KR101061790B1 - 승마형 운동기구의 충격 완충장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 말의 모형 전체를 상하로 승강시킴과 아울러 말의 모형의 앞 부위와 뒷부위를 각기 상하로 승강시키면서 사용자가 운동을 할 수 있도록 하는 승마형 운동기구가 오동작을 하거나 또는 정전 등으로 인한 급정지를 할 경우에 사용자에게 전달되는 충격을 완충시켜 안전사고의 발생을 줄일 수 있도록 하는 승마형 운동기구의 충격 완충장치에 관한 것으로서 구동장치가 승마형 운동기구에 구비된 복수의 액추에이터를 구동시키고, 복수의 액추에이터들의 구동상태로 충격 완충부가 사고의 발생여부를 판단하며, 사고의 발생이 판단될 경우에 완충 액추에이터를 구동시켜 충격을 완충시킨다.

승마형 운동기구, 충격, 완충, 급정지, 가속도, 감속도, 모션 라이브러리

Description

승마형 운동기구의 충격 완충장치{Apparatus for absorbing impact in riding health apparatus of horse type}

본 발명은 승마형 운동기구의 충격 완충장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 말의 모형 전체를 상하로 승강시킴과 아울러 말의 모형의 앞 부위와 뒷부위를 각기 상하로 승강시키면서 사용자가 운동을 할 수 있도록 하는 승마형 운동기구에 있어서, 오동작을 하거나 또는 정전 등으로 인한 급정지를 할 경우에 사용자에게 전달되는 충격을 완충시켜 안전사고의 발생을 줄일 수 있도록 하는 승마형 운동기구의 충격 완충장치에 관한 것이다.

일반적으로 사람이 말을 탄 상태에서 말이 달리는 경우에 말을 탄 사람은 앉은 자세에서 균형을 유지하도록 하게 되어 말과 함께 사람의 몸도 같이 움직이게 되고, 이로 인하여 사람은 평소에 사용되지 않는 근육을 사용하게 되어 운동 효과가 향상된다.

그러나, 현대인의 경우에 실제의 승마하여 운동을 하기는 것은 경제적 및 시 간적으로 많은 제약이 있다. 그러므로 승마운동의 원리를 이용한 승마형 운동기구에 있어서는 얼마나 실제 말과 같은 승마감이 있는가 또는 실제 운동효과가 있는가에 초점이 맞추어져 많은 기술의 개발이 이루어지고 있다.

이러한 승마형 운동기구는 실제로 말에 탑승하여 말이 걷거나 달리도록 하는 것과 동일한 운동을 하도록 제작되었다. 그러나 승마형 운동기구는 기계적 장치이므로 실질적인 생명체인 말의 탑승과는 다소 차이가 있다.

이러한 차이점들 중에서 발생할 수 있는 사고로서는 기계적 장치가 오동작을 하거나 기계적 장치가 정전 등으로 인하여 급정지를 할 경우에 사용자의 인체에 주어지는 충격이다. 특히 승마운동은 척추 및 골반 등에 많은 힘이 가해지므로 상기한 사고의 발생한 사용자의 심각한 부상으로 이어질 수 있다.

그러므로 승마형 운동기구의 동작을 제어하는 제어기에는 사고의 발생에 따른 충격을 완화하도록 하고 있으나, 정전 등과 같은 갑작스런 사고가 발생할 경우에 사용자의 인체에 주어지는 충격을 완화하지는 못하였다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 승마형 운동기구에 갑작스런 사고가 발생할 경우에 사용자의 인체에 전달되는 충격을 완충시켜 사용자가 부상을 당하지 않도록 하는 승마형 운동기구의 충격 완충장치를 제공한다.

또한 본 발명은 배터리에 충전되어 있는 전압으로 동작하도록 구성하여 정전 등과 같은 사고가 발생할 경우에도 사용자의 인체에 전달되는 충격을 완충시킬 수 있는 승마형 운동기구의 충격 완충장치를 제공한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않고, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 승마형 운동기구의 충격 완충장치는, 승마형 운동기구에 구비된 복수의 액추에이터를 구동시키는 구동장치와, 상기 복수의 액추에이터들의 구동상태로 사고의 발생여부를 판단하며, 사고의 발생이 판단될 경우에 완충 액추에이터를 구동시켜 충격을 완충시키는 충격 완충부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 충격 완충부는 배터리의 충전전압으로 동작하는 것을 특징으로 한다.

상기 충격 완충부는 복수의 액추에이터에 설치되어 복수의 액추에이터의 구동 속도를 검출하는 복수의 속도 검출센서와, 상기 복수의 속도 검출센서들이 검출하는 복수의 액추에이터들의 단위 시간당 변화량을 계산하는 복수의 변화량 검출부와, 상기 복수의 변화량 검출부들이 계산한 액추에이터들의 단위 시간당 변화량으로 사고의 발생 여부를 판단하고, 사고의 발생이 판단될 경우에 완충 액추에이터의 구동을 제어하는 완충 제어기와, 상기 완충 제어기의 제어에 따라 완충 액추에이터를 구동시켜 사고의 발생으로 인하여 사용자에게 전달되는 충격을 완충시키는 완충 액추에이터 구동부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 복수의 속도 검출센서는 상기 복수의 액추에이터의 회전축에 설치되어 회전축의 회전속도를 검출하는 엔코더인 것을 특징으로 한다.

상기 복수의 변화량 검출부는 상기 복수의 액추에이터들 구동의 가속도 또는 감속도를 검출하는 것을 특징으로 한다.

상기 속도 검출센서가 설치된 복수의 액추에이터는 말의 모형의 앞 부위를 상하로 승강시키는 액추에이터와, 상기 말의 모형의 뒷부위를 상하로 승강시키는 액추에이터인 것을 특징으로 한다.

삭제

본 발명의 승마형 운동기구의 충격 완충장치에 따르면, 승마형 운동기구를 구동시키는 액추에이터의 구동속도를 검출하고, 검출한 구동속도로 해당 액추에이터의 가속도 및 감속도를 계산하며, 계산한 가속도가 모션 라이브러리에 따라 미리 설정되는 기준 가속도를 초과하거나 또는 계산한 감속도가 모션 라이브러리에 따라 미리 설정되는 기준 감속도에 미달할 경우에 사고가 발생한 것으로 판단하고, 완충 액추에이터를 구동시켜 사용자에게 전달되는 충격을 완충시킨다.

또한 본 발명은 배터리의 충전전압으로 동작시킴으로써 승마형 운동기구의 오동작 및 정전 등으로 인한 급정지 등과 같은 사고가 발생할 경우에 완충 액추에이터를 구동시켜 사용자에게 전달되는 충격을 최소화할 수 있다.

이하의 상세한 설명은 예시에 지나지 않으며, 본 발명의 실시 예를 도시한 것에 불과하다. 또한 본 발명의 원리와 개념은 가장 유용하고, 쉽게 설명할 목적으로 제공된다.

따라서, 본 발명의 기본 이해를 위한 필요 이상의 자세한 구조를 제공하고자 하지 않았음은 물론 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 실체에서 실시될 수 있는 여러 가지의 형태들을 도면을 통해 예시한다.

도 1은 본 발명의 충격 완충장치가 구비된 승마형 운동기구의 구동장치의 바람직한 실시 예의 구성을 보인 블록도이다. 여기서, 부호 100은 외부로부터 입력되는 교류전압으로 동작하고, 승마형 운동기구의 기계장치를 구동시키는 구동장치이다. 상기 구동장치(100)는 입력부(102), 데이터베이스(104), 메인 제어기(106), 모 션 제어기(108) 및 액추에이터 구동부(110)를 포함한다.

상기 입력부(102)는 사용자의 조작에 따라 사용자의 건강상태를 비롯한 각종 정보를 입력하고, 또한 상기 입력부(102)는 승마형 운동기구를 이용하여 운동하는 초기환경의 정보를 입력한다.

상기 데이터베이스(104)에는 미리 사용자들의 건강상태에 따른 복수의 모션 라이브러리가 미리 저장됨과 아울러 사용자가 승마형 운동기구를 사용하면서 보정한 복수의 모션 라이브러리가 저장된다.

상기 메인 제어기(106)는 상기 입력부(102)를 통해 입력되는 사용자의 건강상태 정보를 기초로 데이터 베이스(104)에 미리 저장되어 있는 복수의 모션 라이브러리들 중에서 사용자에게 적합한 모션 라이브러리를 선택하고, 선택한 모션 라이브러리에 따라 액추에이터의 구동을 제어한다.

상기 모션 제어기(108)는 상기 메인 제어기(106)가 제공하는 복수의 액추에이터들의 구동 값에 따라 액추에이터의 구동을 제어하여 말의 모형이 소정의 모션으로 움직이도록 제어한다.

상기 액추에이터 구동부(110)는 상기 모션 제어기(108)의 제어에 따라 복수의 액추에이터들을 구동시킨다.

부호 150은 별도의 배터리의 충전전압으로 동작하고, 사고의 발생 여부를 검출하여 사고의 발생이 판단될 경우에 완충 액추에이터를 구동시켜 사용자에게 전달되는 충격을 완충시키는 충격 완충부이다. 상기 충격 완충부(150)는 복수의 속도 검출센서(152-1, …, 152-n)와, 변화량 검출부(154-1, …154-n)와, 완충 제어 기(156)와, 완충 액추에이터 구동부(158)를 포함한다.

상기 복수의 속도 검출센서(152-1, …, 152-n)들은 복수의 액추에이터에 설치되어 복수의 액추에이터의 구동 속도를 검출한다. 예를 들면, 승마형 운동기구에는 말의 모형의 앞 부위만을 상하로 승강시키는 액추에이터와, 말의 모형의 뒷 부위만을 상하로 승강시키는 액추에이터를 비롯하여 복수의 액추에이터들을 구비하고 있고, 이들 액추에이터들은 예를 들면, 전동기로 이루어지는 것으로서 복수의 전동기의 회전축들 각각에 복수의 속도 검출센서(152-1, …, 152-n)들로 엔코더를 설치하여 복수의 액추에이터의 구동 속도를 검출한다.

상기 복수의 변화량 검출부(154-1, …, 154-n)는 상기 복수의 속도 검출센서(152-1, …, 152-n)들이 검출하는 복수의 액추에이터들의 단위 시간당 변화량 즉, 복수의 액추에이터들의 가속도 및 감속도를 계산한다.

상기 완충 제어기(156)는 상기 복수의 변화량 검출부(154-1, …, 154-n)들이 계산한 복수의 액추에이터들의 가속도 및 감속도로 사고의 발생 여부를 판단하고, 사고의 발생이 판단될 경우에 완충 액추에이터의 구동을 제어하여 사용자에게 전달되는 충격을 완충시킨다.

상기 완충 액추에이터 구동부(158)는 상기 완충 제어기(156)의 제어에 따라 완충 액추에이터를 구동시켜 사고의 발생으로 인하여 사용자에게 전달되는 충격을 완충시킨다. 즉, 본 발명은 승마형 운동기구의 기계장치와 승마형 운동기구의 전체를 감싸고 사용자가 탑승하는 말의 모형의 사이에 완충 액추에이터를 구비하고, 상기 완충 제어기(156)가 사고의 발생을 검출할 경우에 완충 제어기(156)의 제어에 따라 상기 완충 액추에이터 구동부(158)가 상기 완충 액추에이터를 구동시켜 사용자에게 전달되는 충격을 완충시키도록 한다.

이러한 구성을 가지는 본 발명의 충격 완충장치가 구비된 승마형 운동기구의 구동장치는 사용자가 승마형 운동기구를 사용할 경우에 먼저 구동장치(100)의 입력부(102)를 조작하여 자신의 건강상태를 비롯한 소정의 정보를 입력한다.

상기 메인 제어기(106)는 데이터베이스(102)에 미리 저장되어 있는 복수의 모션 라이브러리들 중에서, 상기 입력부(102)를 통해 입력된 사용자의 건강정보에 적합한 하나의 모션 라이브러리를 선택하고, 선택한 하나의 모션 라이브러리에 따라 모션 제어기(108)로 액추에이터들의 구동 값을 출력한다.

그러면, 상기 모션 제어기(108)는 상기 메인 제어기(106)가 제공하는 상기 액추에이터들의 구동 값에 따라 액추에이터 구동부(110)를 구동시켜 액추에이터를 구동시킨다.

이와 같이 동작함에 있어서, 본 발명의 충격 완충부(150)는 상기 메인 제어기(106)가 선택한 모션 라이브러리를 이용하여 완충 제어기(156)가 복수의 액추에이터들의 구동상태를 판단하고, 판단한 복수의 액추에이터들의 구동상태에 따라 복수의 액추에이터들의 구동에 따른 기준 가속도 및 기준 감속도들을 결정한다.

그리고 복수의 속도 검출센서(152-1, …, 152-n)들은 복수의 액추에이터들의 구동속도를 검출하고, 복수의 속도 검출센서(152-1, …, 152-n)들이 검출한 복수의 액추에이터들의 구동속도를 복수의 변화량 검출부(154-1, …, 154-n)들이 입력하여 복수의 액추에이터들의 구동속도에 대한 가속도 또는 감속도를 계산하며, 계산한 가속도 또는 감속도를 완충 제어기(156)로 입력시킨다.

그러면, 상기 완충 제어기(156)는 복수의 변화량 검출부(154-1, …, 154-n)들로부터 입력되는 복수의 가속도 또는 감속도와 상기 미리 결정한 해당 액추에이터들의 기준 가속도 및 기준 감속도들과 비교한다.

상기 비교 결과 복수의 변화량 검출부(154-1, …, 154-n)들로부터 입력되는 복수의 가속도가 해당 기준 가속도 이상이거나 또는 복수의 변화량 검출부(154-1, …, 154-n)들로부터 입력되는 복수의 감속도가 해당 기준 감속도들 이하일 경우에 상기 완충 제어기(156)는 정전 등과 같은 사고가 발생하였음을 판단하고, 완충 액추에이터 구동부(158)를 통해 완충 액추에이터를 구동시켜 발생한 사고로 인하여 사용자에게 전달되는 충격을 완충시킨다.

즉, 본 발명은 승마형 운동기구를 구동시키는 복수의 액추에이터를 포함하여 이루어지는 승마형 운동기구의 액추에이터들의 구동상태를 감시하고, 감시하는 승마형 운동기구의 복수의 액추에이터들의 구동상태들이 설정한 기준 가속도 이상이거나 또는 해당 기준 감속도들 이하일 경우에 사고가 발생한 것으로 판단하고, 완충 액추에이터 구동부(158)를 통해 완충 액추에이터를 구동시켜 발생한 사고로 인하여 사용자에게 전달되는 충격을 완충시킨다.

도 2는 본 발명의 충격 완충장치의 바람직한 실시 예의 동작을 보인 신호흐 름도이다. 도 2를 참조하면, 메인 제어기(106)가 사용자에게 적합한 소정의 모션 라이브러리로 승마형 운동기구의 복수의 액추에이터를 구동시킬 경우에 본 발명의 충격 완충장치의 완충 제어기(156)는 상기 메인 제어기(106)가 승마형 운동기구를 구동시키는 모션 라이브러리를 입력하고(S200), 입력한 모션 라이브러리에서 복수의 액추에이터들의 구동상태를 판단하며(S202), 판단한 모션 라이브러리의 복수의 액추에이터들의 구동상태로, 그 복수의 액추에이터가 오동작을 하는 지의 여부를 결정할 복수의 액추에이터들 각각에 대한 기준 가속도 및 기준 감속도들을 결정한다(S204).

이와 같이 하여 복수의 액추에이터들 각각에 대한 기준 가속도 및 기준 감속도들이 결정된 상태에서 복수의 속도 검출센서(152-1, …, 152-n)들은 복수의 액추에이터들 각각의 구동속도를 검출하고, 복수의 속도 검출센서(152-1, …, 152-n)들이 검출한 복수의 액추에이터들의 구동속도를 복수의 변화량 검출부(154-1, …, 154-n)들이 입력하여 복수의 액추에이터들의 구동속도에 대한 가속도 또는 감속도를 계산하며, 계산한 가속도 또는 감속도를 완충 제어기(156)가 입력한다.

그리고 상기 완충 제어기(156)는 상기 복수의 변화량 검출부(154-1, …, 154-n)들로부터 입력한 복수의 가속도 또는 감속도와 상기 미리 결정한 해당 액추에이터들의 기준 가속도 및 기준 감속도들과 비교한다(S208, S210).

상기 비교 경과 상기 복수의 변화량 검출부(154-1, …, 154-n)들로부터 입력되는 복수의 가속도가 해당 기준 가속도 이상이 아니고, 또한 상기 복수의 변화량 검출부(154-1, …, 154-n)들로부터 입력되는 복수의 감속도가 해당 기준 감속도 이 하가 아닐 경우에 상기 완충 제어기(156)는 승마형 운동기구의 복수의 액추에이터들이 정상으로 구동되는 것으로 판단한다. 그리고 상기 완충 제어기(156)는 완충 액추에이터를 구동시키지 않고, 상기 단계(S206)로 복귀하여 상기 복수의 변화량 검출부(154-1, …, 154-n)들로부터 입력되는 복수의 가속도 또는 감속도와 상기 미리 결정한 해당 액추에이터들의 기준 가속도 및 기준 감속도들과 비교하는 동작을 반복 수행한다.

한편, 상기 복수의 변화량 검출부(154-1, …, 154-n)들로부터 입력되는 복수의 가속도가 해당 기준 가속도 이상이거나 또는 상기 복수의 변화량 검출부(154-1, …, 154-n)들로부터 입력되는 복수의 감속도가 해당 기준 감속도들 이하일 경우에 상기 완충 제어기(156)는 정전 등과 같은 사고가 발생하였음을 판단하고, 완충 액추에이터 구동부(158)를 통해 완충 액추에이터를 구동시켜 발생한 사고로 인하여 사용자에게 전달되는 충격을 완충시킨다(S212).

즉, 본 발명은 승마형 운동기구를 구동시키는 복수의 액추에이터들의 구동상태를 감시하고, 감시하는 승마형 운동기구의 복수의 액추에이터들의 구동상태들이 설정한 기준 가속도 이상이거나 또는 기준 감속도들 이하일 경우에 사고가 발생한 것으로 판단하고, 완충 액추에이터 구동부(158)를 통해 완충 액추에이터를 구동시켜 발생한 사고로 인하여 사용자에게 전달되는 충격을 완충시킨다.

이상에서는 대표적인 실시 예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시 예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.

그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 본 발명의 충격 완충장치가 구비된 승마형 운동기구의 구동장치의 바람직한 실시 예의 구성을 보인 블록도, 및

도 2는 본 발명의 충격 완충장치의 바람직한 실시 예의 동작을 보인 신호흐름도이다.

Claims (7)

1. 승마형 운동기구에 구비된 복수의 액추에이터를 구동시키는 구동장치; 및

   상기 복수의 액추에이터들의 구동상태로 사고의 발생여부를 판단하며, 사고의 발생이 판단될 경우에 완충 액추에이터를 구동시켜 충격을 완충시키는 충격 완충부를 포함하고,

   상기 충격 완충부는;

   복수의 액추에이터에 설치되어 복수의 액추에이터의 구동 속도를 검출하는 복수의 속도 검출센서;

   상기 복수의 속도 검출센서들이 검출하는 복수의 액추에이터들의 단위 시간당 변화량을 계산하는 복수의 변화량 검출부;

   상기 복수의 변화량 검출부들이 계산한 액추에이터들의 단위 시간당 변화량으로 사고의 발생 여부를 판단하고, 사고의 발생이 판단될 경우에 완충 액추에이터의 구동을 제어하는 완충 제어기; 및

   상기 완충 제어기의 제어에 따라 완충 액추에이터를 구동시켜 사고의 발생으로 인하여 사용자에게 전달되는 충격을 완충시키는 완충 액추에이터 구동부를 포함하여 구성된 승마형 운동기구의 충격 완충장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 충격 완충부는;

   배터리의 충전전압으로 동작하는 것을 특징으로 하는 승마형 운동기구의 충격 완충장치.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 속도 검출센서는;

   상기 복수의 액추에이터의 회전축에 설치되어 회전축의 회전속도를 검출하는 엔코더인 것을 특징으로 하는 승마형 운동기구의 충격 완충장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 속도 검출센서가 설치된 복수의 액추에이터는;

   말의 모형의 앞 부위를 상하로 승강시키는 액추에이터; 및

   상기 말의 모형의 뒷 부위를 상하로 승강시키는 액추에이터;인 것을 특징으로 하는 승마형 운동기구의 충격 완충장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 변화량 검출부는;

   상기 복수의 액추에이터들 구동의 가속도 또는 감속도를 검출하는 것을 특징으로 하는 승마형 운동기구의 충격 완충장치.
7. 삭제

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