KR101385158B1 - 상체운동 게이트 - Google Patents

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KR101385158B1
KR101385158B1 KR1020120043552A KR20120043552A KR101385158B1 KR 101385158 B1 KR101385158 B1 KR 101385158B1 KR 1020120043552 A KR1020120043552 A KR 1020120043552A KR 20120043552 A KR20120043552 A KR 20120043552A KR 101385158 B1 KR101385158 B1 KR 101385158B1
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이연숙
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Abstract

본 발명은 등치기 및 오십견 운동 등이 가능하며, 운동 강도에 따라서 서로 다른 즐거운 음원데이터 및 다양한 빛을 출력하여, 무료한 노약자들에게 운동과 함께 즐거움을 가져다주며, 조경 환경과 잘 조화될 수 있는 하나의 조형물을 제공하는 상체운동 게이트를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 상체운동 게이트는, 외부로부터 가해진 힘에 의해 밀리지 않도록 지지하며, 이격되어 설치된 2개의 수직지지대; 다수의 LED로 이루어지며, 상기 수직지지대의 내측에 장착된 LED어레이; 상기 수직지지대의 둘레에 장착되어, 외부로부터 상기 수직지지대로 가해진 힘의 강도를 검출하는 힘측정센서; 상기 힘측정센서로부터 수신된 힘의 강도에 따라 색상 또는 광도를 달리하는 LED제어신호를 생성하는 연산처리부;상기 연산처리부의 LED제어신호에 따라 상기 LED어레이를 구동시키는 LED 구동부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한 본발명은, 수직지지대의 일측에 장착되며, 상기 연산처리부로부터 수신된 음원신호를 출력하는 스피커부를 더 구비하며, 연산처리부는 힘측정센서로부터 수신된 힘의 강도에 따라 음량과 주파수를 달리하는 음원신호를 스피커부로 출력하도록 이루어진다.

Description

상체운동 게이트{Exercise gate for the upper part of the body}
본 발명은 상체운동 게이트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구조가 비교적 간단하여 설치 및 유지관리가 용이함은 물론이고 사용자의 간단한 조작에 의해 자신의 건강상태에 맞는 적절한 상체 운동 및 열량을 소모할 수 있도록 하고 조경 환경과 잘 조화될 수 있는 하나의 조형물로서, 등치기 및 오십견 운동 등이 가능하며, 운동 강도에 따라서 서로 다른 즐거운 음원데이터 및 다양한 빛을 출력하여, 무료한 노약자들에게 운동과 함께 즐거움을 가져다주며, 조경 환경과 잘 조화될 수 있는 하나의 조형물을 제공하는 상체운동 게이트를 제공하고자 하는 것이다.
일반적으로, 상체 운동기구는 팔을 이용해 중량물을 반복적으로 들어 올려 사용자의 가슴 혹은 어깨의 근력을 향상시키는 목적으로 제안된 것으로, 여러 가지의 형태가 사용되고 있다.
예를 들면, 헬스클럽에 설치되는 상체 운동기구는 프레임, 프레임 일측 전방에 앉을 수 있는 구비되는 의자, 프레임 후방에 구비된 다수의 무게 추, 및 무게 추와 로우프를 매개로 연결되는 핸들부를 포함하여 구성되며, 사용자는 다수의 무게 추 중에서 자신의 무게에 맞는 개수만큼의 무게 추를 클램핑한 후 의자에 착석하고 핸들부를 하측 방향으로 당겼다 놓았다를 반복하면서 가슴이나 어깨 근력을 향상시킬 수 있도록 구성되어 있다.
그러나 이러한 운동기구는 그 구조가 비교적 복잡하여 고가인 단점도 있지만 후방에 구비되는 다수 개의 무게 추를 클램핑하는 등의 사용 방법 또한 복잡하여 일반인들이 꺼려하는 문제도 있었다. 그리고, 비교적 복잡한 구조에 의해 유지관리에도 문제가 발생될 수 있지만 무게추의 분실이 우려되어 사실상 아파트나 체육공원 등의 실외에는 상기한 상체 운동기구는 설치되지 않고 있다.
최근들어, 공원 등에서, 등근육이 풀려서 시원하고, 척추에도 좋다면서, 나무에 기대서 등을 치는 운동을 하는 사람들이 있는데, 척추 주변의 근육에 자극을 주어 마사지의 효과를 낼 수가 있다. 등치기를 위해서는 적당한 굵기를 가지며 표면이 매끈한 나무가 필요하며, 이러한 나무가 주변에서 쉽게 찾을 수 없다. 따라서 등치기를 할 수 있는 지지대가 요망된다.
또한, 오십견을 위해 팔을 뒤로 들어올리면서 뒤쪽으로 힘을 가하는 운동이 있으나, 노인들은 이러한 운동을 하기에는 무리가 있다. 따라서 노인들의 오십견을 위한 운동을 위해, 팔을 뒤쪽으로 들 수있는 만큼 든 다음에, 힘을 뒤로 주는 운동을 하되, 뒤로 가해지는 힘을 지탱하여 운동하는 노인을 지지해주는 지지대가 요망된다. 특히 이 지지대는 운동자의 뒤에 놓이되, 뒤쪽으로 든 팔과 저촉하여 운동자를 지지하는 것이 필요하며, 이를 위해서는 상기 지지대는 게이트(문)의 폭 만큼 이격되어 있는 것이 필요하다.
또한, 무료한 노약자들에게 운동과 함께 즐거움을 가져다 주는 운동기구가 요망된다.
또한, 비교적 구조가 간단하면서도 아파트나 체육공원 등의 편의 시설이나 조경 시설과 어울릴 수 있고 또한 노인이나 약자들을 포함하여 남녀노소 누구나 쉽게 사용할 수 있는 상체 운동기구의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 게이트(문)의 폭만큼 이격되어 있는 지지대를 구비하여, 상체 운동을 안정적으로 실시할 수 있도록 지원하면서, 운동강도에 따른 다양한 빛을 출력하여 심미적이며, 주변의 조형물들과 잘 어울릴 수 있는 상체운동 게이트를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 운동후, 운동량과 소모된 열량을 출력하는 상체운동 게이트를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 운동시, 가해진 힘에 따라 주파수 또는 음량이 달라지는 음원을 출력하여 운동자에게 바이오피드백을 제공하는 상체운동 게이트를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 등치기 및 오십견 운동이 가능하며, 운동 강도에 따라서 서로 다른 즐거운 음원데이터 및 다양한 빛을 출력하여, 무료한 노약자들에게 운동과 함께 즐거움을 가져다주는 상체운동 게이트를 제공하고자 하는 것이다.
상기 과제를 해결하기위해, 본 발명의 상체운동 게이트는, 외부로부터 가해진 힘에 의해 밀리지 않도록 지지하며, 이격되어 설치된 2개의 수직지지대; 다수의 LED로 이루어지며, 상기 수직지지대의 내측에 장착된 LED어레이; 상기 수직지지대의 둘레에 장착되어, 외부로부터 상기 수직지지대로 가해진 힘의 강도를 검출하는 힘측정센서; 상기 힘측정센서로부터 수신된 힘의 강도에 따라 색상 또는 광도를 달리하는 LED제어신호를 생성하는 연산처리부; 상기 연산처리부의 LED제어신호에 따라 상기 LED어레이를 구동시키는 LED 구동부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상체운동 게이트는, 외부로부터 가해진 힘에 의해 밀리지 않도록 지지하며, 이격되어 설치된 2개의 수직지지대; 상기 수직지지대의 둘레에 장착되어, 외부로부터 상기 수직지지대로 가해진 힘의 강도를 검출하는 힘측정센서; 상기 힘측정센서로부터 수신된 힘의 강도에 따라 음량과 주파수를 달리하는 음원신호를 출력하는 연산처리부; 상기 수직지지대의 일측에 장착되며, 상기 연산처리부로부터 수신된 음원신호를 출력하는 스피커부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 수직지지대는 투명, 반투명 재질로 이루어지며, 힘측정 센서는 압전센서, 로드셀, 압력센서 중 어느 하나이다.
연산처리부는 힘의 강도신호로부터 사용자의 운동량과 소모된 열량을 계산하고, 상기 사용자의 운동량과 소모된 열량을 출력하는 표시부를 더 구비한다.
수직지지대의 일측에 위치되며, 연산처리부로부터 수신된 사용자의 운동량과 소모된 열량을 외부메모리에 저장하게 하는 통신포트를 더 구비한다.
상기 수평지지대에는 힘측정센서가 장착되어 있다.
또한, 본 발명은, 제1기준치보다 제2기준치가 크고, 제2기준치보다 제3기준치가 크도록 이루어진 제1 내지 제3기준치와, 서로 다른 제1음원데이터 내지 제4음원데이터와, 서로 다른 제1색상 내지 제4색상을 이용한 상체운동 게이트 구동방법에 있어서, 힘감지부로부터 검출된 힘강도신호를 연산처리부가 수신하는, 힘강도신호 검출단계;상기 힘강도신호 검출단계에서 수신된 힘 강도신호가 제1기준치 보다 크거나 같은가 여부를 판단하여, 기 설정된 제1기준치보다 작다면, 연산처리부는 기설정된 제1음원데이터를 스피커부로 출력하는, 제1기준치 비교단계; 상기 제1기준치 비교단계에서 힘 강도신호가 제1기준치보다 크다면, 힘 강도신호가 제2기준치 보다 크거나 같은가 여부를 판단하여, 기 설정된 제2기준치보다 작다면, 연산처리부는 기설정된 제2음원데이터를 스피커부로 출력하고, 기설정된 제1색상 LED를 구동시키는 LED제어신호를 LED구동부로 출력하는, 제2기준치 비교단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상체운동 게이트 구동방법은, 상기 제2기준치 비교단계에서 힘 강도신호가 제2기준치보다 크다면, 힘 강도신호가 기 설정된 제3기준치 보다 크거나 같은가 여부를 판단하여, 제3기준치보다 작다면, 연산처리부는 설정된 제3음원데이터를 스피커부로 출력하고, 기설정된 제1색상 LED와 제2색상 LED를 교번하여 구동시키는 LED제어신호를 LED구동부로 출력하는, 제3기준치 비교단계;및 제3기준치 비교단계에서 제3기준치보다 크거나 같다면, 연산처리부는 기설정된 제4음원데이터를 스피커부로 출력하고, 기설정된 제1색상 LED 내지 제3색상 LED를 교번하여 구동시키는 LED제어신호를 LED구동부로 출력하는 제4음원출력단계;를 더 포함한다.
본 발명의 상체운동 게이트에 따르면, 게이트(문)의 폭만큼 이격되어 있는 지지대를 구비하여, 운동자가 뒤쪽으로 강한 힘을 가해도 뒤로 엎어지는 일이 없이 안정적으로 운동을할 수 있으며, 또한 운동강도에 따른 다양한 빛을 출력하여 심미적이며, 주변의 조형물들과 아름답게 잘 어울릴 수 있다.
또한 본 발명은, 운동후, 운동량과 소모된 열량을 출력하며, 통신포트를 구비하여, 선택적으로 운동량 및 소모열량의 데이터를 외부 메모리에 저장할 수 있어, 사용자는 본인의 운동의 트랜드를 알 수 있다.
또한 본 발명은, 운동시, 가해진 힘에 따라 주파수 또는 음량이 달라지는 음원을 출력하여, 운동자가 이를 들으면서 운동을 하여 운동효과를 높이는 바이오피드백을 제공한다.
또한 본 발명은, 등치기 및 오십견 운동이 가능하며, 운동 강도에 따라서 서로 다른 즐거운 음원데이터 및 다양한 빛을 출력하여, 무료한 노약자들에게 운동과 함께 즐거움을 가져다준다.
다시말해, 본 발명에 의한 상체운동 게이트는 상체 운동을 안정적으로 실시할 수 있도록 지원하게 되므로 노약자들도 안정적으로 운동할 수 있게 되어 사용자 대상을 광범위로 확대시킬 수 있는 이점이 있으며, 또한 주변의 조형물들과 잘 어울릴 수 있게 되므로 일반 조경시설이나 산책로 및 둘레길 또는 도시의 조형 공간 등에 자연스러운 조형물로 설치가능하게 되는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 상체운동 게이트의 구성을 예시한 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 상체운동 게이트의 동작을 전체적으로 제어하기 위해 게이트에 구비되는 제어회로 블록도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 상체운동 게이트의 구성을 예시한 개략도이고다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 상체운동 게이트의 사용상태를 예시한 참고도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 의한 상체운동 게이트의 구성 및 동작을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 상체운동 게이트를 개략적으로 설명하기위한 설명도이다.
상체운동 게이트는 사람이 통과할 수 있을 정도로 이격된, 즉 문의 폭만큼 이격된, 2개의 수직지지대(11, 12)를 구비하며, 수직지지대(11, 12)는 원통형으로 질 수 있으며, 투명, 반투명 재질로 이루어질 수 있고, 플라스틱, 폴리우레탄 등으로 이루어질 수 있다.
수직지지대(11, 12)는 내측에 LED 어레이(41)을 장착하며, 2개의 수직지지대(11, 12) 중의 하나에는 스피커(90)가 장착되어 있다.
또한, 수직지지대(11, 12)에는 힘 감지부(20)가 장착되어, 사용자에 의해 가해진 힘의 강도를 검출하며, 수직지지대(11, 12) 내측에 내장된 연산처리부(30)에서 상기 힘의 강도에 따라 LED(발광다이오드) 어레이(41)의 LED를 제어하거나 스피커(90)로 소정 음원을 출력한다.
힘 감지부(20)는 힘측정 센서를 구비하며, 힘측정 센서로는 압전센서, 로드셀, 압력센서 또는 스프링과 연결된 푸쉬 스위치 등으로 이루어질 수 있다.
수직지지대(11, 12)의 일측에 통신포트(110)를 구비하여, 연산처리부(30)로부터 수신된 사용자의 운동량과 열량소모를 외부메모리에 저장할 수 있다. 통신포트(110)는 USB포트일 수 있다.
표시부(45)는 연산처리부(30)로부터 수신된 사용자의 운동량과 열량소모를 디스플레이한다.
수직지지대(11)와 수직지지대(12)는 각각 연산처리부(30)를 구비할 수도 있고, 경우에 따라서는 수직지지대(11)와 수직지지대(12) 중 일측에만 연산처리부(30)를 구비하고 일측의 연산처리부(30)는 다른 일측을 송수신부(100)를 통해 제어할 수 있다.
표시부(45), 송수신부(100), 통신포트(110)는 선택적으로 장착될 수 있으며, 경우에 따라서는 생략할 수 있다.
도 2는 도 1의 상체운동 게이트의 구성을 설명하기 위한 블럭도로, 힘 감지부(20), 연산처리부(30), 표시부(45), LED구동부(47), LED어레이(41), 송수신부(100), 통신포트(110), 스피커부(90), 메모리부(80)를 포함한다.
힘 감지부(20)는 다수의 힘측정센서를 구비하며, 상기 힘측정센서는 수직지지대(11, 12)의 둘레가 눌러짐에 따른 힘의 강도를 측정하도록 이루어질 수 있다.
수직지지대(11, 12)의 원주 둘레에 힘측정센서를 일정간격으로 배치된다. 바람직하게는, 수직지지대(11, 12)는 원주형의 내측 지지대(미도시)와, 상기 내측 지지대의 위를 커버하는 커버부(미도시)를 포함하여 이루어지며, 힘측정센서는 내측 지지대(미도시)와 커버부(미도시)사이에, 내측 지지대의 둘레를 따라 장착된다.
연산처리부(30)는 힘 감지부(20)로부터 힘의 강도신호를 수신하고, 상기 힘의 강도신호에 따라 음량과 주파수를 달리하는 소정음원 데이터를 출력하게 하는 음원신호를 스피커부(90)로 전송하며, 또한 상기 힘의 강도신호에 따라 LED의 색상 및 밝기를 달리하는 LED 제어신호를 생성하여 LED 구동부(47)로 전송한다.
연산처리부(30)는 상기 힘의 강도신호에 따라 사용자의 운동량과 소모된 열량을 계산한다. 단위 힘의 강도에 대한 기본 소모열량값이 메모리부(80)에 공장출하시 저장되어 있으며, 이 값을 이용하여 소모열량을 연산한다. 운동량은 사용자가 가해진 힘을 출력한다. 연산처리부(30)는 마이크로 프로세서, 마이크로 콘트롤러로 이루어지며, 수직지지대(11, 12)의 내측에 장착된다.
표시부(45)는 연산처리부(30)로부터 수신된 사용자의 운동량과 소모열량을 디스플레이한다. 표시부(45)는 수직지지대(11, 12)의 어디에도 위치될 수 있다.
LED 구동부(47)은 연산처리부(30)로부터 수신된 LED 제어신호에 따라 LED어레이(41)을 구동시킨다. LED 구동부(47)와 LED어레이(41)는 LED부(40)라 할 수 있으며, 수직지지대(11, 12)의 내측에 장착된다.
송수신부(100)는 수직지지대(11)와 수직지지대(12) 중 일측의 수직지지대에만 연산처리부(30)를 구비하고, 일측의 연산처리부(30)에서 생성된 LED 제어신호가 송수신부(100)를 통해 다른 일측의 수직지지대의 LED 구동부(47)로 전송되어 다른 일측의 수직지지대의 LED어레이(41)를 제어할 수 있으며, 수직지지대(11, 12)의 내측에 장착된다. 경우에 따라서 송수신부(100)는 생략가능하다.
통신포트(110)는 수직지지대(11, 12)의 일측에 위치되며, 연산처리부(30)로부터 수신된 사용자의 운동량과 열량소모를 외부메모리에 저장할 수 있다. 통신포트(110)는 USB포트일 수 있다. 경우에 따라서 통신포트(110)는 생략가능하다.
스피커부(90)는 연산처리부(30)로부터 수신된 힘의 강도신호에 따라 음량과 주파수를 달리하는 소정음원 데이터를 출력한다.
메모리부(80)는 단위 힘의 강도에 대한 기본 소모열량값이 공장출하시 저장되어 있으며, 경우에 따라서는 연산처리부(30)로부터 수신된 사용자의 운동량과 소모된 열량을 임시적으로 저장할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시 형태에 따른 상체운동 게이트를 개략적으로 설명하기위한 설명도이다.
도 3의 상체운동 게이트는 수직지지대(11)과 수직지지대(12)의 상단이 수평지지대로 연결된 것과 같은 'ㄷ'자형 지지대(10)를 구비한다.
도 3에서와 같이, 'ㄷ'자형 지지대(10)에서, LED어레이(41)와, 힘 감지부(20)의 힘측정센서는 'ㄷ'자형 지지대(10)의 전체에 걸쳐 장착된다.
또한, 도 3의 상체운동 게이트는 하나의 연산처리부(30)로 동작되는 것으로, 그 제어를 위한 구성은 도 2와 같다.
도 4는 도 1의 상체운동 게이트의 사용상태를 설명하는 사용상태도이다.
도 1의 상체운동 게이트는 사용자의 등뒤에 위치하게 하고, 사용자가 본인의 어깨넓이 정도로 다리를 벌린상태에서 팔을 옆으로 들되, 팔의 끝이 뒤쪽을 향하도록 들어서 상체운동 게이트와 접촉시키고, 몸이 수직지지대(11)와 수직지지대(12)의 사이를 빠져 나갈려고 하면서, 양측 팔은 이를 저지하도록 힘을 가한다. 그러면 사용자의 힘의 강도에 따른 광도와 색상을 구비한 LED 어레이가 빛을 발하게 되며, 경우에 따라서는 LED 어레이 들이 색깔별로 교번하여 점등되게 할 수 있다. 또한 사용자의 힘의 강도에 따른 음량과 주파수를 달리하는 음원데이터를 출력한다.
도 5는 도 3의 상체운동 게이트의 사용상태를 설명하는 사용상태도이다.
도 3의 상체운동 게이트는, 도 1의 상체운동 게이트에서 같은 운동을 할 수 있다. 또한, 도 3의 상체운동 게이트는, 사용자의 등뒤에 위치하게 하고, 사용자가 본인의 어깨넓이 정도로 다리를 벌린상태에서, 팔을 본인의 머리위로 들되, 팔의 끝이 뒤쪽을 향하도록 들어서, 상체운동 게이트와 접촉시키고, 몸이 'ㄷ'자형 지지대(10)의 사이를 빠져 나갈려고 하면서, 양측 팔은 이를 저지하도록 힘을 가한다.
이 경우도, 사용자의 힘의 강도에 따른 광도와 색상을 구비한 LED 어레이가 빛을 발하게 되며, 또한 사용자의 힘의 강도에 따른 음량과 주파수를 달리하는 음원데이터를 출력한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 상체운동 게이트의 연산처리부의 구동방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 단, 여기서 기준치들은 제4기준치>제3기준치>제2기준치>제1기준치의 크기로 이루어져 있다.
힘강도신호 검출단계로, 힘감지부(20)로부터 검출된 힘강도신호를 수신한다(S110).
제1기준치와 비교단계로, 수신된 힘 강도신호가 기 설정된 제1기준치 보다 크거나 같은가여부를 판단하여(S120), 제1기준치보다 작다면, 기설정된 제1음원데이터를 출력한다(S130).
제2기준치와 비교단계로, 제1기준치와 비교단계에서 제1기준치보다 크다면, 수신된 힘 강도신호가 기 설정된 제2기준치 보다 크거나 같은가여부를 판단하여(S140), 제2기준치보다 작다면, 기설정된 제2음원데이터를 출력하고(S150), 기설정된 제1색상 LED를 출력한다(S160).
제3기준치와 비교단계로, 제2기준치와 비교단계에서 제2기준치보다 크다면, 수신된 힘 강도신호가 기 설정된 제3기준치 보다 크거나 같은가여부를 판단하여(S170), 제3기준치보다 작다면, 기설정된 제3음원데이터를 출력하고(S180), 기설정된 제1색상 LED와 제2색상 LED를 교번하여 출력한다(S190).
제4음원출력단계로, 제3기준치와 비교단계에서 제3기준치보다 크거나 같다면, 기설정된 제4음원데이터를 출력하고(S200), 기설정된 제1색상 LED 내지 제3색상 LED를 교번하여 출력한다(S210).
도 7은 본 발명의 다른 일 실시 형태의 수직지지대를 구비한 상체운동 게이트를 예시한 설명도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시 형태의 상체운동 게이트지지대(15) 를 구비한 상체운동 게이트를 예시한 설명도이고, 도 9는 도 7 및 도 8의 상체운동 게이트의 구성을 설명하기위한 블럭도이다.
도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시 형태에 따른 상체운동 게이트는 상체운동 게이트지지대(15) , 힘 감지부(20), 연산처리부(30), 및 LED부(40), 개인정보 식별부(50), 생체정보 측정부(60), 인체 감지부(70), 데이터 메모리부(80), 스피커부(90), 및 송수신부(100)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
이러한 구성의 본 발명에 의한 상체운동 게이트는 필요에 따라 상체운동 게이트지지대(15) , 힘 감지부(20), 연산처리부(30), 및 LED부(40)로 일 실시 형태를 구현하거나, 또는 상체운동 게이트지지대(15), 힘 감지부(20), 연산처리부(30), LED부(40), 개인정보 식별부(50), 데이터 메모리부(80)로 다른 실시 형태를 구현하거나, 또는 상체운동 게이트지지대(15) , 힘 감지부(20), 연산처리부(30), LED부(40), 개인정보 식별부(50),생체정보 측정부(60), 송수신부(100)로 또 다른 실시 형태를 구현할 수도 있다.
상체운동 게이트지지대(15) 는 사용자가 지나갈 수 있도록 일정 간격 이격되어 설치되는 두 개의 수직 지지대(11,12)로 이루어지며, 이러한 수직 지지대(11,12)는 서있는 사용자가 양팔을 벌려 두 팔을 각각 앞으로 밀거나 뒤로 밀 수 있는 크기의 틀로서, 문 등에서 양팔을 벌려 있는 힘껏 앞으로 힘을 주거나 뒤로 힘을 주어 상체 운동을 실시할 수 있도록 지지대 역할을 한다. 한편, 이러한 상체운동 게이트지지대(15) 는 도 8에 도시된 바와 같이 두 개의 수직 지지대의 상부를 하나의 수평 지지대에 의해 서로 연결되는 형태로도 구성이 가능함은 물론이다.
힘 감지부(20)는 사용자가 양팔을 벌려 두 팔을 각각 게이트부 앞으로 밀거나 뒤로 밀었을 때 사용자에 의해 상체운동 게이트지지대(15) 에 가해지는 힘의 강도를 측정할 수 있도록 상체운동 게이트지지대(15) 의 소정 높이에 설치되며, 전기적으로는 연산처리부(30)에 연결되어 외부의 힘 측정 결과를 연산처리부(30)로 제공한다. 이 힘 감지부(20)는 외부에서 가해지는 힘을 측정할 수 있도록 구성되는 통상의 압력센서들로 구성이 가능하다.
연산처리부(30)는 상체운동 게이트지지대(15) 에 내장되어 설치되며, 힘 감지부(20)에서 측정되는 힘의 강도값을 제공받아 사용자가 미는 힘의 강도 및 그에 따른 소모 열량을 산출하며, 그 산출된 결과가 외부로 출력되도록 LED부(40)를 제어한다. 이러한 연산처리부(30)는 개인정보 식별부(50), 생체정보 측정부(60), 인체 감지부(70) 중에서 어느 하나의 수단이라도 더 구비되는 경우, 연산처리부(30)는 각각의 경우에 대하여 선택적인 동작을 실시할 수 있도록 프로그램될 수 있다. 즉 연산처리부(30)는 개인정보 식별부(50)에서 입력되는 개인별 식별정보를 이용하여 과거의 사용자 및 현재의 사용자를 각각 구분하며, 생체정보 측정부(60)를 통해 측정되는 생체정보를 이용하여 사용자의 현재 운동 상황과 건강상태를 파악하며, 인체 감지부(70)를 통해 감지되는 인체 감지신호를 이용하여 상체운동 게이트지지대(15) 근처에 사용자가 있는지 없는지를 판단한다.
LED부(40)는 상체운동 게이트지지대(15)의 각 수직 지지대(11,12) 전반에 걸쳐 설치되며, 연산처리부(30)에서 산출된 힘의 강도 및 소모열량을 외부로 표시한다. 이 LED부(40)는 상체운동 게이트지지대(15)가 도 4에 도시된 바와 같이 구성되는 경우 물론, 수평바로 연설되는 부분에도 설치될 수 있다. 본 발명에서는 특히 연산처리부(30)에서 산출된 힘의 강도 및 소모열량에 따라 단계적으로 순차 구동되는 다수 개의 LED 어레이(41)로 구성되는 것이 바람직하다. 이러한 LED 어레이(41)는 서로 다른 빛을 방출하는 다수 개의 발광다이오드열로서, 빛의 밝기가 서로 다른 다수 개의 발광다이오드열, 또는 빛의 밝기가 일정한 다수 개의 발광다디오드열, 또는 서로 다른 색(즉, 청색부터 적색까지의 컬러)의 빛을 방출하는 발광다이오드열로 구성될 수 있다.
개인정보 식별부(50)는 상체운동 게이트지지대(15) 에 설치되며 키입력부나 별도의 생체정보 입력장치로 구성될 수 있다. 예를 들면 키입력부로 구성되는 경우 사용자의 아이디(id)와 패스워드(pw)를 키를 통해 입력받아 개인정보를 식별할 수 있을 것이며, 또는 별도의 생체정보 입력장치로 구성되는 경우 사용자의 지문이나 홍채정보를 입력받아 사용자의 개인정보를 식별할 수 있게 될 것이다.
생체정보 측정부(60)는 사용자의 생체정보를 측정하여 사용자의 건강정보를 추출하는 장치로서, 사용자의 현재 운동상태에 건강상태를 파악하는데에 필요한 여러가지 센서가 사용될 수 있으며, 예를 들면 PPG 센서 등으로 구성될 수 있다.
인체 감지부(70)는 상체운동 게이트지지대(15) 근처에 사용자가 접근하는지의 여부를 감지하기 위한 장치로서, 게이트 주변에서 인체의 움직임이 감지되면 그 결과를 연산처리부(30)로 출력한다. 따라서 연산처리부(30)에서는 이러한 감지 결과를 이용하여, 예를 들면 상체운동 게이트지지대(15) 근처에 사람이 근접하는 경우 "심호흡을 하세요”, " 양다리를 어깨넓이 만큼 벌리고 양팔을 벌리세요", "힘을 주세요" 등의 안내 멘트를 순차적으로 스피커로 출력하여 사용자가 이에 따라 적적하게 운동을 실시할 수 있게 한다.
데이터 메모리부(80)는 상기 연산처리부(30)와 함께 상체운동 게이트지지대(15) 에 내장되어 설치되며, 연산처리부(30)와 연결되어 그 연산 처리부에 의해 엑세스되고, 연산 처리부에서 제공되는 사용자별 운동정보를 개인 식별정보와 함께 저장하며, 개인정보 식별부(50)를 통해 식별된 사용자의 개인정보를 기준으로 해당 사용자의 과거운동 정보를 피드백시켜 출력한다.
스피커부(90)는 연산처리부(30)에 의해 구동되며, 연산처리부(30)에서 산출된 힘의 강도 및 소모열량, 및 그에 따른 운동 안내멘트를 음성으로 출력한다. 예를 들면 연산처리부(30)에서는 산출된 힘의 강도 및 소모열량에 따라 데이터 메모리에 저장된 여러 종류의 안내 멘트들 중에서 그에 해당하는 하나의 안내 멘트를 선택적으로 엑세스하여 이 스피커부(90)를 통해 출력하면서 LED부(40)를 통해 출력한다. 이로써 이 스피커부(90)에는 힘이 약할 때는 예를 들어“조금만 힘내세요. 좀더” 등 재미있는 코멘트가 출력될 수 있게 될 것이다.
송수신부(100)는 유선 통신망 또는 무선 통신망으로 구현가능하며, 이 통신부에서는 상기 생체정보 측정부(60)에서 측정되고 추출된 사용자의 건강정보와 상기 개인정보 식별부(50)를 통해 입력되고 식별된 사용자의 개인정보를 통신망을 통해 원거리의 건강관리시스템에 유/무선 전송할 수 있게 되며, 이로써 원거리의 건강관리시스템에서는 원격으로 사용자별 운동상태와 건강 정보를 관리할 수 있게 된다.
이러한 구성의 본 발명에 따른 상체운동 게이트의 전체적인 동작을 설명한다.
본 발명에 의한 상체운동 게이트는 먼저, 상체운동 게이트지지대(15) 근처에 사용자가 접근하게 되면 도 7 및 도 9에 도시된 바와 같이 상체운동 게이트지지대(15) 의 상부에 설치된 인체감지부(70)가 그것을 용이하게 감지할 수 있게 되며, 이러한 감지신호는 연산처리부(30)로 전달된다. 따라서 연산처리부(30)에서는 스피커부(90)를 통해 안내 멘트가 출력되도록 제어하여 사용자로 하여금 상체 운동을 실시할 수 있도록 음성으로 안내할 수 있게 된다. 이때 연산처리부(30)에서는 상체운동 게이트지지대(15) 근처에 사람이 근접하는 경우 먼저, "심호흡을 하세요”, " 양다리를 어깨넓이 만큼 벌리고 양팔을 벌리세요", "힘을 주세요" 등의 안내 멘트를 스피커부(90)를 통해 순차적으로 출력하여 사용자가 이에 따라 적적하게 운동을 실시할 수 있게 안내한다.
다음으로 수직 지지대(11,12)의 근처에 사용자가 위치한 상태에서 도 4에 도시된 바와 같이 양팔을 벌려 두 팔을 각각 앞으로 밀거나 뒤로 밀어 상체 운동을 실시하게 되면, 사용자에 의해 게이트부(11,12)에 가해지는 힘을 힘 감지부(20)가 측정하고, 그 측정 결과는 연산 처리부로 제공된다. 따라서 연산처리부(30)는 힘 감지부(20)를 통해 측정되는 힘의 강도와 소모열량을 산출하여 그 결과에 따라 LED부(40)의 다수 개의 발광다이오드열의 동작을 제어하거나 스피커부(90)를 통해 출력하므로써, 사용자가 시각적으로 또는 청각적으로 자신의 운동량과 소모열량을 체크할 수 있게 된다.
이어서 연산처리부(30)에서는 개인정보 식별부(50), 생체정보 측정부(60), 인체 감지부(70) 중에서 어느 하나의 수단이라도 더 구비되는 경우, 연산처리부(30)는 개인정보 식별부(50)에서 입력되는 개인별 식별정보를 이용하여 과거의 사용자 및 현재의 사용자를 각각 구분하며, 생체정보 측정부(60)를 통해 측정되는 생체정보를 이용하여 사용자의 현재 운동 상황과 건강상태를 파악하고, 데이터 메모리부(80)를 통해 사용자별 운동정보를 개인 식별정보와 함께 저장하며, 상기 개인정보 식별부(50)를 통해 식별된 사용자의 개인정보를 기준으로 해당 사용자의 과거운동 정보를 피드백시켜 출력한다.
아울러 이 연산처리부(30)에서는 유선 통신망 또는 무선 통신망으로 구현되는 송수신부(100)를 통해 생체정보 측정부(60)에서의 사용자의 건강정보와 개인정보 식별부(50)에서의 사용자의 개인정보를 원거리의 건강관리시스템에 유/무선 전송함으로써, 원거리의 건강관리시스템에서 원격으로 사용자별 운동상태와 건강 정보를 관리할 수 있게 한다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10 : 게이트부 11,12 : 수직 지지대
20 : 힘 감지부 30 : 연산 처리부
40 : LED부 41 : LED 어레이
45: 표시부 47: LED 구동부
50 : 개인정보 식별부 60 : 생체정보 측정부
70 : 인체 감지부 80 : 데이터 메모리부
90 : 스피커부 100 : 송수신부
110: 통신포트

Claims (14)

  1. 외부로부터 가해진 힘에 의해 밀리지 않도록 지지하며, 이격되어 설치된 2개의 수직지지대;
    다수의 LED로 이루어지며, 상기 수직지지대의 내측에 장착된 LED어레이;
    상기 수직지지대의 둘레에 장착되어, 외부로부터 상기 수직지지대로 가해진 힘의 강도를 검출하는 힘측정센서;
    상기 힘측정센서로부터 수신된 힘의 강도에 따라 색상 또는 광도를 달리하는 LED제어신호를 생성하는 연산처리부;
    상기 연산처리부의 LED제어신호에 따라 상기 LED어레이를 구동시키는 LED 구동부;
    를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 상체운동 게이트.
  2. 외부로부터 가해진 힘에 의해 밀리지 않도록 지지하며, 이격되어 설치된 2개의 수직지지대;
    상기 수직지지대의 둘레에 장착되어, 외부로부터 상기 수직지지대로 가해진 힘의 강도를 검출하는 힘측정센서;
    상기 힘측정센서로부터 수신된 힘의 강도에 따라 음량과 주파수를 달리하는 음원신호를 출력하는 연산처리부;
    상기 수직지지대의 일측에 장착되며, 상기 연산처리부로부터 수신된 음원신호를 출력하는 스피커부;
    를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 상체운동 게이트.
  3. 제2항에 있어서,
    다수의 LED로 이루어지며, 상기 수직지지대의 내측에 장착된 LED어레이를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 상체운동 게이트.
  4. 제1항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 2개의 수직지지대 상부에 연결되며, LED어레이가 장착된 수평지지대를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 상체운동 게이트.
  5. 제1항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수직지지대는 투명, 반투명 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 상체운동 게이트.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    힘측정 센서는 압전센서, 로드셀, 압력센서 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 상체운동 게이트.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    연산처리부는 힘의 강도신호로부터 사용자의 운동량과 소모된 열량을 계산하는 것을 특징으로 하는 상체운동 게이트.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 사용자의 운동량과 소모된 열량을 출력하는 표시부를 더 구비한 것을 특징으로 하는 상체운동 게이트.
  9. 제7항에 있어서,
    수직지지대의 일측에 위치되며, 연산처리부로부터 수신된 사용자의 운동량과 소모된 열량을 외부메모리에 저장하게 하는 통신포트를 더 구비한 것을 특징으로 하는 상체운동 게이트.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 수평지지대에는 힘측정센서가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 상체운동 게이트.
  11. 제1기준치보다 제2기준치가 크고, 제2기준치보다 제3기준치가 크도록 이루어진 제1 내지 제3기준치와, 서로 다른 제1음원데이터 내지 제4음원데이터와, 서로 다른 제1색상 내지 제4색상을 이용한 상체운동 게이트 구동방법에 있어서,
    힘감지부로부터 검출된 힘강도신호를 연산처리부가 수신하는, 힘강도신호 검출단계;
    상기 힘강도신호 검출단계에서 수신된 힘 강도신호가 제1기준치 보다 크거나 같은가 여부를 판단하여, 기 설정된 제1기준치보다 작다면, 연산처리부는 기설정된 제1음원데이터를 스피커부로 출력하는, 제1기준치 비교단계;
    상기 제1기준치 비교단계에서 힘 강도신호가 제1기준치보다 크다면, 힘 강도신호가 제2기준치 보다 크거나 같은가 여부를 판단하여, 기 설정된 제2기준치보다 작다면, 연산처리부는 기설정된 제2음원데이터를 스피커부로 출력하고, 기설정된 제1색상 LED를 구동시키는 LED제어신호를 LED구동부로 출력하는, 제2기준치 비교단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 상체운동 게이트의 구동방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2기준치 비교단계에서 힘 강도신호가 제2기준치보다 크다면, 힘 강도신호가 기 설정된 제3기준치 보다 크거나 같은가 여부를 판단하여, 제3기준치보다 작다면, 연산처리부는 설정된 제3음원데이터를 스피커부로 출력하고, 기설정된 제1색상 LED와 제2색상 LED를 교번하여 구동시키는 LED제어신호를 LED구동부로 출력하는, 제3기준치 비교단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상체운동 게이트의 구동방법.
  13. 제12항에 있어서,
    제3기준치 비교단계에서 제3기준치보다 크거나 같다면, 연산처리부는 기설정된 제4음원데이터를 스피커부로 출력하고, 기설정된 제1색상 LED 내지 제3색상 LED를 교번하여 구동시키는 LED제어신호를 LED구동부로 출력하는 제4음원출력단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상체운동 게이트의 구동방법.
  14. 제1항에 있어서,
    수직지지대의 일측에 장착되며, 상기 연산처리부로부터 수신된 음원신호를 출력하는 스피커부를 더 구비하며,
    연산처리부는 힘측정센서로부터 수신된 힘의 강도에 따라 음량과 주파수를 달리하는 음원신호를 스피커부로 출력하는 것을 특징으로 하는 상체운동 게이트.
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