KR101387953B1 - 운동기구 중량측정기 및 이를 포함하는 운동 관리시스템 - Google Patents

Abstract

운동기구 중량측정기 및 이를 포함한 운동 관리시스템에서, 상기 운동기구 중량측정기는 바 및 상기 바의 양 끝단에 고정된 로드를 포함하는 프리웨이트(free weight) 타입의 운동기구에 부착된다. 상기 운동기구 중량측정기는 베이스부, 중량측정부 및 송수신부를 포함한다. 상기 베이스부는 상기 바의 중앙에 상기 바의 외부를 커버하며 고정된다. 상기 중량측정부는 상기 베이스부 상에 고정되어, 상기 바의 변형을 센싱하여 상기 로드의 중량 및 사용자의 운동횟수를 측정한다. 상기 송수신부는 상기 베이스부 상에 고정되어, 외부와의 유/무선 송수신을 한다.

Description

운동기구 중량측정기 및 이를 포함하는 운동 관리시스템{WEIGHT MEASURING INSTRUMENT FOR AN EXERCISE MACHINE AND EXERCISE MANAGING SYSTEM HAVING THE SAME}

본 발명은 운동기구 중량측정기 및 이를 포함하는 운동 관리시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프리웨이트(free weight) 타입의 운동기구의 중량측정기 및 이를 포함하는 운동 관리시스템에 관한 것이다.

역기나 아령 등을 들어올리면서 운동을 수행하는 프리웨이트(free weight) 타입의 운동기구에서 수행되는 운동량을 측정하기 위한 측정장치에 대하여는 몇몇 기술들이 개발되고 있다. 대한민국 특허출원 10-2009-0037659호에서는 아령 손잡이봉에 내장된 모션센서를 이용하여 운동 중 발생하는 사용자의 실수를 판별하여 운동기록을 관리하는 기술을 개시하고 있다.

그러나, 현재까지 개발된 프리웨이트 타입의 운동기구에서의 운동량 측정장치의 경우, 역기나 아령에 내재된 상태로 개발되므로 역기나 아령이 상대적으로 복잡한 구조를 포함하도록 설계되어, 제작이 용이하지 않고 제작단가가 증가하는 문제점이 있다. 또한, 운동기구의 형태에 따라 해당 운동기구에 적합하도록 재설계되어야 하므로, 단가가 상승하여 일반 헬스클럽 등에서 비치하는 것은 어려운 일이며, 전문적인 시설에 특수용도로만 사용되어, 사용성이 국한되는 문제점이 있다.

한편, 최근에는 장애인이나 재활환자의 치료효과를 높이기 위해 운동을 통한 재활치료를 많이 병행하고 있다. 이러한 운동을 통한 재활치료는 대부분 재활병원 등의 제한된 공간에서 간호사 등의 도우미의 도움으로 수행되어 운동량이나 운동의 적정성 정도가 관리되고 있다.

그러나, 공간적 제약 및 도우미 동반으로 인한 비용 상승은 재활환자에게 시간적, 금전적 부담을 야기하며, 스스로 활동이 가능한 재활환자가 자율적으로 운동을 수행하는지 확인할 수 있는 수단 또는 방법에 대한 요구가 증가하고 있다.

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 운동기구 중량의 효과적 측정이 가능한 운동기구 중량측정기에 관한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 운동기구 중량측정기를 포함한 운동 관리시스템에 관한 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 운동기구 중량측정기는 바 및 상기 바의 양 끝단에 고정된 로드를 포함하는 프리웨이트(free weight) 타입의 운동기구에 부착된다. 상기 운동기구 중량측정기는 베이스부, 중량측정부 및 송수신부를 포함한다. 상기 베이스부는 상기 바의 중앙에 상기 바의 외부를 커버하며 고정된다. 상기 중량측정부는 상기 베이스부 상에 고정되어, 상기 바의 변형을 센싱하여 상기 로드의 중량 및 사용자의 운동횟수를 측정한다. 상기 송수신부는 상기 베이스부 상에 고정되어, 외부와의 유/무선 송수신을 한다.

일 실시예에서, 상기 중량측정부는 스트레인 게이지(strain gage)일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 중량측정부는, 측정되는 바 변형의 변화량을 바탕으로 사용자의 운동횟수를 연산할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 중량측정부는 상기 바에 탈부착이 가능할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 중량측정부가 상기 베이스부의 상면 또는 하면에 위치한 상태에서 운동이 수행될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 중량측정부는 상기 베이스부 상에 일정한 간격으로 복수개가 배열될 수 있다.

일 실시예에서, 사용자의 손이 위치하는 상기 바의 양 단에, 상기 바에 대하여 상대적으로 회전하는 손잡이부가 고정될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 바와 상기 손잡이부가 상대적으로 회전함에 따라, 상기 중량측정부는 항상 상기 베이스부의 하면에 위치할 수 있다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 다른 실시예에 따른 운동기구 중량측정기는 서로 분리된 한 쌍의 바(bar) 및 상기 바의 양 끝단에 고정된 로드를 포함하는 프리웨이트(free weight) 타입의 운동기구에 장착된다. 상기 운동기구 중량측정기는 연결부, 중량측정부 및 송수신부를 포함한다. 상기 연결부는 상기 분리된 바가 상대적으로 회전 가능하도록 연결시킨다. 상기 중량측정부는 상기 분리된 바가 상기 연결부를 중심으로 회전하는 회전량을 센싱하여 상기 로드의 중량 및 사용자의 운동횟수를 측정한다. 상기 송수신부는 상기 연결부에 인접하게 고정되어, 외부와의 유/무선 송수신을 수행한다.

일 실시예에서, 상기 중량측정부는, 측정되는 회전 변화량을 바탕으로 사용자의 운동횟수를 연산할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 연결부는 상기 분리된 바의 하 끝단을 연결하며, 상기 중량측정부는 상기 분리된 바의 상 끝단에 고정될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 중량측정부는 상기 바가 상기 연결부를 중심으로 회전함에 따라 인가되는 인장력을 측정할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 연결부는 상기 분리된 바의 상 끝단을 연결하며, 상기 중량측정부는 상기 분리된 바의 하 끝단에 고정될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 중량측정부는 상기 바가 상기 연결부를 중심으로 회전함에 따라 인가되는 압축력을 측정할 수 있다.

상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 운동 관리시스템은 중앙 제어부 및 운동기구를 포함한다. 상기 중앙 제어부는 외부의 관리센터와 데이터 송수신이 가능하다. 상기 운동기구는 상기 중앙 제어부와 피드백되며, 사용자의 운동 조건에 대한 정보를 제공하는 운동기구 제어부, 및 사용자의 실제 운동량을 측정하는 운동기구 중량측정기를 포함한다. 상기 운동기구는 바(bar) 및 상기 바의 양 끝단에 고정된 로드를 포함하는 프리웨이트(free weight) 타입이다. 상기 운동기구 중량측정기는 연결부, 중량측정부 및 송수신부를 포함한다. 상기 연결부는 상기 분리된 바가 상대적으로 회전 가능하도록 연결시킨다. 상기 중량측정부는 상기 분리된 바가 상기 연결부를 중심으로 회전하는 회전량을 센싱하여 상기 로드의 중량 및 사용자의 운동횟수를 측정한다. 상기 송수신부는 상기 연결부에 인접하게 고정되어, 외부와의 유/무선 송수신을 수행한다.

일 실시예에서, 사용자에 의해 휴대되며 사용자 정보를 포함한 개인 단말기를 더 포함할 수 있으며, 상기 운동기구는 상기 개인 단말기와 피드백되어 정보를 송수신할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면, 바의 중앙에 중량측정부가 고정되며, 상기 중량측정부는 로드에 의한 바의 변형량을 바탕으로 로드의 중량을 측정하므로 로드 중량을 보다 정확하게 측정할 수 있고, 사용자가 역기를 들어 운동하여 바가 휘어지는 경우에만 중량이 측정되므로 운동여부에 대한 정확한 측정이 가능하다. 또한, 바가 변형된 횟수에 대한 연산을 통해 사용자의 운동회수도 측정하므로 운동횟수에 대한 정확한 측정도 가능하다. 그리하여, 운동에 대한 관리가 체계적이고 효율적일 수 있다.

또한, 상기 중량측정부를 바의 상면 또는 하면을 향하도록 위치시켜 바의 변형량을 보다 정확하게 측정할 수 있다. 이와 달리, 상기 중량측정부를 일정한 간격으로 복수개 배열시켜, 사용자가 임의의 방향으로 운동을 수행하더라도 바의 변형량을 보다 정확하게 측정할 수 있다.

나아가, 상기 중량측정부를 바의 하면을 향하도록 위치하기 위해, 상기 바에 대하여 상대적으로 회전되는 손잡이부를 형성함으로써, 사용자가 임의의 방향으로 운동을 수행하더라도 바의 변형량에 대한 측정의 정확성을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 중량측정부는 바에 탈부착이 가능하므로, 다양한 종류의 프리웨이트 타입의 운동기구에 탈부착하면서 운동을 수행할 수 있다.

이와 달리, 중량측정부를 분리된 바 사이에 연결시켜, 분리된 바의 상대적인 운동에 의한 인장력 또는 압축력을 측정하여 로드의 중량을 측정하므로, 간단한 구조로 측정의 정확성을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 측정된 중량 및 운동 수행여부에 관한 정보가 송수신부를 통해 외부와 데이터 송수신이 가능하므로 사용자의 운동 상황을 외부의 관리자가 관리할 수 있어, 재활 관리의 효용성이 향상된다.

또한, 운동 관리시스템은 운동기구의 운동상태에 대한 정보를 피드백 받으며 외부의 관리센터와의 데이터 송수신도 가능한 중앙 제어부를 포함하므로, 사용자가 원거리의 관리센터를 방문하지 않고 근거리의 운동센터에서도 운동을 수행할 수 있어, 사용자의 편의성이 향상된다.

또한, 운동을 가이드 하는 별도의 도우미 등의 도움없이, 개인 단말기를 통해 ID를 확인하고 사용자에게 처방된 운동 정보에 따라 운동을 수행할 수 있으므로, 사용자의 자율성이 확보되며 비용부담을 절감할 수 있다.

또한, 사용자가 자율적으로 운동을 수행하더라도, 사용자 실제 운동량을 정량적으로 측정하고 이를 원격으로 감시할 수 있으므로, 운동에 대한 체계적인 관리가 가능하여 재활효과를 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 운동 관리 시스템을 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1의 운동기구 중량측정기가 장착된 운동기구를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 운동기구 중량측정기를 도시한 개념도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 3의 'A'부분의 단면을 도시한 예를 나타낸 단면도들이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 의한 운동기구 중량측정기가 장착된 운동기구를 나타낸 개념도들이다.
도 6은 도 5a 및 도 5b의 'B'부분의 단면을 도시한 예를 나타낸 단면도들이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 운동기구 중량측정기가 장착된 운동기구를 나타낸 개념도들이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 운동 관리 시스템을 도시한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 의한 운동 관리 시스템(100)은 중앙 제어부(110), 입출입 관리부(120), 제1 운동기구(130) 및 개인 단말기(140)를 포함한다. 이 경우, 상기 운동 관리 시스템(100)은 반드시 재활의료원 등의 전문 재활치료센터가 아니더라도, 일반 운동(헬스) 센터 등에 적용될 수 있으며, 이하에서 상술하는 상기 운동 관리 시스템(100)의 구성요소만 포함하면 충분하다.

상기 운동 관리 시스템(100)이 일반 운동 센터에 적용되는 경우, 사용자(재활이 필요한 환자, 장애인 등)는 원거리의 전문 재활치료센터로 이동하지 않고 자유롭게 근거리의 운동 센터에서 운동을 수행할 수 있어 편의성이 향상된다.

이 경우, 상기 운동 관리 시스템(100)의 중앙 제어부(110)는 해당 사용자의 운동을 총괄하는 외부의 관리센터(10)와 관련 정보 및 데이터를 송수신할 수 있으며, 상기 관리센터(10)의 관련 서버에 접속한 관리자(11)가 상기 중앙 제어부(110)와의 송수신 정보 및 데이터를 확인함으로써, 해당 사용자의 운동을 관리 및 감독할 수 있다.

상기 중앙 제어부(110)는 구체적으로, 상기 외부의 관리센터(10)로부터 사용자의 병력 및 장애의 내용, 운동 시기, 운동의 구체적 가이드 등에 관한 정보를 제공받는다. 이 후, 후술할 상기 제1 운동기구(130)로부터 측정된 사용자의 실제 운동량에 관한 정보를 상기 관리센터(10)로 전달한다.

상기 입출입 관리부(120)는 상기 개인 단말기(140)와 피드백 되어, 사용자가 해당 운동 센터에 출입하는 시간 등에 관한 정보를 상기 중앙 제어부(110)에 제공한다. 상기 출입에 관한 정보는 상기 중앙 제어부(110)를 통해 상기 관리센터(10)로 전달되어, 관리자(11)가 사용자의 출석여부를 확인할 수 있다.

상기 제1 운동기구(130)는 제1 운동기구 제어부(131) 및 제2 운동기구 중량측정기(200)를 포함한다.

한편, 도 1에 도시하지는 않았으나, 상기 운동 관리 시스템(100)은 상기 제1 운동기구(130) 외에 복수의 운동기구들을 포함할 수 있으며, 상기 운동기구들 중 와이어(wire)를 포함하는 운동기구는 상기 제1 운동기구(130)와 실질적으로 동일한 구성을 포함한다. 또한, 본 실시예에서 사용자는 상기 제1 운동기구(130)에서 운동을 종료한 후, 차례대로 복수의 운동기구에서 각각 운동을 수행할 수 있다.

따라서, 이하에서는 상기 제1 운동기구(130)에서의 운동 관리 시스템을 예를 들어 설명한다.

상기 제1 운동기구 제어부(131)는 상기 중앙 제어부(110)로부터 상기 관리 센터(10)를 통해 전달된 운동 가이드를 사용자에게 전달한다.

구체적으로, 상기 제1 운동기구 제어부(131)에서 제공되는 정보는, 제1 운동기구의 일반적인 사용방법에 관한 운동기구 사용 정보, 제1 운동기구를 통해 운동을 수행하는 경우 상기 제1 운동기구를 통해 가해지는 운동 부하의 단위 중량 또는 단위 중량에 관한 정보, 제1 운동기구의 운동 횟수 정보, 제1 운동기구를 통해 수행해야할 총 운동 부하 정보 등을 포함할 수 있다.

특히, 본 실시예에서와 같이, 상기 제1 운동기구가 프리웨이트(free weight) 타입을 포함하는 운동기인 경우라면 상기 운동 부하와 관련하여 단위 중량에 관한 정보를 제공할 수 있다.

한편, 상기 제1 운동기구 제어부(131)는 상기 개인 단말기(140)를 통해 사용자를 인식하고, 해당 사용자에 부합되는 정보를 상기 중앙 제어부(110)로부터 전달받아 제공한다. 이 경우, 상기 개인 단말기(140)는 상기 제공되는 정보를 직접 표시할 수 있는 별도의 표시부를 포함할 수 있다. 이와 달리, 상기 개인 단말기(140)가 별도의 표시부로 상기 정보를 표시하는 기능을 지원하지 않는 경우, 상기 제1 운동기구 제어부(131)가 별도의 표시부를 포함하여 상기 정보를 직접 표시할 수 있다.

상기 제1 운동기구 중량측정기(200)는 사용자에 의해 실제 수행된 운동량을 정량적으로 측정한다. 이 경우, 상기 제1 운동기구 중량측정기(200)의 운동량의 정량적 측정 방법은 후술한다.

이상과 같이 측정된 사용자의 운동량에 관한 정량적 데이터는 상기 중앙 제어부(110)로 전달되며, 상기 관리센터(10)의 서버를 통해 관리자(11)가 확인하게 된다. 그리하여, 원거리에서 해당 사용자에 대한 재활처방 및 이의 수행여부를 확인할 수 있어, 재활 환자의 편의성이 향상될 수 있다.

한편, 상기 제1 운동기구(130)에 대한 운동이 목표치에 도달한 경우, 사용자는 다른 운동기구로 이동하여, 동일한 조건으로 운동을 수행하게 된다.

도 2는 도 1의 운동기구 중량측정기가 장착된 운동기구를 나타낸 사시도이다.

이하 설명되는 본 실시예의 특징은 프리웨이트 타입의 운동기구는 동일하게 적용되므로, 이하에서는 제1, 제2 등의 표현은 생략하여 설명한다.

도 2를 참조하면, 상기 운동기구(130)에는 상기 운동기구 제어부(131) 및 상기 운동기구 장력측정기(200)가 장착된다. 나아가, 상기 운동기구(130)는 사용자가 눕는 베드부(132), 역기(150), 상기 역기가 고정되는 지지몸체(133)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 역기(150)는 바(bar) 및 상기 바의 양 끝단에 고정되는 로드(159)를 포함한다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같은 프리웨이트 타입의 운동기구로는 벤치프레스(bench press)를 예로 들 수 있다.

상기 운동기구(130)의 경우, 사용자가 상기 베드부(132)에 누워, 상기 역기(150)를 상하방향으로 이동시키면 운동효과가 발생한다.

따라서, 사용자가 상기 운동기구(130)를 통해 운동을 수행하였는지를 판단하기 위해서는 상기 바(151)에 고정된 상기 운동기구 중량측정기(200)로부터 측정되는 중량을 분석하는 것이 필요하다. 즉, 상기 운동기구 중량측정기(200)를 통해 측정된 중량에 대한 정보를 바탕으로 상기 로드(159)가 필요한 부하만큼 작용되고 있는지와, 상기 바(151)가 상하방향으로 왕복 이동되는 횟수 정보를 확인할 수 있으므로, 최초에 가이드된 운동량만큼 운동이 수행되었는지를 정확하게 판단할 수 있다.

한편, 상기 운동기구 중량측정기(200)를 통해 측정된 운동량에 관한 정보는 상기 중앙제어부(110)로 피드백된다. 나아가, 상기 중앙제어부(110)에서 가이드된 운동량에 관한 정보는 상기 개인 단말기(140)의 ID 확인을 통해 상기 운동기구 제어부(131)를 통해 사용자에게 제공될 수 있다.

그리하여, 사용자는 운동량을 용이하게 가이드 받을 수 있으며, 가이드된 운동량이 사용자에 의해 정확히 수행되었는지도 용이하게 판단될 수 있다.

도 3은 도 2의 운동기구 중량측정기를 도시한 개념도이다. 이하에서는, 상기 운동기구 중량측정기(200)의 구체적인 구성에 대하여 상술한다.

도 3은 도 2의 운동기구 중량측정기를 도시한 개념도이다. 도 4a 및 도 4b는 도 3의 'A'부분의 단면을 도시한 예를 나타낸 단면도들이다. 이하에서는, 상기 운동기구 중량측정기(200)의 구체적인 구성에 대하여 상술한다. 한편, 상기 도 4a 및 도 4b에서는 편의상 송수신부(206)를 생략하여 도시하였다.

도 3 및 도 4a를 참조하면, 상기 운동기구 중량측정기(200)는 베이스부(201), 중량측정부(202) 및 송수신부(206)를 포함한다.

상기 베이스부(201)는 상기 바(bar)의 중앙에 상기 바의 외부를 커버하며 고정된다. 이 경우, 상기 베이스부(201)는 상기 바의 외부에 탈부착이 가능하도록 고정될 수 있다. 그리하여, 해당 운동기구에서의 측정이 종료되면 다음 운동기구에서 측정을 수행할 수 있다.

또한, 상기 베이스부(201)는 도시하지는 않았으나, 다양한 두께의 바에 모두 고정할 수 있도록 내부 중공부의 직경을 조절할 수 있는 조절부를 포함할 수 있다.

이와 달리, 측정의 정확성을 향상시키기 위해 상기 베이스부(201)가 생략될 수 있다. 상기 베이스부(201)가 생략되는 경우 상기 중량측정부(202) 및 상기 송수신부(206)는 상기 바(151)에 직접 부착될 수 있다.

상기 중량측정부(202)는 상기 베이스부(201)의 외면 상에 고정되며, 상기 로드(159)의 중량 및 사용자의 운동횟수를 측정한다. 이 경우, 상기 중량측정부(202)는 스트레인 게이지(strain gage)일 수 있다.

즉, 사용자가 상기 바(151)를 들어 운동을 수행하는 경우, 상기 바(151)는 상기 로드(159)의 중량으로 휘어지며, 휘어지는 량은 바(151)의 중앙부에서 최대가 된다. 이 경우, 상기 중량측정부(202)는 상기 바(151)가 변형됨에 따라 동시에 변형되며, 상기 중량측정부(202)의 변형량이 센싱된다. 그리하여, 상기 중량측정부(202)의 변형량과 상기 로드(159) 중량의 상관관계를 계산하여, 상기 로드(159)의 중량이 측정된다.

또한, 사용자가 상기 바(151)를 1회 들어 운동을 수행하는 경우, 상기 중량측정부(202)는 바의 변형의 변화량도 1회 센싱하게 된다. 즉, 바가 휘어짐에 따라 측정되는 바의 변형량이 0에서 최대값으로 변화되는 변화량이 1회 센싱된다. 따라서, 상기 중량측정부(202)에서 바 변화량이 1회 센싱되면 사용자가 1회 운동을 수행한 것으로 연산될 수 있다. 그리하여, 상기 중량측정부(202)에서 센싱된 바 변형의 변화량의 횟수를 바탕으로 사용자의 총 운동횟수가 연산될 수 있다.

도 4a에서는 상기 중량측정부(202)가 상기 베이스부(201)의 상면 또는 하면에 위치한 것을 도시하였다. 즉, 상기 바(151)의 변형량은 상기 바(151)의 상면 또는 하면에서 최대가 되므로, 상기 중량측정부(202)는 측정되는 변형량, 즉 상기 로드(159)의 중량의 정확성을 향상시키기 위해 상기 베이스부(201)의 상면 또는 하면에 위치하는 것이 바람직하다.

이를 위해, 상기 운동기구 중량측정기(200)는 별도의 표식을 포함하여, 사용자가 상기 중량측정부(202)를 상기 베이스부(201)의 상면 또는 하면에 위치한 상태에서 운동을 수행할 수 있다.

이와 달리, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 중량측정부(202)가 상기 베이스부(201) 상에 일정한 간격으로 복수개 배열될 수 있다.

이 경우, 상기 중량측정부(202) 중 일부는 반드시 상기 베이스부(201)의 상면 또는 하면에 위치한 상태에서 운동이 수행되므로, 사용자가 별도의 표식을 확인하여 상기 중량측정부(202)의 위치를 고려할 필요가 없다. 그리하여, 사용자의 편의성이 향상된다.

다만, 중량측정부들 각각에서 측정된 변위량이 모두 다를 수 있으므로, 상기 복수의 중량측정부(202)들에 의해 측정된 변위량 중, 최대값을 선택하여 상기 최대 변위에 대응되는 중량을 상기 로드(159)의 중량으로 측정하는 것이 필요하다.

상기 송수신부(206)는 상기 운동기구 중량측정기(200)에서 측정된 상기 로드(159)의 중량에 관한 정보, 및 상기 바(151)의 왕복운동 횟수에 관한 정보를 상기 중앙 제어부(110)로 유선 또는 무선으로 전달한다. 또한, 상기 중앙 제어부(110) 또는 상기 운동기구 제어부(131)로부터 필요한 정보를 유선 또는 무선으로 전달받을 수 있다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 의한 운동기구 중량측정기가 장착된 운동기구를 나타낸 개념도들이다. 도 6은 도 5a 및 도 5b의 'B'부분의 단면을 도시한 예를 나타낸 단면도들이다.

본 실시예에 의한 운동기구 중량측정기(210, 220)는 바(152, 153)에 손잡이부가 별도로 부착된 것을 제외하고는 상기 도 3에서 이미 설명한 운동기구 중량측정기(200)와 실질적으로 동일하므로, 중복되는 설명은 이를 생략한다.

도 5a, 도 5b 및 도 6을 참조하면, 본 실시예에 의한 운동기구 중량측정기(210, 220)는 베이스부(211, 221), 중량측정부(212, 222) 및 송수신부(216, 226)를 포함하며, 도 3의 운동기구 중량측정기(200)의 베이스부(201), 중량측정부(202) 및 송수신부(206)와 동일하다.

또한, 도 5b에 도시된 바와 같이, 바(153)의 중앙부가 상대적으로 낮게 휘어진 형상에도 상기 운동기구 중량측정기(220)는 장착될 수 있다.

한편, 본 실시예에 의한 운동기구 중량측정기(210, 220)는 손잡이부(155)를 더 포함한다.

상기 손잡이부(155)는 상기 바(152, 153)에 고정되며, 사용자가 손으로 바(152, 153)를 쥐는 위치에 고정된다. 그리하여, 사용자는 상기 손잡이부(155)를 쥐고 운동을 수행한다.

이 경우, 상기 손잡이부(155) 및 상기 바(152, 153) 사이에는 베어링부(154)가 고정된다. 그리하여, 상기 손잡이부(155)는 상기 바(152, 153)에 대하여 상대적으로 회전이 가능하다. 따라서, 사용자가 어느 방향으로 운동을 수행하더라도 상기 바(152, 153)의 위치는 고정되며, 상기 손잡이부(155)만 상대적으로 회전하게 된다.

따라서, 본 실시예에서도 상기 중량측정부(212, 222)가 상기 바(152, 153)의 하면에 위치한 상태가 자연스럽게 유지될 수 있다. 즉, 상기 중량측정부(212, 222)가 상기 송수신부(216, 226)의 반대에 위치하며, 상기 중량측정부(212, 222)가 상기 송수신부(216, 226)보다 자중이 크다면 상기 중량측정부(212, 222)는 항상 상기 바(152, 153)의 하면에 위치한 상태를 유지할 수 있다. 따라서, 상기 중량측정부(212, 222)를 복수개 배열할 필요없이 하나만으로 별도의 표식을 사용하지 않고 상기 바(152, 153)의 최대 변위량을 측정할 수 있어, 측정의 정확성이 향상된다.

이와 달리, 도시하지는 않았으나, 상기 중량측정부(212, 222)가 상기 송수신부(216, 226)보다 자중이 작다면 상기 중량측정부(212, 222)는 항상 상기 바(152, 153)의 상면에 위치한 상태를 유지할 수 있다. 그리하여, 마찬가지로 최대 변위량이 측정되므로, 측정의 정확성이 향상될 수 있다.

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 운동기구 중량측정기가 장착된 운동기구를 나타낸 개념도들이다.

도 7a 및 도 7b를 참조하면, 본 실시예에 의한 운동기구 중량측정기(230, 240)는 서로 분리된 한 쌍의 바(156, 157)에 장착된다.

즉, 상기 운동기구 중량측정기(230, 240)가 장착되는 바(156, 157)는 분리된 한 쌍이 상기 운동기구 중량측정기(230, 240)의 연결부(231, 241)에 의해 서로 연결된다.

그리하여, 상기 운동기 중량측정기(230, 240)는 상기 연결부(231, 241) 외에, 상기 중량측정부(232, 242) 및 상기 송수신부(236, 246)를 포함한다.

이 경우, 상기 송수신부(236, 246)는 상기 연결부(231, 241)의 상면에 고정되는 것을 제외하고는 도 3에서 설명한 송수신부(206)와 실질적으로 동일하므로 중복된 설명은 생략한다.

이와 달리, 상기 송수신부(236, 246)는 상기 연결부(231, 241)에 인접한 별도의 위치에 고정될 수 있다.

도 7a를 다시 참조하면, 상기 연결부(231)는 상기 서로 분리된 한 쌍의 바(156)의 마주한 끝단부들(161) 중 하 끝단을 서로 연결한다. 상기 연결부(231)는 상기 한 쌍의 바(156)가 상기 연결부(231)에 대하여 상대적으로 회전이 가능하도록, 예를 들어, 고리 형상으로 형성될 수 있다.

상기 연결부(231)가 상기 바(156)의 하 끝단을 서로 연결하는 경우, 상기 중량측정부(232)는 상기 바(156)의 상기 끝단부들(161) 중 상 끝단에 고정된다.

그리하여, 사용자가 상기 바(156)를 들어 운동을 수행하는 경우, 상기 바(156)는 상기 연결부(231)를 중심으로 화살표에 도시된 방향으로 회전하게 되며, 이에 따라 상기 중량측정부(232)는 인장력을 인가받는다.

이 경우, 상기 중량측정부(232)가 인가되는 인장력의 크기를 측정하면, 상기 로드(159)의 중량이 측정될 수 있다.

또한, 상기 중량측정부(232)에서 인가된 인장력이 변화한 횟수를 측정하면, 곧 사용자가 운동한 운동횟수가 연산될 수 있다.

반면, 도 7b를 다시 참조하면, 상기 연결부(231)는 상기 서로 분리된 한 쌍의 바(157)의 마주한 끝단부들(162) 중 상 끝단을 서로 연결한다. 상기 연결부(241)는 상기 한 쌍의 바(157)가 상기 연결부(241)에 대하여 상대적으로 회전이 가능하도록, 예를 들어, 고리 형상으로 형성될 수 있다.

상기 연결부(241)가 상기 바(157)의 상 끝단을 서로 연결하는 경우, 상기 중량측정부(242)는 상기 바(157)의 상기 끝단부들(162) 중 하 끝단에 고정된다.

그리하여, 사용자가 상기 바(157)를 들어 운동을 수행하는 경우, 상기 바(157)는 상기 연결부(241)를 중심으로 화살표에 도시된 방향으로 회전하게 되며, 이에 따라 상기 중량측정부(242)는 압축력을 인가받는다.

이 경우, 상기 중량측정부(242)가 인가되는 압축력의 크기를 측정하면, 상기 로드(159)의 중량이 측정될 수 있다.

또한, 상기 중량측정부(242)에서 인가된 압축력이 변화한 횟수를 측정하면, 곧 사용자가 운동한 운동횟수가 연산될 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 바의 중앙에 중량측정부가 고정되며, 상기 중량측정부는 로드에 의한 바의 변형량을 바탕으로 로드의 중량을 측정하므로 로드 중량을 보다 정확하게 측정할 수 있고, 사용자가 역기를 들어 운동하여 바가 휘어지는 경우에만 중량이 측정되므로 운동여부에 대한 정확한 측정이 가능하다. 또한, 바가 변형된 횟수에 대한 연산을 통해 사용자의 운동회수도 측정하므로 운동횟수에 대한 정확한 측정도 가능하다. 그리하여, 운동에 대한 관리가 체계적이고 효율적일 수 있다.

또한, 상기 중량측정부를 바의 상면 또는 하면을 향하도록 위치시켜 바의 변형량을 보다 정확하게 측정할 수 있다. 이와 달리, 상기 중량측정부를 일정한 간격으로 복수개 배열시켜, 사용자가 임의의 방향으로 운동을 수행하더라도 바의 변형량을 보다 정확하게 측정할 수 있다.

나아가, 상기 중량측정부를 바의 하면을 향하도록 위치하기 위해, 상기 바에 대하여 상대적으로 회전되는 손잡이부를 형성함으로써, 사용자가 임의의 방향으로 운동을 수행하더라도 바의 변형량에 대한 측정의 정확성을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 중량측정부는 바에 탈부착이 가능하므로, 다양한 종류의 프리웨이트 타입의 운동기구에 탈부착하면서 운동을 수행할 수 있다.

이와 달리, 중량측정부를 분리된 바 사이에 연결시켜, 분리된 바의 상대적인 운동에 의한 인장력 또는 압축력을 측정하여 로드의 중량을 측정하므로, 간단한 구조로 측정의 정확성을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 측정된 중량 및 운동 수행여부에 관한 정보가 송수신부를 통해 외부와 데이터 송수신이 가능하므로 사용자의 운동 상황을 외부의 관리자가 관리할 수 있어, 재활 관리의 효용성이 향상된다.

또한, 운동 관리시스템은 운동기구의 운동상태에 대한 정보를 피드백 받으며 외부의 관리센터와의 데이터 송수신도 가능한 중앙 제어부를 포함하므로, 사용자가 원거리의 관리센터를 방문하지 않고 근거리의 운동센터에서도 운동을 수행할 수 있어, 사용자의 편의성이 향상된다.

또한, 운동을 가이드 하는 별도의 도우미 등의 도움없이, 개인 단말기를 통해 ID를 확인하고 사용자에게 처방된 운동 정보에 따라 운동을 수행할 수 있으므로, 사용자의 자율성이 확보되며 비용부담을 절감할 수 있다.

또한, 사용자가 자율적으로 운동을 수행하더라도, 사용자 실제 운동량을 정량적으로 측정하고 이를 원격으로 감시할 수 있으므로, 운동에 대한 체계적인 관리가 가능하여 재활효과를 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따른 운동기구 중량측정기 및 이를 포함한 운동 관리시스템은 프리웨이트(free weight) 타입의 운동기구의 운동 중량 측정에 사용될 수 있는 산업상 이용 가능성을 갖는다.

10 : 관리 센터 100 : 헬스장
110 : 중앙 제어부 120 : 입출입 관리부
130 : 제1 운동기구 131 : 제1 운동기구 제어부
140 : 개인 단말기 150 : 역기
200, 210, 220, 230, 240 : 운동기구 중량측정기
201, 211 : 베이스부
202, 204, 205, 212, 222, 232, 242 : 중량측정부
206, 216, 226, 236, 246 : 송수신부
231, 241 : 연결부

Claims (11)

1. 바(bar) 및 상기 바의 양 끝단에 고정된 로드를 포함하는 프리웨이트(free weight) 타입의 운동기구에서,
   상기 바의 중앙에 상기 바의 외부를 커버하며 고정된 베이스부;
   상기 베이스부 상에 고정되어, 상기 바의 변형을 센싱하여 상기 로드의 중량 및 사용자의 운동횟수를 측정하는 중량측정부; 및
   상기 베이스부 상에 고정되어, 외부와의 유/무선 송수신을 위한 송수신부를 포함하는 운동기구 중량측정기.
2. 제1항에 있어서, 상기 중량측정부는 스트레인 게이지(strain gage)이며, 상기 바에 탈부착이 가능한 것을 특징으로 하는 운동기구 중량측정기.
3. 제2항에 있어서, 상기 중량측정부는, 측정되는 바 변형의 변화량을 바탕으로 사용자의 운동횟수를 연산하는 것을 특징으로 하는 운동기구 중량측정기.
4. 제2항에 있어서, 상기 중량측정부가 상기 베이스부의 상면 또는 하면에 위치한 상태에서 운동이 수행되는 것을 특징으로 하는 운동기구 중량측정기.
5. 제2항에 있어서, 상기 중량측정부는 상기 베이스부 상에 일정한 간격으로 복수개가 배열되는 것을 특징으로 하는 운동기구 중량측정기.
6. 제2항에 있어서, 사용자의 손이 위치하는 상기 바의 양 단에, 상기 바에 대하여 상대적으로 회전하는 손잡이부가 고정되는 것을 특징으로 하는 운동기구 중량측정기.
7. 서로 분리된 한 쌍의 바(bar) 및 상기 바의 양 끝단에 고정된 로드를 포함하는 프리웨이트(free weight) 타입의 운동기구에서,
   상기 분리된 바가 상대적으로 회전 가능하도록 연결하는 연결부;
   상기 분리된 바가 상기 연결부를 중심으로 회전하는 회전량을 센싱하여 상기 로드의 중량 및 사용자의 운동횟수를 측정하는 중량측정부; 및
   상기 연결부에 인접하게 고정되어, 외부와의 유/무선 송수신을 위한 송수신부를 포함하는 운동기구 중량측정기.
8. 제7항에 있어서, 상기 중량측정부는, 측정되는 회전 변화량을 바탕으로 사용자의 운동횟수를 연산하는 것을 특징으로 하는 운동기구 중량측정기.
9. 제7항에 있어서, 상기 연결부는 상기 분리된 바의 하 끝단을 연결하며, 상기 중량측정부는 상기 분리된 바의 상 끝단에 고정되고,
   상기 중량측정부는 상기 바가 상기 연결부를 중심으로 회전함에 따라 인가되는 인장력을 측정하는 것을 특징으로 하는 운동기구 중량측정기.
10. 제7항에 있어서, 상기 연결부은 상기 분리된 바의 상 끝단을 연결하며, 상기 중량측정부는 상기 분리된 바의 하 끝단에 고정되고,
    상기 중량측정부는 상기 바가 상기 연결부를 중심으로 회전함에 따라 인가되는 압축력을 측정하는 것을 특징으로 하는 운동기구 중량측정기.
11. 외부의 관리센터와 데이터 송수신이 가능한 중앙 제어부; 및
    상기 중앙 제어부와 피드백되며, 사용자의 운동 조건에 대한 정보를 제공하는 운동기구 제어부, 및 사용자의 실제 운동량을 측정하는 운동기구 중량측정기를 포함하는 운동기구를 포함하며,
    상기 운동기구는 바(bar) 및 상기 바의 양 끝단에 고정된 로드를 포함하는 프리웨이트(free weight) 타입이며,
    상기 운동기구 중량측정기는,
    상기 바의 중앙에 상기 바의 외부를 커버하며 고정된 베이스부;
    상기 베이스부 상에 고정되어, 상기 바의 변형을 센싱하여 상기 로드의 중량 및 사용자의 운동횟수를 측정하는 중량측정부; 및
    상기 베이스부 상에 고정되어, 외부와의 유/무선 송수신을 위한 송수신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동 관리시스템.

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