KR20020030755A - 온라인 건강진단기능을 갖는 트레드밀시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 온라인 건강진단기능을 갖는 트레드밀시스템에 관한 것으로, 트레드밀(10)을 통해 달리기 운동에 대한 데이터가 운영서버(32)에 자동으로 전송되어 그에 대한 사용자의 건강자료가 사용자컴퓨터(30)로 응답될 수 있도록 하여 체력단련 및 체력관리를 체계적으로 지원 받을 수 있으며, 이에 대한 작동단계는 사용자컴퓨터(30)의 체력단련 프로그램에 접속하여 로그인하는 프로그램 접속단계(S1)와, 사용자의 체중과 체지방에 대한 정보가 발판(12)과 콘솔유닛(20)을 통해 입력되는 기본정보 입력단계(S2)와, 사용자의 심박수가 트레드밀(10)로 전달될 수 있게 펄스센서(25)를 부착하는 펄스센서 부착단계(S3)와, 가상현실 속의 경사도에 맞게 트레드밀(10)의 발판각도가 자동 조절되는 발판경사 조절단계(S4)와, 사용자의 운동속도가 벨트(27)의 회전속도에 의해 감지되어 펄스센서(25)로부터 감지되는 사용자의 심박수와 함께 사용자컴퓨터(30)로 전송되는 운동자료 측정단계(S5)와, 사용자의 당일 운동한 운동량 데이터가 운영서버(32)로 전송되어 온라인으로 진단결과가 사용자컴퓨터(30)로 응답 회신되는 진단결과 응답단계(S6)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

온라인 건강진단기능을 갖는 트레드밀시스템 {A Treadmill System With A Health diagnosis Function Of On Line}

본 발명은 달리기 운동을 효과적으로 하기 위한 체력단련 및 체력관리를 지속적으로 지원받을 수 있도록 온라인 건강진단기능을 갖는 트레드밀시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 조이스틱 역할을 하는 트레드밀의 각종 센서를 통해 측정된 사용자의 달리기 운동에 대한 데이터가 서버에 자동으로 전송되어 그에 대한 사용자의 건강자료가 서버로부터 사용자의 컴퓨터로 응답될 수 있도록 하여 체력단련 및 체력관리를 체계적이고 지속적으로 지원받을 수 있는 온라인 건강진단기능을 갖는 트레드밀시스템에 관한 것이다.

잘 알다시피 대표적인 유산소 운동인 달리기의 즐거움은 바람을 가르며 야외를 달리는데 있으나, 바쁜 현대인들 대부분은 달리기를 하고 싶다고 생각해도 아침에는 좀처럼 일어나기 힘들고 일이 바빠서 밤에도 달릴 수 없는 경우가 많아, 이러한 사람에게는 실내에서 가볍게 달릴 수 있는 러닝머신을 사용한 트레이닝으로 대신할 수 있다.

통상 러닝머신이라 하는 트레드밀은 다수의 회전롤러가 등 간격으로 배치되고 이들 회전롤러 위로 고무재질의 뜀틀벨트가 설치된 기기본체와, 기기본체의 상방으로 연결되어 운동자가 잡을 수 있도록 손잡이를 갖는 높이유지대와, 높이유지대의 상부에 설치되어 뜀틀벨트의 회전속도, 거리 및 시간을 화면표시하는 작동제어판 등의 구성결합으로 이루어진다.

그런데 지금까지의 트레드밀은 작동제어판의 버튼조작을 통해 뜀틀벨트의 회전속도, 거리 및 시간을 셋팅한 후 달리기만을 할 수 있는 단순한 기능을 가지고 있어 운동중 운동자가 지루함을 느끼는 경우가 많았으며, 이러한 점을 개선하기 위해 대한민국 실용신안등록 출원번호 20-1999-0017405에서는 통상의 러닝머신의 전면상측에 컨트롤수단과 디스플레이부를 설치하여 프로그램제어기의 제어신호에 의해 외부통신망과 접속하거나, 영상/음성 재생수단을 통해서 각종 정보 및 화상의 시청이 가능한 디스플레이기능을 갖는 러닝머신을 소개하고 있다.

그러나 상기의 트레드밀은 운동자가 운동과 관련 없는 다양한 정보 및 화상에 관심을 집중하게 되므로, 러닝머신의 보다 효율적인 달리기 기능을 높이는데 별다른 효과가 없을 뿐만 아니라 전신을 이용해야 하는 달리기 운동의 효율성이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 개발된 것으로, 본 발명의 목적은 조이스틱 역할을 하는 트레드밀의 각종 센서를 통해 측정된 사용자의 달리기 운동에 대한 데이터가 통상의 무인건강진단 프로그램이 구동되는 서버에 전송되어 그에 대한 사용자의 건강자료가 서버로부터 사용자의 컴퓨터로 자동으로 응답될 수 있도록 하여 체력단련 및 체력관리를 체계적이고 지속적으로 지원받을 수 있는 온라인 건강진단기능을 갖는 트레드밀시스템을 제공함에 있다.

또한 본 발명의 온라인 건강진단기능을 갖는 트레드밀시스템은 사용자컴퓨터에 내장된 가상현실이 구현되는 체력단련 프로그램을 통해 사용자 자신의 분신인 아바타의 움직임으로 조절되어 가상현실이 표현해 내는 모든 환경 속에서 자신의 아바타와 함께 일체감을 느끼면서 실제의 현장에서 달리는 것과 같은 현실감 있는 운동의 집중력과 효율을 극대화할 수 있는 것은 물론, 사용자 각자의 연습량에 따른 등급에 맞게 게임에 참여하여 여러 사람과 커뮤니티를 형성할 수 있어 운동을 기피하는 사람들까지 능동적으로 트레드밀을 이용할 수 있도록 함에도 그 목적이 있다.

아울러 본 발명의 온라인 건강진단기능을 갖는 트레드밀시스템은 지금까지 단순히 사용자의 조작에 의해 트레드밀의 발판경사나 롤러속도가 조절되는 것과는 달리, 가상현실이 표현해내는 현장조건에 맞게 발판의 경사각도가 프로그램에 의해 자동 조절되면서 사용자의 운동속도에 맞게 롤러의 회전속도로 자동 조절되는 것은 물론 사용자의 운동량도 센서를 통해 사용자 컴퓨터로 원격 전달되며, 가상현실이 표현해 내는 환경 속에서 기계적인 조작의 번거로움 없이도 경사 및 속도가 자동제어되는 트레드밀을 통해 자유스럽게 달리기 운동을 즐길 수 있도록 함에도 다른 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 온라인 건강진단기능을 갖는 트레드밀시스템 구성도.

도 2는 본 발명의 트레드밀시스템에 사용되어 사용자의 달리기 운동에 대한 데이터가 서버로 전송되어 온라인으로 응답될 수 있는 트레드밀 사시도.

도 3은 본 발명의 트레드밀시스템에 사용되는 트레드밀 분리사시도.

도 4는 본 발명에 따른 트레드밀의 개략적인 구조도.

도 5는 본 발명의 트레드밀시스템 작동개념도.

도 6은 본 발명의 트레드밀시스템 작동순서도.

도 7은 본 발명의 트레드밀시스템 작동단계도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 :트레드밀 11 : 사이드발판

12 : 로드셀 13 : 발판

14 : 콘트롤러 15 : 구동모터

16 : 인클라인 17 : 속도센서

18 : 접속단자 20 : 콘솔유닛

21 : 입력센서 22 : 방향버튼

23 : 롤러 24 : 플라이휠

25 : 펄스센서 26 : 가이드바

27 : 벨트 28 : 경사센서

30 : 사용자컴퓨터 31 : 모니터

32 : 운영서버 33 : 경사센서

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 온라인 건강진단기능을 갖는 트레드밀시스템은, 부여받은 아이버튼이나 키보드를 통해 트레드밀과 연결된 사용자컴퓨터의 체력단련 프로그램에 접속하여 로그인하는 프로그램 접속단계와, 요구되는 사용자의 체중과 체지방에 대한 정보가 트레드밀의 발판과 콘솔유닛을 통해 입력되어 체력단련 프로그램을 실행시키는 기본정보 입력단계와, 운동시 사용자의 심박수가 자동으로 사용자컴퓨터로 전달될 수 있게 사용자의 몸이나 트레드밀의 가이드바에 펄스센서를 부착하는 펄스센서 부착단계와, 체력단련 프로그램을 통해 구현되는 가상현실 속의 도로조건에 대한 경사도에 맞게 트레드밀의 발판각도가 자동 조절되는 발판경사 조절단계와, 트레드밀을 통한 사용자의 운동속도가 벨트의 회전속도에 의해 감지되어 펄스센서로부터 감지되는 사용자의 심박수와 함께 사용자컴퓨터로 전송되는 운동자료 측정단계와, 사용자의 당일 운동한 운동량 데이터가 운영서버로 전송되어 사용자 자신의 체력 및 건강상태에 대한 진단결과가 사용자컴퓨터로 응답 회신되는 진단결과 응답단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 사용자컴퓨터에 내장된 체력단련 프로그램은 트레드밀에서 달리기 운동하는 사용자의 운동상태가 자신의 분신인 아바타의 움직임으로 모니터 화면에 구현 실사되면서 아타바의 신체적 특징도 임의로 변경시킬 수 있으며, 상기 체련단련 프로그램은 가상현실을 통해 구현 실사되는 현장조건인 달리기코스의 거리 및 경사도에 대한 난이도를 사용자가 임으로 지정 선택하여 조절할 수 있으면서 아바타의 방향설정을 콘솔유닛을 통해 제어할 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 체력단련 프로그램을 구동시키기 위한 기본조건인 사용자의 체중과 체지방은 각각 트레드밀의 사이드발판에 설치된 로드셀과 콘솔유닛의 입력센서를 통해 감지되며, 상기 트레드밀을 통한 사용자의 체력 및 건강상태는 사용자의 운동속도 및 심박수에 대한 변화량을 운영서버에 저장된 사용자의 체중과 체지방과 비교 계산되어 처리된 진단결과가 사용자컴퓨터로 응답 전송되어 확인되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 운영서버에는 사용자에게 체력측정방법을 동화상을 통해 정확하게 안내해주어 사용자가 해당 종목의 체력측정기를 통해 정확한 측정방법으로 자신의 체력을 측정할 수 있게 하는 무인건강진단 프로그램이 필요에 따라 설치 제공되며, 상기 체력단련 프로그램은 사용자 각자의 연습량에 따라 등급이 결정 조절되어 구분된 등급에 맞게 경주 및 게임에 참여할 수 있게 가상현실이 구현되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 트레드밀을 통한 운동시 사용자의 심박수와 운동속도는 각각 사용자의 몸이나 트레드밀의 가이드바에 부착된 펄스센서와 롤러에 부착된 속도센서에 의해 자동 감지되며 측정된 자료가 사용자컴퓨터로 자동 전송되는 것을 특징으로 한다.

그리고 사용자컴퓨터와 연결되어 자료 전송되면서 사용자의 체지방이 입력되는 입력센서 및 아바타의 방향설정을 조작하는 방향버튼이 설치된 콘솔유닛과, 한쪽 상측에 콘솔유닛이 설치되면서 달리기 운동하면서 파지한 사용자의 심박수가 감지 측정될 수 있게 펄스센서가 부착된 가이드바와, 사용자의 체중을 감지하여 사용자컴퓨터로 전송될 수 있게 로드셀이 설치된 사이드발판과, 사용자의 운동속도에 대한 롤러의 회전속도가 자동 조절될 수 있게 롤러에 설치된 속도센서 및 발판의 기울기가 자동 조절될 수 있게 체력단련 프로그램으로부터의 제어신호가 전달되는 경사센서와, 사용자의 운동속도 및 체력단련 프로그램으로부터의 가상현실 도로조건에 맞게 전달되는 제어신호에 의해 발판의 경사각도를 자동 조절시키는 인크라인 및 구동모터가 연결된 콘트롤러를 포함하여 본 발명의 트레드밀시스템에 사용되는 트레드밀이 이루어지며, 특히 상기 트레드밀은 전동식이나 수동식에 관계없이 적용되어 사용자의 운동량이 콘트롤러를 통해 사용자컴퓨터에 자동 전송되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 트레드밀시스템 작동원리 및 구성관계에 대한 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명한다.

본 발명은 사용자컴퓨터(30)를 통해 운영서버(32)와 연결된 트레드밀(10)을 통해 달리기 운동을 보다 효과적으로 하기 위한 체력단련 및 체력관리를 지속적으로 지원받을 수 있는 트레드밀시스템으로, 도 5 내지 도 7에 도시한 트레드밀시스템의 작동개념 및 작동흐름에서 나타내었듯이 기본적으로 사용자컴퓨터(30)의 체력단련 프로그램에 접속하여 로그인하는 프로그램 접속단계(S1)와, 사용자의 체중과 체지방에 대한 정보가 사용자컴퓨터(30)로 입력되는 기본정보 입력단계(S2)와, 사용자의 심박수가 트레드밀(10)로 전달될 수 있게 펄스센서(25)를 부착하는 펄스센서 부착단계(S3)가 준비된 상태에서 트레드밀(10)상에서 운동하는 사용자의 운동정보가 운영서버(32)와 프로그램 연결된 사용자컴퓨터(30)에 의해 체계적으로 이루어질 수 있다.

그리고 위의 기본적인 정보단계를 거친 후에 가상현실 속의 경사도에 맞게 트레드밀(10)의 발판각도가 자동 조절되는 발판경사 조절단계(S4)와, 사용자의 운동속도가 벨트(27)의 회전속도에 의해 감지되어 펄스센서(25)로부터 감지되는 사용자의 심박수와 함께 사용자컴퓨터(30)로 전송되는 운동자료 측정단계(S5)와, 사용자의 당일 운동한 운동량 데이터가 운영서버(32)로 전송되어 온라인으로 진단결과가 사용자컴퓨터(30)로 응답 회신되는 진단결과 응답단계(S6)를 순차적으로 거치면서 본 발명에 의한 트레드밀을 통한 온라인 건강진단기능이 제공받을 수 있다.

우선 도 1의 시스템 구성도에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따라 달리기 운동하는 사용자의 운동량에 대한 자료가 체력단련 프로그램이 내장된 사용자컴퓨터(30)에 전송 저장되어 운영서버(32)를 통해 해당 진단결과가 다시 사용자컴퓨터(30)로 응답 회신될 수 있도록 상기 사용자컴퓨터(30)가 연결되는 새로운 작동개념의 트레드밀이 구성되어 적용되어야 한다.

이러한 트레드밀(10)은 도 2 내지 도 4에 도시한 구성도에서 보는 바와같이, 사용자컴퓨터(30)와 연결되어 자료 전송되면서 사용자의 체지방이 입력되는 입력센서(21) 및 아바타의 방향설정을 조작하는 방향버튼(22)이 설치된 콘솔유닛(20)과, 한쪽 상측에 콘솔유닛(20)이 설치되면서 달리기 운동하면서 파지한 사용자의 심박수가 감지 측정될 수 있게 펄스센서(25)가 부착된 가이드바(26)가 구성된다.

특히 콘솔유닛(20)은 사용자가 체력단련 프로그램에 접속하여 프로그램을 구동시키기 위한 기본조건중 사용자의 체지방이 자동으로 입력될 수 있게 입력센서(21)가 설치되며, 사용자는 상기 입력센서(21)에 손을 접촉시킴으로서 자신의 체지방을 체력단련 프로그램에 자동 입력시킬 수 있다.

또한 콘솔유닛(20)은 체력단련 프로그램을 통해 구현되는 가상현실 속의 도로조건에 맞게 사용자가 달리기 운동하면서 방향버튼(22)을 조작하여 방향 조절할 수 있으며, 특히 가상현실 속의 경주는 물론 게임 참여시에도 조작키로서 편리하게 사용할 수 있다.

그리고 가이드바(26)가 설치된 양쪽의 사이드발판(11)은 사용자의 체중을 감지하여 사용자컴퓨터(30)로 전송될 수 있게 체중계인 로드셀(12)이 설치되며, 상기 사이드발판(11) 안쪽의 발판(13)에는 달리기 운동하는 사용자의 발이 접촉되는 벨트(27)가 전후 양쪽의 롤러(23)를 매개로 회전 가능하게 설치된다.

특히 앞쪽의 롤러(23)에는 사용자의 운동속도에 대해 이를 감지하여 그에 맞는 롤러(23)의 회전속도가 자동 조절될 수 있게 속도센서(17)가 설치됨이 바람직하며, 상기 속도센서(17)는 엔코더는 물론 홀센서나 광센서로 대체 설치될 수 있음은 물론이다.

또한 앞쪽의 롤러(23)는 관성모멘트를 얻기 위해 플라이휠(24)이 양측으로 장착되어 동작시의 부하를 줄일 수 있도록 하며, 마찰을 줄이기 위해 축베어링을 최소 4개 사용하게 된다.

아울러 뒤쪽의 롤러(23)는 벨트(27)를 앞쪽의 롤러와 함께 지지하면서 끝단에는 장력(Tension)을 조절할 수 있는 장치가 있으며, 마찰을 줄이기 위해 볼베어링, 소결베어링, 플라스틱베어링 등의 베어링수단을 사용하게 된다.

그리고 벨트(27)는 2겹의 폴리에스터 섬유로 짜여지면서 정전기 방지용으로 폴리우레탄, PVC 등을 표면에 코팅한 것을 사용하며, 그 강도는 최소 0.4％ 신율에서 2N/㎜ 이상이면서 2％ 신율에서는 10N/㎜ 이상이 되어야 함이 바람직하다.

또한 롤러(23)가 장착되는 프레임인 발판(13) 및 사이드발판(11) 등은 가벼운 알루미늄소재를 사용하면서 사이드발판(11) 위에는 플라스틱커버를 덮어 안정성을 확보함이 바람직하며, 슬라이딩보드인 상기 발판(13)은 벨트(27)와의 마찰을 최소화할 수 있는 PTFE나 UHMWPE 소재(Anti Static)를 선택하여 사용하고, 이들 발판(13)과 벨트(27) 사이에는 완충장치가 설치되어 달리기 운동하는 사용자의 체중과 충격 부하를 견딜 수 있어야 함이 바람작하다.

또한 벨트(27)를 지지하고 있는 롤러(23)는 발판(13)보다 1°이상 더 경사지도록 설치함으로서 중력에 의한 미끄러짐을 이용하여 초기 달리기 운동시의 부하를 줄일 수 있도록 하며, 상기 발판(13)은 최대 2°이하로 약간 경사져 있으면서 가상현실 도로조건에 맞게 발판의 기울기를 자동으로 조절시킬 수 있도록 체력단련 프로그램으로부터의 제어신호가 전달되는 경사센서(28)가 전방부위에 설치된다.

그리고 경사센서(28)가 위치하는 발판(13)의 전방부위에는 사용자의 운동속도 및 체력단련 프로그램으로부터의 가상현실 도로조건에 맞게 전달되는 제어신호에 의해 상기 발판(13)의 경사각도를 자동 조절시키는 인크라인(16) 및구동모터(15)가 설치되어 연결된 콘트롤러(14)와 연결되며, 상기 콘트롤러(14)로부터의 제어신호에 의한 구동모터(15)를 통해 기울기가 조절되는 발판(13)은 롤러((23)의 일정 회전수를 환산한 값만큼 상기 구동모터(15)가 동작할 수 있도록 제어한다.

이와 같이 구성되는 트레드밀(10)은 전동식이나 수동식에 관계없이 적용될 수 있음은 물론이며, 아울러 사용자의 달리기 운동에 대한 운동량 데이터는 콘트롤러(14)를 통해 사용자컴퓨터(30)에 자동 전송되어 인터넷망을 통해 중앙의 운영서버(32)로 데이터 통신될 수 있게 발판(13)의 전방부위에 상기 사용자컴퓨터(30)가 연결되는 접속단자(18)가 구성된다.

한편, 트레드밀(10)의 콘트롤러(14)와 연결되어 사용자의 기본정보 및 운동량 데이터가 자동으로 전달 저장되는 사용자컴퓨터(30)는 자체의 모니터(31)나 별도로 연결 설치되는 대형 모니터(31) 화면을 통해 내장된 체력단련 프로그램 및 경주 및 게임이 가능한 가상현실이 구현될 수 있으며, 특히 사용자의 운동상태가 자신의 분신인 아바타의 움직임으로 구현될 수 있음은 물론이다.

또한 본 발명에 따라 사용자컴퓨터(30)를 통해 구현되는 콘텐츠는 기본적으로 체력단련 프로그램 및 가상현실의 코스경기와, 그밖에 인터넷쇼핑 및 온라인게임과 함께 가상현실 상황에서 여러 사람들과 재미있게 커뮤니티도 즐길 수 있도록 내용 제공되며, 달리기 운동을 하면서 가상현실 속의 각종 소리 및 음악이 스피커를 통해 발생 청취될 수 있도록 멀티미디어기능이 제공됨은 물론이다.

그리고 가상현실을 통해 구현되는 자신은 아바타에 대해 필요에 따라 복장과같은 신체적 특징을 변경시킬 수 있음은 물론이며, 달리기하는 현장조건인 코스거리 및 경사도에 대한 난이도를 사용자가 임으로 지정 선택하여 조절할 수 있고, 아바타의 방향설정은 콘솔유닛(20)의 방향버튼(22)을 통해 제어하게 된다.

한편, 체력단련 프로그램이 내장된 사용자컴퓨터(30)가 연결되어 사용자의 운동량에 대한 측정결과가 계산되어 응답되는 운영서버(32)는 운동자이면서 체력 측정자인 사용자에게 체력측정방법을 동화상을 통해 정확하게 안내해주어, 사용자가 해당 종목의 체력측정기를 통해 정확한 측정방법으로 자신의 체력을 측정할 수 있게 하는 무인건강진단 프로그램이 필요에 따라 설치 제공될 수 있다.

즉, 관리자나 안내자가 없이 건강진단 대상자인 사용자 스스로 자가진단방식에 의해 건강 및 체력에 관한 정보를 입력받고, 건강진단 대상자의 체지방을 검사하여 자동으로 건강 및 체력평가에 대한 건강관리방법을 안내받을 수 있는 통상의 체력진단시스템에 사용되는 무인건강진단 프로그램과 연계시켜 구동시킴으로서, 사용자의 체력측정과 함께 다양한 건강정보를 제공할 수 있도록 할 수 있다.

이와 같이 시스템 구성되는 본 발명은 사용자가 로드셀(12)이 설치된 트레드밀(10)의 사이드발판(11)과 입력센서(21)가 설치된 콘솔유닛(20)을 통해 체력단련 프로그램이 작동될 수 있는 기본정보가 사용자컴퓨터(30)로 입력되며, 사용자컴퓨터(30)를 통한 사용자의 운동량에 대한 측정 데이터는 중앙의 운영서버(32)에 구축된 사용자 개인의 ID에 저장 관리되어 온라인 실시간으로 다시 사용자컴퓨터(30)로 응답 회신되면서 사용자는 자신이 달리기 운동을 한 결과를 지속적으로 관리하고 분석할 수 있다.

우선, 부여받은 아이버튼(사용자 ID가 내장된 별도의 카드)이나 키보드를 통해 트레드밀(10)과 연결된 사용자컴퓨터(30)의 체력단련 프로그램에 접속하여 로그인하는 프로그램 접속단계(S1)를 거치게 되며, 이때 사용자는 사전에 자신의 전용 ID를 부여받아야 하며 로그인(Log-In)을 통해 사용자가 가입자인지를 확인받게 된다.

그리고 프로그램 접속단계(S1)의 로그인을 통해 가입자 여부가 확인되면 사용자는 체중과 체지방을 입력하여 프로그램을 실행시키게 되는 기본정보 입력단계(S2)를 거치게 되는데, 이는 사용자가 트레드밀(10)의 사이드발판(11)에 올라서면 로드셀(12)에 의해 사용자의 체중이 자동으로 감지되어 콘트롤러(14)를 통해 입력되고, 아울러 사용자의 체지방은 콘솔유닛(20)에 위치한 입력센서(21)에 손을 갖다대면 자동으로 사용자컴퓨터(30)에 입력되며, 만약 체중과 체지방을 입력하지 않으면 체력단련 프로그램은 실행되지 않는다.

그리고 사용자는 달리기 운동시에 자신의 심박수가 자동으로 트레드밀(10)과 연결된 사용자컴퓨터(30)로 전달될 수 있게 펄스센서(25)를 자신의 몸체 부착하거나 운동시 파지하는 트레드밀(10)의 가이드바(26)에 부착시키는 펄스센서 부착단계(S3)를 거치게 된다.

즉, 트레드밀(10)상을 달리기 운동하는 사용자의 운동상태가 사용자 자신의 몸에 3차원 마우스형태로 부착된 펄스센서(25)나 또는 손으로 잡고 파지하는 가이드바(26)의 펄스센서(25)를 통해 실시간으로 사용자컴퓨터에 전달될 수 있도록 하며, 상기 펄스센서(25)를 통해 감지되는 사용자의 심박수(심장박동수)는 롤러의 회전수를 통해 감지되는 사용자의 운동속도와 함께 체력단련 진단방법의 측정자료로 사용되어 사전 입력된 사용자의 기본정보인 체중과 체지방에 대해 비교 계산된다.

한편, 펄스센서 부착단계(S3)에 의해 무선주파수(RF : Radio Frequency) 방식의 펄스센서(25)가 준비된 본 발명의 트레드밀시스템은 본격적으로 트레드밀(10)상을 달리기 운동하는 사용자의 운동량이 측정될 수 있는 환경이 마련되며, 사용자컴퓨터(10)를 통해 가상현실이 구현되는 체력단련 프로그램을 실행시켜 원하는 달리기코스의 거리 및 경사도에 대한 난이도를 지정 선택하게 된다.

그리고 체력단련 프로그램을 통해 구현되는 가상현실 속의 도로조건에 대한 경사도에 맞게 트레드밀(10)의 발판각도가 경사센서(28)에 의한 인클라인(16)의 제어신호로 자동 조절되는 발판경사 조절단계(S4)를 거치게 된다.

즉, 달리기 운동시 체력단련 프로그램이 실행되는 과정에서 사용자 자신의 아바타가 달리는 도로의 경사져서 기울기가 있을 때, 만약 위쪽으로 오르막 도로가 나타나면 자동으로 기울기가 높아진 조건으로 체력단련 프로그램으로부터의 해당 데이터들이 산출되어 경사센서(28)를 통해 트레드밀(10)의 콘트롤러(14)로 전송되면서 구동모터(15)를 작동시켜 발판(13)을 해당 각도만큼 상승시키게 되며, 반대로 내리막 도로이면 기울기가 낮아진 조건으로 해당 데이터들이 산출되어 전송되어 발판(13)을 소정의 각도만큼 아래쪽으로 하강 조절시키게 된다.

결과적으로 체력단련 프로그램의 진행은 아바타가 가상의 공간에서 전문가의 처방 또는 게임의 프로그램에 의해 진행되는데, 여기서 가상의 공간에서 언덕이 나오면 트레드밀(10)의 기울기인 발판(13)의 경사가 상승되고 내리막이 나오면 자동적으로 발판(13)의 경사는 하강 조절될 수 있으므로, 사용자는 자신이 뛰고 싶은 속도로 뛰기만 하면 가상공간에서 사용자의 속도에 맞춰 아바타가 움직이게 된다.

아울러 체력단련 프로그램에서 조이스틱 역할을 하는 트레드밀(10)의 발판(13)은 계속해서 사용자컴퓨터(30)에게 기울기가 상승(Up)인지 하강(Down)인지 명령을 요구되며, 만약 사용자컴퓨터(30)에서 응답이 없으면 현 상태를 유지하고 응답이 있으면 명령에 따라서 발판(13)의 기울기가 자동으로 조절되게 되며, 이때 이들 트레드밀(10)과 사용자컴퓨터(30)간의 통신방식은 RS-232C 통신방식을 이용한다.

그리고 발판경사 조절단계(S4)에 의해 가상현실 속의 도로조건에 맞게 발판(13)의 기울기가 조절되는 트레드밀(10)은 사용자가 달리기 운동할 때의 운동속도가 벨트(27)의 회전속도에 의해 감지되며, 실시간으로 감지되는 사용자의 운동속도는 펄스센서(25)로부터 감지되는 사용자의 심박수와 함께 사용자컴퓨터(30)로 전송되는 운동자료 측정단계(S5)를 거치면서 사용자의 운동량에 대한 측정자료가 사용자컴퓨터(30)의 체결단련 프로그램에 저장되게 된다.

그리고 사용자의 당일 운동한 운동량 데이터는 사용자컴퓨터(30)와 연결된 중앙의 운영서버(32)로 전송되어 사용자 자신의 체력 및 건강상태에 대한 진단결과가 다시 사용자컴퓨터(30)로 응답 회신되는 진단결과 응답단계(S6)를 거치게 된다.

즉, 발판경사 조절단계(S4)를 통해 사용자 자신이 달리는 도로가 평탄한지 확인하여 평탄도로이면 속도센서(17)로부터 들어오는 속도값을 측정하고, 펄스센서(25)를 통해서는 사용자의 심박수를 감지하여 측정하면서 사전 사용자의기본정보로 입력된 체중과 체중방을 이들 속도값과 심박수와 비교하여 그에 따른 사용자 운동량에 대한 소비 칼로리 계산 등의 데이터 산출이 이루어지며, 이에 대한 데이터는 사용자컴퓨터(30)로부터 운영서버(32)에 온라인으로 전송되어 응답된다.

아울러 달리기 운동에 대한 사용자 운동량을 측정하는 방법은 사용자컴퓨터(30)로 저장되는 측정정보인 사용자의 운동속도 및 심박수를 체중과 체지방를 기본정보로 하여 소모열량, 평균운동속도, 운동주기, 운동거리 등의 사용자 건강지수를 판단할 수 있는 모든 결과자료가 산출되어 사용자컴퓨터(30)에 저장될 수 있으며, 이는 운영서보(32)로 전송되어 사용자 개인의 ID에 저장 관리된다.

그리고 처방된 체력단련 프로그램 또는 게임이 끝나고 프로그램이 종료되면, 사용자 자신이 당일 운동한 운동량이 사용자컴퓨터(30)의 데이터베이스에 날짜별로 자세히 기록되면서 당일 데이터는 운영서버(32)로 전송되어 자신의 체력 및 건강상태를 진단받을 수 있으며, 만약 네트워크 문제로 인해 처방을 받지 못했을 때는 디스켓에 따로 저장하여 다른 컴퓨터에서 진단받을 수 있다.

아울러 체력단련 프로그램의 진행이 정상적으로 종료되면, 사용자컴퓨터(30)와 운영서버(32)에 각각 데이터가 자동으로 저장되며, 비정상적인 종료 시에는 현재의 모든 데이터가 데이터베이스에 저장되지 않고 소멸되어 종료된다.

이와 같은 진행과정을 통하여 달리기 운동이 종료되면, 사용자 기본정보로 입력된 체중 및 제지방의 초기입력사항들과 합산된 운동시간, 운동거리, 운동속도, 경사도, 소요 칼로리와 심박수 등의 달리기 운동한 사용자의 운동량과 현재상태가최종적으로 모니터(31) 화면상에 수치와 그래프로 표시되는 운동량 분석단계를 거치게 되는데, 이를 통해 운동량에 대한 체계적인 분석이 가능하므로 운동의 효율성과 건강증진의 향상을 기대할 수 있다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 온라인 건강진단기능을 갖는 트레드밀시스템에 의하면, 조이스틱 역할을 하는 트레드밀의 발판을 통해 사용자의 달리기 운동에 대한 데이터가 서버에 자동으로 전송되면서 대한 사용자의 건강자료가 사용자의 컴퓨터로 온라인 응답될 수 있어 체력단련 및 체력관리를 체계적이고 지속적으로 지원받을 수 있으며, 사용자의 능력에 맞는 게임 유도로 가상현실이 아닌 실제상황에서와 같은 운동효과 및 재미를 줄 수 있어 달리기 운동을 운동을 기피하는 사람들까지도 능동적으로 트레드밀을 이용할 수 있도록 하는 효과를 기대할 수 있다.

특히, 체력단련 프로그램을 통해 사용자가 원하는 운동조건과 데이터를 선택 입력할 수 있음에 따라, 운동속도와 시간, 경사도 등에 부합하는 장소의 영상과 음향이 가상현실을 통해 재현되는 동시에 아바타가 사용자의 운동진행상태와 동일하게 움직임으로서, 실제와 같은 가상현실 속에서 직접 운동과 게임을 하는 것과 같이 현실감을 느낄 수 있으므로 운동에 대한 흥미와 집중력이 향상되어 운동효과를 극대화시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 트레드밀시스템을 통해 설정한 운동시간이 종료된 후 운동자의 운동량과 현재상태가 수치와 그래프로 제공되므로, 운동량에 대한 체계적인분석이 가능하여 운동의 효율성과 건강증진의 향상을 기대할 수 있는 것은 물론, 다수의 운동자가 동일시간에 동일한 가상장소에서 운동 및 게임을 즐길 수 있으므로 운동에 대한 흥미를 극대화하며 친목을 도모할 수 있는 효과도 제공될 수 있다.

Claims (10)

1. 부여받은 아이버튼이나 키보드를 통해 트레드밀(10)과 연결된 사용자컴퓨터(30)의 체력단련 프로그램에 접속하여 로그인하는 프로그램 접속단계(S1)와,

   요구되는 사용자의 체중과 체지방에 대한 정보가 트레드밀(10)의 발판(12)과 콘솔유닛(20)을 통해 입력되어 체력단련 프로그램을 실행시키는 기본정보 입력단계(S2)와,

   운동시 사용자의 심박수가 자동으로 사용자컴퓨터(30)로 전달될 수 있게 사용자의 몸이나 트레드밀(10)의 가이드바(26)에 펄스센서(25)를 부착하는 펄스센서 부착단계(S3)와,

   체력단련 프로그램을 통해 구현되는 가상현실 속의 도로조건에 대한 경사도에 맞게 트레드밀(10)의 발판각도가 자동 조절되는 발판경사 조절단계(S4)와,

   트레드밀(10)을 통한 사용자의 운동속도가 벨트(27)의 회전속도에 의해 감지되어 펄스센서(25)로부터 감지되는 사용자의 심박수와 함께 사용자컴퓨터(30)로 전송되는 운동자료 측정단계(S5)와,

   사용자의 당일 운동한 운동량 데이터가 중앙의 운영서버(32)로 전송되어 사용자 자신의 체력 및 건강상태에 대한 진단결과가 사용자컴퓨터(30)로 응답 회신되는 진단결과 응답단계(S6)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 온라인 건강진단기능을 갖는 트레드밀시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 사용자컴퓨터(30)에 내장된 체력단련 프로그램은 트레드밀(10)에서 달리기 운동하는 사용자의 운동상태가 자신의 분신인 아바타의 움직임으로 모니터(31) 화면에 구현 실사되면서 아타바의 신체적 특징도 임의로 변경시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 온라인 건강진단기능을 갖는 트레드밀시스템.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 체련단련 프로그램은 가상현실을 통해 구현 실사되는 현장조건인 달리기코스의 거리 및 경사도에 대한 난이도를 사용자가 임으로 지정 선택하여 조절할 수 있으면서 아바타의 방향설정을 콘솔유닛(20)을 통해 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 온라인 건강진단기능을 갖는 트레드밀시스템.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 체력단련 프로그램을 구동시키기 위한 기본조건인 사용자의 체중과 체지방은 각각 트레드밀(10)의 사이드발판(13)에 설치된 로드셀(12)과 콘솔유닛(20)의 입력센서(21)를 통해 감지되는 것을 특징으로 하는 온라인 건강진단기능을 갖는 트레드밀시스템.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 트레드밀(10)을 통한 사용자의 체력 및 건강상태는 사용자의 운동속도 및 심박수에 대한 변화량을 운영서버(32)에 저장된 사용자의 체중과 체지방과 비교 계산되어 처리된 진단결과가 사용자컴퓨터(30)로 응답 전송되어 확인되는 것을 특징으로 하는 온라인 건강진단기능을 갖는 트레드밀시스템.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 운영서버(32)에는 사용자에게 체력측정방법을 동화상을 통해 정확하게 안내해주어 사용자가 해당 종목의 체력측정기를 통해 정확한 측정방법으로 자신의 체력을 측정할 수 있게 하는 무인건강진단 프로그램이 필요에 따라 설치 제공되는 것을 특징으로 하는 온라인 건강진단기능을 갖는 트레드밀시스템.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 체력단련 프로그램은 사용자 각자의 연습량에 따라 등급이 결정 조절되어 구분된 등급에 맞게 경주 및 게임에 참여할 수 있게 가상현실이 구현되는 것을 특징으로 하는 온라인 건강진단기능을 갖는 트레드밀시스템.
8. 제 1항에 있어서,

   상기 트레드밀(10)을 통한 운동시 사용자의 심박수와 운동속도는 각각 사용자의 몸이나 트레드밀(10)의 가이드바(26)에 부착된 펄스센서(25)와 롤러(23)에 부착된 속도센서(17)에 의해 자동 감지되어 사용자컴퓨터(30)로 자료 전송되는 것을 특징으로 하는 온라인 건강진단기능을 갖는 트레드밀시스템.
9. 사용자컴퓨터(30)와 연결되어 자료 전송되면서 사용자의 체지방이 입력되는 입력센서(21) 및 아바타의 방향설정을 조작하는 방향버튼(22)이 설치된 콘솔유닛(20)과,

   한쪽 상측에 콘솔유닛(20)이 설치되면서 달리기 운동하면서 파지한 사용자의 심박수가 감지 측정될 수 있게 펄스센서(25)가 부착된 가이드바(26)와,

   사용자의 체중을 감지하여 사용자컴퓨터(30)로 전송될 수 있게 로드셀(12)이 설치된 사이드발판(11)과,

   사용자의 운동속도에 대한 롤러(23)의 회전속도가 자동 조절될 수 있게 롤러(23)에 설치된 속도센서(17) 및 발판(13)의 기울기가 자동 조절될 수 있게 체력단련 프로그램으로부터의 제어신호가 전달되는 경사센서(28)와,

   사용자의 운동속도 및 체력단련 프로그램으로부터의 가상현실 도로조건에 맞게 전달되는 제어신호에 의해 발판(13)의 경사각도를 자동 조절시키는인크라인(16) 및 구동모터(15)가 연결된 콘트롤러(14)를 포함하여 트레드밀(10)이 이루어지는 것을 특징으로 하는 온라인 건강진단기능을 갖는 트레드밀시스템.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 트레드밀(10)은 전동식이나 수동식에 관계없이적용되어 사용자의 운동량이 콘트롤러(14)를 통해 사용자컴퓨터(30)에 자동 전송되는 것을 특징으로 하는 온라인 건강진단기능을 갖는 트레드밀시스템.