KR20100053753A - 중량추 블록 분리장치 및 이를 이용한 운동량 산출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에는 상하 이동되는 중량추 블록들을 분리시키면서 전자기파를 안정적으로 반사시키는 중량추 분리장치와, 이를 이용하여 송수신 모듈에서 발신된 전자기파와 수신되는 전자기파의 타임 플라이트(time flight)를 산출하도록 하고, 타임 플라이트를 기반으로 운동량을 정량적으로 검출할 수 있도록 하는 운동량 산출장치가 개시된다.

중량추 블록, 타임 플라이트, 송수신 모듈, 균형핀

Description

중량추 블록 분리장치 및 이를 이용한 운동량 산출장치{seperating device for weight blocks and counting device for exercising quantity}

본 발명은 상하 이동되는 중량추 블록들을 분리시키면서 전자기파를 안정적으로 반사시키는 중량추 블록 분리장치와, 이를 이용하여 송수신 모듈에서 발신된 전자기파와 수신되는 전자기파의 타임 플라이트(time flight)를 산출하도록 하고, 타임 플라이트를 기반으로 운동량을 정량적으로 검출할 수 있도록 하는 운동량 산출장치에 관한 것이다.

운동자가 운동기구를 이용하여 운동을 할 때 운동자는 적절한 운동을 할 것이 요구된다. 운동자가 중량추 블록이 설치된 운동기구를 이용하여 운동을 하는 경우에 운동자의 운동량은 상하 이동되는 중량추 블록에 의한 무게와 상하 이동시키는 횟수와 시간에 의하여 결정되고, 운동강도는 단위 시간당 상하 이동시키는 운동무게와 횟수에 의하여 결정된다.

운동자의 운동량을 산출하기 위해서는 이동되는 중량추 블록의 무게를 산출하는 것이 먼저 이루어져야 하고, 이를 위해서 종래 중량추 블록들에 마그네틱을 부착하고, 운동기구의 기체에 마그네틱 센서를 설치하고, 마그네틱 센서의 감지에 의하여 이동블록들을 검출하였다.

그러나, 이러한 마그네틱 센서방법은 여러 개의 마그네틱과 센서들을 부착하여야 하는 어려움이 있었고, 고장이 자주 발생하였으며, 이동블록의 이동되는 길이를 산출할 수 없었기 때문에 정확한 운동량을 산출할 수 없었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기위한 것으로, 본 발명의 해결과제는 상하 이동되는 중량추 블록의 무게와 중량추 블록이 상하 이동되는 횟수, 이동길이를 정확히 감지하도록 함으로써 운동자의 운동결과를 정량적으로 정확히 산출하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 해결과제는 간단하고 편리하면서도 전자기파를 정확히 반사시킬 수 있는 중량추 블록 분리장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 해결과제를 해결하는 해결수단은 적층된 중량추 블록들을 이동블록들과 고정블록들로 분리시키고, 이동블록들을 상하 이동시키며 운동하는 운동기구의 기체에 설치된 송수신 모듈로부터 발신되는 전자기파를 반사시키며, 상기 적층된 중량추 블록들 중 특정 블록에 삽입되어 상기 이동블록들과 상기 고정블록들로 분리시키는 중량추 블록 분리장치에 있어서: 상기 송수신 모듈로부터 발신되는 전자기파를 반사되도록 저면에 반사면이 형성되는 반사몸체; 상기 반사몸체로부터 돌출형성되며 상기 특정 블록에 삽입되어 상기 특정 블록과 상기 특정 블록의 상부에 적층되는 블록들이 상하 이동되도록 하는 분리핀; 상기 분리핀과 평행하게 상기 반사몸체로부터 형성되되 상기 분리핀 보다 길이가 짧으며, 상기 특정블록의 상부에 적층되는 블록에 삽입되어 상기 이동블록들이 상하 이동될 때 상기 반사몸체가 회전되지 않도록 하는 균형핀을 포함하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 해결수단은 적층된 중량추 블록들을 이동 블록들과 고정되는 블록들로 분리시키고, 이동블록들을 상하로 반복이동시키는 운동기구를 이용하여 운동할 때 운동량을 산출하는 운동량 산출장치에 있어서: 운동기구의 기체에 설치되되 전자기파를 발신하고, 반사된 전자기파를 수신하는 송수신 모듈; 상기 송수신 모듈에서 발신된 전자기파를 반사시키는 반사몸체와 상기 반사몸체로 부터 돌출되어 상기 적층된 중량추 블록들 중 특정 블록에 삽입되어 상기 특정 블록과 상기 특정 블록의 상부에 적층되는 블록들이 상하 이동되도록 하는 분리핀이 설치되는 분리장치; 상기 송수신 모듈에서 전자기파가 발신되는 발신시점과 반사된 전자기파의 수신시점의 차이인 타임 플라이트(time flight)을 산출하는 타임 플라이트 산출수단; 상기 타임 플라이트의 변화에 의하여 이동블록의 중량을 산출하는 중량 산출수단; 상기 타임 플라이트에 변화에 의하여 이동블록의 상하 이동횟수를 산출하는 이동 횟수 산출수단을 포함하는 것이다.

상기 해결과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면, 중량추 블록 분리장치에 의하여 이동블록들이 상하 이동될 때 회전되지 않기 때문에 수신된 전자기파를 송수신모듈에 정확히 반사할 수 있어 타임 플라이트를 정확히 산출할 수 있으며, 이를 기반으로 정확한 운동량을 산출할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면에 따라서 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 중량추 블록 분리장치가 설치된 운동기구의 전체적인 사시 도이고, 도 2는 본 발명의 중량추 블록 분리장치가 설치된 운동기구의 요부 사시도이고, 도 3은 도 2의 A-A'선 단면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예의 분리장치의 사시도이다.

운동기구 기체(10)의 바닥면(12)에는 다수의 중량추 블록(5)들이 적층되어 있고, 최상위 중량추 블록의 상면에는 상판(3)이 적층되고, 이들 중량추 블록(5)들과 상판(3)의 하면에는 완충재가 부착되어 있어 중량추 블록(5)들이 상하 이동될 때 접촉시에 소음을 방지한다. 또한, 중량추 블록(5)들과 상판(3)의 중심에는 핀 삽입대(17)가 통과할 수 있는 중앙 관통공(4)이 형성되고, 중앙 관통공(4)을 중심으로 양측에는 가이드 봉(7), (9)이 통과할 수 있는 가이드 관통공이 형성된다.

또한, 중량추 블록(5)들의 전면 중심에는 중앙 관통공(4)에 연통되는 분리핀 삽입공(19)이 형성되어 있어 분리장치(50)의 분리핀(53)이 삽입될 수 있도록 한다.

가이드 봉(7), (9)은 상, 하로 설치되어 중량추 블록들(5)이 상하 이동될 때 유동되지 않도록 하기 위한 것이며, 핀 삽입대(17)에는 상, 하로 일정 간격으로 형성되어 중량추 블록들(5)의 분리핀 삽입공(19)에 삽입된 분리핀(53)의 단부가 삽입될 수 있도록 관통공(15)이 형성되어 있다.

또한, 기체(10)의 일측에는 가동부(2)와 의자등이 설치되어 운동자가 의자에 앉아 가동부(2)를 가동시킬 수 있도록 되어 있으며, 가동부(2)에는 와이어(1)가 연결되어 있고, 와이어(1)의 단부는 버클(29)에 의하여 핀 삽입대(17)에 연결된다.

또한, 중량추 블록(5)들의 배면에는 배면판(14)이 설치되며, 기체(10)의 중간부분에는 운동량 산출장치(90)가 설치된다.

또한, 도 4에 도시된 바와 같은 분리장치(50)에 의하여 중량추 블록(5)은 분리되어 상하 이동하고, 분리된 중량추 블록(5)들의 수는 분리장치(50)에 전자기파를 발산하고, 분리장치(50)에 의하여 발산된 전자기파가 반사될 때 반사되는 전자기파를 수신하는 송수신 모듈(70)을 이용하여 산출된다.

분리장치(50)는 평면으로 반사판 역활을 하는 저면(55)을 갖는 반사몸체(57)와,반사 몸체(57)로부터 돌출되는 분리핀(53)과, 분리핀(53)의 상부에 분리핀(53)보다 길이가 짧게 돌출되는 균형핀(51)으로 이루어진다.

운동자는 원하는 특정의 중량추 블록(5)의 분리핀 삽입공(19)에 분리핀(53)을 삽입시켜 단부가 핀 삽입대(17)의 관통공(15)에 삽입되도록 하고, 운동자가 와이어(1)를 당기게 되면 분리핀(53)이 삽입된 중량추 블록(5)과 그 위에 적층된 중량추 블록(5)들은 상방으로 이동하는 이동블록들이 되며, 특정의 중량추 블록(5)의 하부의 블록들은 이동되지 않는 고정블록들로 되고, 운동자는 적정한 무게의 이동블록들을 선택하여 상하 이동하면서 운동을 하게 된다.

이때, 분리장치(50)의 반사 몸체(57)로 부터 돌출되는 분리핀(53)의 상부에서 평행하게 돌출되는 균형핀(51)은 분리핀(53)이 삽입된 중량추 블록(5) 위의 중량추 블록의 분리핀 삽입공에 설치되게 된다. 이와 같이, 분리장치(50)는 두 개의 중량추 블록(50)들에 각각 분리핀(53)과 균형핀(51)이 삽입되기 때문에 상하 이동중에 회전되지 않게 되어 저면이 송수신 모듈(70)로부터 발신되는 전자기파를 반대방향으로 반사시킨다.

도 3에서 균형핀(51)은 분리핀(53)이 삽입된 중량추 블록(5)의 바로 위 블록 에 삽입되는 것을 도시하고 있으나, 이에 국한되지 않고 적정한 위치의 블록에 삽입되게 되어도 반사몸체(57)의 회전을 방지하도록 할 목적으로 설치되는 것이기 때문에 이러한 목적을 달성하도록 설치되면 어떠한 위치 및 형상으로도 가능하다.

송수신 모듈(70)은 전자기파를 발신하는 송신부(71), 반사되는 전자기파를 수신하는 수신부(73)와, 운동량 산출장치(90)로 부터 구동신호를 수신하여 송신부(71)에 전송하며, 수신부(73)로 부터 수신신호를 운동량 산출장치(90)에 전송하는 무선 인터페이스부(77)로 이루어진다.

이때, 송신부(71)에서 발산되는 전자기파는 초음파 또는 레이져가 바람직하나 이에 국한되지 않고, 제조 및 설치조건에 따라서 다양하게 선택될 수 있으며, 무선 인터페이스부(77)는 데이터 송수신 장치의 하나의 예이며, 유선으로도 데이터 송수신이 가능함은 당업자에게 당연한 것이다.

도 5는 본 발명의 실시예의 회로도이다.

운동량 산출장치(90)는 송수신 모듈(70)의 무선인터페이스(77)와 데이터를 송수신하는 무선 인터페이스부(91)와, 송신부(71)에 구동신호를 발생시키는 구동신호 공급부(92)와, 무선 인터페이스부(91)를 통하여 수신되는 수신부(73)의 수신신호의 입력시간과 구동신호 공급부(93)로 발생된 구동신호의 발생시간에 의하여 송신부(71)로부터 전자기파가 반사몸체(57)로 발산되고, 반사몸체(57)에서 반사된 전자기파가 수신부에 수신되는 시간(time flight)을 산출하는 타임플라이트 산출부(95)와, 타임플라이트 산출부(95)에서 산출되는 시간에 이동되는 중량추 블록의 갯수를 산출하는 중량 감지부(97)와, 상하 이동횟수를 산출하는 횟수 카운터(99) 와, 이동길이를 산출하는 이동길이 산출부(105)와, 이동길이 산출부(105)와, 횟수 카운터(99)와 중량 감지부(97)의 데이터를 입력받아 운동량을 산출하는 운동량 산출부(101)와, 타임플라이트 산출부중량, 횟수, 운동량을 표시하는 표시부(103)로 이루어진다.

도 6은 본 발명의 실시예의 중량감지부 및 횟수 카운터의 동작을 설명하는 그래프이다.

도 6에 도시된 그래프는 A 운동자와 B 운동자가 운동할 때 타임플라이트 산출부(95)가 입력되는 데이터들로부터 시간경과에 따라서 타임플라이트를 산출한 것을 예시적으로 도시한 것으로, 타임플라이트 시간은 송수신 모듈(70)로부터 분리장치(50)가 이격된 거리와 비례하기 때문에 1 단위의 타임플라이트는 중량추 블록의 두께에 해당하는 것으로 설정한다.

A 운동자가 운동하는 경우에 타임플라이트는 Q점과 P점 사이에서 변화되기 때문에 분리장치(50)도 Q점과 P점 사이에서 이동되는 것을 알 수 있고, 분리핀(53)이 기체(10)로부터 2번째 중량추 블록에 삽입되어 있는 것을 알 수 있다. 또한, 또한 A 운동자는 13초 동안에 2회 왕복운동을 한 것을 알 수 있으며, 분리장치(50)를 3단위의 타임플라이트 만큼, 즉 3개의 중량추 블록의 높이만큼 상승 하강시키고 있음을 알 수 있다.

B 운동자의 운동에 있어서는 타임플라이트가 Q'점과 P'점 사이에서 변화되기 때문에 분리장치(50)도 Q'점과 P'점 사이에서 이동되는 것을 알 수 있고, 분리핀(53)이 기체(10)로부터 5번째 중량추 블록에 삽입되어 있는 것을 알 수 있다. 또 한 B 운동자는 13초 동안에 2회 상승 하강 운동을 하고 있으며, 분리장치(50)를 4단위의 타임플라이트 만큼, 즉 4개의 중량추 블록의 높이 만큼 상승 하강 시키고 있음을 알 수 있다.

이와 같이 타임플라이트와 경과시간이 타임플라이트 산출부(95)에서 산출되게 되면 산출된 데이터에 따라 중량 감지부(97)에서는 분리장치(50)의 분리핀(53)이 삽입된 위치에 따라서 중량추 블록의 수를 산출할 수 있으며, 이동길이 산출부(105)는 중량추 블록들이 이동된 길이를 산출할 수 있으며, 횟수 카운터(99)는 일정 시간동안 상하 왕복한 횟수를 산출할 수 있으며, 운동량 산출부(101)는 이동길이와 횟수와 중량에 의하여 운동자가 운동한 운동량을 정확히 산출할 수 있고, 이들의 운동결과는 표시부(103)에 표시된다.

도 1은 본 발명의 중량추 블록 분리장치가 설치된 운동기구의 전체적인 사시도이다.

도 2는 본 발명의 중량추 블록 분리장치의 운동기구가 설치된 요부 사시도이다.

도 3은 도 2의 A-A'선 단면도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 설치되는 분리장치의 사시도이다.

도 5는 본 발명의 실시예의 회로도이다.

도 6은 본 발명의 실시예의 중량감지부 및 횟수 카운터의 동작을 설명하는 그래프이다.

Claims (4)

1. 적층된 중량추 블록들을 이동블록들과 고정블록들로 분리시키고, 이동블록들을 상하 이동시키며 운동하는 운동기구의 기체에 설치된 송수신 모듈로부터 발신되는 전자기파를 반사시키며, 상기 적층된 중량추 블록들 중 특정 블록에 삽입되어 상기 이동블록들과 상기 고정블록들로 분리시키는 중량추 블록 분리장치에 있어서:

   상기 송수신 모듈로부터 발신되는 전자기파를 반사되도록 저면에 반사면이 형성되는 반사몸체;

   상기 반사몸체로부터 돌출형성되며 상기 특정 블록에 삽입되어 상기 특정 블록과 상기 특정 블록의 상부에 적층되는 블록들이 상하 이동되도록 하는 분리핀;

   상기 분리핀과 평행하게 상기 반사몸체로부터 형성되되 상기 분리핀 보다 길이가 짧으며, 상기 특정블록의 상부에 적층되는 블록에 삽입되어 상기 이동블록들이 상하 이동될 때 상기 반사몸체가 회전되지 않도록 하는 균형핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 중량추 블록 분리장치.
2. 적층된 중량추 블록들을 이동 블록들과 고정되는 블록들로 분리시키고, 이동블록들을 상하로 반복이동시키는 운동기구를 이용하여 운동할 때 운동량을 산출하는 운동량 산출장치에 있어서:

   운동기구의 기체에 설치되되 전자기파를 발신하고, 반사된 전자기파를 수신하는 송수신 모듈;

   상기 송수신 모듈에서 발신된 전자기파를 반사시키는 반사몸체와 상기 반사몸체로 부터 돌출되어 상기 적층된 중량추 블록들 중 특정 블록에 삽입되어 상기 특정 블록과 상기 특정 블록의 상부에 적층되는 블록들이 상하 이동되도록 하는 분리핀이 설치되는 분리장치;

   상기 송수신 모듈에서 전자기파가 발신되는 발신시점과 반사된 전자기파의 수신시점의 차이인 타임 플라이트(time flight)을 산출하는 타임 플라이트 산출수단;

   상기 타임 플라이트의 변화에 의하여 이동블록의 중량을 산출하는 중량 산출수단;

   상기 타임 플라이트에 변화에 의하여 이동블록의 상하 이동횟수를 산출하는 이동 횟수 산출수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 운동량 산출장치.
3. 청구항 2에서, 상기 분리장치는 상기 반사몸체로부터 돌출되어 상기 분리핀과 평행하게 설치되되 길이가 상기 분리핀 보다 작으며 상기 특정 블록의 상부에 적층된 블록들 중 하나에 삽입되는 균형핀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 운동량 산출장치.
4. 청구항 3에서, 상기 이동 블록이 상하 운동을 할 때 발생되는 타임 플라이트의 변화로부터 상기 이동 블록의 이동길이를 산출하는 이동길이 산출수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 운동량 산출장치.

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