KR101839587B1 - 유아용 운동 장치의 제어 방법 및 그 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유아 운동 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 탄성력에 의한 운동 하중을 이용하여 작동 케이블을 견인하는 방식으로 운동을 수행하며 수행한 운동 패턴을 인식하여 운동 패턴에 따른 소리나 빛을 출력함으로써 어린이들이 관심을 가지며 운동을 수행할 수 있고, 운동 종류, 운동 방향, 운동 횟수, 운동 속도 등을 자동으로 인식하고 인식한 운동 패턴에 따라 운동 정보를 저장 관리할 수 있으며 설정한 사용자 단말기로 운동 정보를 송신할 수 있는 유아용 운동 장치 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.

Description

유아용 운동 장치의 제어 방법 및 그 장치{Method and apparatus for controlling Exercise Apparatus of Infants}
본 발명은 유아 운동 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 탄성력에 의한 운동 하중을 이용하여 작동 케이블을 견인하는 방식으로 운동을 수행하며 수행한 운동 패턴을 인식하여 운동 패턴에 따른 소리나 빛을 출력함으로써 어린이들이 관심을 가지며 운동을 수행할 수 있고, 운동 종류, 운동 방향, 운동 횟수, 운동 속도 등을 자동으로 인식하고 인식한 운동 패턴에 따라 운동 정보를 저장 관리할 수 있으며 설정한 사용자 단말기로 운동 정보를 송신할 수 있는 유아용 운동 장치 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
통상적으로 운동학자들은 유년기 신체 활동을 체계적으로 받은 아이와 그렇지 않은 아이의 지능이 현격하게 차이가 나게 되는데, 도시의 아이들에 비해 놀이를 더 많이 하는 농촌의 아이들이 감성지수나 지능지수가 더 높았다는 연구결과 발표는 유아 체육의 효과와 필요성을 간접적으로 보여주는 일 예가 되고 있다.
또한, 보고에 따르면 성장이 진행되는 어린이 내지 유아는 식습관도 물론 중요하지만 만지고, 뛰노는 등의 신체 움직임이 꾸준히 유지되었을 때 균형 있게 신체의 성장이 촉진된다고 한다. 따라서 어린이가 스트레칭을 하고 뛰거나 부딪치면서 신체 기관에 건전한 자극을 주게 되고, 이러한 자극이 운동의 역할을 하게 되므로, 그렇지 않는 동년의 어린이보다 성장이 촉진된다고 하고 있다.
그런데 아파트와 같이 밀집 저구 공간에 거주하는 일반적인 도시 어린이는 마땅히 놀 수 있는 공간이 충분히 마련되지 않아, 결국 실내에서 컴퓨터 게임이나 장난감을 가지고 노는 경우가 비일비재한데, 특히 컴퓨터 게임의 경우 성장하는 어린이에게는 그 관심이 지나칠 경우 편집증과 같은 정신장애가 발생하는 악영향이 이슈가 되고 있다.
따라서 일반 성인을 비롯하여 특히 성장 중에 있는 어린이가 실내에서도 충분히 신체의 자극을 도모하여 운동 효과를 누림으로 건강한 신체를 유지하고 성장의 촉진을 도모할 수 있는 운동 기구가 요청되고 있다.
그러나 현재 일반적으로 사용되고 있는 유아용 운동기구들은 교육적인 기능이 강화되어 있어 운동 효과가 제대로 발휘되지 못하거나 또는 단순한 반복 운동 기능만을 수행하도록 되어 있어 금방 실증을 느껴 오랫동안 사용하지 않는 등의 문제가 있다.
더욱이 최근에는 스마트폰과 같은 사용자 단말기 등이 널리 보급되고 있는데, 사용자 단말기와 통신을 수행하며 다양한 기능을 수행할 수 있으며 운동기구에서 수행한 운동 정보를 사용자 단말기로 송신하여 운동 정보를 관리할 수 있는 유아용 운동 장치의 제어 방법 및 장치에 대한 요구가 커지고 있다.
국내등록특허 제10-1264010호
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 탄성력에 의한 운동 하중을 이용하여 작동 케이블을 견인하는 방식으로 운동을 수행하며 수행한 운동 패턴을 인식하여 운동 패턴에 따른 소리나 빛을 출력함으로써, 어린이들이 관심을 가지며 운동을 수행할 수 있는 유아용 운동 장치의 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 운동 종류, 운동 방향, 운동 횟수, 운동 속도 등을 자동으로 인식하고 인식한 운동 패턴에 따라 운동 정보를 저장 관리할 수 있으며 설정한 사용자 단말기로 운동 정보를 송신할 수 있는 유아용 운동 장치의 제어 방법을 제공하는 것이다.
위에서 언급한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 유아용 운동 장치는 내부에 수용 공간이 형성되는 케이스와, 케이스의 내부 공간에 배치되어 회전 가능하게 결합되는 제1 회전 드럼과 제1 회전 드럼의 회전시 제1 회전 드럼에 탄성 회전 복원력을 가하는 제1 탄성 부재를 구비하며 탄성 회전 복원력에 따라 제1 회전 드럼에 일단이 권취된 제1 작동 케이블이 견인되거나 복귀되는 제1 회전 모듈과, 케이스의 내부 공간에 배치되어 회전 가능하게 결합되는 제2 회전 드럼과 제2 회전 드럼의 회전시 제2 회전 드럼에 탄성 회전 복원력을 가하는 제2 탄성 부재를 구비하며 탄성 회전 복원력에 따라 제2 회전 드럼에 일단이 권취된 제2 작동 케이블이 견인되거나 복귀되는 제2 회전 모듈과, 제1 회전 모듈 또는 제2 회전 모듈에서 제1 작동 케이블 또는 제2 작동 케이블의 운동 상태를 판단하고 판단한 운동 상태에 대한 정보를 생성하는 제어부와, 제어부의 제어에 따라 운동 상태에 대한 정보를 설정된 사용자 단말기로 송신하는 통신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 본 발명에 따른 유아용 운동 장치에서 제1 회전 모듈은 제1 작동 케이블이 견인되거나 복귀되는 상태를 감지하는 제1 회전 감지 모듈을 더 포함하며, 제2 회전 모듈은 제2 작동 케이블이 견인되거나 복귀되는 상태를 감지하는 제2 회전 감지 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서 제1 회전 감지 모듈은 제1 회전 드럼에 장착되는 제1 회전 인식 부재와, 제1 회전 드럼의 회전 운동시 제1 회전 인식 부재를 순차적으로 감지하도록 원주 방향을 따라 복수개 배치되는 제1 회전 감지 센서를 포함하며,
제2 회전 감지 모듈은 제2 회전 드럼에 장착되는 제2 회전 인식 부재와, 제2 회전 드럼의 회전 운동시 제2 회전 인식 부재를 순차적으로 감지하도록 원주 방향을 따라 복수개 배치되는 제2 회전 감지 센서를 포함하며,
제1 회전 감지 센서는 제1 회전 인식 부재의 회전 감지 신호를 제어부로 제공하거나 제2 회전 감지 센서는 제2 회전 인식 부재의 회전 감지 신호를 제어부로 제공하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 본 발명에 따른 유아용 운동 장치는 제1 작동 케이블이 케이스의 외부로 배출되는 제1 관통홀에 인접하여 제1 작동 케이블의 배치 상태를 감지하는 제1 위치 감지 센서와, 제2 작동 케이블이 케이스의 외부로 배출되는 제2 관통홀에 인접하여 제2 작동 케이블의 배치 상태를 감지하는 제2 위치 감지 센서를 더 포함하며, 제1 위치 감지 센서 또는 제2 위치 감지 센서는 위치 감지 신호를 제어부로 제공하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 본 발명에 따른 유아용 운동 장치는 케이스에 부착되어 견인력의 크기를 표시하는 강도 인식 부재와, 인식 부재에 기초하여 견인력의 크기 레벨을 감지하는 강도 표시 부재 감지 센서를 더 포함하며, 강도 표시 부재 감지 센서는 견인력의 크기 레벨에 대한 크기 감지 신호를 제어부로 제공하는 것을 특징으로 한다.
여기서 제어부는 회전 감지 신호에 기초하여 작동 케이블의 운동 여부를 판단하는 운동 판단부와, 작동 케이블의 운동 중, 복수 개의 회전 감지 센서로부터 수신한 회전 인식 부재의 순차적 감지 신호에 따라 작동 케이블의 견인 운동 또는 복귀 운동 중 어느 하나로 운동 종류를 판단하는 운동 종류 판단부와, 작동 케이블의 운동 중, 위치 감지 센서로부터 수신한 위치 감지 신호에 따라 작동 케이블의 운동 방향을 상향 운동, 하향 운동 또는 평형 운동 중 어느 하나로 판단하는 운동 방향 판단부와, 운동 종류 또는 운동 방향에 매핑되어 있는 운동 패턴을 판단하는 운동 패턴 판단부와, 운동 패턴에 기초하여 사용자의 운동 상태 정보를 생성하고 사용자의 운동 상태 정보를 저장하고 관리하는 상태 정보 관리부와, 설정된 사용자 단말기로 운동 상태 정보를 송수신 제어하는 송수신 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서 제어부는 작동 케이블의 운동 중, 복수 개의 회전 감지 센서로부터 수신한 회전 인식 부재의 감지 신호 수신 시각 간격에 기초하여 작동 케이블의 운동 속도를 판단하는 운동 속도 판단부와, 작동 케이블의 운동 중, 복수의 회전 감지 센서에서 감지한 동일한 회전 인식 부재의 순차적 감지 순서의 반복 횟수에 따라 작동 케이블의 견인 운동 길이 또는 복귀 운동 길이를 판단하는 운동 길이 판단부를 더 포함하며, 운동 패턴 판단부는 운동 종류, 운동 방향, 운동 속도 또는 운동 길이에 매핑되어 있는 운동 패턴을 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른, 유아용 운동 장치에서 운동 정보를 제어하는 방법 복수의 회전 감지 센서에서 회전 인식 부재의 순차적 감지 여부로 작동 케이블의 운동 여부를 판단하는 단계와, 작동 케이블의 운동 중 복수의 회전 감지 센서에서 순차적으로 감지하는 회전 인식 부재의 감지 순서에 따라 작동 케이블의 운동 종류를 견인 운동 또는 복귀 운동 중 어느 하나로 판단하는 단계와, 작동 케이블의 운동 중 위치 감지 센서에서 작동 케이블의 감지 여부에 따라 작동 케이블의 운동 방향을 상향 운동, 하향 운동 또는 평형 운동 중 어느 하나로 판단하는 단계와, 운동 종류 또는 운동 방향에 매핑되어 있는 운동 패턴을 판단하는 단계와, 운동 패턴에 대한 정보를 설정한 사용자 단말기로 송신하거나 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 본 발명에 따른 운동 정보의 제어 방법은 복수의 회전 감지 센서에서 감지한, 동일한 회전 인식 부재의 순차적 감지 순서의 반복 횟수에 따라 작동 케이블의 견인 운동 길이 또는 복귀 운동 길이를 판단하는 단계와, 복수의 회전 감지 센서에서 감지한 회전 인식 부재의 감지 시각 간격에 기초하여 견인 운동 또는 복귀 운동의 운동 속도를 판단하는 단계를 더 포함하며, 운동 종류, 운동 방향, 운동 길이 및 운동 속도에 매핑되어 있는 운동 패턴을 판단하며, 운동 패턴에 대한 정보를 사용자 단말기로 송신하거나 출력하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 본 발명에 따른 운동 정보의 제어 방법은 운동 종류에 기초하여 작동 케이블이 견인 운동과 복귀 운동을 번갈아 수행한 횟수를 카운트하여 사용자의 운동 횟수를 판단하는 단계를 더 포함하며 운동 횟수에 대한 정보를 사용자 단말기로 송신하거나 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 본 발명에 따른 유아용 운동 장치 및 그 제어 방법은 탄성력에 의한 운동 하중을 이용하여 작동 케이블을 견인하는 방식으로 운동을 수행하며 수행한 운동 패턴을 인식하여 운동 패턴에 따른 소리나 빛을 출력함으로써, 어린이들이 관심을 가지며 운동을 수행할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 유아용 운동 장치 및 그 제어 방법은 운동 종류, 운동 방향, 운동 횟수, 운동 속도 등을 자동으로 인식함으로써, 인식한 운동 패턴에 따라 운동 정보를 저장 관리할 수 있으며 설정한 사용자 단말기로 운동 정보를 송신할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 유아용 운동 시스템을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 유아용 운동 장치(1)를 설명하기 위한 기능 블록도,
도 3은 본 발명에 따른 제어부의 일 예를 설명하기 위한 기능 블록도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유아 운동 장치의 외형을 개략적으로 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유아 운동 장치를 사용하는 사용 상태를 예시적으로 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유아 운동 장치의 세부 구성을 개략적으로 도시한 분해 사시도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유아 운동 장치의 내부 구조를 개략적으로 도시한 단면도,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 유아 운동 장치의 탄성 부재 및 회전 드럼에 대한 구성을 개략적으로 도시한 도면,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 강도 조절 모듈의 제 1 및 제 2 강도 조절 수단에 대한 구성을 개략적으로 확대 도시한 단면도,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 강도 조절 모듈의 조작력 전달 수단에 대한 구성을 개략적으로 도시한 도면,
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 유아 운동 장치의 케이스 전면부에 대한 구성을 개략적으로 도시한 도면,
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 유아 운동 장치의 회전 감지 센서 모듈의 구성을 개념적으로 도시한 도면,
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 유아 운동 장치의 강도 감지 센서 모듈의 구성을 개념적으로 도시한 도면,
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 유아 운동 장치의 견인 동작 감지 센서의 구성을 개념적으로 도시한 도면,
도 15는 본 발명에 따른 유아용 운동 장치의 제어 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 유아용 운동 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참고로 살펴보면, 유아용 운동 기구(1)는 유아나 어린이가 허리에 착용한 상태에서 손잡이에 연결된 작동 케이블을 유아용 운동 기구(1)의 본체로부터 견인하거나 복귀시키며 운동을 수행하는 기구이다. 사용자가 유아용 운동 기구(1)를 통해 운동을 수행할 때 유아용 운동 기구(1)는 운동 패턴을 판단하거나 운동 횟수 등의 운동 정보를 판단한다.
유아용 운동 기구(1)는 판단한 운동 패턴에 매핑된 오디오를 자체적으로 출력하거나 판단한 운동 패턴 대한 정보를 네트워크(3)를 통해 설정된 사용자 단말기(5)로 송신한다. 여기서 네트워크(3)는 유아용 운동 기구(1)와 사용자 단말기(5) 사이에서 데이터를 송수신할 수 있는 유선 또는 무선 네트워크가 사용될 수 있는데, 바람직하게 블루투스 통신을 사용하여 데이터를 송수신할 수 있다.
한편, 사용자 단말기(5)는 운동 패턴에 대한 정보를 수신하고 운동 패턴에 따라 동작을 수행하는 애플리케이션을 수행하거나 운동 패턴에 대한 정보 또는 운동 정보를 저장 관리할 수 있는 단말기로서, 스마트폰, 개인용 컴퓨터, 별도의 게임 단말기 등이 될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 유아용 운동 기구(1)를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 2를 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 제1 회전 모듈(10)은 유아용 운동 기구의 케이스 내부에 배치되는데, 회전 가능하게 결합되는 제1 회전 드럼과 제1 회전 드럼의 회전시 제1 회전 드럼에 탄성 회전 복원력을 가하는 제1 탄성 부재를 구비한다. 제1 회전 모듈(10)은 제1 회전 드럼에 일단이 권취된 제1 작동 케이블이 탄성 회전 복원력에 의해 견인하거나 복귀되며, 사용자는 제1 회전 모듈(10)을 이용하여 운동을 수행한다. 한편 제2 회전 모듈(30)은 케이스의 내부 공간에 배치되는데, 회전 가능하게 결합되는 제2 회전 드럼과 제2 회전 드럼의 회전시 제2 회전 드럼에 탄성 회전 복원력을 가하는 제2 탄성 부재를 구비한다. 제2 회전 모듈(30)은 제2 회전 드럼에 일단이 권취된 제2 작동 케이블이 탄성 회전 복원력에 따라 견인되거나 복귀되며, 사용자는 제2 회전 모듈(30)을 이용하여 운동을 수행한다. 여기서 사용자는 한 손으로 제1 회전 모듈(10)을 통해 운동을 수행하거나 양손으로 제1 회전 모듈(10)과 제2 회전 모듈(30)을 통해 운동을 수행한다.
바람직하게, 제1 회전 모듈(10) 또는 제2 회전 모듈(30)에서 제1 작동 케이블 또는 제2 작동 케이블의 이동 여부를 감지하거나, 제1 작동 케이블 또는 제2 작동 케이블이 견인되거나 복귀되는 상태를 감지하거나, 제1 작동 케이블 또는 제2 작동 케이블의 이동 거리 또는 이동 속도를 감지하며, 감지 신호를 생성하여 제어부(90)로 제공한다.
감지 센서부(40)는 제1 작동 케이블 또는 제2 작동 케이블이 상향 배치 또는 하향 배치 또는 평형 배치되며 이동하는지를 감지하거나, 견인력의 크기를 표시하는 강도 인식 부재를 인식하여 견인력의 크기 레벨을 감지하고, 감지 신호를 생성하여 제어부(90)로 제공한다.
제어부(90)는 제1 회전 모듈(10), 제2 회전 모듈(30) 또는 감지 센서부(40)로부터 수신한 감지 신호에 기초하여 사용자가 운동 중인지 판단하거나, 운동 중인 경우 운동 종류를 판단하거나 운동 방향을 판단하거나 제1 작동 케이블 또는 제2 작동 케이블의 이동 세기 또는 이동 거리에 기초하여 운동 패턴을 판단한다. 판단한 운동 패턴에 기초하여 운동 패턴에 매핑되어 있는 오디오 신호 또는 영상 신호를 출력부(80)를 통해 출력 제어하거나 판단한 운동 패턴에 대한 정보를 통신부(70)를 통해 설정된 사용자 단말기로 송신 제어한다. 여기서 출력부(80)는 스피커이거나 디스플레이인 것을 특징으로 한다.
한편, 사용자 인터페이스부(50)를 통해 유아용 운동 기구를 설정하거나 제어하기 위한 사용자 명령이 입력되는 경우, 제어부(90)는 사용자 명령에 따라 유아용 운동 기구의 동작 모드를 설정한다.
도 3은 본 발명에 따른 제어부의 일 예를 보다 구체적으로 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 3을 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 운동 판단부(91)는 제1 회전 모듈 또는 제2 회전 모듈에서 작동 케이블의 이동 여부를 감지하는 감지 신호에 기초하여 운동 여부를 판단한다.
운동 종류 판단부(92)는 운동 중인 것으로 판단되는 경우, 제1 회전 모듈 또는 제2 회전 모듈로부터 수신한 감지 신호에 기초하여 작동 케이블을 견인하는 견인 운동 중인지 아니며 작동 케이블을 복귀시키는 복귀 운동인지 운동 종류를 판단한다. 운동 방향 판단부(93)는 운동 중인 것으로 판단되는 경우, 제1 작동 케이블 또는 제2 작동 케이블이 상향 배치되어 있는지, 하향 배치되어 있는지 또는 평형 배치되어 있는지에 대한 감지 신호에 기초하여 운동 방향을 판단한다.
운동 속도 판단부(94)는 운동 중인 것으로 판단되는 경우, 제1 작동 케이블 또는 제2 작동 케이블의 이동 속도에 대한 감지 신호에 기초하여 운동 속도를 판단하며, 운동 길이 판단부(95)는 운동 중인 것으로 판단되는 경우, 제1 작동 케이블 또는 제2 작동 케이블의 이동 거리에 대한 감지 신호에 기초하여 운동 길이를 판단한다.
운동 패턴 판단부(96)는 운동 종류, 운동 방향, 운동 속도 또는 운동 거리에 기초하여 사용자가 아동용 운동 기구를 이용하여 현재 수행하고 있는 운동 패턴을 판단한다. 예를 들어, 견인 운동, 상향 운동, 빠른 속도(속도는 빠른, 중간, 늦은 속도로 레벨화되어 있음), 최대 운동 거리(거리는 최대, 중간, 최소 운동 거리로 레벨화되어 있음)인 경우 사용자가 상향 방향으로 빠른 속도로 작동 케이블을 잡아당겨 쭉 펼치는 견인 운동을 수행하는 운동 패턴으로 판단한다.
상태 정보 관리부(97)는 사용자가 수행한 운동 패턴에 기초하여 운동 횟수를 카운트하여 사용자가 수행한 운동 정보를 등록 저장하거나, 사용자가 수행한 운동 패턴에 대한 정보를 등록 저장한다. 상태 정보 관리부(97)는 사용자가 수행한 운동 패턴에 대한 정보를 송수신 제어부(180)를 통해 사용자 단말기로 송신하거나 사용자가 수행한 운동 정보를 송수신 제어부(98)를 통해 사용자 단말기로 송신한다.
바람직하게, 상태 정보 관리부(97)는 판단한 운동 패턴에 매핑되어 있는 오디오 신호 또는 영상 신호를 데이터베이스부에서 추출하고, 추출한 오디오 신호 또는 영상 신호를 출력부로 출력 제어한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유아 운동 기구의 외형을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유아 운동 기구를 사용하는 사용 상태를 예시적으로 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유아 운동 기구의 세부 구성을 개략적으로 도시한 분해 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유아 운동 기구의 내부 구조를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 유아 운동 기구의 탄성 부재 및 회전 드럼에 대한 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 강도 조절 모듈의 제 1 및 제 2 강도 조절 수단에 대한 구성을 개략적으로 확대 도시한 단면도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 강도 조절 모듈의 조작력 전달 수단에 대한 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 유아 운동 기구의 케이스 전면부에 대한 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유아 운동 기구는 사용자의 배 등에 착용한 상태에서 작동 케이블을 다양한 방향으로 견인하는 방식으로 운동 기능을 수행하는 장치로서, 케이스(100)와, 제 1 및 제 2 회전 드럼(210,220)과, 제 1 및 제 2 탄성 부재(410,420)와, 제 1 및 제 2 작동 케이블(310,320))을 포함하여 구성된다.
케이스(100)는 내부에 수용 공간이 형성되는 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 도 5에 도시된 바와 같이 별도의 고정 밴드(130)를 이용하여 사용자의 배에 착용할 수 있다. 이러한 케이스(100)는 전면 케이스(110)와 후면 케이스(120)로 분리 형성되어 상호 결합하는 형태로 형성될 수 있다. 케이스(100)는 전체 장치의 외형을 이루는 것으로, 내부 공간에 다수개의 부품이 수용되며, 일측에는 전원 스위치(101)가 형성되고, 내부에 전원 공급을 위한 배터리(120)가 장착될 수 있다.
제 1 및 제 2 회전 드럼(210,220)은 케이스(100)의 내부 공간에 회전 가능하게 결합되며, 중공 원통형 드럼 형태로 형성될 수 있다. 이러한 제 1 및 제 2 회전 드럼(210,220)은 케이스(100) 내부에 결합된 별도의 지지판(230)의 양측면에 각각 위치하도록 장착될 수 있으며, 지지판(230)의 양측면으로부터 각각 돌출되는 회전축(231)을 중심으로 각각 회전 가능하게 결합된다. 또한, 제 1 및 제 2 회전 드럼(210,220)에는 후술하는 제 1 및 제 2 탄성 부재(410,420)가 각각 내부에 결합되는데, 이러한 제 1 및 제 2 탄성 부재(410,420)의 보호를 위해 일측면에 별도의 마감판(212, 222)이 결합될 수 있다.
제 1 및 제 2 탄성 부재(410,420)는 제 1 및 제 2 회전 드럼(210,220)이 회전하는 경우, 제 1 및 제 2 회전 드럼(210,220)에 탄성 회전 복원력을 가하도록 구성된다. 예를 들면, 제 1 탄성 부재(410)는 도 8에 도시된 바와 같이 중심부가 제 1 회전 드럼(210)의 회전축(231)에 결합되고 외측 끝단부가 제 1 회전 드럼(210)에 결합되는 스파이럴 스프링으로 적용될 수 있다. 마찬가지로, 제 2 탄성 부재(420) 또한 중심부가 제 2 회전 드럼(220)의 회전축(231)에 결합되고 외측 끝단부가 제 2 회전 드럼(220)에 결합되는 스파이럴 스프링으로 적용될 수 있다.
제 1 및 제 2 작동 케이블(310,320))은 일단이 케이스(100) 내부 공간에서 제 1 및 제 2 회전 드럼(210,220)에 각각 결합된 상태로 제 1 및 제 2 회전 드럼(210,220)에 각각 권취되고, 타단은 케이스(100) 외부 공간에 배치되어 별도의 작동 손잡이(140)가 결합된다. 즉, 제 1 작동 케이블(310)은 일단부가 제 1 회전 드럼(210)에 권취되어 타단이 케이스(100) 외부로 노출되고, 제 2 작동 케이블(320)은 일단부가 제 2 회전 드럼(220)에 권취되어 타단이 케이스(100) 외부로 노출된다. 제 1 작동 케이블(310)과 제 2 작동 케이블(320)은 각각 케이스(100)에 서로 반대 방향으로 외부 노출되도록 배치될 수 있다.
이때, 도 8에 도시된 바와 같이 제 1 작동 케이블(310)을 제 1 회전 드럼(210)으로부터 권취 해제되도록 케이스(100)의 외부 공간으로 견인하면, 제 1 회전 드럼(210)이 회전하도록 구성되고, 이 상태에서 제 1 회전 드럼(210)이 제 1 탄성 부재(410)의 탄성 회전 복원력에 의해 원상 복귀되도록 회전하면, 제 1 작동 케이블(310)이 제 1 회전 드럼(210)에 다시 권취되도록 구성된다. 마찬가지로, 제 2 작동 케이블(320)을 제 2 회전 드럼(220)으로부터 권취 해제되도록 케이스(100)의 외부 공간으로 견인하면, 제 2 회전 드럼(220)이 회전하도록 구성되고, 이 상태에서 제 2 회전 드럼(220)이 제 2 탄성 부재(420)의 탄성 회전 복원력에 의해 원상 복귀되도록 회전하면, 제 2 작동 케이블(320)이 제 2 회전 드럼(220)에 다시 권취되도록 구성된다.
이와 같은 구성에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 유아 운동 기구는 사용자가 도 5에 도시된 바와 같이 고정 밴드(130)를 이용하여 케이스(100)를 사용자의 신체에 착용한 상태에서, 작동 손잡이(140)를 잡고 제 1 및 제 2 작동 케이블(310,320))을 견인하는 경우, 제 1 및 제 2 회전 드럼(210,220)이 회전하고, 이 과정에서 제 1 및 제 2 탄성 부재(410,420)에 의해 제 1 및 제 2 회전 드럼(210,220)에 탄성 회전 복원력이 작용하므로, 제 1 및 제 2 작동 케이블(310,320))을 견인하는 과정에서 운동 하중이 발생하고, 이를 통해 운동 기능을 수행하게 된다.
이때, 작동 케이블(310,320)을 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 수평 방향으로 견인할 수도 있으나, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 상향 경사 방향 또는 하향 경사 방향으로 견인할 수도 있으며, 이러한 견인 방향을 다양하게 함으로써, 다양한 운동 효과를 발휘할 수 있다.
제 1 및 제 2 탄성 부재(410,420)의 작동 원리를 좀더 자세히 살펴보면, 도 8에 도시된 바와 같이 제 1 및 제 2 탄성 부재(410,420)는 스파이럴 스프링의 형태로 구성될 수 있는데, 이 경우, 제 1 및 제 2 작동 케이블(310,320))을 제 1 및 제 2 회전 드럼(210,220)으로부터 권취 해제되게 견인하게 되면, 제 1 및 제 2 회전 드럼(210,220)이 도 8에 도시된 방향을 기준으로 반시계 방향으로 회전하게 되고, 이에 따라 스파이럴 스프링의 탄성 회전 복원력이 작용하여 제 1 및 제 2 회전 드럼(210,220)을 원상 복귀시키는 방향으로 탄성 회전력이 발생하게 된다. 따라서, 제 1 및 제 2 작동 케이블(310,320))에 대한 견인력을 해제하면, 제 1 및 제 2 회전 드럼(210,220)은 탄성 회전 복원력에 의해 다시 원상 복귀하는 방향으로 회전하고, 제 1 및 제 2 작동 케이블(310,320))은 제 1 및 제 2 회전 드럼(210,220)에 다시 감기게 된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 유아 운동 기구는 제 1 및 제 2 회전 드럼(210,220)의 회전 운동을 위해 요구되는 제 1 및 제 2 작동 케이블(310,320))에 대한 견인력의 크기를 단계별로 조절할 수 있도록 사용자에 의해 조작 가능한 강도 조절 모듈(500)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
강도 조절 모듈(500)은 사용자에 의해 회전 조작 가능하도록 케이스(100)의 전면에 장착되는 조작 노브(510)와, 제 1 및 제 2 회전 드럼(210,220)의 회전 운동을 위해 각각 요구되는 제 1 및 제 2 작동 케이블(310,320))에 대한 견인력의 크기를 마찰력을 이용하여 각각 조절하는 제 1 및 제 2 강도 조절 수단(520a,520b)과, 조작 노브(510)의 조작력을 제 1 및 제 2 강도 조절 수단(520a,520b)에 동시에 전달하는 조작력 전달 수단(530)을 포함하여 구성된다.
조작 노브(510)는 링 형태로 형성되어 강도 조절 단계에 따라 회전 조작할 수 있도록 구성된다. 조작력 전달 수단(530)은 예를 들어 다수개의 기어로 구성될 수 있으며, 조작 노브(510)의 조작력을 제 1 및 제 2 강도 조절 수단(520a,520b))으로 전달한다. 물론, 다수개의 기어가 아닌 다수개의 연결 링크, 체인 등 다양한 기계 요소를 이용하여 다양한 방식으로 구성될 수 있다.
제 1 및 제 2 강도 조절 수단(520a,520b))은, 제 1 및 제 2 회전 드럼(210,220)의 회전시 제 1 및 제 2 회전 드럼(210,220)과 각각 연동하여 회전하는 마찰 패드(521)와, 마찰 패드(521)와 접촉하도록 배치되며 마찰 패드(521)와의 접촉력이 조절되도록 조작 노브(510)의 회전 조작에 의해 마찰 패드(521) 측으로 이동할 수 있는 가압 바디(522)를 각각 포함하여 구성된다.
이때, 제 1 및 제 2 강도 조절 수단(520a,520b))은 마찰 패드(521)가 회전 드럼(210,220)과 연동하여 회전하도록 회전판(523)과, 슬리브(524)를 더 포함할 수 있다. 회전판(523)은 제 1 및 제 2 회전 드럼(210,220)과 각각 일체로 회전하도록 제 1 및 제 2 회전 드럼(210,220)에 결합되고 외주면에는 기어 치형이 형성된다. 슬리브(524)는 마찰 패드(521)의 회전축(521-1)에 결합되며 회전판(523)의 기어 치형과 맞물림되도록 외주면에 기어 치형이 형성되어 회전판(523)과 연동하여 회전한다. 또한, 마찰 패드(521)와 슬리브(524)가 어느 한 방향으로만 서로 일체로 회전하도록 마찰 패드(521)의 회전축(521-1)과 슬리브(524) 사이에 별도의 원웨이 베어링(525)이 삽입 결합될 수 있다. 이때, 원웨이 베어링(525)은 제 1 및 제 2 회전 드럼(210,220)이 제 1 및 제 2 작동 케이블(310,320))의 견인에 의해 견인 회전하는 구간에서 마찰 패드(521)와 슬리브(524)가 일체로 회전하도록 설치된다.
또한, 가압 바디(522)는 조작력 전달 수단(530)에 의해 조작력을 전달받아 회전할 수 있도록 외주면에 기어 치형이 형성되며 일면이 마찰 패드에 접촉하는 헤드부(522-1)와, 헤드부(522-1)의 일면 중심부에 길게 형성되며 외주면에 나사산(S)이 형성되어 케이스(100)에 나사 체결되는 회전축 로드(522-2)를 포함하며, 헤드부(522-1) 및 회전축 로드(522-2)가 회전하여 나사 방향을 따라 직선 이동함에 따라 헤드부(522-1)의 마찰 패드(521)에 대한 접촉력이 조절된다.
이때, 전술한 바와 같이 마찰 패드(521)의 회전축(522-1)과 슬리브(524) 사이에 원웨이 베어링(525)을 삽입 결합함으로써, 회전 드럼(210,220)의 견인 해제 회전시 마찰 패드(521)는 정지한 상태로 원웨이 베어링(525)에 의해 회전판(523)과 슬리브(524)만 회전 드럼(210,22)과 일체로 회전하게 된다. 따라서, 회전 드럼(210,220)의 견인 해제 회전시에는 마찰 패드(521)의 회전이 발생하지 않기 때문에, 마찰 패드(521)와 가압 바디(522)와의 마찰력이 발생하지 않게 되고, 이에 따라 회전 드럼(210,220)의 견인 해제 회전시에는 강도 조절 수단(520a,520b)에 의한 강도 조절 단계와 무관하게 항상 별도의 회전 저항이 작용하지 않은 상태로 탄성 부재(410,420)의 탄성 회전 복원력에 의해 탄성 회전하게 된다. 따라서, 더욱 원활하고 안정적인 작동이 가능하다.
한편, 조작력 전달 수단(530)은, 조작 노브(510)에 결합되어 조작 노브(510)와 일체로 회전하며 내주면에 기어 치형이 형성되는 내접 기어(531)와, 내접 기어(531)의 기어 치형에 맞물림되도록 외주면에 기어 치형이 형성되어 내접 기어(531)와 연동하여 회전하는 연결 기어(532)와, 연결 기어(532)와 일체로 회전하도록 연결 기어(532)에 결합되며 제 1 및 제 2 강도 조절 수단(520a,520b))의 각각의 가압 바디(522)에 형성된 헤드부(522-1)의 기어 치형에 동시에 맞물림되도록 외주면에 기어 치형이 형성되는 구동 기어(533)를 포함하여 구성된다.
따라서, 사용자가 조작 노브(510)를 회전 조작하면, 도 10에 도시된 바와 같이 내접 기어(531)가 회전하고, 내접 기어(531)에 맞물림되는 연결 기어(532)와 연결 기어(532)에 결합되는 구동 기어(533)가 일체로 회전한다. 구동 기어(533)는 가압 바디(522)의 헤드부(522-1)의 기어 치형과 맞물림되므로, 구동 기어(533)가 회전하면 가압 바디(522)가 회전하게 되고, 가압 바디(522)는 나사산(S)에 의해 직선 이동하게 된다. 가압 바디(522)의 직선 이동에 따라 마찰 패드(521)와의 접촉 강도가 변화하게 되고, 이에 따라 회전 드럼(210,220)에 대한 견인 회전에 요구되는 견인력의 강도가 조절된다.
한편, 도 11에 도시된 바와 같이 케이스(100)의 전면에는 강도 조절 모듈(500)의 강도 조절 단계에 대응하여 각각 다르게 형성되는 강도 표시 부재(150)가 탈착 가능하게 결합될 수 있다.
강도 표시 부재(150)는 강도 조절 단계에 대응하는 색상, 문양, 숫자 등을 갖도록 서로 다른 문양부(152)를 갖도록 형성될 수 있는데, 예를 들면, 강도 조절 단계가 1단계인 경우에 대응하여 노랑색이 문양부(152)에 인쇄되어 표시되고, 강도 조절 단계가 2단계인 경우에 대응하여 빨강색이 문양부(152)에 인쇄되어 표시되고, 강도 조절 단계가 3단계인 경우에 대응하여 검정색이 문양부(152)에 인쇄되어 표시될 수 있다.
이와 같이 강도 표시 부재(150)를 케이스(100)의 전면에 탈착 가능하게 결합함으로써, 자신의 강도 조절 단계를 외부에 인식시킬 수 있어 타 사용자와의 비교를 통해 운동의 재미를 더할 수 있다.
또한, 강도 표시 부재(150)는 케이스(100)의 전면에 결합된 상태에서 조작 노브(510)의 회전 조작 상태를 해당 강도 조절 단계에 대응하는 위치까지로 회전 구속하도록 형성될 수 있다. 즉, 2단계 강도 표시 부재(150)를 케이스(100)에 결합시키게 되면, 조작 노브(510)의 회전 조작은 1단계 또는 2단계까지만 가능하고 3단계로의 회전 조작이 불가능하도록 구성될 수 있다.
강도 표시 부재(150)의 조작 노브(510)에 대한 회전 구속 기능을 위해 강도 표시 부재(150)의 일측에는 별도의 스토퍼 돌기(171)가 구비될 수 있는데, 이러한 스토퍼 돌기(171)는 강도 표시 부재(150)에 일체로 형성될 수도 있으나 도 11에 도시된 바와 같이 별도의 마감 커버(170)에 별도로 형성될 수도 있다. 이때, 마감 커버(170) 또한 강도 조절 단계에 대응하여 스토퍼 돌기(171)의 위치 등이 각각 다르게 형성되어야 할 것이다.
또한, 강도 표시 부재(150)에는 각각의 종류마다 서로 다른 별도의 인식 부재(641)가 장착되고, 케이스(100)의 내부 공간에는 인식 부재(641)를 감지할 수 있는 강도 표시 부재 감지 센서(642)가 장착될 수 있다. 이를 통해 해당 기기에서 강도 조절 단계가 몇 단계가 적용되고 있는지 파악할 수 있으며, 이에 대한 정보는 제어부에 전송될 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 유아 운동 기구의 회전 감지 센서 모듈의 구성을 개념적으로 도시한 도면이고, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 유아 운동 기구의 강도 감지 센서 모듈의 구성을 개념적으로 도시한 도면이고, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 유아 운동 기구의 견인 동작 감지 센서의 구성을 개념적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유아 운동 기구는, 도 12에 도시된 바와 같이 제 1 및 제 2 회전 드럼(210,220)의 회전을 감지할 수 있는 회전 감지 센서 모듈(610)을 더 포함할 수 있고, 회전 감지 센서 모듈(610)에 의해 생성된 감지 신호는 PCB 기판(P)에 실장된 제어부(미도시)로 송신된다. 또한, 제어부는 회전 감지 센서 모듈(610)의 감지 신호에 기초하여 작동 케이블(310,320)의 운동 횟수를 연산하거나 견인 길이 또는 복귀 길이를 연산할 수 있다.
이때, 회전 감지 센서 모듈(610)은, 제 1 및 제 2 회전 드럼(210,220)에 장착되는 인식 부재(601)와, 인식 부재(601)를 순차적으로 감지하도록 케이스(100) 내부 공간에 배치된 PCB 기판(P)에 원주 방향을 따라 복수개 배치되는 회전 감지 센서(602)를 포함하여 구성될 수 있다. 인식 부재(601)는 반사판 또는 자석 등이 적용될 수 있고, 회전 감지 센서(602)는 홀센서, 광센서 등이 적용될 수 있다.
이때, 회전 감지 센서(602)는 원주 방향을 따라 복수개 배치되므로, 도 12의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 회전 드럼(210,220)의 회전 방향에 따라 복수개의 회전 감지 센서(602-1,602-2,602-3)의 감지 순서가 다르므로, 이를 파악하여 회전 드럼(210,220)의 회전 방향을 감지할 수 있다.
즉, 복수개의 회전 감지 센서(602-1, 602-2, 602-3)에서 인식 부재(601)를 제1 회전 감지 센서(602-1), 제2 회전 감지 센서(602-2), 제3 회전 감지 센서(602-3)의 순서로 순차적으로 인식하는 경우 감지 순서에 따라 작동 케이블(310, 320)이 견인되는 방향으로, 즉 시계 방향으로 회전하는 것으로 판단할 수 있으며, 반대로 복수개의 회전 감지 센서(602-1, 602-2, 602-3)에서 인식 부재(601)를 제3 회전 감지 센서(602-3), 제2 회전 감지 센서(602-2), 제1 회전 감지 센서(602-1)의 순서로 순차적으로 인식하는 경우 감지 순서에 따라 작동 케이블(310, 320)이 복귀되는 방향으로, 즉 반시계 방향으로 회전하는 것으로 판단할 수 있다.
여기서 복수개의 회전 감지 센서(602-1, 602-2, 602-3)의 감지 순서에 따라 작동 케이블(310, 320)이 견인되고 다음으로 복귀되는 것으로 판단되는 경우 운동 횟수를 1회 카운트하며, 회전 감지 센서(602-1, 602-2, 602-3)의 동일한 감지 순서가 연속 반복되는 횟수에 따라 작동 케이블(310, 320)의 견인 길이 또는 복귀 길이를 판단할 수 있다.
또한, 복수개의 회전 감지 센서(602-1,602-2,602-3)의 감지 시간을 파악하여 회전 속도를 파악할 수도 있다. 또한, 제 1 회전 드럼(210)의 회전 여부, 제 2 회전 드럼(220)의 회전 여부를 모두 파악할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 유아 운동 기구는 강도 조절 모듈(500)의 강도 조절 상태를 감지하는 강도 감지 센서 모듈(630)을 더 포함할 수 있으며, 강도 감지 센서 모듈(630)에 의해 감지된 값을 제어부로 송신할 수 있다.
강도 감지 센서 모듈(630)은 도 13에 도시된 바와 같이 조작력 전달 수단(530)의 내접 기어(531)에 장착되는 인식 부재(631)와, 인식 부재(631)의 위치를 감지할 수 있도록 별도의 PCB 기판(P)에 강도 조절 단계의 위치마다 장착되는 복수개의 강도 감지 센서(632:632-1,632-2,632-3)를 포함하여 구성될 수 있다. 인식 부재(631)는 반사판 또는 자석 등이 적용될 수 있고, 강도 감지 센서(632)는 홀센서, 광센서 등이 적용될 수 있다. 제어부는 복수개의 강도 감지 센서(632:632-1,632-2,632-3) 중 인식 부재(631)을 감지한 강도 감지 센서에 기초하여 현재 강도 조절 세기에 대한 정보를 판단할 수 있다.
한편, 도 14에 도시된 바와 같이 케이스(100)에는 작동 케이블(310,320)이 관통하여 외부로 배출되도록 케이블 관통홀(111)이 형성되며, 또한, 케이스(100) 내부에는 작동 케이블(310,320)의 배치 경로를 가이드하도록 가이드롤(112)이 형성될 수 있다. 작동 케이블(310,320)은 관통홀(111)을 통해 외부로 배출되는데, 이때, 작동 케이블(310,320)의 견인 방향에 따라 도 14에 도시된 바와 같이 작동 케이블(310,320)의 배치 상태가 달라진다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유아 운동 기구는 이러한 작동 케이블(310,320)의 배치 상태를 감지할 수 있는 케이블 위치 감지 센서(650)를 더 포함할 수 있다. 케이블 위치 감지 센서(650)는 광센서 등을 케이블 관통홀(111)의 인접한 위치에 상하 배치시키는 방식으로 구성될 수 있다. 케이블 위치 감지 센서(650)는 감지 신호를 PCB 기판(P)에 실장된 제어부(미도시)로 제공한다. 제어부는 도 14에 점선으로 도시된 바와 같이 상단에 배치되어 있는 케이블 위치 감지 센서(650)로부터 감지 신호를 수신하는 경우 작동 케이블(310, 320)이 상향 경사진 배치 상태로 인출 또는 복귀하고 있음을 판단할 수 있으며, 하단에 배치되어 있는 케이블 위치 감지 센서(650)로부터 감지 신호를 수신하는 경우 작동 케이블(310, 320)이 하향 경사진 배치 상태로 인출 또는 복귀하고 있음을 판단할 수 있다.
따라서 상하 배치된 2개 센서(650)를 통해 감지 신호를 수신하는 경우 작동 케이블(310, 320)의 운동 방향을 상향 또는 하향 중 어느 하나로 판단하거나, 회전 감지 센서 모듈(610)에서 케이블(310, 320)이 견인되거나 복귀되고 있는 것으로 판단되고 있는 상태로 2개 센서(650) 모두에서 감지 신호를 수신하지 못하는 경우, 실선으로 도시된 바와 같이 작동 케이블(310, 320)의 운동 방향을 평형으로 판단할 수 있다.
이와 같이 작동 케이블(310,320)의 배치 상태를 파악함으로써, 사용자의 작동 케이블(310,320) 견인 동작이 어떤 동작인지(평행 방향인지, 상향 또는 하향 방향인지)를 파악할 수 있고, 이러한 정보를 통신부(미도시)를 통해 외부 단말기에 전송하여 별도로 관리할 수 있다.
도 15는 본 발명에 따른 유아용 운동 기구의 제어 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 15를 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 제1 회전 감지 모듈 또는 제2 회전 감지 모듈을 통해 제1 작동 케이블 또는 제2 작동 케이블이 이동하는지 여부를 감지하여 현재 운동 중인지 판단한다(S110).
현재 운동 중인 것으로 판단되는 경우, 회전 드럼이 회전 운동시 회전 감지 센서에서 회전 인식 부재를 순차적으로 감지하는 순서에 따라, 즉 시계 방향으로 순차적으로 인식하는지 또는 반시계 방향으로 순차적으로 인식하는지 여부에 따라 운동 종류를 견인 운동 또는 복귀 운동 중 어느 하나로 판단한다(S120).
또한, 현재 운동 중인 것으로 판단되는 경우 위치 감지 센서를 통해 작동 케이블이 상향 배치되는지, 하향 배치되는지 또는 평형 배치되는지에 따라 운동 방향을 상향 운동, 하향 운동, 평형 운동 중 어느 하나로 판단한다(S130).
운동 종류를 판단한 후, 회전 드럼이 회전 운동시 회전 감지 센서에서 회전 인식 부재를 인식하는 시각 간격에 기초하여 운동 속도를 판단하며(S140), 복수의 회전 감지 센서에서 동일한 회전 인식 부재의 순차적 감지 순서의 반복 횟수에 따라 작동 케이블의 견인 운동 길이 또는 복귀 운동 길이를 계산하여 운동 거리를 판단한다(S150). 예를 들어, 회전 감지 센서(602-1, 602-2, 602-3)이 인식 부재(601)를 제1 회전 감지 센서(602-1), 제2 회전 감지 센서(602-2), 제3 회전 감지 센서(602-3)의 순서로 반복하여 2번 인식하는 경우, 작동 케이블(310, 320)이 견인되는 방향으로 회전 드럼이 2회 회전하는 길이만큼 이동한 것으로 운동 거리를 판단한다.
사용자가 현재 수행한 운동 종류, 운동 방향, 운동 속도, 운동 거리에 일치하는 운동 패턴을 데이터베이스에 등록되어 있는 기준 운동 패턴과 비교하여 현재 사용자가 수행한 운동 패턴을 판단한다(S160).
판단한 운동 패턴, 해당 운동 패턴의 운동 횟수 등의 운동 정보를 저장하고(S170), 운동 패턴에 대한 정보 또는 운동 정보를 설정한 사용자 단말기로 송신한다(S180).
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 유아용 운동 장치 3: 네트워크
5: 사용자 인터페이스 90: 제어부
91: 운동 판단부 92: 운동 종류 판단부
93: 운동 방향 판단부 94: 운동 속도 판단부
95: 운동 거리 판단부 96: 운동 패턴 판단부
97: 상태 정보 관리부 98: 송수신 제어부
100: 케이스 150: 강도 표시 부재
210: 제 1 회전 드럼 220: 제 2 회전 드럼
310: 제 1 작동 케이블 320: 제 2 작동 케이블
410: 제 1 탄성 부재 420: 제 2 탄성 부재
500: 강도 조절 모듈
510: 조작 노브
520a: 제 1 강도 조절 수단 520b: 제 2 강도 조절 수단
530: 조작력 전달 수단

Claims (10)

  1. 내부에 수용 공간이 형성되는 케이스;
    상기 케이스의 내부 공간에 배치되어 회전 가능하게 결합되는 제1 회전 드럼과 상기 제1 회전 드럼의 회전시 상기 제1 회전 드럼에 탄성 회전 복원력을 가하는 제1 탄성 부재를 구비하며 탄성 회전 복원력에 따라 상기 제1 회전 드럼에 일단이 권취된 제1 작동 케이블이 견인되거나 복귀되는 제1 회전 모듈;
    상기 케이스의 내부 공간에 배치되어 회전 가능하게 결합되는 제2 회전 드럼과 상기 제2 회전 드럼의 회전시 상기 제2 회전 드럼에 탄성 회전 복원력을 가하는 제2 탄성 부재를 구비하며 탄성 회전 복원력에 따라 상기 제2 회전 드럼에 일단이 권취된 제2 작동 케이블이 견인되거나 복귀되는 제2 회전 모듈;
    상기 제1 회전 모듈 또는 상기 제2 회전 모듈에서 상기 제1 작동 케이블 또는 상기 제2 작동 케이블의 운동 상태를 판단하고, 판단한 운동 상태에 대한 정보를 생성하는 제어부; 및
    상기 제어부의 제어에 따라 상기 운동 상태에 대한 정보를 설정된 사용자 단말기로 송신하는 통신부를 포함하는데,
    상기 제1 회전 모듈은 상기 제1 회전 드럼에 장착되는 제1 회전 인식 부재와, 상기 제1 회전 드럼의 회전 운동시 상기 제1 회전 인식 부재를 순차적으로 감지하도록 원주 방향을 따라 복수개 배치되는 제1 회전 감지 센서를 구비하는 제1 회전 감지 모듈을 더 포함하며,
    상기 제2 회전 모듈은 상기 제2 회전 드럼에 장착되는 제2 회전 인식 부재와, 상기 제2 회전 드럼의 회전 운동시 상기 제2 회전 인식 부재를 순차적으로 감지하도록 원주 방향을 따라 복수개 배치되는 제2 회전 감지 센서를 구비하는 제2 회전 감지 모듈을 더 포함하며,
    상기 제1 회전 감지 센서는 상기 제1 회전 인식 부재의 회전 감지 신호를 상기 제어부로 제공하거나 상기 제2 회전 감지 센서는 상기 제2 회전 인식 부재의 회전 감지 신호를 상기 제어부로 제공하는 것을 특징으로 하는 유아용 운동 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 유아용 운동 장치는
    상기 제1 작동 케이블이 상기 케이스의 외부로 배출되는 제1 관통홀에 인접하여 상기 제1 작동 케이블의 배치 상태를 감지하는 제1 위치 감지 센서; 및
    상기 제2 작동 케이블이 상기 케이스의 외부로 배출되는 제2 관통홀에 인접하여 상기 제2 작동 케이블의 배치 상태를 감지하는 제2 위치 감지 센서를 더 포함하며,
    상기 제1 위치 감지 센서 또는 상기 제2 위치 감지 센서는 위치 감지 신호를 상기 제어부로 제공하는 것을 특징으로 하는 유아용 운동 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 유아용 운동 장치는
    상기 케이스에 부착되어 상기 제1 작동 케이블 또는 제2 작동 케이블의 견인력의 크기를 표시하는 강도 인식 부재; 및
    상기 인식 부재에 기초하여 상기 견인력의 크기 레벨을 감지하는 강도 표시 부재 감지 센서를 더 포함하며,
    상기 강도 표시 부재 감지 센서는 상기 견인력의 크기 레벨에 대한 크기 감지 신호를 상기 제어부로 제공하는 것을 특징으로 하는 유아용 운동 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 회전 감지 신호에 기초하여 작동 케이블의 운동 여부를 판단하는 운동 판단부;
    상기 작동 케이블의 운동 중, 복수 개의 상기 회전 감지 센서로부터 수신한 상기 회전 인식 부재의 순차적 감지 신호에 따라 상기 작동 케이블의 견인 운동 또는 복귀 운동 중 어느 하나로 운동 종류를 판단하는 운동 종류 판단부;
    상기 작동 케이블의 운동 중, 상기 위치 감지 센서로부터 수신한 위치 감지 신호에 따라 상기 작동 케이블의 운동 방향을 상향 운동, 하향 운동 또는 평형 운동 중 어느 하나로 판단하는 운동 방향 판단부;
    상기 운동 종류 또는 운동 방향에 매핑되어 있는 운동 패턴을 판단하는 운동 패턴 판단부;
    상기 운동 패턴에 기초하여 사용자의 운동 상태 정보를 생성하고, 상기 사용자의 운동 상태 정보를 저장하고 관리하는 상태 정보 관리부; 및
    설정된 사용자 단말기로 상기 운동 상태 정보를 송수신 제어하는 송수신 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유아용 운동 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 작동 케이블의 운동 중, 복수 개의 상기 회전 감지 센서로부터 수신한 상기 회전 인식 부재의 감지 신호 수신 시각 간격에 기초하여 상기 작동 케이블의 운동 속도를 판단하는 운동 속도 판단부; 및
    상기 작동 케이블의 운동 중, 복수의 상기 회전 감지 센서에서 감지한 동일한 상기 회전 인식 부재의 순차적 감지 순서의 반복 횟수에 따라 상기 작동 케이블의 견인 운동 길이 또는 복귀 운동 길이를 판단하는 운동 길이 판단부를 더 포함하며,
    상기 운동 패턴 판단부는 상기 운동 종류, 운동 방향, 운동 속도 또는 운동 길이에 매핑되어 있는 운동 패턴을 판단하는 것을 특징으로 하는 유아용 운동 장치.
  8. 유아용 운동 장치에서 운동 정보를 제어하는 방법에 있어서,
    복수의 회전 감지 센서에서 회전 인식 부재의 순차적 감지 여부로 작동 케이블의 운동 여부를 판단하는 단계;
    상기 작동 케이블의 운동 중 복수의 상기 회전 감지 센서에서 순차적으로 감지하는 상기 회전 인식 부재의 감지 순서에 따라 상기 작동 케이블의 운동 종류를 견인 운동 또는 복귀 운동 중 어느 하나로 판단하는 단계;
    상기 작동 케이블의 운동 중 위치 감지 센서에서 작동 케이블의 감지 여부에 따라 상기 작동 케이블의 운동 방향을 상향 운동, 하향 운동 또는 평형 운동 중 어느 하나로 판단하는 단계;
    상기 운동 종류 또는 상기 운동 방향에 매핑되어 있는 운동 패턴을 판단하는 단계; 및
    상기 운동 패턴에 대한 정보를 설정한 사용자 단말기로 송신하거나 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유아용 운동 장치에서 운동 정보를 제어하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 운동 정보를 제어하는 방법은
    복수의 상기 회전 감지 센서에서 감지한, 동일한 상기 회전 인식 부재의 순차적 감지 순서의 반복 횟수에 따라 상기 작동 케이블의 견인 운동 길이 또는 복귀 운동 길이를 판단하는 단계; 및
    복수의 상기 회전 감지 센서에서 감지한 상기 회전 인식 부재의 감지 시각 간격에 기초하여 상기 견인 운동 또는 복귀 운동의 운동 속도를 판단하는 단계를 더 포함하며,
    상기 운동 종류, 운동 방향, 운동 길이 및 운동 속도에 매핑되어 있는 운동 패턴을 판단하며,
    상기 운동 패턴에 대한 정보를 상기 사용자 단말기로 송신하거나 출력하는 것을 특징으로 하는 유아용 운동 장치에서 운동 정보를 제어하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 운동 정보를 제어하는 방법은
    상기 운동 종류에 기초하여 상기 작동 케이블이 견인 운동과 복귀 운동을 번갈아 수행한 횟수를 카운트하여 사용자의 운동 횟수를 판단하는 단계를 더 포함하며
    상기 운동 횟수에 대한 정보를 상기 사용자 단말기로 송신하거나 출력하는 것을 특징으로 하는 유아용 운동 장치에서 운동 정보를 제어하는 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004248786A (ja) * 2003-02-19 2004-09-09 Sds:Kk 筋力トレーニング用牽引装置
US20160332019A1 (en) * 2015-05-15 2016-11-17 Joseph Gregory Rollins Compact smart phone enabled system for strength and endurance training

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