KR20070043325A - Treadmill system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 코스 정보를 구현하는 트레드밀 시스템에 관한 것으로, 사용자가 원하는 마라톤 코스를 입력하기만 하면, 사용자가 트랙 벨트의 구동 속도나 경사도를 조절하지 않더라도, 주행 거리에 따른 풍경 정보를 화면을 통해 표시하고, 트레드밀의 트랙부의 경사도가 입력된 마라톤 코스의 주행 거리에 따른 지면의 경사와 동일하게 되도록 제어하고, 마라톤 경기의 지형에 따른 풍향과 풍속을 팬으로 불어줌으로써, 사용자가 실내에서 런닝 운동을 하고 있음에도 실외에서 마라톤 코스를 주행하는 것과 같은 가상 현실감을 느끼도록 하여, 런닝 운동의 지루함을 방지하고 흥미감을 고취시켜 보다 높은 활용도를 유도하는 트레드밀 시스템을 제공한다. The present invention relates to a treadmill system that implements course information. When the user inputs a desired marathon course, the user can display landscape information according to the mileage on the screen even if the user does not adjust the driving speed or the slope of the track belt. By controlling the slope of the track portion of the treadmill to be the same as the slope of the ground according to the mileage of the input marathon course, and blowing the wind direction and wind speed according to the terrain of the marathon race, the user runs indoors In addition, it provides a treadmill system that allows users to feel virtual reality such as running a marathon course outdoors, thereby preventing boredom of running sports and inspiring interest, thereby inducing higher utilization.
주행 코스, 트레드밀, 경사 구동부, 주행거리감지센서, 자동 속도 조절 Driving course, treadmill, inclined drive unit, mileage sensor, automatic speed control
Description
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 트레드밀 시스템의 구성을 도시한 사시도1 is a perspective view showing the configuration of a treadmill system according to an embodiment of the present invention
도2는 도1의 트랙부의 분해 사시도Figure 2 is an exploded perspective view of the track portion of Figure 1
도3은 도2의 'A'부분의 확대도3 is an enlarged view of portion 'A' of FIG.
도4는 도3의 하중 센서 모듈의 분해 사시도4 is an exploded perspective view of the load sensor module of FIG.
도5는 도1의 트랙 벨트를 제거한 트랙부를 저면에서 바라본 사시도5 is a perspective view of the track portion from which the track belt of FIG. 1 is removed from the bottom;
도6은 도5의 'B' 부분의 확대도6 is an enlarged view of a portion 'B' of FIG.
도7은 도1의 트랙 벨트와 경사 구동부를 구비한 트랙부를 저면에서 바라본 사시도FIG. 7 is a perspective view of the track portion having the track belt and the inclined drive portion of FIG. 1 viewed from the bottom; FIG.
도8은 도7을 상측에서 바라본 사시도8 is a perspective view of FIG. 7 viewed from above;
도9는 도7의 경사 구동부의 분해 상태를 도시한 사시도9 is a perspective view illustrating an exploded state of the inclined drive unit of FIG.
도10은 도7의 트랙부의 투시 측면도Fig. 10 is a perspective side view of the track portion of Fig. 7
도11은 도1의 하중 센서를 이용한 제어 회로도11 is a control circuit diagram using the load sensor of FIG.
도12는 도1의 트랙 벨트의 자동속도 조절 원리를 설명하기 위한 순서도12 is a flow chart for explaining the principle of automatic speed control of the track belt of FIG.
도13은 도1의 트레드밀의 제어부의 작용을 도시한 블럭선도13 is a block diagram showing the operation of the control part of the treadmill of FIG.
도14는 도1의 마라톤 코스를 그대로 구현하는 작용을 설명한 순서도14 is a flow chart illustrating the operation of implementing the marathon course of FIG. 1 as it is.
도15는 도1의 트레드밀이 동시에 서버에 접속한 상태를 도시한 개략도Fig. 15 is a schematic diagram showing a state in which the treadmill of Fig. 1 is connected to a server at the same time.
도16는 도13의 다수의 트레드밀이 동시에 마라톤 코스를 구현하는 작용을 설명한 순서도FIG. 16 is a flow chart illustrating the operation of multiple treadmills of FIG. 13 simultaneously implementing a marathon course.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **
100: 트레드밀 110: 트랙부100: treadmill 110: track portion
111: 트랙 벨트 111a: 스트립111: track belt 111a: strip
112: 구동 롤러 113: 데크 112: drive roller 113: deck
114: 프레임 114a: 데크 지지대 114:
115: 방진 고무 116: 데코 커버115: dustproof rubber 116: deco cover
117: 지지대 120: 경사 구동부 117: support 120: inclined drive
121: 경사 구동 모터 122: 신축 부재121: inclined drive motor 122: expansion and contraction member
123: 수평바 124: 지지대 123: horizontal bar 124: support
125: 지지 롤러 129: 고정부125: support roller 129: fixing part
130: 제어 판넬부 131: 제어판130: control panel portion 131: control panel
132: 엘씨디 133: 손잡이132: LCD 133: handle
134: 연결 부재 135: 수평 보강재134: connecting member 135: horizontal reinforcing material
135: 매체 수용부 140: 주행거리 감지센서 135: medium receiving unit 140: travel distance sensor
190: 하중 센서 모듈 191: 결합 부재 190: load sensor module 191: coupling member
192: 굽힘 부재 193a,193b: 후방 하중 센서 192:
194a,194b: 전방 하중 센서 R1: 후방 하중 센서 저항값 194a, 194b: Front load sensor R1: Rear load sensor resistance value
R2: 전방 하중 센서 저항값 181: 제1접점 R2: Resistance value of the front load sensor 181: First contact
182: 제2접점 △V : 브리지 전압차 182: second contact ΔV: bridge voltage difference
△Vref : 기준 브리지 전압차 △Vset : 설정 브리지 전압차ΔVref: Reference bridge voltage difference △ Vset: Set bridge voltage difference
본 발명은 트레드밀 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자가 원하는 마라톤 코스를 입력하기만 하면, 사용자가 트랙 벨트의 구동 속도나 경사도를 조절하지 않더라도 마라톤 코스를 그대로 구현하는 트레드밀 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a treadmill system, and more particularly, to a treadmill system that implements a marathon course as it is, even if the user inputs a desired marathon course without the user adjusting the driving speed or the slope of the track belt.
트레드밀은 런닝머신으로 불려지는 운동기구로, 무한 궤도로 회전하는 벨트를 이용하여 좁은 공간에서 걷거나 뛰는 운동효과를 가져올 수 있어 가정용이나 스포츠센터 등에서 널리 사용되고 있다. 트레드밀은 겨울철에도 적당한 온도의 실내에서 걷기 또는 런닝(running) 운동을 할 수 있으며, 런닝 속도를 임의로 조절할 수 있으므로 나날이 그 수요가 급증하고 있다. The treadmill is a treadmill, which is called a treadmill, and is widely used in homes and sports centers because it can bring a walking or running effect in a narrow space by using a belt that rotates in an infinite track. Treadmills can walk or run indoors at a moderate temperature even in winter, and the running speed can be arbitrarily adjusted, so the demand is increasing day by day.
일반적으로, 사용자는 트레드밀을 이용하여 걷기 또는 런닝 운동을 하는 중에 운동의 지루함을 해소하기 위하여 걷는 속도나 런닝 속도를 취향에 따라 변화시키면서 걷기 또는 런닝 운동을 하게 되는데, 사용자가 걷거나 뛰는 동안에 제어판의 워킹 벨트 속도 조절을 일일히 조작하여야 하므로 번거로울 뿐만 아니라 운동 중에 균형이 흐트러져 위험을 야기하는 문제점이 있었다.In general, a user uses a treadmill to walk or run while changing walking speed or running speed according to his / her taste in order to alleviate boredom during the walking or running exercise. Since the belt speed adjustment has to be operated every day, it is not only cumbersome but also causes a problem that the balance is disturbed during exercise.
또한, 소정의 프로그램에 의하여 트레드밀의 트랙 벨트의 이동 속도가 조작 되는 경우에는 천편일률적으로 프로그램된 속도에 따라 운동해야 하는 제약으로 인하여, 사용자의 신체 상태나 컨디션에 따라 걷기 또는 런닝 속도를 조절하지 못하여 무리하거나 비효율적인 운동이 강요되는 문제점이 있었다.In addition, when the movement speed of the track belt of the treadmill is manipulated by a predetermined program, due to the limitation of exercising according to the uniformly programmed speed, the walking or running speed may not be adjusted according to the user's physical condition or condition. There was a problem that forced or inefficient exercise is forced.
따라서, 사용자의 흥미를 유발하면서 지루하지 않게 걷기 또는 런닝 운동을 지속시킬 수 있는 방안을 모색하는 시도가 있어왔다. Thus, there have been attempts to find ways to sustain walking or running movements while not intriguing users.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 사용자가 원하는 마라톤 코스를 입력하기만 하면, 사용자가 트랙 벨트의 구동 속도나 경사도를 조절하지 않더라도 마라톤 코스를 그대로 구현하는 트레드밀 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다. The present invention has been made to solve the above problems, it is to provide a treadmill system that implements the marathon course as it is, even if the user inputs the desired marathon course, the user does not adjust the driving speed or the slope of the track belt. For that purpose.
그리고, 본 발명의 또 다른 목적은 사용자의 취향에 따라 다양한 코스를 입력할 수 있도록 하여, 획일적인 코스만을 지루하게 반복하도록 강요하는 것을 방지하는 것이다. Further, another object of the present invention is to enable the user to input various courses according to the user's taste, and to prevent the tedious repetition of only uniform courses.
또한, 본 발명은, 사용자의 위치에 따라 지나치게 민감하게 가감속되는 것을 방지하여 사용자에게 안정된 자동 런닝 속도의 조절 환경을 제공함으로써, 사용자의 제어판 조작을 최소화하여 사용자의 편의를 도모하는 것을 그 목적으로 한다. In addition, the present invention, by preventing the acceleration and deceleration too sensitive to the position of the user to provide a stable automatic running speed adjustment environment to the user, to minimize the user's control panel operation for the purpose of the user's convenience do.
그리고, 본 발명은 서버에 여러 트레드밀이 접속하여, 동시에 여러 사용자들이 게임을 하는 것과 같이 함께 마라톤 경주를 하는 것을 구현하는 것을 또 다른 목적으로 한다. Another object of the present invention is to implement a marathon race in which several treadmills are connected to a server, and several users simultaneously play a game.
본 발명은 상술한 바의 목적을 달성하기 위하여, 무한 궤도로 회전하는 트랙 벨트와, 상기 트랙 벨트의 경사도를 조절하는 경사 구동부와, 상기 트랙 벨트의 주행 거리를 감지하는 주행거리 감지부와, 주행 코스의 정보를 입력받아 상기 주행거리 감지부로부터 감지된 주행거리에 따라 상기 경사 구동부를 구동하는 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 트레드밀 시스템을 제공한다.The present invention, in order to achieve the above object, a track belt rotating in an infinite track, the inclination drive unit for adjusting the inclination of the track belt, the mileage sensing unit for detecting the travel distance of the track belt, and driving It provides a treadmill system characterized in that it comprises a control unit for driving the inclined drive unit according to the mileage detected from the mileage sensing unit receiving the course information.
이는, 사용자가 트레드밀을 이용하여 런닝 운동을 시작하기 이전에 미리 코스를 선택하면, 사용자의 조작이 없더라도 주행거리 별로 트레드밀의 경사도를 자동적으로 조절함으로써, 실제로 마라톤 코스를 보다 현실감있게 체험하면서 연습하는 것이 가능하도록 하기 위함이다. 이 때, 제어부는 제어판넬의 형식으로 형성될 수도 있고, 박스 형태로 전기적으로 접속되도록 어떤 위치에 내장될 수도 있다.This is because if the user selects a course in advance before starting a running exercise using the treadmill, the treadmill inclination is automatically adjusted according to the mileage even if there is no user's operation, so that the actual marathon course can be practiced more realistically. To make it possible. At this time, the control unit may be formed in the form of a control panel, or may be embedded in any position to be electrically connected in the form of a box.
여기서, 상기 주행 코스를 다수개 저장하는 메모리부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 메모리부에 저장된 다수개의 주행 코스 가운데 하나를 사용자가 선택하는 것에 의하여 상기 주행 코스의 정보가 상기 제어부에 입력되도록 구성된다. 이 때, 주행 코스란 널리 알려진 춘천국제마라톤대회, 서울국제마라톤대회, 서울하프마라톤대회, 보스톤마라톤대회 등의 코스에 따른 지면의 경사도와 화상 정보를 포함하는 것이다. 이를 통해, 사용자는 트레드밀 상에서 원하는 코스를 하나씩 하나씩 주행하면서 코스별로 연습할 수도 있게 된다. The memory device may include a memory unit configured to store a plurality of driving courses, and the controller is configured to input information of the driving course to the controller by selecting one of a plurality of driving courses stored in the memory unit. At this time, the driving course includes the slope and image information of the ground according to the well-known courses such as Chuncheon International Marathon, Seoul International Marathon, Seoul Half Marathon and Boston Marathon. In this way, the user can also practice by course while driving the desired course one by one on the treadmill.
그리고, 상기 주행 코스를 미리 입력해 둔 매체로부터 상기 매체 정보를 읽어들이는 매체 판독부를 포함하여, 상기 매체에 저장된 주행 코스 정보를 상기 제어부에 입력되어 선택 가능하도록 구성될 수도 있다. 이를 통하여, 트레드밀의 제 조사가 메모리에 입력해두지 않은 주행 코스를 확장하여, 다양한 주행 코스를 걷기 또는 런닝 운동을 할 수 있게 된다. The apparatus may further include a media reading unit that reads the media information from a medium in which the driving course is input in advance, so that the driving course information stored in the medium is input to the controller and selectable. Through this, the treadmill manufacturer can extend the driving course that has not been input into the memory, and can walk or run various driving courses.
나아가, 상기 주행 코스는 고도가 표시된 지리 정보 시스템(GIS)를 이용하여 임의의 주행 코스 정보를 선택하여 상기 제어부에 경사도 등을 포함하는 정보를 상기 제어부에 입력하도록 구성될 수도 있다. In addition, the driving course may be configured to select arbitrary driving course information by using a geographic information system (GIS) in which the altitude is displayed, and input information including the inclination and the like to the controller.
또한, 상기 트레드밀 시스템은 인터넷과 연결하는 접속 단자를 더 포함하여 구성되고, 상기 주행 코스는 인터넷을 통하여 소정의 서버로부터 수신하여 상기 제어부에 입력할 수도 있다. 이를 통하여, 제조사 또는 별도의 운영 업체에서 주행 코스를 개발하여 유료 또는 무료로 코스 정보를 공유하도록 함으로써, 보다 다양한 코스를 트레드밀의 사용자가 주행할 수 있게 된다. The treadmill system may further include a connection terminal connected to the Internet, and the driving course may be received from a predetermined server through the Internet and input to the controller. Through this, by developing a driving course in a manufacturer or a separate operator to share the course information for a fee or free, users of the treadmill can run a variety of courses.
일반적으로, 가상 현실(Visual Reality; VR)은 시각적인 효과에 가장 민감하게 실감나는 정도가 달라진다는 것을 감안하면, 주행 코스의 정보를 입력받아, 상기 주행거리 감지부로부터 감지된 주행거리에 따라 상기 주행 코스의 시각적 정보를 화상으로 표시하는 화면부를 더 포함하여 구성된 것이 효과적이다.In general, in consideration of the fact that the degree of reality that is most sensitive to visual effects varies, the virtual reality (VR) receives information of a driving course, and according to the driving distance detected from the driving distance sensing unit. It is effective to further include a screen unit for displaying visual information of the driving course as an image.
이 때, 상기 화면부는 상기 트레드밀의 전방부에 설치된 엘씨디(LCD)로 형성될 수도 있고, 트레드밀로부터 소정거리 이격되어 커다란 스크린의 형태로 설치될 수도 있다. 또한, 상기 화면부는 상기 트레드밀의 상기 제어부로부터 연결된 고글형 디스플레이 기구로 형성될 수도 있다. In this case, the screen unit may be formed of an LCD (LCD) installed in the front portion of the treadmill, may be installed in the form of a large screen spaced apart from the treadmill a predetermined distance. In addition, the screen unit may be formed of a goggle-type display mechanism connected from the control unit of the treadmill.
상기 트랙 벨트를 무한 궤도로 구동시키는 주행 구동부를 더 포함하여 구성되어, 사용자가 트랙 벨트를 구동하여 밀지 않더라도 자동적으로 트랙 벨트가 이동 된다. It is configured to further include a traveling drive unit for driving the track belt in a caterpillar, so that the track belt is automatically moved even if the user does not push the drive by driving the track belt.
이 때, 상기 주행 구동부는 사용자의 의도에 따라 스스로 가감속되는데, 보다 구체적으로는, 사용자가 상기 트랙 벨트의 전방에 치우쳐 위치하면 트랙 벨트의 이동 속도는 가속되고, 사용자가 상기 트랙 벨트의 후방에 치우쳐 위치하면 트랙 벨트의 이동 속도는 감속되는 것에 의하여, 트랙 벨트의 자동 속도 조절이 구현된다. 이를 통해, 사용자는 코스를 주행하는 중에 피곤하거나 힘들면 별도의 스위치 조작으로 주행 속도를 줄이는 것이 아니라, 별도의 조작이 없더라도 지치면 천천히 뛸 수 있으며 그 반대의 경우에는 보다 빨리 뛸수도 있게 된다. At this time, the driving drive is accelerating and decelerating itself according to the intention of the user. More specifically, when the user is located in front of the track belt, the moving speed of the track belt is accelerated, and the user is located behind the track belt. When shifted, the movement speed of the track belt is decelerated, so that automatic speed adjustment of the track belt is realized. By doing so, the user may not be able to reduce the running speed by a separate switch operation if tired or hard while driving the course, but may run slowly if exhausted even if there is no separate operation, and vice versa.
따라서, 사용자는 트레드밀을 이용하여 주행 코스를 초기에 입력하기만 하면, 어떠한 조작을 하지 않고서 자유자재로 런닝 속도를 바꾸어 가면서, 입력된 마라톤 코스의 주변 풍경을 시각적으로 즐기며, 주행 코스에 따른 경사도를 체험하면서 마라톤 코스를 그대로 런닝할 수 있게 된다. Therefore, the user simply inputs the driving course using the treadmill at the beginning, and changes the running speed freely without any manipulation, and visually enjoys the surrounding landscape of the input marathon course, and adjusts the slope according to the driving course. You will be able to run the marathon course as it is.
상기 트레드밀 시스템은, 자동 속도 조절을 위하여, 상기 트랙 벨트 상에서 운동중인 사용자의 하중을 측정하도록 상기 트랙 벨트의 전방에 설치된 전방 하중 센서와, 상기 트랙 벨트 상에서 운동중인 사용자의 하중을 측정하도록 상기 트랙 벨트의 후방에 설치된 후방 하중 센서를, 포함하고, 상기 제어부는 상기 전방 하중 센서와 후방 하중 센서에서 각각 측정된 값에 의하여 상기 트랙 벨트상의 사용자의 운동 위치를 산출하여 상기 구동부를 가속 또는 감속하도록 제어된다. The treadmill system includes a front load sensor installed in front of the track belt to measure the load of the user exercising on the track belt for automatic speed adjustment, and the track belt to measure the load of the user exercising on the track belt. And a rear load sensor installed at the rear of the control unit, wherein the control unit is controlled to accelerate or decelerate the driving unit by calculating a movement position of the user on the track belt based on values measured at the front load sensor and the rear load sensor, respectively. .
그리고, 상기 전방 하중 센서와 상기 후방 하중 센서는 각각 1개 이상의 로드셀로 형성된다. 로드셀은 외부로부터 하중을 받음에 따라 압축되거나 늘어나는 변형량에 비례하여 전기저항값이 변하는 스트레인게이지가 1개 또는 복수개로 구성된 것으로, 스트레인게이지의 전기 저항값이 변화함에 따라 스트레인게이지 주변의 전압값이 변화하게 되어, 이로부터 스트레인게이지의 변형량을 산출하고, 스트레인게이지가 부착된 재질의 물성치를 고려하여 외부로부터 인가된 하중을 측정하는 센서를 말한다. 따라서, 로드셀로 형성된 상기 전방 하중 센서와 상기 후방 하중 센서는 사용자가 트랙 벨트의 전방부 또는 후방부에 치우치는 정도에 따라, 상이한 전압값을 출력하게 되며, 출력된 전압값을 각각 증폭기와 아날로그 디지털 변환기를 거쳐 각각의 하중값을 측정할 수 있게 된다. The front load sensor and the rear load sensor are each formed of one or more load cells. The load cell is composed of one or more strain gauges whose electrical resistance changes in proportion to the amount of deformation or compression as they are loaded from the outside.The voltage value around the strain gauge changes as the electrical resistance of the strain gauge changes. The sensor calculates the deformation amount of the strain gauge from this, and measures the load applied from the outside in consideration of the physical properties of the material to which the strain gauge is attached. Accordingly, the front load sensor and the rear load sensor formed of a load cell output different voltage values according to the degree of the user's bias toward the front part or the rear part of the track belt, and the output voltage values are respectively converted into an amplifier and an analog-digital converter. Each load value can be measured via.
예를 들어, 사용자가 트랙 벨트의 전방부에 치우치게 되면, 로드셀로 형성된 전방 하중 센서에 의하여 측정된 하중 F1은 사용자가 트랙 벨트의 중앙부에 위치한 경우에 비하여 그 절대값이 커지므로, 이로써 사용자가 트랙 벨트의 전방부에 치우쳐 있으므로 트랙 벨트의 이동 속도를 가속시키는 제어 명령을 내리게 된다. 마찬가지로, 사용자가 트랙 벨트의 후방부에 치우치게 되면, 로드셀로 형성된 후방 하중 센서에 의하여 측정된 하중 F2은 사용자가 트랙 벨트의 중앙부에 위치한 경우에 비하여 그 절대값이 커지므로, 이로써 사용자가 트랙 벨트의 후방부에 치우쳐 있으므로 트랙 벨트의 이동 속도를 감속시키는 제어 명령을 내리게 된다. For example, when the user is biased in the front part of the track belt, the load F1 measured by the front load sensor formed of the load cell becomes larger than the case where the user is located in the center part of the track belt. Since it is biased in the front part of the belt, a control command is issued to accelerate the movement speed of the track belt. Similarly, when the user is biased at the rear of the track belt, the load F2 measured by the rear load sensor formed of the load cell becomes larger than the case where the user is located at the center of the track belt, so that the user Since it is biased in the rear part, a control command is issued to slow down the movement speed of the track belt.
이에 반하여, 상기 전방 하중 센서와 상기 후방 하중 센서는 스트레인게이지로 형성될 수 있다. 이 때, 스트레인게이지는 전방 하중 센서와 후방 하중 센서에 각각 4개씩 형성되어, 로드셀과 마찬가지로 완전한 휘스톤브리지 회로를 각각 구성할 수도 있고, 전방 하중 센서와 후방 하중 센서에 2개씩 형성되어 전방 하중 센서 용 스트레인게이지와 후방 하중 센서용 스트레인게이지가 합쳐져 하나의 휘스톤브리지 회로를 구성할 수도 있다. In contrast, the front load sensor and the rear load sensor may be formed of a strain gauge. In this case, four strain gauges may be formed in the front load sensor and the rear load sensor, respectively, and may constitute a complete Wheatstone bridge circuit like the load cell, respectively. Two strain gauges may be formed in the front load sensor and the rear load sensor. The strain gauges for the rear load sensor and the strain gauges for the rear load sensor may be combined to form a Wheatstone bridge circuit.
즉, 상기 전방 하중 센서와 후방 하중 센서는 상기 트랙 벨트의 전방부의 좌,우측과 후방부의 좌,우측에 각각 1개의 스트레인게이지로 형성되고, 이들이 서로 마주보는 휘스톤브리지를 형성하여 하나의 브리지 전압차로 사용자의 위치를 파악할 수도 있다. 이를 통해, 4군데에서 측정한 스트레인게이지의 저항값의 변화를 하나의 브리지 전압차로 도출할 수 있게 되므로, 상대적으로 높은 비용이 소요되는 증폭기를 하나만 설치하여도 사용자의 위치를 정확하게 파악할 수 있게 된다. That is, the front load sensor and the rear load sensor are each formed of one strain gauge at the left, right side of the front part of the track belt, and the left and right side of the rear part, and they form a bridge bridge facing each other to form one bridge voltage. You can also find out where you are by car. Through this, it is possible to derive the change in the resistance value of the strain gauge measured in four places as one bridge voltage difference, so that even if only one relatively expensive amplifier is installed, the user's position can be accurately determined.
전방 하중 센서와 후방 하중 센서가 2개의 스트레인게이지로 형성되고, 전방 하중 센서용 스트레인게이지(저항값 R2)와 후방 하중 센서용 스트레인게이지(저항값 R1)가 서로 마주보도록 휘스톤브리지가 형성된 경우에는, 인가 전원을 V라고 하면 브리지 전압차인 △V는 다음식에 의하여 표현된다. When the front load sensor and the rear load sensor are formed of two strain gauges, and the Wheatstone bridge is formed such that the strain gauge for the front load sensor (resistance value R2) and the strain gauge for the rear load sensor (resistance value R1) face each other. If the applied power supply is V, the bridge voltage difference ΔV is expressed by the following equation.
따라서, 사용자가 트랙 벨트의 전방부로 치우치는 경우에는 R1값이 더욱 커지게 되고, 사용자가 트랙 벨트의 후방부로 치우치는 경우에는 R2값이 더욱 커지게 되어, 브리지 전압차 △V의 값의 부호와 절대값의 크기에 의하여 사용자가 전방 또는 후방으로 치우쳐있는지, 그리고 어느정도 치우쳐있는지를 감지할 수 있게 된다. 이를 통해, 트랙 벨트를 구동하는 구동부의 구동 속도를 가속 또는 감속함으로써 사용자의 조작이 없더라도 자동으로 가속되거나 감속되는 자동속도조절장치를 구현할 수 있게 된다. 이 때, 전방 하중 센서용 스트레인게이지와 후방 하중 센서용 스트레인게이지의 저항값(R1, R2)은 동일한 저항값을 갖는 것이, 사용자가 트랙 벨트의 전후방부에 치우쳐 위치하는 경우에 △V의 부호가 변환되므로, 제어의 용이성 측면에서 바람직하다.Therefore, when the user is biased toward the front part of the track belt, the R1 value becomes larger, and when the user is biased to the rear part of the track belt, the R2 value becomes larger, so that the sign and absolute value of the value of the bridge voltage difference ΔV are increased. By the size of the user can detect whether the user is biased forward or backward, and to what extent. Through this, by accelerating or decelerating the driving speed of the driving unit for driving the track belt, it is possible to implement an automatic speed control device that is automatically accelerated or decelerated even without user's manipulation. At this time, the resistance values (R1, R2) of the strain gauge for the front load sensor and the strain gauge for the rear load sensor have the same resistance value. Since it is converted, it is preferable in view of ease of control.
그리고, 상기 트랙 벨트 상에서 사용자가 보다 빨리 달리는 경우에는 사용자가 상기 트랙 벨트 상의 전방부에 치우치게 되는 데, 사용자의 치우치는 편차의 정도에 비례하여 상기 휘스톤브리지의 브리지 전압차 △V가 증감하므로, 상기 휘스톤브리지의 브리지 전압차 △V에 비례하여 상기 구동부의 구동 속도의 가감속량을 조절한다. When the user runs faster on the track belt, the user is biased toward the front part on the track belt. Since the bridge voltage difference ΔV of the Wheatstone bridge increases and decreases in proportion to the degree of deviation of the user, The amount of acceleration and deceleration of the drive speed of the driver is adjusted in proportion to the bridge voltage difference ΔV of the Wheatstone bridge.
이 때, 가감속의 제어에 있어서 지나치게 민감도가 높아져 오작동되는 것을 방지하기 위하여, 상기 트랙 벨트 상에서 사용자가 소정의 양만큼 전방부 또는 후방부로 치우치지 않는 경우에는 상기 트랙 벨트의 이동 속도를 가속하거나 감속하지 않고, 사용자가 상기 트랙 벨트 상에서 소정의 양보다 전방부 또는 후방부로 더 치우친 경우에 한하여 상기 트랙 벨트의 이동 속도를 가속하거나 감속할 수도 있다. At this time, in order to prevent malfunction due to too high sensitivity in the control of the acceleration and deceleration, the movement speed of the track belt is not accelerated or decelerated when the user is not biased forward or rearward by a predetermined amount. Instead, the movement speed of the track belt may be accelerated or decelerated only when the user is biased further to the front portion or the rear portion than the predetermined amount on the track belt.
또한, 상기 전방 하중 센서와 상기 후방 하중 센서는 상기 트랙 벨트의 좌,우측에 각각 설치되어, 사용자가 좌,우측으로 어느정도 편심되어 운동하는 성향을 갖더라도, 사용자가 전방 또는 후방으로 어느정도 편심되어 있는지 여부를 용이하게 감지할 수 있게 된다. In addition, the front load sensor and the rear load sensor are installed on the left and right sides of the track belt, respectively, to what extent the user is eccentrically forward or rearward, even if the user has a tendency to eccentrically move left and right. Whether or not it can be easily detected.
그리고, 사용자가 트랙 벨트 상에서 걷기 또는 런닝 운동을 개시한 이후에, 소정의 시간동안 트랙 벨트의 이동 속도를 가속하거나 감속하지 않고 트랙 벨트의 전방부와 후방부의 하중을 각각 측정하여 이를 평균화하여 기준 브리지 전압차(△Vref)로 저장하여 둔다. 이는, 사용자의 성향별로 트랙 벨트 상의 런닝 위치가 서로 다르므로, 사용자의 성향에 따른 운동 위치를 초기에 정확하게 파악하여, 사용자의 성향에 따라 트랙 벨트의 이동 속도를 효과적으로 조절하기 위함이다. 예를 들어, 어느 사용자가 트랙 벨트의 전방부에 다소 치우친 위치에서 운동하는 성향을 가지고 있는 경우에, 그 사용자가 트랙 벨트의 전방부에 다소 치우쳐있다고 하더라도, 기준 브리지 전압차(△Vref)에 이미 그 성향이 고려되어 있으므로, 사용자가 전방부로 더욱 치우치지 않는다면 트랙 벨트의 이동 속도를 더이상 가속시키지 않는다. After the user starts walking or running on the track belt, the loads of the front and rear portions of the track belt are measured and averaged, respectively, without accelerating or decelerating the movement speed of the track belt for a predetermined time. It is stored as a voltage difference (ΔVref). This is because the running positions on the track belt are different for each user's inclination, so that the movement position according to the user's inclination can be accurately identified initially, and the moving speed of the track belt can be effectively adjusted according to the user's inclination. For example, if a user has a tendency to move in a slightly biased position in the front part of the track belt, even if the user is somewhat inclined in the front part of the track belt, it is already in the reference bridge voltage difference ΔVref. Since the propensity is taken into account, the speed of movement of the track belt is no longer accelerated unless the user is further biased forward.
그리고, 상기 전방 하중 센서와 상기 후방 하중 센서는 상기 트레드밀에서 사용자의 하중을 지지하도록 상기 트랙 벨트의 상하부 사이에 놓여진 데크를 지지하는 프레임과 접촉하여 설치된다. 즉, 상기 전방 하중 센서와 상기 후방 하중 센서는 상기 프레임과 상기 데크의 사이에 설치될 수도 있으며, 상기 데크의 하중에 의하여 상기 프레임의 변형량을 측정하여 이로부터 상기 데크로부터의 하중을 산출하도록 설치될 수도 있다. In addition, the front load sensor and the rear load sensor are installed in contact with the frame for supporting the deck placed between the upper and lower parts of the track belt so as to support the load of the user in the treadmill. That is, the front load sensor and the rear load sensor may be installed between the frame and the deck, the load of the deck to measure the amount of deformation of the frame to be installed to calculate the load from the deck therefrom It may be.
한편, 본 발명은, 무한 궤도로 회전하는 트랙 벨트와, 상기 트랙 벨트의 경사도를 조절하는 경사 구동부와, 상기 트랙 벨트의 주행 거리를 감지하는 주행거리 감지부와, 주행 코스의 정보를 입력받아, 상기 주행거리 감지부로부터 감지된 주행 거리에 따라 상기 경사 구동부를 구동하는 제어부를 포함하여 구성된 다수의 트레드밀과; 상기 다수의 트레드밀이 접속 가능하게 형성된 서버와; 상기 다수의 트레드밀 중 일부의 트레드밀이 하나의 주행 코스를 동시에 선택 가능하고, 상기 일부의 트레드밀의 각각의 감지된 주행거리를 전송받아 주행거리에 따른 코스 정보를 제공하는 서버 제어부를; 포함하여 구성되고, 상기 하나의 주행 코스를 동시에 선택한 상기 트레드밀들은 상호간의 주행 데이터를 공유하고, 상기 서버 제어부로부터 받은 코스 정보에 따라 각각의 경사 구동부가 제어되는 것을 특징으로 하는 트레드밀 시스템을 제공한다.On the other hand, the present invention, the track belt rotating in the infinite track, the inclination drive unit for adjusting the inclination of the track belt, the travel distance sensing unit for detecting the travel distance of the track belt, and receives the information of the driving course, A plurality of treadmills including a control unit for driving the inclined drive unit according to the traveling distance detected by the traveling distance detecting unit; A server in which the plurality of treadmills are connected to each other; A server controller configured to select a plurality of treadmills at the same time and to select one driving course, and to receive the sensed mileage of each of the plurality of treadmills and provide course information according to the mileage; And the treadmills configured to simultaneously select the one driving course, share the driving data with each other, and control the respective inclined driving units according to the course information received from the server control unit.
이 때, 상기 트레드밀은 각각 화면부를 구비하고, 상기 코스 정보는 주행 거리에 따른 화상 정보를 포함하여, 상기 하나의 주행 코스를 동시에 선택한 상기 트레드밀은 상호간의 화상 데이터도 함께 공유하여 각각의 트레드밀의 화면부에 표시된다. 그리고, 상기 서버 제어부는 하나의 코스에 동시에 접속한 상기 트레드밀들의 주행 정보를 서로 공유한다. 즉, 트레드밀을 이용하여 다수의 사람이 하나의 코스에 관한 정보를 공유하면서 동시에 마라톤 대회를 열 수 있게 되는 것이다.In this case, each of the treadmill has a screen portion, the course information includes the image information according to the driving distance, the treadmill simultaneously selected the one running course also share the image data of each other and the screen of each treadmill Is displayed in wealth. The server controller shares driving information of the treadmills simultaneously connected to one course. In other words, treadmills allow multiple people to share information about a course while simultaneously running a marathon.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 트레드밀 시스템의 구성을 보다 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in more detail the configuration of the treadmill system according to an embodiment of the present invention.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 트레드밀 시스템(100)은 사용자가 걷기 또는 런닝 운동하는 트랙부(110)와, 트랙부(110)의 경사도를 조절하는 경사 구동부(120)와, 트랙부(110)의 런닝 속도나 경사도를 제어하고 기타 서버와 접속되어 통신이 가능하고 소정의 메모리를 구비한 제어부(130)와, 트 랙부(110)의 주행 속도 및 주행 거리를 감지하는 센서(140)와, 트랙 벨트(111) 상에서 운동중인 사용자의 하중을 트랙 벨트(111)의 전방과 후방에서 각각 측정하는 하중 센서 모듈(190)을 포함하여 구성된다.As shown in the figure, the
상기 트랙부(110)는 무한 궤도로 이동하는 트랙 벨트(111)와, 트랙 벨트(111)의 양단에서 트랙 벨트(111)의 이동을 안내하는 구동 롤러(112)와, 트랙 벨트(111)의 상하부 사이에 사용자의 체중을 지지하도록 판(板)형상으로 형성된 데크(113)와, 사용자의 체중을 포함하여 데크(113)를 지지하도록 데크(113)의 양측면과 접촉하여 지지하는 프레임(114)과, 데크(113)와 프레임(114)의 사이에 충격을 흡수하도록 설치된 방진 고무(115)와, 프레임(114)이 외부에 노출되지 않도록 미감을 향상시키는 플라스틱이나 금속 재질로 프레임(114)의 양측면을 덮도록 형성된 데코 커버(116)와, 트레드밀(100)의 후방부를 지지하는 지지대(117)와, 구동 롤러(112)의 회전을 구동하는 구동 모터(118)와, 구동 모터(118)로부터의 구동력을 구동 롤러(112)에 전달하는 전달 벨트(118a)를 포함하여 구성된다.The
여기서, 구동 모터(119)와 경사 구동부(120)는 트랙부(110)의 전방에 위치한 수용부(112a)에 설치된다. 그리고, 도2에 도시된 바와 같이, 트랙 벨트(111)는 구동 롤러(112) 사이에 서무한 궤도로 이동 가능하게 설치되고, 트랙 벨트(111)의 상하면 사이에 데크(113)가 삽입 설치된다. 그리고, 사용자의 체중과 운동 충격을 지지하는 데크(113)는 프레임(114)으로부터 'ㄱ'자 형상으로 돌출 형성된 데크 지지대(114a)에 의하여 그 양측이 지지된다. 그리고, 데크 지지대(114a)와 데크(113) 사이에는 방진 고무(115)가 설치되어, 사용자의 충격 하중을 감쇠시켜 사용자의 무 릎 등을 보호한다.Here, the driving motor 119 and the
상기 경사 구동부(120)는 트랙부(110)의 경사도를 조절하도록 양단(121a,121b)이 회동가능하게 결합된 신축 부재(121)와, 신축 부재(121)의 신축을 구동하는 모터(122)와, 신축 부재의 일단(121a)과 중앙부(123a)가 회동 가능하게 결합된 수평바(123)와, 수평바(123)의 양끝단에 부착된 지지대(134)와, 트레드밀(100)의 전방부를 지지하도록 지지대(124)의 끝단에 회전 가능하게 부착된 지지 롤러(125)와, 중앙부가 신축 부재(121)의 타단(121b)과 회동 가능하게 결합되고 양단이 데코 커버(116)근처에서 돌출 형성된 체결부(129a)에 결합되는 고정바(129)를 구비한다. The
이를 통해, 모터(122)의 구동에 의하여 신축 부재(122)가 늘어나면, 고정바(129)와 수평바(123) 사이의 거리가 멀어지면서, 지지대(134)와 지면과 이루는 각도가 커지게 되고, 지지대(134)의 끝단의 지지 롤러(125)가 구르면서 트랙부(110)의 경사도가 크게 조절된다. 반대로, 모터(122)의 구동에 의하여 신축 부재(122)가 줄어들면, 고정바(129)와 수평바(123) 사이의 거리가 가까와지면서, 지지대(134)와 지면과 이루는 각도가 작아지게 되고, 지지대(134)의 끝단의 지지 롤러(125)가 구르면서 트랙부(110)의 경사도가 작게 조절한다. 즉, 모터(122)의 회전 방향과 회전량을 제어함으로써, 트랙부(110)와 지면 사이의 경사도를 조절할 수 있게 된다. As a result, when the
상기 제어 판넬부(130)는, 내부에 메모리와 회로부가 안착되도록 외형이 견고하게 형성된 제어판(131)과, 트랙 벨트(111)의 이동 속도, 런닝 이동 거리, 소모된 칼로리 및 사용자에 의하여 선택된 마라톤 코스의 화상 정보를 표시하는 엘씨디 (132)와, 제어판(131)의 하단으로부터 연장되어 사용자가 운동중이나 비상시에 잡을 수 있도록 돌출 형성된 손잡이(133)와, 제어판(131)이 사용자의 허리 높이에 설치되도록 트랙부(110)로부터 수직으로 세워져 고정된 연결 부재(134)와, 연결 부재(134)의 횡방향 강성을 보강하도록 연결 부재(134) 사이를 연결하는 수평 보강재(135)와, 다양한 마라톤 코스를 선택할 수 있도록 CD나 DVD 등의 저장 매체를 수용하여 읽을 수 있도록 제어판(131)에 형성된 매체 수용부(136)를 구비한다.The
여기서 제어판(131)에는 트레드밀(100)의 트랙 벨트가 사용자의 위치에 따라 자동으로 트랙 벨트의 구동 속도를 제어할 뿐만 아니라, 사용자의 선택에 의하여 마라톤 코스를 그대로 구현하도록 트랙 벨트의 주행 거리에 따라 경사도를 자동으로 조절하고, 다양한 마라톤 코스를 선택할 수 있도록 매체 수용부(136)에 입력된 매체를 판독할 뿐만 아니라, 별도의 네트워크 연결부를 구비하여 인터넷 등의 서버에 연결하여 서버로부터 마라톤 코스를 다운로드하여 선택할 수도 있고, 서버에 저장된 마라톤 코스를 다운로드하지 않고서도 선택하는 등 다양한 기능을 수행하는 제어부가 안착된다. In this
따라서, 도13에 도시된 바와 같이, 상기 제어부는 매체나 서버로 부터 화상 정보와 경사 정보를 포함하는 코스 정보와, 트랙 벨트(111)의 실제 주행 거리를 입력 받아, 트랙 벨트(111)의 주행거리에 따라 마라톤 코스에 따른 경사도를 구현하도록 경사 구동용 모터(122)를 제어하고, 트랙 벨트(111)의 주행 거리에 따라 코스의 풍경을 보여주도록 엘씨디(132) 또는/및 스크린(132')을 제어할 수 있게 된다. Therefore, as shown in FIG. 13, the control unit receives course information including image information and inclination information from the medium or the server, and the actual travel distance of the
그리고, 마라톤 코스의 풍경 등을 표시하는 화상 정보가 엘씨디(132)를 통해 표시될 수도 있지만, 사용자의 시각적 효과를 보다 높이기 위하여, 사용자가 런닝하면서 바라볼 수 있도록 트레드밀 시스템의 전면에 설치된 프로젝션 타입이나 엘씨디 등의 커다란 스크린(132')을 통해 표시될 수도 있다. 또한, 나카다스구루가 고안하여 대한민국 공개특허공보 제2004-47692호에 공개된 안경형 디스플레이 제어 방법을 이용하여, 사용자별로 서로 다른 화면을 표시할 수 있도록 사용자의 머리부에 착용하는 안경이나 헬멧 형태의 착용식(着用式) 화상 기기(미도시)로 사용될 수도 있다. 즉, 도13에 도시된 바와 같이, 제어부(131)는 트랙 벨트(111)의 주행 거리를 검출하여 주행 거리에 따른 마라톤 코스의 풍경 정보를 스크린(132') 또는 착용식 화상 기기(132")에 유선이나 블루투스 등의 무선으로 전송하여, 스크린(132') 또는 착용식 화상 기기(132")에 마라톤 코스의 시각적 풍경을 표시하게 된다. In addition, image information indicating the scenery of the marathon course may be displayed through the
상기 주행거리 감지센서(140)는, 도2에 도시된 바와 같이, 데크(113)의 저면에 장착되어, 트랙 벨트(111)가 무한 궤도로 회전할 때마다 트랙 벨트(111)의 내측면에 표시된 감지용 스트립(111a)을 감지함으로써, 사용자의 주행 거리를 감지한다. 한편, 본 발명의 일 실시예에서는 별도의 주행거리 감지센서(140)가 부착된 것을 예시로 설명하였지만, 별도의 주행거리 감지센서가 없더라도, 트랙 벨트(111)를 구동하는 구동 모터(118)에 보내는 주파수 신호를 제어부에서 감지하여, 사용자의 주행 거리 및 주행 속도를 검출하도록 구성될 수도 있다. The traveling distance sensor 140, as shown in Figure 2, is mounted on the bottom of the
상기 하중 센서 모듈(190)은 데크(113)에 전달되는 하중을 측정하기 위하여 데크(113)의 전방부와 후방부에 각각 설치되며, 프레임(114)으로부터 측방향으로 돌출 형성된 결합 부재(191)와, 결합 부재(191)와 결합되어 데크(113)로부터의 하 중에 의하여 적당량의 굽힘 변형이 일어나도록 적당한 두께로 형성된 굽힘 부재(192)와, 굽힘 부재(192)의 저면에 부착되어 탄성 영역 내에서 굽힘 부재(192)와 함께 굽힘 변형되어 그 저항값이 변하도록 형성된 스트레인게이지(193a, 193b, 194a, 194b)를 구비한다. The
여기서, 결합 부재(191)와 굽힘 부재(192)는 각각의 4개의 체결공(191a,192a)이 겹쳐진 상태에서 볼트 등의 체결 수단에 의하여 일체로 변형되도록 견고하게 고정된다. 그리고, 굽힘 부재(192)의 또 다른 관통공(192b)은 방진 고무(115)의 중앙에 형성된 관통공과 연통되어 방진 고무(115)를 고정하는 데 사용된다. Here, the
상기 제어부는, 도11에 도시된 바와 같이, 트랙 벨트(111)의 전방부의 하중을 측정하도록 저항값 R2의 값을 갖는 한 쌍의 스트레인게이지(194a,194b)와 트랙 벨트(111)의 후방부의 하중을 측정하도록 저항값 R1의 값을 갖는 한쌍의 스트레인게이지(193a,193b)가 서로 마주보도록 형성된 휘스톤 브리지와, 상기 휘스톤 브리지의 전방 스트레인게이지(194a, 194b)와 후방 스트레인게이지(193a, 193b) 사이의 제1접점(181)과 제2접점(182) 사이의 브리지 전압차(△V)를 증폭하는 증폭기와, 증폭된 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환기를 포함하여 구성된다. 그리고, 아날로그/디지털 변환기를 통해 변환된 디지털 신호를 제어부에 전송하여, 이를 기초로 구동부(112a)의 구동 속도를 조절함으로써 트랙 벨트(111)의 이동 속도를 조절하게 된다. As shown in Fig. 11, the control unit comprises a pair of
이 때, 상기 휘스톤브리지에 전원(POWER SUPPLY)을 V로 인가하면, 전방 스트 레인게이지(194a)와 후방 스트레인게이지(193a) 사이의 제1접점(181)과 제2접점(182) 사이의 브리지 전압차(△V)는 전술한 수학식 1과 같이 표현된다. 따라서, 사용자가 트랙 벨트(111)의 전방부 또는 후방부로 치우치게 되면, 치우치는 쪽에 설치된 스트레인게이지는 그 저항값이 치우치지 않는 쪽의 스트레인게이지의 저항값보다 더 커지므로, 상기 △V의 부호는 사용자의 편심되는 방향에 따라 달라지게 된다. 또한, 어느 한쪽으로 치우치는 정도가 더욱더 커질 수록 치우치는 쪽의 스트레인게이지의 저항값은 보다 커지는 반면에, 치우지지 않는 스트레인게이지의 저항값은 상대적으로 더 작아지므로, 치우치는 정도에 비례하여 △V의 절대값이 변하게 된다. 따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 트레드밀 시스템는 △V의 부호와 절대값의 크기에 따라 트랙 벨트(111)의 이동 속도를 가속 또는 감속하도록 구성된다. At this time, when the power supply (POWER SUPPLY) is applied to the Wheatstone Bridge, V between the
이 때, 전방 스트레인게이지(194a,194b)와 후방 스트레인게이지(193a,193b)는 모두 동일한 저항값을 갖는 것으로 형성된 것이 바람직하다. 다만, 120Ω 또는 350Ω 등 어떠한 저항값을 갖더라도 무방하다. At this time, the
이하, 도14를 참조하여 상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 마라톤 코스를 구현하는 트레드밀 시스템(100)의 작동 원리를 상술한다.Hereinafter, with reference to Figure 14 will be described in detail the operating principle of the
트레드밀 시스템(100)을 이용하여 소정의 마라톤 코스를 런닝하고자 하는 사용자는 주행 코스 정보를 트레드밀 시스템의 제어부(131)에 입력한다. 이 때, 사용자가 선택하는 마라톤 코스는 트레드밀 시스템(100)의 제어부(131)의 메모리에 미리 입력되어 있는 마라톤 코스 중 어느 하나를 선택하는 것일 수도 있으며, 마라톤 코스 정보가 입력된 CD 또는 DVD 등의 매체를 매체 수용부(136)에 넣고, 매체로부 터 판독하여 마라톤 코스 정보를 입력/선택할 수도 있으며, 네트워크 접속회로를 구비하여 유선 또는 무선으로 서버와 접속하여 서버에 저장된 마라톤 정보를 서버로부터 다운받거나 직접 읽음으로써 마라톤 코스를 선택할 수도 있다. 이 때, 주행 코스 정보는 주행 거리에 따른 지면의 경사도와, 주행 거리에 따른 2차원 또는 3차원의 주변의 풍경과, 지형에 따른 풍속 등의 데이터가 포함된 것이 바람직하다. A user who wants to run a predetermined marathon course using the
주행 코스 정보는 반드시 42.195km일 필요는 없으며, 5km, 10km, 20km 등 어떠한 주행 거리이어도 무방하다. The driving course information does not have to be 42.195 km, and any driving distance such as 5 km, 10 km, and 20 km may be used.
그리고 나서, 사용자는 시작 버튼을 누르고 런닝 운동을 시작하면, 사용자에 의하여 선택된 주행 코스를 트레드밀 시스템(100)이 그대로 구현하게 된다. 즉, 사용자의 기분이나 상태에 따라 빠르게 달리면 트랙 벨트(111)는 보다 빠른 속도로 가속되고, 사용자가 느리게 달리면 트랙 벨트(111)는 보다 느린 속도로 감속된다. 아울러, 주행거리 감지센서(140)는 사용자의 주행 거리를 실시간으로 검출하여, 검출된 주행 거리를 제어부(131)로 전송한다. Then, when the user presses the start button and starts the running exercise, the
제어부(131)는 사용자가 런닝에 의하여 주행한 거리에 따라 미리 선택된 주행 코스의 풍경을 엘씨디(132) 또는 스크린(132')에 시각적으로 표시함으로써, 사용자가 실제로 마라톤 코스를 달리고 있는 듯한 가상 현실감을 느끼도록 한다. 또한, 제어부(131)는 사용자가 런닝에 의하여 주행한 거리에 따라 미리 선택된 주행 코스의 경사도를 조절하도록, 경사 구동부(120)의 구동 모터(122)를 정방향 혹은 역방향으로 회전시켜, 선택된 주행 코스의 경사면을 그대로 구현한다. The
그리고, 사용자가 코스 주행 중에 정지 버튼을 누르거나 선택된 주행 코스를 완주하면 트랙 벨트(111)의 구동은 자동적으로 종료된다. When the user presses the stop button or completes the selected driving course while driving the course, the driving of the
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 트레드밀 시스템(100)을 이용함으로써, 사용자가 다양한 마라톤 코스를 임의로 선택하고, 런닝이 시작된 이후에 트랙 벨트의 이동 속도를 가감속하거나 경사도를 조절하는 조작이 없더라도, 선택된 마라톤 코스의 주행 거리에 따른 경사도와 화상 풍경을 직접 느끼도록 함으로써, 사용자가 마라톤 코스를 실제로 달리는 듯한 느낌을 심어주어, 지루하지 않게 장시간 동안 걷기 또는 런닝 운동을 할 수 있도록 고취시킨다.That is, by using the
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 트레드밀 시스템(100)에 입력되는 주행 코스 정보에는 춘천국제마라톤대회와 같은 실제 대회의 참가자들의 주행 정보나 가상의 참가자들의 주행 정보를 포함되어, 엘씨디(132)나 스크린(132')에 트레드밀 시스템(100) 상의 사용자 이외에 미리 입력/저장해둔 다른 참가자와 경쟁을 하는 시뮬레이션 게임이나 사이버 마라톤 대회를 열 수 있도록 한다.And, the driving course information input to the
한편, 본 발명의 일 실시예의 트레드밀 시스템(100)이 사용자의 입력이 없더라도 트랙 벨트(111)의 이동속도를 자동적으로 조절하는 작동 원리는 다음과 같다. 즉, 사용자의 트랙 벨트(111) 상의 위치가 어느 정도 벗어난 경우에 가감속을 할 것인지를 브리지 전압차 △V로 환산하여 초기 설정값(△Vset)으로 제어부에 입력하여 둔다. 그리고, 사용자가 트랙 벨트(111) 위로 올라가 운동 시작 버튼을 누르고 걷기 또는 런닝 운동을 시작하면, 운동 시작후 약 1분정도의 일정 시간 동안 트랙 벨트(111)의 이동 속도를 자동으로 가감속하지 않은 채, 트랙 벨트(111)의 전방부와 후방부에서 하중 센서 모듈(190)로 각각 하중을 측정한다. 이를 통해, 현재 트 랙 벨트(111)상에서 런닝 운동 중인 사용자가 트랙 벨트(111)상의 어느 위치에서 런닝 운동을 하는 성향을 가지고 있는지를 파악한다. 구체적으로는, 운동 시작후 약 1분동안 도7에 도시된 휘스톤 브리지회로의 브리지 전압차△V의 평균값을 구하여 이를 가감속 기준 브리지 전압차 △Vref 로 기억하여 둔다. On the other hand, the
그리고 나서, 사용자가 런닝 속도가 빨라져 사용자의 몸이 트랙 벨트(111)의 전방부에 치우치게 되는 경우에는, 사용자의 전방에 설치된 굽힘 부재(192)에는 후방에 설치된 굽힘 부재(192)에 비하여 보다 많은 굽힘 변형이 발생되므로, 전방부의 스트레인게이지(194a, 194b)의 저항값 R2는 커지는데 반하여, 후방에 설치된 굽힘 부재(192)는 거의 굽힘 변형이 일어나지 않으므로, 후방 스트레인게이지(193a, 193b)의 저항값 R1은 거의 변화하지 않는다. 따라서, 수학식 1에 따라 △V는 부호가 (-)가 되며, 사용자가 트랙 벨트(111)의 전방부에 치우칠 수록 그 절대값은 커진다. 이 때, (△V-△Vref)의 절대값이 상기 초기 설정값(△Vset)의 절대값을 초과한 경우에는, 사용자가 전방부로 치우친 정도가 초기 설정값(△Vset)을 통해 설정해 둔 정도를 치우친 것이므로, (△V-△Vref)의 절대값의 크기에 비례하여 트랙 벨트(111)의 이동 속도를 가속시키는 지령을 제어부로 전송함으로써, 사용자의 별도의 조작이 없더라도 사용자의 트랙 벨트(111) 상의 위치를 감지하여 트랙 벨트(111)의 이동 속도를 가속하게 된다. Then, when the user runs faster and the user's body is biased toward the front part of the
마찬가지로, 사용자가 운동중에 지치게 되어 런닝 속도가 느려짐에 따라 사용자의 몸이 트랙 벨트(111)의 후방부에 치우치게 되는 경우에는, 사용자의 후방에 설치된 굽힘 부재(192)에는 전방에 설치된 굽힘 부재(192)에 비하여 보다 많은 굽 힘 변형이 발생되므로, 후방부의 스트레인게이지(193a, 193b)의 저항값 R1는 커지는데 반하여, 전방에 설치된 굽힘 부재(192)는 거의 굽힘 변형이 일어나지 않으므로, 전방 스트레인게이지(194a, 194b)의 저항값 R1은 거의 변화하지 않는다. 따라서, 수학식 1에 따라 △V는 부호가 (+)가 되며, 사용자가 트랙 벨트(111)의 후방부에 치우칠 수록 그 절대값은 커진다. 이 때, (△V-△Vref)의 절대값이 상기 초기 설정값(△Vset)의 절대값을 초과한 경우에는, 사용자가 후방부로 치우친 정도가 초기 설정값(△Vset)을 통해 설정해 둔 정도를 치우친 것이므로, (△V-△Vref)의 절대값의 크기에 비례하여 트랙 벨트(111)의 이동 속도를 감속시키는 지령을 제어부로 전송함으로써, 사용자의 별도의 조작이 없더라도 사용자의 트랙 벨트(111) 상의 위치를 감지하여 트랙 벨트(111)의 이동 속도를 감속하게 된다. 이 때, 트랙 벨트(111)의 이동 속도를 가속할 것인지 감속할 것인지의 여부는 (△V-△Vref)의 부호에 따라 달라진다.Similarly, when the user's body is inclined to the rear part of the
상기의 트랙 벨트의 이동 속도의 조절은 사용자의 런닝 운동이 종료될 때까지 지속된다. The adjustment of the movement speed of the track belt is continued until the user's running movement ends.
또 한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 트레드밀 시스템(1000)의 구성이 도15 에 도시되어 있다. 즉, 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 트레드밀(100)과 같이 구성된 여러대의 제1트레드밀(100), 제2트레드밀(200),..., 제n트레드밀(300, 여기서 n은 자연수)은 모두 유선 또는 무선으로 서버(99)에 접속 가능하게 구성되며, 트랙 벨트(111)의 속도가 트랙 벨트(111)상의 사용자의 위치에 따라 자동으로 조절되고, 트랙 벨트(111)의 경사도가 경사 구동부(120)에 의하여 조절된다. 그리 고, 사용자가 선택한 주행 코스를 사용자의 주행 거리에 따라 엘씨디(132) 및/또는 스크린(132')에 표시된다. On the other hand, the configuration of the
상기 제1트레드밀(100), 제2트레드밀(200),..., 제n트레드밀(300)은 하나의 서버(99)에 동시에 접속하여, 상기 트레드밀들(100,200,300)을 이용하는 사용자가 서버(99)에 저장된 주행 코스를 동시에 선택하여 함께 마라톤 경주를 할 수 있도록 구성된다. 이 때, 서버는 인터넷 상의 서버일 수도 있으며, 여러대의 트레드밀을 구비하고 있는 스포츠 센터 내의 서버일 수도 있다. The
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 트레드밀 시스템(1000)의 작동 원리를 도16을 참조하여 상술한다. Hereinafter, the operation principle of the
트레드밀(100,200,300)을 이용하여 함께 런닝 운동을 하고자 하는 사용자들이 서버(99)에 접속하여, 서버(99)의 여러 마라톤 코스 중에 어느 하나의 마라톤 코스를 선택하면, 서버(99)는 상기 트레드밀(100,200,300)에 선택된 코스 정보를 전송한다. When a user who wants to run together using the
그리고 나서, 서버(99)는 엘씨디(132)나 스크린(132') 또는 별도의 스피커(미도시)를 통하여 카운트 다운을 알리고, 여러 트레드밀(100,200,300)에 출발 신호를 전송한다. 그러면, 상기 트레드밀(100,200,300)의 사용자는 걷기 또는 런닝 운동을 시작한다. Then, the
각각의 트레드밀(100,200,300)은 주행거리 감지센서(140)를 이용하여 사용자의 주행 거리를 검출하여, 검출된 주행 거리 정보를 서버(99)로 전송한다. 이와 동시에, 서버(99)는 각각의 트레드밀(100,200,300)의 주행 거리에 따른 화상 데이터, 경사도 데이터, 풍향 및 풍속 데이터, 다른 사용자의 주행 거리 데이터를 각각의 트레드밀(100,200,300)에 전송한다. Each of the
그러면, 각각의 트레드밀(100,200,300)은 서버로부터 수신된 데이터를 기초로 하여, 사용자가 현재 걷기 또는 런닝에 의하여 주행한 주행 거리에 따른 주행 코스의 풍경 정보를 엘씨디(132) 또는 스크린(132')에 표시하여 실외에서 런닝 운동을 하는 듯한 느낌을 사용자에게 심어주고, 사용자의 주행 거리에 따른 지면의 경사대로 트랙부(110)의 경사도가 경사 구동부(120)에 의하여 조절되고, 풍량 및 풍속 데이터에 따라 트레드밀(100,200,300)의 주변에 설치된 팬(fan)으로 바람을 불어주며, 다른 트레드밀에서 런닝 운동 중인 사용자의 주행 데이터를 아바타 형식으로 엘씨디(132) 또는 스크린(132')에 표시하여 주행 코스의 런닝 운동을 마치 실제로 실외에서 마라톤 경기를 하듯이 구현할 수 있게 된다. Then, each of the
상기와 같은 런닝 운동은 사용자가 중간에 기권을 하여 주행 정지 버튼을 누르거나, 초기에 선택한 주행 코스를 완주하면, 사용자의 주행 내역 및 순위, 구간별 소요 시간, 역대 최고 기록 등 통계 자료를 엘씨디(132) 또는 스크린(132')에 표시함으로써, 사용자의 런닝 운동의 의욕을 고취시킬 수 있게 된다. In the running exercise as described above, when the user presses the driving stop button by abstaining in the middle, or completes the initially selected driving course, the statistical data such as the user's driving history and ranking, the time required by each section, and the record of all time are recorded. By displaying on the 132 or the screen 132 ', it is possible to inspire the user's motivation for running.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다. Although the preferred embodiments of the present invention have been described above by way of example, the scope of the present invention is not limited to these specific embodiments, and may be appropriately changed within the scope described in the claims.
즉, 본 발명의 실시예에서는 트레드밀만을 예시로 들어 설명하였으나, 이와 같은 시스템은 주행을 하는 자전거와 같은 운동 기구에도 동일하게 적용할 수 있는 것이다. That is, in the embodiment of the present invention has been described by taking only the treadmill as an example, such a system is equally applicable to exercise equipment, such as a bicycle running.
또한, 트랙 벨트(111)상의 사용자의 위치를 파악함에 있어서, 사용자의 성향별로 트랙 벨트(111)상의 어느 위치에서 운동하는지 파악하는 단계를 포함한 것을 일례로 들어 설명하였지만, 이를 제외시키고 트랙 벨트(111)의 이동 속도를 브리지 전압차(△V)의 부호와 크기에 따라 곧바로 제어할 수도 있다. 그리고, 가감속 여부를 감지하는 민감도가 지나치게 높아지는 것을 억제하기 위하여, 상기 브리지 전압차(△V)의 절대값이 소정의 값보다 작은 경우에는 트랙 벨트(111)의 가감속 조절을 행하지 않는 초기 설정값(△Vset)이 설정되는 것을 예시하였으나, 이는 선택적으로 적용될 수 있는 것이다. 이 경우에는 △Vref와 △V의 초기 설정값이 없는 상태에서 트랙 벨트(111)의 이동 속도를 가감속하게 되므로, △V의 절대값과 부호만에 의하여 트랙 벨트의 이동 속도를 조절하게 된다.In addition, in identifying the position of the user on the
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 사용자가 원하는 마라톤 코스를 입력하기만 하면, 사용자가 트랙 벨트의 구동 속도나 경사도를 조절하지 않더라도, 주행 거리에 따른 풍경 정보를 화면을 통해 표시하고, 트레드밀의 트랙부의 경사도가 입력된 마라톤 코스의 주행 거리에 따른 지면의 경사와 동일하게 되도록 제어하고, 마라톤 경기의 지형에 따른 풍향과 풍속을 팬으로 불어줌으로써, 사용자가 실내에서 런닝 운동을 하고 있음에도 실외에서 마라톤 코스를 주행하는 것과 같은 가상 현실감을 느끼도록 하여, 런닝 운동의 지루함을 방지하고 흥미감을 고취시킴으로써 보다 높은 활용도를 유도하는 트레드밀 시스템을 제공한다. As described above, according to the present invention, if a user inputs a desired marathon course, even if the user does not adjust the driving speed or the inclination of the track belt, the landscape information according to the mileage is displayed on the screen, and the track of the treadmill is displayed. Negative slope is controlled to be equal to the slope of the ground according to the distance traveled by the input marathon course, and the wind direction and wind speed according to the terrain of the marathon race are blown by the fan, so that the user can run the marathon course outdoors even while running indoors. The present invention provides a treadmill system that induces higher utilization by preventing virtual boredom of running exercise and inducing interest by making a virtual reality feel like driving.
이를 통해, 사용자의 취향에 따라 다양한 코스를 사용자가 선택하여 직접 걷기 또는 런닝 운동을 코스별로 행할 수 있도록 하여, 획일적인 코스만을 지루하게 반복하여 런닝 운동을 쉽게 싫증나는 것을 방지한다. In this way, the user can select a variety of courses according to the user's preference to perform a walking or running exercise for each course, so as to avoid boring the running exercise easily by tediously repeating the uniform course only.
또한, 본 발명은, 사용자의 위치에 따라 지나치게 민감하게 가감속되는 것을 방지하여 사용자에게 안정된 자동 런닝 속도의 조절 환경을 제공함으로써, 사용자의 제어판 조작을 최소화하여 사용자의 편의를 도모한다.In addition, the present invention, by preventing the acceleration and deceleration too sensitive to the position of the user to provide a stable automatic running speed adjustment environment to the user, to minimize the user's control panel operation to facilitate the user's convenience.
한편, 본 발명은 서버에 여러 트레드밀이 접속하여, 동시에 여러 사용자들이 서로 함께 마라톤 경주를 하는 것을 구현하여, 사용자가 실내에서 트레드밀을 이용하여 런닝 운동을 하는 것이 마치 다른 사람과 네트워크로 연결된 게임을 하는 것과 같은 흥미감을 유발함으로써, 트레드밀을 이용한 런닝 운동의 동기를 불러일으킬 수 있게 된다. 아울러, 마찬가지 원리에 의하여 트레드밀을 이용하여 보다 생동감이 넘치는 사이버 마라톤 대회를 열 수도 있다. ㅇOn the other hand, the present invention implements that several treadmills are connected to the server, and at the same time several users are running marathon races with each other, so that the user is running indoors using a treadmill, as if playing a networked game with others By inducing such interests, it is possible to motivate the running exercise using the treadmill. In addition, according to the same principle, you can use the treadmill to hold a more vibrant cyber marathon. ㅇ
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