KR200477554Y1 - 운동 보조 수단을 구비한 지팡이 - Google Patents

운동 보조 수단을 구비한 지팡이 Download PDF

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KR200477554Y1
KR200477554Y1 KR2020140003447U KR20140003447U KR200477554Y1 KR 200477554 Y1 KR200477554 Y1 KR 200477554Y1 KR 2020140003447 U KR2020140003447 U KR 2020140003447U KR 20140003447 U KR20140003447 U KR 20140003447U KR 200477554 Y1 KR200477554 Y1 KR 200477554Y1
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Abstract

본 고안은 운동 보조 수단을 구비한 지팡이에 관한 것이며, 보다 구체적으로 사용자의 운동 이력 및 위치 추적 등과 같은 정보를 모니터링하기 위한 수단이 구비된 지팡이에 관한 것이다. 본 고안의 일 실시예에 따른 운동 보조 수단을 구비한 지팡이는 활동 중인 사용자의 심박수들을 실시간으로 측정하고, 측정된 심박수가 목표 운동 강도의 범위에 도달할 수 있도록 하거나 최대 심박수를 초과하지 않도록 사용자에게 안내를 해줄 수 있다. 본 고안의 일 실시예에 따른 운동 보조 수단을 구비한 지팡이는 활동 중인 사용자의 신체 상태, 운동 이력 및 위치 정보를 실시간으로 모니터링함으로써 사용자의 운동 상태의 모니터링 및 신체 컨디셔닝에 도움을 줄 수 있다. 또한, 심장이 약한 건강 이상자 또는 노약자의 심박수를 실시간으로 측정하고 기록함으로써 이상이 감지될 경우, 응급 센터와 자동으로 연결하거나, 주변에서 인지할 수 있도록 안내를 제공할 수 있다.

Description

운동 보조 수단을 구비한 지팡이{Stick with auxiliary means for exercise}
본 고안은 운동 보조 수단을 구비한 지팡이에 관한 것이며, 보다 구체적으로 사용자의 운동 이력 및 위치 추적 등과 같은 정보를 모니터링하기 위한 수단이 구비된 지팡이에 관한 것이다.
지팡이는 노약자나 거동이 불편한 장애인, 환자 등의 보행을 보조하기 위한 용도로 사용된다. 이와 같은 지팡이는 사용자의 신체에 적합한 길이의 지주부 상부에 사용자가 파지하기 용이한 형태의 그립부를 포함한다.
상기 지팡이는 상술한 용도 외에도 최근에는 등산과 같은 야외 활동을 하는 사용자들에 의해 빈번히 사용되고 있다. 이러한 지팡이는 다양한 업체를 통해 지주부의 재질, 종류 및 손잡이의 재질, 종류에 따라 다양한 형태로 제작되어 출시되고 있지만 기본적인 지팡이의 구성 및 기능은 대동소이하다.
또한, 한국공개특허공보 제2013-0086861호에서 개시된 스마트폰과 연동되도록 제작된 전자식 지팡이와 같이 통신 수단을 구비한 지팡이 등이 개발되어 관련 업계로의 진입 가능 여부를 타진하고 있으나, 현재 상용화된 전자식 지팡이는 전무한 실정이다.
한국공개특허공보 제2013-0086861호
본 고안의 목적은 사용자의 신체 상태, 운동 이력 및 위치 추적 등과 같은 정보를 모니터링하고 이를 통해 사용자의 운동 상태의 모니터링 및 신체 컨디셔닝에 도움을 줄 수 있는 지팡이를 제공하는 것이다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 고안의 일 측면에 따르면, 길이 방향으로 신장이 가능하며, 사용자가 지면을 지지하기 위한 봉 형상의 지주부(104); 상기 지주부(104)의 상부에 부착된 전자 모듈부(103); 및 상기 전자 모듈부(103)의 상부에 부착되며, 사용자가 파지하기 위한 그립부(101);를 포함하며, 상기 그립부(101)는, 사용자의 심박수 정보를 수집하고, 상기 심박수 정보를 상기 전자 모듈부(103)로 전달하는 심박수 센서부(102);를 포함하며, 상기 전자 모듈부(103)는, 사용자의 위치를 확인 및 추적하기 위한 위치추적 센서부; 총 이동 시간, 총 이동 거리, 현재 이동 속도 및 현재 고도 중 적어도 하나의 정보를 기록하기 위한 운동이력 기록부; 및 상기 심박수 센서부(102), 위치추적 센서부 및 운동이력 기록부로부터 수집된 정보를 출력하는 디스플레이부(106);를 포함하는 운동 보조 수단을 구비한 지팡이가 제공될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 그립부(101)는 파지할 때 사용자의 손가락 중 적어도 하나를 삽입할 수 있는 고리부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 심박수 센서부(102)는 상기 그립부(101)를 파지한 사용자의 손으로부터 심박수 신호를 측정하기 위한 적어도 하나의 심박수 측정부; 상기 측정된 심박수 신호를 증폭하기 위한 제1 증폭부; 상기 증폭된 심박수 신호로부터 잡음 신호를 제거하기 위한 필터부; 상기 잡음 신호가 제거된 심박수 신호를 증폭하기 위한 제2 증폭부; 및 상기 필터부에 의해 잡음 신호가 제거된 심박수 신호로부터 심박수를 계측하는 알고리즘부;를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 필터부는 0.2 Hz 이하의 잡음 신호를 제거하기 위한 고역통과 필터; 및 10 Hz 이상의 잡음 신호를 제거하기 위한 저역통과 필터;를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 전자 모듈부(103)는 사용자의 성별, 나이, 키, 체중 및 휴식기 심박수(resting heart rate)로부터 선택되는 적어도 하나의 신체 정보를 입력하기 위한 입력 수단을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 증폭부에 의해 증폭된 신호로부터 잡음 신호를 제거하기 위한 제2 필터부를 더 포함하며, 상기 제2 필터부는 0.5 ~ 5 Hz 범위의 신호를 추출하기 위한 필터;를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 전자 모듈부(103)는 사용자의 성별, 나이, 키 및 체중으로부터 선택되는 적어도 하나의 신체 정보로부터 최대심박수를 예측하고, 상기 심박수 센서부(102)로부터 전달된 상기 심박수 정보가 상기 예측된 최대심박수를 초과할 경우, 상기 디스플레이부(106)에 경고 신호를 표시할 수 있다.
본 고안의 일 실시예에 따른 운동 보조 수단을 구비한 지팡이는 활동 중인 사용자의 심박수들을 실시간으로 측정하고, 측정된 심박수가 목표 운동 강도의 범위에 도달할 수 있도록 하거나 최대 심박수를 초과하지 않도록 사용자에게 안내를 해줄 수 있다.
본 고안의 일 실시예에 따른 운동 보조 수단을 구비한 지팡이는 활동 중인 사용자의 신체 상태, 운동 이력 및 위치 정보를 실시간으로 모니터링함으로써 사용자의 운동 상태의 모니터링 및 신체 컨디셔닝에 도움을 줄 수 있다.
또한, 심장이 약한 건강 이상자 또는 노약자의 심박수를 실시간으로 측정하고 기록함으로써 이상이 감지될 경우, 응급 센터와 자동으로 연결하거나, 주변에서 인지할 수 있도록 안내를 제공할 수 있다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 운동 보조 수단을 구비한 지팡이를 도시한 것이다.
도 2는 본 고안의 다른 실시예에 따른 운동 보조 수단을 구비한 지팡이를 도시한 것이다.
도 3은 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 운동 보조 수단을 구비한 지팡이를 도시한 것이다.
도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 완충 부재(105)의 단면도를 나타낸 것이다.
본 고안을 더 쉽게 이해하기 위해 편의상 특정 용어를 본원에 정의한다. 본원에서 달리 정의하지 않는 한, 본 고안에 사용된 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미를 가질 것이다. 또한, 문맥상 특별히 지정하지 않는 한, 단수 형태의 용어는 그것의 복수 형태도 포함하는 것이며, 복수 형태의 용어는 그것의 단수 형태도 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 고안에서는 용어 "상부(top), "저부(botton)" 및 "측면(side)" 등이 본 고안의 다양한 예시적인 특징들 및 구성 요소를 설명하기 위해 이용될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 일 실시예에 따른 운동 보조 수단을 구비한 지팡이를 설명한다. 다만, 본 고안의 실시예는 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 고안의 범위가 하기에 설명하는 바에 따라 한정되는 것은 아니다.
본 고안의 일 측면에 따르면, 길이 방향으로 신장이 가능하며, 사용자가 지면을 지지하기 위한 봉 형상의 지주부(104); 상기 지주부(104)의 상부에 부착된 전자 모듈부(103); 및 상기 전자 모듈부(103)의 상부에 부착되며, 사용자가 파지하기 위한 그립부(101);를 포함하며, 상기 그립부(101)는, 사용자의 심박수 정보를 수집하고, 상기 심박수 정보를 상기 전자 모듈부(103)로 전달하는 심박수 센서부(102);를 포함하며, 상기 전자 모듈부(103)는, 사용자의 위치를 확인 및 추적하기 위한 위치추적 센서부; 총 이동 시간, 총 이동 거리, 현재 이동 속도 및 현재 고도 중 적어도 하나의 정보를 기록하기 위한 운동이력 기록부; 및 상기 심박수 센서부(102), 위치추적 센서부 및 운동이력 기록부로부터 수집된 정보를 출력하는 디스플레이부(106);를 포함하는 운동 보조 수단을 구비한 지팡이가 제공될 수 있다(도1 참조).
일 실시예에 있어서, 상기 그립부(101)는 상기 봉 형상의 지주부(104)의 상부에 부착된 전자 모듈부(103)의 상부에 구비되며, 상기 지주부(104)의 축 방향과 동일한 방향 또는 축 방향에 대하여 대략 수직으로 구비될 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니며, 본 고안의 목적에 따라 지팡이로서 사용하기에 적합한 다양한 형태로 구비될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 그립부(101)는 파지할 때 사용자의 손가락 중 적어도 하나를 삽입할 수 있는 고리부를 더 포함할 수 있다(도 2 참조). 여기서, 상기 고리부는 손가락의 첫 번째 마디 및/또는 두 번째 마디에 걸치도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 고리부와 손가락의 첫 번째 마디 및/또는 두 번째 마디가 접촉하는 영역에 상기 심박수 센서부(102)의 구성인 심박수 측정부가 형성될 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 상기 그립부(101)는 파지할 때 사용자의 손가락 중 적어도 하나의 끝 부분이 삽입될 수 있는 "캡(cap)"형태일 수 있다. 상기 "캡" 내부에서 사용자의 손가락 중 적어도 하나의 끝 부분의 피부(즉, 지문이 형성된 영역)가 접촉하는 영역에 상기 심박수 센서부(102)의 구성인 심박수 측정부가 형성될 수 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 그립부(101)는 파지한 사용자의 손을 고정하기 위한 스트랩을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 심박수 센서부(102)의 구성인 심박수 측정부는 상기 그립부(101) 상의 일 측면에 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 사용자의 심박수 정보를 수집하고, 상기 심박수 정보를 상기 전자 모듈부(103)로 전달하기 위한 심박수 센서부(102)는 상기 그립부(101)를 파지한 사용자의 손으로부터 심박수 신호를 측정하기 위한 적어도 하나의 심박수 측정부; 상기 측정된 심박수 신호를 증폭하기 위한 제1 증폭부; 상기 증폭된 심박수 신호로부터 잡음 신호를 제거하기 위한 필터부; 상기 잡음 신호가 제거된 심박수 신호를 증폭하기 위한 제2 증폭부; 및 상기 필터부에 의해 잡음 신호가 제거된 심박수 신호로부터 심박수를 계측하는 알고리즘부;를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 심박수 센서부(102)를 구성하는 상기 심박수 측정부, 제1 증폭부, 필터부, 제2 증폭부 및/또는 알고리즘부는 심박수 측정과 관련된 기술분야에 널리 알려진 방법으로 구성될 수 있으며, 본 고안의 상세한 설명에 기재된 내용만으로도 통상의 기술자는 상기 심박수 센서부(102)에 대한 구성을 명확하게 이해하고 심박수 측정과 관련된 기술분야에 알려진 방법으로 구성할 수 있을 것이다.
또한, 다른 실시예에 있어서, 상기 심박수 센서부(102)는 별도의 장치에 의해 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 심박수 센서부(102)는 상기 지팡이와는 별도로 사용자가 손가락 또는 손목에 장착할 수 있도록 구성될 수 있으며, 상기 심박수 센서부(102)와 상기 전자 모듈부(103)는 무선 통신에 의해 정보를 수집 및 전달할 수 있다.
따라서, 사용자가 상기 지팡이의 그립부(101)를 실질적으로 파지하고 있지 않은 상태라 하더라도 별도의 장치로 제공된 상기 심박수 센서부(102)에 의해 사용자의 심박수 신호가 수집될 수 있다.
여기서, 상기 심박수 측정부는 금속 전극 센서, 압력 센서 및 적외선 LED 센서로부터 선택되는 하나의 센서를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 적외선 LED 센서를 포함할 수 있다. 상기 적외선 LED 센서는 수광 센서와 함께 구비될 수 있으며, 적외선 LED 센서에서 특정 파장의 빛을 발광하면, 혈관의 혈류량에 의해 반사되어 돌아오는 빛의 양을 수광 센서에서 측정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 심박수 측정부에 의해 측정되는 심박수 신호는 상당히 미약하기 때문에 신뢰도를 높이기 위해 제1 증폭부 및 제2 증폭부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 심박수 측정부에 의해 사용자의 손으로부터 측정된 심박수 신호는 제1 증폭부에 의해 증폭되며, 이렇게 증폭된 신호는 잡음 신호를 제거하기 위해 제1 필터부를 통과할 수 있다. 상기 잡음 신호로는 호흡에 의한 기저선 변동, 각종 전자장치로부터의 고주파 잡음, 피부의 움직임, 전극 사이의 임피던스 변화에 따른 동잡음, 근육의 활동에 따른 근전도 신호 등 심박수 신호 외의 다양한 신호를 포함할 수 있다.
따라서, 본 고안은 심박수 신호에 포함된 잡음 신호를 제거하기 위해 고역통과 필터 및 저역통과 필터를 사용할 수 있으며, 상기 고역통과 필터와 저역통과 필터는 하나의 필터 세트로서 사용되거나 두 개의 필터를 종속으로 연결하여 구현한 대역 통과 필터일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 필터부는 0.2 Hz 이하의 잡음 신호를 제거하기 위한 고역통과 필터; 및 10 Hz 이상의 잡음 신호를 제거하기 위한 저역통과 필터;를 포함할 수 있다.
여기서, 용어 "고역통과 필터"란 어느 특정의 주파수보다 높은 주파수의 신호만을 통과시키고, 그 이외의 주파수의 신호는 모두 감쇠하도록 하는 필터로서, 본 고안에서는 0.2 Hz 보다 높은 주파수의 신호만을 통과시키는 고역통과 필터가 사용될 수 있다. 또한, 상기 "저역통과 필터"란 상기 "고역통과 필터"와는 반대로 어느 특정의 주파수보다 낮은 주파수의 신호만을 통과시키고, 그 이외의 주파수의 신호는 모두 감쇠하도록 하는 필터로서 본 고안에서는 10 Hz 보다 낮은 주파수의 신호만을 통과시키는 저역통과 필터가 사용될 수 있다.
상기 제1 필터부에 의해 1차적으로 잡음 신호가 제거된 심박수 신호는 제2 증폭부에 의해 다시 한번 증폭되며, 이렇게 증폭된 신호는 50 ~ 160 bpm의 심박동 에너지가 가장 많이 존재하는 주파수 영역인 0.8 ~ 2 Hz의 범위에 포함되는 심박수 신호를 추출하기 위해 추가적으로 제2 필터부를 통과할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 필터부는 0.5 ~ 5 Hz, 바람직하게는 0.8 ~ 2 Hz 범위의 신호를 추출하기 위한 필터를 포함할 수 있으며, 상기 필터는 0.5, 바람직하게는 0.8 Hz 이하의 잡음 신호를 제거하기 위한 제2 고역통과 필터 및 5 Hz, 바람직하게는 2 Hz 이상의 잡음 신호를 제거하기 위한 제2 저역통과 필터를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 필터부에 의해 잡음 신호가 제거된 심박수 신호로부터 심박수를 계측하는 알고리즘부는 기술분야에 널리 알려진 방법을 통해 구성할 수 있다.
이렇게 계측된 심박수 정보는 상기 전자 모듈부(103)로 전달, 즉 샘플링된다. 상기 전자 모듈부(103)는 상기 심박수 정보의 처리 뿐만 아니라, 사용자의 위치를 확인 및 추적하기 위한 위치추적 센서부; 총 이동 시간, 총 이동 거리, 현재 이동 속도 및 현재 고도 중 적어도 하나의 정보를 기록하기 위한 운동이력 기록부; 및 상기 심박수 센서부(102), 위치추적 센서부 및 운동이력 기록부로부터 수집된 정보를 출력하는 디스플레이부(106);를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 위치추적 센서부는 위성으로부터 수신한 GPS 신호로 위치 좌표를 산출하는 GPS 수신기를 포함하며, 상기 GPS 수신기로부터 산출된 위치 좌표에 대한 현재 위치를 파악하게 된다. 또한, 상기 위치추적 센서부는 GPS 위성으로부터 수신된 항법신호로부터 현재 위치정보를 출력한다.
주어진 시간에서의 각 위성의 위치는 정밀하게 알려지며, 항법신호는 계속해서 지구에 전송되어 시간(GPS시간)에 대한 공간에서의 위성의 위치를 지시하는 위치정보를 제공한다. 이 위치정보는 에페메리스 데이터(ephemeris data)로 알려져 있는데, 이 에페메리스 데이터에 부가하여 각 위성에 의해 전송된 항법신호에는 신호가 전송되는 정밀한 시간의 표시가 포함되어 있다. 따라서 항법신호 수신기(즉, GPS 수신기)와 전송 위성간의 거리 또는 범위는 이 시간표시를 사용하여 신호가 수신기에 수신되는 시간을 표시하고, 전달시간 지연량 즉 전송시간과 수신시간의 차를 계산한 후, 지연량에 신호의 전달속도를 곱하여 결정될 수 있다. 이 결정의 결과 전송위성으로부터 수신기까지의 슈도레인지(pseudorange)가 산출된다. 이와 같이 항법신호에 의한 2가지 정보 즉, 4개의 위성으로부터 송신된 에페메리스 데이터와 슈도 레인지를 사용하여 지구의 중심에 대한 수신기의 위치 및 시간을 수동 삼각 측량 기술(passive triangulation techniques)로 결정할 수 있다. 여기서, 슈도레인지는 수신기의 시계가 GPS시간에 정밀하게 동기화되지 않고, 대기를 통한 전달에 의해 항법신호전달에 유도된 지연 등으로 부정확성을 포함하고 있다.
또한 GPS는 반송파(L1:1575.42 MHz; L2: 1227.6MHz) 전파 슈도랜덤 신호에 대해 2가지 방식의 코드변조를 수행하는데, 제 1 방식은 Coarse/Acqution(C/A) 코드를 이용하며 표준 위치결정 서비스(SPS)라 하고 주로 민용으로 사용되고, 제 2 방식은 정밀 혹은 보호(P) 코드를 이용하며 정밀 위치결정 서비스(PPS)라하며 주로 군용으로 사용된다.
이러한 민용 GPS에서 정확도를 증가시키기 위하여 차분 GPS(Differential GPS)등이 사용되는데, DGPS는 기준국(reference station)과 기준국용 GPS 수신기 및 사용자용 GPS 수신기로 이루어진다. 위치가 정확히 측지된 지점에 설치된 기준국에서는 기준국용 GPS 수신기를 사용하여 위성 데이터를 수신한다. 기준국에서는 모든 가시위성에 대한 실제거리를 계산할 수 있으므로 오차가 포함된 코드정보에 의한 슈도레인지로부터 오차를 계산할 수 있고, 이 오차항으로 사용자의 위치를 보정하여 보다 정확하게 위치를 구할 수 있다.
상기와 같은 방법으로 구동되는 위치추적 센서부는 GPS 수신기를 통하여 수신한 측위정보(즉, GPS 좌표정보)를 근거로 평균 이동속도, 이동거리, 현재 속도, 현재 고도에 대한 정보를 수집하고, 이를 상기 운동이력 기록부에 기록하거나 상기 디스플레이부(106)에 출력할 수 있다.
구체적으로 상기 기록되거나 출력되는 정보로는 현재 속도, 평균속도, 최고속도, 고도, 평균고도, 최대고도, 이동시간, 이동거리, 이동거리당 속도, 위.경도의 좌표, 이동 방향 등이 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 전자 모듈부(103)는 사용자의 성별, 나이, 키, 체중 및 휴식기 심박수(resting heart rate)로부터 선택되는 적어도 하나의 신체 정보를 입력하기 위한 입력 수단을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 전자 모듈부(103)는 사용자의 성별, 나이, 키 및 체중으로부터 선택되는 적어도 하나의 신체 정보로부터 최대심박수를 예측하고, 상기 심박수 센서부(102)로부터 전달된 상기 심박수 정보가 상기 예측된 최대심박수를 초과할 경우, 상기 디스플레이부(106)에 경고 신호를 표시할 수 있다.
본 고안의 일 실시예에 따른 운동 보조 수단을 구비한 지팡이는 활동 중인 사용자의 심박수들을 실시간으로 측정하고, 측정된 심박수가 목표 운동 강도의 범위에 도달할 수 있도록 하거나 최대 심박수를 초과하지 않도록 사용자에게 안내를 해줄 수 있다.
본 고안에 따르면, 사용자는 운동 강도를 미리 결정할 수 있으며, 이에 따라 상기 전자 모듈부(103)에 의해 자동적으로 계측된 심박수 범위 내에서 운동이 이루어질 수 있도록 안내를 받을 수 있다.
본 고안에서 용어 "운동 강도"는 최대 산소 섭취량 또는 최대 심박수를 100%로 하여 결정되는 것으로, 예를 들어, 등산의 경우 최대 심박수의 60 ~ 75%에 해당한다. 이러한 운동 강도는 입력 수단을 통해 사용자가 임의로 조절할 수 있다.
예를 들어, 등산 시작 전 휴식기 분당 심박수가 80회인 40대 남성이 60 ~ 75%의 운동 강도로 등산을 할 예정이라면 상기 남성의 목표 심박수(목표 운동 강도)는 하기의 식에 따라 계산될 수 있다.
목표 심박수(목표 운동 강도) 계산
1. 최대 심박수 = 220 - 40 = 180
2. (최대심박수 - 안정시 심박수) × 운동강도 + 안정시 심박수 = 목표 심박수
3. (180 - 80) × 0.6 + 80 = 140
4. (180 - 80) × 0.75 + 80 = 155
즉, 상기 식에 따라 상기 40대 남성은 등산 중 분당 심박수가 목표 심박수인 140 ~ 155이 되도록 운동의 강도를 조절할 수 있으며, 특히 상기 전자 모듈부(103)는 사용자에 입력된 신체 정보로부터 최대 심박수 또는 목표 심박수를 자동적으로 계산할 수 있으며, 이에 따라 측정된 심박수가 목표 운동 강도의 범위에 도달할 수 있도록 하거나 목표 심박수의 범위를 초과하지 않도록 사용자에게 안내를 해줄 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 고안의 일 실시예에 따른 운동 보조 수단을 구비한 지팡이는 등산 활동 중인 사용자의 심박수를 실시간으로 측정하고, 측정된 심박수가 목표 운동 강도의 범위에 도달할 수 있도록 하거나 최대 심박수를 초과하지 않도록 사용자에게 안내를 해줄 수 있다.
또한, 심장이 약한 건강 이상자 또는 노약자의 심박수를 실시간으로 측정하고 기록함으로써 이상 현상이 감지될 경우, 응급 센터와 자동으로 연결하거나, 주변에서 인지할 수 있도록 안내를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 이상 현상이란 응급 상황으로 이해될 수 있으며, 예를 들어 심박수가 과도하게 높을 경우, 심박수가 과도하게 낮을 경우 또는 심박수가 감지되지 않을 경우 등이 포함될 수 있다.
이러한 이상 현상의 일 예는 상기 전자 모듈부(103)에 구비된 입력 수단을 통해 사용자 본인, 사용자의 보호자 및/또는 의료 기관 등에 의해 미리 입력되어있을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 지주부(104)의 하부에 지면과 맞닿는 적어도 하나의 완충 부재(105)가 더 포함될 수 있다(도1 참조).
다른 실시예에 있어서, 상기 지주부(104)의 하부에 적어도 하나의 지팡이 발(107)이 더 포함되며, 상기 지팡이 발(107)의 하부에 지면과 맞닿는 적어도 하나의 완충 부재(105)가 더 포함될 수 있다(도 3 참조).
추가적인 실시예에 있어서, 상기 완충 부재(105)는, 탄성체(202); 상기 탄성체(202)의 상부에 위치하며, 상기 지주부(104)의 하부와 결합된 가압부(201); 및 상기 탄성체(202)의 하부에 위치하며 지면과 맞닿는 지지부(203);를 포함할 수 있으며, 상기 가압부(201)에 의해 상기 탄성체(202)로 가해진 힘은 상기 탄성체(202)의 탄성력에 의해 완화될 수 있다(도 4 참조).
여기서, 상기 지지부(203)는 우레탄, 탄성 고무 및 실리콘으로부터 선택되는 적어도 하나의 충격 흡수 부재를 포함함으로써 지면으로부터 받는 충격량을 추가적으로 완화시킬 수 있다는 장점이 있다.
즉, 상기에 살펴본 바와 같이, 본 고안의 일 실시예에 따른 운동 보조 수단을 구비한 지팡이는 활동 중인 사용자의 심박수들을 실시간으로 측정하고, 측정된 심박수가 목표 운동 강도의 범위에 도달할 수 있도록 하거나 최대 심박수를 초과하지 않도록 사용자에게 안내를 해줄 수 있다.
본 고안의 일 실시예에 따른 운동 보조 수단을 구비한 지팡이는 활동 중인 사용자의 신체 상태, 운동 이력 및 위치 정보를 실시간으로 모니터링함으로써 사용자의 운동 상태의 모니터링 및 신체 컨디셔닝에 도움을 줄 수 있다.
또한, 심장이 약한 건강 이상자 또는 노약자의 심박수를 실시간으로 측정하고 기록함으로써 이상이 감지될 경우, 응급 센터와 자동으로 연결하거나, 주변에서 인지할 수 있도록 안내를 제공할 수 있다.
이상, 본 고안의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 고안의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 고안의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
101 : 그립부
102 : 심박수 센서부
103 : 전자 모듈부
104 : 지주부
105 : 완충 부재
106 : 디스플레이부
107 : 지팡이 발
201 : 가압부
202 : 탄성체
203 : 지지부

Claims (10)

  1. 길이 방향으로 신장이 가능하며, 사용자가 지면을 지지하기 위한 봉 형상의 지주부;
    상기 지주부의 상부에 부착된 전자 모듈부; 및
    상기 전자 모듈부의 상부에 부착되며, 사용자가 파지하기 위한 그립부;를 포함하며,
    상기 그립부는, 사용자의 심박수 정보를 수집하고, 상기 심박수 정보를 상기 전자 모듈부로 전달하는 심박수 센서부;를 포함하며,
    상기 전자 모듈부는, 사용자의 위치를 확인 및 추적하기 위한 위치추적 센서부; 총 이동 시간, 총 이동 거리, 현재 이동 속도 및 현재 고도 중 적어도 하나의 정보를 기록하기 위한 운동이력 기록부; 및 상기 심박수 센서부, 위치추적 센서부 및 운동이력 기록부로부터 수집된 정보를 출력하는 디스플레이부;
    상기 그립부는 파지할 때 사용자의 손가락 중 적어도 하나를 삽입할 수 있는 고리부를 더 포함하되,
    상기 고리부와 상기 사용자의 손가락이 접촉하는 영역에는 상기 심박수 센서부가 추가적으로 구비되며,
    상기 전자 모듈부는 사용자의 성별, 나이, 키, 체중 및 휴식기 심박수(resting heart rate)로부터 선택되는 적어도 하나의 신체 정보를 입력하기 위한 입력 수단을 더 포함하며,
    상기 전자 모듈부는 상기 입력 수단을 통해 입력된 신체 정보로부터 최대심박수를 예측하고, 상기 심박수 센서부로부터 전달된 상기 심박수 정보가 상기 예측된 최대심박수를 초과할 경우, 상기 디스플레이부에 경고 신호를 표시하는 것을 특징으로 하는 운동 보조 수단을 구비한 지팡이.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 심박수 센서부는,
    상기 그립부를 파지한 사용자의 손으로부터 심박수 신호를 측정하기 위한 적어도 하나의 심박수 측정부;
    상기 측정된 심박수 신호를 증폭하기 위한 제1 증폭부;
    상기 증폭된 심박수 신호로부터 잡음 신호를 제거하기 위한 필터부;
    상기 잡음 신호가 제거된 심박수 신호를 증폭하기 위한 제2 증폭부; 및
    상기 필터부에 의해 잡음 신호가 제거된 심박수 신호로부터 심박수를 계측하는 알고리즘부;를 포함하는 운동 보조 수단을 구비한 지팡이.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 필터부는,
    0.2 Hz 이하의 잡음 신호를 제거하기 위한 고역통과 필터; 및 10 Hz 이상의 잡음 신호를 제거하기 위한 저역통과 필터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동 보조 수단을 구비한 지팡이.
  5. 삭제
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제2 증폭부에 의해 증폭된 신호로부터 잡음 신호를 제거하기 위한 제2 필터부를 더 포함하며,
    상기 제2 필터부는 0.5 ~ 5 Hz 범위의 신호를 추출하기 위한 필터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동 보조 수단을 구비한 지팡이.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 지주부의 하부에 지면과 맞닿는 적어도 하나의 완충 부재가 더 포함된 것을 특징으로 하는 운동 보조 수단을 구비한 지팡이.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 지주부의 하부에 적어도 하나의 지팡이 발이 더 포함되며, 상기 지팡이 발의 하부에 지면과 맞닿는 적어도 하나의 완충 부재가 더 포함된 것을 특징으로 하는 운동 보조 수단을 구비한 지팡이.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 완충 부재는,
    탄성체;
    상기 탄성체의 상부에 위치하며, 상기 지주부의 하부와 결합된 가압부; 및
    상기 탄성체의 하부에 위치하며 지면과 맞닿는 지지부;를 포함하며, 상기 가압부에 의해 상기 탄성체로 가해진 힘은 상기 탄성체의 탄성력에 의해 완화되며, 상기 지지부는 우레탄, 탄성 고무 및 실리콘으로부터 선택되는 적어도 하나의 충격 흡수 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동 보조 수단을 구비한 지팡이.
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