중의 어느 하나의 모드로 선택하여 운동을 하고자 하는 경우에, 각각의 운동 목적에 맞도록 트랙 벨트의 이동 속도의 허용 구간을 사전에 설정하여 두고, 트랙 벨트의 이동 속도를 허용 구간 내에 있도록 제어함으로써, 사용자가 반강제적으로 설정된 작동 구간의 런닝 속도로 운동할 수 있는 환경을 제공하게 된다.

이는, 역으로, 심장병 질환을 가지고 있는 사람들에게 적합한 운동 강도로 강제하고자 하는 경우에, 트랙 벨트의 이동 속도를 소정치 이하가 되도록 사전에 설정하여 심장병 질환을 가진 사용자가 설정된 범위 이내에서만 걷도록 하여, 심장에 무리가 가는 운동을 사전에 근본적으로 차단할 수 있다.

이 때, 상기 트랙 벨트의 이동 속도를 감지하는 센서 등으로 형성된 속도 감지부를 별도로 구비하여, 트랙 벨트의 이동 속도가 허용 구간 내에 있는지 여부를 별개의 실시간으로 확인하면서 트랙 벨트의 이동 속도를 제어할 수도 있으며, 별도의 속도 감지부를 구비하지 않더라도 트랙 벨트의 구동 모터를 구동하는 구동 펄스 신호로부터 트랙 벨트의 이동 속도를 추정하여 트랙 벨트의 이동 속도를 제어할 수도 있다.

사용자가 트랙 밸트의 전방부에 치우치면 상기 트랙 벨트의 자동으로 가속하고, 사용자가 상기 트랙 벨트의 후방부에 치우치면 감속하는 자동속도조절기구를 더 포함하여, 사용자가 사전에 트랙 벨트의 허용 구간을 설정해두기만 하면, 사용 자가 별도로 조작하지 않더라도 설정된 구간 내의 이동 속도로 걷기 또는 런닝 운동을 할 수 있게 된다. 즉, 자동속도조절기구가 있는 경우에는 질환이나 운동 목적에 따라 미리 트랙 벨트의 이동 속도의 구간을 사전에 설정하여 둠으로써, 사용자의 속도 조작이 없더라도 트랙 벨트의 이동 속도가 가속되거나 감속되므로, 박진감있고 흥미있는 걷기 또는 런닝 운동을 할 수 있을 뿐만 아니라, 동시에 의도했던 운동 목적을 간편하게 실현할 수 있게 된다.

상기 자동속도조절기구는, 상기 트랙 벨트 상에서 운동중인 사용자의 하중을 측정하도록 상기 트랙 벨트의 전방에 설치된 전방 하중 센서와; 상기 트랙 벨트 상에서 운동중인 사용자의 하중을 측정하도록 상기 트랙 벨트의 후방에 설치된 후방 하중 센서를; 포함하여, 상기 전방 하중 센서와 상기 후방 하중 센서에서 각각 측정된 값으로부터 상기 트랙 벨트 상의 사용자가 전방부 또는 후방부에 치우쳤는지를 감지하여 상기 구동부를 가속 또는 감속한다.

구체적으로는, 상기 전방 하중 센서와 상기 후방 하중 센서는 각각 1개 이상의 로드셀로 형성된다. 따라서, 로드셀로 형성된 상기 전방 하중 센서와 상기 후방 하중 센서는 사용자가 트랙 벨트의 전방부 또는 후방부에 치우치는 정도에 따라, 상이한 전압값을 출력하게 되며, 출력된 전압값을 각각 증폭기와 아날로그 디지털 변환기를 거쳐 각각의 하중값을 측정할 수 있게 된다.

예를 들어, 사용자가 트랙 벨트의 전방부에 치우치게 되면, 로드셀로 형성된 전방 하중 센서에 의하여 측정된 하중 F1은 사용자가 트랙 벨트의 중앙부에 위치한 경우에 비하여 그 절대값이 커지므로, 이로써 사용자가 트랙 벨트의 전방부에 치우 쳐 있으므로 트랙 벨트의 이동 속도를 가속시키는 제어 명령을 내리게 된다. 마찬가지로, 사용자가 트랙 벨트의 후방부에 치우치게 되면, 로드셀로 형성된 후방 하중 센서에 의하여 측정된 하중 F2은 사용자가 트랙 벨트의 중앙부에 위치한 경우에 비하여 그 절대값이 커지므로, 이로써 사용자가 트랙 벨트의 후방부에 치우쳐 있으므로 트랙 벨트의 이동 속도를 감속시키는 제어 명령을 내리게 된다.

이에 반하여, 상기 전방 하중 센서와 상기 후방 하중 센서는 스트레인게이지로 형성될 수 있다. 이 때, 스트레인게이지는 전방 하중 센서와 후방 하중 센서에 각각 4개씩 형성되어, 로드셀과 마찬가지로 완전한 휘스톤브리지 회로를 각각 구성할 수도 있고, 전방 하중 센서와 후방 하중 센서에 2개씩 형성되어 전방 하중 센서용 스트레인게이지와 후방 하중 센서용 스트레인게이지가 합쳐져 하나의 휘스톤브리지 회로를 구성할 수도 있다.

즉, 상기 전방 하중 센서와 후방 하중 센서는 상기 트랙 벨트의 전방부의 좌,우측과 후방부의 좌,우측에 각각 1개의 스트레인게이지로 형성되고, 이들이 서로 마주보는 휘스톤브리지를 형성하여 하나의 브리지 전압차로 사용자의 위치를 파악할 수도 있다. 이를 통해, 4군데에서 측정한 스트레인게이지의 저항값의 변화를 하나의 브리지 전압차로 도출할 수 있게 되므로, 상대적으로 높은 비용이 소요되는 증폭기를 하나만 설치하여도 사용자의 위치를 정확하게 파악할 수 있게 된다.

전방 하중 센서와 후방 하중 센서가 2개의 스트레인게이지로 형성되고, 전방 하중 센서용 스트레인게이지(저항값 R2)와 후방 하중 센서용 스트레인게이지(저항값 R1)가 서로 마주보도록 휘스톤브리지가 형성된 경우에는, 인가 전원을 V라고 하 면 브리지 전압차인 △V는 다음식에 의하여 표현된다.

따라서, 사용자가 트랙 벨트의 전방부로 치우치는 경우에는 R1값이 더욱 커지게 되고, 사용자가 트랙 벨트의 후방부로 치우치는 경우에는 R2값이 더욱 커지게 되어, 브리지 전압차 △V의 값의 부호와 절대값의 크기에 의하여 사용자가 전방 또는 후방으로 치우쳐있는지, 그리고 어느정도 치우쳐있는지를 감지할 수 있게 된다. 이를 통해, 트랙 벨트를 구동하는 구동부의 구동 속도를 가속 또는 감속함으로써 사용자의 조작이 없더라도 자동으로 가속되거나 감속되는 자동속도조절장치를 구현할 수 있게 된다. 이 때, 전방 하중 센서용 스트레인게이지와 후방 하중 센서용 스트레인게이지의 저항값(R1, R2)은 동일한 저항값을 갖는 것이, 사용자가 트랙 벨트의 전후방부에 치우쳐 위치하는 경우에 △V의 부호가 변환되므로, 제어의 용이성 측면에서 바람직하다.

그리고, 상기 트랙 벨트 상에서 사용자가 보다 빨리 달리는 경우에는 사용자가 상기 트랙 벨트 상의 전방부에 치우치게 되는 데, 사용자의 치우치는 편차의 정도에 비례하여 상기 휘스톤브리지의 브리지 전압차 △V가 증감하므로, 상기 휘스톤브리지의 브리지 전압차 △V에 비례하여 상기 구동부의 구동 속도의 가감속량을 조절한다.

이 때, 가감속의 제어에 있어서 지나치게 민감도가 높아져 오작동되는 것을 방지하기 위하여, 상기 트랙 벨트 상에서 사용자가 소정의 양만큼 전방부 또는 후방부로 치우치지 않는 경우에는 상기 트랙 벨트의 이동 속도를 가속하거나 감속하지 않고, 사용자가 상기 트랙 벨트 상에서 소정의 양보다 전방부 또는 후방부로 더 치우친 경우에 한하여 상기 트랙 벨트의 이동 속도를 가속하거나 감속할 수도 있다.

그리고, 사용자가 트랙 벨트 상에서 걷기 또는 런닝 운동을 개시한 이후에, 소정의 시간동안 트랙 벨트의 이동 속도를 가속하거나 감속하지 않고 트랙 벨트의 전방부와 후방부의 하중을 각각 측정하여 이를 평균화하여 기준 브리지 전압차(△Vref)로 저장하여 둔다. 이는, 사용자의 성향별로 트랙 벨트 상의 런닝 위치가 서로 다르므로, 사용자의 성향에 따른 운동 위치를 초기에 정확하게 파악하여, 사용자의 성향에 따라 트랙 벨트의 이동 속도를 효과적으로 조절하기 위함이다. 예를 들어, 어느 사용자가 트랙 벨트의 전방부에 다소 치우친 위치에서 운동하는 성향을 가지고 있는 경우에, 그 사용자가 트랙 벨트의 전방부에 다소 치우쳐있다고 하더라도, 기준 브리지 전압차(△Vref)에 이미 그 성향이 고려되어 있으므로, 사용자가 전방부로 더욱 치우치지 않는다면 트랙 벨트의 이동 속도를 더이상 가속시키지 않는다.

그리고, 상기 전방 하중 센서와 상기 후방 하중 센서는 상기 트레드밀에서 사용자의 하중을 지지하도록 상기 트랙 벨트의 상하부 사이에 놓여진 데크를 지지하는 프레임과 접촉하여 설치된다. 즉, 상기 전방 하중 센서와 상기 후방 하중 센서는 상기 프레임과 상기 데크의 사이에 설치될 수도 있으며, 상기 데크의 하중에 의하여 상기 프레임의 변형량을 측정하여 이로부터 상기 데크로부터의 하중을 산출하도록 설치될 수도 있다.

한편, 본 발명은, 무한 궤도로 회전하는 트랙 벨트를 구비한 트레드밀에 있어서, 사용자의 심장박동의 허용 구간을 설정하는 심박 설정부와; 사용자의 심장박동수를 감지하는 감지부와; 상기 사용자의 심장박동수가 상기 심박 설정부에 의해 설정된 허용 구간 내에만 있도록 상기 트랙 벨트의 이동 속도 및/또는 경사도를 조절하는 제어부를; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 트레드밀을 제공한다.

이는, 사용자의 심장박동수의 허용 구간을 미리 설정하여 두고, 이를 기준으로 트레드밀을 제어함으로써 사용자의 신체에 무리가 되는 운동이 되는 것을 방지하고, 심장박동수에 따른 소정의 운동 목적을 실현하기 위함이다. 아울러, 심장박동수를 소정의 구간으로 유지되도록 제어함으로써, 하나의 값으로 정해진 심장박동수로 사용자의 심장박동수를 유지하려고 제어하는 경우에 비하여, 사용자가 보다 역동감있는 걷기 또는 런닝 운동을 즐길 수 있게 된다.

한편, 심장박동수를 최대 심장박동수의 60% 내지 75% 사이의 구간으로 유지하는 운동은 지방을 연소시키는 데 효율적인 지방연소구간으로 알려져 있고, 심장박동수를 최대 심장박동수의 75% 내지 90% 사이의 구간으로 유지하는 운동은 지방을 연소시키기 보다는 심폐기능을 강화하는 심폐강화구간으로 알려져 있다. 따라서, 사용자는 지방연소구간 내에서 심장박동수가 유지되도록 하는 지방연소모드를 선택하거나, 심폐강화구간 내에서 심장박동수가 유지되도록 하는 심폐강화모드 중 어느 하나를 선택하기만 하면, 트레드밀은 사용자의 최대심장박동수를 사용자의 신 체 정보로부터 자동으로 산출하여, 사용자의 심장박동수가 선택된 구간 내에 위치하도록 트랙 벨트의 이동 속도나 경사도를 제어한다. 이를 위하여, 사용자의 신체 정보를 입력하는 입력부가 추가적으로 구비된 것이 바람직하다.

최대 심장박동수는 구체적인 개인의 신체 정보로부터 정확한 값으로 산출되는 것이 가능하며, 근사적으로는 220에서 사용자의 나이를 뺀 값이 최대 심장박동수로 얻어진다. 따라서, 사용자가 최대 심장박동수를 입력할 수도 있으나, 간단히 나이만을 입력할 수도 있고, 심장병이나 당뇨와 같은 질환이나 몸무게, 키 등을 입력할 수 있도록 하여 보다 구체적인 최대 심장박동수를 산출하여, 이를 기초로 보다 운동 효율을 높일 수 있는 정확한 심장박동수 허용 영역을 얻을 수도 있다.

이 때에도, 사용자가 트랙 밸트의 전방부에 치우치면 상기 트랙 벨트의 자동으로 가속하고, 사용자가 상기 트랙 벨트의 후방부에 치우치면 감속하는 자동속도조절기구를 더 포함하여 구성됨으로써, 사용자는 지방연소모드 또는 심폐강화모드 중 어느 하나만을 선택하고, 트레드밀의 트랙 벨트 상에서 걷기 또는 런닝을 행하면, 사용자의 심장박동수에 무리가 가해지지 않으면서 지방을 효과적으로 연소(다이어트)시키거나 심폐 기능을 향상시킬 수 있게 된다.

한편, 발명의 다른 분야에 따르면, 본 발명은, 무한 궤도로 회전 이동하는 트랙 벨트를 구비한 트레드밀의 제어 방법으로서, 트레드밀의 파라미터의 허용 구간을 설정하는 단계와; 상기 파라미터가 상기 허용 구간 내에서만 위치하도록 제어하는 단계를; 포함하는 것을 특징으로 하는 트레드밀의 제어 방법을 제공한다. 이 때, 초기에 설정된 파라미터의 허용 범위는 사용자의 운동 목적을 반영한 것이므 로, 원하는 운동 목적을 효과적으로 달성하기 위해서는 상기 설정 단계 이후에 상기 트레드밀의 파라미터를 변경하더라도 상기 허용 구간 내에서만 변경되는 것이 바람직하다.

또 한편, 본 발명은, 트레드밀의 제어 판넬부로서, 사용자의 운동 파라미터들을 각각 표시하는 다수의 표시부와; 상기 파라미터들 중 어느 하나를 선택하면 선택된 파라미터 정보를 표시하는 화면부를; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 트레드밀의 제어 판넬을 제공한다.

이를 통해, 트랙 벨트의 이동 속도, 트랙 벨트의 경사도, 런닝 타임, 심장박동수, 소모된 칼로리 등의 파라미터들 각 표시부에 표시되지만, 런닝 운동 중인 사용자가 이들 파라미터들 중 일부를 선택하면 표시부에 비하여 크기가 큰 화면부에 선택된 파라미터에 대한 보다 상세한 정보가 표시되도록 함으로써, 높은 집중력이 없이도 여러 파라미터들 중 사용자가 관심있는 파라미터를 보다 상세하면서도 편리하게 바라볼 수 있게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 트레드밀의 구성을 상술한다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 트레드밀의 구성을 도시한 사시도, 도2는 도1의 제어 판넬부를 도시한 평면도, 도3은 도2의 제어 판넬부를 이용한 트랙 벨트의 이동 속도의 제어 방법을 도시한 흐름도, 도4는 도2의 제어 판넬부를 이용한 사용자의 심장박동수에 따른 이동 속도 및 경사도의 제어 방법을 도시한 흐름도, 도5는 도4의 심장박동수에 따른 제어 방법으로서 지방연소모드와 심폐기능강화모드의 구간을 설명한 도식도, 도6은 도1의 트랙부의 분해 사시도, 도7은 도6의 'A'부분의 확대도, 도8은 도7의 하중 센서 모듈의 분해 사시도, 도9는 도6의 트랙 벨트를 제거한 트랙부를 저면에서 바라본 사시도, 도10는 도9의 'B' 부분의 확대도, 도11은 도9의 하중 센서를 이용한 제어 회로도, 도12는 도9의 자동속도조절기구의 작동 원리를 설명하기 위한 순서도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 트레드밀(100)은 사용자가 걷기 또는 런닝 운동을 하기 위하여 무한 궤도로 트랙 벨트(111)를 이동시키도록 구성된 트랙부(110)와, 사용자의 허리 근방의 높이에서 트랙 벨트(111)의 작동 속도나 운동량에 따라 소모된 칼로리량 등을 표시하고 트레드밀(100)의 런닝 속도 등의 파라미터를 설정하는 제어 판넬부(120)와, 트랙 벨트(111) 상에서 운동중인 사용자의 하중을 트랙 벨트(111)의 전방과 후방에서 각각 측정하는 하중 센서 모듈(190)과, 파라미터의 설정 범위 내에서 하중 센서(190)에 의하여 측정된 하중값을 기초로 하여 트랙 벨트(111)의 이동 속도 및 경사도를 제어하고 심박 측정 벨트(99)의 측정 및 송신부(99a)로부터의 심박 신호를 수신하는 제어부(미도시)를 포함하여 구성된다.

상기 트랙부(110)는 무한 궤도로 이동하는 트랙 벨트(111)와, 트랙 벨트(111)의 양단에서 트랙 벨트(111)의 이동을 안내하는 구동 롤러(112)와, 구동 롤러(112)의 회전을 구동하는 구동부(112a)와, 트랙 벨트(111)의 상하부 사이에 사용자의 체중을 지지하도록 판(板)형상으로 형성된 데크(113)와, 사용자의 체중을 포함하여 데크(113)를 지지하도록 데크(113)의 양측면과 접촉하여 지지하는 프레임 (114)과, 데크(113)와 프레임(114)의 사이에 충격을 흡수하도록 설치된 방진 고무(115)와, 프레임(114)이 외부에 노출되지 않도록 미감을 향상시키는 플라스틱이나 금속 재질로 프레임(114)의 양측면을 덮도록 형성된 데코 커버(116)와, 트레드밀(100)의 전방부를 지지하며 트랙부(110)의 경사도를 조절하는 링크의 끝단에 장착된 지지 롤러(117)와, 트레드밀(100)의 후방부를 지지하는 지지대(118)을 포함하여 구성된다.

여기서, 도5에 도시된 바와 같이, 트랙 벨트(111)는 구동 롤러(112) 사이에 서 무한 궤도로 이동 가능하게 설치되고, 트랙 벨트(111)의 상하면 사이에 데크(113)가 삽입 설치된다. 그리고, 사용자의 체중과 운동 충격을 지지하는 데크(113)는 프레임(114)으로부터 'ㄱ'자 형상으로 돌출 형성된 데크 지지대(114a)에 의하여 그 양측이 지지된다. 그리고, 데크 지지대(114a)와 데크(113) 사이에는 방진 고무(115)가 설치되어, 사용자의 충격 하중을 감쇠시켜 사용자의 무릎 등을 보호한다.

상기 제어 판넬부(120)는 파라미터의 수치를 표시하고 파라미터를 소정 범위로 설정하는 제어판(121)과, 제어판(121)의 하단으로부터 연장되어 사용자가 운동중이나 비상시에 잡을 수 있도록 돌출 형성된 손잡이(122)와, 제어판(121)이 사용자의 허리 높이에 설치되도록 트랙부(110)로부터 수직으로 세워져 고정된 연결 부재(124)와, 연결 부재(124)의 횡방향 강성을 보강하도록 연결 부재(124) 사이를 연결하는 수평 지지대(123)와, 제어판(121)의 중앙부에 화상 선택 버튼(133,143,153,156,158)에 의해 선택된 파라미터의 정보를 상세하게 표시하는 화면부(125)와, 사용자 정보 및 신체 정보가 기록된 아이디 카드(88)를 수용하여 사용 자의 신체 정보를 트레드밀에 입력하는 판독부(128)를 구비한다.

여기서, 제어판(121)은, 도3에 도시된 바와 같이, 트랙 벨트(111)의 이동 속도의 작동 구간을 설정하는 런닝속도 구간설정부(130)와, 트랙 벨트(111)의 경사도의 작동 구간을 설정하는 경사도 구간설정부(140)와, 사용자의 심장박동수의 허용 범위를 설정하는 심박모드 설정부(150)와, 사용자의 심장박동수를 심박감지벨트(99)로부터 실시간으로 수신하여 표시하는 심장박동수 표시부(159)와, 사용자가 걷기 또는 런닝 운동을 개시한 이후의 주행에 따라 소모된 칼로리를 표시하는 소모 칼로리 표시부(155)와, 사용자가 걷기 또는 런닝 운동을 개시한 이후의 주행 시간을 표시하는 주행시간 표시부(157)와, 선택 버튼(133,143,153,156,158)에 의해 선택된 파라미터에 대한 상세 정보를 표시하는 화면부(125)를 구비한다.

즉, 사용자가 런닝 속도의 작동 구간을 설정하기 위해서는, 런닝속도 구간설정부(130)의 하한속도 표시부(131)를 보면서 하한속도 로우버튼(131a)과 하한속도 하이버튼(131b)을 조작하여 원하는 하한치로 설정하고, 동시에 런닝속도 구간설정부(130)의 상한속도 표시부(132)를 보면서 상한속도 로우버튼(132a)과 상한속도 하이버튼(132b)을 조작하여 원하는 상한치로 설정한다. 이 때, 로우버튼(131a,132a)과 하이버튼(131b,132b)을 누르는 횟수가 많을수록, 설정되는 런닝속도의 상한치 및 하한치는 조금씩 높아지거나 낮아진다.

도면중 미설명 부호인 139는 현재 런닝 속도를 표시하는 현재런닝속도 표시부이고, 미설명 부호인 149는 현재 경사도를 표시하는 현재경사도 표시부이다.

마찬가지로, 사용자가 경사도의 작동 구간을 설정하기 위해서는, 경사도 구 간설정부(140)의 하한경사도 표시부(141)를 보면서 하한경사도 로우버튼(141a)과 하한경사도 하이버튼(141b)을 조작하여 원하는 하한치로 설정하고, 동시에 경사도 구간설정부(140)의 상한경사도 표시부(142)를 보면서 상한경사도 로우버튼(142a)과 상한경사도 하이버튼(142b)을 조작하여 원하는 상한치로 설정한다.

한편, 런닝 속도와 경사도의 구간을 직접 설정하는 대신에 사용자의 심장박동수의 구간을 설정하여 사용자의 운동 목적을 달성할 수도 있다. 이 경우에는, 런닝 속도와 경사도의 구간을 설정하지 않고 심박 설정부(150)에 표시된 지방연소모드버튼(151)과 심폐강화모드버튼(152) 중 어느 하나를 선택하여, 설정된 모드에 따라 트랙 벨트(111)의 이동 속도와 경사도를 조절한다.

여기서, 지방연소모드버튼(151)은 사용자의 최대 심장박동수의 60% 내지 75%의 구간(도5의 I구간)을 유지하도록 트랙 벨트(111)의 이동 속도와 경사도를 제어하는 모드로 선택하는 버튼이며, 심폐강화모드버튼(152)은 사용자의 최대 심장박동수의 75% 내지 90%의 구간(도5의 II구간)을 유지하도록 트랙 벨트(111)의 이동 속도와 경사도를 제어하는 모드로 선택하는 버튼이다.

이 때, 사용자의 최대 심장박동수는 사용자가 직접 입력할 수도 있지만, 아이디 카드(88)를 통해 사용자의 혈압, 키, 체중 등의 신체 정보가 입력되어, 이로부터 산출될 수도 있다.

즉, 트레드밀의 파라미터의 허용 구간이나 사용자의 허용 심장박동수의 허용 구간을 사전에 설정하고, 제어부가 각각의 파라미터가 설정 구간 내에만 있도록 트랙 벨트의 이동 속도와 경사도를 제어함으로써, 사용자는 자신의 신체 조건을 고려 하여 무리한 운동을 하는 것을 근본적으로 방지하면서 다이어트 또는 심폐기능향상과 같은 원하는 운동 목적을 동시에 달성할 수 있다.

이 때, 도면에 도시되지는 않았지만, 트레드밀(100)의 주변이나 제어판(121)에 각각의 운동 목적에 적합한 트랙 벨트(111)의 이동 속도 범위나 경사도의 범위를 명시하여 비치하는 것도 그 효용을 증대시키는 측면에서 좋다.

특히, 본 발명의 일실시예에 따른 트레드밀(100)은 사용자가 트랙 벨트(111)의 전방으로 치우치면 가속하고 트랙 벨트(111)의 후방으로 쳐지면 감속하는 자동속도조절기구를 구비하고 있으므로, 사용자가 운동을 개시하기 이전에 파라미터를 원하는 구간으로 설정하여 두기만 하면, 걷기 또는 런닝 운동 중에 사용자가 일일히 트랙 벨트의 이동 속도를 조작하지 않더라도, 초기에 설정된 속도 구간 내에서 사용자의 의도에 따라 가변되는 속도로 걷기 또는 런닝 운동을 할 수 있으므로, 보다 박진감 넘치고 흥미로운 걷기 또는 런닝 운동을 실현할 수 있다.

상기 자동속도조절기구는 하중 센서 모듈(190)에서 측정된 하중을 기초로 사용자의 가감속 의도를 파악하여 트랙 벨트(111)의 속도를 조절한다. 구체적으로는, 상기 하중 센서 모듈(190)은 데크(113)에 전달되는 하중을 측정하기 위하여 데크(113)의 전방부와 후방부에 각각 설치되며, 프레임(114)으로부터 측방향으로 돌출 형성된 결합 부재(191)와, 결합 부재(191)와 결합되어 데크(113)로부터의 하중에 의하여 적당량의 굽힘 변형이 일어나도록 적당한 두께로 형성된 굽힘 부재(192)와, 굽힘 부재(192)의 저면에 부착되어 탄성 구간 내에서 굽힘 부재(192)와 함께 굽힘 변형되어 그 저항값이 변하도록 형성된 스트레인게이지(193a, 193b, 194a, 194b)를 구비한다. 여기서, 결합 부재(191)와 굽힘 부재(192)는 각각의 4개의 체결공(191a,192a)이 겹쳐진 상태에서 볼트 등의 체결 수단에 의하여 일체로 변형되도록 견고하게 고정된다. 그리고, 굽힘 부재(192)의 또 다른 관통공(192b)은 방진 고무(115)의 중앙에 형성된 관통공과 연통되어 방진 고무(115)를 고정하는 데 사용된다.

상기 제어부는, 도11에 도시된 바와 같이, 트랙 벨트(111)의 전방부의 하중을 측정하도록 저항값 R2의 값을 갖는 한 쌍의 스트레인게이지(194a,194b)와 트랙 벨트(111)의 후방부의 하중을 측정하도록 저항값 R1의 값을 갖는 한쌍의 스트레인게이지(193a,193b)가 서로 마주보도록 형성된 휘스톤 브리지와, 상기 휘스톤 브리지의 전방 스트레인게이지(194a, 194b)와 후방 스트레인게이지(193a, 193b) 사이의 제1접점(181)과 제2접점(182) 사이의 브리지 전압차(△V)를 증폭하는 증폭기와, 증폭된 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환기를 포함하여 구성된다. 그리고, 아날로그/디지털 변환기를 통해 변환된 디지털 신호를 제어부에 전송하여, 이를 기초로 구동부(112a)의 구동 속도를 조절함으로써 트랙 벨트(111)의 이동 속도를 조절하게 된다. 즉, 하중 센서 모듈(190)과 제어부에 의해 트랙 벨트(111)의 자동속도조절기구가 구현된다.

또한, 상기 제어부는, 전방 스트레인게이지(194a, 194b)와 후방 스트레인게이지(193a, 193b) 사이의 제1접점(181)과 제2접점(182) 사이의 브리지 전압차(△V)가 소정치보다 커지면, 사용자가 별도의 시작 버튼을 누르지 않더라도, 트랙 벨트(111)는 스스로 이동되도록 회전 구동된다. 그리고, 트랙 벨트(111) 상에서 걷기 또는 런닝 운동을 행하는 동안에 브리지 전압차(△V)가 일정한 주기의 파형을 형성하는 데, 소정 시간 동안 브리지 전압차(△V)가 일정한 주기의 파형을 형성하지 않거나 0 에 근접하면, 사용자가 트랙 벨트(111)상에 올라가 있지 않은 것으로 간주하여, 트랙 벨트(111)의 이동을 정지시킨다.

이를 통해, 사용자는 별도로 트랙 벨트(111)를 구동시키는 입력을 하지 않고, 트랙 벨트(111)에 올라가기만 하더라도 트랙 벨트(111)가 자동적으로 이동하기 시작하며, 사용자가 별도로 트랙 벨트(111)의 이동을 정지시키기 위한 별도 조작이 없이 사용자가 트랙 벨트(111) 상으로부터 내려오기만 하더라도, 트랙 벨트(111)의 이동이 스스로 정지되므로, 사용자의 편의성을 크게 도모하게 된다.

이 때, 상기 휘스톤브리지에 전원(POWER SUPPLY)을 V로 인가하면, 전방 스트레인게이지(194a)와 후방 스트레인게이지(193a) 사이의 제1접점(181)과 제2접점(182) 사이의 브리지 전압차(△V)는 전술한 수학식 1과 같이 표현된다.

따라서, 사용자가 트랙 벨트(111)의 전방부 또는 후방부로 치우치게 되면, 치우치는 쪽에 설치된 스트레인게이지는 그 저항값이 치우치지 않는 쪽의 스트레인게이지의 저항값보다 더 커지므로, 상기 △V의 부호는 사용자의 편심되는 방향에 따라 달라지게 된다. 또한, 어느 한쪽으로 치우치는 정도가 더욱더 커질 수록 치우치는 쪽의 스트레인게이지의 저항값은 보다 커지는 반면에, 치우지지 않는 스트레인게이지의 저항값은 상대적으로 더 작아지므로, 치우치는 정도에 비례하여 △V의 절대값이 변하게 된다. 따라서, △V의 부호와 절대값의 크기에 따라 트랙 벨트(111)의 이동 속도를 가속 또는 감속하며, △V의 절대값의 크기가 동일하더라도 사 용자에 의해 입력된 가감속도에 따라 트랙 벨트(111)의 이동 가속도 및 감속도가 다르게 제어된다.

이 때, 사용자의 걷기 또는 런닝 운동 패턴에 비추어 볼 때, 브리지 전압차(△V)는 일정한 주기의 파형을 형성하므로, 상기 브리지 전압차(△V)의 증감을 판단함에 있어서는 브리지 전압차(△V)의 RMS(Root mean square)값이나 피크값을 기준으로 트랙 벨트(111)의 이동 속도를 조절하는 것이 바람직하다.

이하, 상기 자동속도조절기구의 제어 방법을 도12를 참조하여 설명한다.

사용자의 트랙 벨트(111) 상의 위치가 어느 정도 벗어난 경우에 가감속을 할 것인지를 브리지 전압차 △V로 환산하여 초기 설정값(△Vset)으로 제어부에 입력하여 둔다.

그리고, 사용자가 트랙 벨트(111) 위로 올라가 운동 시작 버튼을 누르고 걷기 또는 런닝 운동을 시작하면, 운동 시작후 약 15초의 일정 시간 동안 트랙 벨트(111)의 이동 속도를 자동으로 가감속하지 않은 채, 트랙 벨트(111)의 전방부와 후방부에서 하중 센서 모듈(190)로 각각 하중을 측정한다. 이를 통해, 현재 트랙 벨트(111)상에서 런닝 운동 중인 사용자가 트랙 벨트(111)상의 어느 위치에서 런닝 운동을 하는 성향을 가지고 있는지를 파악한다. 구체적으로는, 운동 시작후 약 15초동안 도11에 도시된 휘스톤 브리지회로의 브리지 전압차△V의 평균값을 구하여 이를 가감속 기준 브리지 전압차 △Vref 로 기억하여 둔다.

그리고 나서, 사용자가 런닝 속도가 빨라져 사용자의 몸이 트랙 벨트(111)의 전방부에 치우치게 되는 경우에는, 사용자의 전방에 설치된 굽힘 부재(192)에는 후 방에 설치된 굽힘 부재(192)에 비하여 보다 많은 굽힘 변형이 발생되므로, 전방부의 스트레인게이지(194a, 194b)의 저항값 R2는 커지는데 반하여, 후방에 설치된 굽힘 부재(192)는 거의 굽힘 변형이 일어나지 않으므로, 후방 스트레인게이지(193a, 193b)의 저항값 R1은 거의 변화하지 않는다. 따라서, 수학식 1에 따라 △V는 부호가 (-)가 되며, 사용자가 트랙 벨트(111)의 전방부에 치우칠 수록 그 절대값은 커진다. 이 때, (△V-△Vref)의 절대값이 상기 초기 설정값(△Vset)의 절대값을 초과한 경우에는, 사용자가 전방부로 치우친 정도가 초기 설정값(△Vset)을 통해 설정해 둔 정도를 치우친 것이므로, (△V-△Vref)의 절대값의 크기에 비례하여 트랙 벨트(111)의 이동 속도를 가속시키는 지령을 제어부로 전송함으로써, 사용자의 별도의 조작이 없더라도 사용자의 트랙 벨트(111) 상의 위치를 감지하여 트랙 벨트(111)의 이동 속도를 가속하게 된다.

마찬가지로, 사용자가 운동중에 지치게 되어 런닝 속도가 느려짐에 따라 사용자의 몸이 트랙 벨트(111)의 후방부에 치우치게 되는 경우에는, 사용자의 후방에 설치된 굽힘 부재(192)에는 전방에 설치된 굽힘 부재(192)에 비하여 보다 많은 굽힘 변형이 발생되므로, 후방부의 스트레인게이지(193a, 193b)의 저항값 R1는 커지는데 반하여, 전방에 설치된 굽힘 부재(192)는 거의 굽힘 변형이 일어나지 않으므로, 전방 스트레인게이지(194a, 194b)의 저항값 R1은 거의 변화하지 않는다. 따라서, 수학식 1에 따라 △V는 부호가 (+)가 되며, 사용자가 트랙 벨트(111)의 후방부에 치우칠 수록 그 절대값은 커진다. 이 때, (△V-△Vref)의 절대값이 상기 초기 설정값(△Vset)의 절대값을 초과한 경우에는, 사용자가 후방부로 치우친 정도가 초 기 설정값(△Vset)을 통해 설정해 둔 정도를 치우친 것이므로, (△V-△Vref)의 절대값의 크기에 비례하여 트랙 벨트(111)의 이동 속도를 감속시키는 지령을 제어부로 전송함으로써, 사용자의 별도의 조작이 없더라도 사용자의 트랙 벨트(111) 상의 위치를 감지하여 트랙 벨트(111)의 이동 속도를 감속하게 된다.

이 때, 트랙 벨트(111)의 이동 속도를 가속할 것인지 감속할 것인지의 여부는 (△V-△Vref)의 부호에 따라 달라진다. 상기의 트랙 벨트의 이동 속도의 조절은 사용자의 런닝 운동이 종료될 때까지 지속된다.

이하, 트랙 벨트(111)의 이동 속도 및 경사도의 구간을 설정하여 제어하는 본 발명의 일 실시예의 작동 원리를 상술한다.

도3을 참조하면, 사용자는 런닝속도 구간설정부(130)의 로우버튼(131a,132a)과 하이버튼(131b,132b)을 이용하여 걷기 또는 런닝 운동을 행할 런닝 속도의 구간을 설정한다. 예컨대, 사용자가 다이어트를 위하여 파워 워킹을 하고자 한다면, 도 2에 도시된 바와 같이 런닝속도의 하한치(125b)를 약 7.0km/hour정도로 상한치(125a)를 약 12.0 km/hour로 설정한다.

그리고 나서, 사용자가 트랙 벨트(111)위에 올라가 걷기 또는 런닝 운동을 시작하면, 트랙 벨트(111)의 이동 속도는 점차적으로 가속되어 7.0km/hour로 이동한다. 이 때, 사용자가 트랙 벨트(111)의 전방부로 치우치면 자동속도조절기구에 의하여 트랙 벨트(111)의 이동속도는 더욱 가속되지만, 사용자가 트랙 벨트(111)의 후방부로 쳐지더라도 트랙 벨트(111)의 이동 속도가 7.0km/hour 이하로 감속되지는 않는다.

한편, 사용자가 런닝속도 선택버튼(133)을 누른 경우에는, 사용자의 런닝 속도에 대한 정보가 화면부(125)에 상세히 표시된다. 즉, 화면부(125)의 하단부에는 설정된 하한치(125a)와 상한치(125b)가 표시되고, 설정된 구간을 표시하는 밴드(125c)와, 현재 사용자의 런닝 속도를 밴드(125c) 상에 표시(125d)하여, 설정된 구간 내에서 현재의 런닝 속도가 어느정도 되는지 쉽게 파악할 수 있도록 한다. 아울러, 화면부(125)의 상단부에는 사용자가 런닝 운동을 개시한 이후에 주행거리나 시간에 따른 트랙 벨트(111)의 이동 속도의 히스토리(125f)가 선도로 표시되고, 판독부(128)를 통해 읽혀진 사용자 정보의 요약(125e)도 함께 표시된다. 따라서, 사용자가 화면선택버튼(133,143,153,156,158)을 조작함으로써, 다양한 파라미터들 중에 선택된 특정 파라미터에 대한 상세 정보를 금방 확인할 수 있게 된다.

트랙 벨트(111)의 이동 속도의 구간 설정에 대해서만 예를 들어 설명하였으나, 트랙 벨트의 경사도 역시 작동 구간을 설정하여 설정된 구간 내에서만 동작하도록 제어할 수 있다. 나아가, 엉덩이 살을 빼는 운동 목적을 가지는 경우에는, 트랙 벨트(111)의 경사도가 소정치 이상을 유지하도록 작동 구간을 설정하고, 동시에 트랙 벨트(111)의 이동 속도도 소정의 작동 구간으로 설정할 수 있다.

이하, 사용자의 심장박동수의 구간을 설정하여 제어하는 본 발명의 일 실시예의 작동 원리를 상술한다.

도 4를 참조하면, 사용자는 트레드밀(100)을 이용하여 걷기 또는 런닝 운동을 시작하기에 앞서 사용자의 신체 정보가 저장된 아이디 카드(88)를 판독부(128)에 읽힌다. 이를 통해, 트레드밀(100)의 제어부는 사용자를 인식함과 함께 사용자 의 연령, 키, 혈압, 앓고 있는 질환 등의 신체 정보를 파악할 수 있으며, 이를 기초로 사용자의 최대 심장박동수를 산출한다.

그리고나서, 사용자는 심박 감지 벨트(99)를 착용한 후에 트랙 벨트(111)상에 올라가 제어 판넬부(120)의 심박 모드의 지방연소모드버튼(151)이나 심폐강화모드버튼(152) 중 어느 하나를 선택한다. 이 때, 사용자가 심장병 질환을 앓고 있음에도 불구하고 심폐강화모드버튼(152)을 누른 경우에는, 심폐강화모드로 심장병 환자가 운동하는 것은 오히려 건강을 해치게 되므로, 제어부는 경고음을 출력하여 타모드를 선택하도록 유도한다.

사용자가 지방연소모드를 선택한 경우에는, 사용자의 심장박동수가 신체 정보를 기초로 산출된 최대 심장박동수의 60% 내지 75%의 범위에 있도록 트랙 벨트(111)의 이동 속도와 경사도가 제어된다. 따라서, 사용자의 심장박동수가 최대 심장박동수의 75%를 넘어가는 경우에는, 사용자가 런닝 운동을 하고자 하여도 트랙 벨트(111)의 이동 속도 및/또는 경사도를 낮추도록 제어된다.

마찬가지로, 사용자가 심폐기능강화모드를 선택한 경우에는, 사용자의 심장박동수가 신체 정보를 기초로 산출된 최대 심장박동수의 75% 내지 90%의 범위에 있도록 트랙 벨트(111)의 이동 속도와 경사도가 제어된다. 따라서, 사용자의 심장박동수가 최대 심장박동수의 75%보다 낮아지는 경우에는, 사용자가 평지에서 걷기 운동을 하고자 하여도 트랙 벨트(111)의 이동 속도와 경사도를 높이도록 제어된다. 이를 통해, 트레드밀을 이용한 사용자는 각각의 신체 조건에 부합하면서도, 다이어트, 심폐기능강화, 환자의 적절한 강도의 산책, 파워 워킹, 경보, 조깅, 마라톤, 전력 질주 등과 같은 의도한 운동 목적을 간편하게 구현할 수 있게 된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은, 무한 궤도로 회전하는 트랙 벨트를 구비한 트레드밀에 있어서, 상기 트레드밀의 파라미터의 허용 구간을 설정하는 구간 설정부와; 상기 파라미터가 상기 구간 설정부에 의해 설정된 상기 허용 구간 내에만 있도록 제어하는 제어부를; 포함하여, 사용자가 원하는 운동 목적을 달성하도록 하기 위하여, 런닝 속도나 경사도 등의 트레드밀의 파라미터를 운동 목적을 달성하기에 적합한 구간으로 미리 설정하면, 설정된 이후에는 파라미터를 조작하더라도 최초 설정된 구간 내에서만 파라미터가 변동되도록 함으로써, 사용자가 원하는 운동 목적을 신뢰성있게 실현할 수 있는 트레드밀 및 그 제어 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은, 트랙 벨트 상에서 걷기 또는 런닝 운동을 하는 중에 트랙 벨트의 이동 속도를 조작하지 않더라도, 사용자의 걷기 또는 런닝 운동 속도에 따라 자동으로 트랙 벨트의 이동 속도가 조절되도록 함으로써, 운동을 시작하기 이전에 소정의 운동 목적을 이루도록 파라미터를 소정 구간으로 설정해두면, 사용자가 트랙 벨트의 이동 속도를 가감속시키고자 하여도, 설정된 구간 내에서만 트랙 벨트가 가감속되므로, 의도한 운동 목적을 별도의 조작이 없이도 보다 편리하고 간편하게 실현시킬 수 있도록 한다.

그리고, 본 발명은, 사용자가 트레드밀에서 운동을 함에 있어서, 사용자의 신체에 무리가 되지 않는 범위 내에서 운동하는 것을 보장하기 위하여, 사용자의 심장박동수의 허용 범위 내에서만 구동할 수 있도록 한다. 이를 통해, 특히 당뇨나 심장병 등의 질환을 앓고 있는 환자들이 신체에서 견딜 수 없는 운동 조건하에서 운동하는 것을 근본적으로 차단함으로써, 질환을 가지고 있는 사용자들도 안심하고 안전하게 운동할 수 있는 기구를 제공한다.

Claims (19)

1. 무한 궤도로 회전하는 트랙 벨트를 구비한 트레드밀에 있어서,

   상기 트레드밀의 2개 이상의 파라미터의 허용 구간을 설정하는 구간 설정부와;

   상기 구간 설정된 각 파라미터의 정보를 화면선택버튼에 의해 선택적으로 표시하는 화면부와;

   상기 파라미터가 상기 구간 설정부에 의해 설정된 상기 허용 구간 내에만 있도록 제어하는 제어부를;

   포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 트레드밀.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 파라미터는 상기 트랙 벨트의 이동 속도, 상기 트랙 벨트의 경사도, 사용자의 심장박동수 중 어느 2개 이상인 것을 특징으로 하는 트레드밀.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 구간 설정부는 상기 허용 구간의 상한치 및 하한치가 사용자에 의해 각각 설정되도록 형성된 버튼이 형성되고, 상기 화면부에는 상기 파라미터의 설정되는 상한치 및 하한치가 표시되는 것을 특징으로 하는 트레드밀.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 구간 설정부에 의해 설정된 각 파라미터의 상한치 및 하한치와, 설정된 파라미터에 대한 현재값을 함께 표시하는 화면부를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 트레드밀.
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 트랙 벨트가 상하면의 판면 방향을 따라 이동하도록 설치되는 데크와;

   상기 트랙 벨트를 구동하는 구동부와;

   상기 트랙 벨트 상의 사용자를 지지하는 데크를 통해 전달되는 하중을 측정하도록 상기 트랙 벨트의 전방부의 상기 데크의 저면에 설치된 전방 하중 센서와;

   상기 트랙 벨트 상의 사용자를 지지하는 데크를 통해 전달되는 하중을 측정하도록 상기 트랙 벨트의 후방부의 상기 데크의 저면에 설치된 후방 하중 센서를;

   포함하고, 상기 전방 하중 센서와 상기 후방 하중 센서에서 각각 상기 데크를 통해 전달되는 하중값을 측정하여, 상기 전방 하중 센서에서 측정된 하중값이 커질수록 사용자가 상기 트랙 벨트 상의 전방에 위치한 것으로 감지하고, 상기 후방 하중 센서에서 측정된 하중값이 커질수록 사용자가 상기 트랙 벨트 상의 후방에 위치한 것으로 감지하여, 상기 사용자의 트랙 밸트 상의 위치에 따라 상기 트랙 벨트가 자동으로 가감속하도록 작동하는 것을 특징으로 하는 트레드밀.
6. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 트랙 벨트가 상하면의 판면 방향을 따라 이동하도록 설치되는 데크와;

   상기 트랙 벨트를 구동하는 구동부와;

   상기 트랙 벨트 상의 사용자를 지지하는 데크를 통해 전달되는 하중에 의해 변형되도록 상기 트랙 벨트의 전방부의 상기 데크의 저면에 설치된 전방 스트레인 게이지와;

   상기 트랙 벨트 상의 사용자를 지지하는 데크를 통해 전달되는 하중에 의해 변형되도록 상기 트랙 벨트의 후방부의 상기 데크의 저면에 설치된 후방 스트레인 게이지를;

   포함하고, 상기 전방 스트레인게이지와 상기 후방 스트레인게이지가 조합된 휘스톤 브리지를 형성하여, 상기 휘스톤 브리지의 브리지 전압차에 따라 사용자가 상기 트랙 벨트의 전방이나 후방에 치우친 것으로 감지하여, 상기 사용자의 트랙 밸트 상의 위치에 따라 상기 트랙 벨트가 자동으로 가감속하도록 작동하는 것을 특징으로 하는 트레드밀.
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