KR200276919Y1 - 운동기구 제어시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 마라톤 코스나, 싸이클 경주 코스등의 실제환경 또는 가상환경을 모니터링 하면서 상기 환경에 부합하는 운동부하를 부여하면서 운동을 할 수 있도록 하는 트레드밀과 같은 운동기구를 제어하는 운동기구 제어시스템 및 제어방법을 제공한다.

상기 목적을 위하여 본 고안에는

사용자의 운동중의 심박수 측정수단;

사용자에 대한 목표심박수를 비롯한 개인정보, 적합한 동영상 식별기호 및 상기 동영상에 따른 운동프로그램정보가 저장되는 사용자DB, 동영상 화면을 형성하는 데이터를 형성하는 동영상 DB을 포함하는 데이터 베이스;

상기 데이터 베이스내의 동영상을 추출하여 모니터상에 전시하고, 상기 운동프로그램에 의하여 상기 운동기구를 구동시키고, 상기 사용자의 목표심박수와 상기 심박수측정수단에 의한 심박수를 측정하여 상기 운동기구를 피드백 제어하는 제어수단; 및

모니터상에 상기 목표심박수와 상기 심박수측정수단에 의한 심박수, 동영상화면, 상기 동영상 화면에 따른 경사도를 전시하기 위한 화상 형성수단들이 개시된다.

Description

운동기구 제어시스템{controll system for health machine}

본 고안은 마라톤 코스나, 싸이클 경주 코스등의 실제환경 또는 가상환경을 모니터링 하면서 상기 환경에 부합하는 운동부하를 부여하면서 운동을 할 수 있도록 하는 트레드밀과 같은 운동기구를 제어하는 운동기구 시스템 및 제어방법에 관한 것이다.

종래 트레드밀이나 실내용 자전거(이하, 바이클이라 함)과 같은 운동기구는단순히 체력증진만을 위한 운동기구였고, 이러한 운동기구의 사용자는 운동중에 무료함을 느끼게 되어 장기간 지속적으로 사용하기에 인내심을 필요로 하였다.

이러한 문제점을 극복하기 위하여 모니터 등을 운동기구에 부착하여 가상환경을 전시하는 장치들이 개발되어져 왔다. 그러나, 이러한 가상환경을 전시하는 것은 운동기구와 가상환경과 아무런 연관관계를 갖고 있지 못하고 단순히 가상환환경을 전시하는 것으로 그치기 때문에 흥미유발에 그다지 효과적이지 못하였다.

따라서, 본 고안은 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은 운동기구의 모니터에 실제환경이나 가상환경의 동영상을 전시하되, 상기 환경이 갖는 경사도에 따른 운동부하로 상기 운동기구를 제어함으로써 사용자가 운동기구를 이용하여 운동할 때 전시되는 환경에 따른 실질적인 운동을 함으로써 환경에 대하여 친밀감을 느끼도록 하기 위한 운동기구 시스템 및 운동기구 제어방법을 제공하도록 하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 운동기구의 사용자에게 동영상을 전시하되, 동영상에 따른 운동부하량으로 운동기구를 제어하되 상기 사용자의 심박수를 고려하여 운동기구를 제어하도록 함으로써 사용자의 운동능력을 고려하여 적절한 운동을 할 수 있도록 하는 운동기구 시스템 및 운동기구 제어방법을 제공하도록 하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 운동관리프로그램이 내장되어 프로그램에 따른 동영상을 전시하고, 프로그램에 의하여 운동부하가 제공되되, 사용자의 심박수를 고려하여 운동기구를 피드백 제어하고, 운동이력을 제공하는 운동기구 시스템 및 운동기구 제어방법을 제공하도록 하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 상기된 목적 달성을 위한 개별운동기구들과 통신망에 연결되어져 운동프로그램을 제공하고, 상기 운동프로그램에 따른 피드백 제어를 할 수 있도록 하는 운동기구시스템 및 운동기구제어방법을 제공하기 위한 것이다.

도 1은 본 고안의 일실시예에서 트레드밀에 설치된 모니터에 전시되는 화면의 한 예이다.

도 2는 본 고안의 일실시예의 트레드밀에서 운동기구 제어시스템을 나타내기 위한 블록도이다.

도 3은 본 고안의 일실시예의 모니터에 전시화면의 일예를 나타낸 것이다.

도 4는 본 고안의 일실시예에서 운동기구 제어시스템이 동작되는 동작순서를 나타내는 순서도이다.

이와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 고안의 특징은,

운동기구에 동영상을 제시하고, 동영상에 따라서 운동기구를 제어하되 사용자의 운동능력을 따라서 운동기구를 제어하기 위한 운동기구 제어시스템에 있어서:

사용자의 운동중의 심박수 측정수단;

사용자에 대한 목표심박수를 비롯한 개인정보, 적합한 동영상 식별기호 및 상기 동영상에 따른 운동프로그램정보가 저장되는 사용자DB, 동영상 화면을 형성하는 데이터를 형성하는 동영상 DB을 포함하는 데이터 베이스;

상기 데이터 베이스내의 동영상을 추출하여 모니터상에 전시하고, 상기 운동프로그램에 의하여 상기 운동기구를 구동시키고, 상기 사용자의 목표심박수와 상기 심박수측정수단에 의한 심박수를 측정하여 상기 운동기구를 피드백 제어하는 제어수단; 및

모니터상에 상기 목표심박수와 상기 심박수측정수단에 의한 심박수, 동영상화면, 상기 동영상 화면에 따른 경사도를 전시하기 위한 화상 형성수단을 포함하는 것이다.

또한, 본 고안에서 상기 운동기구 제어시스템은 인터넷을 통하여 서버에 접속되되,

상기 서버는 복수의 운동기구 제어시스템들로부터 데이터를 수신받고, 화상데이터 및 제어데이터를 전송함으로써 상기 운동기구 제어시스템들을 제어하는 것이 바람직하다.

또한 본 고안의 도 다른 특징으로는

사용자에게 모니터상에 동영상 전시하고, 동영상에 따라 경사도 및 목표심박수가 반영된 운동프로그램에 의하여 운동기구를 동작시키는 단계;

상기 사용자의 운동중에 심박수를 측정하고, 측정된 심박수와 상기 목표심박수를 비교하는 심박수 비교단계;

상기 심박수 비교에 의하여 생성된 심박수 차이를 보상하는 방향으로 운동기구를 피드백 제어하는 운동기구 피드백 제어단계를 포함하는 것이다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다. 또한, 하기의 설명에서는 구체적인 특정사항들이 도시되어 있는데, 이는 본 고안의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 고안이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고, 본 고안을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 고안의 일실시예에서 트레드밀에 설치된 모니터에 전시되는 화면의 한 예이다.

트레드밀에 설치된 모니터(10)에는 실제 마라톤 코스의 동영상화면이나 가상적인 동영상화면이 전시될 수 있다. 또한, 마라톤 코스에 따른 경사도 그래프가 전시되며, 사용자가 진행한 거리가 표시되며, 동영상 화면은 사용자가 운동함으로써 진행한 거리에 따라서 바뀐 화면이 전시되게 된다. 또한, 사용자의 목표 심박수와 현재 심박수가 표시되며, 사용자의 목표 구동 R.P.M과 현재 구동중인 구동 R. P.M이 전시된다.

또한, 사용자가 운동이력 등을 전시하도록 하거나 여러 가지 기능 등을 모니터 상에서 구현하도록 하거나 특정 화면을 전시코자 하는 경우에 이를 선택하기 위한 선택 아이콘들이 전시된다.

도 2는 본 고안의 일실시예의 트레드밀에서 운동기구 제어시스템을 나타내기 위한 블록도이다.

중앙처리장치(201)는 롬(미도시)의 운영소프트웨어 및 운동프로그램프로세스(206)의 소프트웨어에 의하여 시스템내의 전반적인 제어대상을 제어하거나 연산처리를 수행한다. 또한, 카드리더기(203)는 사용자의 카드를 판독하도록 하고, 중앙처리장치(201)는 사용자DB(202a)내에 기록된 적합한 카드인지를 판독한다. 중앙처리장치(201)는 사용자DB(202a)에 있는 사용자에 지정된 운동프로그램과 동영상데이터를 인식하고, 이 운동프로그램을 운동프로그램DB(202b)로부터 추출하여 운동프로그램 프로세서(206)에 탑재하고, 지정된 동영상 데이터를 추출한다. 중앙처리장치(201)는 운동프로그램프로세서(206)에 탑재된 프로그램에 따라서 구동부(211)에 제어신호를 전송하고, 구동부(211)는 전송되는 제어신호에 따라 트레드밀의 모터의 회전속도를 변화시키거나 경사각을 변화시킨다. 또한, 중앙처리장치(201)는 추출된 동영상데이터를 화면 입출력부(207)에 전송하여 이를 화상데이터로 변환하여 모니터(208)에 전시한다. 또한, 중앙처리장치(201)는 운동프로그램프로세서(206)에서 지시된 목표심박수 곡선을 화면입출력부(207)에 전송하여 모니터(208)에 출력토록한다.

운동프로그램프로세서 탑재되는 운동프로그램은 전시되는 동영상에 따른 경사도를 갖게되고, 사용자의 운동능력에 따른 적합한 속도를 갖게되도록 프로그래밍된다. 또한, 사용자의 운동능력에 따른 동영상데이터와 운동프로그램이 기 설정되어 사용자DB(202a)에 저장될 수 있어 사용자가 카드를 입력함에 따라서 자동적으로 지정된 화면이 전시되거나 트레드밀이 동작될 수 있도록 할 수 있으며, 사용자가 초기화면에서 수동적으로 운동이나 동영상 화면을 선택적으로 고를 수 있도록 할 수 있다.

측정부(205)는 사용자의 운동중에 심박수등의 신체의 변화요인을 체크할 수 있는 센서로부터 감지된 변화요인, 바람직하기로는 심박수를 입력받아 이를 디지털 데이터로 변환하여 중앙처리장치(201)에 출력하고, 중앙처리장치(201)에서는 이를 비교부(212)에 전송한다. 비교부(212)는 목표심박수와 현재의 심박수를 비교하여 차이를 추출하고 이 차이를 모터 회전수로 환산하여 중앙처리장치(201)에 출력하고중앙처리장치(201)는 현재의 회전수에 차이에 해당하는 모터회전수를 가감하여 구동부(211)에 제어명령을 출력한다. 운동량 분석 프로세스는 중앙처리장치(201)에서 구동부(211)에 지시되고, 구동부(211)에서 수행된 동작된 트레드밀의 동작결과를 분석하여 이를 운동량으로 환산하고, 이를 일정주기별로 운동이력DB(202c)에 저장하고, 키입력부(204)의 입력이나 모니터상의 화면입력에 의하여 도 3에 도시된 바와 같이, 그 날에 사용자가 수행한 운동결과 및 그 주에 수행한 운동결과를 분석 전시한다.

웹프로세서(210)는 통신망, 바람직하게는 인터넷에 결합된 서버에 연결되어 브라우져가 탑재되어 운동기구 제어장치가 하나의 클라이언트 기능을 수행하도록 한다. 이때, 서버는 복수의 운동기구 제어장치들이 클라이언트로서 인터넷에 연결되어 통합적으로 관리할 수 있으며, 각각의 운동기구 제어장치에 제어데이터를 송출할 수 있도록 하는 통합관리서버이다.

도 4는 본 고안의 일실시예에서 운동기구 제어시스템이 동작되는 동작순서를 나타내는 순서도이다.

트레드밀 사용자는 트레드밀의 운동기구 제어시스템의 카드리더기(203)에 입력시키면 중앙처리장치(201)에서는 사용자DB로부터 정당한 사용자인지를 확인하고, 모니터상에 초기화면을 전시한다(S41). 초기화면에는 수동으로 운동프로그램을 선택할 것인지, 운동전문가에 의하여 사용자DB(202a)내에 설정된 동영상 및 이에 따른 경사도가 연계된 운동프로그램을 선택할 것인지를 고를 수 있는 선택아이콘이 구비된다. 기설정된 프로그램을 선택하게되면(S42) 중앙처리장치(201)는사용자DB(202a)내의 해당 동영상 데이터와 추출하여 화면입출력부(207)에 출력하고, 운동프로그램DB(202b)내에서 해당 운동프로그램을 운동프로그램프로세서(206)에 탑재하고(S43), 이들 운동프로그램과 동영상 데이터에 따른 동영상, 동영상에 따른 경사도, 경사도, 주행거리 및 수행하게될 운동프로그램에 의한 목표심박수와 목표R.P.M이 모니터상에 전시된다(S44).

또한, 비교부(212)에서는 측정부(205)에서 측정된 심박수와 목표심박수를 도1의 그래프와 같이 비교할 수 있는 형태로 데이터를 형성하여 화면 입출력부(207)에 출력하고, 이들 차를 중앙처리장치(201)에 전송하도록 하면, 중앙처리장치(201)는 구동부(211)로 하여금 이 차를 줄이는 방향으로 트레드밀의 구동 모터를 제어하게 된다. 즉, 심박수가 목표심박수보다 작은 경우에는 모터의 회전수를 증가시키고, 목표심박수보다 큰 경우에는 모터의 회전수를 감소시켜 사용자의 운동부하를 감소시킴으로서 운동기구제어장치는 트레드밀을 실시간으로 피드백 제어를 행하게 된다(S45). 또한, 운동량 산출프로세서는 주행거리 및 심박수에 의한 운동량을 산출하고 이를 일정주기마다 운동이력DB(202c)에 저장함으로써 사용자가 운동이력을 출력코자할 때 항상 이용할 수 있도록 한다.

또한, 이러한 운동기구 제어시스템은 각각의 운동기구마다 독립적으로 설치될 수 있으며, 인터넷에 접속된 별도의 서버에 데이터베이스를 통합적으로 관리하고, 사용자는 각각의 운동기구에 부착된 운동기구 제어시스템을 클라이언트 단말기로 하여 상기 서버에 접속하여 동영상 및 프로그램을 다운받아 운동을 할 수 있다.

이와 같이, 본 고안의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 고안의 범주에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 고안의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 실용신안등록청구범위 뿐만 아니라 이 실용신안등록청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상기의 목적과 구성을 갖는 본 고안에 따르면,

(1) 실제환경과 유사한 모니터 화면상의 동영상을 관람하면서 운동을 할 수 있기 때문에 운동에 많은 흥미를 유발할 수 있으며,

(2) 상기 동영상의 경사도와 일치하는 운동프로그램에 의하여 운동기구가 제어되므로 동영상이 제공하는 환경과 동일한 감각을 갖도록 할 수 있으며,

(3) 운동부하가 심박수 측정에 의하여 피드백되기 때문에 사용자에게 고부족하지 않는 운동환경을 제시할 수 있으며,

(4) 인터넷을 통하여 서버에서 통합 관리 제어를 하게 되는 경우에는 개별시스템 구축에 의한 중복투자를 방지하고, 관리 및 설치비가 저렴하기 때문에 경제적 효율성을 제고할 수 있다.

Claims (2)

1. 운동기구에 동영상을 제시하고, 동영상에 따라서 운동기구를 제어하되 사용자의 운동능력을 따라서 운동기구를 제어하기 위한 운동기구 제어시스템에 있어서:

   사용자의 운동중의 심박수 측정수단;

   사용자에 대한 목표심박수를 비롯한 개인정보, 적합한 동영상 식별기호 및 상기 동영상에 따른 운동프로그램정보가 저장되는 사용자DB, 동영상 화면을 형성하는 데이터를 형성하는 동영상 DB을 포함하는 데이터 베이스;

   상기 데이터 베이스내의 동영상을 추출하여 모니터상에 전시하고, 상기 운동프로그램에 의하여 상기 운동기구를 구동시키고, 상기 사용자의 목표심박수와 상기 심박수측정수단에 의한 심박수를 측정하여 상기 운동기구를 피드백 제어하는 제어수단; 및

   모니터상에 상기 목표심박수와 상기 심박수측정수단에 의한 심박수, 동영상화면, 상기 동영상 화면에 따른 경사도를 전시하기 위한 화상 형성수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 운동기구 제어시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 운동기구 제어시스템은 인터넷을 통하여 서버에 접속되되,

   상기 서버는 복수의 운동기구 제어시스템들로부터 데이터를 수신받고, 화상데이터 및 제어데이터를 전송함으로써 상기 운동기구 제어시스템들을 제어하는 것을 특징으로 하는 운동기구 제어시스템.