KR20060133647A

KR20060133647A - 지능형 운동장치

Info

Publication number: KR20060133647A
Application number: KR1020050053366A
Authority: KR
Inventors: 정경렬; 윤세균; 최용훈
Original assignee: 한국생산기술연구원
Priority date: 2005-06-21
Filing date: 2005-06-21
Publication date: 2006-12-27
Also published as: KR100784926B1

Abstract

본 발명은, 운동기구와, 상기 운동기구를 이용한 운동자의 운동속도(반복동작 주기)를 검출하는 센서부, 특정 박자의 음악을 재생하는 음악재생부, 상기 음악재생부로부터 재생되는 박자를 인식하는 박자인식부, 상기 센서부로부터 입력된 운동자의 반복동작 주기와 상기 음악재생부로부터 입력되는 박자를 비교하여 상기 운동자의 동작주기를 음악의 박자에 맞게 변경시키거나, 상기 음악의 박자를 상기 운동자의 동작주기에 맞게 변경시키는 제어부를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지능형 운동장치에 관한 것이다. 이러한 본 발명에 의하면, 운동자가 최적의 음악환경 및 운동환경 속에서 운동할 수 있게 되는 효과가 있고, 더불어 운동이 즐거워지며, 운동량이 증가되는 효과도 있다.

Description

지능형 운동장치{INTELLIGENTTYPE HEALTH EQUIPMENT}

도 1은 본 발명에 따른 지능형 운동장치의 블록도,

도 2는 본 발명에 따른 지능형 운동장치가 적용된 런닝머신의 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 지능형 운동장치의 제어부에서 수행되는 동작을 설명하기 위한 개략적인 플로우차트,

도 4는 본 발명의 지능형 운동장치의 일실시예에 따른 동작 순서도이다.

[참조부호의 설명]

10 - 운동기구, 20 - 센서부,

30 - 음악재생부, 40 - 박자인식부,

50 - 제어부, 60 - 메모리,

70 - 입출력장치, 80 - 키입력부.

본 발명은 운동자가 박자 있는 오디오(특히, 음악)를 청취하면서 사용하는 운동장치에 관한 것으로, 특히 운동자의 반복적인 동작의 주기(또는 운동속도)와 동작중인 운동자가 청취하는 음악의 박자를 비교하여, 상기 운동자의 동작주기를 음악의 박자에 맞게 변경시키거나, 또는 음악의 박자를 상기 운동자의 동작주기에 맞게 변경시키도록 된 지능형 운동장치에 관한 것이다.

최근 사회구조가 급격하게 변화하고 생활패턴이 변화하면서 현대인들의 건강에 대한 관심이 증대되고 있는 가운데, 시간적, 공간적 제약이 적은 실내에서 유산소 운동기구를 이용하여 부족한 운동량을 보충하는 현대인이 종래에 비해 늘어나고 있다. 런닝머신, 싸이클, ECT(Elliptical Cross Trainer), 스텝퍼 등과 같은 유산소 운동기구를 이용하여 운동을 하는 사람의 경우, 일반적으로 클럽이나 가정에서 운동할 때 보통 음악을 즐겨 듣게 된다. 이때, 운동자의 운동속도(또는 동작주기)에 맞는 음악은 운동의 리듬감과 경쾌함을 살려 운동하는 사람의 기분을 전환시켜줌은 물론 운동 효과를 증대시키는데 중요한 역활을 한다.

한편, 동일한 운동기구라 할지라도 사람마다 혹은 운동하는 사람의 육체적 조건과 정신적 상태에 따라 운동 효과가 달라진다. 일반적으로, 운동을 하고 있는 동안에 운동자는 상기 운동속도(또는 동작주기)에 맞는 리듬의 음악을 듣거나 반대로 음악의 리듬에 맞춰 운동속도를 조절하게 되는데, 음악이 없는 상태에서 무료하게 운동을 하거나 음악의 리듬이 운동속도와 조화를 이루지 못하면 리듬감을 가지고 운동을 지속할 때에 비해 지루함을 쉽게 느끼게 되어 운동효과도 반감된다. 그러나, 동일한 음악이 반복되지 않는 한 곡마다 리듬은 다를 수 밖에 없고, 동일한 곡 내에서도 박자는 다를 수 있으며, 이에 따라 운동자는 음악의 박자 변화에 따라 매번 운동속도를 조절하게 되는데, 이는 매우 번거로울 뿐만 아니라, 운동하는 가운데 기기를 조작함으로써, 안전 사고가 발생할 가능성도 높게 된다.

한편, 운동기기분야에서는, 현재 오디오장치와 운동기구, 예컨대 런닝머신을 조합하여 운동자가 운동을 하면서 음악을 청취할 수 있는 장치가 개발되어 사용되고 있다.

또한, 운동자의 운동시간 경과에 따라 런닝머신의 회전속도(운동속도)가 증가 또는 감소하면서 변경되도록 프로그램된 런닝머신 장치가 개발되어 있다.

또한, 운동자의 운동속도를 측정하여, 운동자의 반복적인 동작주기에 맞는 박자의 오디오(음악)를 선택하여 재생하는 장치가 개발되어 사용되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점 및 종래기술을 감안하여 이루어진 것으로서, 운동속도, 보다 정확하게는 운동자의 반복적인 동작주기를 측정하고 그 정보를 음악의 리듬(박자)정보와 비교하여 서로 일치하지 않은 경우, 운동자의 동작주기를 음악의 박자에 맞게 변경시키거나, 또는 음악의 박자를 상기 운동자의 동작주기에 맞게 변경시킬 수 있도록 된 지능형 운동장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1방안은, 운동기구와, 상기 운동기구를 이용한 운동자의 운동속도(반복동작 주기)를 검출하는 센서부, 특정 박 자의 음악을 재생하는 음악재생부, 상기 음악재생부로부터 재생되는 박자를 인식하는 박자인식부, 상기 센서부로부터 입력된 운동자의 반복동작 주기와 상기 음악재생부로부터 입력되는 박자를 비교하여 상기 운동자의 동작주기를 음악의 박자에 맞게 변경시키는 제어부를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지능형 운동장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 제2방안은, 운동기구와, 상기 운동기구를 이용한 운동자의 운동속도(반복동작 주기)를 검출하는 센서부, 특정 박자의 음악을 재생하는 음악재생부, 상기 음악재생부로부터 재생되는 박자를 인식하는 박자인식부, 상기 센서부로부터 입력된 운동자의 반복동작 주기와 상기 음악재생부로부터 입력되는 박자를 비교하여 상기 운동자의 동작주기를 음악의 박자에 맞게 변경시키거나, 상기 음악의 박자를 상기 운동자의 동작주기에 맞게 변경시키는 제어부를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지능형 운동장치를 제공한다.

한편, 본 발명의 제1방안 또는 제2방안에 있어서, 상기 음악재생부는 CD플레이어, 엠피3플레이어를 포함하여 이루어지는 디지털 오디오 재생기로 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 제1방안 또는 제2방안의 지능형 운동장치에 있어서는, 박자데이터 및 재생시간 데이터를 포함하는 오디오데이터와, 상기 운동자의 반복동작 주기와 이에 대응하는 박자데이터를 연관시켜 저장한 참조테이블 데이터를 반복적으로 기록 및 제거할 수 있는 메모리부를 더 구비한다.

또한, 본 발명의 제1방안 또는 제2방안에 있어서, 상기 운동기구는 모터에 의해 회전하는 바닥부를 구비하고, 상기 센서부는 운동자의 발바닥이 상기 바닥부와 접촉하는 시간 당 접촉회수를 검출하여 운동자의 동작주기를 검출하며, 상기 제어부는 상기 센서부로터 입력된 운동자의 동작주기와 상기 박자인식부로부터 입력되는 박자데이터를 비교하여, 상기 바닥부의 회전속도를 변경하도록 구성된다.

또한, 본 발명의 제1방안 또는 제2방안에 있어서, 상기 운동기구는 운동자가 회전시킬 수 있는 패달과, 이 패달에 부하를 제공하는 부하장치를 구비하고, 상기 센서부는 운동자가 회전시키는 자전거 패달의 시간당 회전수(운동자의 동작주기)를 검출하며, 상기 제어부는 상기 센서부로터 입력된 운동자의 동작주기와 상기 박자인식부로부터 입력되는 박자데이터를 비교하여, 상기 부하장치의 부하량을 변경하도록 구성된다.

이하, 도면을 참조로 본 발명을 상세히 설명한다.

이하의 상세한 설명에 있어서, 운동자의 동작주기(T:또는 운동속도 S=vT)는 운동자가 소정 동작을 반복적으로 실시하는 주기로 정의한다. 이러한 소정 주기에는 런닝머신에서 운동자가 운동하는 주기(걷거나 뛰는 주기)와 자전거에서 운동자가 패달을 회전하는 주기 등으로 정의될 수 있다. 또한, 이러한 동작주기는 다양한 운동기구에 따라서 반복되는 선형운동과, 반복되는 곡선운동 및, 반복되는 선형 및 곡선 운동의 조합 중 어느 하나가 될 수 있다. 한편, 이하의 설명에서는 런닝머신과 자전거를 예로서 설명하였지만, 상기된 바와 같이 운동자의 신체를 이용하여 선형운동과 곡선운동 및 선형과 곡선운동을 조합한 운동을 주기적으로 반복할 수 있는 다양한 운동기구에 적용할 수 있음은 물론이다.

한편, 본 발명에 있어서, 운동자의 동작주기를 음악의 박자에 맞게 변경한다는 것은 음악의 박자에 따라 운동기구의 운동속도를 증가 또는 감소시키거나, 또는 운동자가 운동시키는 패달 등에 구비된 부하장치의 부하량을 증가 또는 감소시키는 것이고, 음악의 박자를 운동자의 동작주기에 맞게 변경한다는 것은 음악의 재생속도를 증가 또는 감소시킨다는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 지능형 운동장치를 설명하기 위한 개략적인 블록도로, 상기와 같이 런닝머신, 싸이클, ECT 또는, 스텝퍼가 될 수 있는 운동기구(10)와, 상기 운동기구를 이용한 운동자의 운동속도(동작주기)를 검출하는 센서부(20), 특정 박자의 음악을 재생하는 음악재생부(30), 상기 음악재생부(30)로부터 재생되는 박자를 인식하는 박자인식부(40), 상기 센서부(20)로터 입력된 운동자의 동작주기와 상기 음악재생부(30)로부터 입력되는 음악의 박자를 비교하여 상기 운동자의 동작주기를 상기 음악의 박자에 맞게 변경시키거나 또는, 상기 음악의 박자를 상기 운동자의 동작주기에 맞게 변경시키는 동시에 운동장치 전체 구성부를 제어하는 제어부(50)를 구비하여 구성된다.

또한, 소정 박자를 갖는 다수의 오디오데이터가 저장하는 메모리부(60)와, 데이터를 입출력하기 위한 USB 포트, 시리얼 포트, IEEE 포트 또는 블루트스와 같은 소정의 데이터 전송 규격을 가지며 외부기기와 접속되어 데이터를 송수신하는 입출력장치(70) 및, 키 또는 마우스 등으로 구성되는 장치 제어를 위한 키조작부(80)를 더 구비하여 구성된다.

한편, 상기 음악재생부(30)에는 음악 청취를 위한 이어폰 또는 스피커가 접속될 수 있다.

이하, 본 발명의 운동장치를 런닝머신과 자전거를 예로서 설명한다.

도 2는 본 발명이 적용된 런닝머신의 개략적인 사시도로, 센서부(20)가 구비되는 바닥부(11)와; 손잡이(12) 및; 상기 음악재생부(30)와, 박자인식부(40), 제어부(50), 메모리(60) 및, 입출력장치(70)가 내장되며, 상기 키입력부(80) 및 운동자의 운동속도 및 설정된 음악을 나타내는 디스플레이가 설치되는 제어패널(13)이 구비된다.

여기서, 상기 센서부(20)는 압력센서, 가속도 센서, 스트레인지게이지, 로드셀 등을 이용하여 구성할 수 있는데, 일실시예에 있어서는 운동자의 보행 또는 주행에 따라 운동자의 발바닥이 모터에 의해 회전하는 운동기구(10)의 바닥부(11)와 접속하는 시간당 접촉회수를 검출하는 것으로, 소정 크기 이상의 압력을 감지하는 압전센서 또는, 상기 운동자의 발바닥이 바닥부(11)에 접촉함에 따라 온/오프되도록 구성된 접점 스위치를 구비하여 구성할 수 있다. 이러한 센서부(20)로부터의 검출 신호는, 예컨대 상기 제어부 또는 센서부에 내장되거나 필요에 따라서는 독립적으로 구성할 수 있는 엔코더 및 카운터회로를 포함하는 연산회로에 의해 그 운동자의 운동속도(동작주기)를 표현하는 디지털 신호로 변환된 후, 상기 제어부로 입력된다. 이러한 센서부(20)는 운동자의 걸음 회수를 계산하는 만보기 등에서 이미 사용되고 있고, 본 발명에서는 상기와 같은 구성을 동일한 방법으로 구현할 수 있 음은 물론이다.

한편, 상기 운동기구(10)가 자전거일 때는, 자전거의 패달과 연결된 기어부에 상기와 같이 센서 및 연산회로로 이루어질 수 있는 센서부(20)를 설치함으로써 운동자가 회전시키는 자전거 패달의 시간당 회전수(운동속도)를 검출할 수 있게 된다.

또한, 상기 제어패널(13)에 내장될 수 있는 음악재생부(30)는 상기 제어부의 제어에 따라 상기 메모리(60)에 저장된 디지털 오디오파일을 재생할 수 있는 디지털 오디오 재생기로 구성될 수 있다. 이러한 음악재생부(30)는 다양한 포맷의 디지털 오디오를 처리하는 디지털 오디오 재생기로 구성될 수 있다. 일예로서는, 통상의 엠피3플레이어, 특히 상기 제어부(50)의 제어에 의해 동작되는 엠피3플레이어의, 예컨대 엠피3디코더를 포함하는 디지털 오디오신호 변환용 DSP와, 상기 스피커 또는 이어폰을 통한 출력을 위해 디지털 오디오 신호를 아날로그 오디오 신호로 변환하는 DA컨버터를 이용하여 구현할 수 있음은 물론이다. 여기서, 상기 DSP는, 예컨대 인텔사의 제품명 MAS3507D로 구현할 수 있고, 상기 DA컨버터는, 예컨대 인텔사의 제품명 DAC3550A로 구현할 수 있다.

또한, 상기 제어패널(13)에 내장될 수 있는 박자인식부(40)는, 오디오 데이터의 각 음파영역을 분리하고 특정 영역의 음파를 분석하여 박자를 인식함으로써 상기 음악재생부(30)에서 재생되는 디지털 오디오데이터에 대한 박자를 식별하도록 구성될 수 있거나, 또는 사전에 오디오 데이터의 헤더 또는 ID태그에 오디오 데이터의 박자 정보를 저장하며, 상기 박자인식부(40)가 오디오 데이터의 박자 정보를 인식하도록 구성할 수도 있다.

이러한 박자 인식 방법은 노래방 기기를 포함하는 다양한 오디오처리분야에서 이미 널리 사용되는 기법으로서 본 발명에 따른 장치에서도 이를 용이하게 구현할 수 있음은 물론이다.

또한, 상기 제어패널(13)에 내장될 수 있는 제어부(50)는 운동자가 키조작부(80)를 이용하여 단순운동모드와 음악추종모드 및 운동추종모드를 선택할 수 있게 된다.

여기서, 상기 단순운동모드는, 예컨대 운동자가 상기 제어패널(13)을 이용하여 소정 음악을 설정하고, 상기 바닥부(11)를 회전시키는 모터의 회전수를 설정하면, 상기 바닥부(11)가 소정 속도로 회전하는 모드이며, 상기 음악추종모드는 운동자가 소정 박자의 음악을 듣을 때, 운동자의 발바닥이 모터에 의해 회전하는 운동기구(10)의 바닥부(11)와 접속하는 시간당 접촉회수를 검출하여 운동자의 동작주기를 검출하고, 상기 소정 음악의 박자(beat)에 따라 설정된 회전속도로 바닥부(11)의 회전속도를 변경하는 모드이며, 상기 운동추종모드는 운동자가 소정 속도(주기)로 운동할 때, 운동자의 발바닥이 모터에 의해 회전하는 운동기구(10)의 바닥부(11)와 접촉하는 시간당 접촉회수를 검출하여 운동자의 동작주기를 검출하고, 상기 운동자의 운동속도에 따라 설정된 소정 박자의 음악을 방송하거나, 듣고 있는 음악의 박자를 조정하는 모드이다.

한편, 상기 메모리(60)에는 상기 음악의 박자에 따른 대응하는 운동속도가 사전에 설정된 참조테이블 데이터가, 예컨대 이하의 표 1과 같이 저장된다.

[표 1]

음악의 박자	음악의 박자에 따라 생성된 데이터	운동주기(운동속도)	운동주기에 따라 생성된 데이터
3/4박자	11101110....	50km/hr	111101110....
4/4박자	110110...	40km/hr	110110110...
1/2박자	0101..	60km/hr	0101...
1/4박자	11001100....	70km/hr	11001100....
1/8박자 .	1110011100.....	90km/hr .	1110011100.....

이에 따라, 예컨대 4/4박자일 때는 운동속도가 40km/hr로 설정되고, 3/4박자일 때는 운동속도가 50km/hr로 설정될 수 있다. 한편, 상기 센서(30) 및 박자 인식부(40)에 의해 검출된 데이터는 상기 표1을 참조로 디지털의 박자 및 속도 데이터로 변환된 후, (50)에 입력된다.

따라서, 제어부(50)는 상기 메모리(60)의 테이블데이터를 참조하여 상기 바닥부(또는 모터)의 제어 또는 상기 음악재생부(30)의 제어를 수행할 수 있다. 이를 위해, 제어부(50)는 상기 센서(20)와 박자인식부(40) 및 상기 키입력부(80)로부터의 신호에 따라 동작하는 프로그램을 내장하며, 이는 원칩의 MPU 또는 FPGA(field programmable gate array)로 구성할 수 있다. 필요에 따라서는, 상기 박자인식부(40)와 제어부(50)가 함께 MPU(마이크로컨트롤러) 또는 FPGA로 구성될 수 있으며, 상기 MPU 또는 FPGA에는 상기 박자데이터와 운동주기 데이터를 비교하는 비교회로와, 이 비교회로의 비교결과에 따라, 상기 운동기구의 속도를 제어하거나 오디오의 재생속도를 제어하는 제어회로 또는 프로그램이 내장된다. 본 발명의 일실시예에 있어서는 상기 박자인식부(40)와 제어부(50)를 마이크로컴퓨터인 인텔사의 제품명 AT90S8515를 사용하여 일체로 구현할 수 있다.

여기서, 상기 제어부(50)에 의한 상기 바닥부(11)의 제어에 있어서는, 바닥 부(11)를 회전시키는 모터의 회전수를 변경하는 방법으로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 제어부(50)는 현재 운동자가 청취하고 있는 음악의 박자를 상기 박자인식부(40)를 통해 인식하고, 또한 메모리에 저장된 상기 테이블데이터를 참조하여 박자가 빠르고 느림에 따라, 대응하는 속도로 상기 바닥부(11)의 회전속도를 빠르게 또는 느리게 제어한다.

한편, 운동기구(10)가 자전거일 때는, 자전거의 패달과 연결되어 패달의 회전 부하를 증가 및 감소시키는 부하장치를 더 구비시키고, 상기 제어부(50)는 상기 운동자가 청취하고 있는 음악의 박자가 빠를 경우, 부하를 감소시켜 운동자가 패달을 빠르게 회전시킬 수 있도록 하며, 음악의 박자가 느린 경우, 부하를 증가시켜 운동자가 패달을 느리게 회전시킬 수 있도록 제어할 수 있다. 한편, 상기와 같은 부하장치는 현재 자전거형 운동기구에 있어, 패달의 회전축을 브레이크로 가압하는 동시에 그 브레이크 가압량을 제어하는 방법으로 구현되고 있으며, 본 발명에 있어서는, 상기 브레이크의 가압량을 상기 제어부가 상기 박자인식부(40)로부터의 신호에 따라 증가 및 감소시킴으로써 제어할 수 있도록 구현할 수 있다.

여기서, 상기 제어부(50)에 의한 상기 음악재생부(30)의 제어에 있어서는, 메모리에 저장된 디지털 오디오의 재생속도를 조정하는 방법으로 이루어질 수 있다. 즉, 메모리(60)에 저장된 오디오데이터가, 데이터의 특정 부분, 예컨대 헤더 또는 ID태그에 저장될 수 있는 오디오 재생시간 정보를 읽어들여 오디오의 재생속도를 빠르게 또는 느리게 제어하여, 상기 음악재생부(30)를 통해 재생되도록 한다.

그런데, 상기와 같이 오디오 재생속도를 빠르게 또는 느리게 제어할 때는 , 너무 빨리 재생하거나 너무 느리게 재생할 경우 본래의 음악의 음감 또는 리듬감이 사라질 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 상기 제어부는 오디오 재생속도의 제어에 있어서, 본래 설정된 음악의 재생속도를 소정 범위, 예컨대 ±10% 이상 벋어나지 않도록 오디오 재생속도를 제어한다.

따라서, 상기 메모리(60)는 상기된 바와 같이 입출력장치(70)를 통해 외부기기로부터 제공되는 박자데이터 및 재생시간 데이터를 포함하는 오디오데이터와, 상기 운동자의 반복동작 주기와 이에 대응하는 박자데이터를 연관시켜 저장한 참조테이블 데이터를 반복적으로 기록 및 제거할 수 있는 수단으로, 예컨대 플래시 메모리로 구현할 수 있다.

한편, 본 발명에 있어서, 상기 음악재생부(30)와, 박자 인식부(40), 제어부(50), 메모리(60) 및, 입출력장치(70)가 내장되는 제어패널(13)은 상기 운동기구(10)에 접속가능하게 구성할 수 있으며, 이를 위해 상기 제어패널(13) 및 상기 운동기구 상에는 접속을 위한 접속포트가 더 구비될 수 있다.

이어서, 본 발명에 따른 지능형 운동장치의 제어부에서 수행되는 동작을 도 3 및 상기 표 1을 참조로 상세히 설명한다. 한편, 도 3의 설명에 있어서는 키입력부(80)로부터 입력되는 데이터, 예컨대 모드선택신호는 도시 생략하고 있다.

도 3에 있어서, 참조부호 a로 표시된 파형은 클록파형이고, b로 표시한 파형은 상기 박자인식부(40)가 음악으로부터 4/4박자를 인식할 때 발생시켜 상기 제어부로 입력하는 데이터 파형이며, 참조부호 c로 표시한 파형은 상기 센서부(20)가 60km/hr의 운동속도를 감지함에 따라 상기 제어부로 입력하는 데이터파형이다.

이러한, 입력파형 b(110110...) 및 c(11101110....)가 입력될 때, 운동장치가 운동추정 모드로 설정된 상태이면, 예컨대 상기 제어부는 소정시간(t1)에서 상기 파형 c와 동일한 d 파형을 상기 운동기구(10)로 출력하게 되며, 이러한 신호가 입력된 상기 모터는 바닥부(11)를 상기 파형 d에 따라 소정속도를, 예컨대 60km/hr로 변경한다.

또한, 운동장치가 음악추정 모드로 설정된 상태이면, 상기 제어부는 소정시간(t2)에서 상기 파형 b와 동일한 e 파형을 상기 음악재생부(30)로 출력하게 되며, 음악재생부는 상기 파형 e에 따라 음악 재생속도를 조정하여, 예컨대 청취되는 음악의 박자를 4/4박자로 변경한다.

이하, 상기 제어패널(13)의 조작에 따른 지능형 운동장치의 동작을 설명한다.

도 4을 참조하여 설명하면, 먼저 운동자는 상기 제어패널(13)의 키입력부(80)를 이용하여 운동장치를 온시킨다. 이러한 운동장치의 온동작에 따라, 상기 각 구성부에 전원이 공급되며, 장치가 초기화된다. 그리고, 상기 운동모드가 설정되기 전에, 운동속도와, 듣고 싶은 음악, 음악 재생모드가 설정된다(S111).

이어서, 초기운동속도로 운동이 시작되고, 운동자는 운동모드 선택을 통해 추종모드 또는 단순운동모드를 선택하게 된다(S112).

여기서, 상기 운동자가 단순운동모드를 선택하면, 운동중 추종모드로 변경되지 않는 한 종래의 운동기구에서와 같이 속도를 조정하면서 운동한 후, 운동기구 (10)의 종료 판단을 하게 된다(S113).

한편, 추종모드가 선택되는 경우, 운동추정모드와 음악추종모드 중 하나를 선택할 수 있고(S114), 예컨대 음악추종모드가 선택되면, 음악이 재생되고(S115), 추종기능이 온되며(S116), 상기 제어부(50)는 상기 센서(20) 및 박자인식부(40)의 신호에 따라, 운동속도를 측정하면서 음악의 리듬(박자)를 분석한다(S117).

그리고, 운동속도와 음악의 박자를 비교하며(S118), 운동속도와 음악의 박자가 일치하면, 운동속도의 변경은 이루어지지 않는다. 하지만, 운동속도와 음악의 박자가 일치하지 않을 경우, 상기 제어부(50)는 상기된 바와 같이, 바닥부의 모터를 회전시키면서 운동속도를 변경하여 음악의 박자와 일치하도록 한다(S119). 이때, 제어부(50)는 상기 메모리(60)에 저장된 참조테이블 데이터를 이용한다.

한편, 이러한 음악추종모드 중 운동자가 청취하고 있는 음악을 변경할 경우(S120), 추종기능이 오프되고(S121), 음악재생이 정지되며(S122), 음악 설정을 변경하며(S123), 이에 따라 상기 단계(S115 ~S118)가 반복된다.

한편, 상기 추종모드 선택 단계(S114)에서 운동추종모드가 선택되면, 음악이 재생되고(S124), 추종기능이 온되며(S125), 상기 제어부(50)는 상기 센서(20) 및 박자인식부(40)의 신호에 따라, 운동속도를 측정하면서 음악의 리듬(박자)를 분석한다(S126).

그리고, 운동속도와 음악의 박자가 일치하는 지를 비교한다(S127). 이때, 운동속도와 음악의 리듬(박자)이 일치하면, 음악의 리듬 변경(보정)은 이루어지지 않는다. 하지만, 운동속도와 음악의 박자가 일치하지 않을 경우, 상기 제어부는 상기된 바와 같이, 음악의 재생속도를 조정하면서 음악의 박자를 변경하여 운동속도와 일치시킨다(S128). 이때도, 상기된 바와 같이 참조데이터 테이블을 이용한다. 또는, 상기 메모리(60) 내에 저장된 곡 중 운동속도에 맞는 박자의 음악을 선정하여(S129), 재생시킨다. 여기서, 운동속도에 맞는 박자의 음악 선정 단계(S129)가 필요한 이유는, 무리하게 운동속도에 음악의 박자를 맞추다보면, 음악이 음정변화(듣기 나쁘게 됨)를 일으키기 때문으로 이를 방지하기 위함이다. 한편, 이러한 운동추종모드 중 운동속도 및 음악 재생모드를 변경하는 경우(S129), 추종기능이 오프되고(S130), 음악 재생모드가 변경되며(S131), 운동속도가 변경(S132)된 후, 상기 단계(S125~S127)가 반복된다.

또한, 운동자가 추종모드의 변경(S133)을 요구하게 되면 상기 추종모드 선택단계(S114)로 되돌아가게 되고, 운동모드의 변경(S134)을 요구하게 되면 상기 운동모드 선택 단계(S112)로 되돌아가게 된다.

한편, 소정 시간이 흐르거나 운동자가 종료 명령을 입력하게 되면, 운동기구의 종료 판단(S113)을 하게 되고, 이어서 상기 추종기능을 오프하고(S135), 음악재생과 운동기구작동을 정지하며(S136), 시스템을 오프한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 운동속도, 보다 정확하게는 운동자의 동작주기를 측정하고 그 정보를 음악의 리듬(박자)정보와 비교하여 서로 일치하지 않은 경우, 운동자의 동작주기를 음악의 박자에 맞게 변경시키거나, 또는 음악의 박자를 상기 운동자의 동작주기에 맞게 변경시킬 수 있도록 된 지능형 운동장치를 제공하게 되므로, 운동자가 최적의 음악환경 및 운동환경 속에서 운동할 수 있게 되는 효과가 있고, 더불어 운동이 즐거워지며, 운동량이 증가되는 효과도 있다.

Claims

운동기구와,

상기 운동기구를 이용한 운동자의 운동속도(반복동작 주기)를 검출하는 센서부,

특정 박자의 음악을 재생하는 음악재생부,

상기 음악재생부로부터 재생되는 박자를 인식하는 박자인식부,

상기 센서부로부터 입력된 운동자의 반복동작 주기와 상기 음악재생부로부터 입력되는 박자를 비교하여 상기 운동자의 동작주기를 음악의 박자에 맞게 변경시키는 제어부를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지능형 운동장치.
운동기구와,

상기 운동기구를 이용한 운동자의 운동속도(반복동작 주기)를 검출하는 센서부,

특정 박자의 음악을 재생하는 음악재생부,

상기 음악재생부로부터 재생되는 박자를 인식하는 박자인식부,

상기 센서부로부터 입력된 운동자의 반복동작 주기와 상기 음악재생부로부터 입력되는 박자를 비교하여 상기 운동자의 동작주기를 음악의 박자에 맞게 변경시키거나, 상기 음악의 박자를 상기 운동자의 동작주기에 맞게 변경시키는 제어부를 구 비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지능형 운동장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 운동기구는 직선운동하거나, 곡선운동하거나, 직선과 곡선운동을 조합하여 실시하는 것을 특징으로 하는 지능형 운동장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 음악재생부는 CD플레이어, 엠피3플레이어를 포함하여 이루어지는 디지털 오디오 재생기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지능형 운동장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 박자데이터 및 재생시간 데이터를 포함하는 오디오데이터와, 상기 운동자의 반복동작 주기와 이에 대응하는 박자데이터를 연관시켜 저장한 참조테이블 데이터를 반복적으로 기록 및 제거할 수 있는 메모리부를 더 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 지능형 운동장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 운동기구는 모터에 의해 회전하는 바닥부를 구비하고,

상기 센서부는 운동자의 발바닥이 상기 바닥부와 접촉하는 시간 당 접촉회수를 검출하여 운동자의 동작주기를 검출하며,

상기 제어부는 상기 센서부로터 입력된 운동자의 동작주기와 상기 박자인식부로부터 입력되는 박자데이터를 비교하여, 상기 바닥부의 회전속도를 변경하는 것을 특징으로 하는 지능형 운동장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 운동기구는 운동자가 회전시킬 수 있는 패달과, 이 패달에 부하를 제공하는 부하장치를 구비하고,

상기 센서부는 운동자가 회전시키는 자전거 패달의 시간당 회전수(운동자의 동작주기)를 검출하며,

상기 제어부는 상기 센서부로터 입력된 운동자의 동작주기와 상기 박자인식부로부터 입력되는 박자데이터를 비교하여, 상기 부하장치의 부하량을 변경하는 것을 특징으로 하는 지능형 운동장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 소정의 데이터 전송 규격을 가지며 외부기기와 접속되어 데이터를 송수신하는 입출력장치를 더 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지능형 운동장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 센서부는 소정 크기 이상의 압력을 감지하는 압전센서를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지능형 운동장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 센서부는 상기 운동자의 발바닥이 바닥부에 접촉함에 따라 온/오프되도록 구성된 접점 스위치인 것을 특징으로 하는 자동선곡이 가능한 지능형 음악 재생장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 박자인식부와 상기 제어부는 함께 MPU로 형성되는 것을 특징으로 하는 지능형 운동장치..
제4항에 있어서, 상기 디지털 오디오 재생기는 디지털 오디오신호 변환용 DSP와, 디지털 오디오 신호를 아날로그 오디오 신호로 변환하는 DA컨버터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지능형 운동장치.
제5항에 있어서, 상기 제어부는 상기 메모리에 저장된 참조테이블 데이터를 참조하여 상기 운동주기 또는 음악의 박자를 변경하는 것을 특징으로 하는 지능형 운동장치.