KR101675632B1 - 피트니스 시스템 - Google Patents

Abstract

피트니스 시스템이 제공된다. 피트니스 시스템은, 중량체의 이동을 보조하는 엑추에이터; 상기 중량체의 이동 속도 및 이동 가속도 중 적어도 하나에 기초하여 상기 엑추에이터를 동작시킴으로써, 운동을 보조하는 제어부;를 포함함으로써, 운동을 보조하며, 특히 영상 획득 장치를 통하여 중량체에 관한 영상을 획득함으로써, 운동 보조 및 최대 근력 측정을 함께 수행할 수 있다.

Description

피트니스 시스템{Fitness System}

본 발명은 피트니스 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 영상 획득 장치를 통하여 중량체의 이동을 감지함으로써, 최대 근력 측정을 용이하게 하고, 사용자의 운동을 보조하는 피트니스 시스템에 관한 것이다.

최근 건강에 대한 관심이 증가함에 따라, 웨이트 트레이닝에 대한 관심도 증가하고 있다. 특히 웰빙 열풍, 몸짱 열풍과 함께 체지방의 감소를 위한 유산소 운동 뿐 아니라, 근력 운동이 주목받고 있다.

근력이라 함은 근육이 힘을 발휘하는 능력을 말할 수 있다. 근력 운동은 근육의 크기를 키우고 여러 개의 근섬유가 동시에 운동에 동원될 수 있도록 운동 단위를 증가시키는 것을 목적으로 한다.

근력 운동을 위한 운동기구는 크게 세 가지로 분류될 수 있다. 첫 번째가 체중을 이용한 운동이다. 체중을 이용하는 운동은 근력 운동 중 기본이 되는 운동 형태로 별다른 중량 도구를 사용하지 않고 자신의 체중을 이용하는 근력 운동이다. 예를 들어, 체중을 이용한 운동에는 스쿼드, 런지, 푸시업 등이 있다. 둘 째는 머신을 이용한 운동이다. 머신을 이용한 운동은 웨이트 머신, 스미스 머신, 케이블 머신 등과 같은 다양한 머신을 이용하는 운동을 말한다. 머신을 이용하는 운동은 근력 운동 초보자에게 적합할 수 있다. 머신을 이용한 운동은 웨이트 운동에 비해 안전하고 편리할 뿐 아니라 취약한 근육 강화를 목표로 한 경우에 해당 근육군을 고립시켜 단력할 수 있는 장점이 있다. 셋 째는 프리 웨이트 운동이다. 프리 웨이트 운동은 예를 들어, 덤벨, 바벨 등을 이용한 근력 운동을 말할 수 있다. 프리 웨이트 운동은 머신을 이용한 운동을 통하여 단련할 수 없는 근육을 단련할 수 있는 효과가 있다.

또한, 최근의 근력 운동 기구는 IT 기술과 융합화 되어 가고 있다. 예를 들어, 헬스클럽용 유비쿼터스 키오스크 시스템은, 사용자의 운동 이력(총 운동한 시간, 운동거리, 소모된 칼로리)을 체계적으로 관리할 수 있고, 이를 기반으로 사용자 맞춤형의 과학적인 헬스트레이닝이 가능해지며, 키오스크가 설치되어 있는 곳이면 클럽 내 어디서나 운동이력 조회와 본인인증이 가능하고, 공지사항관리, 배너광고관리, 바이오리듬, 칼로리계산, 기타 다양한 운동관련 콘텐츠를 제공받음으로써 헬스클럽의 질적인 수준이 향상될 수 있다.

한편, 이러한 근력 운동을 위한 피트니스 시스템은 다양한 관점의 설계 요구 사항을 만족시켜야 한다. 예를 들어, 피트니스 시스템은 사용자의 운동을 보조함으로써, 사용자의 운동 몰입도를 향상시킬 필요가 있다. 또한, 피트니스 시스템은 사용자의 특성 정보를 예를 들어, 근력 정보를 종합적으로 관리 및 제공할 수 있는 것이 바람직할 수 있다.

한국등록특허 10-1293450

본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는 웨이트 트레이닝 중의 사용자의 운동을 보조하는 피트니스 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 간이한 방법으로 최대 근력에 관한 정보를 획득하는 피트니스 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 열거한 과제에 제한되지 않는다.

본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 시스템은, 중량체의 이동을 보조하는 엑추에이터 및 상기 중량체의 이동 속도 및 이동 가속도 중 적어도 하나에 기초하여 상기 엑추에이터를 동작시킴으로써, 운동을 보조하는 제어부를 포함하여 이루어질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 시스템은, 영상 획득 장치를 더 포함하며, 제어부는 상기 영상 획득 장치로부터 획득된 중량체 영상을 통하여 상기 중량체의 이동 속도 및 이동 가속도 중 적어도 하나를 판단할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 시스템은, 상기 중량체의 이동 속도가 미리 정해진 기준 속도 이하인 경우 또는 상기 중량체의 이동 가속도가 미리 정해진 기준 가속도 이하인 경우 상기 엑추에이터를 동작시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 시스템은, 영상 획득 장치를 더 포함하며, 상기 영상 획득 장치를 통하여 최대 근력에 관한 정보를 획득할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 시스템은, 영상 획득 장치를 더 포함하며, 상기 영상 획득 장치를 통하여 상기 중량체의 이동 속도 및 이동 가속도 중 적어도 하나에 대한 정보와 최대 근력에 관한 정보를 함께 획득할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 피트니스 시스템은, 중량체에 대한 영상을 제공하는 영상 획득 장치; 및 상기 영상 획득 장치로부터 획득된 영상에 기반하여 상기 중량체의 이동을 보조함으로써, 근력 운동을 보조하는 액추에이터를 포함하여 이루어질 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 피트니스 시스템은, 상기 엑추에이터는 운동보조레일을 포함하며, 상기 운동보조레일은 중량체의 이동을 보조하는 경로를 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 영상 획득 장치를 통하여 사용자의 운동 능력에 따라 운동을 보조함으로써, 운동 효과를 극대화할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 영상 획득 장치를 통하여 중량체의 이동에 관한 정보를 획득함으로써, 최대 근력에 관한 정보를 용이하게 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 효과는 이상에서 언급한 효과에 의하여 제한되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 시스템의 블록도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 제어를 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 제어를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 제어를 설명하기 위한 순서도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.

명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 시스템은, 사용자가 웨이트 기구를 통하여 근력 향상 운동 중에, 중량체의 무게를 사용자가 감당하기 어려워진 경우, 헬스 트레이너가 운동을 도와주는 것과 같이 중량체를 보조적으로 움직여줄 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 시스템은, 웨이트 기구 사용자의 최대 근력을 용이하게 측정할 수 있다.

중량체라 함은, 사용자의 운동을 위하여 중량 저항을 제공하는 구성을 말하는 것으로 예를 들어, 중량체는 아량, 바벨 등이 될 수 있다.

최대 근력에 대해서는 후술할 도 4를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 시스템은 다양한 웨이트 기구에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 시스템은, 벤치 프레스, 버터 플라이, 하이 폴리, 인크라인 가슴운동기구, 디클라인 가슴운동기구, 업도미널, 숄더 프레스, 케이블크로스오버, 스미스 머신, 파워레그프레스, 레그익스텐션, 레크컬, 어덕터, 스쿼트 등에 적용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 시스템의 블록도를 도시한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 시스템은, 영상 획득 장치(100), 제어부(200) 및 엑추에이터(actuator, (300)) 중 적어도 하나를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 영상 획득 장치(100)는 중량체의 이동에 관한 영상 정보를 획득할 수 있다.

예를 들어, 중량체의 이동에 관한 영상 정보는 정지 영상 및 동영상 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 예를 들어, 영상 획득 장치(100)는 직접 영상을 획득하는 카메라가 될 수도 있으며, 직접 영상을 획득하는 카메라로부터 영상 정보를 간접적으로 획득하는 장치일 수 있다. 이 때, 카메라는 광전변환소자에 해당하는 이미지 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서는 CCD (Charge Coupled Device) 이미지 센서 및 CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 이미지 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한 예를 들어, 상기 영상 획득 장치(100)는 절전형 기능을 가질 수 있다. 예를 들어, 중량체의 이동이 감지되지 않는 경우에는 절전모드를 유지하여 전력 소모를 최소로 하고, 반대로 중량체의 이동이 감지되는 경우에는 활성화모드로 진입하여 영상을 획득할 수 있다.

또한, 예를 들어, 영상 획득 장치(100)는 중량체의 이동에 관한 영상 정보를 획득하기에 적합한 위치에 마련될 수 있다. 예를 들어, 영상 획득 장치(100)는 웨이트 기구의 일 측면에 마련될 수 있다.

상기 영상 획득 장치(100)는 획득한 영상 정보를 상기 제어부(200)에 제공할 수 있다.

상기 제어부(200)는 상기 영상 획득 장치(100) 및 상기 엑추에이터(300) 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(200)는 상기 영상 획득 장치(100)의 온/오프를 제어할 수 있다. 또한 예를 들어, 상기 제어부(200)는 상기 영상 획득 장치(100)의 절전모드 및 활성화모드의 진입 여부를 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어부(200)는 상기 영상 획득 장치(100)로부터 중량체의 이동에 관한 영상 정보를 획득할 수 있다. 또한 상기 제어부(200)는 상기 엑추에이터(300)의 온/오프를 제어할 수 있고, 상기 엑추에이터(300)를 동작시킴으로써, 중량체의 무게 저항을 감소시킬 수 있다.

상기 제어부(200)는 상기 영상 획득 장치(100)로부터 획득한 영상 정보에 대응하여 제1 제어 및 제2 제어 중 적어도 하나를 수행할 수 있다. 이 때, 제1 제어는 사용자의 운동을 보조하는 제어를 말하며, 제2 제어는 사용자의 최대 근력에 관한 정보를 획득하는 제어를 말할 수 있다. 각 제어에 대한 상세한 설명은 도면을 참조하여 후술하기로 한다.

또한 상기 제어부(200)는 상기 영상 획득 장치(100) 및 상기 엑추에이터(300) 중 적어도 하나의 제어를 위하여 웨이트 기구 마다 마련될 수도 있고, 복수의 웨이트 기구를 제어할 수 있도록 마련될 수도 있다.

또한 상기 제어부(200)는 사용자의 이력을 종합적으로 관리할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(200)는 사용자에 연계하여 운동 종목, 운동 횟수, 중량체 무게 등을 종합적으로 관리할 수 있다.

통상적으로 엑추에이터(300)는 전기, 유압, 압축공기 등을 이용하는 구동장치를 총징하는 것으로 이해할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 엑추에이터(300)는 중량체의 무게 저항을 감소시키는 역할을 수행할 수 있다. 즉, 상기 엑추에이터(300)는 웨이트 기구 사용자의 운동을 보조하여 중량체를 움직여 줄 수 있는 것이다.

상기 엑추에이터(300)는 상기 제어부(200)를 통하여 제어 신호를 획득함으로써, 중량체의 움직임을 보조할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 제어를 설명하기 위한 순서도이다.

제1 제어라 함은, 앞서 설명한 바와 같이, 사용자의 운동을 보조하는 제어를 말할 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 제어는, 근력 운동자의 운동 중에 근력 운동자가 중량체의 무게를 감당하기 어려워진 경우, 근력 운동자의 운동을 보조하여 중량체를 움직여줌으로써, 용이하게 목표 운동 수치를 달성하고 미연의 사고를 방지할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예 따른 제1 제어는 상기 제어부(200)가 중량체의 이동 속도에 관한 정보를 획득하는 단계(S100), 미리 정해진 속도 이하인지를 판단하는 단계(S110) 및 상기 S110 단계의 판단에 따라 엑추에이터를 통하여 운동을 보조하는 단계(S120) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이하 각 단계에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.

상기 제어부(200)는 중량체의 이동 속도에 관한 정보를 획득할 수 있다(S100). 예를 들어, 상기 제어부(200)는 상기 영상 획득 장치(100)를 통하여 중량체의 이동에 관한 정보를 획득할 수 있다. 상기 제어부(200)는 상기 영상 획득 장치(100)로부터 획득한 정보에 기초하여 중량체의 이동 속도에 관한 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(200)는 이미지 처리 알고리즘을 통하여 중량체의 이동 속도에 관한 정보를 획득할 수 있다.

예를 들어, 상기 제어부(200)는 이동 구간을 고려하여 이동 속도에 대한 정보를 획득할 수 있다. 제어부(200)는 상기 중량체의 이동 구간을 다양하게 분류할 수 있다. 예를 들어 상기 중량체의 이동 구간을 단일 구간으로 분류한 경우 상기 제어부(200)는 중량체가 왕복 1회 한 것을 기준으로 이동 속도를 획득할 수 있다. 다른 예를 들어, 상기 중량체의 이동 구간을 복수 구간으로 설정한 경우, 상기 제어부(200)는 각 구간에 대한 이동 속도를 획득할 수 있다. 예를 들어, 이동 구간을 편도 구간에 대하여 초기, 중간, 후기 3 구간으로 나누고 각 구간의 이동 속도 정보를 획득할 수 있다. 이 때, 초기 구간은 중량체의 움직임 방향으로 가속도가 생성되는 단계, 중간 구간은 중량체가 움직임 방향으로 등속도로 움직이는 구간, 후기 구간은 중량체의 가속도가 움직임과 반대 방향으로 생성되는 구간으로 속도 프로파일이 다른 구간으로 정의될 수 있다. 운동 구간이 세분화될수록 상기 제어부(200)가 사용자의 운동 능력 상태를 세분화하여 판단할 수 있으므로 운동 보조가 언제 필요한지를 적시에 판단할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

상기 제어부(200)는 상기 중량체의 이동 속도가 미리 정해진 속도 이하인지를 판단할 수 있다(S110).

상기 제어부(200)는 S100단계에서 획득한 이동 속도 정보에 기초하여 상기 중량체의 이동 속도가 미리 정해진 속도 이하인지를 판단할 수 있다. 이는 웨이트 기구 사용자의 근력이 중량체의 무게를 감당하게 어려운 상태인지를 판단하기 위함일 수 있다. 보다 구체적으로 사용자가 10회 바벨을 들어올리는 경우, 8회째부터 바벨의 무게를 감당하기 어려운 경우, 이를 중량체(즉 바벨)의 이동 속도를 통하여 판단하는 것이다. 이에 따라 상기 제어부(200)는 사용자에게 도움이 필요한 순간인지를 판단할 수 있다.

이 때, 미리 정해진 속도는 다양한 기준에 의하여 정해질 수 있다.

예를 들어, 미리 정해진 속도는 사용자의 이전 운동 정보를 고려할 수 있다. 즉, 미리 정해진 속도는 이전 운동에서의 중량체의 이동 속도 대비 몇 % 이하로 정해질 수 있다. 예를 들어, 미리 정해진 속도는 이전 운동에서의 중량체의 이동 속도 대비 50% 이하일 수 있다. 또한, 예를 들어, 미리 정해진 속도는 특정 값이 될 수 있다.

또한, 미리 정해진 속도는 중량체의 운동 구간에 따라 미리 정해질 수 있다. 예를 들어, 중량체의 운동 구간이 3구간으로 이루어진 경우, 각각의 구간 별로 미리 정해진 속도가 기 설정될 수 있다. 보다 구체적으로 일반적인 중량체의 움직임을 고려할 때 미리 정해진 속도는 초기 구간에서는 속도 증가, 중간 구간에서는 등속도, 후기 구간 속도 감소의 프로파일을 가질 수 있다.

상기 제어부(200)는 중량체의 이동 속도가 미리 정해진 속도 기준보다 낮다고 판단한 경우, 상기 엑추에이터(300)를 통하여 운동 보조 제어를 수행할 수 있다(S120).

즉, 상기 제어부(200)는 웨이트 기구 사용자에게 운동 보조가 필요하다고 판단된 경우, 상기 엑추에이터(300)를 통하여 사용자의 무게 저항을 줄여주는 것이다.

이 때, 상기 제어부(200)는 상기 엑추에이터(300)를 통하여 얼마나 운동 보조를 해 줄 것인지를 판단할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(200)는 사용자가 느끼는 무게 저항이 상대적으로 클수록 운동 보조 정도를 높게 하고, 반대로 사용자가 느끼는 무게 저항이 상대적으로 작으면 운동 보조 정도는 낮게 할 수 있다.

또한, 상기 제어부(200)는 사용자의 최대 근력을 고려하여 운동 보조 정보를 정할 수 있다. 예를 들어, 최대 근력이 높은 사용자의 경우, 운동 보조 정도를 약하게 하고, 최대 근력이 낮은 사용자의 경우, 운동 보조 정도를 높게 할 수 있다.

이로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 시스템은 사용자의 상태에 최적화된 운동 보조 제어를 수행할 수 있다.

또한 상기 제어부(200)는 사용자의 운동 이력 정보에 기초하여 상기 엑추에이터(300)의 보조 정도를 결정할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(200)는 사용자가 종래에 달성했던 운동에 대해서는 상기 엑추에이터(300)를 통한 보조를 하지 않는 것으로 결정할 수 있다. 보다 구체적으로 상기 제어부(200)는 특정 사용자가 종래에 달성했던 10kg의 중량체 15회씩 3세트의 운동에 대해서는 운동을 보조하지 않아도 되는 것으로 판단할 수 있다.

한편 상기 제어부(200)는 중량체의 이동 속도가 미리 정해진 속도 기준보다 높다고 판단한 경우, 단계 S100 이전으로 회귀할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 제어를 설명하기 위한 도면이다. 도 3(A)는 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 시스템의 측면도를 도시하며, 도 3(B)는 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 시스템의 정면도를 도시한다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 시스템은 영상 획득 장치(100), 제어부(200), 엑추에이터(300), 지지대(400), 지지턱(410) 및 중량체(420) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이하 각 구성 및 동작에 대하여 상세하게 설명한다. 또한, 앞서 설명한 부분과 중복되는 구성에 있어서는 설명을 생략하기로 한다. 또한, 도 3을 참조하여 설명하는 본 발명의 일 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 벤치 프레서에 적용한 것일 뿐, 본 발명의 기술적 사상은 다른 웨이트 기구에도 적용될 수 있음은 물론이다.

상기 엑추에이터(300)는 운동보조레일(310) 및 운동보조받침대(320)를 포함할 수 있다. 상기 운동보조레일(310)은 상기 운동보조받침대(320)가 이동하는 경로를 가이드해 줄 수 있다. 즉, 상기 운동보조레일(310)은 상하 방향(화살표 참조)으로의 이동 가이드를 제공함으로써, 중량체의 이동을 보조하는 경로를 제공할 수 있다. 상기 운동보조받침대(320)는 중량체(420)의 받침대 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 운동보조받침대(320)는 정지 상태에서는 이하 설명할 지지대(400)의 일 측에 위치하고 있다가 동작 상태에서는 상향 이동하여 중량체(420)의 하단을 상방으로 밀어주는 역할을 수행할 수 있다. 이 때, 정지 상태라 함은 운동 보조가 필요하지 않은 상태를 말하고, 동작 상태라 함은 운동 보조가 필요한 상태를 말할 수 있다. 이 때, 상기 제어부(200)가 상기 엑추에이터(300)의 정지 상태 및 동작 상태 등의 전반적인 제어를 할 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다.

상기 지지대(400)는 사용자의 몸을 지지하는 받침대 역할을 수행할 수 있다. 즉, 사용자는 상기 지지대(400)에 누워서 가슴 운동을 수행할 수 있다. 상기 지지턱(410)은 중량체(420)를 놓아두는 받침대 역할을 수행할 수 있다.

이로써, 상기 피트니스 시스템은 중량체(420)의 이동을 보조함으로써, 사용자의 운동을 보조할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 일 실시예에서는 상기 운동보조레일(310)이 지지턱(410)과 별개로 구성된 것을 상정하였으나, 이와 달리, 상기 운동보조레일(310)은 상기 지지턱(410)과 일체로 형성될 수도 있음은 물론이다.

또한, 본 발명의 일 실시예를 설명함에 있어서, 1회의 운동에 해당하는 바벨을 최고 위치로 밀어올렸다가 최소 위치로 이동시키는 운동을 예를 들어 설명하였으나, 복수 회의 운동에 대해서도 적용될 수 있음은 물론이다. 이 때, 운동 보조 정도는 가변적으로 제어될 수 있다. 보다 구체적으로 사용자가 예를 들어, 8회 때부터 운동 보조가 필요한 경우, 8회 때의 운동 보조 정도보다 다음 횟 수의 운동 보조 정도를 높일 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예를 설명함에 있어서, 중량체를 들어올리거나 내리는 경우를 구분하지 않고 설명하였으나, 상기 제어부(200)는 중량체를 들어올리는 경우와 내리는 경우에 대해서 운동 보조를 다르게 수행할 수 있다. 보다 구체적으로 중량체를 들어올리는 경우에는 운동 보조를 위하여 중량체에 의한 무게 저항이 감소하도록 상기 엑추에이터(300)가 중량체를 들어올리는 동작을 보조할 수 있다. 이와 달리, 중량체를 내리는 경우에는 운동 사고 방지를 위하여 상기 엑추에이터(300)가 중량체를 천천히 내릴 수 있도록 운동을 보조할 수 있다.

또한, 도 3을 참조하여 설명한 본 발명의 일 실시예에서는 벤치 프레스를 예를 들어 설명한 것일 뿐, 다른 웨이트 기구 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 시스템은 다양한 웨이트 기구에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 시스템은, 벤치 프레스, 버터 플라이, 하이 폴리, 인크라인 가슴운동기구, 디클라인 가슴운동기구, 업도미널, 숄더 프레스, 케이블크로스오버, 스미스 머신, 파워레그프레스, 레그익스텐션, 레크컬, 어덕터, 스쿼트에도 적용될 수 있음은 물론이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 제어를 설명하기 위한 순서도이다.

제2 제어라 함은, 앞서 설명한 바와 같이, 사용자의 운동 능력에 대한 정보를 획득하는 제어를 말할 수 있다. 보다 구체적으로 제2 제어는 근력 운동자의 최대 근력에 관한 정보를 획득하는 제어를 말할 수 있다.

최대 근력 정보라 함은, 한 번에 최대 노력으로 중량의 저항에 대항하여 발휘할 수 있는 근력을 말할 수 있다. 예를 들어 1RM(Repetition Maximum)은 1회를 들면 더 이상 들 수 없는 무게를 말하는 것이고, 10RM은 10회를 들면 더 이상 들 수 없는 무게를 말하는 것이다.

최대 근력을 측정하는 방법은 다양할 수 있다. 예를 들어, 1RM 측정을 위하여 사용자가 최대 무게까지 중량체의 무게를 들어봄으로써 직접적으로 알 수 있다. 또한 이와 달리 1RM은 추정 공식을 통하여 간접적으로 알 수 있다.

<수학식 1>

1RM = Wo + Wi

Wo는 충분한 준비 운동 후 약간 무겁다고 생각되는 중량

Wi = Wo × 0.025 × R(R=실제 반복한 횟수)

를 통하여 측정할 수 있다.

예를 들어, 50kg의 무게로 10회 반복한 경우 Wo는50kg이고 Wi는 50 × 0.025 × 10인 12.5이다. 따라서, 1RM은 62.5kg이 될 수 있다.

최대 근력을 측정하기 위해서 상기 제어부(200)는 중량체의 무게에 관한 정보를 획득하는 단계(S200), 중량체에 의한 운동 횟수에 관한 정보를 획득하는 단계(S210) 및 최대 근력에 관한 정보를 획득하는 단계(S220) 중 적어도 하나를 수행할 수 있다. 이하 각 단계에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.

상기 제어부(200)는 중량체의 무게에 관한 정보를 획득할 수 있다(S200). 상기 제어부(200)는 다양한 방법으로 중량체의 무게에 관한 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(200)는 별도로 마련된 유저 인터페이스(User Interface)를 통하여 직접 사용자로부터 무게 정보를 입력받을 수 있다. 또한, 다른 예를 들어, 상기 제어부(200)는 별도의 센서를 통하여 중량체의 무게에 관한 정보를 획득할 수 있다.

상기 제어부(200)는 중량체에 의한 운동 횟수에 관한 정보를 획득할 수 있다(S210). 여기서 1회의 운동 횟수라 함은 중량체의 왕복 옴직임을 1회의 운동 횟수로 정의한다. 상기 제어부(200)는 상기 영상 획득 장치(100)를 통하여 운동 횟수에 관한 정보를 획득할 수 있다. 즉, 상기 제어부(200)는 중량체의 최고 및 최소 변위를 기준으로 운동 횟수를 산출할 수 있다. 보다 구체적으로 상기 제어부(200)는 상기 영상 획득 장치(100)를 통하여 초기 상태의 중량체의 위치를 파악하고 이를 최소 위치로 판단할 수 있다. 또한, 상기 제어부(200)는 상기 영상 획득 장치(100)를 통하여 중량체의 최대 변위 상태를 최대 위치로 판단함으로써, 운동 횟수를 산출할 수 있다.

상기 제어부(200)는 최대 근력에 관한 정보를 획득할 수 있다(S220). 상기 제어부(200)는 S200단계에서 획득한 중량체 무게에 관한 정보와 S210 단계에서 획득한 운동 횟수에 관한 정보에 기반하여 최대 근력에 관한 정보를 획득할 수 있다. 즉, 상기 제어부(200)는 앞서 설명한 최대 근력 산출식을 기초로 최대 근력을 계산할 수 있다.

상기 제어부(200)는 획득한 최대 근력에 관한 정보를 적절한 기록 매체에 저장할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(200)는 개인 운동 이력 저장 장치 등에 최대 근력에 관한 정보를 저장할 수 있다. 이 때, 상기 제어부(200)는 최대 근력을 사용자와 연계하여 저장할 수 있다. 또한, 상기 제어부(200)는 획득한 최대 근력 정보에 기반하여 앞서 도 2를 참조하여 설명한 제1 제어를 수행할 수 있음은 물론이다.

이상 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 피트니스 시스템은, 영상 획득 장치를 통하여 사용자의 운동 상태를 판단하고, 판단 결과에 따라 운동을 보조함으로써, 사용자가 목표 운동 횟수를 달성하는데 도움을 준다. 따라서, 사용자의 운동 몰입 환경이 향상될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 획득 장치를 통하여 운동 보조 뿐만 아니라 최대 근력에 관한 정보도 함께 획득할 수 있으므로 시스템이 간소화되므로 불필요한 로드(load) 및 비용을 절감하는 효과를 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예를 설명함에 있어서, 각 순서는 선후 관계가 설명한 예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 4를 참조하여 설명한 단계 S200과 단계 S210는 서로 순서가 바뀌거나 동시에 수행될 수 있다.

이상 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 실시예에 있어서, 상기 제어부(200)가 중량체의 이동을 보조하는 시점을 판단함에 있어서, 중량체의 이동 속도가 미리 정해진 속도 이하인지를 기준으로 하였으나, 상기 제어부(200)가 중량체의 이동을 보조하는 시점을 판단함에 있어서, 중량체의 이동 가속도가 미리 정해진 가속도 이하인지를 기준으로 판단할 수 있다. 운동 보조 시점을 가속도를 기준으로 판단하는 구성만 상이할 뿐 앞서 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 본 발명의 실시예는 그대로 적용될 수 있음은 물론이다. 예를 들어, 상기 제어부(200)는 상기 영상 획득 장치(100)로부터 중량체의 이동 가속도에 대한 정보를 획득하여 미리 정해진 가속도 이하인 경우 중량체의 이동 보조를 수행할 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 제어부(200)는 가속도를 기준으로 운동 보조가 필요하다고 판단한 경우, 사용자의 최대 근력을 고려하여 상기 엑추에이터(300)를 동작시킬 수 있음도 물론이다.

이로써, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 영상 획득 장치를 통하여 중량체의 이동 속도 또는 가속도 정보에 기초하여 사용자의 운동 능력에 따라 운동을 보조함으로써, 운동 효과를 극대화할 수 있다. 또한, 영상 획득 장치를 통하여 중량체의 이동에 관한 정보를 획득함으로써, 최대 근력에 관한 정보를 용이하게 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 하드웨어에 의한 구현의 경우, 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

본 발명에 의한 실시예들은 컴퓨터 프로그램으로 작성 가능하다. 이 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 또한, 해당 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 정보저장매체(Computer Readable Media)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써 실시예를 구현한다. 정보저장매체는 자기 기록매체, 광 기록매체 및 캐리어 웨이브 매체를 포함한다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

100: 영상 획득 장치 200: 제어부
300: 엑츄에이터

Claims (7)

1. 중량체에 대한 영상을 획득하는 영상 획득 장치;
   상기 중량체의 이동을 보조하는 엑추에이터; 및
   상기 영상 획득 장치를 통하여 상기 중량체에 대한 사용자의 과거 운동 능력에 대한 정보를 획득하고, 상기 과거 운동 능력에 대한 정보에 기초하여 현재의 운동을 보조할지를, 상기 영상 획득 장치를 통하여 상기 중량체의 현재 이동에 관한 정보를 획득함으로써, 판단하고 상기 판단 결과에 따라 상기 엑추에이터를 구동하도록 제1 제어를 수행하는 제어부를 포함하되,
   상기 현재의 운동은 반복되는 복수의 단위 운동으로 이루어지며, 상기 과거 운동 능력에 대한 정보는 상기 현재의 운동을 이루는 복수의 단위 운동과 별개로 종래에 수행된 운동 능력에 대한 정보이며,
   상기 제어부는, 상기 과거 운동 능력에 대한 정보에 기초하여 사용자가 기존에 달성했던 운동 강도에 대해서는 운동을 보조하지 않으며,
   상기 과거 운동 능력은 최대 근력 정보로 이루어지며,
   상기 제어부는 사용자가 상기 중량체로 몇 번 운동하였는지에 대한 정보를 상기 영상 획득 장치를 통하여 획득함으로써, 상기 최대 근력 정보를 추정하는 제2 제어를 수행하며,
   상기 제어부는, 상기 제1 제어를 수행함에 있어서, 상기 제2 제어를 통하여 획득된 최대 근력 정보에 기초하여 최대 근력이 높은 사용자의 운동 보조 정도를 최대 근력이 낮은 사용자보다 적게 하는 피트니스 시스템.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1 항에 있어서,
   상기 제어부는 운동을 보조하기로 판단한 경우, 사용자의 운동 횟수가 증가할수록 운동 보조 강도를 증가시키는 피트니스 시스템.
   
5. 삭제
6. 제1 항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 중량체의 이동의 감지여부에 따라 상기 영상 획득 장치를 절전형 모드 또는 활성화 모드로 진입시키는 피트니스 시스템.
   
7. 제1 항에 있어서,
   상기 엑추에이터는 운동보조레일을 포함하며,
   상기 운동보조레일은 중량체의 이동을 보조하는 경로를 제공하는 피트니스 시스템.
   

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