KR101866483B1

KR101866483B1 - 전기자극형 실내 바이크

Info

Publication number: KR101866483B1
Application number: KR1020170124339A
Authority: KR
Inventors: 전영삼; 김형태
Original assignee: 주식회사 와이앤제이바이오
Priority date: 2017-09-26
Filing date: 2017-09-26
Publication date: 2018-07-19
Also published as: WO2019066426A1; JP6966731B2; US20200230405A1; US11458310B2; CN111148550A; CN111148550B; JP2020534982A

Abstract

본 발명은 전기자극형 실내 바이크에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 전기자극형 실내 바이크는, 고정식 자전거; 상기 고정식 자전거에 유선 또는 무선으로 연결되고, 사용자의 신체에 전기자극을 가하기 위한 전극 패드를 포함하는 전기 자극부; 및 상기 고정식 자전거의 운동 모드에 따라 상기 전기 자극부의 전기자극을 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명에 따르면, 저주파 자극기와 연동되는 실내 바이크를 통해 페달 운동에 따른 다양한 전기자극이 신체에 가해지므로 운동효과가 극대화된다. 또한, 실내 바이크에 내장된 프로그램의 속도 프로파일에 따라 운동 되도록 자극을 가하므로 사용자가 제공되는 운동 프로그램에 따라 성실하게 폐달의 속도를 유지할 수 있도록 보조할 수 있다.

Description

전기자극형 실내 바이크{ELECTRIC STIMULATED INDOOR BIKE}

본 발명은 전기자극형 실내 바이크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 저주파 자극기를 접목시킨 실내 바이크에 관한 것이다.

저주파 자극기를 이용한 운동법은 체내에 전기자극을 가하면 근육이 수축하는 현상을 응용하여, 저주파가 발생하는 전극 패드를 신체에 접촉시킴으로써, 운동시에 접촉시킨 전극 패드에 약한 전기자극을 가하는 운동법이다.

이 운동법은 단시간의 운동으로 장시간 운동효과를 볼 수 있다고 하여 근래 현대인들에게 각광받고 있다.

사용자는 신체에 탈착하는 휴대용 자극기, 전신에 착용하는 EMS 트레이닝 수트 등의 저주파 자극기 장치를 착용하고, 다양한 기호 운동을 함으로써 다이어트 및 근력운동 효과를 높이고 있다.

한편, 유산소 운동으로 가장 많이 활용되고 있는 운동기구에는 러닝 머신, 실내 바이크 등을 들 수 있다.

이러한 유산소 운동 기구에 저주파 자극이 결합된 형태의 운동 장치가 제안된 바 없으며, 러닝 머신, 실내 바이크 등의 운동기구 고유의 기능에 결합하여 저주파 자극기를 연동시킨다면 운동 효과를 극대화시킬 수 있을 것으로 기대된다.

이에 본 발명자들은 실내 바이크가 가지고 있는 고유 운동 기능과 저주파 자극기의 기능을 결합한 최적의 운동 프로그램 및 그 장치를 제안하기에 이르렀다.

본 발명은 실내 바이크의 고유 유산소 운동 프로그램에 저주파 자극의 효과를 더하여 다이어트 및 운동 효과를 더욱 극대화시킬 수 있다. 또한, 런닝 머신과 달리 자동화된 속도 프로파일에 맞춰 바이크의 속도를 유지하도록 하기 위한 보조 수단이 없는 점을 보완하고, 사용자가 제공되는 바이크의 속도 프로파일 프로그램을 유지할 수 있도록 보조할 수 있다.

상기한 목적은 본 발명의 일 양태에 따른 전기자극형 실내 바이크에 있어서, 고정식 자전거; 상기 고정식 자전거에 유선 또는 무선으로 연결되고, 사용자의 신체에 전기자극을 가하기 위한 전극 패드를 포함하는 전기 자극부; 및 상기 고정식 자전거의 운동 모드에 따라 상기 전기 자극부의 전기자극을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자극형 실내 바이크에 의해 달성될 수 있다.

여기서, 상기 고정식 자전거의 페달 부하가 사용자에 의해 입력되거나 미리 결정된 경우, 상기 제어부는 상기 페달 부하에 대응하는 기본 자극 레벨을 부여하고, 상기 페달 회전 속도에 비례하여 상기 기본 자극 레벨보다 높은 자극이 발생되도록 상기 전기 자극부의 전기자극을 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 운동 모드는 사용자 입력에 의해 선택되는 상기 고정식 자전거의 페달 부하 또는 속도 프로파일을 규정하는 다수의 프로그램을 포함하며, 상기 제어부는 상기 페달 부하 또는 상기 속도 프로파일에 따라 상기 전기 자극부에서 발생되는 전기자극의 세기 또는 주파수를 변경시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고 상기 제어부는 상기 페달 회전 속도가 상기 속도 프로파일에 규정된 페달 회전 속도보다 작으면, 상기 속도 프로파일에 대응하는 전기자극보다 센 전기자극이 발생되도록 상기 전기 자극부를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.

여기서, 상기 페달 부하와 상기 다수의 프로그램 중 하나의 프로그램이 동시에 선택되는 경우, 상기 속도 프로파일에 대응하는 전기자극의 세기는 상기 페달 부하에 따라서 변경되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 전기 자극부는 복수의 전극 패드를 포함하며, 상기 제어부는 상기 복수의 전극 패드에서 각각의 전극 패드에 선별적으로 전류가 흐르도록 상기 전기 자극부의 전기자극을 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고 상기 제어부는 상기 고정식 자전거의 페달이 하강하면, 상기 페달의 하강에 따라 반응하는 사용자의 상체 근육에 부착된 상기 전극 패드에 전류가 흐르도록 상기 전기 자극부의 전기자극을 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.

여기서 상기 속도 프로파일은 상기 페달이 회전을 시작하여 미리 결정된 속도까지 저속으로 회전되는 워밍업단계, 상기 페달이 상기 속도로부터 시작하여 고속으로 회전되는 집중 운동단계, 상기 페달이 상기 집중 운동단계의 속도로부터 정지되기까지 저속으로 회전되는 마무리단계를 포함하고, 상기 제어부는 상기 각 단계에 부합하는 전기자극이 발생하도록 상기 전기 자극부를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고 상기 전기 자극부는 사용자의 전극 패드 부착부위에 열을 제공하는 온열 제공부를 포함하고, 상기 온열 제공부는 상기 워밍업단계에서 상기 전극 패드가 부착된 신체의 근육을 이완시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따르면, 저주파 자극기와 연동되는 실내 바이크를 통해 페달 운동에 따른 다양한 전기자극이 신체에 가해지므로 운동효과가 극대화된다. 또한, 실내 바이크에 내장된 프로그램의 속도 프로파일에 따라 운동 되도록 자극을 가하므로 사용자가 제공되는 운동 프로그램에 따라 성실하게 폐달의 속도를 유지할 수 있도록 보조할 수 있다.

도1 내지 도3은 본 발명의 실시예에 따른 전기자극형 실내 바이크의 대략적인 모습;
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자극부의 복수의 전극 패드에 흐르는 전류변화를 나타낸 그래프;
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 페달 속도 변화에 따른 전기자극 레벨을 나타낸 그래프;
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로그램에 규정된 속도 프로파일과 자극레벨의 변화를 나타낸 그래프; 및
도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자극형 실내 바이크를 이용한 운동 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 설명의 간략화 및 명확화를 위해서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도1, 도2 및 도3은 본 발명의 실시예에 따른 전기자극형 실내 바이크의 대략적인 모습을 도시한 것이다.

도1 내지 도3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전기자극형 실내 바이크는 고정식 자전거(100), 전기 자극부(200), 사용자 입력부(미도시) 및 제어부(300)를 포함한다.

고정식 자전거(100)는 사용자가 실내에서 운동을 하기 위해 사용하는 실내용 헬스 자전거로서, 본체, 안장, 페달 및 거치대 등으로 구성된다. 도1내지 도3은 다양하게 구현될 수 있는 실내용 헬스 자전거를 대략적으로 나타낸 모습으로, 도1은 접이식 헬스 자전거, 도2는 좌식형 헬스 자전거, 도3은 입식 헬스 자전거의 모습을 도시한 것이다.

고정식 자전거(100)는 사용자의 페달 회전운동으로 발생되는 동력 에너지를 전기에너지로 저장하는 충전부(미도시)를 포함할 수 있고, 충전부(미도시)가 저장한 전력은 헬스 자전거의 전면부 프레임에 마련될 수 있는 USB 포트 등을 통하여 개인의 휴대용 단말기 등 전류 제공이 필요한 제품 연결에 사용될 수 있다.

전기 자극부(200)는 고정식 자전거(100)에 유선 또는 무선으로 연결되어 고정식 자전거(100)의 페달 운동 등과 연계된다.

전기 자극부(200)는 고정식 자전거(100)의 프레임에 고정되거나 전기 자극부(200)의 연결 단자를 통해 고정식 자전거(100)에 연결될 수 있다. 구체적으로 전기 자극부(200)와 고정식 자전거(100)의 연결방법을 살펴보면, 도1에 도시된 바와 같이 전기 자극부(200)는 고정식 자전거(100)의 전면 프레임과 유선으로 연결되어 있고, 사용자는 이를 복부에 착용하고 사용할 수 있다. 또한, 사용자의 팔을 기댈 수 있는 손잡이 부분에 전기 자극부(200')를 연결하여 고정하고, 고정식 자전거(100)의 운동에 따른 전기적 자극이 팔에도 가해질 수 있도록 구현할 수 있다.

또한, 전기 자극부(200)는 고정식 자전거(100)와 무선으로 연결하여 사용할 수 있는데, 사용자는 전기 자극부(200)에 통신 모듈을 부착하고 고정식 자전거(100)와 지그비(ZIGBEE) 블루투스(BLUETOOTH) 등을 포함한 다양한 통신방식에 의해 고정식 자전거(100)와 연동하여 사용할 수 있다.

여기서, 전기 자극부(200)는 저주파 근육 자극기로써 구현될 수 있으며, 고정식 자전거(100)와 무관하게 독립적으로 사용될 수 있다. 사용자는 전기 자극부(200)의 입력부를 통해 전기자극을 독립적으로 조정하여 사용할 수 있다.

전기 자극부(200)는 고정식 자전거의 페달 회전에 따른 동력 에너지를 전기에너지로 변화하여 저장하는 배터리에 의하거나 자체적인 배터리에 의해 구동될 수 있다.

전기 자극부(200)는 사용자의 팔이나 복부 등에 자유롭게 탈착이 가능하며, 부착된 부위에 전기 자극을 가하는 복수의 전극 패드 및 온열 제공부를 포함한다.

먼저, 전기 자극부(200)의 전극 패드는 사용자의 팔, 등, 복부 등에 장착하거나 부착하기 위하여 다수의 전극 패드가 연결된 형태로 구현된다.

복수의 전극 패드는 전기 자극부(200)에서 발생되는 전류에 의해 사용자의 신체에 전기자극이 가해지도록 한다. 전극 패드에 자극이 가해지는 방법은 전류가 흐르는 자극 패드의 순서와 전류가 흐르는 시간 등에 따라 다양하게 구현될 수 있다.

도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자극부(200)의 복수의 전극 패드에 흐르는 전류변화를 도시한 그래프이다.

일 실시예로서, 전기 자극부(200)는 P1, P2, P3, P4에 동시에 전류를 발생시켜 사용자에게 자극이 가해지도록 할 수 있다. 또한, 전기 자극부(200)는 P1, P2, P3, P4에 흐르는 전류의 세기를 동일하게 유지시킬 수도 있고, 개별적으로 전류의 세기가 달리 흐르도록 할 수도 있다.

도4를 참고하면 전기 자극부(200)는 연속된 전극 패드 P1, P2, P3, P4 중 P1부터 P2, P3, P4에 이르기까지 순차적으로 전류의 세기를 발생시키고, P1에 가장 센 전류를 발생시킨다. 도2에 나타난 전극 패드를 부착한 사용자는 순차적으로 한 방향으로 자극이 진행됨을 느낄 수 있고, 전극 패드 부착 부위에 따라 진행되는 자극의 세기가 다름을 느낄 수 있다. 이러한 단계별 자극을 통해서 사용자는 해당 국소부위에 누군가 주무르는 것같은 마사지 효과를 느낄 수도 있다.

또한, 전기 자극부(200)는 전극 패드 뿐만 아니라 전극 패드가 부착된 사용자의 신체 중 국소부위에 열을 제공하는 온열 제공부를 포함한다. 온열 제공부는 후술하는 고정식 자전거(100)의 운동 모드 중 프로그램 속도 프로파일의 워밍업단계에서 작용한다. 온열 제공부는 전극 패드가 부착된 부위를 따뜻하게 하므로, 체온이 상승되고 근육이 이완되어 사용자의 부상을 방지할 수 있다.

사용자 입력부(미도시)는 사용자로부터 고정식 자전거(100)의 운동 모드를 선택받는다. 여기서 운동 모드는 고정식 자전거(100)의 페달 부하 또는 속도 프로파일을 규정하는 다수의 프로그램을 포함한다.

사용자 입력부는 페달 부하를 입력받기 위해 고정식 자전거(100)의 전면 기둥이나 프레임에 구비된 부하 조절레버 또는 미리 저장된 프로그램의 부하 조절기능 소프트웨어를 통해 구현될 수 있다. 예컨대, 사용자는 운동 강도를 조절하기 위해서 부하를 조정하는데, 선택된 부하 크기에 맞추어 페달을 회전시키기 위한 사용자의 하체 힘이 달라질 수 있다.

또한, 사용자 입력부는 고정식 자전거(100)의 전면부에 설치되는 터치식 디스플레이, 모드 선택 버튼 등을 통해 구현될 수 있다. 고정식 자전거(100)는 사용자에게 운동의 변화를 주기 위해 시간에 따른 페달 부하, 페달 회전 속도 변화 등을 포함하는 속도 프로파일이 규정된 다수의 프로그램을 포함하고 있다. 따라서, 사용자 입력부를 통해 사용자는 미리 저장된 다수의 프로그램 중 하나의 프로그램을 선택하여 운동을 수행할 수 있다.

제어부(300)는 전극 패드를 부착한 사용자에게 고정식 자전거(100)의 운동 모드에 따라 전기 자극부(200)에서 발생되는 전기자극을 제어하며, 운동 모드에 따라 전극 패드에서 발생되는 전기 자극의 세기 또는 주파수를 변경시킨다.

제어부(300)는 사용자가 페달 부하를 선택하거나 이미 지정된 페달 부하를 사용하여 운동을 수행하는 경우, 설정된 페달 부하에 따라 전기 자극부(200)에서 발생되는 전기자극의 세기 또는 주파수를 변경시킨다.

예를 들어, 사용자가 고정식 자전거(100)에서 1 레벨부터 8 레벨까지 제공된 페달 부하를 선택할 수 있고, 1 레벨부터 8 레벨까지는 페달 부하가 점차 증가한다고 본다.

사용자가 2 레벨의 부하를 선택하는 경우에는 2 레벨의 페달 부하에 대응하는 전기자극의 세기 또는 주파수가 전기 자극부(200)에서 발생되도록 한다. 사용자가 운동을 수행하면서 6 레벨로 부하를 변경하는 경우에는 해당 부하에 대응하는 전기자극이 사용자의 신체에 가해지며, 이때 제어부(300)는 2 레벨의 전기자극보다 센 전기자극이 발생 되도록 전기 자극부(200)을 제어한다. 각 레벨의 부하에 대응하는 전기자극은 비례적으로 증가할 수 있다.

또한, 제어부(300)는 페달 부하가 설정되면 페달 부하에 대응하는 기본 자극 레벨을 부여하고, 페달 회전 속도에 비례하여 기본 자극 레벨보다 높은 자극이 발생되도록 전기자극을 제어한다. 여기에서 기본 자극 레벨이란, 사용자가 전극 패드를 착용하고 운동을 시작할 때, 페달이 정지된 상태에서 발생되는 최저 자극의 세기 및 주파수의 값이다.

도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 페달 속도 변화에 따른 전기자극 레벨을 도시한 그래프이다.

구체적으로, 도5는 사용자가 전극 패드를 복부에 부착하고 본 발명의 실시예에 따른 전기자극형 실내 바이크로 운동하는 경우의 전기자극 레벨을 예시한 것이다.

도5를 참고하여 그래프의 Y축을 살펴보면, 운동이 시작되기 전(X축의 시간이 0 일때) 페달이 정지된 상태에서 자극레벨은 기본 자극 레벨을 나타낸다. 사용자가 전극 패드를 부착하고 실내 바이크에 탑승한 모습을 가정할 수 있다. 제어부(300)는 페달이 회전하기 전 설정된 페달 부하에 대응하는 기본 자극 레벨을 부여하고, 이러한 자극이 사용자의 복부에 가해지고 있음을 알 수 있다. 제어부(300)는 준비단계로서 입력되는 사용자의 피부 저항값, 페달 부하, 사용자의 몸무게 및 신장 등을 고려하여 사용자에게 적합한 초기 자극 레벨을 부여할 수 있다.

그래프의 X축을 통한 시간변화를 살펴보면, 시간이 지날수록 페달 회전 속도는 증가하고 이에 비례하여 자극레벨이 점차 증가하는 모습이 나타난다. 사용자는 운동을 수행할수록 페달 회전 속도가 점차 증가하게 되고, 제어부(300)는 이에 비례하여 전기자극의 세기를 증가시키거나 주파수를 증가시켜 자극레벨이 증가 되도록 전기자극부를 제어한다.

그래프의 페달 속도 증가 구간을 살펴보면, 페달 회전 속도에 따라 발생하는 전기자극은 기본 자극 레벨보다 높은 자극이 발생하게 된다. 이때, 제어부(300)는 최저 자극보다 강한 자극이 사용자의 복부에 가해지도록 전기자극을 제어한다. 이 구간은 사용자의 실내 자전거를 통한 운동으로 본격적으로 상체 지방 및 근육을 자극하여 운동효과가 발생하는 구간으로 볼 수 있다.

계속해서 그래프의 X축 시간변화를 살펴보면, 시간이 지남에 따라 페달 회전 속도가 감소하면 자극 레벨은 이에 비례하여 감소함을 알 수 있다. 사용자가 페달을 정지하기 전까지 제어부(300)는 페달 속도 감소에 비례하여 전기자극의 세기 또는 주파수를 감소시킨다.

그래프의 페달 정지 구간에서 살펴보면, 사용자가 운동을 마무리하거나 운동중에 페달 회전을 멈추고 휴식하는 경우에도 제어부(300)는 기본 자극 레벨 이상의 전기자극이 계속 발생되도록 전기 자극부(200)를 제어한다. 자극 레벨은 제어부(300)에 의해 최초에 설정된 기본 자극 레벨이 유지될 수도 있으나, 사용자가 전기 자극부(200)를 통해 직접 전기자극의 세기를 변경시킬 수도 있다.

도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 페달 속도 변화를 나타낸 것에 불과한바, 사용자가 운동을 수행함에 있어서 다양한 속도변화가 발생할 수 있으므로, 제어부(300)는 다양한 속도변화에 대응하는 전기자극이 발생되도록 전기 자극부(200)를 제어할 수 있음은 물론이다.

사용자가 자전거의 페달 운동을 수행하는 중에, 제어부(300)는 고정식 자전거(100)의 페달 움직임에 따라 전기 자극부(200)에서 발생되는 전기 자극을 달리 제어한다. 구체적으로, 사용자가 운동하는 다리 방향의 근육에 따라 전기 자극부(200)에 부착된 자극의 위치가 달라진다. 고정식 자전거(100)의 우측 페달이 하강하면, 제어부(300)는 사용자의 우측 다리 대퇴부 근육 운동에 부합하는 상체 근육에 자극이 가해지도록 전기 자극부(200)를 제어한다. 제어부(300)는 전기 자극부(200)의 복수의 전극 패드에서 각각의 전극 패드에 선별적으로 전류가 흐르도록 전기자극을 제어할 수 있는바, 사용자는 다리운동을 통해 상체 근육에 전기자극을 주는 효과적인 운동을 수행할 수 있게 된다.

한편, 사용자가 고정식 자전거(100)에 내장된 프로그램 중 하나의 프로그램을 선택하고 프로그램을 이용한 운동이 수행되면, 제어부(300)는 다수의 프로그램에서 규정된 각각의 속도 프로파일에 따라 전기 자극부(200)에서 발생되는 전기자극을 제어한다.

여기서 속도 프로파일이란, 하나의 프로그램에 미리 저장된 속도 변화의 데이터 집합을 말한다. 전기 자극부(200)에서 발생되는 각각의 속도 프로파일에 대응하는 전기자극의 세기 및 주파수는 프로그램마다 상이하다.

도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로그램에 규정된 속도 프로파일과 자극레벨의 변화를 나타낸 그래프이다.

도6을 참고하면, 속도 프로파일은 워밍업단계(a), 집중운동단계(b), 마무리단계(c)를 포함한다.

워밍업단계(a)는 페달 회전을 시작하여 일정 시간 유지되는 저속 단계로서, 사용자가 본격적인 운동을 하기 위한 준비단계에 해당한다. 워밍업단계(a)에서는 페달의 회전에 대응하도록 전극 패드가 부착된 신체에 약한 전기적 가극이 가해진다. 제어부(300)는 복수의 전극 패드가 순차적으로 약한 전류가 흐르도록 전기 자극부(200)를 제어하여, 사용자는 패드 부착부위에 전기자극을 통한 마사지 효과를 느낄 수 있다.

또한, 온열 제공부는 워밍업단계(a)에서 전극 패드가 부착된 신체의 근육을 이완시키기 위해 온열을 제공하여, 집중운동을 하기 전 체온을 올려 부상을 방지한다.

집중운동단계(b)는 페달이 상대적으로 고속 회전을 하는 단계로서, 사용자가 본격적인 운동을 하는 단계에 해당한다. 집중운동단계(b)에서는 페달의 회전 속도에 비례하여 전기자극이 달라진다. 사용자는 선택된 프로파일에 제시된 페달 부하 또는 회전 속도에 따라 운동을 수행하고, 제어부(300)는 이에 대응하는 전기자극이 전기 자극부(200)에서 발생되도록 한다.

만약, 사용자가 페달을 회전 속도가 속도 프로파일에 규정된 속도보다 낮아지면, 제어부(300)는 속도 프로파일에 대응하는 전기자극보다 더 센 전기자극이 발생되도록 전기 자극부(200)를 제어한다. 사용자의 페달 회전이 느려졌음에도 불구하고, 제어부(300)는 더 센 자극이 발생되도록 조절하여 전기자극을 통한 운동효과를 유지하게 한다. 제어부(300)는 자극의 세기를 높이거나 전기 주파수를 증가시켜 사용자에게 페달 회전 속도를 높이라는 알림을 간접적으로 할 수 있다.

이후 사용자가 규정된 속도에 맞춰 페달을 회전하면, 제어부(300)는 다시 미리 설정된 속도 프로파일에 부합하는 전기자극이 발생되도록 전기 자극부(200)를 제어한다.

한편, 사용자가 프로그램에 미리 설정된 페달 부하가 아닌 다른 부하를 선택하는 경우, 제어부(300)는 변경된 페달 부하에 대응하도록 속도 프로파일에 부합하는 자극의 세기를 변경할 수 있다. 구체적으로, 제어부(300)는 프로그램에 미리 설정된 자극의 세기를 기초로, 페달 부하가 프로그램에 설정된 부하보다 낮아지면 자극을 감소시키고, 프로그램에 설정된 부하보다 페달 부하를 높이는 경우에는 자극을 증가시킬 수 있다.

마무리단계(c)는 고속 회전하던 페달이 상대적으로 저속으로 회전하여 정지하는 단계로서, 집중운동단계를 끝내고 운동을 마무리하는 단계에 해당한다. 마무리단계(c)에서는 집중운동으로 긴장된 근육을 이완시키기 위하여, 제어부(300)는 약한 전기적 자극이 발생되도록 자극의 세기 또는 주파수를 제어한다. 제어부(300)는 워밍업단계(a)와 마찬가지로 복수의 전극패드에 순차적으로 전류가 흐르도록 하여, 긴장된 근육이 이완되어 피로를 회복하는데 도움을 줄 수 있다.

도6의 그래프는 다수의 프로그램 중 하나의 프로그램의 일 예를 나타낸 것에 불과한바, 이와는 별개로 다양한 속도 프로파일이 구현될 수 있음은 물론이다.

도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자극형 실내 바이크를 이용한 운동 흐름도이다.

먼저, 사용자는 운동 시작 전 전기 자극부(200)를 복부 또는 팔 등에 장착하고, 전기 자극부(200)를 고정식 자전거(100)와 유선 또는 무선으로 연결한다(S100). 사용자는 고정식 자전거(100)에 이미 설정되어 있는 페달 부하에 따라 운동을 하거나 운동 모드를 선택할 수 있다. 사용자는 고정식 자전거(100)의 페달 부하 또는 속도 프로파일을 규정하는 다수의 프로그램 중 하나의 프로그램을 선택하고 운동을 시작할 수 있다(S110).

하나의 프로그램이 선택되는 경우, 사용자는 프로그램에 규정된 속도 프로파일에 따라 워밍업단계, 집중운동단계, 마무리단계를 통한 운동을 수행하게 된다.

워밍업단계에서 온열 제공부는 전극 패드가 부착된 부위에 열을 제공하고, 제어부(300)는 기본 자극 레벨을 부여하거나 해당 속도 프로파일에 부합하는 전기자극이 발생되도록 전기 자극부(200)를 제어한다(S120).

집중운동단계에서 페달 회전속도가 증가할수록 전기 자극부(200)에서 발생되는 전기자극은 증가할 수 있다. 제어부(300)는 속도 프로파일에 부합되는 전기자극이 발생되도록 제어한다(S130).

사용자가 잠시 TV 시청에 집중력을 읽어 속도 프로파일에 부합하는 속도로 페달을 밟지 않는다면, 제어부(300)는 속도 프로파일에 부합하는 전기자극보다 강한 전기자극을 일정시간 가하도록 하여 사용자가 제공된 속도 프로파일에 맞춰 페달의 속도를 높이도록 할 수 있다.

마무리단계에서 페달 회전속도가 감소함에 따라 전기 자극부(200)에서 발생되는 전기자극이 감소하고, 제어부(300)는 페달 회전이 정지하기까지 근육 이완을 위한 약한 전기 자극이 유지되도록 제어한다(S140).

도7은 본 발명의 일 실시에예 따른 운동 모드 선택을 통한 전기 자극형 실내 바이크의 운동 흐름도를 나타낸 것으로서, 이와는 달리 사용자가 프로그램을 선택한 후 운동을 진행하면서 페달 부하를 조절할 수 있고, 제어부(300)는 이에 따른 자극이 발생되도록 다양하게 전기 자극부(200)를 제어할 수 있다.

또한, 제어부(300)는 사용자에 의해 선택된 운동 모드에 따라 전기 자극부(200)에서 발생되는 전기자극의 세기 또는 주파수를 제어한다. 사용자가 페달 부하를 입력한 경우, 제어부(300)는 해당 부하에 대응하는 전기자극이 발생되도록 제어한다.

위에서 기술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 전기자극형 실내 바이크를 통해 신체에 바이크 운동에 대응하는 전기자극이 가해지므로, 체중감량과 동시에 운동효과를 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 실내 바이크에 내장된 프로그램의 속도 프로파일에 대응하도록 전기자극이 가해지므로, 신체에 다양한 전기자극을 통한 효과적인 근육 운동효과가 있다.

지금까지 본 발명의 실시예를 간략히 설명하였으나, 본 발명의 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 본 발명의 실시예를 변형할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 기재된 발명의 균등물에 미치는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 실시예는 예시적인 것으로 이해되어야 한다.

100 : 고정식 자전거
200 : 전기 자극부
300 : 제어부

Claims

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고정식 자전거;
상기 고정식 자전거에 유선 또는 무선으로 연결되고, 사용자의 신체에 전기자극을 가하기 위한 전극 패드를 포함하는 전기 자극부; 및
상기 고정식 자전거의 운동 모드에 따라 상기 전기 자극부의 전기자극을 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 운동 모드는 사용자 입력에 의해 선택되는 상기 고정식 자전거의 페달 부하 또는 속도 프로파일을 규정하는 다수의 프로그램을 포함하며,
상기 제어부는 상기 페달 부하 또는 상기 속도 프로파일에 따라 상기 전기 자극부에서 발생되는 전기자극의 세기 또는 주파수를 변경시키고,
상기 페달 부하와 상기 다수의 프로그램 중 하나의 프로그램이 함께 선택되는 경우, 상기 속도 프로파일에 대응하는 전기자극의 세기는 상기 페달 부하에 따라서 변경되는 것을 특징으로 하는 전기자극형 실내 바이크.
제3항에 있어서,
상기 제어부는 상기 페달의 회전 속도가 상기 속도 프로파일에 규정된 페달 회전 속도보다 작으면, 상기 속도 프로파일에 대응하는 전기자극보다 강한 전기자극이 발생되도록 상기 전기 자극부를 제어하는 것을 특징으로 하는 전기자극형 실내 바이크.
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제3항에 있어서,
상기 전기 자극부는 복수의 전극 패드를 포함하며,
상기 제어부는 상기 복수의 전극 패드에서 각각의 전극 패드에 선별적으로 전류가 흐르도록 상기 전기 자극부의 전기자극을 제어하는 것을 특징으로 하는 전기자극형 실내 바이크.
제6항에 있어서,
상기 제어부는 상기 고정식 자전거의 페달이 하강하면, 상기 페달의 하강에 따라 반응하는 사용자의 상체 근육에 부착된 상기 전극 패드에 전류가 흐르도록 상기 전기 자극부의 전기자극을 제어하는 것을 특징으로 하는 전기자극형 실내 바이크.
고정식 자전거;
상기 고정식 자전거에 유선 또는 무선으로 연결되고, 사용자의 신체에 전기자극을 가하기 위한 전극 패드를 포함하는 전기 자극부; 및
상기 고정식 자전거의 운동 모드에 따라 상기 전기 자극부의 전기자극을 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 운동 모드는 사용자 입력에 의해 선택되는 상기 고정식 자전거의 페달 부하 또는 속도 프로파일을 규정하는 다수의 프로그램을 포함하며,
상기 제어부는 상기 페달 부하 또는 상기 속도 프로파일에 따라 상기 전기 자극부에서 발생되는 전기자극의 세기 또는 주파수를 변경시키고,
상기 속도 프로파일은 상기 페달이 회전을 시작하여 미리 결정된 속도까지 저속으로 회전되는 워밍업단계, 상기 페달이 상기 속도로부터 시작하여 고속으로 회전되는 집중운동단계, 상기 페달이 상기 집중 운동단계의 속도로부터 정지되기까지 저속으로 회전되는 마무리단계를 포함하고,
상기 제어부는 상기 각 단계에 부합하는 전기자극이 발생하도록 상기 전기 자극부를 제어하는 것을 특징으로 하는 전기자극형 실내 바이크.
제8항에 있어서,
상기 전기 자극부는 사용자의 전극 패드 부착부위에 열을 제공하는 온열 제공부를 포함하고,
상기 온열 제공부는 상기 워밍업단계에서 상기 전극 패드가 부착된 신체의 근육을 이완시키는 것을 특징으로 하는 전기자극형 실내 바이크.