KR20110100031A - 심박수 변화량을 이용하는 운동량 관리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사용자들의 운동 관리에 관한 것으로, 사용자들이 얼마나 운동을 했는지에 대한 정보를 보여주고, 그 운동량에 따라 반응하는 별도의 장치를 통해 운동 욕구를 불러일으키는 것을 주목적으로 한다. 본 발명은 사용자들의 심박수 변화량으로부터 운동량을 계산한 후, 하루 간에 얼마나 운동을 했는지를 보여주는 휴대용 운동량 관리 장치와, 그것들에서 정보를 입력받아 중앙 컨트롤 칩(31)에서의 제어를 통해 움직임이나 색을 변화시키면서 적절한 피드백을 보여주는 식물 형태의 로봇(40)로 이루어져 있다. 휴대용 장치(20)는 사용자들의 개인정보 및 신체정보를 입력받아 적당한 운동량 목표치를 계산한 후 그 목표치에 대한 현재의 운동량을 디스플레이를 통해 보여주며, 그 운동량 데이터에 따라 반응하는 로봇(40)은 여러 개의 데이터 소스에서 정보를 입력받을 수 있으므로 복수의 사용자들이 동시에 피드백을 받을 수 있다는 특징이 있다.

Description

심박수 변화량을 이용하는 운동량 관리장치{Apparatus for managing quantity of exercise by using change of heart rate}

본 발명은 심박수 변화량을 이용하는 운동량 관리장치에 관한 것으로서, 특히 사용자의 운동량을 심박수 변화량을 통하여 계산하여 실시간으로 확인할 수 있도록 할 뿐만 아니라 이러한 운동량에 반응하여 움직임이나 색을 변화시키면서 적절한 피드백을 보여줌으로써 사용자의 운동욕구를 향상시키는 운동량 관리장치에 관한 것이다.

삶이 풍요로워 짐에 따라 개인의 건강을 챙기려하는 사람들이 많아지고 있다. 따라서 기업들이 앞다투어 건강관리 제품들을 잇달아 출시하고 있는 실정이다.

이미 특허 등록이 완료된 칼로리 측정 방법 및 장치(Method and apparatus for calculating calory, 특허등록번호 10-0612864-0000, 2006.08.08)는 피측정자의 운동 전과 운동 후 단위 시간당 칼로리 소비량의 차이를 심박수 측정 및 피측정자의 개인정보, 신체정보 등을 이용하여 계산하고, 이를 디스플레이하는 것을 그 내용으로 한다. 현재 출시되고 있는 다양한 건강관리 제품들의 큰 맥은 위 기존 발명의 메커니즘과 크게 다르지 않다. 개인의 건강 정보를 다양한 방법으로 측정하여 이를 디스플레이에 명시함으로써 사용자들의 자율적인 건강관리를 돕는다. 그러나 이러한 관리 메커니즘은 사용자들의 의지력과 자율적 욕구가 충분하다는 것이 전제되었을 때 가능하므로 지속적인 실행에는 어려움이 있다. 적절한 피드백과 동기 부여가 되지 않는 경우 작심삼일 식으로 금방 운동 욕구가 식어버린다. 실시간으로 운동량을 확인하는 것만큼 더욱 중요한 문제는 적절한 운동 동기 부여를 하는 것이다. 현재까지의 제품들은 사용자들 자신의 의지가 없다면 지속적으로 꾸준히 운동량을 관리하는 것이 어렵다.

또 다른 문제점으로는, 대부분의 운동 관리 기구들이 전문적으로 운동을 하는 사람들을 위해 만들어졌다는 것이다. 예를 들어, 육상 선수들의 경우 손목시계 형태의 관리 도구를 손목에 차고 오래 달리기를 했을 때 손목시계에 부착된 생체 신호 센서가 선수들의 다양한 생체 신호를 감지하여 적절한 달리기 페이스 조절이나 칼로리 소비량 측정 등이 가능하다. 이 밖에도 다양한 운동 관리 기능들을 제공하는 제품들을 쉽게 찾아볼 수 있는데, 실제로 이 제품을 사용하는 일반인들은 그렇게까지 과학적인 관리가 필요하지 않은 사람들이 대부분이다. 따라서 필요하지 않은 기능들은 배제하고, 실제로 가장 필요한 기능만을 선별한 제품이 필요하며, 그 제품들은 누구나 쉽게 사용할 수 있도록 직관적이고 간단해야 한다.

따라서 본 발명이 해결하려는 과제는, 심박수 변화량을 통하여 운동량을 계산하고 이를 움직임이나 색깔 변화 등의 재미있는 피드백으로 보여줌으로써 일반 사용자의 운동욕구를 고취시킬 뿐만 아니라 직관적이고 간단한 운동량 관리장치를 제공하는 데 있다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 운동량 관리장치는, 휴대용 운동량 측정장치 및 식물형태의 로봇을 포함하며,

상기 휴대용 운동량 측정장치는,

키, 몸무게, 나이, 성별과 같은 사용자의 개인정보 및 신체정보를 입력하기 위한 입력부; 신체접촉을 통하여 평상시 심박수와 운동에 의한 심박수 변화량을 측정하는 심박수 측정센서; 상기 심박수 측정센서를 통하여 측정되는 평상시 심박수 및 상기 개인정보 및 신체정보를 토대로 하여 하루 목표 소비 칼로리양을 산출하고, 상기 심박수 측정센서를 통하여 측정되는 운동에 의한 심박수 변화량 및 상기 개인정보 및 신체정보를 토대로 하여 운동에 의해 소비된 칼로리양을 산출하는 제어부; 상기 제어부에서 산출되는 하루 목표 소비 칼로리양과 운동에 의해 소비된 칼로리양을 시각적으로 표시하는 디스플레이; 및 상기 로봇에 연결하기 위한 연결단자; 를 구비하며,

상기 로봇은,

상기 휴대용 운동량 측정장치의 연결단자를 통하여 상기 휴대용 운동량 측정장치와 연결되는 로봇연결단자; 상기 로봇연결단자에 연결되는 휴대용 운동량 측정장치에 있는 하루 목표 소비 칼로리양과 운동에 의해 소비된 칼로리양을 전송받아 피드백신호를 출력하는 중앙제어부; 상기 중앙제어부에서 출력되는 피드백 신호를 입력받아 움직이는 나뭇잎; 및 상기 중앙제어부에서 출력되는 피드백 신호를 입력받아 발광하는 발광부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 휴대용 운동량 측정장치의 디스플레이는, 상기 개인정보 및 신체정보, 평상시 심박수, 및 운동에 의한 심박수 변화량을 표시하며, 상기 운동에 의해 소비된 칼로리양이 상기 하루 목표 소비 칼로리양에 도달하는 정도에 따라 색깔을 다르게 게이지 형태로 표시함으로써 사용자가 직관적으로 운동량을 알 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 피드백 신호는 상기 운동에 의해 소비된 칼로리양이 상기 하루 목표 소비 칼로리양에 도달하는 정도에 따라 불충분, 보통, 충분의 3등급으로 구분되어 출력될 수 있고, 이 때 상기 나뭇잎과 상기 발광부는 상기 3등급의 피드백 신호에 따라 움직임과 발광을 달리한다.

상기 나뭇잎은 투명재질로 이루어지고, 상기 발광부는 상기 나뭇잎 내부에 LED로서 탑재되는 것이 바람직하다.

상기 나뭇잎은, 상기 나뭇잎 줄기에 설치되는 영구자석이 상기 나뭇잎 줄기에서 이격되어 설치되는 전자석의 자력에 의해 이동함으로써 따라 움직일 수 있고, 이 때 상기 전자석에 입력되는 펄스형태의 전기신호는 상기 로봇의 중앙제어부에 의해 제어된다.

본 발명에 의하면, 간단한 조작 방법과 기능의 제공으로 사용자들이 쉽게 운동량을 관리할 수 있게 되고, 비교적 정확한 칼로리 소비량을 측정하고 확인할 수 있는 휴대용 운동량 측정장치와, 운동량에 따라 다양한 피드백 반응(색, 움직임 변화)을 보이는 로봇이 사용됨으로써 사용자가 더욱 재미있고 지속적으로 운동하게 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 운동량 관리장치를 설명하기 위한 도면;
도 2는 휴대용 운동량 측정장치(20)의 블록도;
도 3은 로봇(40)의 나뭇잎(1, 2, 3)의 작동원리를 설명하기 위한 도면;
도 4는 로봇(40)의 블록도이다.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 아래의 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시된 것일 뿐이며 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상 내에서 많은 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 권리범위가 이러한 실시예에 한정되는 것으로 해석돼서는 안 된다.

도 1은 본 발명에 따른 운동량 관리장치를 설명하기 위한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명은 크게 휴대용 운동량 측정장치(20)와 식물형태의 로봇(40)으로 구분된다.

도 2는 휴대용 운동량 측정장치(20)의 블록도로서, 도 1과 결부하여 설명하면, 휴대용 운동량 측정장치(20)의 전원(13)을 키면 휴대용 운동량 측정장치(20)가 동작되는데, 키, 몸무게, 나이, 성별과 같은 사용자의 개인정보 및 신체정보 세팅은 회전식 컨트롤러(입력부, 9)를 통해 입력되며, 그 과정 및 결과는 디스플레이(출력부, 10)를 통해서 출력된다. 휴대용 운동량 측정장치(20)의 한쪽단에는 심박수 측정센서(8)가 설치되며, 사용자가 여기에 신체접촉을 하면 심박수(혹은 맥박)가 측정되며, 그 측정결과는 디스플레이(10)에 게이지 형태로 표시된다.

제어부(21)는 이러한 심박수를 통하여 운동량을 계산하는데, 이 때의 계산 방법은 2006년 8월 8일에 특허 등록된 '칼로리 측정 방법 및 장치(등록번호 10-0612864)'에 의거하여 이루어진다. 구체적으로, 사용자는 운동하기 전에 미리 심박수 측정센서(8)에 신체의 일부를 접촉시켜 운동전의 평상시 심박수를 측정하고, 제어부(21)는 이러한 평상시 심박수와 상기 개인정보 및 신체정보(키, 몸무게, 나이, 성별)를 토대로 하여 하루 목표 운동량을 자동으로 산출한다.

운동하는 과정에서 사용자가 휴대용 심박수 측정센서(8)에 신체의 일부를 접촉시키면 제어부(21)는 운동에 의해 변화된 심박수와 평상시 심박수의 차이와 함께 상기 개인정보 및 신체정보(키, 몸무게, 나이, 성별)를 고려해 소비된 칼로리양을 산출한다.

제어부(21)는 상기 소비된 칼로리양과 상기 하루 목표 운동량(하루 목표 소비 칼로리량)을 비교하여 상기 하루 목표 운동량에 대하여 얼마나 운동을 했는지를 디스플레이(10)를 통해 게이지 형태로 출력하여 사용자가 직관적으로 오늘의 운동량 정보를 알 수 있도록 한다.

예컨대 하루 목표 운동량의 30%이하일 때에는 '불충분'을 나타내는 신호로서 디스플레이(10)에 빨간색 게이지 형태를 출력하고, 하루 목표 운동량의 30~60%에 도달하였을 때에는 '보통'으로서 노란색 게이지 형태를 출력하며, 하루 목표 운동량의 60% 이상에 도달하였을 때에는 '충분'으로서 녹색 게이지 형태를 출력한다.

휴대용 운동량 측정장치(20)의 다른 한쪽단에는 연결단자(7)가 설치되며 휴대용 운동량 측정장치(70)의 연결단자(7)를 로봇(40)의 연결단자(11)에 꼽으면 휴대용 운동량 측정장치(70)에 있는 운동량 정보가 로봇(40)의 중앙제어부(31)에 전송된다.

복수의 사용자가 로봇(40)을 함께 사용할 수 있도록 로봇(40)에는 휴대용 운동량 측정기(70)가 복수개 연결될 수 있다. 도면에는 3개의 휴대용 운동량 측정기(70)가 연결될 수 있는 경우가 도시되었다.

도 3은 로봇(40)의 잎(1, 2, 3)의 작동원리를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 로봇(40)의 블록도이다. 중앙제어부(31)는 휴대용 운동량 측정장치(70)에서 전송되어 오는 운동량 정보를 토대로 잎(1, 2, 3)의 아래위 움직임과 색, 눈(4, 5)의 색, 전원 버튼 주변 부분(6)의 색을 변화시킨다. 이는 전자석(32), 발광부(36), 및 회전모터(35)에 입력되는 전기신호를 통제함으로써 이루어진다.

구체적으로 전자석(32)에 펄스 형태의 전기신호를 흘려보내면 전자석(32)에 자력이 생겼다 없어졌다 하며 이렇게 생긴 자력에 의하여 잎(1)의 줄기에 있는 영구자석(33)이 움직이고, 결국에는 잎(1)이 위아래로 움직인다. 예컨대 운동량 정보가 '불충분'일 때에는 전자석(32)의 자력이 약하도록 하여 잎(1)이 위아래 약하게 흔들리고,'충분'일 때에는 전자석(32)이 자력이 강하도록 하여 잎(1)이 위아래로 크게 흔들리도록 한다.

발광부(36)는 투명한 재질의 플라스틱으로 이루어진 잎(1)의 내부, 전원버튼(12)의 주위(6), 및 로봇 눈(4, 5)에 LED로서 탑재된다. 중앙제어부(31)는 휴대용 운동량 측정장치(70)에서 전송되어 오는 운동량 정보가 '불충분'일 때에는 발광부(36)는 빨간색을 점등시키고, '충분'일 때에는 녹색을 점등시킨다.

또한 중앙제어부(31)는 휴대용 운동량 측정장치(70)에서 전송되어 오는 운동량 정보(불충분, 보통, 충분)에 따라 회전모터(35)의 회전속도를 제어하여 잎(1)이 회전방향이나 회전량을 달리하여 사용자가 직관적으로 알 수 있도록 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 간단한 조작 방법과 기능의 제공으로 사용자들이 쉽게 운동량을 관리할 수 있게 되고, 비교적 정확한 칼로리 소비량을 측정하고 확인할 수 있는 휴대용 운동량 측정장치와, 운동량에 따라 다양한 피드백 반응(색, 움직임 변화)을 보이는 로봇이 사용됨으로써 사용자가 더욱 재미있고 지속적으로 운동하게 하는 효과가 있다.

1, 2, 3: 나뭇잎
4, 5: 로봇 눈
7, 11: 연결단자
8: 심박수 측정센서
9: 회전식 컨트롤러(입력부)
10: 디스플레이(출력부)
13: 전원
20: 휴대용 운동량 측정장치
21: 제어부
31: 중앙제어부
32: 전자석
34: LED
35: 회전모터
36: 발광부
40: 식물형태의 로봇

Claims (5)

1. 휴대용 운동량 측정장치 및 식물형태의 로봇을 포함하며,
   상기 휴대용 운동량 측정장치는,
   키, 몸무게, 나이, 성별과 같은 사용자의 개인정보 및 신체정보를 입력하기 위한 입력부;
   신체접촉을 통하여 평상시 심박수와 운동에 의한 심박수 변화량을 측정하는 심박수 측정센서;
   상기 심박수 측정센서를 통하여 측정되는 평상시 심박수 및 상기 개인정보 및 신체정보를 토대로 하여 하루 목표 소비 칼로리양을 산출하고, 상기 심박수 측정센서를 통하여 측정되는 운동에 의한 심박수 변화량 및 상기 개인정보 및 신체정보를 토대로 하여 운동에 의해 소비된 칼로리양을 산출하는 제어부;
   상기 제어부에서 산출되는 하루 목표 소비 칼로리양과 운동에 의해 소비된 칼로리양을 시각적으로 표시하는 디스플레이; 및
   상기 로봇에 연결하기 위한 연결단자; 를 구비하며,
   상기 로봇은,
   상기 휴대용 운동량 측정장치의 연결단자를 통하여 상기 휴대용 운동량 측정장치와 연결되는 로봇연결단자;
   상기 로봇연결단자에 연결되는 휴대용 운동량 측정장치에 있는 하루 목표 소비 칼로리양과 운동에 의해 소비된 칼로리양을 전송받아 피드백신호를 출력하는 중앙제어부;
   상기 중앙제어부에서 출력되는 피드백 신호를 입력받아 움직이는 나뭇잎; 및
   상기 중앙제어부에서 출력되는 피드백 신호를 입력받아 발광하는 발광부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 운동량 관리장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 휴대용 운동량 측정장치의 디스플레이는, 상기 개인정보 및 신체정보, 평상시 심박수, 및 운동에 의한 심박수 변화량을 표시하며, 상기 운동에 의해 소비된 칼로리양이 상기 하루 목표 소비 칼로리양에 도달하는 정도에 따라 색깔을 다르게 게이지 형태로 표시함으로써 사용자가 직관적으로 운동량을 알 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 운동량 관리장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 피드백 신호는 상기 운동에 의해 소비된 칼로리양이 상기 하루 목표 소비 칼로리양에 도달하는 정도에 따라 불충분, 보통, 충분의 3등급으로 구분되어 출력되고, 상기 나뭇잎과 상기 발광부는 상기 3등급의 피드백 신호에 따라 움직임과 발광을 달리하는 것을 특징으로 하는 운동량 관리장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 나뭇잎은 투명재질로 이루어지고, 상기 발광부는 상기 나뭇잎 내부에 LED로서 탑재되는 것을 특징으로 하는 운동량 관리장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 나뭇잎은, 상기 나뭇잎 줄기에 설치되는 영구자석이 상기 나뭇잎 줄기에서 이격되어 설치되는 전자석의 자력에 의해 이동함으로써 따라 움직이고, 상기 전자석에 입력되는 펄스형태의 전기신호는 상기 로봇의 중앙제어부에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 운동량 관리장치.
   

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