KR102114224B1 - 자동 속도 조절형 스마트 펫 트레드밀 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 펫 트레드밀에 관한 것으로서, 상세하게는 회전하는 휠의 구동에 의한 애완동물(PET)의 건강 관리와 놀이 개념을 적용하여 동력과 무동력 구동이 가능한 애완동물 전용 실내 운동기구로서, 애완동물 운동 상태에 따라 회전하는 휠의 자동 속도 조절이 가능하고, 다양한 운동 기능과 놀이 코스를 탑재한 자동 속도 조절형 스마트 펫 트레드밀에 관한 것이다.
Description
본 발명은 펫 트레드밀에 관한 것으로서, 상세하게는 회전하는 휠의 구동에 의한 애완동물(PET)의 건강 관리와 놀이 개념을 적용하여 동력과 무동력 구동이 가능한 애완동물 전용 실내 운동기구로서, 애완동물 운동 상태에 따라 회전하는 휠의 자동 속도 조절이 가능하고, 다양한 운동 기능과 놀이 코스를 탑재한 자동 속도 조절형 스마트 펫 트레드밀에 관한 것이다.
일반적으로 실내에서 길러지는 개나 고양이 등과 같은 애완동물의 경우 주인의 장기간 외출이나 주인인 애완동물을 산책시킬만한 여유가 없는 경우에 스트레스를 풀만한 것이 마땅하지 않으며, 이로 인해 스트레스가 해소되지 않고 쌓이게 되어 건강에 해를 끼칠 수 있다.
즉, 가정에서 애완동물을 키울 때 조그만 하더라도 마당이 있는 주택에서 키웠으나, 현재에는 주로 주거공간만이 구성되어 있는 아파트, 연립 등에서 애완동물을 키우기 때문에 애완동물의 운동부족에 인하여 비만 등 각종 질병이 발생하게 된다.
보통 애완동물은 1일 1회 정도는 공원이나 아파트 주변을 산책하는 것을 선호하는데, 현실적으로 현대인은 애완동물을 실외에서 산책시킬 시간적, 정신적인 여유가 없으므로서, 애완동물은 거의 모든 시간을 실내의 좁은 공간에서 생활할 수밖에 없다.
그러므로, 운동부족과 스트레스로 인하여 애완동물에게 당뇨병, 피부병, 안질환과 같은 각종 질병에 시달리게 되며, 또한 노화현상도 조기에 오게 된다.
하지만, 바쁜 일상 속에서 애완동물과 함께 정기적으로 산책이나 운동을 시키는 것을 현대인에게 쉽지 않은 일이며, 저녁 늦게나 아침 일찍 산책을 하는 것은 오히려 여자나 노약자들에게 신변적으로 위험한 일이 될 수도 있다.
또한, 장마철이나 추운 겨울과 같이 주변 환경에 의해서 애완동물을 산책시키기에 적합하지 않은 경우일 때, 산책을 통해 애완동물을 운동시키는 것은 더욱 어려운 일이 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 국내 특허등록공보 제10-1837630호인 애완동물용 런닝머신이 출원되어 등록되어 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상기 애완동물용 런닝머신(100)은 본체부(110); 동물이 수용될 수 있는 수용공간을 형성하며, 상기 본체부에 회전가능하게 설치되며 투명재질로 마련되는 회전부(120); 상기 회전부에 동력을 제공하는 구동부(130); 상기 수용공간의 일측면이 마감되도록 상기 본체부에 설치되며, 상기 동물이 상기 수용공간으로 인입되거나 상기 동물이 상기 수용공간으로부터 인출될 수 있도록 상기 수용공간의 일측면을 개방하는 도어부(140); 상기 구동부를 제어하는 제어부(150); 상기 회전부의 회전량을 측정하여 회전정보를 생성하는 센서부(160); 상기 회전부의 상태를 외부에서 모니터링할 수 있도록 상기 회전정보를 전달받아 외부로 전달하며, 상기 제어부의 동작이 제어되도록 외부에서 전달받은 정보를 상기 제어부로 전달하는 통신부(170)로 이루어진다.
그러나, 이러한 종래의 애완동물용 런닝머신은 회전부와 구동부가 기어 결합구조로 이루어져 있어 진동과 소음이 발생되고, 밀폐형으로 애완동물의 적응이 어려우며, 회전부 내부의 이산화탄소 농도와 애완동물의 맥박을 통해 운동량만을 체크할 뿐 애완동물의 상태나 운동량을 전혀 반영하지 못하고, 일방적인 회전 운동만을 강요하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 회전하는 휠의 구동에 의한 애완동물의 건강 관리와 놀이 개념을 적용하여 동력과 무동력 구동이 가능한 애완동물 전용 실내 운동기구로 애완동물 운동상태에 따라 회전하는 휠의 자동 속도 조절이 가능하고, 다양한 운동 기능과 놀이 코스를 탑재한 자동 속도 조절형 스마트 펫 트레드밀을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,
원통형으로 형성되는 휠과; 밀폐된 박스 형태로 형성되되, 상기 휠이 안착되도록 상면이 라운드 형상으로 형성되는 베이스 프레임과; 투명 재질로 반원판 형태로 형성되어 상기 베이스 프레임의 상면 양단에 길이 방향으로 결합 설치되는 펜스와; 상기 베이스 프레임 내부에 설치되고, 상기 휠을 회전시키는 구동부와; 상기 펜스의 일측에 설치되어 외부의 제어에 따라 각종 정보를 디스플레이하는 디스플레이 패널과; 상기 구동부를 제어하여 상기 휠의 회전 속도, 회전 방향, 동력 구동 및 무동력 구동을 제어하고, 상기 디스플레이 패널로 각종 정보를 제공하는 제어부; 및 상기 구동부와, 디스플레이 패널 및 제어부로 직류 전원을 공급하는 전원부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 제어부는 사용자의 선택에 따라 상기 구동부를 제어하여 자동 코스, 산책 코스, 훈련 코스, 놀이 코스, 자유 코스를 제공하고, 각 코스별로 상기 휠의 회전을 제어한다.
여기에서 또한, 상기 제어부는 각 코스별로 애완동물의 운동상태를 감지하기 위한 상기 휠의 속도변화를 주기 위해 동력전달에 의한 상기 휠의 속도와 애완동물의 자력에 의한 상기 휠의 속도 또는 이들평균값을 실시간으로 연산하여 동력과 무동력에 의해 상기 휠의 구동 유지시간과 반복 횟수를 조절한다.
여기에서 또, 상기 제어부는 초기에 상기 휠을 30RPM으로 회전시키되, 30RPM에 도달한 상기 휠의 회전을 일정시간 간격으로 동력 구동과 무동력 구동을 반복한다.
여기에서 또, 상기 제어부는 애완동물의 자연스런 운동을 유도하도록 상기 휠의 평균 RPM값과 초기 30RPM값의 차이를 연산하여 일정 값 이하이거나 또는 이상이면 동력에 의한 상기 휠의 RPM을 재조정한다.
여기에서 또, 상기 자동 코스는 30RPM(6.5㎞/h)까지 가속된 상기 휠의 회전 속도로 시작하여 애완동물의 상태에 따라 13RPM(2.7㎞/h)까지 감속된 후 운동 종료하는 12분코스(시작후 가속시간 1분 및 종료시 감속시간 1분을 포함)이고, 상기 휠의 동력과 무동력 구동의 반복시간 간격은 RPM기준으로 애완동물이 10m를 움직이는 시간이며, 10m를 12회 동력 구동과 애완동물 자력에 의한 자력 구동을 반복하여 애완동물의 상태에 따른 변속을 적용하여 애완동물의 운동 상태를 파악하고 자동으로 속도를 조절하며, 상기 휠의 평균 RPM이 동력 구동에 의한 RPM 이상을 유지할 시에는 동일한 RPM으로 구동시키며, 다시 일정시간 반복하여 평균 RPM 재연산하여 적용하고, 평균 RPM이 동력 구동 RPM의 15% 이하로 유지될 때에는 15% 감속된 동력 구동 RPM으로 조정된 속도로 하향시켜 일정시간 반복하여 재연산한다.
여기에서 또, 상기 훈련 코스는 30RPM(6.5㎞/h)까지 가속된 상기 휠의 회전 속도로 시작하여 애완동물의 자력에 의한 상기 휠의 회전 속도와 평균 속도를 연산하여 그 평균 속도로 상기 휠의 RPM을 자동 조절하는 방식으로 12분코스(시작후 가속시간 1분 및 종료시 감속시간 1분을 포함)이고, 상기 휠의 회전 속도는 동력과 애완동물의 자력에 의한 회전 속도의 평균값으로 계속 유지되는 자동조절방식이며, 상기 휠의 평균 RPM을 연산하는 반복시간 간격은 애완동물이 10m를 운동하는 시간으로 적용하며, 애완동물의 자력에 의한 속도가 동력에 의한 상기 휠의 회전 속도보다 빠를 경우에는 평균 속도의 상승으로 재연산된 RPM에 의한 상기 휠을 가속시키며, 현저한 애완동물의 운동력 저하에 따른 부상을 방지하기 위하여 평균속도가 동력에 의한 상기 휠의 회전 속도의 50% 이하시 자동 정지되는 알람 시스템이 적용된다.
여기에서 또, 상기 자동 코스, 산책 코스, 훈련 코스, 놀이 코스, 자유 코스는 각각 초기 구동시 애완동물의 상기 휠 회전에 대한 적응을 위하여 상기 휠 회전방향과 반대방향으로 6회 반복 왕복하는 초기 적응 시스템을 적용한다.
여기에서 또, 상기 제어부는 블루투스 모듈이 구비되어 사용자의 스마트폰과 연동된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 자동 속도 조절형 스마트 펫 트레드밀에 따르면, 회전하는 휠의 구동에 의한 애완동물(PET)의 건강 관리와 놀이 개념을 적용하여 동력과 무동력 구동이 가능한 애완동물 전용 실내 운동기구로서, 애완동물 운동 상태에 따라 회전하는 휠의 자동 속도 조절이 가능하고, 다양한 운동 기능과 놀이 코스를 탑재함으로써 실내에서 애완동물의 다양한 운동과 놀이를 수행할 수 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 애완동물용 런닝머신의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 자동 속도 조절형 스마트 펫 트레드밀의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3의 분해 사시도이다.
도 5는 도 3의 정면도이다.
도 6은 도 3의 측면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 자동 속도 조절형 스마트 펫 트레드밀중 휠의 부분 측단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 자동 속도 조절형 스마트 펫 트레드밀중 베이스 프레임과 펜스 구성을 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 자동 속도 조절형 스마트 펫 트레드밀중 베이스 프레임 내부의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 자동 속도 조절형 스마트 펫 트레드밀의 감속비를 설명하기 위한 도면이다.
도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 자동 속도 조절형 스마트 펫 트레드밀중 제어부의 동력과 무동력 연산 과정을 설명하기 위한 표이다.
도 13은 본 발명에 따른 자동 속도 조절형 스마트 펫 트레드밀중 제어부의 시나리오를 설명하기 위한 표이다.
도 3은 본 발명에 따른 자동 속도 조절형 스마트 펫 트레드밀의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3의 분해 사시도이다.
도 5는 도 3의 정면도이다.
도 6은 도 3의 측면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 자동 속도 조절형 스마트 펫 트레드밀중 휠의 부분 측단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 자동 속도 조절형 스마트 펫 트레드밀중 베이스 프레임과 펜스 구성을 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 자동 속도 조절형 스마트 펫 트레드밀중 베이스 프레임 내부의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 자동 속도 조절형 스마트 펫 트레드밀의 감속비를 설명하기 위한 도면이다.
도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 자동 속도 조절형 스마트 펫 트레드밀중 제어부의 동력과 무동력 연산 과정을 설명하기 위한 표이다.
도 13은 본 발명에 따른 자동 속도 조절형 스마트 펫 트레드밀중 제어부의 시나리오를 설명하기 위한 표이다.
이하, 본 발명에 따른 자동 속도 조절형 스마트 펫 트레드밀의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
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. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 자동 속도 조절형 스마트 펫 트레드밀의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3의 분해 사시도이며, 도 5는 도 3의 정면도이고, 도 6은 도 3의 측면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 자동 속도 조절형 스마트 펫 트레드밀중 휠의 부분 측단면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 자동 속도 조절형 스마트 펫 트레드밀중 베이스 프레임과 펜스 구성을 나타낸 사시도이며, 도 9는 본 발명에 따른 자동 속도 조절형 스마트 펫 트레드밀중 베이스 프레임 내부의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 10은 본 발명에 따른 자동 속도 조절형 스마트 펫 트레드밀의 감속비를 설명하기 위한 도면이다.
도 3 내지 도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 자동 속도 조절형 스마트 펫 트레드밀(1)은 휠(10)과, 베이스 프레임(20)과, 펜스(30)와, 구동부(40)와, 디스플레이 패널(50)과, 제어부(60) 및 전원부(70)로 구성된다.
먼저, 휠(10)은 ABS 소재로서, 6개의 파트로 구성된 원통형 조립구조로 각 파트는 후크(11)와 브라켓(13)에 의해 결합되어 회전시 진동과 변형을 방지하는 형태로 조립되며, 애완동물의 동작의 용이성과 안정성을 고려한 EVA 재질의 보호 패드(15)가 덮혀지며, 외측면에 3개의 레일(R1, R2)이 형성된다. 이때, 브라켓(15)은 도 5에 도시된 바와 같이 강도를 보강한 PC/ABS ALLOY 소재를 적용하는 것이 바람직하다.
그리고, 베이스 프레임(20)은 밀폐된 박스 형태로 형성되되, 휠(10)이 안착되도록 상면이 라운드 형상으로 형성된다.
또한, 펜스(fence)(30)는 내부가 보이도록 투명하고, 애완동물의 이탈을 방지하는 폴리카보네이트 재질로 반원판 형태로 형성되어 베이스 프레임(20)의 상면 양단에 길이 방향으로 결합 설치된다.
또, 구동부(40)는 회전 롤러(41)와, 수직 롤러(43)와, 구동 모터(M)와, 포토 센서(S)와, 제 1, 2감속 풀리(P1, P2) 및 타이밍 벨트(45)로 구성된다.
회전 롤러(41)는 휠(10)을 회전시키도록 베이스 프레임(20) 내부 저면에 길이 방향으로 한 쌍이 설치되고, 휠(10)의 양측에 구비된 레일(R1)에 삽입된다. 이때, 회전 롤러(41)의 재질은 마찰력과 소음을 고려하여 우레탄 사출된 롤러가 적용된다.
수직 롤러(43)는 휠(10)의 좌우 진동을 제거하도록 각각의 회전 롤러(41)의 상부에서 수직으로 설치되어 휠(10)의 중앙에 구비된 레일(R2)에 삽입된다. 이때, 수직 롤러(43)의 재질은 마찰력과 소음을 고려하여 우레탄 사출된 롤러가 적용된다.
구동 모터(M)는 제어부(60)의 제어에 따라 회전 롤러(41)중 어느 하나의 회전 롤러를 회전시킨다. 이때, 구동 모터(M)는 소음이 없고, 무동력 구동시 마찰과 저항이 적으며 제어가 용이하며, 애완동물과 휠(10)의 무게를 초기 5~6RPM의 회전 속도로 회전 가능한 100W~120W급의 출력, 3.2~4.8㎏f/㎝의 토크 및 회전 속도가 150~3,000RPM을 가지는 24V BLDC모터를 적용하는 것이 바람직하다.
포토 센서(S)는 회전 롤러(41)중 어느 하나의 회전 롤러의 회전축에 설치되어 회전 속도를 감지한다.
제 1, 2감속 풀리(P1, P2)는 구동 모터(M)와 회전축과, 회전 롤러(41)중 어느 하나의 회전 롤러의 회전축에 설치되어 회전 속도를 감속시킨다. 이때, 제 1, 2감속 풀리(P1, P2)는 애완동물의 초기 운동 속도가 1~1.3㎞/h가 되도록 휠(10)의 초기 회전 속도를 5~6RPM으로 구현하는 감속비를 가지는 것이 바람직하다.
감속비의 일례를 들어 아래의 표 1과 도 10에 도시된 바와 같이, 회전 롤러(41)의 지름이 125㎜이고, 휠(10)의 지름이 1,146㎜인 경우 구동 모터(M)와 휠(10)의 27 : 1 감속비를 적용하여 최종 5~6RPM을 구현할 수 있다.
타이밍 벨트(45)는 제 1, 2감속 풀리(P1, P2)를 상호 연결시켜 동력을 전달한다.
계속해서, 디스플레이 패널(50)은 펜스(30)의 일측에 설치되어 제어부(60)의 제어에 따라 각종 정보(휠의 회전수에 따른 애완동물의 운동량과 이에 산출된 애완동물의 소모칼로리 정보)를 디스플레이한다. 이때, 디스플레이 패널(50)은 애완동물의 관심을 유도하도록 휠(10) 내부로 레이저를 조사하도록 일측에 레이저 포인터(51)가 구비되고, 레이저 포인터(51)의 점멸신호는 휠(10)의 속도 변화와 연동되어 3개의 레이저가 교차 점멸하는 방식을 적용한다.
이어서, 제어부(60)는 구동부(40)를 제어하여 휠(10)의 회전 속도, 회전 방향, 동력 구동 및 무동력 구동을 제어하고, 디스플레이 패널(50)로 각종 정보를 제공한다.
그리고, 제어부(60)는 사용자의 선택에 따라 구동부(40)를 제어하여 자동 코스, 산책 코스, 훈련 코스, 놀이 코스, 자유 코스를 제공하고, 각 코스별로 휠(10)의 회전을 제어한다.
또한, 제어부(60)는 애완동물의 운동상태를 감지하기 위한 휠(10)의 속도변화를 주기 위해 동력전달에 의한 휠(10)의 속도와 애완동물의 자력에 의한 휠(10)의 속도 또는 이들 평균값을 실시간으로 연산하여 동력과 무동력에 의해 휠의 구동 유지시간과 반복 횟수를 자동으로 조절한다.
또, 제어부(60)는 블루투스 모듈(미도시)이 구비되어 사용자의 스마트폰(미도시)과 연동되어, 스마트폰에 의해 동작이 제어되고, 스마트폰을 통해 애완동물의 운동량 및 칼로리 소모량 등을 확인할 수 있다.
한편, 전원부(70)는 SMPS(Switched Mode Power Supply)로서, 구동부(40)와, 디스플레이 패널(50) 및 제어부(60)로 직류 전원을 공급하는 데, 아래의 표 2와 같이 7㎏의 애완동물의 경우 30RPM 구동시 1.2A의 전류가 인가되었으며 10㎏의 애완동물의 경우 30RPM 구동시 최대 2.8A의 전류가 인가되기 때문에 구동 모터(M)를 24V BLDC 모터의 사양을 100W급으로 하였을 때 손실률을 감안하여 최대 24V 5A 용량을 적용하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 자동 속도 조절형 스마트 펫 트레드밀의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 자동 속도 조절형 스마트 펫 트레드밀중 제어부의 동력과 무동력 연산 과정을 설명하기 위한 표이고, 도 13은 본 발명에 따른 자동 속도 조절형 스마트 펫 트레드밀중 제어부의 시나리오를 설명하기 위한 표이다.
먼저, 제어부(60)를 통한 휠(10)의 제어를 설명하면, 구동 모터(M)의 힘으로 돌아가는 휠(10)에 의해 반응하는 애완동물의 운동 및 체력상태에 따른 휠(10)의 속도제어는 필수적이다.
휠(10)의 속도를 감당하지 못하는 경우에는 부상의 위험이 있기 때문에 애완동물의 상태에 따른 적절한 휠(10)의 회전 속도는 애완동물이 자연스럽게 휠(10)의 회전 속도에 반응하고, 원활한 운동을 유도하는 중요한 제어항목이라 할 수 있다.
실내에서 키우는 7~10㎏의 애완동물을 대상으로 할 때, 본 발명에 따른 자동 속도 조절형 스마트 펫 트레드밀(1)을 이용하여 건강관리를 한다면, 평균 30RPM(6.5㎞/h)의 휠(10)의 회전 속도로 10~15분 운동코스를 적용하여 15~20㎉의 소모가 가능하게 된다.
이러한 코스를 수차례 반복함으로서 애완동물의 체중 및 건강관리를 적절히 할 수 있으나, 애완동물의 운동상태에 따른 휠회전 속도의 변화도 적절하게 유지되어야 지속적이고, 자연스러운 운동코스의 운용이 가능하다.
그리하여, 제어부(60)는 이러한 지속적이고, 자연스런 애완동물의 운동을 유도하고 운동코스의 완성을 가능하게 할 수 있다.
즉, 애완동물의 운동상태를 감지하기 위한 휠의 속도변화를 적용하기 위해서는 제어부(60)는 동력전달에 의한 휠(10)의 RPM과 애완동물의 자력에 의한 휠(10)의 RPM을 지속적으로 반복 연산함으로써 동력에 의한 휠의 회전 속도를 유지할 것인지 변화를 줄 것인지 결정하게 된다.
이를 구현하는데 있어서 동력과 무동력 구동의 유지시간과 반복횟수는 중요한 제어 변수가 될 수 있다.
구동 모터(M)의 동력에 의해 휠(10)의 구동이 시작된 후, 애완동물의 의미있는 칼로리 소모가 가능한 30RPM에 도달한 휠(10)의 회전이 제어부(60)의 제어에 따라 일정시간 간격으로 동력 구동과 무동력 구동을 반복하게 된다.
이때 평균 RPM값과 초기 30RPM값의 차이를 연산하여 일정 값 이하이거나 또는 이상이면 동력에 의한 휠(10)의 RPM을 재조정하여 애완동물의 자연스런 운동을 유도하게 되며, 이러한 제어 방식에 의해 자동 속도 조절 시스템에서는 동력과 무동력 구동의 반복 시간과 횟수가 증가 할수록 휠(10)의 RPM 변화에 결정에 대한 선택신뢰도가 증가하게 된다.
이러한 신뢰도를 높이면서 애완동물에 적절한 코스를 운용하기 위해서 다음과 같은 오토 스피드 컨트롤 1, 2를 적용하였다.
《오토 스피트 컨트롤 1》
먼저, 도 11에 도시된 바와 같이 자동 코스의 경우 30RPM(6.5㎞/h)까지 가속된 휠(10)의 회전 속도로 시작하여 애완동물의 상태에 따라 13RPM(2.7㎞/h)까지 감속된 후 운동 종료하는 12분코스이다. 이때, 시작후 가속시간 1분 및 종료시 감속시간 1분을 포함한다.
휠(10)의 동력과 무동력 구동의 반복시간 간격은 RPM기준으로 애완동물이 10m를 움직이는 시간이며, 10m를 12회 동력 구동과 애완동물 자력에 의한 자력 구동을 반복하여 애완동물의 상태에 따른 변속을 적용하여 애완동물의 운동 상태를 파악하고 자동으로 속도가 조절되는 방식이다.
평균 RPM이 동력 구동에 의한 RPM 이상을 유지할 시에는 동일한 RPM으로 구동되며 다시 일정시간 반복하여 평균 RPM 재연산하여 적용된다.
평균 RPM이 동력 구동 RPM의 15% 이하로 유지될 때에는 15% 감속된 동력 구동 RPM으로 조정된 속도로 하향되어 일정시간 반복하여 재연산되어 조정되는 방식으로, 자동코스로 적절하다 할 수 있다.
《오토 스피드 컨트롤 2》
훈련 코스의 경우, 도 12에 도시된 바와 같이 30RPM(6.5㎞/h)까지 가속된 휠(10)의 회전 속도로 시작하여 애완동물의 자력에 의한 휠(10)의 회전 속도와 평균 속도를 연산하여 그 평균 속도로 휠(10)의 RPM을 자동 조절하는 방식으로 12분 동안 애완동물에게 무리가 가지않는 운동을 유도하는 방식이다. 이때, 시작후 가속시간 1분 및 종료시 감속시간 1분을 포함한다.
휠(10)의 회전 속도는 동력과 애완동물의 자력에 의한 회전 속도의 평균값으로 계속 유지되는 자동조절방식이며, 휠(10)의 평균 RPM을 연산하는 반복시간 간격은 애완동물이 10m를 운동하는 시간으로 적용하였다.
애완동물의 자력에 의한 속도가 동력에 의한 휠(10)의 회전 속도보다 빠를 경우에는 평균 속도의 상승으로 재연산된 RPM에 의한 휠(10)의 가속이 가능하므로 훈련코스로 적합하다고 할 수 있다.
애완동물의 운동상태에 따른 이러한 오토 스피트 컨트롤 2의 경우 애완동물의 자력에 의한 휠(10)의 회전 속도를 포함한 연산과정이 필요하며, 현저한 애완동물의 운동력 저하에 따른 부상을 방지하기 위하여 평균속도가 동력에 의한 휠(10)의 회전 속도의 50% 이하시 자동 정지되는 알람 시스템을 적용하였다.
또한, 초기 구동시 애완동물의 휠(10) 회전에 대한 적응을 위하여 휠(10) 회전방향과 반대방향으로 6회 반복 왕복하는 초기 적응 시스템을 적용하였다.
한편, 본 발명에 따른 자동 속도 조절형 스마트 펫 트레드밀(1)은 도 13에 도시된 바와 같이 자동 코스, 산책 코스, 훈련 코스, 놀이 코스, 자유 코스를 제공하고, 각 코스별로 도면에 도시된 바와 같이 휠(10)의 회전 방향과, 속도 및 동력과 무동력 구동 횟수, 시간 등을 제어한다.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10 : 휠 20 : 베이스 프레임
30 : 펜스 40 : 구동부
50 : 디스플레이 패널 60 : 제어부
70 : 전원부
30 : 펜스 40 : 구동부
50 : 디스플레이 패널 60 : 제어부
70 : 전원부
Claims (9)
- 6개의 파트로 구성된 원통형 조립구조로 각 파트는 후크와 브라켓에 의해 결합되어 회전시 진동과 변형을 방지하는 형태로 조립되며, 애완동물의 동작의 용이성과 안정성을 고려한 EVA 재질의 보호 패드가 덮혀지며, 외측면에 3개의 레일이 형성되는 휠과;
밀폐된 박스 형태로 형성되되, 상기 휠이 안착되도록 상면이 라운드 형상으로 형성되는 베이스 프레임과;
투명 재질로 반원판 형태로 형성되어 상기 베이스 프레임의 상면 양단에 길이 방향으로 결합 설치되는 펜스와;
상기 베이스 프레임 내부에 설치되고, 상기 휠을 회전시키는 구동부와;
상기 펜스의 일측에 설치되어 외부의 제어에 따라 각종 정보를 디스플레이하는 디스플레이 패널과;
상기 구동부를 제어하여 상기 휠의 회전 속도, 회전 방향, 동력 구동 및 무동력 구동을 제어하되, 사용자의 선택에 따라 상기 구동부를 제어하여 자동 코스, 산책 코스, 훈련 코스, 놀이 코스, 자유 코스를 제공하고, 각 코스별로 상기 휠의 회전을 제어하고, 상기 디스플레이 패널로 각종 정보를 제공하며, 각 코스별로 애완동물의 운동상태를 감지하기 위한 상기 휠의 속도변화를 주기 위해 동력전달에 의한 상기 휠의 속도와 애완동물의 자력에 의한 상기 휠의 속도 또는 이들평균값을 실시간으로 연산하여 동력과 무동력에 의해 상기 휠의 구동 유지시간과 반복 횟수를 조절하고, 초기에 상기 휠을 30RPM으로 회전시키되, 30RPM에 도달한 상기 휠의 회전을 일정시간 간격으로 동력 구동과 무동력 구동을 반복하되, 애완동물의 자연스런 운동을 유도하도록 상기 휠의 평균 RPM값과 초기 30RPM값의 차이를 연산하여 일정 값 이하이거나 또는 이상이면 동력에 의한 상기 휠의 RPM을 재조정하는 제어부; 및
상기 구동부와, 디스플레이 패널 및 제어부로 직류 전원을 공급하는 전원부로 이루어지며,
상기 구동부는,
상기 휠을 회전시키도록 상기 베이스 프레임 내부 저면에 길이 방향으로 한 쌍이 설치되고, 상기 휠의 양측에 구비된 상기 레일에 삽입되는 회전 롤러와;
상기 휠의 좌우 진동을 제거하도록 각각의 상기 회전 롤러의 상부에서 수직으로 설치되어 상기 휠의 중앙에 구비된 상기 레일에 삽입되는 수직 롤러와;
상기 제어부의 제어에 따라 상기 회전 롤러중 어느 하나의 회전 롤러를 회전시키는 구동 모터와;
상기 회전 롤러중 어느 하나의 회전 롤러의 회전축에 설치되어 회전 속도를 감지하는 포토 센서와;
상기 구동 모터의 회전축과, 상기 회전 롤러중 어느 하나의 회전 롤러의 회전축에 설치되어 회전 속도를 감속시키되, 애완동물의 초기 운동 속도가 1~1.3㎞/h가 되도록 상기 휠의 초기 회전 속도를 5~6RPM으로 구현하는 감속비를 가지는 제 1, 2감속 풀리; 및
상기 제 1, 2감속 풀리를 상호 연결시켜 동력을 전달하는 타이밍 벨트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 속도 조절형 스마트 펫 트레드밀. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 자동 코스는,
30RPM(6.5㎞/h)까지 가속된 상기 휠의 회전 속도로 시작하여 애완동물의 상태에 따라 13RPM(2.7㎞/h)까지 감속된 후 운동 종료하는 12분코스(시작후 가속시간 1분 및 종료시 감속시간 1분을 포함)이고, 상기 휠의 동력과 무동력 구동의 반복시간 간격은 RPM기준으로 애완동물이 10m를 움직이는 시간이며, 10m를 12회 동력 구동과 애완동물 자력에 의한 자력 구동을 반복하여 애완동물의 상태에 따른 변속을 적용하여 애완동물의 운동 상태를 파악하고 자동으로 속도를 조절하며, 상기 휠의 평균 RPM이 동력 구동에 의한 RPM 이상을 유지할 시에는 동일한 RPM으로 구동시키며, 다시 일정시간 반복하여 평균 RPM 재연산하여 적용하고, 평균 RPM이 동력 구동 RPM의 15% 이하로 유지될 때에는 15% 감속된 동력 구동 RPM으로 조정된 속도로 하향시켜 일정시간 반복하여 재연산하는 것을 특징으로 하는 자동 속도 조절형 스마트 펫 트레드밀. - 제 1 항에 있어서,
상기 훈련 코스는,
30RPM(6.5㎞/h)까지 가속된 상기 휠의 회전 속도로 시작하여 애완동물의 자력에 의한 상기 휠의 회전 속도와 평균 속도를 연산하여 그 평균 속도로 상기 휠의 RPM을 자동 조절하는 방식으로 12분코스(시작후 가속시간 1분 및 종료시 감속시간 1분을 포함)이고, 상기 휠의 회전 속도는 동력과 애완동물의 자력에 의한 회전 속도의 평균값으로 계속 유지되는 자동조절방식이며, 상기 휠의 평균 RPM을 연산하는 반복시간 간격은 애완동물이 10m를 운동하는 시간으로 적용하며, 애완동물의 자력에 의한 속도가 동력에 의한 상기 휠의 회전 속도보다 빠를 경우에는 평균 속도의 상승으로 재연산된 RPM에 의한 상기 휠을 가속시키며, 현저한 애완동물의 운동력 저하에 따른 부상을 방지하기 위하여 평균속도가 동력에 의한 상기 휠의 회전 속도의 50% 이하시 자동 정지되는 알람 시스템이 적용되는 것을 특징으로 하는 자동 속도 조절형 스마트 펫 트레드밀. - 제 1 항에 있어서,
상기 자동 코스, 산책 코스, 훈련 코스, 놀이 코스, 자유 코스는,
각각 초기 구동시 애완동물의 상기 휠 회전에 대한 적응을 위하여 상기 휠 회전방향과 반대방향으로 6회 반복 왕복하는 초기 적응 시스템을 적용하는 것을 특징으로 하는 자동 속도 조절형 스마트 펫 트레드밀. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
블루투스 모듈이 구비되어 사용자의 스마트폰과 연동되는 것을 특징으로 하는 자동 속도 조절형 스마트 펫 트레드밀.
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