KR200324272Y1 - 러닝머신 - Google Patents

Abstract

본 고안에 따른 러닝머신은 운동자가 그 상부에서 러닝이 가능한 러닝벨트, 상기 러닝벨트 양측에 운동자가 붙잡고 운동할 수 있도록, 좌우 측면의 전후방에 4개의 지주와 상기 각각의 전,후방의 지주를 연장하는 지지봉으로 구성되는 지지부, 상기 지지봉의 하부에 수평으로 양측에 대향 배치되어 운동자의 위치를 감지하기 위해 다수의 센서를 구비한 센서바, 상기 센서바의 운동자 위치 검출에 의거하여 러닝벨트의 회전속도를 제어하기 위한 제어부, 및 상기 제어부에 의해 제어되어 러닝벨트를 회전시키는 모터를 포함하여, 노약자 및 애완동물까지도 포함한 운동자가 러닝가능하다.

Description

러닝머신{RUNNING MACHINE}

본 고안은 러닝머신에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 운동자의 몸상태를 운동자의 러닝머신상에서의 위치 변화에 따라 인지하여 러닝머신의 속도를 제어하여 노약자나 애완견도 안전하게 운동하기 위한 러닝머신에 관한 것이다.

현대인에게 있어, 건강과 미에 대한 욕구와 희망이 항상 잠재적으로 존재해 왔다. 그러한 욕구와 희망을 충족시키기 위한 수단으로 수 많은 사람들이 운동을 하고 있다. 특히, 운동중에서도 걷기 또는 뛰기 등의 운동이 가장 대중적이고 가장 쉽게 할 수 있는 운동으로 인식되고 있다. 이러한 걷기 및 뛰기 등의 운동은 본인에게 적당한 거리를 적당한 속도로 걷거나 뛰는 동작이 중요하다.

그런데, 실질적으로 걷거나 뛸만한 장소의 제약성 때문에, 많은 사람들이 집이나 헬스클럽등에서 걷기 및 뛰기에 사용할 수 있는 러닝머신을 비치하고 있다. 이러한 러닝머신들은 단지 속도를 설정해 놓고 그 위에 올라가 설정된 속도에 맞추어 뛰는 것으로서 실질적으로 그 위에서 운동하는 운동자의 상태에 부응하여 그 속도가 제어되지는 않는다.

또한, 러닝머신은 대체로 기계적인 속도 설정에 의해 그 속도가 유지되므로, 그 조작이 서투르거나 또는 체력적으로 약하지만, 운동이 필요한 노약자나 또는 말로 표현할 수 없는 애완견들에게 있어서 러닝머신에서 운동하는 것 자체가 무리가 따르며 위험할 수 있다.

따라서, 운동자의 현재 몸상태를 사용자가 현재 위치하고 있는 러닝머신의 위치에 의거하여 자동으로 파악하고 이를 러닝머신의 속도제어에 활용하는 시스템이 필요하게 되었다.

상기한 필요성에 의거하여 본 고안의 목적은, 광센서를 운동자의 측면을 따라 배치하여 운동자가 현재 운동하고 있는 위치를 검출함으로써 운동자의 현재 몸상태를 평가하고 이에 대응하여 러닝머신의 속도를 자동으로 제어하는 러닝 머신을 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 양측면에 배열된 센서부를 운동자의 신체구조에 따라 그 높낮이를 조정하여 운동자의 운동 위치를 검출하기 위한 러닝머신을 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은, 노약자 또는 애완견도 러닝머신상에서 안전하게 운동할 수 있도록 측부에 지지부가 구성된 러닝머신을 제공하는 것이다.

도1은 본 고안에 따른 러닝머신의 사시도이다.

도2는 본 고안에 따른 러닝머신의 센싱라인의 방향이 변형된 변형 사시도이다.

도3은 본 고안에 따른 러닝머신의 제어부의 블럭도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10:러닝머신 11:러닝벨트

13:지지부 14:지주

15:지지봉 17:센서바

19:광센서 20a-20l:센싱라인

21:디스플레이부 23:수동속도조작부

31:증폭부 33:필터링부

35:A/D변환부 37:CPU

39:모터 41:메모리

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 따른 러닝머신은,

운동자가 그 상부에서 러닝이 가능한 러닝벨트; 상기 러닝벨트 양측에 운동자가 붙잡고 운동할 수 있도록, 좌우 측면의 전후방에 4개의 지주와 상기 각각의 전,후방의 지주를 연장하는 지지봉으로 구성되는 지지부; 상기 지지봉의 하부에 수평으로 양측에 대향 배치되어 운동자의 위치를 감지하기 위해 다수의 센서를 구비한 센서바; 상기 센서바의 운동자 위치 검출에 의거하여 러닝벨트의 회전속도를 제어하기 위한 제어부; 및 상기 제어부에 의해 제어되어 러닝벨트을 회전시키는 모터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 도면을 참고로, 보다 상세하게, 본 고안에 따른 러닝머신의 구성에 대해 설명하기로 한다.

먼저 도1을 참고하면, 본 고안의 바람직한 실시예의 러닝머신(10)의 사시도가 도시되어 있다. 그 구성요소를 살펴보면, 러닝벨트(11), 지지부(13), 센서바(17), 제어부(30), 디스플레이부(21)와 수동속도조작부(23) 및 모터(39)를 포함하고 있다.

상기 러닝벨트(11)는 운동자(또는 애완견)가 그 상부에서 벨트(11)의 진행속도에 맞춰 뛸 수 있도록, 일반적으로 모터(39)의 회전구동에 의해 회전되도록 구성되어 있다. 상기 러닝 벨트(11)상에는 이 러닝벨트(11)상에서 뛰게 되는 운동자의 위치에 따라 그 위치를 감지할 수 있도록 운동자의 하반신에 의해 전기적 변화를 발생시키는 센싱라인(20a-20l)이 운동자의 러닝방향과 교차하는 방향으로 형성되어 있다.

실질적으로, 상기 러닝벨트(11)상에서 운동하는 대상이 애완견인 경우에는, 사람과는 달리 다리가 4개이기 때문에, 보다 넓은 영역을 차지하게 된다. 따라서, 상기 센싱라인의 수가 사람일 때 보다 거의 절반 정도 수준만으로도 충분히 감지가능하다. 따라서, 애완견을 위한 러닝머신으로 사용할 경우에는, 자체 소프트웨어를 통해 감지센서를 제어함으로써 작동하는 센싱라인의 수를 축소하여 대상을 검지할 수 있다.

보다 상세하게 설명하자면, 상기 센싱라인(20a-20l)을 형성하기 위해, 상기 러닝벨트(11)의 주행방향을 따라 나열된 다수의 광센서(19ar-19lr,19as-19ls;실질적으로는, 도면의 간략화를 위해 지지부의 좌측 부분의 광센서에만 도면부호를 기입함, 이하 특정 경우를 제외한 광센서는 도면부호 19로 표시됨)를 갖는 센서바(17)가 좌,우 측면에 각각 배치되어 있다. 상기 각각의 센서바(17)에 배치된 센서들은 수광부와 발광부를 통해 센싱라인(20a-20l)을 형성하는데, 이러한 수광부와 발광부는 본 고안의 바람직한 실시예에 따라, 센싱라인(20a-20l)의 수신방향이 지그재그 형태로 이루어지도록 교차되게 나열되어 있다. 즉, 양측의 센서바(17)에는 수광부와 발광부가 서로 대응되도록 교대로 배치되어 있어, 각각의 수광부와 발광부가 구성하는 센싱라인(20a-20l)이 러닝벨트(11)의 주행방향과 교차하는 방향으로 다수 개 형성되어 있다.

상기 센싱라인(20a-20l)은, 상기한 바와 같이, 수광부와 발광부가 교대로 배치되어 있기 때문에 좌에서 우로, 또는 우에서 좌로 그 입력방향이 교대로 형성된다. 즉, 수광부가 지그재그 형태로 구성된 교번적인 센싱라인(20a-20l)의 방향을 통해, 운동자에 의해 터치되어 감지되는 위치정보가 교란되지 않고 입력되도록, 도1에 도시된 바와 같은, 구성을 갖는 센싱라인(20a-20l)을 구성하고 있다.

상기 센싱라인(20a-20l)의 운동자의 터치에 의해 수광부를 통해 온오프동작이 발생되게 되어 전기적변화를 발생시키게 되며, 이러한 전기적 변화의 감지를 통해 운동자의 위치가 파악된다.

도1을 참고하여, 본 고안에 따른 러닝머신(10)의 상기 센싱라인(20a-20l)들은 운동자의 위치에 따라, 예를 들어, 러닝벨트(11)의 전방에는 두 개의 센싱라인(20a,20b)으로 구성된 가속구간, 그 중간에는 7개의 센싱라인(20c-20i)들로 이루어진 정속구간, 그 후방에는 두 개의 센싱라인(20j,20k)으로 구성된 감속구간과 하나의 센싱라인(20l)으로 구성된 정지구간으로 구획되어 있다. 즉, 운동자가 최초 러닝시보다 시간경과에 따라 러닝벨트(11)의 전방에 위치하여, 일정 시간 이상 러닝하는 경우에는 운동자가 체력적으로 왕성하여 보다 빠른 속도를 요구한다고 판단하여 러닝머신(10)의 주행속도를 가속시키고, 일반적으로, 정속구간에서 운동자가 뛰는 경우에는 러닝머신(10)이 정속운행되도록 설정되어 있다.

또한, 운동자가 최초 운동시작 위치로부터 후방으로 위치하여 일정시간 이상 뛰게 되는 경우, 운동자가 지쳐 러닝머신(10)의 속도가 감속되기를 원하는 것으로 판단하여 속도를 차츰 감속시킨다. 상기 러닝머신(10)의 감속구간보다도 더 뒤쳐지게 되는 경우, 거의 러닝벨트(11)의 끝부분에 운동자가 위치하게 되어 위험에 처할 수 있기 때문에, 러닝머신(10)을 정지시키는 정지구간이 상기 센싱라인(20l)을 통해 구획되어 있다.

상기 구간별 구획에 따라 광센서(19)의 배열은 센싱의 교란을 방지하기 위해, 변형적으로, 도2에 도시된 바와 같이, 상기 광센서(119as-119ls, 119ar-119lr)가 각 구간마다 동일한 방향으로 배치되게 구성될 수 있다. 즉, 가속구간에서는 좌에서 우로(120a,120b), 정속구간에서는 우에서 좌로(120c-120i), 감속구간에서는 좌에서 우로(120j,120k), 비상정지구간에서는 우에서 좌로 센싱라인(20l)의 방향이 바뀌어 구성될 수 있다.

그런데, 애완견을 위한 센싱에서는 2개의 다리를 갖는 사람에 비해 안정적으로 러닝벨트(11)상에서 러닝할 수 있기 때문에, 별도로 정지구간이 지정될 필요없이 감속구간으로만 설정되어도 좋다.

또한, 변형적으로, 상기 광센서(19)는 본 고안에 따라 발광부와 수광부가 분리되어 있으나, 발광부와 수광부가 일체로 구성된 직반사 센서를 사용하여 구성될 수도 있다.

상기 속도의 제어는 센싱라인(20a-20l)에 의한 전기적 변화를 통해 감지된 운동자의 위치에 의거하여 제어부(30)에 의해 제어된다. 상기 제어부(30)는 상기와 같은 각 구간별로 속도제어 프로그램을 포함하여 모터(39)의 회전속도를 제어함으로써 러닝벨트(11)의 속도를 조정한다.

상기 제어부(30)는 운동자가 센싱라인(20a-20l)을 터치할 때 광센서(19)의 수신부로부터 발생되는 전기적 신호의 변화를 읽기 위해, 도3에 도시된 바와 같이, 입력되는 미세신호를 증폭하기 위한 증폭부(31), 증폭된 신호로부터 잡음등을 필터링하기 위한 필터링부(33), 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 A/D변환부(35), 신호의 제어를 위한 CPU(37), 신호처리 프로그램를 저장하고 입력되는 데이터를 저장하기 위한 메모리(41)등으로 구성되어 있다.

노약자들이 안전하게 운동을 할 수 있도록 하기 위한 본 고안의 목적을 달성하기 위해, 본 고안의 러닝머신(10)에는 양측에 지지부(13)가 구성되어 있다. 상기 지지부(13)는 도면에 도시된 바와 같이, 러닝벨트(11)의 전후좌우 네 측면에 설립되는 4개의 지주(14)와 이 4개의 지주(14) 중 각각 전후의 지주(14)들을 수평으로 연장하여 운동자가 손으로 붙잡기 용이하게 배치된 지지봉(15)으로 구성되어 있다.

노약자들은 상기 지지봉(15)을 붙잡고 러닝을 할 수 있기 때문에, 러닝시 발생할 수 있는 부상의 위험을 크게 줄인다. 상기 지지봉(15)은 미끄럽지 않고 붙잡기 편하도록 가느다란 홈이 형성되거나, 또는 지압을 위해 조그만 돌기들이 형성되어 있는, 부드러운 재질의 고무등으로 피복이 이루어진다.

상기 지지부(13)의 4개의 지주(14)들 중 전후방의 2개씩으로 이루어진 지주(14) 쌍을 통해 본 고안에 따른 센서바(17)가 상하 이동가능하도록 지주(14)의 고정구멍(18)을 통해 결합되어 있다. 즉, 센서바(17)가 상기 지주(14)와 이동가능하게 연결되어 운동자 또는 애완견의 키 높이에 따라 그 높이를 조정가능하도록 결합되고 구성되어 있다.

상기 지지부(13)의 지주(14)를 따라 상기 센서바(17)가 상하 이동가능하기 때문에, 양측의 높이 조정을 위해 상기 지주(14)의 레일상에는 높이에 따라 고정구멍(18)이 형성되고 고정나사(12)를 통해 상기 센서바(17)와 맞물려 고정되도록 구성되어 있다.

상기 센서바(17)의 이동에 있어, 본 고안의 러닝머신(10)의 바람직한 실시예에 따라 센서바(17)가 지주에 형성된 고정구멍(18)에 고정나사(12)와 같은 고정수단을 통해 운동자의 키높이에 따라 높낮이를 조정하도록 지주(14)들과 결합되어 있다. 이는 경우에 따라 자동으로 이동가능하게 모터를 통해 소프트웨어 제어가능하게 구성될 수도 있다.

이하, 본 고안의 러닝머신(10)에 대한 작용 및 효과에 대해 기술하기로 한다.

도1을 참고하면, 운동자가 본 고안에 따른 러닝머신(10)의 러닝벨트(11)상에 위치하여 속도조작부(23) 및 디스플레이부(21)를 통해 러닝머신(10)을 작동시키면,운동자의 좌우 양측에 위치된 센서바(17)의 센서들이 운동자의 위치를 감지하기 시작한다. 즉, 좌우 센서바(17)의 센서들에 의해 형성된 센싱라인(20a-20l)에 운동자가 접촉하게 되면 운동자의 위치는 접촉된 센싱라인(20a-20l)상에 위치된 것으로 파악된다.

운동자가 체력적으로 왕성하여 현재 설정된 러닝머신(10)의 속도보다 빨리 뛰어 러닝머신(10)의 전방부로 치우치는 경우, 상기 운동자가 센싱라인(20a,20b)의 가속구역안에 위치되게 된다. 상기 가속구역안에서 일정 시간 이상 위치되게 되면, 본 고안에 따른 제어부(30)는 운동자가 러닝머신(10)의 속도 이상의 속도로 운동하고 있는 것으로 판단하여, 모터(39)의 회전속도를 증가시킨다. 상기 증가된 모터(39)의 회전속도에 의해 러닝벨트(11)의 속도가 가속되어 운동자의 운동속도와 매칭되게 된다.

운동자가 정상적인 페이스로 운동하는 경우, 즉, 정속구간에서 일정한 속도로 뛰고 있음이 센싱라인(20c-20i)에 의해 감지되게 된다. 이러한 경우, 러닝머신(10)의 제어부(30)는 운동자가 정상적인 속도로 정상적인 운동 위치에서 뛰고 있는 것으로 판단하여 러닝머신(10)의 모터(39)의 회전속도를 일정하게 설정된 속도로 유지시킨다.

운동자가 정상적인 페이스보다 뒤쳐져 뛰게되는 경우, 운동자의 다리가 센싱라인(20j,20k)의 감속구간에서 감지되게 된다. 이렇게 운동자가 감속구간에서 일정 시간 이상 머물러 있는 것이 감지되는 경우, 러닝머신(10)의 제어부(30)는 운동자가 현재 러닝머신(10)의 주행속도를 따라잡지 못할 정도로 지쳐있는 것으로 판단하여, 러닝머신(10)의 주행속도를 서서히 감속시키게 된다. 감속을 통해 러닝머신(10)의 주행속도가 운동자의 운동속도와 매칭된다.

마지막으로, 운동자가 뛰지 못할 정도로 지치거나 또는 그러한 상황에 처하게 되어 센싱라인(20l)의 비상정지구간에 위치하게 되는 경우이다. 이 경우에 제어부(30)는 운동자가 균형을 잃고 쓰러지지 않을 정도로 최대한 신속하게 러닝머신(10)의 주행을 정지시킨다.

또한, 본 고안에 따른 러닝머신(10)의 경우, 좌우에 설립되어 배치된 지지부(13)를 통해 노약자나 또는 운동시 쓰러지거나 누군가의 부축이 필요한 경우와 같이, 위험한 상황에 놓인 운동자가 지지할 수 있다.

본 고안에 따른 광센서(19)는 수광부와 발광부로 이루어진 광센서(19)를 통해 형성된 센싱라인(20a-20l)을 운동자가 차단함에 따라 발생되는 전기적 신호의 온오프 작동이 발생되고, 제어부(30)를 통해 이러한 전기적 신호의 변동을 감지하여 이를 운동자의 위치정보로 판단하여 모터(39)의 속도를 제어한다.

앞에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 러닝머신에 따르면, 러닝벨트상에서 러닝하는 운동자의 상태에 맞추어 러닝머신의 운행속도가 자동으로 조정되어 노약자나 심지어 애완견과 같은 애완동물 등의 다양한 운동자들에게도 적합한 운동효과를 발생시킨다.

본 고안의 실시예는 단지 예시를 위한 것일 뿐이지, 본 고안을 제한하지 않으며 본 고안의 청구범위의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 수정 및 변형이 가능하다는 것을 당업자는 인지해야 한다.

Claims (7)

1. 러닝머신에 있어서,

   운동자가 그 상부에서 러닝이 가능한 러닝벨트;

   상기 러닝벨트 양측에 운동자가 붙잡고 운동할 수 있도록, 좌우 측면의 전후방에 4개의 지주와 상기 각각의 전,후방의 지주를 연장하는 지지봉으로 구성되는 지지부;

   상기 지지봉의 하부에 수평으로 양측에 대향 배치되어 운동자의 위치를 감지하기 위해 다수의 센서를 구비한 센서바;

   상기 센서바의 운동자 위치 검출에 의거하여 러닝벨트의 회전속도를 제어하기 위한 제어부; 및

   상기 제어부에 의해 제어되어 러닝벨트를 회전시키는 모터;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 러닝머신.
2. 제1항에 있어서, 상기 양측의 센서바는 상기 지지부의 전,후방 지주를 따라 상,하 높낮이가 조절되는 것을 특징으로 하는 러닝머신.
3. 제1항에 있어서, 상기 양측의 센서바의 센서들이 운동자의 위치를 감지하기 위한 센싱라인을 형성하도록, 발광부와, 상기 발광부와 대응 통신되는 수광부가 대향 배치되는 것을 특징으로 하는 러닝머신.
4. 제1 또는 3항에 있어서, 상기 센서바의 센서들은 수광부와 발광부가 교대로 순차 배치되는 것을 특징으로 하는 러닝머신.
5. 제3항에 있어서, 상기 센서들의 감지선을 통해 상기 운동자의 위치가 가속구간, 정속구간, 감속구간, 및 비상정지구간으로 구획되는 것을 특징으로 하는 러닝머신.
6. 제5항에 있어서, 동일한 구간에서 동일한 센싱라인이 형성되도록 수광부와 발광부가 구간에 따라 동일한 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 러닝머신.
7. 제1 또는 5항에 있어서, 상기 비상정지구간에 운동자가 위치하는 경우, 상기 제어부가 러닝머신을 정지시키는 것을 특징으로 하는 러닝머신.