KR102288015B1 - System for user customized sports interaction - Google Patents
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Abstract
사용자 맞춤형 스포츠 인터랙션 시스템이 소개된다.
이를 위해 본 발명은 사용자가 특정 동작을 수행할 수 있는 운동기구본체(100); 상기 운동기구본체(100)에 설치되어 사용자의 움직임을 센싱하는 센서부(200); 상기 센서부(200)에서 센싱된 정보를 기초로 사용자의 신체에 대한 정보를 산출하는 제어부(500); 및 상기 운동기구본체(100) 상에서 움직이는 사용자의 동작과 연동되어 사용자와 대응될 수 있는 아바타가 움직일 수 있는 운동프로그램이 설치된 디스플레이부(400);를 포함한다.A user-customized sports interaction system is introduced.
To this end, the present invention provides an exercise device body 100 that allows a user to perform a specific operation; a sensor unit 200 installed on the exercise equipment body 100 to sense the user's movement; a control unit 500 for calculating information about the user's body based on the information sensed by the sensor unit 200; and a display unit 400 installed with an exercise program in which an avatar that can correspond to the user can move by interlocking with the user's movement on the exercise equipment body 100 .
Description
본 발명의 사용자 맞춤형 스포츠 인터랙션 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a user-customized sports interaction system.
기존의 스포츠 장비 즉 자전거, 배 등의 장치를 사용하는 운동 환경을 기능적으로 표시하고, 운동하는 사람의 생각 속에 있는 프로그램, 게임의 원칙 등을 주로 사람의 몸을 움직이는 동력계 즉 근육이 사람 몸과 장치의 무게와 움직이는 가속도에 해당하는 힘과 운동거리로 에너지를 소모하며 공이나 자전거를 움직이면 이것으로 나타나는 물리적 변화를 체감하여 다시 반응하는 구조를 가지고 있다.It functionally displays the exercise environment using existing sports equipment, such as bicycles and boats, and shows the program and game principles in the mind of the exerciser. It consumes energy with force and movement distance corresponding to the weight and moving acceleration, and has a structure that reacts again by sensing the physical change that occurs when a ball or bicycle is moved.
이러한 스포츠 장비를 헬스 기구에서는 간단한 기계식 혹은 전기식 기구로 실제 장비의 부하를 대신할 수 있도록 하는 방식을 사용하고 있다.In the fitness equipment for these sports equipment, a simple mechanical or electric equipment is used to replace the load of the actual equipment.
그리고, 이러한 새로운 환경은 실제 운동장과 실제 공과 같은 기구를 사용하거나 운동장이나 스키장과 같은 실제 환경을 사용하지 않고 새로운 기구물과 장치 소위 u-Sports 장비를 사용하며, 여기에 사람이 느끼는 가상의 세계를 위한 그래픽, 촉각, 후각, 자세 (전정고리관) 등의 4D 입력을 모두 새롭게 만들어 내는 가상현실 공간속에서 새로운 룰을 적용시킨 스포츠를 할 수 있게 하면서 이것을 네트워크로 상호 연계를 통한 종합 경기를 가상세계 속에서 하게 하는 것이다.And, this new environment uses new equipment and devices, so-called u-Sports equipment, without using real playgrounds and real ball-like equipment, or using real environments such as playgrounds or ski fields, and here for the virtual world that people feel. In a virtual reality space where all 4D inputs such as graphics, tactile sense, olfactory sense, and posture (the vestibular canal) are newly created, sports can be played with new rules applied, and a comprehensive game through interconnection through a network can be played in the virtual world. to do it in
한편, 최근에서 게임을 이용하여 재미를 유도하여 운동 능력을 향상시키고, 더 나아가 재활이 필요한 환자에게도 이러한 게임과 병행하여 재활의 효과를 높이고자 하는 기술 도입이 요구되어 지고 있다.On the other hand, in recent years, games are used to induce fun to improve exercise ability, and furthermore, to patients who need rehabilitation, it is required to introduce a technology to increase the effect of rehabilitation in parallel with these games.
본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 사용자의 신체조건을 반영하여 운동강도와 난이도가 조절되고, 사용자의 신체 능력에 대한 정보를 쉽게 확인할 수 있는 탄성운동을 이용한 스마트 헬스케어시스템을 제공함은 물론이고, 디스플레이부(400)상에서 사용자와 동일시 되는 아바타가 구현되어 운동의 재미를 도모하고, 특히 재활이 필요한 사람들에게 특정의 동작을 수행하게 하여 재활의 효과를 높일 수 있는 등 다양한 효과를 구현함에 그 목적이 있다.The present invention provides a smart healthcare system using elastic exercise in which exercise intensity and difficulty are adjusted by reflecting the user's physical condition to solve the conventional problems as described above, and information about the user's physical ability can be easily checked. Of course, the avatar identified with the user is implemented on the
또한, 본 발명은 사용자 신체 정보는 물론 디바이스 종류에 따라 상지, 하지 및 체간 운동으로 구분하여 부위별 운동이 가능하도록 구현함에 그 목적이 있는데, 구체적으로 필요한 부위를 선택하여 운동 효과 및 안정성을 높일 수 있으며, 저장된 기록을 통해 추후 점증적 과부하 또는 다음 목표치 설정을 할 수 있도록 도모하는데 그 목적이 있다.In addition, the present invention has an object of implementing the user's body information as well as the upper extremity, lower extremity, and trunk movements according to the device type so that the exercise for each part is possible. The purpose of this is to promote incremental overload or set the next target value later through the stored records.
사용자 맞춤형 스포츠 인터랙션 시스템이 소개된다.A user-customized sports interaction system is introduced.
이를 위해 본 발명은 사용자가 특정 동작을 수행할 수 있는 운동기구본체(100); 상기 운동기구본체(100)에 설치되어 사용자의 움직임을 센싱하는 센서부(200); 상기 센서부(200)에서 센싱된 정보를 기초로 사용자의 신체에 대한 정보를 산출하는 제어부(500); 및 상기 운동기구본체(100) 상에서 움직이는 사용자의 동작과 연동되어 사용자와 대응될 수 있는 아바타가 움직일 수 있는 운동프로그램이 설치된 디스플레이부(400);를 포함한다.To this end, the present invention provides an
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 의한다면, 1)운동 난이도를 스스로 조절할 수 있고, 2) 특정의 동작을 수행하게 하여 이른바 등척성수축 운동을 유도하고, 3)게임을 통해 재활의 효과를 높일 수 있고, 4)운동 부하를 자신의 체력에 맞춰 조절할 수 있어서 운동에 익숙하지 않은 사람도 무리 없이 지속할 수 있으며, 운동 전 어떤 움직임을 해야 하는지 가이드 영상이 제공되어 트레이너 없이도 바른 자세를 유지할 수 있도록 도울 수 있는 등 다양한 효과가 구현된다.According to the present invention having the above configuration, 1) it is possible to adjust the exercise difficulty by itself, 2) to induce a so-called isometric contraction exercise by performing a specific motion, and 3) to increase the effect of rehabilitation through a game. 4) The exercise load can be adjusted according to one's own physical strength, so even those who are not familiar with exercise can continue without difficulty. Various effects can be realized.
도 1은 본 발명의 일 구성요소인 운동기구본체와 디스플레이부의 개념적인 도면,
도 2는 운동기구본체의 사시도,
도 3은 '좌우 사전운동검사'를 하기 위해 디스플레이부상에서 사용자가 표시되는 문구의 일 실시예,
도 4는 사용자에게 운동에 따른 분석 결과를 제공하는 디스플레이부상에서의 일 실시예,
도 5는 사용자가 운동프로그램의 난이도를 결정할 수 있는 디스플레이부상에서 표시되는 화면,
도 6은 디스플레이부상에서 구현되는 운동의 일 실시예를 나타내는 화면,
도 7는 사용자의 이른바 등척성수축 운동을 유도하기 위한 디스플레이부상의 일 실시예를 나타내는 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 하중지지대를 나타낸 상세도,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 하중지지대의 시트를 나타낸 사시도,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부를 나타낸 블록도이다.1 is a conceptual view of an exercise equipment body and a display unit, which are one component of the present invention;
2 is a perspective view of the exercise equipment body;
3 is an embodiment of a phrase displayed by a user on the display unit to do a 'left and right pre-exercise test';
4 is an embodiment on a display unit that provides analysis results according to exercise to a user;
5 is a screen displayed on the display unit that allows the user to determine the difficulty of the exercise program;
6 is a screen showing an embodiment of the exercise implemented on the display unit;
7 is a view showing an embodiment of the display unit for inducing a so-called isometric contraction exercise of the user;
8 is a detailed view showing a load support according to an embodiment of the present invention;
9 is a perspective view showing a seat of a load support according to an embodiment of the present invention;
10 is a block diagram illustrating a control unit according to an embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명인 사용자 맞춤형 스포츠 인터랙션 시스템의 바람직한 실시 예를 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a user-customized sports interaction system according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 크게 사용자가 특정 동작을 수행할 수 있는 운동기구본체(100), 운동기구본체(100)에 설치되어 사용자의 움직임을 센싱하는 센서부(200), 센서부(200)에서 센싱된 정보를 기초로 사용자의 신체에 대한 정보를 산출하는 제어부(500) 및 운동기구본체(100) 상에서 움직이는 사용자의 동작과 연동되어 사용자와 대응될 수 있는 아바타가 움직일 수 있는 운동프로그램이 설치된 디스플레이부(400)를 포함한다.The present invention largely relates to an
도 1은 본 발명의 일 구성요소인 운동기구본체(100)와 디스플레이부(400)의 개념적인 도면이고, 도 2는 운동기구본체(100)의 사시도이다.1 is a conceptual view of the
도시된 바와 같이 사용자는 운동기구본체(100) 위에서 이하 설명할 아바타가 구현되는 디스플레이부(400)를 보면서 운동을 하게된다.As shown, the user exercises while looking at the
운동기구본체(100)의 구체적인 구성에 대해서는 이하 설명할 것이고, 이 운동기구본체(100)에는 도 2에 도시된 바와 같이 사용자의 움직임을 감지하는 센서부(200)가 설치되어 있다.The specific configuration of the
이 센서부(200)는 이하 구체적으로 설명하겠지만, 레이저센서로 본 발명의 일 실시예로 도시되어 있지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 사용자의 움직임을 감지할 수 있는 센서라면 본 발명에 적용될 수 있음은 자명하다.Although this
한편, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 센서부(200)와 실시간으로 신호를 송수신할 수 있는 제어부(500)가 개시되고, 이 제어부(500)는 디스플레이부(400)와 연동된다.On the other hand, as shown in FIGS. 1 and 2 , a
센서부(200)에서 센싱된 정보, 구체적으로 사용자가 운동을 한 결과가 센싱 및 저장되고, 해당 정보는 디스플레이부(400)와 연동되어 운동이 끝난 경우 사용자의 활동 정도 분석 결과를 디스플레이한다.Information sensed by the
또한, 운동기구본체(100) 상에서 움직이는 사용자의 동작과 연동되어 사용자와 대응될 수 있는 아바타가 움직일 수 있는 운동프로그램이 설치된 디스플레이부(400)가 개시된다.In addition, the
즉, 이하 설명할 도 6과 도 7에 도시된 바와 같이 사용자의 움직임과 연동되어 움직이는 일종의 아바타가 디스플레이부(400)상에서 표시되어 사용자가 움직이는 아바타를 보면서 해당 동작 혹은 특정의 운동 경기를 하게된다.That is, as shown in FIGS. 6 and 7, which will be described below, a kind of avatar that moves in association with the user's movement is displayed on the
한편, 사용자가 운동기구본체(100)를 이용하여 특정 동작을 수행하기 전에, 사용자의 현재 신체 발란스와 근력을 측정한 뒤 운동프로그램이 동기화 되도록 디스플레이부(400)에서는 사용자에게 사용자 중심으로 좌우로 움직임 동작을 수행하라는 메시지가 표시되는 것을 특징으로 한다.On the other hand, before the user performs a specific operation using the
즉, 도 3에 도시된 바와 같이 사용자가 운동프로그램을 이용하여 운동을 시작하기 전에 디스플레이부(400) 상에서 이른바 '좌우 사전운동검사'가 실행된다.That is, as shown in FIG. 3 , a so-called 'left and right pre-exercise test' is executed on the
이는 좌우 100을 기준으로 사용자의 좌우 운동에 따라 그 비율(%)로 표시되는 것으로, 사용자의 신체 발란스와 근력 수준이 미리 어느 정도인지 확인하여 해당 프로그램의 이른바 '동기화'(영점 개념)가 이루어지는 것이다.This is displayed as a percentage (%) according to the user's left and right movements based on the left and right 100, and the so-called 'synchronization' (zero point concept) of the program is performed by checking the user's body balance and muscle strength level in advance. .
해당 단계를 통해 사용자의 안정성이 보장됨은 물론이고, 추후 운동결과를 사용자에게 보여줄 때 해당 기준을 중심으로 사용자의 움직임 정도가 체크되는 것이다.The user's stability is guaranteed through this step, and when the exercise result is shown to the user later, the degree of the user's movement is checked based on the corresponding standard.
예를 들면, '좌우 사전운동검사'시 좌우 모두 45가 기준이 된 경우 실제 본 발명을 이용하여 운동시 좌우 이동 범위가 45 기준으로 점수 혹은 운동의 퀄러티가 분석되는 것이다.For example, if 45 is the standard for both left and right in the 'left and right pre-exercise test', the score or the quality of the exercise is analyzed based on the 45 standard for the left and right movement range during exercise using the present invention.
운동기구본체(100)를 이용한 운동프로그램이 종료된 경우 동기화된 운동프로그램을 기준으로 사용자의 발란스가 디스플레이부(400) 상에서 표시되는 것을 특징으로 한다. When the exercise program using the
즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 운동이 종료된 경우 사용자에게 양측 하지 가동범위와 유사한 이른바 'ROM'(Range of Motion)이 표시되는데 이는 운동 및 재활시 운동 전과 운동 후의 신체변화를 측정할 때 주요 기준 중 하나로, 해당 발명의 경우 프로그램을 이용한 재미를 도모함은 물론이고, 재활 운동이 필요한 환자에게도 성취도를 제공함은 물론이고, 운동을 통한 운동의 퀄러티도 제공하는 등 다양한 효과가 구현된다.That is, as shown in FIG. 4, when the exercise is finished, the so-called 'ROM' (Range of Motion) similar to the range of motion of both lower extremities is displayed to the user. This is when measuring body changes before and after exercise during exercise and rehabilitation As one of the main criteria, in the case of the invention, various effects are implemented, such as not only promoting fun using the program, but also providing achievement to patients in need of rehabilitation exercise, as well as providing the quality of exercise through exercise.
한편, 운동프로그램이 동기화 된 경우 해당 정보는 제어부(500)에 저장되어 사용자에게 필요한 처방 정보와 운동 정보를 제공하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, when the exercise program is synchronized, the corresponding information is stored in the
즉, 도면에는 도시되어 있지 않지만, 좌우 사전운동검사시 사용자의 좌우 최대로 움직임 정도에 따라 제어부(500)에는 각 범위마다 일반적으로 필요한 운동 정보와 처방 정보가 기 저장되어 있어 사용자에게 필요한 정보를 제공할 수 있다.That is, although not shown in the drawings, the
예를 들면, 제어부(500)에는 좌우 최대 움직임 정도가 30~40 인 경우, '매일 규칙적으로 30분 이상 걷기 운동' 혹은 '가까운 병원에 내방하여 발, 무릎 검사 필요' 등의 사용자에게 건강을 위해 제공할 수 있는 정보가 기 저장된다.For example, when the maximum degree of left and right movement is 30 to 40, the
한편, 사용자의 신체 발란스와 근력 측정의 운동프로그램이 동기화시 자동적으로 기 저장된 운동프로그램의 난이도가 결정되거나, 사용자의 선택에 의해 운동프로그램의 난이도가 결정되는 것을 특징으로 한다.On the other hand, it is characterized in that the difficulty of the pre-stored exercise program is automatically determined when the exercise program of the user's body balance and muscle strength measurement is synchronized, or the difficulty of the exercise program is determined by the user's selection.
도 5는 사용자가 운동프로그램의 난이도를 결정할 수 있는 디스플레이부(400) 상에서 표시되는 화면을 나타낸다.5 shows a screen displayed on the
도시된 바와 같이 사용자는 'easy', 'normal', 'hard' 중 선택하여 운동을 수행할 수 있는데, 난이도는 사용자의 아바타가 게임 중 통과되어야 하는 노트의 갯수 혹은 아바타가 피해야 되는 노트의 갯수로 설정될 수 있거나, 통과 혹은 피해야 되는 노트의 인접성(노트를 통과해야 되는 운동이라면, 가까운 곳에 노트이 있으면 난이도는 낮을것이고, 거리가 멀게 노트가 연속적으로 있는 경우라면 난이도가 높은 것임)에 의해 결정된다.As shown, the user can perform the exercise by selecting 'easy', 'normal', and 'hard'. It is determined by the proximity of notes that can be set, passed or avoided (if an exercise requires passing notes, the difficulty will be low if there are nearby notes, and the difficulty will be high if there are consecutive notes at a distance).
이때, 사용자의 선택에 의해 운동프로그램이 난이도가 결정되나, 사용자의 안정성을 위해 사용자의 신체 발란스와 근력 측정의 결과에 따라 통과되어야 하는 노트의 갯수가 기 저장될 수 있다.In this case, although the difficulty of the exercise program is determined by the user's selection, the number of notes to be passed according to the result of the user's body balance and muscle strength measurement may be pre-stored for user's stability.
예를 들면 사용자의 좌우 최대로 움직임 정도가 좌우 모두 40~50 인 경우, 해당 게임 수행시 아바타가 통과되어야 하는 노트의 갯수를 100개 한정하여 운동이 수행될 수 있다.For example, when the user's left and right maximum movement degree is 40-50 for both left and right, the exercise may be performed by limiting the number of notes through which the avatar must pass when performing the game to 100.
디스플레이부(400) 상에서 구현되는 운동프로그램에서 사용자에 대응되는 아바타가 통과해야 되는 노트 수 또는 아바타가 피해야 되는 노트 수를 사용자의 선택에 의해 결정되되, 기 설명한 바와 같이 노트 수는 사용자의 신체 발란스와 근력 측정의 운동프로그램이 동기화시 사용자에게 안정성을 제공되도록 이미 설정된 범위의 노트 수 범위 내로 한정되는 것을 특징으로 한다.In the exercise program implemented on the
한편, 도 6에 도시된 바와 같이 디스플레이부(400)에는 현재 사용자의 발란스가 표시되는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, as shown in FIG. 6 , the current user's balance is displayed on the
디스플레이부(400)에서는, 사용자가 특정 동작을 설정된 시간 동안 정지할 수 있도록 노트가 연속적으로 표시되어 노트를 상기 아바타가 지속적으로 통과되도록 구현되어 사용자의 등척성수축 운동을 유도하는 것을 특징으로 한다.In the
등척성수축 운동이란 근육의 길이가 변화되지 않고 힘을 발휘하는 동작으로, 일반인은 물론이고 재활운동이 필요한 사람 및 노인층에게도 효과적인 운동법으로, 본 발명에 의해서도 상기와 같은 효과가 구현될 수 있다.Isometric contraction exercise is an operation that exerts force without changing the length of the muscle, and is an effective exercise method not only for the general public but also for people who need rehabilitation exercise and the elderly.
즉, 도 7에 도시된 바와 같이 사용자가 특정 동작을 설정된 시간 동안 정지할 수 있도록 노트가 연속적으로 표시되어 노트를 상기 아바타가 지속적으로 통과되도록 구현되어 사용자의 등척성수축 운동을 유도하는 것이다.That is, as shown in FIG. 7 , notes are continuously displayed so that the user can stop a specific motion for a set period of time, and the avatar is implemented so that the notes are continuously passed to induce isometric contraction of the user.
구체적으로는 연속적인 노트가 디스플레이부(400) 상에서 중앙에 위치하지 않고 중앙에서 떨어진 좌우 지점에서 연속적인 노트가 디스플레이부(400)상에서 표시되어 사용자가 좌우로 소정의 각도로 소정 시간동안 정지하도록 유도하게 된다.Specifically, the continuous notes are not located in the center on the
다시 도 4를 참조하면, 디스플레이부(400)에서는, 사용자의 운동에 따른 분석 결과를 제공하기 위해 운동 결과 화면이 표시되되, 운동 결과 화면에는 기 저장된 기준에 따라 사용자의 운동 결과에 의한 프로그레스부, 칼로리부, 맥스 콤보부, 발란스부, 머슬 액티비트부, 하이 인텐서티부, 이소메트릭 컨트렉션부에 의해 사용자의 운동 결과가 표시되는 것을 특징으로 한다.Referring back to FIG. 4 , in the
프로그레스부는 해당 운동 결과시 통과한 노트 혹은 피한 장애물 수를 백분율로 표시한 것이고, 칼로리부는 기 저장된 기준에 따라 해당 운동 시간 및 노트 수를 고려하여 사용자가 소비한 칼로리를 나타내고, 맥스 콤보부는 기 저장된 기준에 따라 연속적인 노트를 사용자가 통과한 정도에 따른 점수를 나타내며, 발란스부는 기 설명한 사전운동결과를 기준으로 사용자의 발란스 정도를 나타내며, 머슬 액티비티부는 프로그레스부와 유사한 결과치이며, 일종의 근활성으로 통과된 노트의 갯수를 기준으로 판단하며, 하이 인텐서티부는 기 저장된 난이도(디스플레이부(400) 상의 중심을 기준으로 좌 우 라인의 거리에 따라 연속적인 노트가 나타난 정도)에 따라 표시되는 점수를 나타내며, 이소메트릭 컨트렉션부는 기 설명한 등척성수축 운동을 사용자가 얼마나 잘 수행하였는지를 나타내는 정보이다.The progress part displays the number of notes passed or avoided obstacles as a percentage during the exercise result, the calorie part shows the calories consumed by the user in consideration of the exercise time and the number of notes according to the pre-stored standard, and the max combo part shows the pre-stored number of notes. According to the standard, it represents the score according to the degree of the user passing successive notes, the balance part represents the user's balance based on the previously described pre-exercise results, and the muscle activity part is a result similar to the progress part, and is a kind of muscle activity. It is judged based on the number of passed notes, and the high intensity part indicates the score displayed according to the pre-stored difficulty (the degree of continuous notes appearing according to the distance of the left and right lines based on the center on the display unit 400) , the isometric contract unit is information indicating how well the user performed the isometric contraction exercise described above.
한편, 제어부(500)는, 사용자의 움직임에 따른 신체부위별 근력을 산출하는 근력산출모듈, 사용자의 신체 밸런스를 산출하는 밸런스산출모듈 및 운동기구본체(100)의 동작에 따라 상기 사용자의 운동량을 산출하는 결과산출모듈을 포함한다.On the other hand, the
또한, 제어부(500)는, 설정된 시간에 따라 상기 근력산출모듈, 밸런스산출모듈 또는 결과산출모듈에서 산출된 정보를 각각 비교분석하여 사용자의 근력, 신체밸런스 또는 운동량의 향상정도를 산출하는 분석모듈을 더 포함하고, In addition, the
운동기구본체(100)는, 바닥에 고정되는 고정프레임, 고정프레임의 상부에 구비되며 일정 곡률을 갖는 슬라이딩레일, 슬라이딩레일에 결합되어 슬라이딩레일을 따라 이동 가능하며 사용자의 신체를 고정 가능한 하중지지대, 하중지지대에 연결되며 하중지지대의 이동에 탄성을 부여하는 탄성체 및 고정프레임에 고정되며 사용자가 파지 가능한 파지프레임을 포함한다.The
센서부(200)는, 사용자의 움직임을 감지하는 센서, 하중지지대에 연결되며 상기 하중지지대의 상부에서 가해지는 하중을 측정하는 하중센서를 포함한다.The
센서는 레이저 센서인 것을 특징으로 하되, 레이저센서는 레이저를 이용하여 하중지지대의 이동을 감지하고, 하중지지대의 하단에는 레이서센서에서 발광된 레이저를 반사시키는 반사판이 구비되는 것을 특징으로 한다.The sensor is characterized in that it is a laser sensor, the laser sensor detects the movement of the load support using a laser, it is characterized in that the lower end of the load support is provided with a reflector for reflecting the laser light emitted from the laser sensor.
제어부(500)는, 사용자로 하여금 특정 움직임을 유도하여 상기 센서부(200)에서 측정한 사용자의 체중 및 하중지지대의 이동범위를 기반으로 사용자의 운동 능력에 대한 정보를 산출하는 도입모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The
도입모듈은, 산출된 사용자의 운동 능력에 대한 정보를 기반으로 설정된 기준에 따라 탄성체의 탄성력 증감을 유도시키는 것을 특징으로 하고, 하중지지대는, 사용자가 착석 가능한 시트를 포함하는 것을 특징으로 한다.The introduction module is characterized in that it induces an increase or decrease in the elastic force of the elastic body according to a criterion set based on the calculated information on the exercise ability of the user, and the load support includes a seat on which the user can sit.
본 발명의 운동기구본체(100)는 사용자의 신체 일부와 접촉되며 상기 사용자의 하중을 지지하고, 상기 사용자의 움직임에 의해 특정 동작을 수행한다.The
본 발명의 일 실시예에서 상기 운동기구본체(100)는 바닥에 고정되는 고정프레임(110), 상기 고정프레임(110)의 상부에 구비되며 일정 곡률을 갖는 슬라이딩레일(120), 상기 슬라이딩레일(120)에 결합되어 상기 슬라이딩레일(120)을 따라 이동 가능하며 사용자의 신체를 고정 가능한 하중지지대(130), 상기 하중지지대(130)에 연결되며 상기 하중지지대(130)의 이동에 탄성을 부여하는 탄성체(140) 및 상기 고정프레임(110)에 고정되며 상기 사용자가 파지 가능한 파지프레임(150)을 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the
구체적으로, 상기 고정프레임(110)은 평판 형상을 갖고 바닥에 고정되어 상기 운동기구본체(100) 및 상기 운동기구본체(100)를 사용하는 사용자의 하중을 지지한다.Specifically, the fixing
상기 슬라이딩레일(120)은 상기 고정프레임(110)의 상부에 결합되어 상기 사용자가 상기 슬라이딩레일(120)을 따라 움직이도록 이동 방향을 유도한다.The sliding
예를 들어, 상기 슬라이딩레일(120)은 상부로 볼록하도록 굴곡진 형상으로 좌우 대칭된 구조일 수 있다. 이 경우 상기 슬라이딩레일(120)의 중심부의 높이가 좌우측의 높이보다 높다.For example, the sliding
다른 예로서, 상기 슬라이딩레일(120)은 하부로 볼록하도록 굴곡진 형상으로 좌우 대칭된 구조일 수 있고, 이 경우 상기 슬라이딩레일(120)의 중심부의 높이는 좌우측의 높이보다 낮다. 또한, 전방 또는 후방으로 굴곡진 형상으로 상기 슬라이딩레일(120)의 중심부와 좌우측의 높이는 같을 수 있다.As another example, the sliding
상기한 슬라이딩레일(120)의 형상은 사용자의 신체 능력 수준과 사용목적에 따라 달라질 수 있다.The shape of the sliding
상기 슬라이딩레일(120)은 마주보도록 배치된 한 쌍으로 구성될 수 있으며, 상기 한 쌍의 슬라이딩레일(120)은 서로 일정간격 이격되도록 배치된다.The sliding
상기 한 쌍의 슬라이딩레일(120)은 같은 곡률을 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 슬라이딩레일(120)은 전후방향으로 서로 이격되어 배치된 한 쌍으로 구성되고 사용자는 상기 슬라이딩레일(120)의 좌우방향을 따라 움직일 수 있다.The pair of sliding
상기 슬라이딩레일(120)의 상부에는 하중지지대(130)가 결합되는데, 상기 하중지지대(130)는 상기 슬라이딩레일(120)을 따라 이동 가능하도록 연결되고, 사용자는 상기 하중지지대(130)에 신체 일부를 고정시킨 후 상기 하중지지대(130)를 움직여 상기 슬라이딩레일(120)을 따라 방향성을 가지며 운동할 수 있다.A
본 발명의 일 실시예에서 상기 하중지지대(130)의 하부에는 상기 슬라이딩레일(120)의 상부에 접촉되는 다수의 바퀴(133)가 구비될 수 있으며, 상기 바퀴(133)는 상기 슬라이딩레일(120)의 형상에 따라 연결구조가 달라질 수 있다.In an embodiment of the present invention, a plurality of
예를 들어, 상기 슬라이딩레일(120)이 좌우방향을 따라 연장 형성되고 상부 또는 하부로 굴곡진 형상을 갖는 경우 상기 바퀴(133)는 전후 방향으로 연장된 중심축을 기준으로 회전할 수 있다. 다른 예로서, 상기 슬라이딩레일(120)이 전후방향을 따라 굴곡진 형상을 갖는 경우 상기 바퀴(133)는 상기 바퀴(133)의 중심축이 회전가능하도록 연결되어 상기 슬라이딩레일(120)의 좌우측으로 상기 하중지지대(130)가 이동하는 경우 상기 슬라이딩레일(120) 접선방향으로 회전할 수 있다.For example, when the sliding
상기 바퀴(133)의 표면에는 상기 하중지지대(130)의 이동에 따른 충격을 완화하기 위하여 고무나 합성수지 소재의 완충부재가 부착되는 것이 바람직하다.It is preferable that a buffer member made of rubber or synthetic resin is attached to the surface of the
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 하중지지대(130)를 나타낸 상세도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 하중지지대(130)의 시트(132)를 나타낸 사시도이다.8 is a detailed view showing the
도 8을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에서 상기 하중지지대(130)는 상기 사용자가 선 상태로 상기 하중지지대(130)의 위에 올라가 상기 하중지지대(130)를 이동시킬 수 있도록 2개의 지지발판(131)을 포함할 수 있다. 상기 지지발판(131)은 상기 하중지지대(130)의 이동에 따른 사용자의 발목 각도의 변형을 고려하여 중심을 기준으로 일정각도 회전되는 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 지지발판(131)의 하면에는 반구 형상의 구가 고정되고, 상기 지지발판(131)의 아래쪽에는 상기 구의 일부가 삽입되는 아랫방향으로 오목한 형상의 볼이 구비될 수 있다. 상기 구가 상기 볼의 내측으로 일부가 삽입된 상태에서 상기 지지발판(131)은 일정 범위 내에서 좌우 또는 전후로 회전할 수 있다. 다른 실시예로서, 상기 지지발판(131)의 하부에는 다수의 스프링이 구비될 수 있으며, 상기 하중지지대(130)가 이동함에 따라 상기 지지발판(131)에 가해지는 편심하중으로 상기 다수의 스프링이독립적으로 압축된다. Referring to FIG. 8 , in an embodiment of the present invention, the
또한, 상기 지지발판(131)의 양 측은 상기 하중지지대와 핀으로 연결되며 상기 지지발판(131)은 상기 핀을 중심으로 일정각도 회전되는 구조일 수 있다. 상기 지지발판(131)은 복수일 수 있으며, 그 형상은 다양할 수 있다.In addition, both sides of the
도 9를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에서 상기 하중지지대(130)는 상기 사용자가 착석 가능한 시트(132)를 포함할 수 있다. 상기 시트(132)는 사용자가 고령인 경우 또는 장애를 갖는 경우 상기 시트(132)에 앉아 재활치료 또는 운동을 할 수 있도록 함으로써 사용자의 신체나 연령, 그 밖의 조건의 제한을 완화시킨다. 상기 시트(132)는 상기 하중지지대(130)의 이동에 따른 사용자의 신체 이탈을 방지하기 위하여 아랫방향으로 오목한 형상을 갖는 것이 바람직하며, 상기 시트(132)의 일측에는 상기 사용자의 신체와 상기 시트(132)를 고정시키는 끈이나 밴드가 결합되는 것이 더욱 바람직하다. 상기 시트(132)의 하부에는 상술한 구와 볼이 구비되거나 다수의 스프링이 구비되거나 핀으로 연결될 수 있다.Referring to FIG. 9 , in an embodiment of the present invention, the
또한, 상기 시트(132)에는 사용자의 다리를 거치시키기 위한 다리받침대가 연결될 수 있으며, 상기 다리받침대는 좌우 방향으로 일정 부분 이동 가능하여 사용자의 왼쪽 또는 오른쪽 다리를 거치시키거나 사용자의 다리의 거치위치를 조절 가능한 것이 바람직하다.In addition, a leg rest for mounting the user's leg may be connected to the
상기 지지발판(131)과 시트(132)는 사용자의 신체조건에 따라 선택적으로 사용될 수 있다. 상기 지지발판(131) 또는 상기 시트(132)는 상기 하중지지대(130)에서 착탈되어 교체 가능한 것이 바람직하다.The
상기 탄성체(140)는 상기 하중지지대(130)에 연결되어 상기 하중지지대(130)의 이동에 탄성력을 부여한다. 상기 탄성체(140)로 연결된 하중지지대(130)가 슬라이딩레일(120)을 따라 이동하는데 저항력을 갖게 되고 상기 슬라이딩레일(120)의 좌측 또는 우측으로 이동된 상태에서 슬라이딩레일(120)의 중심 방향으로 복원력을 갖는다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 탄성체(140)는 길이방향으로 연장된 끈 형상을 갖고 상기 하중지지대(130)의 하부에 연결될 수 있다. 상기 끈 형상의 탄성체(140)는 다수로, 일측이 상기 하중지지대(130)에 연결되고 타측이 상기 고정프레임(110)에 연결되어 상기 하중지지대(130)에 이동에 따라 탄성력을 부여한다.The
본 발명의 일 실시예에서 상기 고정프레임(110)의 좌우측에는 상기 탄성체(140)가 감기는 권취롤(141) 및 상기 권취롤(141)의 상부에 연결되며 상기 권취롤(141)을 회전시키는 회전구(142)이 구비될 수 있다. 상기 회전구(142)은 상기 고정프레임(110)의 상부로 돌출되며 상기 회전구(142)을 회전시켜 상기 권취롤(141)에 탄성체(140)를 감거나 푸는 구조를 갖는다.In one embodiment of the present invention, the left and right sides of the fixed
본 발명의 일 실시예에서 상기 회전구(142)는 수직방향으로 연장 형성되고 하부에는 제1기어가 구비되며, 상기 권취롤(141)의 상부에는 상기 제1기어와 맞물리는 제2기어가 구비될 수 있다. 이 경우 상기 회전구(142)은 상기 제1기어와 제2기어가 맞물린 상태로 상기 권취롤(141)을 회전시켜 상기 권취롤(141)에 상기 탄성체(140)를 감거나 푸는 구조이다. 상기 회전구(142)의 상부는 상기 고정프레임(110)의 상부로 돌출되도록 배치될 수 있으며, 상기 회전구(142)에는 고정홈(143)이 구비되고 상기 고정프레임(110)의 상단에는 상기 고정홈(143)에 삽입되는 고정돌기(111)가 구비될 수 있다. 상기 고정홈(143)은 위쪽 방향으로 침강된 형상을 갖고 상기 고정돌기(111)는 위쪽방향으로 돌출된 형상을 갖는다. 상기 회전구(142)의 내측에는 스프링이 구비되는데, 상기 스프링의 탄성에 의해 상기 회전구(142)가 상하 이동됨에 따라 상기 고정홈(143)과 고정돌기(111)가 착탈 결합되는구조를 갖는다. 상기 고정홈(143)과 고정돌기(111)가 결합되는 경우 상기 회전구(142)의 회전은 방지되며, 상기 고정홈(143)에서 상기 고정돌기(111)가 이탈되는경우 상기 회전구(142)는 회전에 대한 자유도를 갖는다.In an embodiment of the present invention, the
상기 고정홈(143)과 고정돌기(111)의 결합은 다양하게 변형실시될수 있다. 예를 들어 상기 회전구(142)와 상기 고정프레임(110) 사이에는 고정핀이 결합될 수 있고, 상기 고정핀은 상기 고정프레임(110)의 외측에서 상기 회전구(142)의 내측방향으로 삽입될 수 있으며, 이를 위하여 상기 고정프레임(110)과 상기 회전구(142)에는 관통홀이 구비될 수 있다.The coupling between the fixing
상기 회전구(142) 및 권취롤(141)은 상기 탄성체(140)의 개수에 따라 달라질 수 있으며, 복수의 탄성체(140)를 하나의 권취롤(141)을 통해 감거나 푸는 구조이거나 상기 탄성체(140) 객체별로 하나의 권취롤(141)을 통해 감거나 푸는 구조일 수 있다.The
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에서는 상기 탄성체(140)의 탄성 정도를 용이하게 조절 가능하고 상기 사용자의 신체 능력에 맞추어 탄성 정도를 변경할 수 있다.In the present invention having the above configuration, the degree of elasticity of the
상기 파지프레임(150)은 상기 고정프레임(110)에 고정되며 상기 사용자가 파지 가능한 구조를 갖는다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 파지프레임(150)은 상기 고정프레임(110)의 양 측면에 고정되며 상부에서 연결된 파이프 형상일 수 있다. 상기 고정프레임(110)은 다양한 형상일 수 있으며, 상기 사용자가 상기 하중지지대(130)의 상부에 올라간 상태에서 사용자의 중심을 잡을 수 있는 기능을 수행한다면 어느 형상이나 구조이어도 무방하다.The
본 발명의 센서부(200)는 상기 운동기구본체(100)에 설치되며 상기 사용자의 움직임 또는 상기 운동기구본체(100)의 특정 동작을 감지한다. 상기 센서부(200)에서 측정된 사용자의 움직임 또는 운동기구본체(100)의 특정 동작은 본 발명의 제어부(500)로 송신될 수 있다.The
이러한 센서부는 이하 설명할 레이저센서에 한정되지 않으며, 사용자의 움직임을 감지할 수 있는 센서라면 어떤 센서라도 본 발명에 적용될 수 있다.The sensor unit is not limited to the laser sensor to be described below, and any sensor capable of detecting a user's movement may be applied to the present invention.
상기 센서부(200)는 레이저를 이용하는 레이저센서(210) 및 상기 하중지지대(130)에 연결되며 상기 하중지지대(130)의 상부에서 가해지는 하중을 측정하는 하중센서를 포함할 수 있다. 상기 레이저센서(210)는 발광부와 수광부를 포함하며, 상기 발광부를 통해 레이저를 조사하고 상기 하중지지대(130)를 통해 반사된 레이저를 상기 수광부에서 받아들여 상기 레이저센서(210)에서 상기 하중지지대(130)까지의 거리를 측정할 수 있다. 이를 위하여 상기 하중지지대(130)의 측면 또는 하면에는 상기 레이저센서에(210)에서 조사된 레이저를 반사시키는 반사판(134)이 구비될 수 있다.The
예를 들면, 상기 레이저센서(210)는 상기 고정프레임(110)의 양 측에 각각 설치되고, 상기 반사판(134)은 상기 하중지지대(130)의 측면 또는 하면에 설치되며 평평하거나 오목한 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 레이저센서(210)는 상기 고정프레임(110)의 좌측 또는 우측에 설치되고 상기 반사판(134)은 평평하거나 오목한 형상을 가질 수 있다. 상기 레이저센서(210)가 한 쌍으로 구성되는 경우 상기 고정프레임(110)의 좌측에 설치된 레이저센서(210)에서 조사된 레이저는 상기 반사판(134)에 의해 반사되어 상기 고정프레임(110)의 우측에 설치된 레이저센서(210)로 유입되고 우측에 설치된 레이저센서(210)에서 조사된 레이저는 좌측에 설치된 레이저센서(210)로 유입될 수 있다.For example, the
상기 반사판(134)이 상기 하중지지대(130)의 측면에 설치되는 경우 상기 반사판(134)은 상기 레이저센서(210)의 수에 따라 상기 하중지지대(130)의 일측 또는 양 측에 각각 설치될 수 있으며, 상기 레이저센서(210)에서 조사된 레이저는 상기 반사판(134)에 의해 반사되어 상기 조사된 레이저센서(210)로 재차 유입된다.When the reflecting plate 134 is installed on the side of the
본 발명에서는 상기 레이저센서(210)를 이용하여 사용자의 움직임 또는 하중지지대(130)의 이동을 측정하므로 관성센서, 압력센서, 가속도센서 등에 따른 누적오차를 방지하고 사용자 또는 하중지지대(130)의 이동범위에 대한 정밀한 측정이 가능하다. 또한, 사용자의 신체에 부착되는 다른 구성을 요하지 않으므로 활동성이 개선되는 효과가 있다.In the present invention, since the
상기 하중측정센서(220)는 스트레인게이지 또는 로드셀일 수 있으며, 상기 하중지지대(130)의 내부에 구비되거나 상기 지지발판(131) 또는 시트(132)에 결합될 수 있다. 상기 하중측정센서(220)에서 측정된 하중에 대한 정보는 상기 제어부(500)로 송신된다.The
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(500)를 나타낸 블록도이고, 도입모듈(310)은 도 3에 도시되어 있고, 결과산출모듈(340)을 나타낸 이미지는 도 4에 도시되어 있다.10 is a block diagram showing the
본 발명의 제어부(500)는 상기 사용자의 움직임에 따른 신체부위별 근력을 산출하는 근력산출모듈(320), 상기 사용자의 신체 밸런스를 산출하는 밸런스산출모듈(330) 및 상기 운동기구본체(100)의 동작에 따라 상기 사용자의 운동량을 산출하는 결과산출모듈(340)을 포함한다. 또한, 상기 제어부(500)는, 설정된 시간에 따라 상기 근력산출모듈(320), 밸런스산출모듈(330) 또는 결과산출모듈(340)에서 산출된 정보를 각각 비교분석하여 사용자의 근력, 신체밸런스 또는 운동량의 향상정도를 도출하는 분석모듈(350)을 더 포함할 수 있다.The
상기 근력산출모듈(320)은 상기 하중지지대(130)의 이동거리, 이동 속도 및/또는 사용자의 하중을 통해 사용자의 근력, 신체부위별 가동범위 또는 신체부위별 운동량 등을 산출한다. 상기 하중지지대(130)는 상기 슬라이딩레일(120)의 중심을 기준으로 좌우측 방향으로 이동될수록 상기 탄성체(140)의 탄성력에 의해 이동 시 저항이 커지게 된다. 상기 제어부(500)는 상기 레이저센서(210)에서 측정된 상기 하중지지대(130)의 이동거리와 이동속도, 상기 하중측정센서(220)에서 측정된 사용자의 무게, 상기 탄성체(140)의 탄성계수 등에 대한 정보를 기반으로 설정된 계산식에 의해 상기 사용자의 근력 등을 산출한다.The muscle
상기 하중지지대(130)의 이동 거리와 이동 속도는 사용자의 신체 또는 건강 상태에 따라 좌측과 우측이 다를 수 있는데, 상기 근력산출모듈(320)은 상기 슬라이딩레일(120)의 중심을 기준으로 상기 하중지지대(130)가 좌측으로 이동한 거리와 속도 및 우측으로 이동한 거리와 속도를 각각 계산하여 상기 사용자의 좌측 및 우측 근력 등을 각각 도출하는 것이 바람직하다.The moving distance and moving speed of the
상기 밸런스산출모듈(330)은 상기 사용자의 신체밸런스를 산출한다.The
상기 레이저센서(210)에서 측정된 하중지지대(130)의 이동거리 및 이동속도와, 상기 근력산출모듈(320)에서 산출된 사용자의 근력 정보를 기반으로 설정된 계산식에 의해 사용자의 좌우측 밸런스 또는 밸런스 비율을 산출한다.The left and right balance or balance ratio of the user by a calculation formula set based on the movement distance and movement speed of the
상기 결과산출모듈(340)은 상기 레이저센서(210)에서 측정된 하중지지대(130)의 이동거리와 이동속도, 상기 하중측정센서(220)에서 측정된 사용자의 하중, 상기 탄성체(140)의 탄성에 대한 정보와 상기 하중지지대(130)의 이동한 횟수에 대한 정보로부터 상기 사용자의 운동량을 산출한다. 상기 결과산출모듈(340)에서 산출된 사용자의 운동량은 좌측과 우측이 서로 다를 수 있다. 상기 운동량은 소모된 칼로리, 소모 예상 칼로리, 이동거리 또는 사용자의 특정 근육의 사용횟수를 포함할 수 있다.The
상기 분석모듈(350)은 상기 사용자의 근력, 신체밸런스 또는 운동량의 향상정도를 산출하는데, 시간 또는 본 발명인 헬스케어시스템을 이용한 횟수에 따라 점진적으로 증가되는 신체능력의 향상정도를 도출하여 사용자의 성취감을 고조시키기 위함이다. 예를 들어, 상기 분석모듈(350)은 주 또는 월 단위로 사용자의 근력, 신체 밸런스 등 운동능력을 점수화하여 비교하거나 10회 또는 100회 등의 횟수에 따라 사용자의 운동능력을 비교할 수 있다.The
상기 근력산출모듈(320), 밸런스산출모듈(330), 결과산출모듈(340) 및 분석모듈(350)에서 산출된 정보는 본 발명의 표시부(400)로 송신되어 사용자가 시각적으로 인식 가능하도록 표시될 수 있다.The information calculated by the muscle
본 발명의 일 실시예에서 상기 제어부(500)는, 상기 사용자로 하여금 특정 움직임을 유도하여 상기 센서부(200)에서 측정한 상기 사용자의 체중 및 상기 하중지지대(130)의 이동범위를 기반으로 상기 사용자의 운동 능력에 대한 정보를 산출하는 도입모듈(310)을 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the
상기 도입모듈(310)은 사용자의 신체 능력 또는 운동 능력에 대한 정보를 산출하여 운동 강도나 운동 난이도 등을 조절하기 위함이다. 상기 도입모듈(310)은 미리 설정된 프로그램을 통하여 사용자로 하여금 특정 동작을 수행하도록 유도한다. 예를 들어, 상기 사용자는 신체 조건에 따라 각각의 근력이나 좌우밸런스가 다를 수 있는데, 상기 도입모듈(310)은 사용자가 상기 하중지지대(130)의 상부에 올라간 상태로 상기 하중지지대(130)를 좌측 또는 우측으로 이동시키도록 유도하고, 상기 하중지지대(130)를 이동시킨 상태로 설정된 시간동안 유지시키는 등의 동작을 유도하여 사용자의 체중, 하중지지대(130)의 이동거리, 이동속도, 반응속도 등에 대한 정보로부터 사용자 객체별로 운동능력을 산출한다.The
상기 도입모듈(310)에서 사용자 객체별로 운동능력을 산출한 후 상기 제어부(500)는 상기 운동능력에 대한 정보를 기반으로 사용자의 운동 취약부분,운동 시 집중적으로 운동해야 할 부분, 운동 동작, 운동 프로그램 또는 운동 난이도를 결정하고, 이를 상기 표시부(400)에 표시할 수 있다. 예를 들어, 상기 도입모듈(310)을 통해 사용자의 좌측 다리가 취약한 것으로 운동능력이 산출되는 경우 상기 제어부(500)는 사용자의 좌측 다리를 집중적으로 운동 또는 가동되도록 유도하는 기 설정된 동작이나 프로그램, 난이도 등을 결정하여 상기 표시부(400)에 표시할 수 있다. 다른 예로서, 상기 도입모듈(310)을 통해 사용자의 좌측과 우측의 밸런스 비율이 한 쪽으로 치우친 것으로 운동능력이 산출되는 경우 상기 제어부(300)는 상기 사용자의 좌우 밸런스 비율을 바로잡도록 유도하는 기 설정된 동작, 프로그램, 난이도 등을 결정하여 상기 표시부(400)에 표시할 수 있다.After calculating the exercise capacity for each user object in the
상기 도입모듈(310)은 상기 산출된 사용자의 운동 능력에 대한 정보를 기반으로 설정된 기준에 따라 상기 탄성체(140)의 탄성력 증감을 유도시킬 수 있다.The
상기 산출된 운동능력을 기반으로 좌측 근력이 우측보다 강한 경우 상기 고정프레임(110)의 좌측에 연결된 탄성체(140)를 상기 권취롤(141)에 감아 탄성력을 증가시키고 우측에 연결된 탄성체(140)를 상기 권취롤(141)로부터 풀어 탄성력을 감소시킬 수 있다.When the left muscle strength is stronger than the right side based on the calculated exercise capacity, the
본 발명에서 상기 제어부(500)의 각 모듈은 상기 사용자와 상기 하중지지대(130)가 좌우측 방향으로 이동되는 경우를 가정하고 설명하였으나, 상술한 슬라이딩레일(120)의 형상에 따라 좌우측 방향뿐만 아니라 다양한 방향의 이동에 따른 신체부위별 근력이나 가동범위, 반응속도, 신체밸런스, 운동량 등의 신체능력 또는 운동능력을 산출할 수 있다.In the present invention, each module of the
상기 표시부(400)는 디스플레이패널을 포함하며, 상기 제어부(500)의 각 모듈로부터 산출된 정보를 수신하여 시각적으로 표시한다. 상기 표시부(400)와 상기 제어부(500)는 블루투스(Bluetooth), 와이파이(WiFi), 지그비(Zig bee),NFC(Near Field Communication) 등 근거리무선통신으로 통신될 수 있다.The
상기 표시부(400)에는 스피커가 구비되어 설정된 소리가 출력될 수 있으며 본 발명의 목적범위 내에서 다양한 장치가 추가로 결합될 수 있다. 또한, 상기 표시부(400)는 상기 운동기구본체(100)에 고정될 수 있으며, 사용자의 핸드폰으로 대체되어도 무방하다.The
본 발명의 사용 상태를 설명하면, 상기 제어부(500)는, 상기 센서부(200)에서 측정된 정보를 기반으로 상기 사용자의 움직임을 분석하고, 상기 분석된 사용자의 움직임에 대응되도록 미리 설정된 이미지 프로세싱 프로그램을 통해 가상의 아바타의 동작 대한 정보를 상기 표시부(400)로 송부하여 상기 표시부(400)에서 표시되는 상기 아바타의 동작과 상기 사용자의 움직임이 상호 연동되도록 구현시킬수 있다.When explaining the use state of the present invention, the
구체적으로, 상기 제어부(500)는 상기 이미지 프로세싱 프로그램을 통해 상기 아바타의 동작과 상기 사용자의 움직임이 상호 연동되도록 구현하고, 상기 아바타의 이미지와 미리 설정된 영상을 합성하여 상기 표시부(400)로 제공하고, 상기 표시부(400)는 상기 설정된 영상과 상기 아바타의 움직임을 사용자에서 표시할 수 있다. 상기 미리 설정된 영상이란 가상의 배경 영상일 수 있다.Specifically, the
본 발명의 헬스케어시스템의 사용은 먼저 상기 제어부(500)의 도입모듈(310)이 수행되는데, 상기 표시부(400)에서 설정된 영상이 표시되어 사용자의 특정 움직임을 유도하고, 상기 사용자의 특정 움직임을 상기 레이저센서(210)를 통해 측정한다. 상기 레이저센서(210)에서 측정된 정보와 상기 하중측정센서(220)에서 측정된 정보는 상기 제어부(500)로 전달되며, 상기 도입모듈(310)은 상기 사용자의 운동능력을 산출한다. 상기 도입모듈(310)은 상기 산출된 운동 능력을 기반으로 상기 탄성체(140)의 탄성력 조절을 유도할 수 있으며, 상기 사용자의 운동 능력이 설정된 범위를 초과하는 경우 상기 권취롤(141)에 상기 탄성체(140)를 감아 탄성력을 증가시키도록 유도하고 설정된 범위에 미달되는 경우 상기 권취롤(141)로부터 상기 탄성체(140)를 풀어 탄성력을 감소시키도록 유도한다.In the use of the healthcare system of the present invention, the
이후, 상기 제어부(500)는 미리 설정된 영상과 아바타 이미지를 합성하여 상기 표시부(400)를 통해 설정된 영상을 표시할 수 있다. 이 경우 상기 아바타는 상기 사용자의 움직임에 연동되면서 동작하도록 구현된다. 예를 들어, 상기 영상은 사용자의 이동을 유도하는 게임이미지로, 가상의 장애물 회피상황을 재현한 것일 수 있다. 이 경우 상기 제어부(500)는 상기 도입모듈(310)에서 산출된 사용자의 운동 능력에 따라 상기 표시부(400)에서 표시되는 영상이 변경될 수 있다. 상기 사용자의 운동 능력이 기준치를 초과하는 경우 상기 게임이미지의 영상은 장애물의 속도나 회피 시 요구되는 이동거리가 증가되는 등 특정 동작을 요구하는 난이도가 증가되어 표시할 수 있으며, 상기 사용자의 운동 능력이 설정된 범위에 미달되는 경우 상기 게임이미지의 영상은 특정 동작을 요구하는 난이도가 감소되어 표시될 수 있다. 상기 특정 동작을 요구하는 영상에 맞추어 사용자가 의도된 동작을 수행하는 경우 이를 수치화하여 상기 표시부(400)에서 표시할 수 있다.Thereafter, the
상기 설정된 영상이 종료된 후 상기 제어부(500)는 상기 근력산출모듈(320), 밸런스산출모듈(330), 결과산출모듈(340) 또는 분석모듈(350)을 수행할 수 있으며, 상기 각 모듈에서 산출된 정보는 상기 표시부(400)에서 시각적으로 표시될 수 있다.After the set image is finished, the
상기와 같이 각 모듈이 수행되는 본 발명에서는 사용자의 신체 조건에 맞추어 단계적으로 운동 강도와 난이도를 조절할 수 있고, 사용자의 신체 능력 또는 운동 능력을 시각화하여 표시함으로써 사용자의 성취감을 고조시키며 운동 정도를 쉽게 파악할 수 있다. 또한, 신체밸런스를 고려한 운동 강도의 조절이 용이하고 사용자의 신체부위별 사용정도를 쉽게 파악할 수 있어 체계적인 운동이 가능한 장점이 있다.In the present invention in which each module is performed as described above, it is possible to adjust the exercise intensity and difficulty step by step according to the user's physical condition, and visualize and display the user's physical ability or exercise ability, thereby enhancing the user's sense of achievement and easily increasing the exercise degree. can figure out In addition, it is easy to control the exercise intensity in consideration of body balance and the user's degree of use for each body part can be easily grasped, so that systematic exercise is possible.
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Claims (13)
상기 운동기구본체에 설치되어 사용자의 움직임을 센싱하는 센서부;
상기 센서부에서 센싱된 정보를 기초로 사용자의 신체에 대한 정보를 산출하는 제어부; 및
상기 운동기구본체 상에서 움직이는 사용자의 동작과 연동되어 사용자와 대응될 수 있는 아바타가 움직일 수 있는 운동프로그램이 설치된 디스플레이부;를 포함하고,
사용자가 상기 운동기구본체를 이용하여 특정 동작을 수행하기 전에,
사용자의 현재 신체 발란스와 근력을 측정한 뒤 상기 운동프로그램이 동기화 되도록 상기 디스플레이부에서는 사용자에게 사용자 중심으로 좌우로 움직임 동작을 수행하라는 메시지가 표시되는 것을 특징으로 하고, 상기 운동기구본체를 이용한 상기 운동프로그램이 종료된 경우 상기 동기화된 운동프로그램을 기준으로 사용자의 발란스가 상기 디스플레이부 상에서 표시되는 것을 특징으로 하며,
상기 디스플레이부 상에서 구현되는 상기 운동프로그램에서 사용자에 대응되는 아바타가 통과해야 되는 노트 수 또는 아바타가 피해야 되는 노트 수를 사용자의 선택에 의해 결정되되, 상기 노트 수는 사용자의 신체 발란스와 근력 측정의 상기 운동프로그램이 동기화시 사용자에게 안정성을 제공되도록 이미 설정된 범위의 노트 수 범위 내로 한정되는 것을 특징으로 하며, 상기 디스플레이부에는 현재 사용자의 발란스가 표시되는 것을 특징으로 하는, 사용자 맞춤형 스포츠 인터랙션 시스템.an exercise equipment body that allows the user to perform a specific operation;
a sensor unit installed on the exercise equipment body to sense a user's movement;
a control unit for calculating information about the user's body based on the information sensed by the sensor unit; and
and a display unit installed with an exercise program in which an avatar that can correspond to the user can move by interlocking with the user's movement on the exercise equipment body;
Before the user performs a specific operation using the exercise equipment body,
After measuring the user's current body balance and muscle strength, the display unit displays a message prompting the user to perform a left and right movement centered on the user so that the exercise program is synchronized, and the exercise using the exercise equipment body When the program ends, the user's balance is displayed on the display unit based on the synchronized exercise program,
In the exercise program implemented on the display unit, the number of notes that the avatar corresponding to the user must pass or the number of notes that the avatar must avoid in the exercise program implemented on the display unit is determined by the user's selection. A user-tailored sports interaction system, characterized in that the exercise program is limited within a range of the number of notes in a previously set range so as to provide stability to the user during synchronization, and the balance of the current user is displayed on the display unit.
상기 운동프로그램이 동기화 된 경우 해당 정보는 상기 제어부에 저장되어 사용자에게 필요한 처방 정보와 운동 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는, 사용자 맞춤형 스포츠 인터랙션 시스템.The method according to claim 1,
When the exercise program is synchronized, the corresponding information is stored in the controller to provide the user with necessary prescription information and exercise information.
사용자의 신체 발란스와 근력 측정의 상기 운동프로그램이 동기화시 자동적으로 기 저장된 운동프로그램의 난이도가 결정되거나, 사용자의 선택에 의해 운동프로그램의 난이도가 결정되는 것을 특징으로 하는, 사용자 맞춤형 스포츠 인터랙션 시스템.4. The method according to claim 3,
A user-tailored sports interaction system, characterized in that when the exercise program of the user's body balance and muscle strength measurement is synchronized, the difficulty of the pre-stored exercise program is automatically determined or the difficulty of the exercise program is determined by the user's selection.
상기 디스플레이부에서는,
사용자가 특정 동작을 설정된 시간 동안 정지할 수 있도록 상기 노트가 연속적으로 표시되어 상기 노트를 상기 아바타가 지속적으로 통과되도록 구현되어 사용자의 등척성수축 운동을 유도하는 것을 특징으로 하는, 사용자 맞춤형 스포츠 인터랙션 시스템.The method according to claim 1,
In the display unit,
The user-customized sports interaction system, characterized in that the note is continuously displayed so that the user can stop a specific motion for a set time, and the avatar is continuously passed through the note to induce isometric contraction of the user.
상기 디스플레이부에서는,
사용자의 운동에 따른 분석 결과를 제공하기 위해 운동 결과 화면이 표시되되, 상기 운동 결과 화면에는
기 저장된 기준에 따라 사용자의 운동 결과에 의한 프로그레스부, 칼로리부, 맥스 콤보부, 발란스부, 머슬 액티비트부, 하이 인텐서티부, 이소메트릭 컨트렉션부에 의해 사용자의 운동 결과가 표시되는 것을 특징으로 하는, 사용자 맞춤형 스포츠 인터랙션 시스템.The method according to claim 1,
In the display unit,
In order to provide an analysis result according to the user's exercise, an exercise result screen is displayed, and the exercise result screen
The user's exercise results are displayed by the progress part, calorie part, max combo part, balance part, muscle activity part, high intensity part, and isometric contract part according to the user's exercise result according to the pre-stored standard. Characterized, user-customized sports interaction system.
상기 제어부는,
상기 사용자의 움직임에 따른 신체부위별 근력을 산출하는 근력산출모듈;
상기 사용자의 신체 밸런스를 산출하는 밸런스산출모듈; 및
상기 운동기구본체의 동작에 따라 상기 사용자의 운동량을 산출하는 결과산출모듈;을 포함하는, 사용자 맞춤형 스포츠 인터랙션 시스템.The method according to claim 1,
The control unit is
a muscle strength calculation module for calculating muscle strength for each body part according to the movement of the user;
a balance calculation module for calculating the user's body balance; and
A user-customized sports interaction system, including; a result calculation module for calculating the amount of exercise of the user according to the operation of the exercise equipment body.
상기 제어부는,
설정된 시간에 따라 상기 근력산출모듈, 밸런스산출모듈 또는 결과산출모듈
에서 산출된 정보를 각각 비교분석하여 사용자의 근력, 신체밸런스 또는 운동량의
향상정도를 산출하는 분석모듈을 더 포함하고,
상기 운동기구본체는,
바닥에 고정되는 고정프레임; 상기 고정프레임의 상부에 구비되며 일정 곡률을 갖는 슬라이딩레일; 상기 슬라이딩레일에 결합되어 상기 슬라이딩레일을 따라 이동 가능하며 사용자의 신체를 고정 가능한 하중지지대; 상기 하중지지대에 연결되며 상기 하중지지대의 이동에 탄성을 부여하는 탄성체; 및 상기 고정프레임에 고정되며 상기 사용자가 파지 가능한 파지프레임;을 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 맞춤형 스포츠 인터랙션 시스템.9. The method of claim 8,
The control unit is
According to the set time, the muscle strength calculation module, the balance calculation module or the result calculation module
By comparing and analyzing the information calculated in
Further comprising an analysis module for calculating the degree of improvement,
The exercise equipment body,
Fixed frame fixed to the floor; a sliding rail provided on the fixed frame and having a predetermined curvature; a load support coupled to the sliding rail, movable along the sliding rail, and capable of fixing the user's body; an elastic body connected to the load support and imparting elasticity to the movement of the load support; and a gripping frame fixed to the fixed frame and gripped by the user.
상기 센서부는,
사용자의 움직임을 감지하는 센서;
상기 하중지지대에 연결되며 상기 하중지지대의 상부에서 가해지는 하중을
측정하는 하중센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 맞춤형 스포츠 인터랙션 시스템.10. The method of claim 9,
The sensor unit,
a sensor that detects the user's movement;
It is connected to the load support and receives the load applied from the upper part of the load support.
A user-customized sports interaction system comprising a; load sensor to measure.
상기 센서는 레이저 센서인 것을 특징으로 하되,
상기 레이저 센서는 레이저를 이용하여 상기 하중지지대의 이동을 감지하고,
상기 하중지지대의 하단에는 상기 레이저 센서에서 발광된 레이저를 반사시키는 반사판이 구비되는 것을 특징으로 하는 사용자 맞춤형 스포츠 인터랙션 시스템.11. The method of claim 10,
The sensor is characterized in that the laser sensor,
The laser sensor detects the movement of the load support using a laser,
A user-customized sports interaction system, characterized in that a reflector for reflecting the laser emitted from the laser sensor is provided at the lower end of the load support.
상기 제어부는,
상기 사용자로 하여금 특정 움직임을 유도하여 상기 센서부에서 측정한 상기
사용자의 체중 및 상기 하중지지대의 이동범위를 기반으로 상기 사용자의 운동 능력에 대한 정보를 산출하는 도입모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 맞춤형 스포츠 인터랙션 시스템.10. The method of claim 9,
The control unit is
Inducing the user to a specific movement, the measurement measured by the sensor unit
The user-customized sports interaction system, characterized in that it further comprises an introduction module for calculating information on the exercise ability of the user based on the user's weight and the movement range of the load support.
상기 도입모듈은,
상기 산출된 사용자의 운동 능력에 대한 정보를 기반으로 설정된 기준에 따라 상기 탄성체의 탄성력 증감을 유도시키는 것을 특징으로 하고,
상기 하중지지대는, 상기 사용자가 착석 가능한 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 맞춤형 스포츠 인터랙션 시스템.
13. The method of claim 12,
The introduction module is
It is characterized in that the increase or decrease of the elastic force of the elastic body is induced according to a criterion set based on the calculated information on the exercise ability of the user,
The load support, a user-customized sports interaction system, characterized in that it comprises a seat on which the user can be seated.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |