KR102583845B1 - 헬스케어기기 및 그 기기의 구동방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 헬스케어기기 및 그 기기의 구동방법에 관한 것으로서, 본 발명의 실시예에 따른 헬스케어기기는, 주변의 사용자 단말장치와 통신하는 스틱 형태의 헬스케어기기로서, 헬스케어기기의 양측에 구성되며 헬스케어기기를 사용하는 사용자의 운동 상태를 센싱하는 제1 센서를 각각 구비하는 그립부, 양측의 그립부가 서로 마주보는 내측으로 구비되며 양측의 그립부에 가해지는 사용자의 외력에 의해 발생되는 휨의 정도를 센싱하는 제2 센서를 구비하는 탄성부, 및 제1 센서와 제2 센서의 센싱 데이터를 사용자 단말장치로 근거리 무선통신에 의해 전송하여 운동 상태의 분석을 요청하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

헬스케어기기 및 그 기기의 구동방법{Healthcare Apparatus and Driving Method Thereof}

본 발명은 헬스케어기기 및 그 기기의 구동방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 가령 비대면 피트니스 에듀테인먼트(edutainment)를 위한 플랫폼 서비스를 제공할 때 운동 상태나 결과를 모니터링하기에 유용한 헬스케어기기 및 그 기기의 구동방법에 관한 것이다.

최근 웰빙과 건강이라는 사회적 관심의 증폭과 함께 건강한 100세 시대로 접어들고 있어 특히 건강한 신체를 만들기 위한 일환으로 헬스 트레이닝을 수행하는 사람들이 급증하고 있다. 그 중에서도 근력을 강화시키기 위하여 실시하는 근력 운동기구에 있어 일반적으로 널리 보급 사용되는 것으로 웨이트 트레이닝(혹은 웨이트 스택) 운동을 들 수 있다. 웨이트 트레이닝 운동이라 함은 기본적으로 일정한 중량을 갖는 철재 중량판을 적층하고, 적층된 철재 중량판의 개수를 조절하여 중량을 조절하며, 이를 끌어당겨서 운동하는 기구로 일반 헬스시설에 가장 널리 보급되어 사용되는 일반 근력운동기구이다. 이러한 근력운동기구인 웨이트 트레이닝 머신은 단순히 무게만 증가시킨 상태로 단순 반복한다고 해서 근력이 키워지는 것이 아니라, 운동자의 신체 조건에 맞춰 중량판의 무게, 동작과 속도, 횟수 등이 정확하게 유지될 때 운동자 자신에 맞는 적합한 근육이 생기고, 근력이 만들어진다.

그런데, 보통은 아무 사전 지식없이 막무가내로 운동하거나 혹은 헬스 트레이너 등을 통해 정확한 운동처방에 관한 지시를 받고도 고령자, 여성 등의 경우 무게, 횟수 등을 정확하게 제어하지 못하고 자신이 편한대로 반칙 동작을 수행함으로써 근력이 비정상적으로 커지거나 오히려 역효과를 내는 경우가 빈번하다.

또한 최근에는 코로나19의 사태로 인해 피트니스 센터를 방문하여 운동을 할 수 있는 기회가 상실됨으로써 피트니스 센터에 방문하지 않아도 비대면으로 자신이 거주하는 집(Home)에서 운동을 수행하여 피트니스 센터에서 운동을 할 때와 동일한 효과를 얻고자 하는 소비자들의 욕구(needs)가 증폭되고 있다.

한국등록특허공보 제10-0943039호(2010.02.10) 한국등록특허공보 제10-1571362호(2015.11.18) 한국공개특허공보 제10-2019-0099556호(2019.08.28)

본 발명의 실시예는 가령 비대면 피트니스 에듀테인먼트를 위한 플랫폼 서비스를 제공할 때 운동 상태나 결과를 모니터링하기에 유용한 헬스케어기기 및 그 기기의 구동방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 실시예에 따른 헬스케어기기는, 주변의 사용자 단말장치와 통신하는 스틱(stick) 형태의 헬스케어기기로서, 상기 헬스케어기기의 양측에 구성되며, 상기 헬스케어기기를 사용하는 사용자의 운동 상태를 센싱하는 제1 센서를 각각 구비하는 그립부, 상기 양측의 그립부가 서로 마주보는 내측으로 구비되며, 상기 양측의 그립부에 가해지는 상기 사용자의 외력에 의해 발생되는 휨의 정도를 센싱하는 제2 센서를 구비하는 탄성부, 및 상기 제1 센서 및 상기 제2 센서의 센싱 데이터를 근거리 무선통신에 의해 상기 사용자 단말장치로 전송하여 운동 상태의 분석을 요청하는 제어부를 포함한다.

상기 그립부는, 상기 제1 센서로서 자이로센서 및 가속도센서의 관성측정센서를 포함할 수 있다.

상기 탄성부는, 상기 휨을 발생시키는 스프링의 내부에 구비되는 휨 센서를 상기 제2 센서로서 포함할 수 있다.

상기 그립부는, 상기 사용자로부터 전원을 켜는 명령이 있을 때 상기 제어부로 전원을 공급하는 배터리부를 포함할 수 있다.

상기 그립부와 상기 탄성부의 체결 부위에 구비되는 진동모터를 더 포함하며, 상기 진동모터는 상기 제어부의 제어하에 진동을 발생시킬 수 있다.

상기 제어부는, 상기 그립부에 가해지는 외력이 해제될 때의 상태를 근거로 상기 진동의 세기를 조절할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 헬스케어기기의 구동방법은, 주변의 사용자 단말장치와 통신하는 스틱 형태의 헬스케어기기의 구동방법으로서, 상기 헬스케어기기의 양측에 구성되는 그립부가, 내부에 구비되는 제1 센서에 의해 상기 헬스케어기기를 사용하는 사용자의 운동 상태를 센싱하는 단계, 상기 양측의 그립부가 서로 마주보는 내측으로 구비되는 탄성부가, 내부의 제2 센서에 의해 상기 양측의 그립부에 가해지는 상기 사용자의 외력에 의해 발생되는 휨의 정도를 센싱하는 단계, 및 제어부가, 상기 제1 센서 및 상기 제2 센서의 센싱 데이터를 근거리 무선통신에 의해 상기 사용자 단말장치로 전송하여 운동 상태의 분석을 요청하는 단계를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 헬스장과 같은 장소에 구애받지 않고서도 집에서도 간단하게 피트니스 운동 기구를 활용함으로써 신체의 체계적인 관리가 가능할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면 피트니스 운동 기구를 이용해 사용자의 운동 상태를 센싱하고, 그 센싱 데이터를 주변의 사용자 단말장치(예: 스마트폰, 태블릿 PC 등)를 이용해 운동 결과를 분석하거나, 또는 별도의 피트니스 플랫폼 서비스를 제공하는 서버 등으로 데이터를 제공해 분석을 요청함으로써 운동 상태의 정확한 분석이 가능할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 헬스케어기기의 예시도,
도 2는 도 1의 헬스케어기기의 분해 사시도,
도 3은 도 1의 A-A'를 따라 바라본 절단면도,
도 4a 내지 도 5는 도 3의 그립부의 세부구조를 설명하기 위한 도면,
도 6은 도 1의 헬스케어기기의 구동 메커니즘을 나타내는 블록다이어그램, 그리고
도 7은 도 1의 헬스케어기기의 구동 과정을 나타내는 흐름도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 헬스케어기기의 예시도, 도 2는 도 1의 헬스케어기기의 분해 사시도, 도 3은 도 1의 A-A'를 따라 바라본 절단면도, 그리고 도 4a 내지 도 5는 도 3의 그립부의 세부구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 헬스케어기기(90)는 제어부(100), 탄성부(110) 및 그립부(120)의 일부 또는 전부를 포함한다.

여기서, "일부 또는 전부를 포함한다"는 것은 제어부(100)와 같은 구성요소가 생략되어 구성되거나, 제어부(100)와 같은 일부 구성요소가 그립부(120)와 같은 다른 구성요소에 통합되어 구성될 수 있는 것 등을 의미하는 것으로서, 발명의 충분한 이해를 돕기 위하여 전부 포함하는 것으로 설명한다.

제어부(혹은 제어장치)(100)는 도 1의 헬스케어기기(90)가 주변의 스마트폰이나, 랩탑컴퓨터, 태블릿PC, 데스크탑컴퓨터, 스마트TV, 헬스케어 플랫폼 서비스를 제공하는 서버 등과 같은 사용자 단말장치와 근거리 무선통신을 수행한다. 다시 말해, 제어부(100)는 사용자가 헬스케어기기(90)를 이용하여 운동을 수행할 때, 사용자의 운동 상태를 센싱하여 이에 대한 센싱 데이터를 주변의 사용자 단말장치로 실시간으로 전송하거나, 운동이 종료될 때(예: 전원버튼이 선택되어 종료되면) 해당 센싱 데이터를 제공할 수 있다. 이에 따라 사용자는 주변의 사용자 단말장치를 통해 자신이 수행한 운동에 대한 운동 결과를 확인해 볼 수 있도록 한다.

제어부(100)는 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이 알루미늄(Al)이나 철(Fe) 등을 재질로 하는 외부 케이스(혹은 본체부)(101)와, 외부 케이스(101)의 내부 관통홀에 삽입되는 관(혹은 파이프나 제1 관부)(102)을 포함할 수 있다. 또한, 외부 케이스(101)의 외부 일측면에 구성되는 회로부를 더 포함할 수도 있다. 회로부는, 가령 회로기판(예: PCB 기판, FPCB 기판 등)과 터치패널 등을 포함할 수 있다. 터치패널을 통해 사용자 명령을 수신하여 다양한 기능을 수행할 수 있다. 조이스틱 버튼이나 각종 버튼이 화면에 구성되거나 표시될 수 있으며, 이를 조작 또는 선택하는 사용자 명령을 수신한다. 회로기판은 다양한 형태로 외부 케이스(101)에 구성될 수 있으며, 간단한 회로의 경우에는 연성회로기판(FPCB)을 구성함으로써 조립의 번거로움을 줄일 수 있을 것이다.

예를 들어, FPCB는 CPU와 같은 IC칩과 근거리 무선통신으로서 블루투스 통신을 수행하기 위한 통신모듈의 IC칩을 포함하여 구성될 수 있다. 따라서, 사용자가 운동 초기에 가령 사용자 단말장치에 재생되는 운동 커리큘럼의 콘텐츠를 재생시키는 후 해당 콘텐츠를 시청하면서 운동을 시작하려 할 때 전원버튼(124)을 선택함으로써 제어부(100)의 동작을 개시할 수 있다. 이에 따라 CPU는 내부 센서들에 의해 취득되는 센싱 데이터를 수집하여 메모리에 임시 저장하거나, 실시간으로 통신모듈을 통해 주변의 사용자 단말장치로 전송할 수 있다.

제어부(100)의 외부 케이스(101)의 양측에는 탄성부(110)가 구성된다. 또는 도 1의 헬스케어기기(90)를 볼 때, 양측에 구비되는 그립부(120)가 서로 마주보는 방향, 즉 내측으로 탄성부(110)가 구성된다. 탄성부(110)는 헬스케어기기(90)로 사용자의 외력이 가해질 때 휨을 발생시킨다. 이를 위하여 탄성부(110)는 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이 스프링부(111)와 그 스프링부(111)의 외부를 감싸는 피복재(112)를 포함한다. 탄성부(110)는 제어부(100)의 외부 케이스(101)에 나사산의 형태로 결합될 수 있지만, 다양한 형태의 견고한 체결이 얼마든지 가능하므로 본 발명의 실시예에서는 나사산 결합과 같은 어느 하나의 형태에 특별히 한정하지는 않을 것이다.

또한, 탄성부(110)는 사용자가 양측의 그립부(120)를 파지하고 힘을 가함으로써 사용자의 외력에 의해 스프링부(111)에 휨이 발생하게 될 때 그 휨의 정도를 센싱하기 위한 휨 센서(혹은 제1 센서나 제2 센서)가 구비될 수 있다. 예를 들어 휨 센서는 필름이나 와이어(wire)의 형태로 형성되어 스프링부(111)의 내면에 부착되는 형태로 구성될 수도 있다. 이에 따라 사용자가 운동시에 얼마 정도의 휨이 발생하였는지 휨 센서의 센싱 데이터를 통해 판단할 수 있게 된다. 휨 센서는 휘는 정도에 따라 저항값이 달라지는 특성을 갖는다. 따라서, 저항값을 알면 어느 정도의 휨이 발생했는지를 알 수 있다.

나아가, 탄성부(110) 즉 양측에 각각 구성되는 탄성부(110)에는 그립부(120)가 구성된다. 그립부(120)는 사용자가 본 발명의 실시예에 따른 스틱 형태의 헬스케어기기(90)를 사용하여 운동시 잡는 손잡이에 해당된다. 양손을 각각의 그립부(120)를 잡은 후 완력을 측정하기 위해 힘을 가할 수 있다. 이를 통해 탄성부(110)에 휨을 발생시킬 수 있다.

그립부(120)는 도 2 내지 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 고무재질의 몰딩부(122)와, 그 몰딩부(122)의 내부 관통홀로 투입되는 가령 알루미늄 재질로 형성되는 제2의 관(혹은 제2 관)(121)이 구성될 수 있다. 그리고 그 관(121)의 내부로는 그 내부를 관통하는 와이어(130)를 보호하기 위한 보호케이스(123)가 구비될 수 있다. 또한, 일측의 그립부(120)에는 전원버튼(124)이 구성되며, 탄성부(110)와 그립부(120)의 연결 부위에는 그 연결부위를 감싸는 마감부(125)가 구성된다. 해당 마감부(125)는 나사 체결 등을 통해 그립부(120)의 내부에 위치하는 관(121)에 고정될 수 있다.

무엇보다 그립부(120)는 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 보호케이스(123)의 내부에 배터리부(500)를 구성할 수 있다. 배터리부(500)는 양측의 보호케이스(123)에 각각 구성될 수 있지만, 일측에만 구성되는 것도 얼마든지 가능하다. 따라서, 배터리부(500)의 배터리에 충전된 전압은 전원버튼(124)이 선택될 때, 제어부(100)를 구성하는 회로부로 전원을 제공할 수 있다. 또한, 보호케이스(123)의 일측에는 진동모터(510)를 구성함으로써 헬스케어기기(90)에 진동이 발생되도록 할 수 있다. 이를 통해 헬스케어기기(90)를 사용할 때 현실감을 증가시킬 수도 있다. 예를 들어, 스틱 형태의 헬스케어기기(90)에 가해진 힘을 사용자가 급격하게 해제했을 때 많은 진동이 발생하도록 함으로써 운동기기의 사용시 현실을 증가시키는 것이다. 또는 헬스케어기기(90)는 전원버튼(124)이 선택되었을 때 진동을 발생시키거나, 운동 중 각 구분 동작마다 취해야 할 자세와 사용자의 자세가 80% 이상 일치할 때 진동을 발생시켜 사용자에게 운동 중에도 실시간으로 또는 주기적으로 일치 여부를 대략적으로 알 수 있도록 진동을 발생시킬 수 있다. 물론 헬스케어기기(90)는 일치 여부와 관련한 제어 신호를 피트니스 서비스장치(130)로부터 제공받아 이를 근거로 진동을 발생시킨다.

또한, 그립부(120)는 사용자의 운동시의 관성을 측정하기 위한 관성측정센서를 포함한다. 관성측정센서는 자이로센서, 가속도센서 등을 포함한다. 이러한 관성측정센서는 사용자가 어떠한 방향으로 완력을 가하고 있고, 또 어느 정도의 빠르기로 얼마나 많이 작동시키는지와 관련한 운동 상태를 판단하기 위해서라고 볼 수 있다. 즉 운동시 사용자의 운동 상태 즉 움직임을 센싱한다. 이를 통해 헬스케어기기(90)를 사용하는 사용자가 가령 주변 영상표시장치로 제공한 영상에 포함되는 운동 커리큘럼에 따라 제대로 운동을 수행하고 있는지 등을 평가할 수 있게 된다. 자이로센서를 통해서는 사용자의 운동 방향을 감지할 수 있다. 스틱 상태에서의 위치를 가령 좌표값 (0, 0, 0)으로 판단하므로, 일측 방향으로 힘이 모아질 때는 양측의 자이로센서가 서로 상반되는 방향의 값을 생성한다고 볼 수 있다. 다시 말해, 좌측의 그립부(120)는 우측방향으로부의 방향값을 제공하지만, 우측의 그립부(120)는 좌측방향으로의 방향값을 제공한다. 이에 따라, 가령 운동 평가시에 사용자의 어떠한 움직임이 있었는지를 판단할 수 있다. 즉, 힘을 모으는 동작을 수행했다고 판단하는 것이다. 그의 반대이면 해제 동작을 수행했다고 판단하는 것이다. 또한, 자이로센서를 통해서는 헬스케어기기(90)의 피치(pitch)나 롤(roll) 동작도 감지할 수 있으므로, 이를 통해 사용자의 운동시 다양한 움직임을 판단할 수 있다.

또한, 가속도센서는 사용자가 특정 방향으로 어느 정도의 거리를 어느 정도의 속도로 이동하였는지 등을 판단하기에 유용하다. 가속도를 시간(t)에 대하여 적분 연산하게 되면 속도값을 얻을 수 있고, 속도값을 다시 시간에 대하여 적분 연산하면 거리값을 얻을 수 있기 때문에 이와 같은 과정을 통해 얼마의 거리를 얼마의 속도로 움직였는지를 쉽게 판단할 수 있게 된다.

이와 같은 자이로센서나 가속도센서를 이용한 관성측정 상태와 함께 휨 센서를 통해 얼마의 휨이 발생하였는지를 판단함으로써 동일한 방향과 동일한 거리 및 속도를 갖는다 해도 사용자의 특성에 따라 휨의 정도가 다를 수 있으므로, 사용자별로 맞춤형 평가를 할 수 있게 된다. 이에 따라, 사용자마다 맞춤화된 평가 정보를 근거로 사용자에게 맞는 커리큘럼의 운동을 추천하거나, 다른 사용자와 동일한 효과를 얻기 위하여 횟수 등을 변경하도록 요청할 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 스틱 형태의 헬스케어기기(90)는 스마트 스틱이라 명명될 수 있으며, 사용자가 별도의 운동 커리큘럼 영상을 시청하지 않고 운동을 수행할 때에도 센싱 데이터를 근거로 운동 결과를 제공받을 수 있다. 물론 사용자가 어떠한 운동을 수행하는지 판단해야 기준 데이터와의 비교를 통해 운동 결과를 제공할 수 있으므로, 사용자가 운동 전에 수행하는 운동에 대한 정보를 사용자 단말장치나 헬스케어기기(90) 등을 통해 제공하거나, 이러한 동작이 없다 하더라도 초기 센싱 데이터를 분석하여 사용자의 자세 분석을 통해 어떠한 운동을 수행하는지 판단하는 것도 얼마든지 가능하므로 어느 하나의 형태에 특별히 한정하지는 않을 것이다. 다만, 전자의 경우가 데이터 처리가 신속히 이루어진다고 볼 수 있다.

물론, 사용자는 자신의 운동 상태에 대한 진단을 받고자 하지 않을 때에는 전원버튼(124)을 선택하지 않음으로써 제어부(100)의 회로부를 구동시키지 않으면 된다. 그러나, 자신의 운동에 대한 진단이 필요할 경우에는 전원버튼(124)을 선택해 제어부(100)의 내부 회로부를 동작시킴으로써 운동에 따라 결과를 제공받음으로써 물론 운동 결과는 헬스케어기기(90)로 제공받을 수도 있지만, 주변의 사용자 단말장치에 제공해 줌으로써 운동의 정확도, 또 나아가서는 운동량에 따른 칼로리 소모량 등을 확인하여 사용자들의 운동 효과를 극대화할 수 있을 것이다.

도 6은 도 1의 헬스케어기기의 구동 메커니즘을 나타내는 블록다이어그램이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 헬스케어기기(90')는 구동 메커니즘적으로 볼 때, 통신 인터페이스부(600), 제어부(610), 운동상태 측정부(620) 및 저장부(630)의 일부 또는 전부를 포함하며, 배터리부 및 사용자 인터페이스부 등을 더 포함할 수 있다.

여기서, "일부 또는 전부를 포함한다"는 저장부(630)와 같은 일부 구성요소가 생략되어 헬스케어기기(90)가 구성되거나, 운동상태 측정부(620)와 같은 일부 구성요소가 제어부(610)와 같은 다른 구성요소에 통합되어 구성될 수 있는 것 등을 의미하는 것으로서, 발명의 충분한 이해를 돕기 위하여 전부 포함하는 것으로 설명한다.

통신 인터페이스부(600)는 사용자로부터 헬스케어기기(90')의 전원을 켜는 명령이 있을 때 통신 동작을 개시한다. 블루투스와 같은 근거리 무선통신을 통해 주변의 스마트폰이나 스마트TV 등의 사용자 단말장치와 통신을 수행할 수 있으며, 이의 과정에서 헬스케어기기(90')를 사용하는 사용자의 운동 상태를 센싱한 센싱 데이터를 전송할 수 있다. 해당 센싱 데이터는 사용자의 운동 결과를 확인하기 위해 사용될 수 있다.

또한, 통신 인터페이스부(600)는 제어부(610)의 제어에 따라 사용자의 운동시 운동 상태를 센싱하는 센싱 데이터를 실시간으로 전송할 수 있지만, 저장부(630)에 저장한 후 운동이 종료될 때 전송하는 것도 얼마든지 가능할 수 있다. 예를 들어, 주변의 사용자 단말장치로 근거로 무선통신에 의해 센싱 데이터를 수행하는 과정에서 데이터 처리 속도를 빠르게 하기 위하여 별도의 압축 과정을 생략하여 전송하는 것도 얼마든지 가능하므로 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 동작에 특별히 한정하지는 않을 것이다.

제어부(610)는 도 6의 헬스케어기기(90')를 구성하는 통신 인터페이스부(600), 운동상태 측정부(620) 및 저장부(630)의 전반적인 제어 동작을 담당한다. 가령, 사용자 인터페이스(부)로서 전원버튼(124)을 통해 전원이 켜질 때, 제어부(610)는 배터리의 전원을 공급받아 턴온되며, 이를 통해 헬스케어기기(90')의 동작을 개시할 수 있다. 물론 배터리의 충전량이 부족한 경우에는 다양한 형태로 사용자에게 알려 충전이 이루어지도록 할 수 있다. 물론 본 발명의 실시예에 따른 헬스케어기기(90')는 충전 배터리가 아니라, 시중에 판매되는 다양한 유형의 건전지를 사용하도록 설계될 수도 있으므로, 충전 배터리에 특별히 한정하지는 않을 것이다. 다시 말해, 배터리의 소모가 다 되었을 때, 건전지의 교체를 통해서도 신속하고 빠르게 헬스케어기기(90')를 사용하는 것이 얼마든지 가능할 수 있다.

제어부(610)는 헬스케어기기(90')의 가동에 따라 사용자의 운동 상태를 측정하는 운동상태 측정부(620)로부터 센싱 데이터를 수신하여 저장부(630)에 임시 저장한 후 주변의 사용자 단말장치로 전송하도록 통신 인터페이스부(600)를 제어할 수 있다. 물론 헬스케어기기(90')가 센싱 데이터를 분석하여 분석 결과를 메뉴화면 등에 출력하는 것도 얼마든지 가능하지만, 이의 경우 헬스케어기기(90')의 제조비용이 증가할 수 있으므로, 주변의 스마트폰 등과 같은 사용자 단말장치로 센싱 데이터를 제공하여 분석을 요청하거나, 또는 스마트폰을 중개하여 별도의 분석 동작을 수행하는 서버로부터 분석 결과를 제공받아 사용자의 스마트폰 등에서 확인이 가능하도록 동작할 수 있다.

무엇보다 본 발명의 실시예에서는 헬스케어기기(90')에서 센싱 데이터를 주변의 사용자 단말장치로 전송하여 사용자의 운동 상태에 대한 분석 결과를 확인하는 것이 바람직하다. 실제로 스마트폰 등은 고가의 장비이므로 하드웨어 자원이나 소프트웨어 자원의 성능이 좋으므로 이를 활용하는 것이 바람직할 수 있다.

또한, 제어부(610)는 도면에 도시하지는 않았지만, 사용자 인터페이스부를 통해 사용자의 다양한 명령에 따라 동작하는 것이 얼마든지 가능하다. 예를 들어, 운동을 위하여 사용자가 저장부(630)에 운동 커리큘럼 영상을 저장한 후 특정 영상을 시청하면서 운동을 수행하도록 하는 동작을 수행할 수 있을 것이다.

나아가, 제어부(610)는 운동상태 측정부(620)의 동작 상태를 감지할 수도 있다. 예를 들어, 운동상태 측정부(620)를 구성하는 센서들로부터 센싱 데이터가 용이하게 수신되지 않을 때, 센서의 오류나 고장을 판단하고, 메뉴화면 등을 통해 이를 사용자에게 통지함으로써 수리가 이루어지도록 한다. 뿐만 아니라, 제어부(610)는 블루투스 통신에 의해 주변의 사용자 단말장치로 센싱 데이터를 전송함에 있어서, 통신 상태가 양호하지 않을 때, 일시적으로 해당 데이터를 저장부(630)에 저장시킨 후 통신 상태가 양호할 때 임시 저장된 데이터를 제공할 수 있다.

운동상태 측정부(620)는 앞서 설명한 바와 같이 스프링과 같은 탄성부의 휨 정도를 센싱하는 휨 센서(혹은 제1 센서나 제2 센서), 그리고 손잡이부에 해당하는 도 1의 그립부(120)에 구성되는 가속도센서, 자이로센서를 포함하는 관성측정센서(혹은 제2 센서나 제1 센서)를 포함할 수 있으며, 해당 센서들의 센싱 데이터를 분석하여 운동 결과를 생성하는 운동결과 생성부 등의 구성을 포함할 수 있다. 물론 본 발명의 실시예에서 운동결과 생성부를 생략하여 구성될 수 있다.

휨 센서는 사용자가 그립부(120)를 잡고 외력을 가했을 때, 스프링의 휨 정도를 센싱한다. 이를 통해 사용자의 외력을 판단하도록 할 수 있다. 또한, 자이로센서나 가속도센서를 통해서는 사용자의 운동 상태 즉 움직임을 판단할 수 있다. 자이로센서를 통해서는 방향을 센싱하도록 하여, 어떠한 운동 자세를 취하는지를 판단할 수 있다. 또한, 가속도센서를 통해서는 운동량이 얼마나 되는지를 판단할 수도 있다. 횟수뿐 아니라, 거리, 속도 등을 측정하도록 하여 이를 통해 운동량을 산출하고, 산출 운동량을 근거로 칼로리 소모량과 관련한 정보가 사용자에게 제공되도록 한다. 운동량과 칼로리 소모량은 룩업테이블(LUT)에 매칭되어 저장될 수 있으며, 이는 사용자 단말장치에서 사용한다고 볼 수 있다. 가령 헬스케어기기(90')를 사용한 운동 거리가 넓고, 속도가 빠르면 운동량이 많다고 판단할 수 있고, 이러한 (기준) 데이터는 사전에 설정되어 사용될 수 있을 것이다.

저장부(630)는 제어부(610)의 제어하에 처리되는 데이터를 임시 저장할 수 있다. 예를 들어, 제어부(610)는 운동상태 측정부(620)로부터 센싱 데이터가 제공되면 이를 저장부(630)에 임시 저장한 후 불러내어 주변의 사용자 단말장치로 전송하도록 통신 인터페이스부(600)를 제어할 수 있으며, 저장부(630)는 이러한 동작에 관여할 수 있다.

상기한 내용 이외에도 도 6의 통신 인터페이스부(600), 제어부(610), 운동상태 측정부(620) 및 저장부(630)는 다양한 동작을 수행할 수 있으며, 기타 자세한 내용은 앞서 충분히 설명하였으므로 그 내용들로 대신하고자 한다.

본 발명의 실시예에 따른 통신 인터페이스부(600), 운동상태 측정부(620) 및 저장부(630)는 서로 물리적으로 분리된 하드웨어 모듈로 구성되지만, 각 모듈은 내부에 상기의 동작을 수행하기 위한 소프트웨어를 저장하고 이를 실행할 수 있을 것이다. 다만, 해당 소프트웨어는 소프트웨어 모듈의 집합이고, 각 모듈은 하드웨어로 형성되는 것이 얼마든지 가능하므로 소프트웨어니 하드웨어니 하는 구성에 특별히 한정하지 않을 것이다. 예를 들어 저장부(630)는 하드웨어인 스토리지(storage) 또는 메모리(memory)일 수 있다. 하지만, 소프트웨어적으로 정보를 저장(repository)하는 것도 얼마든지 가능하므로 위의 내용에 특별히 한정하지는 않을 것이다.

한편, 본 발명의 다른 실시예로서 제어부(610)는 CPU 및 메모리를 포함할 수 있으며, 원칩화하여 형성될 수 있다. CPU는 제어회로, 연산부(ALU), 명령어해석부 및 레지스트리 등을 포함하며, 메모리는 램을 포함할 수 있다. 제어회로는 제어동작을, 그리고 연산부는 2진비트 정보의 연산동작을, 그리고 명령어해석부는 인터프리터나 컴파일러 등을 포함하여 고급언어를 기계어로, 또 기계어를 고급언어로 변환하는 동작을 수행할 수 있으며, 레지스트리는 소프트웨어적인 데이터 저장에 관여할 수 있다. 상기의 구성에 따라, 가령 헬스케어기기(90')의 동작 초기에 운동상태 측정부(620), 더 정확하게는 운동결과 생성부에 저장되어 있는 프로그램을 복사하여 메모리 즉 램(RAM)에 로딩한 후 이를 실행시킴으로써 데이터 연산 처리 속도를 빠르게 증가시킬 수 있다.

도 7은 도 1의 헬스케어기기의 구동 과정을 나타내는 흐름도이다.

설명의 편의상 도 7을 도 1과 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 헬스케어기기(90)는 스틱 형태의 헬스케어기기(90)의 양측 그립부(120)의 내부에 구비되는 제1 센서에 의해 헬스케어기기(90)를 사용하는 사용자의 운동 상태를 센싱한다(S700). 헬스케어기기(90)를 사용하는 사용자의 운동 상태를 센싱하여 제1 센싱 데이터를 생성한다. 여기서, 운동 상태는 사용자의 운동 자세나 운동량을 의미할 수 있다. 따라서, 이러한 상태는 자이로센서나 가속도센서를 통해 취득할 수 있다.

또한, 헬스케어기기(90)는 양측의 그립부(120)가 서로 마주는 방향 즉 내측으로 구비되는 탄성부(110)의 내부의 제2 센서에 의해 양측의 그립부(120)에 가해지는 사용자의 외력에 의해 발생되는 휨의 정도를 센싱한다(S710). 사용자의 외력에 의해 휨을 발생시키는 탄성부(110)의 휨을 센싱한다. 휨 정도를 판단하여 사용자가 가지는 힘 즉 외력의 세기를 판단할 수 있으며, 이는 운동량을 판단하기 위하여 추가로 활용될 수도 있다. 다시 말해, 임의의 사용자가 최대로 발휘할 수 있는 외력을 알고 있는 상태에서 얼마 정도의 외력을 발생시키는지를 판단하면, 사용자가 최대의 외력을 발생하지 않는 만큼 칼로리의 소모량은 적을 수 있다. 따라서, 사용자의 운동 상태에 대한 좀더 정확한 측정을 위하여 헬스케어기기(90)를 구성하는 탄성부(110)의 휨 정도가 판단될 수 있다.

나아가, 헬스케어기기(90)는 취득한 제1 센서의 센싱 데이터 및 제2 센서의 센싱 데이터를 운동 상태의 진단 즉 운동 결과를 생성하기 위하여 주변의 사용자 단말장치로 운동 상태의 분석을 요청한다(S720). 근거리 무선통신을 수행하여 사용자 단말장치로 실시간으로, 또는 운동이 종료되는 시점에 전송하여 운동 결과를 생성하도록 할 수 있다. 예를 들어, 전원이 켜진 상태에서 다시 전원버튼이 눌려지면 또는 일정 시간이 경과되어도 운동 상태가 감지되지 않으면 운동을 종료하거나 휴식을 취하는 것으로 판단하여 센싱 데이터를 전송할 수 있다.

상기한 내용 이외에도 도 1의 헬스케어기기(90)는 다양한 동작을 수행할 수 있으며, 기타 자세한 내용은 앞서 충분히 설명하였으므로 그 내용들로 대신하고자 한다.

한편, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 비일시적 저장매체(non-transitory computer readable media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시 예를 구현할 수 있다.

여기서 비일시적 판독 가능 기록매체란, 레지스터, 캐시(cache), 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라, 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로, 상술한 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리 카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독가능 기록매체에 저장되어 제공될 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

100, 610: 제어부 110: 탄성부
120: 그립부 111: 스프링부
112: 피복재 121: 관(혹은 파이프나 제2 관부)
122: 몰딩부 123: 보호케이스
124: 전원버튼 130: 와이어(혹은 전선)
600: 통신 인터페이스부 620: 운동상태 측정부
630: 저장부

Claims (7)

1. 주변의 사용자 단말장치와 통신하는 스틱(stick) 형태의 헬스케어기기로서,
   상기 헬스케어기기의 양측에 구성되며, 상기 헬스케어기기를 사용하는 사용자의 운동 상태를 센싱하는 제1 센서를 각각 구비하는 그립부;
   상기 양측의 그립부가 서로 마주보는 내측으로 구비되며, 상기 양측의 그립부에 가해지는 상기 사용자의 외력에 의해 발생되는 휨의 정도를 센싱하는 제2 센서를 구비하는 탄성부; 및
   상기 제1 센서 및 상기 제2 센서의 센싱 데이터를 근거리 무선통신에 의해 상기 사용자 단말장치로 전송하여 운동 상태의 분석을 요청하는 제어부;를 포함하되,
   양측에서 상기 그립부와 상기 탄성부가 체결되는 체결 부위에 각각 구비되는 원형의 진동모터(510);를 더 포함하고, 상기 진동모터는 상기 제어부의 제어하에 진동을 발생시키며,
   상기 제어부는, 상기 그립부에 가해지는 외력이 해제될 때의 상태를 근거로 상기 진동의 세기를 조절하고,
   상기 제어부는,
   알루미늄(Al)이나 철(Fe)을 재질로 하는 외부 케이스(101);
   상기 외부 케이스의 내부 관통홀을 삽입하는 관(102); 및
   상기 외부 케이스의 일측면에 구성되는 회로부;를 포함하여 구성되고,
   상기 탄성부는, 상기 제어부를 구성하는 상기 외부 케이스의 양측으로 각각 구성되며,
   상기 그립부는,
   고무재질의 몰딩부(122);
   상기 몰딩부의 내부 관통홀로 투입되는 제2의 관(121); 및
   상기 제2의 관의 내부로 관통하는 와이어를 보호하는 보호케이스(123);를 포함하여 구성되며,
   상기 양측의 그립부 중 일측 그립부의 끝에 전원버튼(124)이 구성되는, 헬스케어기기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 그립부는, 상기 제1 센서로서 자이로센서 및 가속도센서의 관성측정센서를 포함하는 헬스케어기기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 탄성부는, 상기 휨을 발생시키는 스프링의 내부에 구비되는 휨 센서를 상기 제2 센서로서 포함하는 헬스케어기기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 그립부는, 상기 사용자로부터 전원을 켜는 명령이 있을 때 상기 제어부로 전원을 공급하는 배터리부를 포함하는 헬스케어기기.
5. 삭제
6. 삭제
7. 주변의 사용자 단말장치와 통신하는 스틱 형태의 헬스케어기기의 구동방법으로서,
   상기 헬스케어기기의 양측에 구성되는 그립부가, 내부에 구비되는 제1 센서에 의해 상기 헬스케어기를 사용하는 사용자의 운동 상태를 센싱하는 단계;
   상기 양측의 그립부가 서로 마주보는 내측으로 구비되는 탄성부가, 내부의 제2 센서에 의해 상기 양측의 그립부에 가해지는 상기 사용자의 외력에 의해 발생되는 휨의 정도를 센싱하는 단계; 및
   제어부가, 상기 제1 센서 및 상기 제2 센서의 센싱 데이터를 근거리 무선통신에 의해 상기 사용자 단말장치로 전송하여 운동 상태의 분석을 요청하는 단계;를 포함하되,
   양측에서 상기 그립부와 상기 탄성부가 체결되는 체결 부위에 각각 구비되는 원형의 진동모터(510)가, 상기 제어부의 제어하에 진동을 발생시키는 단계; 및
   상기 제어부가, 상기 그립부에 가해지는 외력이 해제될 때의 상태를 근거로 상기 진동의 세기를 조절하는 단계;를 더 포함하며,
   상기 제어부는, 알루미늄(Al)이나 철(Fe)을 재질로 하는 외부 케이스(101);
   상기 외부 케이스의 내부 관통홀을 삽입하는 관(102); 및
   상기 외부 케이스의 일측면에 구성되는 회로부;를 포함하여 구성되고,
   상기 탄성부는, 상기 제어부를 구성하는 상기 외부 케이스의 양측으로 각각 구성되며,
   상기 그립부는,
   고무재질의 몰딩부(122);
   상기 몰딩부의 내부 관통홀로 투입되는 제2의 관(121); 및
   상기 제2의 관의 내부로 관통하는 와이어를 보호하는 보호케이스(123);를 포함하여 구성되며,
   상기 양측의 그립부 중 일측 그립부의 끝에 전원버튼(124)이 구성되는, 헬스케어기기의 구동방법.