KR101607748B1 - 운동 기구 및 운동량 측정 시스템 - Google Patents

Abstract

운동 기구를 개시한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 운동 기구는, 외부에서 힘이 가해지면 움직이는 운동부와, 상기 운동 기구에 부착되어 상기 운동부의 움직임을 감지하는 감지부와, 상기 감지된 움직임에 기초하여 사용자의 운동량을 계산하는 제어부와, 상기 계산된 사용자의 운동량을 외부 장치로 전송하는 통신부를 포함한다.

Description

운동 기구 및 운동량 측정 시스템{EXERCISE EQUIPMENT AND SYSTEM FOR MEASURING QUANTITY OF EXERCISE}

본 발명은 운동 기구에 대한 것으로, 사용자의 운동량을 측정할 수 있는 운동 기구 및 운동량 측정 시스템에 대한 것이다.

건강에 대한 관심이 높아짐에 따라 다양한 운동 기구를 구비한 휘트니스 센터 이용이 늘어나고 있다. 운동 기구를 이용하여 운동하는 경우, 운동량을 정해 놓고, 꾸준히 운동을 할 필요가 있다. 체계적으로 운동량을 관리하고 피드백을 받기 위해 개인 트레이너를 고용하기도 하지만, 비용이 많이 들고, 시간의 제약이 있는 경우가 많아 이용에 불편함이 따른다. 또한, 종래의 운동 기구는 운동량을 측정해주는 기술 수단이 존재하지 않아, 운동 기구의 사용자가 자신의 운동량을 지속적으로 체크해야만 하는 불편이 있었다.

따라서, 사용자의 운동량을 자동적으로 측정해주고, 이러한 정보를 운동 피드백으로 제공할 수 있는 운동 기구 및 운동량 측정 시스템이 요구된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 사용자의 운동량을 자동적으로 측정해주고, 이러한 정보를 운동 피드백으로 제공할 수 있는 운동 기구 및 운동량 측정 시스템을 제공하기 위함이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 운동 기구는, 외부에서 힘이 가해지면 움직이는 운동부와, 상기 운동 기구에 부착되어 상기 운동부의 움직임을 감지하는 감지부와, 상기 감지된 움직임에 기초하여 사용자의 운동량을 계산하는 제어부와, 상기 계산된 사용자의 운동량을 외부 장치로 전송하는 통신부를 포함한다.

이때, 상기 감지부는, 상기 운동부와 상기 감지부 사이의 거리를 측정하는 거리 센서를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 운동부의 움직임에 따라 상기 거리에 변화가 발생하면, 상기 발생된 거리 변화에 기초하여 상기 사용자의 운동량을 계산할 수 있다.

또한, 상기 운동부는, 복수의 추를 포함하고, 상기 감지부는, 상기 복수의 추 중 적어도 두 개의 추 사이의 거리를 측정하는 거리 센서를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 운동부의 움직임에 따라 상기 거리에 변화가 발생하면, 상기 발생된 거리 변화에 기초하여 상기 사용자의 운동량을 계산할 수 있다.

상기 거리 센서는, 적외선 센서 또는 초음파 센서일 수 있다.

또한, 상기 감지부는, 상기 적외선 센서를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 운동부의 움직임에 따라 상기 적외선 센서에 반사광이 감지되면, 상기 감지된 반사광에 기초하여 상기 사용자의 운동량을 계산할 수 있다.

또한, 상기 운동부는, 복수의 추를 포함하고, 상기 감지부는, 상기 복수의 추에 의한 압력을 감지하는 압력 센서를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 운동부의 움직임에 따라 상기 압력의 변화가 감지되면, 상기 감지된 압력 변화에 기초하여 상기 사용자의 운동량을 계산할 수 있다.

또한, 상기 감지부는, 물체의 움직임을 감지하는 움직임 센서를 포함하고, 상기 움직임 센서는 상기 운동부에 부착되어, 상기 운동부의 움직임을 감지하며, 상기 제어부는, 상기 운동부의 움직임이 감지되면, 상기 감지된 움직임에 기초하여 상기 사용자의 운동량을 계산할 수 있다.

또한, 상기 감지부는, 물체의 위치를 감지하는 위치 센서를 포함하고, 상기 위치 센서는 상기 운동부에 부착되어, 상기 운동부의 위치 변화를 감지하며, 상기 제어부는, 상기 운동부의 위치 변화가 감지되면, 상기 감지된 운동부의 위치 변화에 기초하여 상기 사용자의 운동량을 계산할 수 있다.

또한, 상술한 운동 기구는, 사용자 식별을 위한 사용자 식별부와, 상기 사용자의 운동량 및 상기 사용자 식별부에 의해 식별된 사용자 정보 중 적어도 하나를 디스플레이 하는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 사용자 식별부는, RFID(radio frequency identification), 바코드(Barcode), 큐알코드(QRcode), 전자키, 지문인식, 동공인식, 음성인식, 비밀번호, 패턴인식 및 NFC(Near Field Communication) 중 적어도 하나의 기술을 이용하여 구현할 수 있다.

한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 운동량 측정 시스템은, 운동부의 움직임을 감지하여 운동량을 계산하고, 상기 계산된 운동량 정보를 외부 장치에 전송하는 운동기기와, 상기 운동기기로부터 상기 운동량 정보 및 상기 운동기기에 대한 정보를 수신하여 디스플레이 상에 표시하는 상기 외부 장치를 포함한다.

또한, 상기 외부 장치는 상기 수신된 운동량 정보를 분석하여 상기 디스플레이 상에 표시하고, 상기 외부 장치는, 사용자 단말 장치 또는 서버가 될 수 있다.

이상과 같은 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 본 발명은 사용자의 운동량을 자동적으로 측정해주고, 이러한 정보를 운동 피드백으로 제공할 수 있는 운동 기구 및 운동량 측정 시스템을 제공한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 운동량 측정 시스템을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 운동기구의 블록도,
도 3은 시티트 머신 프레스(Seated Machine Press)의 운동추를 나타내는 도면,
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 운동기구의 구성을 도시한 블록도,
도 5 내지 7은 거리 센서의 위치에 따른 운동량 감지 기술을 모식적으로 나타낸 도면,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 운동 기구의 구성을 도시한 블록도,
도 9는 압력 센서에 의한 운동량 감지 기술을 모식적으로 나타낸 도면,
도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 운동 기구의 구성을 도시한 블록도,
도 11은 움직임 센서에 의한 운동량 감지 기술을 모식적으로 나타낸 도면,
도 12는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 운동 기구의 구성을 도시한 블록도,
도 13은 위치 센서에 의한 운동추의 위치 감지 기술을 모식적으로 나타낸 도면,
도 14는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 운동 기구의 구성을 도시한 블록도, 그리고,
도 15는 운동 기구의 디스플레이부를 통해 운동량 정보 등을 표시하는 실시 예를 도시한 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예를 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 운동량 측정 시스템을 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 운동량 측정 시스템은, 운동 기구(100), 중앙관리서버(200), 개인용 사용자 단말 장치(300)를 포함한다.

운동 기구(100)는 사용자가 운동을 하기 위한 구성으로, 후술하는 것처럼 개인 식별 장치를 구비하여 사용자를 식별할 수 있다.

또한, 운동 기구(100)는 운동측정 센서를 포함한다. 운동측정 센서는 운동 기구(100) 사용자의 운동량을 측정한다. 일 실시 예로 후술하는 것처럼 운동추(150)의 움직임을 감지하여 운동횟수를 감지할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 다양한 운동량 측정 기술로 구현될 수 있을 것이다.

운동측정 센서에 의해 측정된 운동량과 개인 식별 장치에 의해 획득된 개인 식별 정보는 다른 외부 장치로 전송될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 것처럼 중앙관리 서버(200)나, 개인용 사용자 단말 장치(300), 스포츠 서비스 사업자의 단말 장치(400)로 전송하는 것이 가능하다.

중앙 관리 서버(200)는 운동 기구(100)로부터 수신한 측정데이터를 기록 및 관리한다. 그리고, 측정데이터를 분석하여 사용자의 운동 분석 정보를 생성한다. 또한, 운동 기구(100)가 감지한 개인 식별 정보를 저장 및 관리하며, 사용자에 대한 인증을 수행할 수도 있다. 그리고, 인증 결과는 운동 기구(100), 스포츠 서비스 사업자의 단말 장치(400) 및 개인용 사용자 단말 장치(300) 중 적어도 하나에 제공할 수 있다.

스포츠 서비스 사업자는, 스포츠 서비스 사업자의 단말 장치(400)을 통해 중앙 관리 서버(200)에 저장된 개인 회원의 측정 데이터, 운동 분석 정보 등을 조회할 수 있다. 또한, 스포츠 서비스 사업자의 단말 장치(400)는 중앙 관리 서버(200)가 제공하는 개인 회원들의 운동 통계 자료나 운동 기구 활용도, 운동 성향 등의 정보를 수신하여 제공할 수 있다. 또한, 중앙 관리 서버(200)는 운동 기구(100) 등 스포츠 서비스 사업자의 시설 관리 정보를 제공할 수도 있다.

그러나, 이와 달리, 스포츠 서비스 사업자의 단말 장치(400)가 상기와 같은 정보를 저장하여 직접 관리하도록 구현하는 것도 가능하다.

스포츠 서비스 사업자는 이러한 정보를 열람함으로써, 고객의 운동과 관련된 제반 정보를 알 수 있게 된다. 또한, 이러한 정보를 이용하여 고객에게 운동 결과 피드백을 줄 수 있다.

개인 사용자(회원)는 운동 기구(100)를 이용하고, 개인용 사용자 단말 장치(300)를 통해 중앙 관리 서버(200)가 제공하는 자신의 운동과 관련된 제반 정보를 열람할 수 있다.

중앙 관리 서버(200)는 개인용 사용자 단말 장치(300)와 스포츠 서비스 사업자의 단말 장치(400)에 목적에 맞도록 특화된 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 개인용 사용자 단말 장치(300)에 개인 운동 측정 내역 외에도 운동 스케줄, 목표 대비 운동량 정보, 운동 성향 정보, 운동 피드백 정보 및 운동 랭킹 정보 중 적어도 하나를 제공할 수 있다.

또한, 스포츠 서비스 사업자가 추가적으로 제공하는 정보(예를 들어, 운동 피드백)도 개인용 사용자 단말 장치(300)를 통해 열람이 가능하다. 예를 들어, 스포츠 서비스 사업자가 제공하는 운동 피드백 정보, 운동 성향 정보, 운동 스케줄, 목표 대비 운동량 정보 및 운동 랭킹 정보 중 적어도 하나를 열람할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 운동 기구(100)의 동작에 대해 좀 더 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 운동 기구(100)의 구성을 도시한 블록도이다.

본 명세서에서 특별히 언급하지 않은 운동 기구(100)의 구성과 관련하여, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 운동 기구(100)는, 통상의 운동 기구(100)에 구비된 구성을 포함한다.

또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 운동 기구(100)는 그 종류가 한정되지 않는다.

즉, 운동 기구(100)는 신체부위별 작용과 사용자의 운동능력(운동등급)으로 분류될 수 있으며, 먼저 가슴용 운동 기구로서, 초보용은 플렛 벤치 프레스(FLAT Bench Press), 펙-덱 플라이(Pec-Deck Flye) , 시티드 머신 프레스(Seated Machine Press) 등이며, 중급용은 인클라인 바벨 프레스(Incline Barbell Press), 디클라인 바벨 프레스(Decline Barbell Press), 딥(Dip) 등이며, 상급용은 케이블 크로스오버(Cable Crossover) 등이 포함된다.

또한, 이두근용 운동 기구로서, 초보용은 EZ-바 프리쳐 컬(EZ-Bar Preacher curl), 중급용은 인클라인 덤벨 컬(Imcline dumbbell curl), 상급용은 로프 케이블 컬(Rope cable curl) 등을 포함한다.

또한, 삼두근용 운동 기구로서, 초보용은 트라이셉스 프레스 다운(Triceps Press Down), 중급용은 킥 벡(Kick Back), 상급용 원-암 프레스다운(One-arm Pressdown), 풀리 푸시-다운(Pulley Push Down), 시티드 하이 풀리 컨센트레이션 익스텐션(seated high-pulley concentration extension), 오버 헤드 케이블 익스텐션(Overhead cable extension) 등을 포함한다.

또한, 어깨용 운동 기구로서, 초보용은 시티드 머신 오버헤드 프레스(Seated Machine Overhead Press), 중급용은 원-암 케이블 래터럴 레이즈(One-Arm Cable Lateral Raise), 상급용은 리버스 펙덱(Reverse Pec Deck), 머신 시러그(Machine Shrug) 등을 포함하고,

등용 운동 기구로서, 초보용은 프런트 풀 다운(Front Pulldown), 와이드-그립 풀-다운 투 리어(Wide-Grip Pull-Down to Rear), 시티드 케이블 로우(Seated cable row), 중급용은 해머 로우 머신(Hammer Row Machine), 상급용은 V-바 프런트 풀 다운(V-bar front pull-down) 등을 포함한다.

또한, 복부용 운동 기구로서, 초보용은 디클라인 리버스 크런치(Decline reverse crunch), [0047] 중급용은 로프 크런치(Rope crunch), 상급용은 시저스 크런치(Scissors crunch) 등을 포함하며,

다리용 운동 기구로서, 초보용은 레그 익스텐션(Leg extension), 래그 프레스(Leg press), 상급용은 핵 스쿼트(Hack Squat) 등을 포함하고,

종아리용 운동 기구로서, 초보용은 스탠딩 카프 레이즈(Standing calf raise), 시티드 카프 레이즈(Seated calf raise), 상급용은 스미스 머신 스탠딩 카프 레이즈(Smith machine standing calf raise) 등을 포함한다.

아울러, 전완근용 운동 기구로서, 초보용은 바벨 리스트 컬(Barbell wrist curl), 상급용은 스탠딩 덤벨 리버스 리스트 컬(Standing dumbbell reverse wrist curl) 등을 포함한다.

다만, 상기에서 언급하지 않은 운동 기구(100)의 경우도 본 발명의 기술 사상과 배치되지 않은 범위에서 본 명세서의 청구범위에 따른 권리가 미칠 것이다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 운동 기구(100)의 블록도이고, 도 3은 시티트 머신 프레스(Seated Machine Press)의 운동추(150)를 나타내는 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 운동 기구(100)는, 운동부(110), 감지부(120), 제어부(130), 통신부(140)를 포함한다.

운동부(110)는 외부에서 힘이 가해지면 움직이는 구성이다. 일 실시 예로 운동부(110)는 운동 기구(100)의 운동추(150)를 포함할 수 있다. 사용자가 운동 기구(100)에 힘을 가해서 프레스를 들어올리는 등의 동작을 하는 경우, 프레스의 무게에 대응되는 운동추(150)가 움직인다. 도 3에 도시된 시티트 머신 프레스(Seated Machine Press)의 경우, 사용자는 시트에 앉아 양손으로 손잡이부를 잡고 가슴앞으로 밀어내는데 이때, 손잡이부는 와이어를 통해 운동추(150)와 연결되어 사용자는 운동추(150)의 무게보다 큰 힘을 가해야 운동추(150)를 들어올릴 수 있다. 사용자가 운동추(150)의 무게를 이겨내는 힘을 손잡이부에 가하게 되면, 운동추(150)는 위 방향으로 들어올려진다. 보통의 시티트 머신 프레스는 복수 개의 운동추(150)를 포함하며, 사용자는 자신의 운동 레벨에 맞는 개수의 운동추(150)만을 들어올리도록 무게를 설정할 수 있다. 이 경우, 복수 개의 운동추(150) 중에 일부 개수의 운동추(150)만이 외부에서 가해지는 힘에 의해 움직인다. 따라서, 한번에 들어올려지는 운동추(150)의 개수(운동추의 무게)와, 들어올려지는 횟수를 감지할 수 있으면, 사용자의 운동량을 측정할 수 있다.

감지부(120)는 운동 기구(100)에 부착되어 상기 운동부(110)의 움직임을 감지하는 구성이다. 전술한 것처럼 운동부(110)는 외부에서 힘이 가해지는 경우, 움직이게 된다. 특히, 운동부(110)가 운동추(150)를 포함하는 경우 힘이 가해지면 운동추(150)는 위 방향으로 들어올려지게 된다. 이 경우, 감지부(120)는 운동추(150)가 들어올려지는 횟수를 감지한다. 운동추(150)의 개수는 후술하는 것처럼 감지부(120)가 감지할 수도 있고, 초기에 사용자가 운동 기구(100)에 설정 입력을 할 수도 있다.

제어부(130)는 감지부(120)에 의해 감지된 움직임에 기초하여 사용자의 운동량을 계산한다. 예를 들어, 감지부(120)가 운동추(150)를 10번 들어올린 것으로 감지한 경우, 제어부(130)는 운동추(150)의 무게에 10을 곱해 운동량을 계산한다. 감지부(120)가 운동추(150)의 무게(한번에 들어올려지는 운동추의 개수)까지 감지하는 경우, 제어부(130)는, 감지된 운동추(150)의 무게와 운동추(150)가 들어올려지는 횟수를 곱하여 운동량을 계산한다.

물론, 운동량은 운동추(150)의 무게에 들어올려진 횟수를 곱한 값으로 제공되지는 않을 수 있다. 대신에, 운동추(150)의 무게(개수)와 들어올려진 횟수를 병렬적으로 제공할 수 있다.

제어부(130)는 이 밖에도 후술하는 통신부(140)의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(130)는 MPU(Micro Processing Unit) 또는 CPU(Central Processing Unit), 캐쉬 메모리(Cache Memory), 데이터 버스(Data Bus) 등의 하드웨어 구성과, 운영체제를 포함한다. 제어부(130)는 메모리에 적재되며, 시스템 클럭에 따라 각 구성요소에 대한 제어 명령을 메모리에서 읽어, 읽혀진 제어 명령에 따른 전기 신호를 발생시킨다.

통신부(140)는 상기 계산된 사용자의 운동량을 외부 장치로 전송하는 구성이다. 구체적으로 통신부(140)는 계산된 운동량을 개인용 사용자 단말 장치(300)나 스포츠 서비스 사업자의 단말 장치(400) 또는 서버(중앙 관리 서버 : 200)로 전송한다.

통신부(140)는 다양한 통신 기술로 구현될 수 있다. 즉, 통신부(140)는 셀룰러 통신모듈(미도시), 무선랜 모듈(미도시), 근거리 통신 모듈(미도시) 등의 무선 통신 모듈과 HDMI(High-Definition Multimedia Interface), USB(Universal Serial Bus), IEEE(Institute of Electrical and Eletronics Engineers) 1394 등의 유선통신모듈중 적어도 하나로 구현가능하다.

예를 들어, 운동 기구(100)는 무선랜 모듈을 이용하여 제어부(130)의 제어에 따라 기설정된 범위 내에 존재하는 무선 AP(access point)(도시되지 아니함)에 접속하여 인터넷과 연결될 수 있다. 무선랜 모듈은 미국전기전자학회(IEEE)의 무선랜 규격(IEEE802.11x)을 지원한다.

이와 달리 근거리통신 모듈을 이용하여 제어부(130)의 제어에 따라 외부 기기와 무선으로 근거리 통신을 할 수 있다. 근거리 통신모듈은 블루투스(bluetooth)모듈, 적외선 통신(IrDA, infrared data association)모듈, NFC(Near Field Communication)모듈, 와이파이(WIFI)모듈, 지그비(Zigbee) 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이처럼 통신부(140)는 상술한 다양한 근거리 통신 방식에 의해 구현될 수 있고, 필요에 따라 본 명세서에 언급되지 않은 다른 통신 기술을 채용할 수 있다.

이하에서는 감지부(120)의 종류에 따른 본 발명의 다양한 실시 예를 설명한다.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 운동 기구(100-1)의 구성을 도시한 블록도이고, 도 5 내지 7은 거리 센서(121)의 위치에 따른 운동량 감지 기술을 모식적으로 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 운동 기구(100-1)는, 운동부(110), 거리 센서(121), 제어부(130), 통신부(140)를 포함한다.

즉, 전술한 감지부(120)는 거리 센서(121)로 구현될 수 있다. 다른 구성요소들에 대해서는 하기에서 새롭게 설명하는 외에는 전술한 설명을 준용한다.

거리 센서(121)는 물체와의 거리를 감지하는 센서이다. 구체적으로 거리 센서(121)는 상기 운동부(110)와 상기 거리 센서(121) 사이의 거리를 측정하여 제어부(130)로 전달한다.

도 5의 실시 예에서, 거리 센서(121)는 운동부(110)가 위치한 운동기기(100)의 천정면에 위치할 수 있다. 즉, 운동추(151, 152)의 이동 경로 상에서 운동기구(100)의 가장 높은 위치에 위치할 수 있다.

이때, 제어부(130)는, 상기 운동부(110)의 움직임에 따라 거리 센서(121)에 의해 감지되는 거리에 변화가 발생하면, 상기 감지된 거리 변화에 기초하여 상기 사용자의 운동량을 계산한다. 도 5의 (A)에서 운동추 1(151)에 아무런 힘도 가해지지 않은 경우, 즉, 운동추 1(151)이 운동추 2(152)와 맞닿아 있는 경우, 거리 센서(121)는 운동추 1(151)과 운동추(150) 이동 경로의 천정면과 사이의 거리가 최대임을 감지한다. 그러나, 도 5의 (B)에서 운동추 1(151)에 힘이 가해져서 들어올려진 경우, 즉, 운동추 1(151)이 운동추 2(152)와 떨어진 경우, 거리 센서(121)는 운동추 1(151)과 운동추의 경로 상의 천정면과 사이의 거리가 좁혀졌음을 감지한다. 즉 거리 센서(121)는 운동추 1(151)과 거리 센서(121) 사이의 거리가 변화한 것을 판단하여 제어부(130)에 전달하여 제어부(130)는 사용자의 운동량을 계산할 수 있다.

운동량 계산은 좁혀진 거리량을 계산하여 사용한 에너지로 환산하는 방식으로 계산되는 것이 가능하다. 다만, 이와 달리, 운동추가 기 설정된 높이 이상 들어올려진 것이라고 판단되면, 운동추를 1회 들어올린 것이라고 판단할 수도 있다. 이 경우는 운동추의 들어올려진 횟수를 계산한다.

그러나, 도 6의 실시 예와 같이 거리 센서(121)가 두 개의 운동추 사이의 거리를 측정하는데 사용될 수도 있다. 이 경우, 거리 센서(121)는 연속되어 위치하는 두 개의 운동추 중 어느 하나에 설치될 수 있다. 도 6에서 거리 센서(121)는 가장 위의 운동추(151)의 하면에 설치되어 그 아래의 북수의 운동추들(152) 과의 거리를 측정함을 알 수 있다.

이때, 제어부(130)는, 상기 운동부(110)의 움직임에 따라 상기 거리에 변화가 발생하면, 상기 발생된 거리 변화에 기초하여 사용자의 운동량을 계산하게 된다.

도 5의 거리 센서(121)는 운동추 1(151)과 거리 센서(121) 사이의 거리를 측정할 수 있을 뿐, 한번에 몇 개의 운동추가 들어올려졌는지는 감지하기 어렵다. 따라서, 이러한 경우는 사용자가 운동 기구(100)에 한번에 들어올리는 운동추(150)의 개수나 운동추(150)의 총무게를 입력할 수 있다. 이를 위해 운동 기구(100)는 터치 스크린과 같은 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다.

도 6의 거리 센서(121)의 경우도 가장 위에 있는 운동추 1(151)에만 거리 센서(121)가 있는 경우, 만일 두 개의 운동추 1, 2가 들어올려진다면, 거리의 변화가 없는 것으로 판단될 수 있다. 따라서, 도 6의 거리 센서(121)는 모든 운동추(150)에 설치될 수 있다. 이 경우, 거리 변화가 있는 운동추를 기준으로 운동 횟수를 판단하며, 거리 변화가 있는 운동추와 그 위에 있는 운동추의 무게를 모두 합한 무게를 운동 횟수에 곱해서 총 운동량을 계산할 수 있다.

그러나, 도 6의 경우도 터치 스크린과 같은 사용자 인터페이스를 통해 사용자가 한번에 들어올려지는 운동추(150)의 개수나, 운동추(150)의 총 무게를 입력할 수 있다.

도 7의 실시 예에서 거리 센서(121)는 운동추(150)의 경로 주변에 설치되어 운동추(150)와의 사이의 거리를 측정하는데 사용될 수도 있다. 예를 들어, 도 7 (A)에 도시된 것처럼 거리 센서(121)가 측정하는 거리 경로 상에 운동추 1(151)가 없는 경우, 거리는 매우 크거나 무한대로 측정된다. 그러나, 도 7의 (B)와 같이 거리 센서(121)가 측정하는 거리 경로 상에 운동추 1(151)이 위치하면, 거리가 급격히 좁아지게 되고, 운동추가 들어올려졌음을 알 수 있게 된다.

도 7의 실시 예의 경우 운동추(150)들이 맞닿는 부위에서 미세한 거리 변화를 감지함으로써, 들어올려지는 운동추의 개수(무게)를 감지할 수 있다. 따라서, 모든 운동추(150)들에 센서를 삽입할 필요가 없는 이점이 있다. 그러나, 이 경우, 거리 센서(121)는 모든 운동추(150)가 들어올려지는 경우 가장 아래에 위치한 운동추의 높이에 설치되어야 한다.

물론, 도 7의 경우도 터치 스크린과 같은 사용자 인터페이스를 통해 사용자가 한번에 들어올려지는 운동추(150)의 개수나, 운동추(150)의 총 무게를 입력할 수 있다.

제어부(130)는, 상기 운동부(110)의 움직임에 따라 상기 거리에 변화가 발생하면, 상기 발생된 거리 변화에 기초하여 사용자의 운동 횟수를 계산하고 상기 운동추(150)의 개수에 따른 무게를 곱하여 최종 운동량을 계산한다.

거리 센서(121)는 다양한 기술로 구현될 수 있다. 예를 들어, 적외선 센서, 레이저 센서, 초음파 센서, 자기장 센서 중 어느 하나로 구현될 수 있다.

적외선 센서는 운동부(110)의 움직임에 따라 적외선 센서에 반사광이 감지되면, 상기 감지된 반사광에 기초하여 사용자의 운동량을 계산한다. 적외선이 아닌 자연광을 방사하여 반사되는 빛을 감지하는 것도 가능하다. 초음파 센서도 초음파를 방사하고, 반사되는 초음파를 감지하여 거리를 측정한다. 자기장 센서는 자기장의 변화를 감지하여 가까이 위치한 물체를 감지한다. 이때, 물체 즉, 운동추(150)는 마그네틱 태그를 포함할 수 있다. 이 밖에도 거리를 측정할 수 있는 다양한 종류의 센서가 사용될 수 있다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 운동 기구(100-2)의 구성을 도시한 블록도이고, 도 9는 압력 센서(122)에 의한 운동량 감지 기술을 모식적으로 나타낸 도면이다.

도 8을 참조하면, 전술한 감지부(120)는 압력 감지 센서(122)로 구현되었음을 알 수 있다.

도 9에 도시된 바와 같이 압력 감지 센서(122)는 운동추(150)의 이동 경로 상의 운동 기구(100) 바닥면에 위치하여 복수의 운동추에 의한 압력을 감지할 수 있다. 도 9의 (A)와 같이 운동추(150) 중 어느 하나에도 힘이 가해지지 않아, 모든 운동추(151, 152)가 움직이지 않는 상황일 때, 감지되는 압력은 최대가 된다. 그러나, 도 9의 (B)와 같이 외부에서 힘이 가해져서 운동추 1(151)이 들어올려진 경우, 바닥면에 가해지는 무게가 줄어들게 되고, 압력 감지 센서(122)는 압력이 적어졌음을 감지하게 된다. 이처럼 상기 운동부(110)의 움직임에 따라 상기 압력의 변화가 감지되면, 제어부(130)는 상기 감지된 압력 변화에 기초하여 상기 사용자의 운동량을 계산한다.

도 8, 9의 실시 예는 운동추(150)의 무게나 개수를 입력하지 않다도 감지되느 압력의 크기로 몇 개의 운동추(150)가 들어올려졌는지 알 수 있는 이점이 있다. 즉, 감지되는 압력의 감소에 해당하는 무게(개수)의 운동추(150)가 들어올려졌음을 알 수있게 된다.

물론, 도 9의 경우도 터치 스크린과 같은 사용자 인터페이스를 통해 사용자가 한번에 들어올려지는 운동추(150)의 개수나, 운동추(150)의 총 무게를 입력할 수 있을 것이다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 운동 기구(100-3)의 구성을 도시한 블록도이고, 도 11은 움직임 센서에 의한 운동량 감지 기술을 모식적으로 나타낸 도면이다.

도 10을 참조하면, 전술한 감지부(120)는 움직임 센서(123)로 구현되었음을 알 수 있다.

도 10에 도시된 바와 같이 움직임 센서(123)는 각 운동추(150)에 위치(부착)하여 각 운동추의 움직임을 감지할 수 있다. 도 10의 (A)와 같이 운동추(150) 중 어느 하나에도 힘이 가해지지 않아, 모든 운동추(150)가 움직이지 않는 상황일 때는 움직임이 감지되지 않는다. 그러나, 도 10의 (B)와 같이 외부에서 힘이 가해져서 운동추 1(151)이 들어올려진 경우, 운동추 1(151)에 위치하는 움직임 센서가 이를 감지한다. 그러나, 나머지 운동추(152)는 움직임이 없으므로, 이들의 움직임 센서는 아무런 움직임도 감지하지 못한다. 이처럼 상기 운동부(110)의 움직임에 따라 상기 움직임이 감지되면, 제어부(130)는 상기 감지된 운동부(110)의 움직임에 기초하여 상기 사용자의 운동량을 계산한다.

움직임 센서(123)는 각 운동추(150)에 위치하므로, 운동추(150)의 무게에 대한 정보를 쉽게 알 수 있는 장점이 있다. 즉, 개별 운동추(150)의 움직임만으로 들어올려지는 운동추(150)의 무게를 쉽게 알 수 있다. 예를 들어, 운동추 1(151)의 무게가 5kg이고, 운동추 2의 무게가 7kg인 경우, 운동추 1, 2가 움직였다면, 운동 횟수가 1회라는 정보 외에도 들여올려진 무게가 12kg이라는 정보도 쉽게 알 수 있다.

움직임 센서(123)는 다양한 기술로 구현될 수 있다. 예를 들어, 지자기 센서, 자이로 센서, 중력가속도 센서 중 적어도 하나로 구현될 수 있다.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 운동 기구(100-4)의 구성을 도시한 블록도이고, 도 13은 위치 센서에 의한 운동추(150)의 위치 감지 기술을 모식적으로 나타낸 도면이다.

도 12를 참조하면, 전술한 감지부(120)는 위치 센서(124)로 구현되었음을 알 수 있다.

도 13에 도시된 바와 같이 위치 센서(124)는 각 운동추(150)에 위치(부착)하여 각 운동추(150)의 움직임을 감지할 수 있다. 도 13의 (A)와 같이 운동추(150) 중 어느 하나에도 힘이 가해지지 않아, 모든 운동추(150)가 움직이지 않는 상황일 때는 운동추(150)의 위치 변화가 감지되지 않는다. 그러나, 도 13의 (B)와 같이 외부에서 힘이 가해져서 운동추 1(151)이 들어올려진 경우, 운동추 1(151)에 위치하는 위치 센서가 이를 감지한다. 그러나, 나머지 운동추(152)는 움직임이 없으므로, 이들의 위치 센서는 아무런 위치 변화도 감지하지 못한다. 이처럼 상기 운동부(110)의 움직임에 따라 상기 위치 변화가 감지되면, 제어부(130)는 상기 감지된 운동부(110)의 위치 변화에 기초하여 상기 사용자의 운동량을 계산한다.

위치 센서(124)도 각 운동추(150)에 위치하므로, 운동추(150)의 무게에 대한 정보를 쉽게 알 수 있는 장점이 있다. 즉, 개별 운동추의 움직임만으로 몇 kg이 들어올려졌는지를 쉽게 알 수 있다. 예를 들어, 운동추 1(151)의 무게가 5kg이고, 운동추 2의 무게가 7kg인 경우, 운동추 1, 2가 모두 움직였다면, 운동 횟수가 1회라는 정보 외에도 들여올려진 무게가 12kg이라는 정보도 쉽게 알 수 있다.

움직임 센서(124)도 다양한 기술로 구현될 수 있다. 예를 들어, 지자기 센서, 중력가속도 센서 중 적어도 하나로 구현될 수 있다.

전술한 실시 예에서 거리 센서, 위치 센서, 움직임 센서, 압력 센서를 설명하였지만, 본 발명은 이러한 실시 예에 한정되지 않는다. 즉, 토크 센서, 근접 센서등 다양한 센서 기술을 통해 운동부(110)에 힘이 가해진 것을 감지할 수 있을 것이다.

도 14는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 운동 기구(100-5)의 구성을 도시한 블록도이고, 도 15은 운동 기구(100)의 디스플레이부(170)를 통해 운동량 정보 등을 표시하는 실시 예를 도시한 도면이다.

도 14를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 운동 기구(100-5)는, 운동부(110), 감지부(120), 제어부(130), 통신부(140) 외에 사용자 식별부(150), 디스플레이부(160)를 더 포함한다.

사용자 식별부(160)는 사용자 식별을 위한 구성이다. 사용자 식별부(160)는RFID(radio frequency identification), 바코드(Barcode), 큐알코드(QRcode), 전자키, 지문인식, 동공인식, 음성인식, 비밀번호, 패턴인식 및 NFC(Near Field Communication) 중 적어도 하나의 기술을 이용하여 구현될 수 있다.

사용자의 식별 및 인증은 운동 기구(100)가 수행할 수도 있지만, 서버(중앙관리서버 : 200)가 수행하여 인증 정보를 운동 기구(100)로 전달할 수도 있고, 스포츠 서비스 사업자의 단말 장치(400)가 수행하여 제공할 수도 있다. 또한, 이들 장치가 유기적으로 동작하여 이러한 작업을 수행할 수도 있다.

디스플레이부(170)는 정보를 디스플레이 하는 구성이다. 구체적으로 디스플레이부(170)는 사용자의 운동량 및 사용자 식별부(160)에 의해 식별된 사용자 정보 중 적어도 하나를 디스플레이 할 수 있다.

전술한 것처럼 서버(200)는 개인용 사용자 단말 장치(300)의 목적에 맞도록 특화된 정보를 제공할 수 있다. 디스플레이부(170)는 개인용 사용자 단말 장치(300)에 서버(200)로부터 제공받은 개인 운동 측정 내역 외에도 운동 스케줄, 목표 대비 운동량 정보, 운동 성향 정보, 운동 피드백 정보 및 운동 랭킹 정보 중 적어도 하나를 디스플레이 할 수 있다.

또한, 디스플레이부(170)는 스포츠 서비스 사업자가 추가적으로 제공하는 정보(예를 들어, 운동 피드백)를 디스플레이 할 수도 있다. 예를 들어, 스포츠 서비스 사업자가 제공하는 운동 피드백 정보, 운동 성향 정보, 운동 스케줄, 목표 대비 운동량 정보 및 운동 랭킹 정보 중 적어도 하나를 디스플레이 할 수 있다.

도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따라 사용자 정보와 운동량 정보를 표시해주는 실시 예를 도시한다. 도 15의 실시 예에서 사용자 "김태훈"은 운동추(150)를 3세트에 14개째를 들어올리고 있음을 알 수 있다.

디스플레이부(170)가 터치 스크린으로 구성되는 경우, 전술한 바와 같이 운동추(170)의 무게를 입력하는 인터페이스를 제공할 수 있다. 또한, 사용자가 목표치를 입력하고, 그 목표치에 대한 달성 여부를 표시해줄 수도 있다. 그 밖에 디스플레이부(170)는 다양한 사용자의 운동 관련 정보를 제공한다.

디스플레이부(170)는 다양한 디스플레이 패널 기술로 구현될 수 있다. 즉, 디스플레이부(170)는 유기발광 다이오드 OLED(Organic Light Emitting Diodes), 액정 디스플레이 패널(Liquid Crystal Display Panel: LCD Panel), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP), VFD(Vacuum Fluorescent Display), FED(Field EmissionDisplay), ELD(Electro Luminescence Display)등 다양한 디스플레이 기술로 구현될 수 있다. 디스플레이 패널은 주로 발광형으로 이루어질 것이지만, 반사형 디스플레이(E-ink, P-ink, Photonic Crystal)를 배제하는 것은 아니다. 또한, 플렉서블 디스플레이(flexible display), 투명 디스플레이(transparent display) 등으로 구현 가능할 것이다. 또한, 복수 개의 디스플레이 패널을 구비할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

100 : 운동 기구 200 : 서버
300 : 사용자 단말 장치 400 : 스포츠 서비스 사업자의 단말 장치
500 : 개인 회원
110 : 운동부 120 : 감지부
130 : 제어부 140 : 통신부
150 : 운동추

Claims (12)

1. 운동 기구에 있어서,
   외부에서 힘이 가해지면 움직이는 운동부;
   상기 운동 기구에 부착되어 상기 운동부의 움직임을 감지하는 감지부;
   상기 감지된 움직임에 기초하여 사용자의 운동량을 계산하는 제어부; 및
   상기 계산된 사용자의 운동량을 외부 장치로 전송하는 통신부;를 포함하고,
   상기 운동부는,
   복수의 추를 포함하고,
   상기 감지부는,
   상기 복수의 추 중 적어도 두 개의 추 사이의 거리를 측정하는 거리 센서를 포함하며,
   상기 제어부는,
   상기 운동부의 움직임에 따라 상기 거리에 변화가 발생하면, 상기 발생된 거리 변화에 기초하여 상기 사용자의 운동량을 계산하는 것을 특징으로 하는 운동 기구.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 거리 센서는,
   적외선 센서 또는 초음파 센서인 것을 특징으로 하는 운동 기구.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 감지부는,
   상기 복수의 추에 의한 압력을 감지하는 압력 센서를 더 포함하며,
   상기 제어부는,
   상기 운동부의 움직임에 따라 상기 압력의 변화가 감지되면, 상기 감지된 압력 변화에 기초하여 상기 사용자의 운동량을 계산하는 것을 특징으로 하는 운동 기구.
7. 제1항에 있어서,
   상기 감지부는,
   물체의 움직임을 감지하는 움직임 센서를 더 포함하고,
   상기 움직임 센서는 상기 운동부에 부착되어, 상기 운동부의 움직임을 감지하며,
   상기 제어부는,
   상기 운동부의 움직임이 감지되면, 상기 감지된 움직임에 기초하여 상기 사용자의 운동량을 계산하는 것을 특징으로 하는 운동 기구.
8. 제1항에 있어서,
   상기 감지부는,
   물체의 위치를 감지하는 위치 센서를 더 포함하고,
   상기 위치 센서는 상기 운동부에 부착되어, 상기 운동부의 위치 변화를 감지하며,
   상기 제어부는,
   상기 운동부의 위치 변화가 감지되면, 상기 감지된 운동부의 위치 변화에 기초하여 상기 사용자의 운동량을 계산하는 것을 특징으로 하는 운동 기구.
9. 제1항에 있어서,
   사용자 식별을 위한 사용자 식별부; 및
   상기 사용자의 운동량 및 상기 사용자 식별부에 의해 식별된 사용자 정보 중 적어도 하나를 디스플레이 하는 디스플레이부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 운동 기구.
10. 제9항에 있어서,
    상기 사용자 식별부는,
    RFID(radio frequency identification), 바코드(Barcode), 큐알코드(QRcode), 전자키, 지문인식, 동공인식, 음성인식, 비밀번호, 패턴인식 및 NFC(Near Field Communication) 중 적어도 하나의 기술을 이용하여 구현하는 것을 특징으로 하는 운동 기구.
11. 운동부의 움직임을 감지하여 운동량을 계산하고, 상기 계산된 운동량 정보를 외부 장치에 전송하는 운동기기; 및
    상기 운동기기로부터 상기 운동량 정보 및 상기 운동기기에 대한 정보를 수신하여 디스플레이 상에 표시하는 상기 외부 장치;를 포함하고,
    상기 운동부는,
    복수의 추를 포함하고,
    상기 운동기기는,
    상기 복수의 추 중 적어도 두 개의 추 사이의 거리를 측정하는 거리 센서를 포함하여, 상기 운동부의 움직임에 따라 상기 거리에 변화가 발생하면, 상기 발생된 거리 변화에 기초하여 사용자의 운동량을 계산하는 것을 특징으로 하는 운동량 측정 시스템.
12. 제11항에 있어서,
    상기 외부 장치는 상기 수신된 운동량 정보를 분석하여 상기 디스플레이 상에 표시하고,
    상기 외부 장치는,
    사용자 단말 장치 또는 서버인 것을 특징으로 하는 운동량 측정 시스템.
    
    
    

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