KR101454739B1 - 안전성이 향상된 트레드밀 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안전성이 향상된 트레드밀 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 발판과; 상기 발판의 상하면의 판면 방향을 따라 무한 궤도로 회전하는 트랙 벨트와; 상기 트랙 벨트의 이동을 구동하는 구동부와; 상기 트랙 벨트의 양측면에 위치한 데코 플레이트와; 상기 데코 플레이트 상에 사용자가 위치한 것을 감지하는 피신감지센서를; 포함하여, 트랙 벨트의 트랙 이동 속도가 사용자가 의도한 것보다 과도하게 빨라지면, 사용자가 트랙 벨트의 전방에 위치한 제어 판넬을 조작하여 감속하거나 비상정지 스위치를 누르지 못하고, 본능적으로 과도하게 빨리 이동하는 트랙 벨트로부터 피신한 것을 감지하여 트랙 벨트의 이동을 정지시키거나 감속하도록 함으로써 사용자의 안전 사고를 미연에 방지하는 트레드밀을 제공한다.

트랙 벨트, 속도, 피신, 과도한 속도, 피신감지센서, 안전 영역

Description

안전성이 향상된 트레드밀 및 그 제어 방법 {TREADMILL WITH IMPROVED SAFETY AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 자동속도조절기구를 구비한 트레드밀에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동속도조절기구에 의하여 트레드밀의 트랙의 이동 속도가 과도하게 빨라지는 경우에 트랙 벨트 위에서 운동하는 사용자가 균형을 잃어 다치게 되는 안전 사고의 위험을 줄일 수 있는 트레드밀 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

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.

최근에는 트레드밀에 다양한 수단을 이용하여 사용자가 일일히 조작하지 않더라도 사용자의 의도에 부합하는 속도로 구동되도록 하는 트레드밀의 자동속도조절기구가 고안되고 있다. 이에 관련하여, 본 출원인은 트레드밀의 자동속도조절기 구에 관하여 현재 유효하게 존속하는 대한민국 등록특허 제782916호, 제778819호 및 제737394호 등을 보유하고 있으며, 세계 최초로 자동속도조절기구를 장착한 트레드밀의 양산에 성공하여 출시하기에 이르렀다.

한편, 종래의 트레드밀의 자동속도조절기구로서, 채영진이 고안한 '런닝머신의 자동속도조절장치'는, 도1에 도시된 바와 같이 광센서(11)를 이용하여 사용자의 복부의 위치를 중심으로 트레드밀의 트랙(18) 위에서의 사용자의 위치를 감지하여, 사용자의 위치에 따라 트랙(18)의 이동 속도를 모터(19)로 조절하는 장치를 대한민국 공개특허공보 제2003-0069941호를 통해 개시되어 있다.

그리고, 본 출원인이 출원하여 특허 제737394호로 등록된 '트레드밀의 자동속도조절장치 및 그 조절방법'은 트랙 벨트의 전방부와 후방부에 각각 하중을 감지하는 센서를 구비하여 사용자의 트랙 벨트 위에서의 치우친 위치를 감지하여, 사용자의 위치에 따라 트랙 벨트의 구동 속도를 조절하는 방법을 개시하고 있다.

다시 말하면, 트레드밀의 자동속도조절기구는 사용자의 트랙 상에서의 위치를 다양한 방식에 의하여 감지하고, 감지된 위치를 기초로 하여 사용자가 트랙 벨트의 전방부에 위치하면 트랙의 이동 속도를 가속시키고 사용자가 트랙 벨트의 후방부에 위치하면 트랙의 이동 속도를 감속하는 패턴에 의하여 제어된다.

그러나, 이와 같이 사용자의 위치에 따라 트랙의 이동 속도를 조절하는 것은 사용자의 정상적인 런닝 또는 걷기 운동 중에는 사용자의 의도에 부합하지만, 사용자가 의도했던 것 보다 트랙의 이동 속도가 과도하게 빨라지는 경우에는, 사용자의 신체적 여건에 따라 트랙 벨트의 후방부로 이동하는 것이 원활하지 않을 수 있으 며, 이로 인하여 트레드밀 상에서 운동하고 있는 사용자의 안전 사고가 발생될 수 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 사용자가 트레드밀 상에서 런닝 또는 걷기 운동을 하는 중에 사용자가 의도했던 것 보다 과도하게 빠른 속도로 트랙 벨트가 구동되는 경우에 발생될 수 있는 안전 사고를 미연에 방지하는 트레드밀 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

특히, 본 발명은 트레드밀이 자동속도조절기구에 의하여 구동되는 경우에 사용자가 전방으로 치우친 정도가 커서 사용자가 의도했던 것보다 트랙의 이동 속도가 과도하게 빨라지는 경우에, 사용자가 트랙의 이동을 정지시키거나 감속하고자 하는 것으로 감지하여 트랙의 이동 속도를 정지하거나 감속함으로써 안전 사고를 방지할 수 있도록 하는 것을 다른 목적으로 한다.

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 발판과; 상기 발판의 상하면의 판면 방향을 따라 무한 궤도로 회전하는 트랙 벨트와; 상기 트랙 벨트의 이동을 구동하는 구동부와; 상기 트랙 벨트의 양측면에 위치한 데코 플레이트와; 상기 데코 플레이트 상에 사용자가 위치한 것을 감지하는 피신(避身)감지센서를; 포함하여, 트랙 벨트의 트랙 이동 속도가 사용자가 의도한 것보다 과도하게 빨라지면, 사용자가 트랙 벨트의 전방에 위치한 제어 판넬을 조작하여 감속하거나 비상정지 스위치를 누르지 못하고, 과도하게 빨리 이동하는 트랙 벨트로부터 본능적으로 벗어나려고 하는 데, 이를 감지하여 트랙 벨트의 이동을 정지시키거나 감속하도록 함으로써 사용자의 안전 사고를 미연에 방지하는 트레드밀을 제공한다.

본 발명자는, 사용자가 트랙 벨트의 전방이나 후방에 치우쳐 위치하는 것에 의하여 자신의 런닝 속도(즉, 트랙 벨트의 이동속도)를 조절하면서 운동하는 중에, 사용자가 부지불식 간에 전방부에 다소 오랜시간 동안 위치하는 것 등에 의하여 트랙 벨트의 이동 속도가 과도하게 빨라지면, 사용자는 본능적으로 트랙 벨트의 양측에 위치한 발판 플레이트에 올라가거나 트랙 벨트의 양측에 붙잡을 수 있도록 형성된 손잡이에 매달려 임시적으로 피신하려고 하는 경향을 갖는다는 것을 발견하였다.

그런데, 이와 같이 본능적으로 피신하는 것은 임시적일 뿐만 아니라, 급히 피신하는 과정에서 사용자가 균형을 잃기 쉽고 이로 인하여 매우 빠른 속도로 이동하고 있는 트랙 벨트 위로 다시 넘어지기가 쉬운 문제점이 있었다. 이에 따라, 본 발명은 부지불식간에 사용자가 의도하는 속도보다 과도하게 빠른 속도로 작동하는 것을 회피하고자 사용자가 데코 플레이트에 불완전한 임시 방편으로 피신하면, 이를 감지하여, 트랙 벨트의 속도를 낮추거나 정지시킴으로써 사용자가 다치거나 부상을 입을 가능성을 최소화시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 트랙 벨트 상의 사용자의 위치를 감지하는 트랙위치감지부를 구 비하여 상기 트랙위치감지부에 의하여 감지된 사용자의 위치에 따라 상기 트랙 벨트의 속도가 자동으로 조절되는 경우에는, 사용자가 자신의 위치 만으로 트랙 벨트의 속도를 조절할 수 있으므로 트랙 벨트의 전방에 위치한 제어 판넬이나 비상 정지 버튼을 조작하여 안전 사고를 예방하고자 하는 데 주의를 덜 기울이게 된다. 따라서, 전술한 본 발명의 필요성은 트랙 벨트의 이동 속도가 사용자의 위치에 따라 자동으로 조절되는 경우에 더욱더 높아진다.

더욱이, 사용자가 트랙 벨트로부터 순간적으로 데코 플레이트로 피신하더라도, 대한민국 공개특허공보 제2003-69941호에 개시된 레이저 센서 등의 광센서로 트랙 벨트 상의 사용자의 위치를 감지하여 자동속도조절을 행하는 경우에는, 사용자가 발판 플레이트에 올라가 있거나 손잡이에 매달려 있더라도 여전히 사용자의 복부가 트랙 벨트의 전방에 위치한 상태로 있게 되므로, 트레드밀은 사용자가 계속하여 가속하고자 하는 것으로 잘못 인식하게 되고, 이에 따라 트랙 벨트의 속도는 더욱 가속되는 문제점이 야기된다. 이에 따라, 사용자가 일시적으로 트랙 벨트로부터 피신하였다고 하더라도 다시 트랙 벨트 상으로 넘어지면 매우 크게 다치게 되는 치명적인 문제점이 후속적으로 야기된다.

따라서, 본 발명은 이와 같이 자동속도조절기구에 의하여 트랙의 속도가 과도하게 빨라져 사용자가 피신하는 것을 감지하여 트랙의 이동 속도를 정지시키거나 충분히 낮은 속도로 감속시키는 것에 의하여 자동속도조절기구가 장착된 트레드밀을 이용하는 사용자의 안전을 보다 확고히 확보할 수 있도록 하는 유리한 효과를 갖는다.

이를 위하여, 상기 피신감지센서는 상기 데코 플레이트의 길이 방향으로 광을 조사하여 사용자의 하체(주로, 다리, 발, 무릎 등)가 데코 플레이트 상에 위치하는지 여부를 감지하는 광센서로 형성될 수 있다. 다시 말하면, 사용자가 트랙 벨트 상에서 정상적으로 위치하여 런닝 운동을 하는 경우에는 피신감지센서에 의하여 데코 플레이트 상의 사용자를 감지하지 못하지만, 트랙 벨트의 속도가 과도하게 빨라져 사용자가 데코 플레이트에 양 발을 올려 피신하는 경우에는 피신감지센서에 의하여 데코 플레이트 상의 사용자를 감지하여, 과도하게 빠르게 이동하는 트랙 벨트를 정지시키거나 감속시킨다.

한편, 상기 피신감지센서는 상기 데코 플레이트 상에 위치한 사용자의 하중에 의하여 가압되는 상기 데코 플레이트의 변형량이 미리 정해진 값을 초과하면 이를 감지하는 하중 센서로 형성될 수 있다. 즉, 트랙 벨트의 속도가 과도하게 빨라져 사용자가 데코 플레이트에 양 발을 올려 피신하는 경우에는, 사용자의 몸무게에 의하여 얇은 플라스틱이나 강재로 형성된 판재가 굽힘 변형이 일어나게 되고, 이 굽힘 변형량이나 이에 의해 눌려지는 하중값이 미리 정해진 값보다 크면 사용자가 데코 플레이트로 피신한 것으로 감지하여 트랙 벨트를 정지시키거나 감속시킨다. 이 때, 하중 센서는 데코 플레이트에 의해 가압되어 눌려지는 로드셀로 형성될 수도 있고 데코 플레이트에 부착된 스트레인게이지 및 신호 증폭기의 조합으로 형성될 수도 있다.

또한, 상기 데코 플레이트는 트레드밀에 대하여 지면에 수직한 방향으로 변위가 허용되도록 설치되고, 데코 플레이트의 저면에는 사용자가 그 위에 올라가 위 치한 경우에, 상기 데코 플레이트 상에 위치한 사용자의 하중에 의하여 상기 데코 플레이트에 의해 눌려지는 버튼 형태의 ON/OFF 스위치로 피신감지센서가 형성될 수 있다. 이 때, 사용자가 피신한 것이 아님에도 불구하고 사용자가 데코 플레이트 위로 피신한 것으로 피신감지센서에 의해 잘못 인식되는 것을 방지하기 위하여, 상기 스위치는 미리 정해진 하중값을 초과하는 경우에만 스위치를 ON/OFF시키는 변위를 허용하는 크기의 스프링 강성을 갖는 스프링에 의하여 탄성 지지되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명은, 발판과; 상기 발판의 상하면의 판면 방향을 따라 무한 궤도로 회전하는 트랙 벨트와; 상기 트랙 벨트를 구동하는 구동부와; 상기 트랙 벨트의 양측면에 사용자가 붙잡을 수 있도록 형성된 손잡이와; 상기 손잡이에 미리 정해진 크기 보다 더 큰 변형량이 발생된 것을 감지하는 피신감지센서를; 포함하여, 상기 피신감지센서에 의하여 사용자가 손잡이에 매달린 것이 감지되면 상기 트랙 벨트의 속도를 정지시키거나 감속하는 것을 특징으로 하는 트레드밀을 제공한다.

이는, 트랙 벨트의 트랙 이동 속도가 사용자가 의도한 것보다 과도하게 빨라지면, 사용자가 트랙 벨트의 전방에 위치한 제어 판넬을 조작하여 감속하거나 비상정지 스위치를 누르지 못하고, 본능적으로 트랙 벨트의 양측에 붙잡도록 설치된 손잡이에 의해 매달리는 것에 의하여 트랙 벨트로부터 피신할 수 있는 데, 이를 감지하여 트랙 벨트의 속도를 정지시키거나 감속하여 안전 사고를 미연에 예방하기 위함이다.

트랙 벨트로부터 사용자가 피신하여 손잡이에 매달린 상태에서는, 사용자의 손으로 손잡이를 일정시간 동안 힘껏 꽉 붙잡고 있어야 한다. 이와 같은 상태에서는 사용자의 체온이 미리 정해진 시간동안 계속하여 손잡이에 전달된다. 따라서, 체온이 일정시간 이상 계속하여 감지되는 경우에는 사용자가 주행중에 손잡이에 매달려 피신한 것으로 감지한다. 선택적으로, 사용자가 운동하기 이전에 손잡이를 힘껏 붙잡는 경우가 발생할 수도 있으므로, 이와 같은 피신감지센서의 작동은 트랙 벨트가 미리 정해진 속도(예컨대 시속 4km/hour)보다 큰 경우에 한하여 작동하도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 사용자가 손잡이에 매달리는 경우에는 일반적으로 바 형태로 형성되는 상기 손잡이에는 사용자의 무게에 의하여 일정한 굽힘 변형이 발생되므로, 상기 피신감지센서는 상기 손잡이의 굽힘 변형량을 감지하는 센서로 형성될 수 있다. 이는, 예를 들어 스트레인게이지를 손잡이에 부착하는 것에 의하여 간단히 감지될 수 있다.

한편, 발명의 다른 분야에 따르면, 본 발명은, 발판과, 상기 발판의 상하면의 판면 방향을 따라 무한 궤도로 회전하는 트랙 벨트와, 상기 트랙 벨트를 구동하는 구동부와, 상기 트랙 벨트의 양측면에 위치한 데코 플레이트와, 상기 데코 플레이트 상에 사용자가 위치한 것을 감지하는 피신감지센서를 구비한 트레드밀의 제어 방법으로서, 상기 데코 플레이트 상에 사용자가 위치하는 것을 상기 피신감지센서로 감지하는 단계와; 상기 피신감지센서에 의하여 사용자가 데코 플레이트 상으로 피신한 것이 감지되면 상기 트랙 벨트의 속도를 정지시키거나 감속하는 단계를; 포 함하는 것을 특징으로 하는 트레드밀의 제어 방법을 제공한다.

그리고, 본 발명은, 발판과, 상기 발판의 상하면의 판면 방향을 따라 무한 궤도로 회전하는 트랙 벨트와, 상기 트랙 벨트를 구동하는 구동부와, 상기 트랙 벨트의 양측면에 사용자가 붙잡을 수 있도록 위치한 손잡이와, 상기 손잡이에 미리 정해진 하중 값보다 큰 하중이 작용하는지를 감지하는 피신감지센서를 구비한 트레드밀의 제어 방법으로서, 상기 손잡이에 사용자가 매달린 것을 상기 피신감지센서로 감지하는 단계와; 상기 피신감지센서에 의하여 사용자가 상기 손잡이에 매달린 것으로 감지되면 상기 트랙 벨트의 속도를 정지시키거나 감속하는 단계를; 포함하는 것을 특징으로 하는 트레드밀의 제어 방법을 제공한다.

전술한 본 발명은 트랙 벨트의 이동 속도가 사용자의 위치에 따라 자동으로 조절되는 경우에 더욱더 그 유리한 효과가 분명하게 나타난다. 따라서, 상기 트랙 벨트 상의 사용자의 위치를 감지하는 트랙위치감지부를 구비한 상태에서, 상기 트랙위치감지부에 의하여 감지된 사용자의 위치에 따라 상기 트랙 벨트의 속도가 자동으로 조절되는 경우에 적용될 수 있음은 자명하다.

한편, 본 발명은, 발판과, 상기 발판의 상하면의 판면 방향을 따라 무한 궤도로 회전하는 트랙 벨트와, 상기 트랙 벨트 상의 사용자의 위치를 감지하는 트랙위치감지부와, 상기 트랙위치감지부에 의하여 감지된 사용자의 위치에 따라 상기 트랙 벨트의 속도가 조절되도록 상기 트랙 벨트를 구동하는 구동부를 구비한 트레드밀로서, 사용자가 트랙 벨트의 전방으로 치우치면 상기 트랙 벨트를 가속시키도 록 상기 트랙 벨트의 전방에 설정된 가속 영역과; 사용자가 트랙 벨트의 후방으로 치우치면 상기 트랙 벨트를 감속시키도록 상기 트랙 벨트의 후방에 설정된 감속 영역과; 사용자가 트랙 벨트의 최전방으로 치우치면 상기 트랙 벨트가 감속하도록 상기 가속 영역의 전방에 설치된 안전 영역을; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 트레드밀을 제공한다.

즉, 트랙 벨트의 트랙 이동 속도가 사용자가 의도한 것보다 과도하게 빨라지면, 사용자가 트랙 벨트의 전방에 위치한 제어 판넬을 조작하여 감속하거나 비상정지 스위치를 누르지도 못하고, 동시에, 과도하게 빨리 이동하는 트랙 벨트로부터 데코 플레이트 등으로 피신하지도 못하는 경우에, 사용자는 자신의 의도에 부합하지 않게 트랙 벨트의 최전방으로 밀려 이동하면, 상기 안전 영역에 의하여 트랙 벨트를 감속시키는 것에 의하여 사용자가 균형을 잡을 수 있도록 보조하여, 빨리 이동하는 트랙 벨트에서 균형을 잃고 넘어져 부상당하는 것을 방지할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 발판과; 상기 발판의 상하면의 판면 방향을 따라 무한 궤도로 회전하는 트랙 벨트와; 상기 트랙 벨트의 이동을 구동하는 구동부와; 상기 트랙 벨트의 양측면에 위치한 데코 플레이트와; 상기 데코 플레이트 상에 사용자가 위치한 것을 감지하는 피신감지센서를; 포함하여, 트랙 벨트의 트랙 이동 속도가 사용자가 의도한 것보다 과도하게 빨라지면, 사용자가 트랙 벨트의 전방에 위치한 제어 판넬을 조작하여 감속하거나 비상정지 스위치를 누르지 못 하고, 본능적으로 과도하게 빨리 이동하는 트랙 벨트로부터 피신한 것을 감지하여 트랙 벨트의 이동을 정지시키거나 감속하도록 함으로써 사용자의 안전 사고를 미연에 방지하는 트레드밀 및 그 제어 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은, 발판과, 상기 발판의 상하면의 판면 방향을 따라 무한 궤도로 회전하는 트랙 벨트와, 상기 트랙 벨트 상의 사용자의 위치를 감지하는 트랙위치감지부와, 상기 트랙위치감지부에 의하여 감지된 사용자의 위치에 따라 상기 트랙 벨트의 속도가 조절되도록 상기 트랙 벨트를 구동하는 구동부를 구비한 트레드밀로서, 사용자가 트랙 벨트의 전방으로 치우치면 상기 트랙 벨트를 가속시키도록 상기 트랙 벨트의 전방에 설정된 가속 영역과; 사용자가 트랙 벨트의 후방으로 치우치면 상기 트랙 벨트를 감속시키도록 상기 트랙 벨트의 후방에 설정된 감속 영역과; 사용자가 트랙 벨트의 최전방으로 치우치면 상기 트랙 벨트가 감속하거나 정지하도록 상기 가속 영역의 전방에 설치된 안전 영역을; 포함하여 구성되어, 즉, 트랙 벨트의 트랙 이동 속도가 사용자가 의도한 것보다 과도하게 빨라져, 사용자가 제어 판넬을 조작하여 감속하거나 비상정지 스위치를 누르지도 못하고, 동시에, 과도하게 빨리 이동하는 트랙 벨트로부터 피신하지도 못한 채, 사용자가 트랙 벨트의 최전방으로 밀려 이동하면, 상기 안전 영역에서 사용자를 감지하여 트랙 벨트를 감속시키는 것에 의하여 사용자가 균형을 잡을 수 있도록 보조하는, 보다 향상된 안전성을 갖는 트레드밀 및 그 제어 방법을 제공한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예를 상세히 설명한다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도2는 본 발명의 제1실시예에 따른 트레드밀의 구성을 도시한 사시도이다. 도2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 트레드밀(100)은 사용자가 걷기 또는 런닝 운동을 하기 위하여 무한 궤도로 트랙 벨트(111)를 이동시키도록 구성된 트랙부(110)와, 사용자의 허리 높이에서 트랙 벨트(111)의 작동 속도나 운동량에 따라 소모된 칼로리량 등을 표시하는 제어 판넬부(120)와, 트랙 벨트(111) 상에서 운동중인 사용자의 위치를 감지하도록 제어 판넬부의 저면에 위치한 광센서(130)와, 사용자가 트랙 벨트(111)의 양측의 데코 플레이트(114) 상에 피신하였는지를 감지하는 피신감지센서(140)와, 광센서(130)에 의하여 감지된 트랙 벨트(111)상의 사용자의 위치에 따라 트랙 벨트(111)의 이동 속도를 조절하는 제어부(미도시)로 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(112,112a)와, 구동 롤러(112)의 회전을 구동하는 구동부(미도시)와, 트랙 벨트(111)의 상하부 사이에 사용자의 체중을 지지하도록 판(板)형상으로 형성된 발판(113)과, 사용자의 체중을 포함하여 발판(113)을 지지하도록 발판(113)의 양측면과 접촉하여 지지하는 프레임(114a)과, 프레임(114a)이 외부에 노출되지 않도록 미감을 향상시키는 플라스틱 사출 판재나 금속 판형상 재질로 프레임(114a)의 양측면을 덮도록 형성된 데 코 플레이트(114)와, 발판(113)과 프레임(114a)의 사이에 충격을 흡수하도록 설치된 방진 고무(115)와, 트레드밀(100)의 전방부를 지지하는 지지 롤러(117)와, 트레드밀(100)의 후방부를 지지하는 지지대(118)을 포함하여 구성된다.

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

상기 제어판넬부(20)는 사용자가 작동 상태를 조작하고 작동상태를 표시하는 제어판넬(21)과, 제어 판넬(21)로부터 사용자를 향하여 연장 형성된 손잡이(22)와, 제어판넬(21)을 트랙부(10)에 설치하도록 프레임(14)으로부터 제어판넬(21)을 연결하는 수직 지지대(24)로 구성된다.

상기 광센서(130)는 레이저 등으로 광을 조사하여 사용자의 복부에 이르는 거리를 감지함으로써, 트랙 벨트(111)상의 사용자의 위치를 실시간으로 감지한다. 따라서, 상기 제어부에서는 사용자의 조작이 없더라도 감지된 트랙 벨트(111) 상의 사용자의 위치에 따라 트랙 벨트(111)의 속도를 조절한다.

상기 피신감지센서(140)는 레이저 등의 광을 조사하여 데코 플레이트(114)에 사용자의 발 중 어느 하나가 위치하였는지 여부를 감지한다. 즉, 사용자가 트레드밀(100)에서 정상적인 런닝 또는 걷기 운동을 하고 있는 때에는 데코 플레이 트(114) 상에 아무 물체도 없으므로 피신감지센서(140)는 어떠한 것도 감지하지 못하지만, 사용자가 자신이 의도하지 않은 비정상적인 트랙 벨트(111)의 작동으로부터 벗어나기 위하여 데코 플레이트(114) 상에 올라가면 이를 감지하게 된다.

한편, 트랙 벨트(111)의 이동 속도가 사용자가 의도한 것보다 과도하게 빨라지면, 사용자가 트랙 벨트(111)의 전방에 위치한 제어 판넬부(120)를 조작하여 감속하거나 비상정지 스위치를 누르지 못하고, 과도하게 빨리 이동하는 트랙 벨트의 양측에 위치한 데코 플레이트(114)에 본능적으로 양다리를 올려 피신하는 경향을 가지므로, 도5에 도시된 바와 같이, 사용자의 트랙 벨트(111) 상의 위치를 자동속조조절용 광센서(130)로 감지하여 트랙 벨트(111)의 속도를 조절하면서 작동하는 중에(S110), 사용자가 의도하지 않은 과도한 속도로 이동하는 트랙 벨트(111)로부터 벗어나 트랙 벨트(111)의 양측의 데코 플레이트(114)로 피신하면, 피신감지센서(140)에 의하여 사용자의 피신 여부를 감지하여(S120), 이에 따라 트랙 벨트(111)의 속도를 급감속하여 안전한 속도(예컨대 0.8km/hour 내지 2km/hour)로 낮추거나 트랙 벨트(111)의 속도를 정지시키도록 제어된다(S130).

즉, 사용자가 트랙 벨트(111)의 양측의 데코 플레이트(114)로 피신한 경우에, 피신감지센서(140)가 없다면 광센서(130)에 의하여 여전히 사용자가 트랙 벨트(111)의 전방으로 치우친 것으로 오인하여 오히려 트랙 벨트(111)의 속도가 더 빨라지는 결과를 초래하므로, 피신감지센서(140)에 의하여 사용자가 데코 플레이트(114) 위에 위치한 것으로 감지되면, 사용자가 안전하게 트랙 벨트(111) 위로 다시 올라올 수 있도록 감속시키거나 정지시키도록 작용한다.

이하, 도3을 참조하여 본 발명의 제2실시예(200)를 상술한다.

다만, 본 발명의 제2실시예를 설명함에 있어서, 본 발명의 제1실시예에 의해 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 제2실시예의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

본 발명의 제2실시예에 따른 트레드밀(200)은 사용자가 데코 플레이트(114) 위로 피신하였는지 여부를 광센서(140)를 이용한 제1실시예(100)와 달리 데코 플레이트의 휨변형을 감지하는 스트레인 게이지(240)에 의하여 이루어진다. 즉, 트레드밀(200)의 데코 플레이트(114)는 판형상의 금속이나 판형상의 플라스틱 재질로 형성되므로, 사용자가 데코 플레이트(114) 상에 올라가면 데코 플레이트는 하방(99d)으로 휨변형(114d)이 발생된다. 따라서, 데코 플레이트(114)에 장착된 스트레인게이지(240)의 저항값이 커지고, 이에 따라 스트레인게이지(240)와 연결된 신호처리부로부터 휨 변형량이 사용자의 몸무게에 해당하는 값(예컨대, 30kgf의 사용자가 사용하는 경우 양측으로의 분력이 약 15kgf이므로, 12kgf정도로 설정될 수 있다)보다 큰 것으로 계측되면 사용자가 데코 플레이트(114) 상으로 피신한 것으로 감지하게 된다.

한편, 도3은 스트레인 게이지(240)가 데코 플레이트(114)에 장착된 것을 예로 들었지만, 데코 플레이트(114)의 하방(99d)으로 변형된 힘이 미리 정해진 힘보다 큰지 여부를 감지하도록 로드셀로 형성될 수 있다. 스트레인게이지(240)나 로드셀과 같은 하중 센서에 의하여 사용자의 데코 플레이트(114)로의 피신 여부를 감지 한 이후의 제어 공정은 전술한 제1실시예(100)와 동일 또는 유사하다.

이하, 도4를 참조하여 본 발명의 제3실시예(300)를 상술한다.

다만, 본 발명의 제3실시예를 설명함에 있어서, 본 발명의 제1실시예에 의해 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 제3실시예의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

본 발명의 제3실시예에 따른 트레드밀(300)은 사용자가 데코 플레이트(114) 위로 피신하였는지 여부를 광센서로 감지하는 제1실시예(100)와 달리, 데코 플레이트에 의해 눌려지는 ON/OFF 스위치(340)에 의하여 감지된다. 즉, 트레드밀(200)의 데코 플레이트(114)는 판형상의 금속이나 판형상의 플라스틱 재질로 형성되므로, 사용자가 데코 플레이트(114) 상에 올라가면 데코 플레이트는 하방(99d)으로 휨변형(114d)이 발생되므로, 하방으로의 휨 변형에 따른 하방으로의 변위가 일정치 이상이 되면 다수의 ON/OFF 스위치(340) 중 어느 하나 이상을 작동시켜 사용자가 데코 플레이트(114) 상에 올라가 있는지를 감지할 수 있게 된다.

이 때, 데코 플레이트(114)는 프레임(114a)이나 인접한 고정물에 일체로 결합되지 않고, 상하 방향(도3의 114d로 표시된 방향)으로 슬라이딩 이동 가능하게 설치될 수 있다. 이는, 예를 들면, 인접한 고정물에 상하 방향의 홈이나 돌기가 형성되고, 이와 맞물리는 돌기나 홈이 데코 플레이트(114)의 전단부와 후단부에 형성되는 것 등에 의하여 구현 가능하다. 이를 통해, 상대적으로 가벼운 데코 플레이트(114)가 상하 방향으로 이동할 수 있게 되므로, 몸무게가 가벼운 사용자의 경우 에도 데코 플레이트(114)로 피신했는지 여부를 신뢰성있게 감지하는 것이 가능해진다.

그리고, 상기 ON/OFF 스위치(340)는 그 내부에 미리 정해진 스프링 상수를 갖는 스프링이 내장되어, 작은 하중에 의해서는 데코 플레이트(114)의 휨변위나 이동에 의하여 ON/OFF 스위치(340)가 눌리는 것을 방지하고, 미리 정해진 하중값을 초과하는 경우에만 미리 정해진 양만큼의 변위가 발생되어 ON/OFF된다. 이를 통해, 사용자가 데코 플레이트 상에 위치하였는지 여부를 신뢰성 있게 감지할 수 있게 된다.

ON/OFF 스위치(340)에 의하여 사용자가 데코 플레이트(114)로 피신하였는지 여부를 감지한 이후의 제어 공정은 전술한 제1실시예(100)와 동일 또는 유사하다.

이하, 도6을 참조하여 본 발명의 제4실시예(400)를 상술한다.

다만, 본 발명의 제4실시예를 설명함에 있어서, 본 발명의 제1실시예에 의해 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 제4실시예의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

본 발명의 제4실시예에 따른 트레드밀(400)은, 사용자가 트랙 벨트(111)로부터 데코 플레이트(114) 위로 피신하였는지 여부를 감지하는 제1실시예(100)와 달리, 사용자가 트랙 벨트(111)로부터 손잡이(122)에 의지하여 매달려 붕 뜨는 것에 의하여 피신하였는지 여부를 감지한다. 즉, 사용자의 피신 위치가 전술한 제1실시예 내지 제3실시예와 다르므로, 본 발명의 제4실시예에 따른 트레드밀(400)은 전술 한 제1실시예 내지 제3실시예와 병행하여 함께 적용하는 것도 가능하다.

이를 위하여, 본 발명의 제4실시예에 따른 트레드밀(400)은 사용자가 손잡이(122)를 힘껏 쥐고 있음에 따라 체온이 손잡이(122)에 연속하여 전달되므로, 이를 감지하는 온도 센서(440)가 부착된다. 이를 통해, 손잡이(122)에 체온이 일정 시간(예컨대, 2초 내지 3초) 동안 지속되는 경우에는 사용자가 트랙 벨트(111)로부터 벗어나 피신한 것으로 감지하고 트랙 벨트(111)의 이동 속도를 감속하거나 정지시킨다. 여기서, 상기 온도 센서(440)는 사용자의 안전성을 확보하기 위한 것이므로 시간 응답 특성이 우수한 열전대(thermocouple)와 열전도도가 높은 재질이 결합되어 형성되는 것이 효과적이다.

그리고, 사용자가 운동을 개시하거나 낮은 속도로 런닝 또는 걷기 운동을 하면서 손잡이를 습관적으로 잡고 있는 것과 구별하기 위하여, 온도 센서(440)에 의한 감지는 손잡이(122)를 잡고 운동하기에는 어려울 정도의 빠른 속도로 트랙 벨트(111)가 작동동인 경우에만 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 손잡이(122)는 일반적으로 봉 재질로 형성되므로, 사용자가 손잡이(122)에 매달리는 것에 의하여 트랙 벨트(111)로부터 피신하게 되면, 도6의 도면 부호 122d로 표시된 방향으로의 손잡이(122)의 휨 변위가 발생된다. 따라서, 손잡이(122)의 휨 변위를 감지하는 스트레인게이지(미도시)가 손잡이(122)에 부착되어 사용자가 손잡이(122)에 매달려 트랙 벨트(111)로부터 피신하였는지 여부를 감지할 수도 있다.

온도 센서(440)나 손잡이(122)의 휨변위로부터 사용자가 트랙 벨트(111)로부 터 피신하였는지 여부를 감지한 이후의 제어 공정은 전술한 제1실시예(100)와 동일 또는 유사하다.

이하, 도7 및 도8을 참조하여 본 발명의 제5실시예를 상술한다.

다만, 본 발명의 제5실시예를 설명함에 있어서, 본 발명의 제1실시예에 의해 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 제5실시예의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

본 발명의 제5실시예에 따른 트레드밀은, 사용자가 데코 플레이트(114)나 손잡이(122)로 피신한 것을 전제로 하는 제1실시예(100) 내지 제4실시예(400)와 달리, 사용자가 트랙 벨트(111)로부터 피신하지 못하게 된 경우에 사용자가 트랙 벨트(111) 위에서 균형을 잃고 넘어져 다치는 것을 방지하기 위한 것이다.

보다 구체적으로는, 본 발명의 제5실시예에 따른 트레드밀은 광센서(130)에 의하여 트랙 벨트(111) 상의 사용자의 위치를 감지하여, 감지된 사용자의 위치가 트랙 벨트(111)의 전방에 설정된 가속 영역(111A)에 해당하면 트랙 벨트(111)의 이동 속도를 가속하고, 감지된 사용자의 위치가 사용자가 트랙 벨트(111)의 중앙부에 설정된 등속 영역(111B)에 해당하면 트랙 벨트(111)의 이동 속도를 일정하게 유지하며, 감지된 사용자의 위치가 사용자가 트랙 벨트(111)의 후방에 설정된 감속 영역(111C)에 해당하면 트랙 벨트(111)의 이동 속도를 낮추고, 감지된 사용자의 위치가 사용자가 트랙 벨트(111)의 최전방에 설정된 안전 영역(111D)에 해당하면 트랙 벨트(111)의 이동 속도를 크게 감속하거나 정지시키도록 작용한다.

이는, 트랙 벨트(111)의 이동 속도가 사용자가 의도한 것보다 과도하게 빨라지면, 사용자가 트랙 벨트(111)의 전방에 위치한 제어 판넬부(120)를 조작하여 감속하거나 비상정지 스위치를 누르지도 못하고, 동시에 과도하게 빨리 이동하는 트랙 벨트로부터 데코 플레이트(114)나 손잡이(122)로 피신하지도 못하는 경우에, 사용자는 자신의 의도와 달리 트랙 벨트(111)의 최전방으로 밀려 이동하게 된다. 이 경우에, 사용자가 트랙 벨트(111)의 최전방에 위치한 안전 영역(111D)에 이르면, 트랙 벨트를 감속시키거나 정지시키는 것에 의하여 사용자가 균형을 잡을 수 있도록 보조하여 사용자가 부상당하는 것을 방지할 수 있으며, 사용자가 트랙 벨트(111)로 넘어지더라도 다치는 정도를 최소화할 수 있게 된다.

따라서, 상기 안전 영역(111D)은 가속 영역(111A), 등속 영역(111B)에 비하여 좁은 영역으로 설정되는 것이 바람직하며, 사용자의 일반적인 주행 시에는 좀처럼 위치하지 않는 트랙 벨트(111)의 최전방부에 설정된다.

전술한 본 발명의 제5실시예는 트랙 벨트(111)로부터 피난을 전제로 하는 제1실시예(100) 내지 제4실시예(400)의 트레드밀과 함께 병행하여 적용하는 것도 가능하다. 그리고, 사용자의 트랙 벨트(111) 상의 위치는 광센서(130)에 의하여 감지될 수도 있지만, 그 이외의 개시된 다른 수단에 의하여 사용자의 트랙 벨트(111) 상의 위치를 감지할 수도 있다.

이와 같은 본 발명의 제5실시예에 따른 트레드밀은, 도8에 도시된 바와 같이, 사용자의 트랙 벨트(111) 상의 위치를 자동속조조절용 광센서(130)로 감지하여 트랙 벨트(111)의 속도를 조절하면서 작동하는 중에(S510), 사용자가 의도하지 않 은 과도한 속도로 트랙 벨트(111)의 최전방에 위치한 안전 영역(111D)에 도달한 것으로 광센서(130)에 의해 감지되면(S520), 사용자가 트랙 벨트(111)상에서 피신하지 못한채로 최전방까지 밀려 온 것이므로, 제어부는 트랙 벨트(111)의 속도를 급감속하여 안전한 속도(예컨대 0.8km/hour 내지 2km/hour)로 낮추거나 트랙 벨트(111)의 속도를 정지시킨다(S530).

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

즉, 본 발명의 바람직한 실시예는 트랙 벨트 상에서의 사용자의 위치에 따라 트랙 벨트의 속도가 자동적으로 조절되는 구성이 포함된 것을 예로 들어 설명하였으나, 트랙 벨트의 속도가 자동적으로 조절되지 않는 트레드밀에 대해서도 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 본 발명이 적용 가능하다.

또한 본 발명의 실시예에서는 트랙 벨트 상의 사용자의 위치를 감지하기 위하여 광센서(130)가 적용된 것을 예로 들어 설명하였지만, 본 출원인에 의하여 고안되어 대한민국 특허 제737394호 등으로 특허등록된 하중 센서나 스트레인게이지를 이용해서도 본 발명이 적용될 수 있음은 당해 기술 분야의 당업자에게 자명하다.

도1은 종래의 트레드밀의 자동속도조절기구의 구성을 도시한 개략도

도2는 본 발명의 제1실시예에 따른 트레드밀의 구성을 도시한 사시도

도3은 본 발명의 제2실시예에 따른 트레드밀의 구성을 도시한 사시도

도4는 본 발명의 제3실시예에 따른 트레드밀의 구성을 도시한 사시도

도5는 본 발명의 제1실시예 내지 제3실시예의 작동 원리를 도시한 순서도

도6은 본 발명의 제4실시예에 따른 트레드밀의 구성을 도시한 사시도

도7은 본 발명의 제5실시예에 따른 트레드밀의 구성을 도시한 평면도

도8은 본 발명의 제5실시예에 따른 트레드밀의 작동 원리를 도시한 순서도

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

100,200,300,400,500: 트레드밀

110: 트랙부 111: 트랙 벨트

111A: 가속 영역 111B: 등속 영역

111C: 감속 영역 111D: 안전 영역

112,112a: 롤러 113: 발판

114: 데코 플레이트 114a: 프레임

114d: 데코 플레이트 휨변위 115: 방진 고무

118: 지지대 120: 제어 판넬부

121: 제어 판넬 122: 손잡이

130: 광센서 140,240,340,440: 피신감지센서

Claims (14)

1. 발판과;

   상기 발판의 상하면의 판면 방향을 따라 무한 궤도로 회전하는 트랙 벨트와;

   상기 트랙 벨트의 이동을 구동하는 구동부와;

   상기 트랙 벨트의 양측면에 위치한 데코 플레이트와;

   상기 데코 플레이트 상에 사용자가 위치한 것을 감지하는 피신감지센서와;

   상기 트랙 벨트 상의 사용자의 위치를 감지하는 트랙위치감지부와;

   상기 트랙위치감지부에 의하여 감지된 사용자의 위치에 따라 상기 트랙 벨트의 속도가 조절되도록 상기 구동부를 제어하는 자동속도조절기구를; 포함하며,

   상기 피신감지센서에 의하여 사용자가 데코 플레이트 상에 위치한 것이 감지되면 상기 트랙 벨트의 속도를 정지시키거나 감속하는 것을 특징으로 하는 트레드밀.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 피신감지센서는 상기 데코 플레이트의 길이 방향으로 광을 조사하여 사용자의 하체가 데코 플레이트 상에 위치하는지 여부를 감지하는 광센서인 것을 특징으로 하는 트레드밀.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 피신감지센서는 상기 데코 플레이트 상에 위치한 사용자의 하중에 의하여 가압되는 상기 데코 플레이트의 변형량이 미리 정해진 값을 초과하였는지를 감지하는 하중 센서인 것을 특징으로 하는 트레드밀.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 피신감지센서는 상기 데코 플레이트 상에 위치한 사용자의 하중에 의하여 상기 데코 플레이트에 의해 눌려지는 ON/OFF 스위치인 것을 특징으로 하는 트레드밀.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 스위치는 미리 정해진 하중값을 초과하는 경우에 미리 정해진 양만큼 변위를 허용하는 스프링에 의하여 탄성 지지되는 것을 특징으로 하는 트레드밀.
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 제1항에 있어서,

    상기 트랙 벨트는, 사용자가 트랙 벨트의 전방으로 치우치면 상기 트랙 벨트를 가속시키도록 상기 트랙 벨트의 전방에 설정된 가속 영역과; 사용자가 트랙 벨트의 후방으로 치우치면 상기 트랙 벨트를 감속시키도록 상기 트랙 벨트의 후방에 설정된 감속 영역과; 사용자가 트랙 벨트의 최전방으로 치우치면 상기 트랙 벨트가 감속 운전되거나 정지하도록 상기 가속 영역의 전방에 설치된 안전 영역을; 포함하는 것을 특징으로 하는 트레드밀.

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