KR101032978B1 - 모션센서를 이용한 운동 피드백 기능과 운동기록이 가능한 아령세트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사용자가 아령 손잡이봉(20)에 내장된 모션센서(24)를 이용하여 운동 중 발생하는 사용자의 실수를 판별하여 피드백을 제공하고 운동기록을 원격 웹사이트에 전송하여 쉽게 운동기록을 관리하고 분석할 수 있게 한다. 운동 중에 모션센서(24)를 이용하여 동작의 궤적, 반복횟수, 운동 속도 등을 측정하여 아령 손잡이봉(20)에 부착된 탈착 가능한 USB 형태의 메모리(23)에 저장된다. 운동이 끝나고 나면 USB 메모리(23)를 분리하여 컴퓨터에 삽입하면 저장된 운동기록들이 컴퓨터로 전송되고 자동으로 운동기록을 관리하는 웹사이트에 전송되어 웹사이트를 통하여 지난 운동 기록을 조회 분석 등을 할 수 있다. 또한 운동 중에도 운동평가가 이루어지는데, 자세 평가와 편법 감지기능이 그것이다. 자세평가는 내장된 특정운동의 궤적과 실제 사용자의 동작궤적을 비교하여 유사성을 평가하여 이루어지고, 편법감지는 모션 센서의 가속도 측정을 이용하여 편법을 사용할 때 매우 높은 가속도일 경우 그것을 감지하여 이루어진다.

아령, 모션센서, 가속도, 궤적, 피드백, USB 메모리

Description

모션센서를 이용한 운동 피드백 기능과 운동기록이 가능한 아령세트 {Dumbbell set which can provide feedbacks of exercise and manage records using motion sensor}

본 발명은 아령세트에 관한 것으로서, 특히 모션센서를 이용한 운동 피드백 기능과 운동기록이 가능한 아령세트에 관한 것이다.

건강에 대한 관심이 높아짐에 따라 체계적이고 효과적인 운동방법에 대한 관심도 증대되고 있다. 심지어는 많은 사람들이 트레이너(trainer)에게 돈을 지불하여 운동 관리를 받는 추세에 이르렀다.

아령은 집에서나 기타 실내에서 간단하게 운동하는데 있어 아주 유용한 운동기구이다. 그래서 많은 사람들이 아령을 구비하여 가정에 비치하기도 한다. 그러나 체계적인 운동이 요구됨에도 불구하고 막무가내 식으로 아령으로 운동하여 좋은 효과를 보지 못하는 경우가 허다하다.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 사용자가 자기가 한 운동에 대해 피드백 받고 또한 그 기록을 디지털적으로 저장하여 컴퓨터 및 인터넷을 통하여 체계적으로 운동 관리를 할 수 있는 아령세트를 제공하는 데 있다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 아령세트는, 가속도와 운동궤적을 감지하는 모션센서가 내장되며 충전단자와 외부메모리 연결단자를 가지는 손잡이봉: 가운데에 관통홀이 형성되며 상기 관통홀을 통하여 상기 손잡이봉의 양단에 끼워지는 하중디스크; 상기 하중디스크가 상기 손잡이봉의 외측으로 빠지지 않고 고정되도록 상기 손잡이봉의 양단에 체결되며, 사용자가 하중디스크의 무게, 주운동부위, 운동방법, 세트수 , 및 세트당 반복수를 설정하기 위한 선택다이얼을 포함하는 다이얼형 콘트롤러; 상기 손잡이봉이 거치되며 외부전원에 연결되는 전원단자와 상기 손잡이봉의 거치시에 상기 손잡이봉의 충전단자에 결합되어 상기 손잡이봉에 외부전력을 공급하는 체결단자를 가지는 거치대; 상기 다이얼형 콘트롤러에 설치되는 알람수단; 상기 손잡이봉 또는 다이얼형 콘트롤러에 설치되며, 상기 모션센서를 통하여 파악되는 상기 손잡이봉의 움직임 궤적이 상기 다이얼형 콘트롤러를 통해 설정되는 운동방법의 궤적에서 벗어나거나 상기 모션센서를 통하여 파악되는 상기 손잡이봉의 가속도가 소정의 기준치를 넘는 경우에는 올바르지 않은 운동방법 으로 파악하여 상기 알람수단이 올바른 운동방법의 경우와 올바르지 않은 운동방법의 경우를 차별화하여 알람하도록 하여 사용자에게 피드백 시켜주며, 상기 다이얼형 콘트롤러를 통하여 사용자가 설정한 내용, 설정후 진행된 세트수 및 반복수, 및 사용자가 올바른 운동방법을 행하였는지의 여부를 상기 외부메모리 연결단자에 연결되는 외부메모리에 기록하는 마이크로프로세서; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 다이얼형 콘트롤러는 상기 선택다이얼을 통하여 사용자가 설정한 내용 및 설정 후에 진행된 세트수 및 반복수를 사용자가 볼 수 있도록 표시하여 주는 디스플레이를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 다이얼형 콘트롤러는 베이요넷 마운트(bayonet mount) 방식으로 상기 손잡이봉에 체결되는 것이 바람직하다.

상기 알람수단으로는 발광수단 또는 진동수단이 사용될 수 있다.

본 발명에 의하면, 아령 사용자는 자기가 설정한 운동에 대해 운동을 제대로 하고 있는가의 여부를 즉시 피드백 받을 수 있고, 기타 관련 내용을 USB 메모리에 저장하였다가 추후에 컴퓨터 및 관련 웹 사이트를 통하여 본인이 한 운동에 대한 평가분석을 스스로 관리할 수 있게 된다.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 아래의 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시된 것일 뿐이며 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상 내에서 많은 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 권리범위가 이러한 실시예에 한정되는 것으로 해석돼서는 안 된다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 아령세트를 설명하기 위한 도면으로서, 도 1은 전체 개략도이고, 도 2a는 도 1의 거치대(10)의 좌측면도이고, 도 2b는 도 1의 거치대(10)의 평면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 아령은 아령부와 거치대(10)로 구성되며, 아령부는 손잡이봉(20)에 하중디스크(21)가 끼워진 형태를 한다. 손잡이봉(20)은 거치대(10)에 거치되며, 거치대(10)에는 전원단자(12)와 체결단자(11)가 설치된다. 전원단자(12)는 전원코드를 통해서 외부전원에 연결되며, 체결단자(11)는 손잡이봉(20)의 거치시에 손잡이봉(20)에 있는 충전단자(미도시)에 결합된다. 전원단자(12)를 외부전원에 연결한 상태에서 손잡이봉(20)이 거치대(10)에 거치되면 손잡이봉(20)에 전력이 공급된다. 손잡이봉(20)에는 USB 연결단자를 통하여 USB 메모리(23)가 연결 설치된다.

하중디스크(21)는 가운데에 관통홀이 형성되어 있으며 상기 관통홀을 통하여 손잡이봉(20)의 양단에 끼워진다. 하중디스크(21)가 손잡이봉(20)의 외측으로 빠지지 않고 고정되도록 다이얼형 콘트롤러(22)가 손잡이봉(20)의 양단에 체결된다.

다이얼형 콘트롤러(22)는 베이요넷 마운트(bayonet mount) 방식으로 손잡이 봉(20)에 체결된다. 베이요넷 마운트(bayonet mount) 방식이라는 것은 DSLR 카메라에서 렌즈를 장착시키는 결합방식으로서 이미 공지의 기술이다.

도 3은 아령부의 블록도이다. 도 3에 도시된 바와 같이 손잡이봉(20)에는 가속도와 운동궤적을 감지하는 모션센서(24)가 내장된다. 모션센서(24)는 가속도 센서(24a)와 자이로스코프(24b)가 함께 하여 이루어진다.

다이얼형 콘트롤러(22)에는 선택다이얼(31), 발광수단(30), 및 디스플레이(GUI, 32)가 포함된다. 도 4는 다이얼형 콘트롤러(22)의 정면도이다. 사용자는 선택다이얼(31)을 조작하여 손잡이봉(20)에 끼워지는 하중디스크(21)의 무게, 주운동부위, 운동방법, 세트수, 및 세트당 반복수 등을 설정할 수 있다. 선택다이얼(31) 이외에 선택 및 되돌아가기를 위한 설정버튼(33)도 설치된다.

도 5는 즉석 피드백 과정을 설명하기 위한 도면이다. 모션센서(24)는 운동시의 손잡이봉(20)의 움직임 궤적과 가속도를 파악한다. 그러면 마이크로 프로세서(25)는 이를 토대로 손잡이봉(20)이 사용자가 선택다이얼(31)의 조작을 통해서 선택한 운동방법의 궤적에서 벗어나는지의 여부와 손잡이봉(20)의 가속도가 소정의 기준치를 넘는지의 여부를 파악한다.

마이크로 프로세서(25)에 의해서 운동궤적을 벗어나지 않고 가속도가 기준치를 넘지 않았다고 판단되면 올바른 운동방법을 수행하였다고 판단하여 발광수단(30)이 파란색을 발광하도록 하고, 운동궤적을 벗어나거나 가속도가 기준치를 넘었다고 판단되면 발광수단(30)이 빨간색을 발광하도록 한다. 즉, 발광수단(30)이 사용자가 제대로 운동하고 있는지의 여부를 사용자에게 바로 피드백 시켜주는 즉석 알람수단이 되는 것이다. 상기 즉석 알람수단으로서 진동수단이 사용될 수도 있다.

도 6은 본 발명에 따른 아령세트의 사용과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 6을 참조하면, 운동을 시작하기 전에 손잡이봉(20)에 하중디스크(21)를 가감하는 과정을 거친다(a). 이때에는 다이얼형 컨트롤러(22)의 디스플레이(32)에 일정한 로고만 나온다. 그리고 디스플레이(32)를 온(on) 시키면 USB 메모리(23)에 저장되어 있는 사용자의 아이디를 인식하며, 운동을 연이어 할 것인지(continue the previous exercise), 아니며 새로운 운동(new exercise)을 시작할 것인지 정하는 메뉴가 디스플레이(32)에 출력된다(b). 새로운 운동을 선택하면, 주운동부위 및 운동방법을 선택하는 메뉴가 2단계로 디스플레이(32)에 출력된다(c). 도 6(c)에서는 주운동부위가 팔(arm)이고, 운동방법이 순환들기(alternated dumbbell curl)가 선택된 경우가 표시되었다. 순환들기라는 것은 양팔로 번갈아 가면서 아령을 드는 운동을 말한다.

사용자가 주운동부위 및 운동방법을 선택하면 세트수와 세트당 반복수를 선택하는 메뉴가 디스플레이(32)에 출력된다(d). 도 6(d)에서는 2세트이며 1세트당 12회 드는 것으로 세팅되었다.

이후에 사용자가 운동을 시작하게 되는데, 이 때 즉석 피드백 기능이 작동한다(e). 도 6e에서 'cheating' 이라는 것은 사용자가 아령을 들 때에 요령을 피워 편법적으로 몸의 반동을 이용하고 있다는 뜻이다. 이렇게 순수한 팔 힘만이 아니라 몸의 반동을 이용하게 되면 아령의 움직임이 순간적으로 가속되며 그러면 마이크로 프로세서(25)는 운동이 올바르게 행해지고 있지 않다고 판단하여 디스플레이(32)에 "cheating"이라는 단어와 출력되도록 함과 동시에 발광수단(30)이 빨간색으로 발광되도록 한다.

그리고, 도 6e에서 'wrong posture' 라는 것은 사용자가 자세가 바르지 않아 아령을 올바른 궤적으로 움직이지 않고 있다는 뜻이다. 이는 자이로스코프(24b)를 통해 간파되며 이 경우 마이크로 프로세서(25)는 디스플레이(32)에 'wrong posture'라는 단어가 출력되도록 함과 동시에 발광수단(30)이 빨간색으로 발광되도록 한다.

한 세트가 끝나면 진행된 세트수와 휴식시간이 표시된다(g). 세트당 휴식시간 역시 선택 다이얼(31)을 통하여 사용자가 미리 설정할 수 있다. 모든 세트가 끝나면 끝을 알리는 메시지가 디스플레이(31)에 출력된다(h).

다이얼형 콘트롤러(22)를 통하여 사용자가 설정한 내용, 설정 후 진행된 세트수 및 반복수, 및 사용자가 올바른 운동방법을 행하였는지의 여부 등은 USB 메모리(23)에 저장되며 사용자가 USB 메모리(23)를 손잡이봉(20)에서 분리시키면 디스플레이(31)에 USB 메모리(23)가 분리되었음을 알리는 메시지가 출력된다(i).

사용자는 USB 메모리(23)를 컴퓨터에 연결하여 자신의 운동과정을 평가분석하여 셀프관리를 하게 된다(j).

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 아령 사용자는 자기가 설정한 운동에 대해 운동을 제대로 하고 있는가의 여부를 즉시 피드백 받을 수 있고, 기타 관련 내용을 USB 메모리에 저장하였다가 추후에 컴퓨터 및 관련 웹 사이트를 통하여 본인이 한 운동에 대한 평가분석을 스스로 관리할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 아령세트를 설명하기 위한 전체 개략도;

도 2는 도 1의 거치대(10)를 설명하기 위한 도면;

도 3은 아령부의 블록도;

도 4는 다이얼형 콘트롤러(22)의 정면도;

도 5는 즉석 피드백 과정을 설명하기 위한 도면;

도 6은 본 발명에 따른 아령세트의 사용과정을 설명하기 위한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 참조번호의 설명>

10: 거치대 11: 체결단자

12: 전원단자 20: 손잡이봉

21: 하중디스크 22: 다이얼형 콘트롤러

23: USB 메모리 25: 마이크로 프로세서

30: 발광수단 31: 선택 다이얼

32: 디스플레이

Claims (4)

1. 가속도와 운동궤적을 감지하는 모션센서가 내장되며 충전단자와 외부메모리 연결단자를 가지는 손잡이봉:

   가운데에 관통홀이 형성되며 상기 관통홀을 통하여 상기 손잡이봉의 양단에 끼워지는 하중디스크;

   상기 하중디스크가 상기 손잡이봉의 외측으로 빠지지 않고 고정되도록 상기 손잡이봉의 양단에 체결되며, 사용자가 하중디스크의 무게, 주운동부위, 운동방법, 세트수 , 및 세트당 반복수를 설정하기 위한 선택다이얼을 포함하는 다이얼형 콘트롤러;

   상기 손잡이봉이 거치되며 외부전원에 연결되는 전원단자와 상기 손잡이봉의 거치시에 상기 손잡이봉의 충전단자에 결합되어 상기 손잡이봉에 외부전력을 공급하는 체결단자를 가지는 거치대;

   상기 다이얼형 콘트롤러에 설치되는 알람수단;

   상기 손잡이봉 또는 다이얼형 콘트롤러에 설치되며, 상기 모션센서를 통하여 파악되는 상기 손잡이봉의 움직임 궤적이 상기 다이얼형 콘트롤러를 통해 설정되는 운동방법의 궤적에서 벗어나거나 상기 모션센서를 통하여 파악되는 상기 손잡이봉의 가속도가 소정의 기준치를 넘는 경우에는 올바르지 않은 운동방법으로 파악하여 상기 알람수단이 올바른 운동방법의 경우와 올바르지 않은 운동방법의 경우를 차별화하여 알람하도록 하여 사용자에게 피드백 시켜주며, 상기 다이얼형 콘트롤러를 통하여 사용자가 설정한 내용, 설정후 진행된 세트수 및 반복수, 및 사용자가 올바른 운동방법을 행하였는지의 여부를 상기 외부메모리 연결단자에 연결되는 외부메모리에 기록하는 마이크로프로세서; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 아령세트.
2. 제1항에 있어서, 상기 다이얼형 콘트롤러는 상기 선택다이얼을 통하여 사용자가 설정한 내용 및 설정 후에 진행된 세트수 및 반복수를 사용자가 볼 수 있도록 표시하여 주는 디스플레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 아령세트.
3. 제1항에 있어서, 상기 다이얼형 콘트롤러는 베이요넷 마운트(bayonet mount) 방식으로 상기 손잡이봉에 체결되는 것을 특징으로 하는 아령세트.
4. 제1항에 있어서, 상기 알람수단이 발광수단 또는 진동수단인 것을 특징으로 하는 아령세트.

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