KR102044774B1 - 스트레칭 기능을 구비한 스텝퍼 - Google Patents

스트레칭 기능을 구비한 스텝퍼 Download PDF

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김종철
서용곤
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사회복지법인 삼성생명공익재단
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Abstract

본 발명은 스트레칭 기능을 구비한 스텝퍼(stepper)에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스텝퍼는, 지지부, 지지부의 일단에 연결되며, 스텝퍼를 이용한 운동 또는 스트레칭을 위해 사용자의 발이 수용되는 발판, 발판의 하단부와 지면 사이에 위치하며, 사용자의 스트레칭을 위해 발판의 중력방향의 움직임을 제한하는 고정부 및 발판의 하단부와 지면 사이에 위치하며, 발판의 전후좌우방향의 경사 각도를 조절하기 위한 각도조절부를 포함할 수 있다.

Description

스트레칭 기능을 구비한 스텝퍼{STEPPER HAVING THE FUNCTION OF STRETCHING}
본 발명은 스트레칭 기능을 구비한 스텝퍼에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용자 스스로가 별도의 스트레칭을 수행하지 않아도 운동 시 발생된 피로를 풀 수 있도록 운동 전, 운동 중 또는 운동 직후 종아리 근육 등에 대한 스트레칭이 가능하도록 하는 운동기구에 관한 것이다.
스텝퍼(stepper)는 체중과 다리 힘을 이용해 발판을 밞음으로써 계단을 오르는 것과 같은 운동 효과를 발생시키는 운동기구이다. 스텝퍼를 통해 실내 또는 좁은 공간에서도 효과적인 하체 유산소 운동 및 근력 운동을 실시할 수 있다.
이와 같은 스텝퍼를 이용하여 하체 운동을 실시하면, 종아리, 발목 등과 같은 하체 부위에 주로 피로가 쌓이게 된다. 따라서, 이러한 피로를 회복하기 위해서는 반드시 운동 전이나 운동 후에 종아리, 발목 등과 같은 하체 부위에 스트레칭을 해주는 것이 필요하다.
그런데, 종래 대부분의 스텝퍼는 효과적인 운동 기능의 수행에만 초점이 맞춰져 있기 때문에, 운동이 끝나고 나면 사용자 스스로가 스트레칭 기구 등을 이용하여 별도로 스트레칭을 수행해야 하는 번거로움이 있다. 즉, 종래 대부분의 스텝퍼를 이용해서는 스트레칭은 실시할 수 없기 때문에, 근육 이완을 통한 부상 방지, 운동 수행능력 강화, 운동 효과의 향상 등을 종래의 스텝퍼만으로는 달성할 수 없다는 한계가 존재한다.
대한민국 공개실용신안공보 제20-2009-0007542호 (2009.07.27)
본 발명은 전술한 바와 같은 필요성에 따라 안출된 것으로서, 사용자가 운동 과정 중 원하는 시점(ex. 운동 전, 운동 중, 운동 직후)에 그 즉시 스트레칭이 가능하도록 하는 스트레칭 기능을 구비함으로써, 효율적인 운동 및 회복이 이루어질 수 있도록 하는 운동기구를 제공함에 목적이 있다.
또한, 사용자의 운동 강도 및 상태에 알맞은 스트레칭을 제공함으로써, 운동과 재활 측면에서 다방면으로 활용 가능한 사용자 맞춤형 운동기구를 제공함에 목적이 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 스트레칭 기능을 구비한 스텝퍼(stepper)는, 지지부, 지지부의 일단에 연결되며, 스텝퍼를 이용한 운동 또는 스트레칭을 위해 사용자의 발이 수용되는 발판, 발판의 하단부와 지면 사이에 위치하며, 사용자의 스트레칭을 위해 발판의 중력방향의 움직임을 제한하는 고정부 및 발판의 하단부와 지면 사이에 위치하며, 발판의 전후좌우방향의 경사 각도를 조절하기 위한 각도조절부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 지지부는, 사용자의 운동 강도에 따라 발판의 경사 각도 및 사용자의 스트레칭 시간을 조절하는 제어모듈을 포함하며, 제어모듈은 사용자의 스텝 수, 스텝당 발판의 높이 변화 및 운동 시간 중 적어도 하나 이상을 기초로 운동 강도를 추정할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 지지부는, 사용자의 스텝 수, 스텝당 발판의 높이 변화, 운동 시간, 좌우 족저압 균형도 및 발판의 경사 각도를 포함하는 모니터링 정보를 출력하는 출력모듈을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 발판은, 사용자의 발이 미끄러지거나 발판으로부터 이탈하는 것을 방지하기 위한 측벽을 포함할 수 있다. 이때, 측벽은 스텝퍼의 전원 온오프 또는 운동 모드에서 스트레칭 모드로의 전환을 위해 소정의 기준에 따라 발판 내에서 발의 움직임을 감지하는 제 1 센서모듈을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 발판은, 사용자의 발에 대한 좌우 족저압을 측정하기 위한 제 2 센서모듈을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 스텝퍼의 상태가 운동 모드인 경우, 발판의 움직임을 방해하지 않도록 고정부는 지면방향으로 압축된 상태를 유지하고, 스텝퍼의 상태가 운동 모드에서 스트레칭 모드로 전환되는 경우, 발판이 지면과 평행한 상태를 유지하도록 고정부는 지면을 기준으로 수직반대방향으로 신장될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 스텝퍼의 상태가 운동 모드인 경우, 발판의 움직임을 방해하지 않도록 각도조절부는 지면방향으로 압축된 상태를 유지하고, 스텝퍼의 상태가 운동 모드에서 스트레칭 모드로 전환되는 경우, 고정부에 의해 발판이 고정된 이후에 각도조절부가 동작할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 각도조절부는, 복수개로 형성되며, 복수개로 형성되는 각도조절부가 순차적으로 움직임으로써 발판의 회전이 가능할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 스텝퍼는, 사용자의 균형 유지를 위한 손잡이부를 더 포함하며, 손잡이부는 길이 조절이 가능한 다단 구조일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예로서 제공되는 스텝퍼에 따르면, 유산소 운동 및 하체 근력 운동뿐만 아니라 하체 근육의 스트레칭을 한번에 수행할 수 있으므로, 근육 이완을 통한 부상 방지, 운동 수행능력 강화, 운동 효과의 향상 등을 달성할 수 있다.
또한, 획일화된 운동 강도 및 스트레칭을 제공하는 것이 아닌 사용자가 자신의 상태에 알맞은 최적의 스트레칭(i.e. 사용자 개개인에 실질적으로 도움이 되는 스트레칭) 강도를 설정함으로써, 사용자 개개인의 스트레칭 효과 및 운동 효과를 극대화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스트레칭 기능을 구비한 스텝퍼의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스트레칭 기능을 구비한 스텝퍼의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라 제 1 센서모듈을 통해 발의 움직임을 감지하는 모습을 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스텝퍼의 스트레칭 모드로의 전환 과정을 나타낸 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스텝퍼의 스트레칭 모드로의 전환 과정을 나타낸 후면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수개의 각도조절부의 동작에 의한 발판의 회전 모습을 나타낸 평면도이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 명세서 전체에서 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, "그 중간에 다른 구성을 사이에 두고" 연결되어 있는 경우도 포함한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스트레칭 기능을 구비한 스텝퍼(100)의 사시도, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스트레칭 기능을 구비한 스텝퍼(100)의 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스트레칭 기능을 구비한 스텝퍼(100)는, 지지부(10), 지지부(10)의 일단에 연결되며, 스텝퍼(100)를 이용한 운동 또는 스트레칭을 위해 사용자의 발이 수용되는 발판(20), 발판(20)의 하단부와 지면 사이에 위치하며, 사용자의 스트레칭을 위해 발판(20)의 중력방향의 움직임을 제한하는 고정부(30) 및 발판(20)의 하단부와 지면 사이에 위치하며, 발판(20)의 전후좌우방향의 경사 각도를 조절하기 위한 각도조절부(40)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 지지부(10)는, 스텝퍼(100)의 각 구성과 연결되어 각 구성의 동작을 위한 안정적인 지지력을 제공하는 일종의 프레임일 수 있다. 예를 들어, 도 1을 참조하면, 지지부(10)는 고정부(30), 각도조절부(40) 및 후술할 손잡이부(50)와 연결되는 지면프레임, 지면프레임과 연결되어 출력부 및 후술할 제어모듈(12) 등이 구비되는 수직프레임, 발판(20)과의 결합을 위해 일단에 공간이 마련된 발판프레임 및 발판(20)의 상승 운동을 보조하기 위한 피스톤(11)으로 구성될 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 지지부(10)는, 사용자의 운동 강도에 따라 발판(20)의 경사 각도, 사용자의 스트레칭 시간 및 스트레칭 반복 횟수를 조절하는 제어모듈(12)을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 스텝퍼(100)는 운동 모드와 스트레칭 모드로 동작할 수 있는데, 제어모듈(12)은 스트레칭 모드에서 사용자의 운동 강도 및 상태에 따른 발판(20)의 움직임을 제어하는 역할을 수행할 수 있다. 이때, 운동 모드란 발판(20)이 상하방향으로 움직임으로써 사용자 스스로가 하체 운동을 수행할 수 있도록 하는 스텝퍼(100)의 상태를 지칭한다. 스트레칭 모드는 발판(20)이 지면과 평행한 수평상태로 고정됨으로써, 사용자가 하체 운동이 아닌 종아리 근육 이완 등의 스트레칭 동작을 수행할 수 있도록 하는 스탭퍼의 상태를 말한다.
즉, 제어모듈(12)은 스텝퍼(100)가 운동 모드에서 스트레칭 모드로 전환되는 경우에 운동 모드에서 수집된 사용자의 운동 정보를 이용하여 사용자의 현재 상태에 알맞은 스트레칭의 강도를 제공할 수 있다. 이때, 제어모듈(12)은 스트레칭 모드에서의 발판(20)의 움직임을 제어하기 위해서 고정부(30) 및 각도조절부(40)의 동작을 제어할 수 있다. 제어모듈(12)에 의한 고정부(30) 및 각도조절부(40)의 동작 제어 과정은 후술할 도 4 및 도 5를 참조하여 보다 자세히 살펴보도록 한다.
전술하였듯이 제어모듈(12)은 사용자 맞춤형 스트레칭 동작을 제공하기 위해서 사용자의 운동 모드에서 수집된 사용자의 운동 정보를 기초로 사용자가 얼만큼의 강도로 운동을 하였는지(i.e. 사용자의 하체에 누적된 피로도는 어느 정도인지)를 파악할 수 있다. 다시 말해서, 제어모듈(12)은 사용자의 스텝 수, 스텝당 발판의 높이 변화 및 운동 시간 중 적어도 하나 이상을 기초로 운동 강도를 추정할 수 있다.
예를 들어, 운동 강도는 1분 당 사용자의 스텝 수, 스텝당 발판의 높이 변화와 분 단위의 운동 시간의 곱으로 추정될 수 있다. 추정된 운동 강도는 기 설정된 소정의 범위값에 앞서 추정된 운동 강도에 관한 값이 포함되는지 여부에 따라 하기 [표 1]과 같이 총 5단계로 구분될 수 있다. 운동 강도의 구분은 전술한듯이 미리 설정될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 사용자의 운동 정보가 누적됨에 따라 학습되어 보다 세분화(ex. 10단계, 20단계 등)될 수도 있다.
[표 1]
Figure 112019038379363-pat00001
사용자의 스텝 수, 스텝당 발판의 높이 변화 및 운동 시간에 기초하여 운동 강도가 추정되면, 제어모듈(12)은 추정된 운동 강도에 따라 스트레칭 시간 및 스트레칭 강도(i.e. 발판(20)의 경사 각도, 반복 횟수 등)를 결정할 수 있다. 예를 들어, 상기 [표 1]을 참조하면, 제어모듈(12)이 사용자의 운동 강도를 3단계로 추정한 경우, 제어모듈(12)은 스트레칭 시간은 60초, 발판(20)의 경사 각도는 45도로 결정할 수 있다. 이때, 발판(20)의 경사 방향 또한 제어모듈(12)에 의해 결정될 수 있다. 발판(20)의 경사 방향은 후술할 경사조절부의 위치에 따라 발판(20)의 전후좌우 방향이 될 수 있다.
전술한 [표 1]과 같은 운동 강도에 따른 스트레칭 시간 및 강도는 스트레칭 관련 학술 정보 등에 기반하여 스텝퍼(100)의 사용 전에 미리 결정될 수 있다. 또는, 사용자의 운동 정보가 누적됨에 따라 운동 강도가 세분화되면서 그에 따른 스트레칭 시간 및 강도가 제어모듈(12)에 의해 설정될 수도 있다. 다시 말해서, 실시된 운동 강도에 따른 스트레칭 시간 및 강도는 전술한 예시에 국한되지 않으며, 제어모듈(12)에 의한 학습, 사용자에 의한 설정 등에 따라 다양하게 결정될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 지지부(10)는, 사용자의 스텝 수, 스텝당 발판의 높이 변화, 운동 시간, 좌우 족저압 균형도 및 발판(20)의 경사 각도를 포함하는 모니터링 정보를 출력하는 출력모듈(13)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 출력모듈(13)은 지지부(10)의 수직 프레임 상부면에 형성될 수 있다. 이때, 출력 모듈은 사용자의 스텝 수, 운동 시간, 좌우 족저압 균형도 및 발판(20)의 경사 각도를 텍스트 형태로 출력하는 디스플레이, 운동 시간 알림, 휴식 권고 등을 사운드 형태로 출력하는 스피커를 포함할 수 있다. 이와 같은 출력모듈(13)을 통해 제공되는 모니터링 정보를 토대로 사용자는 현재 사용자 본인의 운동 강도, 휴식 필요 여부 등을 손쉽게 직관적으로 파악할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 지지부(10)는, 모니터링 정보 및 제어모듈(12)에 의해 추정된 운동 강도, 스트레칭 시간 및 스트레칭 강도 등에 대한 정보를 타 디바이스와 송수신하기 위한 통신모듈(14)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신모듈(14)은 지지부(10)의 수직 프레임에 내장될 수 있다. 통신모듈(14)은 스마트폰, 스마트워치, 노트북, 태블릿PC 등과 같이 유무선 통신이 가능한 디바이스들과 연결되어 스텝퍼(100)를 통해 생성 및 분석된 정보들을 전술한 디바이스들로 송신할 수 있다. 이러한 통신모듈(14)을 통해 사용자는 스텝퍼(100)의 출력모듈(13)이 아니더라도 타 디바이스를 통해 모니터링 정보를 손쉽게 확인할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라 제 1 센서모듈(22)을 통해 발의 움직임을 감지하는 모습을 나타낸 평면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 발판(20)은, 사용자의 발이 미끄러지거나 발판(20)으로부터 이탈하는 것을 방지하기 위한 측벽(21)을 포함할 수 있다. 이때, 도 2 및 도 3을 참조하면, 측벽(21)은 스텝퍼(100)의 전원 온오프 또는 스트레칭 모드로의 전환을 위해 소정의 기준에 따라 발판(20) 내에서 발의 움직임을 감지하는 제 1 센서모듈(22)을 포함할 수 있다. 이때, 소정의 기준은 일정한 시간동안 발의 특정 움직임이 일정 횟수 이상 수행되었는지 여부에 대한 것이다. 소정의 기준은 사용자에 의해 설정되거나 변경될 수 있다.
예를 들어, 제 1 센서모듈(22)은 터치 센서모듈, 압력 센서모듈, 적외선 센서모듈 또는 초음파 센서모듈 등일 수 있다. 이와 같은 제 1 센서모듈(22)은 발판(20)에 사용자의 발이 위치하면, 도 3의 (a)와 같이 발판(20)에서의 발의 현재 위치를 감지할 수 있다. 제 1 센서모듈(22)이 터치 센서모듈 또는 압력 센서모듈인 경우, 후술할 제 2 센서모듈(23)과 연동되어 발판(20)에 가해지는 발의 압력을 기초로 발의 현재 위치를 감지할 수 있다. 제 1 센서모듈(22)이 적외선 센서모듈 또는 초음파 센서모듈인 경우, 발에 반사된 적외선 또는 초음파를 감지하여 발의 현재 위치를 감지할 수 있다.
도 3의 (a)와 같이 제 1 센서모듈(22)에 의해 발판(20)에서의 발의 현재 위치가 감지되면, 제 1 센서모듈(22)은 발의 현재 위치를 기준으로 발의 위치가 얼만큼 변화하는지를 감지할 수 있다. 즉, 도 3의 (b)와 같이 제 1 센서모듈(22)은 발판(20)에 사용자의 발이 위치하는 초기 시점의 위치를 기준으로 하여 발이 좌우로 움직이는지 여부를 감지할 수 있다. 만약 소정의 기준이 30초 동안 발이 좌우 왕복으로 총 5회 이상 움직였는지 여부에 관한 것이라면, 도 3의 (b)와 같은 발의 좌우 왕복 움직임을 제 1 센서모듈(22)에서 30초 동안 5회 이상 감지한 경우, 제어모듈(12)은 스텝퍼(100)의 전원을 온 또는 오프하거나 스텝퍼(100)의 상태를 운동 모드에서 스트레칭 모드로 전환할 수 있다.
또한, 제 1 센서모듈(22)은 기계식 또는 정전용량식 스위치 모듈일 수 있다. 예를 들어, 제 1 센서모듈(22)이 기계식 스위치 모듈인 경우, 사용자의 발이 제 1 센서모듈(22)을 터치하면, 제 1 센서모듈(22)은 온 또는 오프 상태로 변화할 수 있다. 이와 같은 제 1 센서모듈(22)의 온 또는 오프 상태로의 변화에 따라 제어모듈(12)은 스텝퍼(100)의 전원 또는 상태의 변화를 제어할 수 있다. 즉, 사용자의 발에 의한 제 1 센서모듈(22)의 조작을 통해 스텝퍼(100)의 전원이 온 또는 오프되거나 스텝퍼(100)의 상태가 운동 모드에서 스트레칭 모드로 전환될 수 있다.
이와 같은 제 1 센서모듈(22)을 통한 감지 동작을 통해 사용자는 손을 이용하여 스위치를 누르는 등 다른 신체부위를 이용한 추가적인 동작없이도 발판(20) 위에서 발의 움직임만으로도 스텝퍼(100)의 동작 및 상태를 제어할 수 있다. 또한, 운동이 끝난 이후뿐만 아니라 운동 중에도 사용자 본인이 원하는 경우 언제든지 발의 움직임만으로 스텝퍼(100)의 상태를 스트레칭 모드로 변환하여 스트레칭을 수행할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 제 1 센서모듈(22)을 통해 감지되는 발의 움직임을 기초로 스텝퍼(100)의 전원이 온 또는 오프되거나 사용자가 원하는 시점에 스텝퍼(100)의 상태를 스트레칭 모드로 전환할 수 있으므로, 사용자의 사용 편의성을 종래 대비 보다 향상시킬 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 발판(20)은, 사용자의 발에 대한 좌우 족저압을 측정하기 위한 제 2 센서모듈(23)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 2 센서모듈(23)은 사용자의 발이 발판(20)에 가하는 압력 또는 무게를 감지하기 위해 압력 센서모듈 또는 무게 센서모듈일 수 있다. 이러한 제 2 센서모듈(23)을 통해 감지되는 사용자 발에 의한 압력 또는 무게는 제어모듈(12)에 의한 좌우 족저압 추정을 위한 기초 정보로 활용될 수 있다.
또한, 제 1 센서모듈(22)이 터치 센서모듈 또는 압력 센서모듈인 경우, 제 2 센서모듈(23)은 발판(20)에서의 사용자 발의 초기 위치를 압력 또는 무게를 통해 감지하여 제 1 센서모듈(22)로 전달할 수 있다. 제 2 센서모듈(23)을 통해 측정된 사용자 발의 초기 위치에 대한 정보가 제 1 센서모듈(22)로 전달되면, 제 1 센서모듈(22)은 스텝퍼(100)의 전원 온오프 또는 운동 모드에서 스트레칭 모드로의 전환을 위한 발의 움직임을 감지하기 위한 감지 동작을 개시할 수 있다. 즉, 제 1 센서모듈(22)이 터치 센서모듈 또는 압력 센서모듈인 경우, 제 2 센서모듈(23)에 의해 제 1 센서모듈(22)의 전원이 온 상태로 전환될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스텝퍼(100)의 스트레칭 모드로의 전환 과정을 나타낸 측면도, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스텝퍼(100)의 스트레칭 모드로의 전환 과정을 나타낸 후면도이다. 또한, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수개의 각도조절부(40)의 동작에 의한 발판(20)의 회전 모습을 나타낸 평면도이다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 스텝퍼(100)의 상태가 운동 모드인 경우, 발판(20)의 움직임을 방해하지 않도록 고정부(30)는 지면방향으로 압축된 상태를 유지하고, 스텝퍼(100)의 상태가 운동 모드에서 스트레칭 모드로 전환되는 경우, 발판(20)이 지면과 평행한 상태를 유지하도록 고정부(30)는 지면을 기준으로 수직반대방향으로 신장될 수 있다.
예를 들어, 도 4의 (a)와 같이 스텝퍼(100)의 상태가 운동 모드인 경우, 발판(20)은 상하방향으로 방해없이 움직일 수 있어야 하므로, 고정부(30)는 지면과 맞닿은 고정부(30)의 하우징 내부에 압축된 상태일 수 있다.
도 4의 (b)를 참조하면, 사용자 발의 움직임 또는 운동 모드의 종료에 의해 스텝퍼(100)의 상태가 운동 모드에서 스트레칭 모드로 변환되는 경우, 고정부(30)는 고정부(30)의 하우징으로부터 자동으로 수직 상승하여 지지부(10)의 발판프레임과 결합될 수 있다. 이때, 발판(20)의 안정적인 고정을 위해서 발판프레임의 하단면에는 도 4의 (b)와 같이 고정부(30)의 상단부 일부가 삽입될 수 있는 고정용 함몰부가 마련될 수 있다. 고정부(30)의 동작과 함께 후술할 손잡이부(50) 역시 자동으로 길이가 신장될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 스텝퍼(100)의 상태가 운동 모드인 경우, 발판(20)의 움직임을 방해하지 않도록 각도조절부(40)는 지면방향으로 압축된 상태를 유지하고, 스텝퍼(100)의 상태가 운동 모드에서 스트레칭 모드로 전환되는 경우, 고정부(30)에 의해 발판(20)이 고정된 이후에 각도조절부(40)가 동작할 수 있다.
예를 들어, 도 4의 (a)와 같이 스텝퍼(100)의 상태가 운동 모드인 경우, 발판(20)은 상하방향으로 방해없이 움직일 수 있어야 하므로, 고정부(30)와 마찬가지로 각도조절부(40)는 지면과 맞닿은 각도조절부(40)의 하우징 내부에 압축된 상태일 수 있다. 이때, 각도조절부(40)는 도 4의 (a)와 같이 고정부(30)의 정면에 위치할 수 있으나 이에 한정되지 않으며, 후술할 도 6과 같이 각도조절부(40)와 고정부(30)의 위치는 발판(20)의 경사 방향에 따라 달라질 수 있다.
도 4의 (c)를 참조하면, 사용자 발의 움직임 또는 운동 모드의 종료에 의해 스텝퍼(100)의 상태가 운동 모드에서 스트레칭 모드로 변환되어 고정부(30)가 수직 상승하고 나면, 각도조절부(40)는 각도조절부(40)의 하우징으로부터 자동으로 수직 상승하여 지지부(10)의 발판프레임과 결합될 수 있다. 즉, 각도조절부(40)는 고정부(30)에 의해 발판(20)이 안정적으로 고정되고 난 이후에 발판(20)의 경사 방향 및 각도를 조절하기 위해서 동작할 수 있다. 이때, 발판(20)의 경사 각도를 안정적으로 유지하기 위해서 발판프레임의 하단면에는 도 4의 (c)와 같이 각도조절부(40)의 상단부 일부가 삽입될 수 있는 각도조절용 함몰부가 마련될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 각도조절부(40)는, 발판(20)의 경사 각도뿐만 아니라 발판(20)의 경사 방향을 전후좌우로 조절하기 위해서 복수개로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 5 및 도 6을 참조하면, 각도조절부(40)는 발판(20)의 전면 방향에 배치되는 제 1 각도조절부(41), 발판(20)의 좌측 방향에 배치되는 제 2 각도조절부(42), 발판(20)의 우측 방향에 배치되는 제 3 각도조절부(43)로 형성될 수 있다. 이때, 고정부(30)도 발판(20)의 견고한 고정을 위해 복수개로 형성될 수 있다. 도 6의 (a)에서와 같이 고정부(30)는 총 2개로 형성될 수 있으며, 발판(20)의 전면 방향에 하나, 발판(20)의 후면 방향에 하나가 배치될 수 있다.
도 5의 (a)를 참조하면, 발판(20)이 후방으로 경사질 수 있도록 하기 위해서 제 2 각도조절부(42) 및 제 3 각도조절부(43)를 제외한 발판(20)의 전면 방향에 배치되는 제 1 각도조절부(41)만 상승할 수 있다. 도 5의 (a)와 같이 발판(20)이 후방으로 경사지는 경우, 발목의 후방 근육을 효과적으로 이완시킬 수 있다.
도 5의 (b)를 참조하면, 발판(20)이 우측 방향으로 경사질 수 있도록 하기 위해서 제 1 각도조절부(41) 및 제 3 각도조절부(43)를 제외한 발판(20)의 좌측 방향에 배치된 제 2 각도조절부(42)만 상승할 수 있다. 도 5의 (b)와 같이 발판(20)이 우측 방향으로 경사지는 경우, 발목의 우측 근육을 효과적으로 이완시킬 수 있다.
전술한 바와 같이 복수개로 형성되는 각도조절부들(41, 42, 43)은 각각 따로 움직임으로써 발판(20)의 경사각도를 전후좌우로 조절할 수 있을 뿐만 아니라 순차적으로 움직임으로써 발판(20)을 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 도 6의 (b)에서와 같이 3개의 각도조절부(41, 42, 43)가 전면 방향, 좌측 방향, 우측 방향의 순서대로 상승 및 하강을 번갈아 수행하면(i.e. 제 1 각도조절부(41), 제 2 각도조절부(42), 제 3 각도조절부(43)가 순차적으로 상승 및 하강을 번갈아 수행하면), 발판(20)은 무게중심을 기준으로 회전할 수 있다. 이러한 회전을 통해 발목 근육 전체를 회전시켜 발목 근육 전체를 효과적으로 이완시킬 수 있다.
이와 같이 복수개로 형성되는 각도조절부들(41, 42, 43) 각각의 동작을 제어함으로써 발판(20)의 경사방향을 전후좌우로 조절하거나 순차적으로 동작을 제어함으로써 발판(20)의 회전이 가능하도록 하면, 하체 근육의 이완을 위한 다양한 동작의 스트레칭을 사용자에게 제공할 수 있다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스텝퍼(100)는, 사용자의 균형 유지를 위한 손잡이부(50)를 더 포함하며, 손잡이부(50)는 길이 조절이 가능한 다단 구조일 수 있다. 예를 들어, 도 4의 (a)에서와 같이 스텝퍼(100)의 상태가 운동 모드인 경우, 사용자가 균형 유지를 위해 손잡이부(50)를 잡을 필요가 없으므로, 3단 구조의 손잡이부(50)는 펼쳐지지 않고 압축된 상태를 유지할 수 있다. 도 4의 (b)에서와 같이 스텝퍼(100)의 상태가 스트레칭 모드인 경우, 사용자는 발판(20)의 경사 방향 및 각도로 인해 균형을 유지하기 어려우므로, 3단 구조의 손잡이부(50)는 지면에 대해 수직방향으로 신장되어 펼쳐질 수 있다.
이와 같이 3단 구조의 손잡이부(50)가 펼쳐지면, 사용자는 손잡이부(50)를 잡은 상태에서 안정적으로 신체의 균형을 유지하면서 스트레칭 동작을 수행할 수 있다. 전술한 손잡이부(50)의 동작은 스텝퍼(100)의 상태 변화(ex. 운동 모드에서 스트레칭 모드로의 변환 또는 스트레칭 모드에서 운동모드로의 변환)에 따라 제어모듈(12)에 의해 자동으로 수행될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 지지부 11: 피스톤
12: 제어모듈 13: 출력모듈
14: 통신모듈 20: 발판
21: 발판의 측벽 22: 제 1 센서모듈
23: 제 2 센서모듈 30: 고정부
40: 각도조절부 50: 손잡이부
100: 스트레칭 기능을 구비한 스텝퍼

Claims (9)

  1. 스트레칭 기능을 구비한 스텝퍼(stepper)에 있어서,
    지지부;
    상기 지지부의 일단에 연결되며, 상기 스텝퍼를 이용한 운동 또는 스트레칭을 위해 사용자의 발이 수용되는 발판;
    상기 발판의 하단부와 지면 사이에 위치하며, 상기 사용자의 스트레칭을 위해 상기 발판의 중력방향의 움직임을 제한하는 고정부; 및
    상기 발판의 하단부와 지면 사이에 위치하며, 상기 발판의 전후좌우방향의 경사 각도를 조절하기 위한 각도조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스텝퍼.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지부는, 상기 사용자의 운동 강도에 따라 상기 발판의 경사 각도, 상기 사용자의 스트레칭 시간 및 상기 스트레칭의 반복 횟수를 조절하는 제어모듈을 포함하며,
    상기 제어모듈은 상기 사용자의 스텝 수, 스텝당 발판의 높이 변화 및 운동 시간 중 적어도 하나 이상을 기초로 상기 운동 강도를 추정하는 것을 특징으로 하는 스텝퍼.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지부는, 상기 사용자의 스텝 수, 스텝당 발판의 높이 변화, 운동 시간, 좌우 족저압 균형도 및 상기 발판의 경사 각도를 포함하는 모니터링 정보를 출력하는 출력모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 스텝퍼.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 발판은, 상기 사용자의 발이 미끄러지거나 상기 발판으로부터 이탈하는 것을 방지하기 위한 측벽을 포함하고,
    상기 측벽은, 상기 스텝퍼의 전원 온오프 또는 운동 모드에서 스트레칭 모드로의 전환을 위해 소정의 기준에 따라 상기 발판 내에서 상기 발의 움직임을 감지하는 제 1 센서모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 스텝퍼.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 발판은, 상기 사용자의 발에 대한 좌우 족저압을 측정하기 위한 제 2 센서모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 스텝퍼.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 스텝퍼의 상태가 운동 모드인 경우, 상기 발판의 움직임을 방해하지 않도록 상기 고정부는 지면방향으로 압축된 상태를 유지하고,
    상기 스텝퍼의 상태가 운동 모드에서 스트레칭 모드로 전환되는 경우, 상기 발판이 지면과 평행한 상태를 유지하도록 상기 고정부는 지면을 기준으로 수직반대방향으로 신장되는 것을 특징으로 하는 스텝퍼.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 스텝퍼의 상태가 운동 모드인 경우, 상기 발판의 움직임을 방해하지 않도록 상기 각도조절부는 지면방향으로 압축된 상태를 유지하고,
    상기 스텝퍼의 상태가 운동 모드에서 스트레칭 모드로 전환되는 경우, 상기 고정부에 의해 상기 발판이 고정된 이후에 상기 각도조절부가 동작하는 것을 특징으로 하는 스텝퍼.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 각도조절부는, 복수개로 형성되며,
    상기 복수개로 형성되는 각도조절부가 순차적으로 움직임으로써 상기 발판의 회전이 가능한 것을 특징으로 하는 스텝퍼.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 사용자의 균형 유지를 위한 손잡이부를 더 포함하며,
    상기 손잡이부는 길이 조절이 가능한 다단 구조인 것을 특징으로 하는 스텝퍼.
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