KR101648044B1 - 스쿼트 트레이닝 시스템 - Google Patents

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KR101648044B1
KR101648044B1 KR1020150028135A KR20150028135A KR101648044B1 KR 101648044 B1 KR101648044 B1 KR 101648044B1 KR 1020150028135 A KR1020150028135 A KR 1020150028135A KR 20150028135 A KR20150028135 A KR 20150028135A KR 101648044 B1 KR101648044 B1 KR 101648044B1
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squat
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exercise
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KR1020150028135A
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김지원
정병호
김범신
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남부대학교산학협력단
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Abstract

본 발명은 스쿼트 트레이닝 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스쿼트 운동시 양 발바닥의 힘의 분배가 균일하게 형성되었는지를 확인하여 올바른 스퀘트 운동을 시행할 수 있도록 하는 스쿼트 트레이닝 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 스쿼트 트레이닝 시스템은, 대상자의 발바닥을 지지하는 발바닥 안착부가 구비되고, 상기 박바닥 안착부에 안착되는 발바닥에 의해 눌러진 힘의 분배가 균일하게 형성되는지 확인하는 플레이트; 상기 플레이트 상에서 상 방향으로 다수 개가 돌출 형성되어 대상자가 앉은 자세에서 무릎 위치를 감지하고, 엉덩 관절의 위치를 감지하는 자세 감지부; 상기 플레이트에 마련되어 있으며, 상기 발바닥 안착부를 통해 입력되는 체중 분포 상태 신호를 기반으로 하여 힘의 분포, 힘의 이동 궤적, 속도 및 체중심의 이동 정도를 분석하고, 분석결과를 제공하는 컨트롤러; 상기 자세 감지부에서 상방향으로 연장형성되는 안전바와, 상기 안전바의 최상부에 수평방향으로 탈착 가능하게 배치되고 복수의 기울기 감지센서들이 일정 간격으로 마련되어 있으며 바형태를 이루면서 대상자의 체간과 어깨 사이의 기울기 정도를 확인하는 상체 기울기 감지부; 상기 컨트롤러에 연결되어 상기 플레이트와 자세 감지부와 컨트롤러와 상체 기울기 감지부에서 확인되는 대상자의 움직임 정보를 그림 또는 문자로 출력하는 모니터부; 및 상기 플레이트 상부에 탈부착 가능하도록 마련되어 있으며, 스쿼트 운동시 앉은 자세시 둔부 하부에 위치하는 좌석부;를 포함한다.

Description

스쿼트 트레이닝 시스템{TRAINING SYSTEM OF SQUAT EXERCISE}
본 발명은 스쿼트 트레이닝 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스쿼트 운동시 양 발바닥의 힘의 분배가 균일하게 형성되었는지를 확인하여 올바른 스퀘트 운동을 시행할 수 있도록 하는 스쿼트 트레이닝 시스템에 관한 것이다.
최근 소득수준의 향상 및 외모에 대한 관심이 증가하면서 꾸준한 운동을 통해 몸매를 관리하고자 하는 인구가 증가하고 있으며 몸매가 드러나는 옷을 착용하거나 각선미를 뽐내기 위해 헬스나 그 외 운동시설에서 많은 시간을 투자하는 실정이다.
웨이트 트레이닝에 있어서 운동효과가 가장 좋고, 전세계인들이 가장 많이 하는 운동은 벤치프레스(Bench press), 데드리프트(Dead lift), 스쿼트 (Squat)이며 이는 헬스 3대 운동이다.
다양한 신체부위 중에서 특히, 힙라인과 다리라인을 살리기 위해 스쿼트 운동이 많이 실시되는데 외국에서는 ‘shut up and squat'라는 유행어가 번질 정도로 스쿼트는 전세계인들에게 사랑을 받는 운동이며 ‘king of exercise' 로 불릴 정도이다.
스쿼트 운동이란 허벅지가 무릎과 수평이 될 때 까지 앉았다 섰다 하는 동작으로 헬스장 뿐만 아니라 요가학원, 필라테스학원, 스포츠 병원, 재활병원 등에서 하체운동을 위한 기본 운동으로 수행된다.
스쿼트 운동은 각선미 보정 및 근력강화에 효과가 뛰어나지만 신체부상을 입을 가능성이 높은 고강도 운동이므로 반드시 올바른 자세와 부상에 대한 대비가 이루어진 상태에서 운동에 임해야 한다.
올바른 스쿼트 자세는 무릎이 두 번째 발끝 앞으로 나오지 않게 주의하면서 무릎과 허벅지의 선이 수직을 이룰 때까지 앉는 것이지만 스쿼트 운동의 실시동안 변형된 무릎과 골반의 움직임과 바르지 못한 스쿼트 자세는 요통 및 무릎통증을 유발할 수 있다.
따라서 스쿼트 운동 시 올바른 자세는 매우 중요한 요소이며 최근 스쿼트는 운동 뿐만 아니라 올바르지 못한 하체의 움직임과 전반적인 자세를 평가할 수 있는 의학적 테스트 방법으로도 사용되고 있는 실정이다.
시중에 출시된 스쿼트운동을 위한 기구들은 단순히 신체에 하중을 높이기 위한 웨이트와 본체로 구성되어 있으므로 신체의 정렬 및 운동 분석을 확인하거나 올바른 움직임을 위한 피드백을 주기에는 한계가 있다.
스쿼트 운동 시 움직임을 분석할 수 있는 툴(FMS KIT)은 치료사의 눈으로만 확인을 하기 때문에 객관적이지 못하며 치료사의 개인적 역량에 의존하는 등의 일관성에 대한 문제점이 있으며 개인 트레이닝 시 비용 부담이 많이 발생 한다는 단점이 있다.
스쿼트 운동 시 다리의 정렬이 바르지 못하면 무릎관절에 부하가 증가되어 무릎부의 부상을 야기시키며, 체중의 중심이 앞으로 기울게 된다면 허리의 부상을 높이게 되므로 신체 손상을 막기 위해 스쿼트 운동 시 올바른 신체의 정렬은 중요하다.
따라서 스쿼트운동 시 부상 방지와 올바른 신체의 정렬을 위해 잘못된 움직임에 의한 부하가 과중되면 무릎의 부상과 허리의 부상이 발생되기 때문에 스쿼트 운동 시 정확한 자세의 측정이 요구되는 실정이다.
특허문헌 등록특허 10-1418873
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명에 따른 스쿼트 트레이닝 시스템은, 스쿼트 운동 시 움직임을 정확하게 측정 및 분석하여 모니터를 통해 확인할 수 있는 스쿼트 트레이닝 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명에 따른 스쿼트 트레이닝 시스템은, 스쿼트 운동 시 신체 손상을 막기 위해 스쿼트 운동 시 올바른 신체의 정렬을 유지한 채로 스쿼트 운동을 시행할 수 있는 스쿼트 트레이닝 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명에 따른 스쿼트 트레이닝 시스템은, 사용자가 오동작에 대한 정확한 인지와 행동수정을 통해 스스로 자세교정을 수행할 수 있도록 하는 스쿼트 트레이닝 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명에 따른 스쿼트 트레이닝 시스템은, 대상자의 발바닥을 지지하는 발바닥 안착부가 구비되고, 상기 박바닥 안착부에 안착되는 발바닥에 의해 눌러진 힘의 분배가 균일하게 형성되는지 확인하는 플레이트; 상기 플레이트 상에서 상 방향으로 다수 개가 돌출 형성되어 대상자가 앉은 자세에서 무릎 위치를 감지하고, 엉덩 관절의 위치를 감지하는 자세 감지부; 상기 플레이트에 마련되어 있으며, 상기 발바닥 안착부를 통해 입력되는 체중 분포 상태 신호를 기반으로 하여 힘의 분포, 힘의 이동 궤적, 속도 및 체중심의 이동 정도를 분석하고, 분석결과를 제공하는 컨트롤러; 상기 자세 감지부에서 상방향으로 연장형성되는 안전바와, 상기 안전바의 최상부에 수평방향으로 탈착 가능하게 배치되고 복수의 기울기 감지센서들이 일정 간격으로 마련되어 있으며 바형태를 이루면서 대상자의 체간과 어깨 사이의 기울기 정도를 확인하는 상체 기울기 감지부; 상기 컨트롤러에 연결되어 상기 플레이트와 자세 감지부와 컨트롤러와 상체 기울기 감지부에서 확인되는 대상자의 움직임 정보를 그림 또는 문자로 출력하는 모니터부; 및 상기 플레이트 상부에 탈부착 가능하도록 마련되어 있으며, 스쿼트 운동시 앉은 자세시 둔부 하부에 위치하는 좌석부;를 포함한다.
상기 안전바의 최상부에는, 상기 상체 기울기 감지부가 거치 또는 안전바에서 이탈될 수 있도록 'Y' 형태로 형성되는 거치편이 구비되고, 상기 상체 기울기 감지부의 내부에는, 상체 기울기 감지부의 무게를 증가시킬 수 있는 하중금속이 교체가능하도록 수용 또는 인출 될 수 있도록 하는 무게변경홀이 포함된다.
대상자의 발바닥을 지지하면서 발바닥에 의해 눌러진 힘의 분배가 균일하게 형성되는지 확인하는 플레이트; 상기 플레이트 상에 상 방향으로 돌출 형성되어 대상자가 앉은 자세에서 무릎 위치를 감지하고, 엉덩 관절의 위치를 감지하는 자세 감지부; 상기 플레이트에 마련되어 있으며, 상기 발바닥 안착부를 통해 입력되는 체중 분포 상태 신호를 기반으로 하여 힘의 분포, 힘의 이동 궤적, 속도 및 체중심의 이동 정도를 분석하고, 분석결과를 제공하는 컨트롤러; 복수의 기울기 감지센서들이 일정 간격으로 마련되어 있는 바형태를 이루며, 스쿼트 운동시 세모근 또는 빗장뼈에 얹어져 스쿼트 운동 중 상체의 기울기를 감지하여 상기 컨트롤러로 송출하는 상체 기울기 감지부; 및 상기 컨트롤러에 연결되어 상기 플레이트와 자세 감지부와 컨트롤러와 상체 기울기 감지부에서 확인되는 대상자의 움직임 정보를 그림 또는 문자로 출력하는 모니터부;를 포함한다.
상기 플레이트의 상부에는, 상기 플레이트 상부에 탈부착 가능하도록 마련되어 있으며, 스쿼트 운동시 앉은 자세시 둔부 하부에 위치하는 좌석부가 구비된다.
상기 컨트롤러가, 상기 기준 자세 스캐닝 신호 및 기준 체중 분포 상태 신호를 저장하고 있으며, 사용자의 운동시 획득한 사용자의 자세 스캐닝 신호 및 체중 분포 상태 신호를 식별정보에 매칭시켜 저장하고 있는 저장부를 포함하며, 상기 컨트롤러가, 사용자의 운동시 사용자의 자세 스캐닝 신호 및 체중 분포 상태 신호를 획득하여 식별정보에 매칭시켜 상기 저장부에 저장시킨다.
상기 자세 감지부는, 대상자의 무릎 위치나 엉덩 관절의 위치를 감지하여 스쿼트 운동 중 무릎부 또는 엉덩 관절의 위치를 스캐닝하여 신호를 출력하며, 상기 자세 감지부는, 포토다이오드, 포토트랜지스터, 이미지 센서, 광도전소자, 고체 이미지센서, 적외선 센서, 초음파 센서, 컬러 센서 중 선택된 어느 하나의 센서인 것이 바람직하다.
상기 컨트롤러는, 체중 분포 상태 신호를 기반으로 하여 힘의 분포, 힘의 이동 궤적, 속도 및 체중심의 이동 정도를 분석하고, 분석결과를 제공하는 체중분포상태 감지센서를 포함하고, 상기 체중분포상태 감지센서는, 스트레인 게이지, 로드셀, 압전소자, 가압도전시트, 가압폴리머, PP(감압다이오드), 다이어드램, 부르통관, 벨로즈, 자동트랜스, 토션바, 수정식 압력센서 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
상기 컨트롤러는, 상기 체중 분포 상태 신호를 기반으로 하여 힘의 분포, 힘의 이동 궤적, 속도 및 체중심의 이동 정도를 분석한 결과, 체중 분포 상태가 비정상적으로 이루어진 경우 알람발생 제어신호를 유선 또는 무선방식으로 전송하며, 상기 오동작 알림부는, 상기 컨트롤러와 유선 또는 무선방식으로 연결되어 있으며 상기 컨트롤러의 알람발생 제어신호에 응하여 오동작 상태 정보를 출력하며, 상기 오동작 알림부는, 상기 오동작 상태 정보를 화면상으로 출력하는 출력부와, 상기 오동작 상태 정보를 알람신호로 출력하는 알람부와, 상기 오동작 상태 정보를 진동신호로 출력하는 진동부로 이루어진다
상기 출력부는, PC, 노트북 PC, 스마트폰 또는 태블릿 중 하나인 것이 바람직하다.
상기 플레이트 하부에 플레이트 기울기를 조절할 수 있는 플레이트 기울기 조절수단이 더 마련되어 있으며, 상기 플레이트 기울기 조절수단은 수동 조절 수단 또는 엑추에이터로 이루어진 자동 조절 수단인 것이 바람직하다.
운동 주변의 온도를 측정하는 온도센서와, 운동 주변의 습도를 측정하는 습도센서를 더 포함하며, 상기 컨트롤러는 운동회수 및 운동시간을 수집하여 사용자의 식별정보에 연결시켜 저장, 관리하며, 상기 온도센서 및 습도센서를 통해 수집된 온도 및 습도를 상기 운동회수 및 운동시간 저장시 함께 저장시켜 관리한다.
본 발명에 따른 스쿼트 트레이닝 시스템은, 스쿼트 운동 시 움직임을 정확하게 측정 및 분석하여 모니터를 통해 확인할 수 있기 때문에 개인 트레이너 미사용에 따른 비용을 절감할 수 있는 경제적 효과가 있다.
본 발명에 따른 스쿼트 트레이닝 시스템은, 스쿼트 운동 시 신체 손상을 막기 위해 스쿼트 운동 시 올바른 신체의 정렬을 유지한 채로 스쿼트 운동을 시행할 수 있기 때문에 스쿼트 운동 중에 부상을 당하는 것을 방지할 수 있는 안전상의 효과가 있다.
본 발명에 따른 스쿼트 트레이닝 시스템은, 사용자가 오동작에 대한 정확한 인지와 행동수정을 통해 스스로 자세교정을 수행할 수 있기 때문에 올바른 스쿼트 운동을 시행할 수 있는 기술적 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 스쿼트 트레이닝 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 따른 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 스쿼트 트레이닝 시스템의 다른 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명이 채용된 스쿼트 운동기기의 일예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명이 적용된 체중 분포 검출부의 압력센서 포지셔닝 상태를 설명하기 위한 도면이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시 예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
이하의 상세한 설명에서는, 일 예로 스쿼트 운동시 양 발바닥의 힘의 분배가 균일하게 형성되었는지를 확인하여 올바른 스퀘트 운동을 시행할 수 있도록 하는 스쿼트 트레이닝 시스템 [특히, 상체 기울기 감지부]의 기술적 구성을 동일하게 적용할 수 있음은 물론이라 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 스쿼트 트레이닝 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 따른 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2를 살펴보면, 본 발명에 따른 스쿼트 트레이닝 시스템은, 대상자의 발바닥 힘의 분배를 측정하는 플레이트(180)와, 상기 플레이트(180) 상에 형성되어 대상자의 자세를 감지하는 자세 감지부(120)와, 상기 플레이트(180) 상에 형성되는 발바닥 안착부(185)에 눌려지는 체중심의 이동정보를 확인하는 컨트롤러(130)와, 대상자의 어깨 기울기를 감지하는 상체 기울기 감지부(140)와, 상기의 구성에 대한 정보를 출력하는 모니터부(139)와, 상기 플레이트(180)의 상면에 탈착 가능하게 배치되는 좌석부(150)를 포함한다.
상기 플레이트(180)는, 대상자의 발바닥을 지지하는 발바닥 안착부(185)가 구비되고, 상기 발바닥 안착부(185)에 안착되는 발바닥에 의해 눌러진 힘의 분배가 균일하게 형성되는지 확인하는 역할을 수행하게 된다.
그리고, 상기 자세 감지부(120)는, 상기 플레이트(180) 상에서 상 방향으로 다수 개가 돌출 형성되어 대상자가 앉은 자세에서 무릎 위치를 감지하고, 엉덩 관절의 위치를 감지하는 역할을 수행하게 된다.
더불어, 상기 컨트롤러(130)는, 상기 플레이트(180)에 마련되어 있으며, 상기 발바닥 안착부(185)를 통해 입력되는 체중 분포 상태 신호를 기반으로 하여 힘의 분포, 힘의 이동 궤적, 속도 및 체중심의 이동 정도를 분석하고, 분석결과를 제공하는 역할을 수행하게 된다.
상기 상체 기울기 감지부(140)는, 상기 자세 감지부(120)에서 상방향으로 연장형성되는 안전바(142)와, 상기 안전바(142)의 최상부에 수평방향으로 탈착 가능하게 배치되고 복수의 기울기 감지센서(141)들이 일정 간격으로 마련되어 있으며 바형태를 이루면서 대상자의 체간과 어깨 사이의 기울기 정도를 확인하는 역할을 수행하게 된다.
상기 모니터부(139)는, 상기 컨트롤러(130)에 연결되어 상기 플레이트(180)와 자세 감지부(120)와 컨트롤러(130)와 상체 기울기 감지부(140)에서 확인되는 대상자의 움직임 정보를 그림 또는 문자로 출력하는 역할을 수행하게 된다.
상기 좌석부(150)는, 상기 플레이트(180) 상부에 탈부착 가능하도록 마련되어 있으며, 스쿼트 운동시 앉은 자세시 둔부 하부에 위치하면서 대상자의 엉덩이를 지지할 수 있도록 하는 역할을 수행하게 된다.
한편, 상기 안전바(142)의 최상부에는, 상기 상체 기울기 감지부(140)가 상기 안전바(142)의 상부에 거치 또는 이탈될 수 있도록 'Y' 형태로 형성되는 거치편(144)이 구비되고, 상기 상체 기울기 감지부(140)의 내부에는, 상체 기울기 감지부(140)의 무게를 증가시킬 수 있는 하중금속(146)이 교체가능하도록 수용 또는 인출 될 수 있도록 하는 무게변경홀(148)이 포함될 수 있다.
즉, 상기 무게변경홀(148)을 통해 다양한 무게를 갖는 상기 하중금속(146)을 대상자가 원하는 무게로 수용 또는 교체하여 사용할 수 있게 되는 것이다.
한편, 상기 좌석부(150)는 스쿼트 운동 시 앉을 때와 일어설 때 알맞은 골반 각도를 계산, 예측하여 그 위치를 결정하여 사용할 수 있게 된다.
여기서, 상기 상체 기울기 감지부(140)는, 대상자가 상기 상체 기울기 감지부(140)를 양 손으로 들어올린 상태에서 운동을 할경우 상기 거치편(144)에서 이탈시켜 사용하게 된다.
반대로, 상기 상체 기울기 감지부(140)는, 대상자가 미사용시 대상자의 머리위 상부의 상기 거치편(144)에 거치된 채로 대상자의 체간과 어깨 사이의 기울기를 확인하여 그 확인된 정보를 상기 모니터부(139)를 통해 문자와 문양을 통해 확인할 수 있도록 하게 된다.
더불어, 대상자가 상기 상체 기울기 감지부(140)를 양손으로 들어올리면서 운동을 진행할 경우, 대상자가 원하는 무게의 하중금속(146)을 상기 무게변경홀(148)에 진입시켜, 대상자가 원하는 무게로 운동을 진행할 수 있도록 할 수 있다.
특히, 상기 좌석부(150)는 대상자가 스쿼트 운동 시 앉을 때와 일어서는 동작을 반복하다가 대상자가 앉는 자세를 취할 경우 상기 좌석부(150)에 대상자의 엉덩이가 지지될 수 있도록 할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 스쿼트 트레이닝 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명이 채용된 스쿼트 운동기기의 일예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명이 적용된 체중 분포 검출부의 압력센서 포지셔닝 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하여, 도 3 내지 도 5를 살펴보면, 스쿼트 트레이닝 시스템은, 대상자의 발바닥을 지지하는 발바닥 안착부(185)가 구비되고, 상기 발바닥 안착부(185)에 안착되는 발바닥에 의해 눌러진 힘의 분배가 균일하게 형성되는지 확인하는 플레이트(180)를 포함한다.
그리고, 상기 플레이트(180) 상에 상 방향으로 돌출 형성되어 대상자가 앉은 자세에서 무릎 위치를 감지하고, 엉덩 관절의 위치를 감지하는 자세 감지부(120)를 포함한다.
또한, 상기 플레이트(180)에 마련되어 있으며, 상기 발바닥 안착부(185)를 통해 입력되는 체중 분포 상태 신호를 기반으로 하여 힘의 분포, 힘의 이동 궤적, 속도 및 체중심의 이동 정도를 분석하고, 분석결과를 제공하는 컨트롤러(130)를 포함한다.
더불어, 복수의 기울기 감지센서(141)들이 일정 간격으로 마련되어 있는 바형태를 이루며, 스쿼트 운동시 세모근 또는 빗장뼈에 얹어져 스쿼트 운동 중 상체의 기울기를 감지하여 상기 컨트롤러(130)로 송출하는 상체 기울기 감지부(140)를 포함한다.
그리고, 상기 컨트롤러에 연결되어 상기 플레이트와 자세 감지부(120)와 컨트롤러(130)와 상체 기울기 감지부(140)에서 확인되는 대상자의 움직임 정보를 그림 또는 문자로 출력하는 모니터부(139)를 포함한다.
즉, 본 발명의 스쿼트 트레이닝 시스템에서는, 복수개의 체중분포상태 감지센서(110)가 구비되어 있으며, 스쿼트 운동시 발바닥에 의해 눌러진 힘들을 지속적으로 감지하여 체중 분포 상태 신호를 출력하는 발바닥 안착부(185)가 마련되어 있는 플레이트(180)와, 상기 플레이트(180) 상단면에 일정 간격으로 설치되어 있으며, 일정 시간 동안 유지되는 사용자의 앉은 자세를 스캐닝하여 출력하는 복수의 자세 감지부(120)들과, 플레이트(180) 일측에 마련되어 있으며, 발바닥 안착부(185)를 통해 입력되는 체중분포상태 신호를 기반으로 하여 힘의 분포, 힘의 이동 궤적, 속도 및 체중심의 이동 정도를 분석하고, 분석결과를 제공하는 컨트롤러(130)와, 스쿼트 운동시 세모근 또는 빗장뼈에 얹어져 스쿼트 운동 중 상체의 기울기를 감지하여 컨트롤러(130)로 송출하는 상체 기울기 감지부(140)를 포함하게 된다.
그리고, 대상자는 상기 플레이트(180)의 상면에는, 상기 플레이트(180) 상부에 탈부착 가능하도록 마련되어 있으며, 스쿼트 운동시 앉은 자세시 둔부 하부에 위치하는 좌석부(150)를 구비하게 된다.
여기서, 상기 컨트롤러(130)는, 체중 분포 상태 신호를 기반으로 하여 힘의 분포, 힘의 이동 궤적, 속도 및 체중심의 이동 정도를 분석하고, 분석결과를 제공하는 체중분포상태 감지센서(110)를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 체중분포상태 감지센서(110)는, 스트레인 게이지, 로드셀, 압전소자, 가압도전시트, 가압폴리머, PP(감압다이오드), 다이어드램, 부르통관, 벨로즈, 자동트랜스, 토션바, 및 수정식 압력센서 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
상기 체중분포상태 감지센서(110)는 도 4에 도시된 바와 같이 발바닥 안착부(도 2의 185)에 복수개가 마련되며, 복수개의 감지센서들이 스트레인 게이지, 로드셀, 압전소자, 가압도전시트, 가압폴리머, PP(감압다이오드), 다이어드램, 부르통관, 벨로즈, 자동트랜스, 토션바, 수정식 압력센서, 기타 압력 또는 힘검출과 관련된 센서 중 어느 하나의 센서로 이루어지는 것이 바람직하다.
자세 감지부(120)는 사용자의 무릎 위치나 엉덩 관절의 위치를 감지하여 스쿼트 운동 중 무릎부 또는 엉덩 관절의 위치를 스캐닝하여 신호를 출력하며, 자세 감지부(120)는 포토다이오드, 포토트랜지스터, 이미지 센서, 광도전소자, 고체 이미지센서, 적외선 센서, 초음파 센서, 및 컬러 센서 중 선택된 어느 하나의 센서로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 컨트롤러(130)는 체중 분포 상태 신호를 기반으로 하여 힘의 분포, 힘의 이동 궤적, 속도 및 체중심의 이동 정도를 분석한 결과, 체중 분포 상태가 비정상적으로 이루어진 경우 알람발생 제어신호를 유선 또는 무선방식으로 전송하며, 오동작 알림부(133)는 컨트롤러(130)와 유선 또는 무선방식으로 연결되어 있으며 컨트롤러(130)의 알람발생 제어신호에 응하여 오동작 상태 정보를 출력하며, 오동작 알림부(133)는 오동작 상태 정보를 화면상으로 출력하는 출력부(133a)와, 오동작 상태 정보를 알람신호로 출력하는 알람부(133b)와, 오동작 상태 정보를 진동신호로 출력하는 진동부(133c)로 이루어진다.
여기서 상기 알림부(133)는 상기 모니터부(139) 내에 연결구비될 수 있다.
한편, 출력부(133a)는 PC, 노트북 PC, 스마트폰 또는 태블릿 등 외부기기로 구현할 수도 있다.
상기 컨트롤러(130)가 기준 자세 스캐닝 신호 및 기준 체중 분포 상태 신호를 저장하고 있으며, 사용자의 운동시 획득한 사용자의 자세 스캐닝 신호 및 체중 분포 상태 신호를 식별정보에 매칭시켜 저장하고 있는 저장부(131)와, 사용자의 운동시 사용자의 자세 스캐닝 신호 및 체중 분포 상태 신호를 획득하여 식별정보에 매칭시켜 저장부(131)에 저장시켜 관리하는 제어부(132)로 구성된다.
상기 상체 기울기 감지부(140)는 바형태를 이루며, 도면상으로는 하나의 기울기 감지센서(141)가 구비되어 있으나, 복수개의 기울기 감지센서(141)들이 바에 일정 간격으로 이격된 상태로 설치 및 마련된다.
상기 좌석부(150)는 스쿼트 운동 시 앉을 때와 일어설 때 알맞은 골반 각도를 계산, 예측하여 그 위치가 결정된다.
상기 플레이트(180) 하부에 플레이트 기울기를 조절할 수 있는 플레이트 기울기 조절수단(190)이 더 마련되어 있으며, 플레이트 기울기 조절수단(190)은 수동으로 기울기를 조절할 수 있는 조절 수단 또는 액츄에이터 등과 같이 기울기를 자동으로 조절할 있는 조절수단으로 이루어진다.
본 발명에 따른 스쿼트 트레이닝 시스템은 운동 주변의 온도를 측정하는 온도센서(160)와, 운동 주변의 습도를 측정하는 습도센서(170)를 더 포함하고 있으며, 컨트롤러(130)는 운동회수 및 운동시간을 수집하여 사용자의 식별정보에 연결시켜 저장, 관리하며, 온도센서(160) 및 습도센서(170)를 통해 수집된 온도 및 습도를 운동회수 및 운동시간 저장시 함께 저장시켜 관리한다.
본 발명에 따른 스쿼트 트레이닝 시스템은 외부의 비접촉식 센서뿐만 아니라 근전도측정, 적외선 체온측정, 체지방측정, 칼로리 소모량 측정 등 기타 생체신호를 접촉을 통해 검출할 수 있는 센서들을 더 구비하고 있으며, 이러한 센서들을 통해 검출한 근전도측정, 적외선 체온측정, 체지방측정, 칼로리 소모량 측정 등 기타 생체신호는 컨트롤러(130)에 의해 수집되어 저장부(131)에 저장되어 관리되며, 사용자의 운동 관리에 활용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 스쿼트 트레이닝 시스템은 모션 에스티메이션(motion estimation) 수단을 더 구비하고 있으며, 모션 에스티메이션 수단은 사용자의 스쿼트 운동상태를 영상으로 촬영하여 컨트롤러(130)로 제공하고, 컨트롤러(130)는 스쿼트 운동 촬영 영상을 제공받아 잘못된 스쿼트 동작을 트래킹하여, 그 분석 결과를 제공한다. 이때 스쿼트 운동 촬영 영상은 잘못된 스쿼트 동작을 트래킹 할 수 있도록 관절의 처리단위 블록이 시간상 전후 프레임에서 어느 위치로 움직였는지의 여부를 추정한다.
이러한 구성을 통하여, 스쿼트 운동 시 움직임을 정확하게 측정 및 분석하여 모니터를 통해 확인할 수 있기 때문에 개인 트레이너 미사용에 따른 비용을 절감할 수 있는 경제적 효과를 얻을 수 있게 된다.
그리고, 스쿼트 운동 시 신체 손상을 막기 위해 스쿼트 운동 시 올바른 신체의 정렬을 유지한 채로 스쿼트 운동을 시행할 수 있기 때문에 스쿼트 운동 중에 부상을 당하는 것을 방지할 수 있는 안전상의 효과를 얻을 수 있게 된다.
더불어, 사용자가 오동작에 대한 정확한 인지와 행동수정을 통해 스스로 자세교정을 수행할 수 있기 때문에 올바른 스쿼트 운동을 시행할 수 있는 기술적 효과를 얻일 수 있게 된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
110 : 체중분포상태 감지센서 120 : 자세 감지부
130 : 컨트롤러 131 : 저장부
132 : 제어부 133 : 오동작 알림부
133a : 출력부 133b : 알람부
133c : 진동부 139 : 모니터부
140 : 상체 기울기 감지부
141 : 기울기 감지센서 142 : 안전바
144 : 거치편 148 : 무게변경홀
150 : 좌석부
160 : 온도센서 170 : 습도센서
180 : 플레이트(발판) 185 : 발바닥 안착부
190 : 플레이트 기울기 조절수단

Claims (11)

  1. 대상자의 모든 체중을 직접 받도록 상기 대상자의 발바닥을 지지하는 발바닥 안착부가 구비되고, 상기 발바닥 안착부에 안착되는 상기 발바닥에 의해 눌러진 힘의 분배가 균일하게 형성되는지 확인하는 플레이트;
    상기 플레이트의 측부에서 상기 플레이트에 고정되며 상기 플레이트로부터 상 방향으로 다수 개가 돌출 형성되어 상기 플레이트 상에 상기 대상자가 앉은 자세에서 무릎 위치를 감지하고, 엉덩 관절의 위치를 감지하는 자세 감지부;
    상기 발바닥 안착부를 통해 입력되는 체중 분포 상태 신호를 기반으로 하여 힘의 분포, 힘의 이동 궤적, 속도 및 체중심의 이동 정도를 분석하고, 분석결과를 제공하는 컨트롤러;
    상기 자세 감지부에서 상방향으로 연장형성되는 안전바와, 상기 안전바의 최상부에 수평방향으로 탈착 가능하게 배치되고 복수의 기울기 감지센서들이 일정 간격으로 마련되어 있으며 바형태를 이루면서 상기 플레이트 상에서 스쿼트 운동의 수행 전에 그리고 상기 스쿼트 운동의 수행 동안에 상기 대상자의 체간과 어깨 사이의 기울기 정도를 확인하는 상체 기울기 감지부;
    상기 컨트롤러에 연결되어 상기 플레이트와 상기 자세 감지부와 상기 컨트롤러와 상기 상체 기울기 감지부에서 확인되는 상기 대상자의 움직임 정보를 그림 또는 문자로 출력하는 모니터부; 및
    상기 플레이트 상부에 탈부착 가능하도록 마련되어 있으며, 상기 스쿼트 운동시 앉은 자세시 둔부 하부에 위치하는 좌석부;를 포함하는 스쿼트 트레이닝 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 안전바의 최상부에는,
    상기 상체 기울기 감지부가 거치 또는 안전바에서 이탈될 수 있도록 'Y' 형태로 형성되는 거치편이 구비되고,
    상기 상체 기울기 감지부의 내부에는,
    상체 기울기 감지부의 무게를 증가시킬 수 있는 하중금속이 교체가능하도록 수용 또는 인출 될 수 있도록 하는 무게변경홀이 포함되는 스쿼트 트레이닝 시스템.
  3. 대상자의 전체 하중을 받아서 스쿼트 운동의 수행 동안에 발바닥에 의해 눌러진 힘들을 지속적으로 감지하여 체중 분포 상태 신호를 출력하는 발바닥 안착부가 마련되는 플레이트;
    상기 플레이트의 측부에서 상기 플레이트에 고정되며 상기 플레이트로부터 상 방향으로 돌출 형성되어 상기 플레이트 상에 상기 대상자가 앉은 자세에서 무릎 위치를 감지하고, 엉덩 관절의 위치를 감지하는 자세 감지부;
    상기 발바닥 안착부를 통해 입력되는 상기 체중 분포 상태 신호를 기반으로 하여 힘의 분포, 힘의 이동 궤적, 속도 및 체중심의 이동 정도를 분석하고, 분석결과를 제공하는 컨트롤러;
    복수의 기울기 감지센서들이 일정 간격으로 마련되어 있는 바형태를 이루며, 상기 스쿼트 운동의 수행 전에 상기 자세 감지부 상에 안착되고 상기 스쿼트 운동의 수행 동안에 상기 대상자의 세모근 또는 빗장뼈에 얹어져 스쿼트 운동의 수행 전에 그리고 상기 스쿼트 운동의 수행 동안에 상기 대상자의 상체의 기울기를 감지하여 상기 컨트롤러로 송출하는 상체 기울기 감지부; 및
    상기 컨트롤러에 연결되어 상기 플레이트와 상기 자세 감지부와 상기 컨트롤러와 상기 상체 기울기 감지부에서 확인되는 상기 대상자의 움직임 정보를 그림 또는 문자로 출력하는 모니터부;를 포함하는 스쿼트 트레이닝 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 플레이트의 상부에는,
    상기 플레이트 상부에 탈부착 가능하도록 마련되어 있으며, 스쿼트 운동시 앉은 자세시 둔부 하부에 위치하는 좌석부가 구비되는 것을 특징으로 하는 스쿼트 트레이닝 시스템.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 컨트롤러가, 상기 기준 자세 스캐닝 신호 및 기준 체중 분포 상태 신호를 저장하고 있으며, 사용자의 운동시 획득한 사용자의 자세 스캐닝 신호 및 체중 분포 상태 신호를 식별정보에 매칭시켜 저장하고 있는 저장부를 포함하며,
    상기 컨트롤러가, 사용자의 운동시 사용자의 자세 스캐닝 신호 및 체중 분포 상태 신호를 획득하여 식별정보에 매칭시켜 상기 저장부에 저장시키는 것을 특징으로 하는 스쿼트 트레이닝 시스템.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 자세 감지부는, 대상자의 무릎 위치나 엉덩 관절의 위치를 감지하여 스쿼트 운동 중 무릎부 또는 엉덩 관절의 위치를 스캐닝하여 신호를 출력하며,
    상기 자세 감지부는, 포토다이오드, 포토트랜지스터, 이미지 센서, 광도전소자, 고체 이미지센서, 적외선 센서, 초음파 센서, 및 컬러 센서 중 선택된 어느 하나의 센서인 것을 특징으로 하는 스쿼트 트레이닝 시스템.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    체중 분포 상태 신호를 기반으로 하여 힘의 분포, 힘의 이동 궤적, 속도 및 체중심의 이동 정도를 분석하고, 분석결과를 제공하는 체중분포상태 감지센서를 포함하고,
    상기 체중분포상태 감지센서는,
    스트레인 게이지, 로드셀, 압전소자, 가압도전시트, 가압폴리머, PP(감압다이오드), 다이어드램, 부르통관, 벨로즈, 자동트랜스, 토션바, 및 수정식 압력센서 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는스쿼트 트레이닝 시스템.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 체중 분포 상태 신호를 기반으로 하여 힘의 분포, 힘의 이동 궤적, 속도 및 체중심의 이동 정도를 분석한 결과, 체중 분포 상태가 비정상적으로 이루어진 경우 알람발생 제어신호를 유선 또는 무선방식으로 전송하며,
    상기 오동작 알림부는, 상기 컨트롤러와 유선 또는 무선방식으로 연결되어 있으며 상기 컨트롤러의 알람발생 제어신호에 응하여 오동작 상태 정보를 출력하며,
    상기 오동작 알림부는, 상기 오동작 상태 정보를 화면상으로 출력하는 출력부와, 상기 오동작 상태 정보를 알람신호로 출력하는 알람부와, 상기 오동작 상태 정보를 진동신호로 출력하는 진동부로 이루어진 것을 특징으로 하는 스쿼트 트레이닝 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 출력부는, PC, 노트북 PC, 스마트폰 또는 태블릿인 것을 특징으로 하는 스쿼트 운동 트레이닝 시스템.
  10. 제 3 항에 있어서,
    상기 플레이트 하부에 플레이트 기울기를 조절할 수 있는 플레이트 기울기 조절수단이 더 마련되어 있으며,
    상기 플레이트 기울기 조절수단은 수동 조절 수단 또는 엑추에이터로 이루어진 자동 조절 수단인 것을 특징으로 하는 스쿼트 트레이닝 시스템.
  11. 제 3 항에 있어서,
    운동 주변의 온도를 측정하는 온도센서와,
    운동 주변의 습도를 측정하는 습도센서를 더 포함하며,
    상기 컨트롤러는 운동회수 및 운동시간을 수집하여 사용자의 식별정보에 연결시켜 저장, 관리하며, 상기 온도센서 및 습도센서를 통해 수집된 온도 및 습도를 상기 운동회수 및 운동시간 저장시 함께 저장시켜 관리하는 것을 특징으로 하는 스쿼트 트레이닝 시스템.
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