KR20110120042A - An automatic speed control running machine using load cell modules and an automatic emegency stopping apparatus using load cell modules - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 로드셀을 이용한 자동 속도조절 러닝머신에 관한 것으로, 더 상세하게는, 사용자의 운동속도에 맞추어 자동으로 벨트의 회전속도를 조절하여, 사용자에게 보다 실외 환경과 유사한 운동조건을 제공하는 새로운 로드셀을 이용한 자동 속도조절 러닝머신에 관한 것이다. The present invention relates to an automatic speed control treadmill using a load cell, and more particularly, a new load cell that provides a user with a similar exercise condition to an outdoor environment by automatically adjusting a belt rotation speed according to a user's movement speed. It relates to an automatic speed control treadmill using.
또한, 본 발명은, 자동 속도조절 분야에 있어서, 개개인의 운동성향을 반영할 뿐만 아니라, 다양한 운동 접목 게임 등에 사용이 가능하도록 빠른 응답속도를 가지는 동시에 보다 편리하게 측정이 가능한 측정방법을 제공하는 로드셀을 이용한 자동 속도조절 러닝머신에 관한 것이다. In addition, the present invention, in the field of automatic speed adjustment, not only reflects the individual's movement tendency, but also has a fast response speed so that it can be used in various sports graft games, etc., while providing a measuring method that can be measured more conveniently It relates to an automatic speed control treadmill using.
또한, 본 발명은, 기존의 손목 등에 장착하여 사용하던 긴급정지용 스위치를 대체하여, 별도의 조작이 필요없이 무선으로 동작하는 자동 긴급정지장치에 관한 것이다. In addition, the present invention relates to an automatic emergency stop device that operates wirelessly without the need for a separate operation by replacing the emergency stop switch used in existing wrists and the like.
최근, 건강에 대한 수요 및 관심이 증가하면서 러닝머신을 사용하는 사람들이 늘어나고 있고, 여기서, 야외에서 달리는 것이 실내에서 달리는 것보다 지루함은 덜하지만, 러닝머신을 이용하면, 날씨 및 외부 기온과 상관없이 언제든지 자신이 원하는 시간에, 또한, TV를 보거나 음악을 들으며 운동이 가능하다는 장점이 있으므로, 최근에는 개인적으로 러닝머신을 구매하여 가정에서 사용하는 경우도 많이 있다. In recent years, there has been an increase in the number of people using treadmills with increasing demand and interest in health, where running outdoors is less boring than running indoors, but with treadmills, regardless of the weather and outside temperature, At any time at any time, and also, because you can exercise while watching TV or listening to music, there are a lot of recent personally buy a treadmill to use at home.
일반적으로, 이러한 러닝머신은, 일정한 속도로 돌아가는 벨트에 사용자가 속도를 맞추어 뛰는 구조로 되어 있으며, 최근에는, 프로그래밍 기능을 탑재하여 사용자가 지정한 시간이나 간격으로 속도가 자동으로 조절되도록 할 수 있는 러닝머신도 시판되고 있으나, 이 역시 러닝머신에 사람이 맞추는 수동적인 구조이기는 마찬가지라고 할 수 있다. In general, such a treadmill has a structure in which a user runs at a speed that matches a belt running at a constant speed. Recently, a treadmill is equipped with a programming function so that the speed can be automatically adjusted at a user-specified time or interval. Machines are also available on the market, but it's also a passive structure for human treadmills.
최근에는, 러닝머신 자체에 TV가 달려있거나, 또한, 게임과 운동을 접목시킨 새로운 시스템이 큰 인기를 끌고 있는 것으로부터 알 수 있는 바와 같이, 운동을 보다 재미있게 하기 위한 다양한 방법을 개발하기 위해서는 러닝머신에 있어서도 보다 능동적으로 움직이는 기능을 가지는 시스템이 요구되고 있다. In recent years, as the treadmill itself has a TV, or a new system that combines games and exercise is gaining in popularity, it is necessary to develop a variety of ways to make exercise more fun. In addition, there is a demand for a system having a function of more actively moving.
즉, 사용자가 빨리 달리면 빠르게 벨트가 회전하고, 사용자가 천천히 달리면 천천히 벨트가 회전하는 것과 같이, 사용자와 일체화되어 동작하는 기능이 점점 중요해 지고 있으며, 이러한 자동 속도조절형 러닝머신의 예로서는, 종래에는, 적외선 LED 및 수광 센서를 이용하여 사용자가 달리는 속도정보를 분석하는 방법을 이용한 러닝머신이 있었다. In other words, as the belt rotates quickly when the user runs fast, and the belt rotates slowly when the user runs slowly, the function of being integrated with the user becomes increasingly important. As an example of such an automatic speed control treadmill, conventionally, There was a treadmill using a method of analyzing a user's running speed information using an infrared LED and a light receiving sensor.
상기한 바와 같은 종래의 자동 속도조절 러닝머신의 예로서, 등록특허 제10-0778819호에 기재된 바와 같은 "트레드밀의 자동속도조절장치 및 그 조절 방법"이 있다. As an example of the conventional automatic speed control treadmill as described above, there is a "automatic speed control device of the treadmill and its control method" as described in Patent No. 10-0778819.
즉, 상기한 특허문헌에 기재된 러닝머신은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 트랙벨트 상에서 운동중인 사용자의 하중을 측정하도록 트랙벨트의 전방과 후방에 각각 다수의 전방 하중센서와 후방 하중센서를 설치하고, 이 다수의 전방 하중센서와 후방 하중센서에서 각각 측정된 값으로부터 트랙벨트 상의 사용자의 운동위치를 산출하여, 사용자가 트랙벨트의 전방에 위치하면 가속하고 사용자가 트랙벨트의 후방에 위치하면 감속하도록 구동부를 제어함으로써, 사용자가 트랙벨트 상에서 걷기 또는 런닝 운동을 하는 중에 별도로 트랙벨트의 이동속도를 조작하지 않더라도, 사용자의 걷기 또는 런닝 운동속도에 따라 트랙벨트의 이동속도를 자동적으로 조절할 수 있도록 구성된 것이다. That is, in the treadmill described in the above patent document, as shown in Fig. 1, a plurality of front load sensors and rear load sensors are respectively installed at the front and rear of the track belt to measure the load of the user exercising on the track belt. The position of the user on the track belt is calculated from the values measured by the plurality of front load sensors and the rear load sensors, respectively, to accelerate when the user is located in front of the track belt and to decelerate when the user is behind the track belt. By controlling the driving unit, the user can automatically adjust the moving speed of the track belt according to the walking or running speed of the user, even if the user does not separately control the moving speed of the track belt while walking or running on the track belt. .
그러나 상기한 바와 같은 종래의 방법은, 단순히 압력의 크기값의 차이만을 이용하여 속도를 조절하는 것으로, 즉, 러닝머신의 바깥쪽에 철판을 설치하고 철판 위에 압력이 가해졌을 때 로드셀의 압력의 크기정보를 이용하여 속도를 제어하는 것이므로, 따라서 현실적으로 정확한 측정이 어려운 문제가 있었다. However, the conventional method as described above is to simply adjust the speed by using only the difference in the magnitude of the pressure value, that is, the size information of the load cell pressure when the iron plate is installed on the outside of the treadmill and the pressure is applied on the iron plate Since it is to control the speed by using, therefore, there was a problem that the realistic accurate measurement is difficult.
더 상세하게는, 실제로는 사용자마다 운동하는 자세나 뛰는 버릇 등이 모두 다르고, 또한, 같은 속도로 운동하고 있더라도 러닝머신 상에서의 위치는 모두 다를 수 있으나, 상기한 등록특허 제10-0778819호에 기재된 바와 같은 러닝머신은, 러닝머신의 벨트 아래에 전방과 후방의 위치에 복수의 하중 센서를 설치하고, 그 압력의 크기정보를 이용하여 전방의 하중 센서에 압력이 가해지면 속도를 올리고 후방의 하중센서에 압력이 가해지면 속도를 감소하도록 하여 속도를 제어하는 것으로서, 단순히 사용자의 체중이 치우치는 위치를 감지하여 그 값으로 사용자의 위치를 판단하는 것이나, 벨트 전체에 걸쳐 고른 측정이 불가능하기 때문에 사용자 개개인에 대하여 오차가 발생할 수밖에 없고, 따라서 다수의 사용자에 대한 경우들을 모두 정확하게 판별하는 것은 어렵다. More specifically, in practice, every user's exercise posture, running habits, etc. are all different, and even if the position on the treadmill may be different even if exercising at the same speed, it is described in the above Patent No. 10-0778819 In the treadmill, a plurality of load sensors are installed at the front and rear positions under the belt of the treadmill, and when the pressure is applied to the front load sensor using the size information of the pressure, the speed is increased and the rear load sensor is used. It is to control the speed by reducing the speed when pressure is applied to it.It simply detects the position where the user's weight is biased and judges the user's position by the value, or it is impossible to evenly measure the whole belt. Error inevitably arises, so it is necessary to accurately determine all the cases for multiple users. It is difficult.
따라서 상기한 바와 같은 문제를 해결하기 위해서는, 보다 빠르게 속도측정이 가능한 측정방법을 제공하는 것이 필요하나, 아직까지 그러한 요구를 만족하는 방법이나 장치는 제공되지 못하고 있다. Therefore, in order to solve the above problems, it is necessary to provide a measuring method that can measure the speed faster, but there is no method or apparatus that satisfies such a requirement.
아울러, 상기한 바와 같은 요구에 더하여, 다수의 사용자가 번갈아 사용하는 경우에도 사용자에 맞추어 항상 정확한 속도조절 및 개인 맞춤형 서비스를 제공할 수 있는 러닝머신을 제공하는 것이 더욱 바람직하나, 아직까지 그러한 요구를 모두 만족시키는 방법이나 장치도 제공되지 못하고 있는 실정이다. In addition, in addition to the needs as described above, it is more desirable to provide a treadmill that can always provide accurate speed adjustment and personalized service for users even when multiple users alternately use them. There is no method or device that satisfies all of them.
본 발명은, 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 따라서 본 발명은, 보다 빠르고 정확하게 속도측정이 가능하여 사용자가 달리는 속도에 반응하여 자동으로 속도조절이 가능한 로드셀을 이용한 자동 속도조절 러닝머신을 제공하는 것을 그 목적으로 하는 것이다. The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, and thus the present invention, it is possible to measure the speed faster and more accurately, the automatic speed control using a load cell capable of automatically adjusting the speed in response to the running speed of the user Its purpose is to provide a treadmill.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 다수의 사용자가 번갈아 사용하는 경우에도 항상 해당 사용자에 최적화된 속도조절 및 개인 맞춤 서비스를 제공할 수 있는 로드셀을 이용한 자동 속도조절 러닝머신을 제공하는 것이다. In addition, another object of the present invention is to provide an automatic speed control treadmill using a load cell that can always provide optimized speed control and personalized service even when multiple users alternately use.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 기존의 손목 등에 장착하여 사용하던 긴급정지용 스위치를 대체하여, 별도의 조작이 필요없이 무선으로 동작하는 자동 긴급정지장치를 제공하고자 하는 것이다. In addition, another object of the present invention is to replace the emergency stop switch used in existing wrists, etc., to provide an automatic emergency stop device that operates wirelessly without the need for a separate operation.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 로드셀(load cell)을 이용한 자동 속도조절 러닝머신에 있어서, 러닝머신을 구동하는 모터, 상기 모터에 의해 구동되는 벨트, 상기 러닝머신의 몸체를 구성하는 프레임, 상기 러닝머신의 각종 상태를 나타내는 디스플레이 및 상기 러닝머신을 제어하고 각종 기능을 선택하기 위한 조작패널을 포함하여 구성되는 러닝머신 본체와, 사용자의 위치와 속도를 검출하기 위해 적어도 하나 이상의 로드셀을 포함하여 상기 벨트의 아래에 상기 벨트의 전면에 걸쳐 설치되는 로드셀 모듈과, 각각의 상기 로드셀 모듈 사이를 연결하는 베어링부와, 상기 조작패널에 내장되어 상기 로드셀 모듈로부터 얻어진 데이터를 이용하여 상기 사용자가 위치한 로드셀의 위치정보를 측정하고 그 값을 처리하여 자동으로 상기 러닝머신의 속도를 가감하는 중앙처리장치 모듈을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 로드셀을 이용한 자동 속도조절 러닝머신이 제공된다. In order to achieve the above object, according to the present invention, in the automatic speed control treadmill using a load cell, a motor for driving the treadmill, a belt driven by the motor, the body of the treadmill A treadmill main body including a frame constituting a treadmill, a display indicative of various states of the treadmill, and an operation panel for controlling the treadmill and selecting various functions, and at least one for detecting the position and speed of the user. The load cell module including the above load cell is installed over the front surface of the belt under the belt, a bearing unit for connecting the load cell modules to each other, and data obtained from the load cell module built in the operation panel. Measure the location information of the load cell in which the user is located and process the value automatically There is provided an automatic speed control treadmill using a load cell, characterized in that it comprises a central processing unit module for reducing the speed of the treadmill.
여기서, 상기 로드셀 모듈은, 각각의 상기 로드셀에서 압력이 발생한 경우 그 압력정보에 해당하는 주파수정보를 상기 중앙처리장치 모듈로 전송하는 것을 특징으로 한다. The load cell module may transmit frequency information corresponding to the pressure information to the CPU when pressure occurs in each of the load cells.
또한, 상기 베어링부는, 상기 로드셀의 설치로 인해 상기 벨트의 흐름이 방해되는 것을 방지하기 위해 상기 로드셀의 사이에 위치하는 주 베어링과, 상기 주베어링과 접하여 돌아가는 제 1 보조 베어링과, 상기 벨트의 굴곡을 잡아주기 위해, 평상시에는 상기 주 베어링 및 상기 제 1 베어링과 접하지 않고 압력이 가해졌을 경우에만 다른 베어링들과 접하도록 간격을 두어 설치되는 제 2 베어링을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다. In addition, the bearing portion, the main bearing positioned between the load cell to prevent the flow of the belt is prevented due to the installation of the load cell, the first auxiliary bearing to be in contact with the main bearing, the bending of the belt In order to hold the pressure, the main bearing and the first bearing is characterized in that it comprises a second bearing which is spaced so as to contact with other bearings only when pressure is applied without contacting the first bearing.
아울러, 상기 중앙처리장치 모듈은, 각각의 사용자마다 아이디를 부여하고 해당 사용자마다 최대속도와 최저속도를 설정하도록 하여 사용자정보로서 사용자 ID, 해당 사용자의 최대속도 및 최저속도를 저장하도록 구성된 것을 특징으로 한다. In addition, the central processing unit module is configured to store a user ID, the maximum speed and the minimum speed of the user as user information by assigning an ID to each user and setting the maximum speed and the minimum speed for each user. do.
또한, 상기 중앙처리장치 모듈은, 사용자의 ID를 입력받아 이전에 저장된 ID인지를 확인하는 단계와, 상기 사용자의 ID가 확인되지 않으면 입력받은 ID를 새로운 ID로서 부여하고 해당 ID의 최저속도와 최고속도를 입력받아 각각 저장하는 단계와, 상기 사용자의 ID가 확인되면 압력이 감지되는 각 로드셀로부터 0.5초 간격으로 주파수값을 수신하고 수신된 각각의 값들에 근거하여 그 평균값을 현재의 속도레벨로서 기억하는 단계와, 동작중 압력이 감지되는 각 로드셀로부터 측정되는 평균주파수가 설정된 현재 속도레벨의 범위 이상인 경우이거나 또는 상기 현재의 속도레벨을 기억하는 단계에서 감지된 로드셀보다 앞쪽에 위치한 로드셀에서 압력이 감지되면 가속구간으로 판정하고 속도를 1km/h씩 증가시키는 단계와, 상기 가속구간으로 판정하는 단계에서 증가될 속도의 값이 상기 사용자 ID에 따라 설정된 상기 최대속도 이상이면 설정된 상기 최대속도를 유지하는 단계와, 동작중 압력이 감지되는 각 로드셀로부터 측정되는 평균주파수가 설정된 현재 속도레벨의 범위 이하이거나 또는 상기 현재의 속도레벨을 기억하는 단계에서 감지된 로드셀보다 뒤쪽에 위치한 로드셀에서 압력이 감지되면 감속구간으로 판정하고 속도를 1km/h씩 감소시키는 단계와, 상기 감속구간으로 판정하는 단계에서 감소될 속도의 값이 상기 사용자 ID에 따라 설정된 상기 최저속도 이하이면 설정된 상기 최저속도를 유지하는 단계와, 동작중 러닝머신의 가장 뒤쪽에 위치한 로드셀에서 압력이 감지되면 알람호출구간으로 판정하고 알람을 호출하는 동시에 속도를 2km/h 감소시키는 단계와, 동작중 갑작스럽게 압력정보가 측정되지 않거나 또는 미리 설정된 긴급정지를 위한 기준시간 이상 압력정보의 입력이 없으면 긴급정지구간으로 판정하고 알람을 호출하는 동시에 러닝머신을 즉시 정지시키는 단계와, 상기 사용자가 운동을 종료할 때까지 상기한 단계들을 반복하여 수행하는 단계를 포함하는 처리를 수행하도록 구성된 것을 특징으로 한다. In addition, the central processing unit module, receiving the user's ID to check whether the previously stored ID, and if the ID of the user is not confirmed, the received ID is given as a new ID and the minimum speed and the highest of the ID Receiving and storing the speed, and receiving the frequency value from each load cell in which pressure is detected once the ID of the user is confirmed, and storing the average value as the current speed level based on the received values. And detecting a pressure in a load cell located in front of the load cell detected when the average frequency measured from each load cell in which pressure is detected during operation is greater than or equal to a range of a set current speed level or in the step of memorizing the current speed level. If it is determined by the acceleration section and increasing the speed by 1km / h, and determining the acceleration section If the value of the speed to be increased is equal to or greater than the maximum speed set according to the user ID, maintaining the set maximum speed, and the average frequency measured from each load cell in which pressure is detected during operation is less than or equal to the set current speed level. Or if the pressure is detected in the load cell located behind the detected load cell in the step of storing the current speed level, determining the deceleration section and reducing the speed by 1 km / h and decreasing the deceleration section. Maintaining the set minimum speed if the value of the speed is less than or equal to the minimum speed set according to the user ID; and if pressure is detected at the load cell located at the rear of the treadmill during operation, the alarm call section is determined and the alarm is called. At the same time, the speed is reduced by 2km / h, and pressure information is measured suddenly during operation. If there is no input of pressure information for more than the reference time for emergency stop or the preset emergency stop, determine the emergency stop section and call the alarm and immediately stop the treadmill, and the above steps until the user ends the exercise Characterized in that it is configured to perform a process comprising the step of repeatedly performing the steps.
여기서, 상기 기준시간의 설정은, 사용자의 보폭이 Acm라 하고, 현재 러닝머신의 속도를 Bkm/h라 하며, 사용자가 1분간 걷는 걸음걸이의 수를 x라 하면, 이 경우 사용자는 약 28Bcm/sec의 속도록 걷고 있는 것이므로, Ax = 28B이고, 따라서 x = 28/A인 것에 근거하여, 속도가 변할 때마다 상기 x의 값을 계산하여 저장해 두고, 1초 동안 입력받은 압력정보의 수가 상기 x보다 작을 경우 긴급정지구간으로 판정하여 긴급정지기능을 수행하도록 구성된 것을 특징으로 한다. Here, the reference time is set, the stride length of the user is Acm, the speed of the current treadmill is called Bkm / h, the number of steps the user walks for 1 minute x, in this case the user is about 28Bcm / Since we are walking at the speed of sec, Ax = 28B, and therefore, based on x = 28 / A, the value of x is calculated and stored every time the speed changes, and the number of pressure information received for 1 second is x If it is smaller, it is determined that the emergency stop section is characterized in that configured to perform the emergency stop function.
또한, 상기 로드셀 모듈은, 상기 벨트의 전면에 걸쳐 상기 벨트의 아래에 6개가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다. In addition, the load cell module is characterized in that six are provided below the belt over the entire surface of the belt.
본 발명에 따르면, 또한, 러닝머신과 같은 기구에 설치되어 사고발생시 자동으로 해당 기구를 정지시키는 로드셀을 이용한 자동 긴급정지장치에 있어서, 사용자의 위치와 속도를 검출하기 위해 적어도 하나 이상의 로드셀을 포함하여 상기 러닝머신의 벨트의 아래에 상기 벨트의 전면에 걸쳐 설치되는 로드셀 모듈과, 각각의 상기 로드셀 모듈 사이를 연결하는 베어링부와, 상기 로드셀 모듈로부터 얻어진 데이터를 이용하여 긴급정지구간은 판정하고 알람을 호출하는 동시에 상기 러닝머신을 즉시 정지하는 처리를 수행하도록 상기 러닝머신의 조작패널에 내장되어 있는 중앙처리장치 모듈을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 로드셀을 이용한 자동 긴급정지장치가 제공된다. According to the present invention, an automatic emergency stop device using a load cell installed in a device such as a treadmill to automatically stop the device in the event of an accident, comprising at least one load cell to detect the position and speed of the user An emergency stop section is determined by using a load cell module installed under the belt of the treading machine over the entire surface of the belt, a bearing portion connecting each load cell module, and data obtained from the load cell module to generate an alarm. An automatic emergency stop apparatus using a load cell is provided, comprising a central processing unit module embedded in an operating panel of the treadmill to perform a process of immediately calling and stopping the treadmill.
여기서, 상기 로드셀 모듈은, 각각의 상기 로드셀에서 압력이 발생한 경우 그 압력정보에 해당하는 주파수정보를 상기 중앙처리장치 모듈로 전송하는 것을 특징으로 한다. The load cell module may transmit frequency information corresponding to the pressure information to the CPU when pressure occurs in each of the load cells.
또한, 상기 베어링부는, 상기 로드셀의 설치로 인해 상기 벨트의 흐름이 방해되는 것을 방지하기 위해 상기 로드셀의 사이에 위치하는 주 베어링과, 상기 주베어링과 접하여 돌아가는 제 1 보조 베어링과, 상기 벨트의 굴곡을 잡아주기 위해, 평상시에는 상기 주 베어링 및 상기 제 1 베어링과 접하지 않고 압력이 가해졌을 경우에만 다른 베어링들과 접하도록 간격을 두어 설치되는 제 2 베어링을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다. In addition, the bearing portion, the main bearing positioned between the load cell to prevent the flow of the belt is prevented due to the installation of the load cell, the first auxiliary bearing to be in contact with the main bearing, the bending of the belt In order to hold the pressure, the main bearing and the first bearing is characterized in that it comprises a second bearing which is spaced so as to contact with other bearings only when pressure is applied without contacting the first bearing.
아울러, 상기 중앙처리장치 모듈은, 동작중 갑작스럽게 압력정보가 측정되지 않거나, 또는, 미리 설정된 긴급정지를 위한 기준시간 이상 압력정보의 입력이 없으면 긴급정지구간으로 판정하고 알람을 호출하는 동시에 러닝머신을 즉시 정지시키는 처리를 수행하도록 구성된 것을 특징으로 한다. In addition, the central processing unit module, if the pressure information is not measured suddenly during operation, or if there is no input of the pressure information for more than the preset reference time for emergency stop, it is determined as an emergency stop section and calls the alarm and at the same time the treadmill It is characterized in that it is configured to perform a process of immediately stopping.
여기서, 상기 기준시간의 설정은, 사용자의 보폭이 Acm라 하고, 현재 러닝머신의 속도를 Bkm/h라 하며, 사용자가 1분간 걷는 걸음걸이의 수를 x라 하면, 이 경우 사용자는 약 28Bcm/sec의 속도록 걷고 있는 것이므로, A = 28B이고, x = 28/A인 것에 근거하여, 속도가 변할 때마다 상기 x의 값을 계산하여 저장해 두고, 1초 동안 입력받은 압력정보의 수가 상기 x보다 작을 경우 긴급정지구간으로 판정하여 긴급정지기능을 수행하도록 구성된다. Here, the reference time is set, the stride length of the user is Acm, the speed of the current treadmill is called Bkm / h, the number of steps the user walks for 1 minute x, in this case the user is about 28Bcm / Since we are walking at the speed of sec, the value of x is calculated and stored every time the speed is changed based on A = 28B and x = 28 / A. If it is small, it is configured to perform the emergency stop function by determining as an emergency stop section.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 사용자가 빨리 달리면 빠르게 벨트가 회전하고 사용자가 천천히 달리면 천천히 벨트가 회전하는 것과 같이, 보다 빠르고 정확하게 속도측정이 가능하므로, 사용자가 달리는 속도에 반응하여 자동으로 속도조절이 가능하여 사용자와 일체화되어 능동적으로 동작하도록 구성된 로드셀을 이용한 자동 속도조절 러닝머신을 제공할 수 있다. As described above, according to the present invention, since the belt rotates quickly when the user runs fast and the belt rotates slowly when the user runs slowly, the speed can be measured more quickly and accurately, so that the speed is automatically responded to the speed at which the user runs. It is possible to provide an automatic speed control treadmill using a load cell configured to be actively integrated and active with the user can be adjusted.
또한, 본 발명에 따르면, 다수의 사용자가 번갈아 사용하는 경우에도 항상 해당 사용자에 최적화된 속도조절 및 개인 맞춤 서비스를 제공할 수 있는 로드셀을 이용한 자동 속도조절 러닝머신을 제공할 수 있다. In addition, according to the present invention, even when a plurality of users alternately use can provide an automatic speed control treadmill using a load cell that can always provide the speed control and personalized service optimized for the user.
따라서 본 발명에 따르면, 사용자 정보를 저장하고, 이를 이용하여 정속, 가속, 감속 및 긴급정지구간의 설정 및 변경과 함께 저장된 데이터를 이용한 개인 맞춤 서비스를 제공할 수 있도록 로드셀을 이용하여 사용자가 달리는 속도에 반응하여 자동으로 속도조절이 가능한 러닝머신이 제공되므로, 기존의 러닝머신에 비하여 실외에서 달리는 느낌을 보다 실감나게 재현할 수 있으며, 다수의 사용자에 대하여도 개인 맞춤형 서비스를 제공할 수 있어 다양한 게임에도 접목 가능하고, 또한, 네트워크로 연동되면 여러 사람들과 함께 이용이 가능한 동시에, 기존에 팔목 등에 연결하여 사용하던 긴급 정지용 스위치를 대체하여, 선이 없는 긴급 정지 스위치의 구현도 가능한 로드셀을 이용한 자동 속도조절 러닝머신을 제공할 수 있다. Therefore, according to the present invention, the speed at which a user runs by using a load cell to store user information and provide a personalized service using the stored data together with setting and changing the speed, acceleration, deceleration, and emergency stop zones using the user information. In response to this, a treadmill that automatically adjusts speed is provided so that the running feeling can be more realistically reproduced compared to a conventional treadmill, and a personalized service can be provided to a large number of users. It can also be used in conjunction with the network, and it can be used with several people at the same time, and it can replace the emergency stop switch that was previously used by connecting the wrist, and can also implement an emergency stop switch without wire. An adjustable treadmill can be provided.
도 1은 자동 속도조절 기능을 가지는 종래의 러닝머신의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 로드셀을 이용한 자동 속도조절 러닝머신의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 로드셀을 이용한 자동 속도조절 러닝머신의 로드셀 모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에 나타낸 로드셀 모듈의 베어링부의 구성을 상세하게 나타낸 도면이다.
도 5는 속도가 유지되는 로드셀 부분을 나타내는 도면이다.
도 6은 걷기로 인해 발이 밀렸을 경우를 나타내는 도면이다.
도 7은 속도가 증가하는 로드셀 부분을 나타내는 도면이다.
도 8은 속도가 감소하는 로드셀 부분을 나타내는 도면이다.
도 9는 알람이 호출되는 로드셀 부분을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 로드셀을 이용한 자동 속도조절 러닝머신의 전체적인 처리 흐름을 나타내는 플로차트이다. 1 is a view schematically showing the configuration of a conventional treadmill having an automatic speed control function.
2 is a view schematically showing the overall configuration of the automatic speed control treadmill using a load cell according to the present invention.
3 is a view schematically showing the configuration of a load cell module of an automatic speed control treadmill using a load cell according to the present invention.
4 is a view showing in detail the configuration of the bearing portion of the load cell module shown in FIG.
5 is a diagram illustrating a portion of a load cell in which speed is maintained.
6 is a view showing a case in which the foot is pushed due to walking.
7 is a diagram illustrating a portion of a load cell in which speed increases.
8 is a diagram illustrating a portion of a load cell in which speed decreases.
9 is a diagram illustrating a portion of a load cell in which an alarm is called.
10 is a flowchart showing the overall processing flow of the automatic speed control treadmill using a load cell according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 로드셀을 이용한 자동 속도조절 러닝머신의 상세한 내용에 대하여 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the automatic speed control treadmill using a load cell according to the present invention.
여기서, 이하에 설명하는 내용은 본 발명을 실시하기 위한 실시예로서, 본 발명은 이하에 설명하는 실시예의 내용으로만 한정되는 것은 아니다. Here, the content described below is an embodiment for carrying out the present invention, and the present invention is not limited only to the content of the embodiment described below.
먼저, 도 2를 참조하면, 도 2는 본 발명에 따른 로드셀을 이용한 자동 속도조절 러닝머신의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. First, referring to FIG. 2, FIG. 2 is a view schematically showing the overall configuration of an automatic speed control treadmill using a load cell according to the present invention.
도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 로드셀을 이용한 자동 속도조절 러닝머신(20)은, 모터(21), 벨트(22), 프레임(23), 디스플레이 및 조작패널(24) 등으로 구성되는 러닝머신 본체(25)와, 상기한 벨트(22) 아래에 설치되는 복수의 로드셀 모듈(26), 각 로드셀 모듈(26) 사이를 연결하는 베어링부(27) 및 조작패널(24)에 내장되어 있는 중앙처리장치 모듈(28)로 구성되어 있다. As shown in FIG. 2, the automatic
여기서, 러닝머신 본체(25)는, 상기한 로드셀 모듈(26), 베어링부(27) 및 중앙처리장치 모듈(28)을 제외하면, 기존의 러닝머신과 동일한 것으로 하여도 좋으며, 따라서 설명을 간략히 하기 위해, 그 상세한 설명은 생략한다. Here, the treadmill
즉, 본 발명에 따른 로드셀을 이용한 자동 속도조절 러닝머신(20)은 상기한 바와 같은 구성을 통하여 로드셀 모듈(26)로부터 얻어진 데이터를 이용하여 사용자가 밟는 로드셀의 위치정보를 측정하고, 그 값을 중앙처리장치 모듈(28)에서 후술하는 바와 같은 일련의 처리를 통하여 자동으로 속도를 가감하는 것이다. That is, the automatic
더 상세하게는, 먼저 로드셀 모듈(26)은, 도 3에 나타낸 바와 같이, 벨트(22)의 전면에 걸쳐 그 아래에 설치되는 다수의 로드셀을 포함하여 이루어지며, 일반적으로 로드셀의 개수는 임의로 구성이 가능하지만, 본 실시예에서는, 도 3에 나타난 바와 같이, 6개의 로드셀 모듈(26)이 설치되어 있는 것으로 한다. More specifically, first, the
여기서, 로드셀이란, 압력센서의 일종으로서, 압력정보를 전기적 특성으로 변환하여 주는 패널형 센서이며, 본 실시예에서는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 복수의 로드셀로 구성된 로드셀 모듈(26)을 러닝머신의 벨트 아래에 장착하여 러닝머신을 이용하고 있는 사용자의 위치정보를 실시간으로 측정이 가능하다. Here, the load cell is a type of pressure sensor, which is a panel type sensor that converts pressure information into electrical characteristics. In this embodiment, as shown in FIG. 2, the
이때, 측정신호는, 각 로드셀에서 압력이 발생한 경우 그 압력정보에 해당하는 주파수정보를 중앙처리장치 모듈(28)로 전송한다. At this time, the measurement signal, when the pressure occurs in each load cell transmits the frequency information corresponding to the pressure information to the central
다음으로, 베어링부(27)에 대하여 설명한다. Next, the bearing
도 2에 나타낸 바와 같은 구성에서, 만일 각각의 로드셀의 사이를 연결하지 않고 서로 떨어드려 놓았을 경우, 사용자가 운동을 할 때 벨트(22)의 단면이 울퉁불퉁해지기 때문에 운동에 악영향을 주게 된다. In the configuration as shown in FIG. 2, if the load cells are separated from each other without being connected between each other, the cross section of the
따라서 도 3에 나타낸 바와 같이, 로드셀 사이에 롤 베어링을 삽입하여 운동시 단면적의 굴곡을 잡아주는 것이 바람직하다. Therefore, as shown in Figure 3, it is preferable to insert the roll bearing between the load cells to hold the bending of the cross-sectional area during the movement.
이때, 로드셀 사이의 간격이 매우 좁아야 하며, 간격이 좁다고 해도 하나의 베어링만을 사용하면 어느 정도의 굴곡이 생기는 것은 피할 수 없으므로, 도 4에 나타낸 바와 같이, 중앙에 하나의 주 베어링(41)을 설치하고 양쪽에 2개의 제 1 및 제 2 보조 베어링(42, 43)을 각각 설치하여 베어링부(27)를 구성한다. At this time, the spacing between the load cells should be very narrow, and even if the spacing is small, it is unavoidable that a certain amount of bending occurs when only one bearing is used. As shown in FIG. 4, one
이와 같이 3개의 베어링으로 베어링부(27)를 구성하면, 제 1 보조 베어링(42)이 주 베어링(41)과 맞물려 돌아가고, 이때, 제 2 보조 베어링(43)은 3개의 베어링이 동시에 맞물리면 단방향으로 회전이 이루어지지 않으므로, 다른 2개의 베어링들과 맞물리지 않도록 약간의 간격을 두어, 예를 들면, 사용자의 체중 등으로 압력이 가해졌을 경우에만 아래쪽으로 내려와 다른 베어링들과 맞물리도록 구성된다. When the bearing
즉, 제 2 보조 베어링(43)은 벨트의 굴곡을 잡아주기 위한 역할이 주된 용도이고, 나머지 2개의 베어링은 로드셀의 설치로 인해 벨트의 흐름이 방해되는 것을 방지하기 위한 역할을 하는 것이다. That is, the second auxiliary bearing 43 mainly serves to hold the bend of the belt, and the remaining two bearings serve to prevent the flow of the belt from being disturbed due to the installation of the load cell.
다음으로, 사용자 정보를 저장하는 구성에 대하여 설명한다. Next, a configuration for storing user information will be described.
실질적으로, 모든 사람의 달리는 자세는 모두 다르며, 러닝머신의 경우, 사용자마다 체력이나 신체조건이 모두 다르므로, 아무런 제한 없이 무한정 속도를 올리게 되면 사용자의 체력에 무리가 갈 수 있고 나아가서는 오히려 건강을 해치거나 부상과 같은 사고를 유발할 수 있다는 문제가 있다. Practically, everybody's running posture is different, and in the case of treadmills, users have different physical strength and physical conditions, so if you increase your speed indefinitely without any limitation, your fitness may be overwhelming, There is a problem that may cause an accident such as injury or injury.
따라서 각 사용자마다 아이디를 부여하고, 해당 사용자의 최대속도와 최저속도를 설정하여 그 정보를 저장해 두는 것이 바람직하며, 이때, 저장되는 정보는, 사용자 ID, 해당 사용자의 최대속도 및 최저속도 정보로서, 이하의 표에 나타낸 바와 같이, 이진 데이터로 1인당 3바이트(Byte)만으로 충분히 저장 가능하므로, 저장용량에 관하여 크게 문제될 것은 없다.
Therefore, it is desirable to assign an ID to each user and to set the maximum speed and the minimum speed of the user and to store the information. In this case, the stored information is a user ID, maximum speed and minimum speed of the user. As shown in the following table, since only three bytes per person can be sufficiently stored as binary data, there is no problem in terms of storage capacity.
계속해서, 상기한 바와 같은 사용자정보에 근거하여 러닝머신의 속도를 자동으로 조절하는 구성에 대하여 설명한다. Next, a configuration of automatically adjusting the speed of the treadmill based on the user information as described above will be described.
일반적으로 걷는 속도는 시속 2Km~4Km 정도이고, 가벼운 조깅은 5Km/h~7Km/h 이며, 전력 질주는 10Km/h 이상의 속도이고, 대부분의 러닝머신은 달리는 속도를 기준으로 동작속도가 결정된다. In general, walking speed is about 2Km ~ 4Km per hour, light jogging is 5Km / h ~ 7Km / h, sprinting speed is more than 10Km / h, most treadmills are determined based on the running speed.
러닝머신 위에서 걷게 되는 경우, 사람의 발은 그 속도에 따라 도 5에 나타낸 바와 같이 1개 이상의 로드셀과 맞닿게 되므로, 따라서 하나의 위치만을 기준으로 속도를 측정하면 정확성이 떨어지게 된다. When walking on a treadmill, a person's foot comes into contact with one or more load cells as shown in FIG. 5 according to the speed thereof, and thus, when the speed is measured based on only one position, the accuracy decreases.
그러므로 도 3에 나타낸 바와 같이 6개의 로드셀이 러닝머신에 설치되어 있는 것으로 할 때, 사용자가 러닝머신 위에서 걷게 되면, 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 도 5 및 도 6에서 타원으로 표시한 중간 부분의 3개의 로드셀 영역에서 압력이 감지되므로, 해당하는 3개의 로드셀로부터 약 0.5초당 3개의 영역에서의 평균주파수를 측정하고, 측정된 주파수의 값이 현재의 속도레벨범위 사이에 해당하는 값을 나타내면 현재 속도를 계속 유지하도록 동작한다. Therefore, when six load cells are installed in the treadmill as shown in FIG. 3, when the user walks on the treadmill, as shown in FIGS. 5 and 6, the middle indicated by an ellipse in FIGS. 5 and 6 is shown. Since the pressure is detected in the three load cell areas of the part, the average frequency is measured in three areas about 0.5 seconds from the corresponding three load cells, and if the measured frequency value indicates a value between the current speed level ranges, Operate to maintain current speed.
또한, 가속구간에 대하여는, 상기한 바와 같이 하여 일정한 속도로 동작하는 러닝머신 위에서 사용자가 가속을 하게 될 경우, 사용자는 상대적으로 러닝머신의 앞쪽에 위치하게 된다. In addition, with respect to the acceleration section, when the user accelerates on the treadmill operating at a constant speed as described above, the user is relatively located in front of the treadmill.
따라서 도 7에 타원으로 나타낸 바와 같이, 러닝머신의 앞쪽에 위치한 로드셀에 압력이 가해지고, 이와 같이 러닝머신의 앞쪽에 위치한 로드셀에 압력이 가해지는 경우는 자동으로 러닝머신의 속도를 1km/h씩 증가시키도록 동작한다. Therefore, as shown in FIG. 7, the pressure is applied to the load cell located in front of the treadmill, and when the pressure is applied to the load cell located in front of the treadmill, the speed of the treadmill is automatically increased by 1 km / h. Operate to increase.
여기서, 사용자의 ID에 따라, 설정된 최대속도와 비교하여 증가속도가 그 이상일 경우에는 속도를 증가시키지 않고 최대속도를 유지하도록 동작하며, 또한, 상기한 도 5 및 도 6과 관련된 설명에서와 같이 하여 측정한 평균주파수가 현재의 속도레벨보다 큰 경우는 속도를 1km/h 증가시키도록 동작한다. Here, according to the user's ID, when the increase speed is higher than the set maximum speed is operated to maintain the maximum speed without increasing the speed, and as described in the above description with respect to FIGS. If the measured average frequency is greater than the current speed level, the speed is increased by 1km / h.
다음으로, 정상적인 감속이 이루어지는 정상감속구간에 대하여는, 상기한 가속구간에 대한 설명에서 나타낸 것에 대조하여, 사용자가 속도를 줄이면 상대적으로 러닝머신의 뒤쪽에 위치하게 되므로, 도 8에 타원으로 나타낸 바와 같은 영역에서 압력이 감지되게 된다. Next, in the normal deceleration section in which the normal deceleration is performed, in contrast to the description of the acceleration section described above, if the user decreases the speed, the vehicle is relatively located behind the treadmill, and thus, as shown in FIG. 8. Pressure is detected in the area.
따라서 이 경우는 속도를 1km/h씩 감소하도록 동작하게 되며, 마찬가지로, 사용자의 ID에 따라 미리 설정된 최저속도보다 측정된 값이 낮은 경우는 최저속도를 유지하도록 동작한다. Therefore, in this case, the speed is reduced by 1km / h. Similarly, when the measured value is lower than the preset minimum speed according to the user's ID, the speed is maintained.
또한, 상기한 도 5 및 도 6과 관련된 설명에서 측정한 평균주파수가 현재의 속도레벨보다 작은 경우도 속도를 1km/h씩 감소하도록 동작한다. In addition, even when the average frequency measured in the description of FIG. 5 and FIG. 6 is smaller than the current speed level, the speed is reduced by 1 km / h.
계속해서, 도 9에 타원으로 나타낸 바와 같이, 러닝머신의 끝 부분에 위치한 로드셀에서 압력이 감지되면, 알람호출구간으로 판정하여 알람을 호출한다. Subsequently, as shown by an ellipse in FIG. 9, when pressure is sensed in the load cell located at the end of the treadmill, the alarm call section is determined to call an alarm.
또한, 이 경우는, 자칫 잘못하면 사용자가 넘어져서 러닝머신 밖으로 밀려나 부상을 당할 수도 있으므로, 알람을 호출하는 동시에 즉시 속도를 2km/h 감소하도록 동작한다. In addition, in this case, the user may fall down and be pushed out of the treadmill if inadvertently injured, so that the speed is reduced by 2 km / h at the same time as the alarm is called.
다음으로, 러닝머신이 동작중에 갑작스럽게 사용자의 속도에 따른 압력정보가 측정되지 않는 경우는, 사용자가 러닝머신 밖으로 넘어진 등의 사고가 발생한 것으로 간주하여 긴급정지구간으로 판단하고 즉시 알람을 호출하는 동시에 러닝머신을 정지시킨다. Next, when the treadmill is suddenly unable to measure pressure information according to the user's speed, it is assumed that the user has fallen out of the treadmill. Stop the treadmill.
이때, 긴급정지를 위한 기준시간은 다음과 같이 구할 수 있다. At this time, the reference time for emergency stop can be obtained as follows.
즉, 사용자의 보폭이 Acm라 하고, 현재 러닝머신의 속도를 Bkm/h라 가정하면, 이 경우 사용자는 약 28Bcm/sec의 속도록 걷고 있는 것이고, 사용자의 보폭이 Acm 이므로, 사용자가 1분간 걷는 걸음걸이의 수를 x라 하면, 이하의 수식과 같이 표현할 수 있다. In other words, assuming that the user's stride is Acm, and the speed of the current treadmill is Bkm / h, in this case, the user is walking at a speed of about 28 Bcm / sec, and since the user's stride is Acm, the user walks for 1 minute. If the number of steps is x, it can be expressed as the following formula.
Ax = 28B Ax = 28B
x = 28/A x = 28 / A
즉, 중앙처리장치 모듈(28)에서 속도가 변할 때마다 x의 값을 계산하여 저장해 두고 1초 동안 입력받은 압력정보의 수가 x보다 작을 경우는 긴급정지구간으로 판정하여 긴급정지기능을 수행하도록 구성할 수 있다. That is, the central
아울러, 상기한 바와 같은 일련의 처리는 도 10에 나타낸 바와 같은 알고리즘을 중앙처리장치 모듈(28)이 수행하도록 구성할 수 있다. In addition, the series of processing as described above may be configured such that the central
즉, 도 10을 참조하면, 먼저, 사용자의 ID를 입력받아 이전에 저장된 ID인지를 확인한다(단계 S1). That is, referring to FIG. 10, first, an ID of a user is input to check whether the ID is previously stored (step S1).
이때, ID가 확인되지 않으면, 입력받은 ID를 새로운 ID로서 부여하고(단계 S11), 해당 ID의 최저속도와 최고속도를 입력받아 각각 저장한다(단계 S12, 단계 S13). At this time, if the ID is not confirmed, the received ID is given as a new ID (step S11), and the minimum speed and the maximum speed of the corresponding ID are received and stored (step S12, step S13).
상기한 바와 같이 하여 ID가 확인되면, 압력이 감지되는 각 로드셀로부터 0.5초 간격으로 주파수값을 수신하고(단계 S2), 수신된 각각의 값들에 근거하여 그 평균값을 현재의 속도레벨로서 기억한다(단계 S3). When the ID is confirmed as described above, a frequency value is received from each load cell in which pressure is sensed at 0.5 second intervals (step S2), and the average value is stored as the current speed level based on the received respective values ( Step S3).
계속해서, 동작중 압력이 감지되는 각 로드셀로부터 측정되는 평균주파수가 설정된 현재 속도레벨의 범위 이상인 경우이거나, 또는, 러닝머신의 가장 앞쪽에 위치한 로드셀에서 압력이 감지되면, 가속구간으로 판정하고 속도를 1km/h씩 증가시킨다(단계 S4). If the average frequency measured from each load cell in which pressure is detected during operation is more than the range of the set current speed level, or if pressure is detected in the load cell located in front of the treadmill, it is determined as an acceleration section and the speed is determined. Increment by 1 km / h (step S4).
이때, 증가될 값이 사용자 ID에 따라 설정된 최대속도 이상이면, 설정된 최대속도를 유지한다. At this time, if the value to be increased is more than the maximum speed set according to the user ID, the set maximum speed is maintained.
또한, 동작중 압력이 감지되는 각 로드셀로부터 측정되는 평균주파수가 설정된 현재 속도레벨의 범위 이하이거나, 또는, 러닝머신의 뒤쪽에 위치한(예를 들면, 6개 중 5번째) 로드셀에서 압력이 감지되면, 감속구간으로 판정하고 속도를 1km/h씩 감소시킨다(단계 S4). In addition, if the average frequency measured from each load cell in which pressure is detected during operation is below the set current speed level, or if the pressure is detected in the load cell located behind the treadmill (for example, the fifth of six). , It is determined as the deceleration section and the speed is decreased by 1 km / h (step S4).
이때, 감소될 값이 사용자 ID에 따라 설정된 최저속도 이하이면, 설정된 최저속도를 유지한다. At this time, if the value to be reduced is less than or equal to the minimum speed set according to the user ID, the set minimum speed is maintained.
아울러, 동작중 러닝머신의 가장 뒤쪽에 위치한 로드셀에서 압력이 감지되면, 알람호출구간으로 판정하고 알람을 호출하는 동시에 속도를 2km/h 감소시킨다(단계 S5). In addition, if the pressure is detected in the load cell located at the rear of the treadmill during operation, it is determined as the alarm call interval and the alarm is called at the same time to reduce the speed 2km / h (step S5).
또한, 동작중 갑작스럽게 압력정보가 측정되지 않거나, 또는, 미리 설정된 긴급정지를 위한 기준시간 이상 압력정보의 입력이 없으면, 긴급정지구간으로 판정하고 알람을 호출하는 동시에 러닝머신을 즉시 정지시킨다(단계 S6). In addition, if the pressure information is not measured suddenly during operation or if there is no input of the pressure information for more than a preset reference time for emergency stop, it is determined as the emergency stop section and the alarm is called immediately and the treadmill is stopped immediately (step). S6).
계속해서, 상기한 바와 같은 일련의 처리를 사용자가 운동을 종료할 때까지 반복하여 수행하도록 구성함으로써, 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 로드셀을 이용한 자동 속도조절 러닝머신의 기능을 구현할 수 있다. Subsequently, by repeatedly performing a series of processes as described above until the user ends the exercise, it is possible to implement the function of the automatic speed control treadmill using a load cell according to the present invention as described above.
또한, 상기한 바와 같이 긴급정지구간을 판정하여 러닝머신을 즉시 정지시키는 기능을 응용하면, 사용자가 별도의 조작을 하지 않아도 사고발생시 자동으로 러닝머신을 정지하게 할 수 있으므로, 별도의 장치를 설치하지 않고도 일종의 무선으로 동작하는 긴급정지 스위치로서의 활용도 가능하다. In addition, if the application of the function to stop the treadmill immediately by determining the emergency stop section as described above, it is possible to automatically stop the treadmill in the event of an accident even if the user does not operate separately, so do not install a separate device. It can also be used as a kind of emergency stop switch that operates wirelessly without a breakdown.
따라서 상기한 바와 같은 구성을 통하여, 특정 속도에 맞추어 달리기만 하는 종래의 러닝머신에 비하여 보다 실외와 비슷한 효과를 낼 수 있으므로, 운동의 재미 및 효과를 충분히 살릴 수 있고, 또한, 건강의 중요성이 강조되면서 정기적으로 운동을 하는 인구가 점점 늘고 있는 추세에 발맞추어 보다 좋은 운동 효과를 얻을 수 있는 고급 기능의 러닝머신을 원하는 개인 사용자, 운동센터, 게임업체 등의 다양한 요구를 충족시킬 수 있다. Therefore, through the configuration as described above, compared to the conventional treadmill running only at a certain speed can produce a more similar effect to the outdoors, it is possible to fully utilize the fun and effect of exercise, and also emphasize the importance of health In line with the growing population of regular athletes, it can meet the diverse needs of individual users, exercise centers, and game companies who want a more advanced treadmill to get better exercise.
또한, 상기한 바와 같은 본 발명의 구성에 따르면, 최근, 직접 몸으로 조작하는 체감형 게임이 선풍적인 인기를 얻고 있고, 운동기기와 게임을 접목시키는 운동기기 시장도 확대되고 있는 추세에 부응하여, 러닝머신을 이용한 다양한 게임에 상기한 바와 같은 자동 속도조절 기능을 응용할 수도 있다. In addition, according to the configuration of the present invention as described above, in recent years, in line with the trend that the haptic game that is directly manipulated by the body has gained sensational popularity, and the market for exercise equipment that combines exercise equipment and games is expanding, Automatic speed control as described above can be applied to various games using the treadmill.
따라서 상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 로드셀을 이용한 자동 속도조절 러닝머신을 이용하면, 사용자에게 보다 높은 운동효과 및 재미를 안겨 줄 수 있으므로 각각의 사용자에 대하여 운동량 증가에 기여할 수 있고, 그로 인해 운동용품업체에도 매출증대 등의 효과가 있으며, 아울러, 게임업체 등에서 다양한 게임에도 적용할 수 있다. Therefore, as described above, using the automatic speed control treadmill using the load cell according to the present invention can provide a higher exercise effect and fun to the user can contribute to the increase in the amount of exercise for each user, thereby exercising In addition, there is an effect of increasing sales in goods companies, and also can be applied to various games in game companies.
이상, 상기한 바와 같은 본 발명의 실시예를 통하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은, 상기한 실시예에 기재된 내용으로만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 설계상의 필요 및 기타 다양한 요인에 따라 여러 가지 수정, 변경, 결합 및 대체 등이 가능한 것임은 당연한 일이라 하겠다. As mentioned above, although this invention was demonstrated through the Example of this invention, this invention is not limited only to the content described in the above-mentioned Example, The person of ordinary skill in the art to which this invention belongs. It is a matter of course that various modifications, changes, combinations and substitutions are possible according to the design needs and various other factors.
20. 로드셀을 이용한 자동 속도조절 러닝머신
21. 모터 22. 벨트
23. 프레임 24. 디스플레이 및 조작패널
25. 러닝머신 본체 26. 로드셀 모듈
27. 베어링부 28. 중앙처리장치 모듈
41. 주 베어링 42. 제 1 보조 베어링
43. 제 2 보조 베어링 20. Automatic speed control treadmill using load cell
21.
23.
25. Treadmill
27.
41.
43. Second Auxiliary Bearing
Claims (12)
러닝머신을 구동하는 모터, 상기 모터에 의해 구동되는 벨트, 상기 러닝머신의 몸체를 구성하는 프레임, 상기 러닝머신의 각종 상태를 나타내는 디스플레이 및 상기 러닝머신을 제어하고 각종 기능을 선택하기 위한 조작패널을 포함하여 구성되는 러닝머신 본체와,
사용자의 위치와 속도를 검출하기 위해 적어도 하나 이상의 로드셀을 포함하여 상기 벨트의 아래에 상기 벨트의 전면에 걸쳐 설치되는 로드셀 모듈과,
각각의 상기 로드셀 모듈 사이를 연결하는 베어링부와,
상기 조작패널에 내장되어, 상기 로드셀 모듈로부터 얻어진 데이터를 이용하여 상기 사용자가 위치한 로드셀의 위치정보를 측정하고, 그 값을 처리하여 자동으로 상기 러닝머신의 속도를 가감하는 중앙처리장치 모듈을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 로드셀을 이용한 자동 속도조절 러닝머신. In the automatic speed control treadmill using a load cell,
A motor for driving a treadmill, a belt driven by the motor, a frame constituting the body of the treadmill, a display indicating various states of the treadmill, and an operation panel for controlling the treadmill and selecting various functions; Treadmill body configured to include,
A load cell module installed over the front of the belt under the belt, including at least one load cell for detecting a position and speed of a user;
A bearing unit connecting between each of the load cell modules;
A central processing unit module embedded in the operation panel to measure position information of the load cell in which the user is located by using data obtained from the load cell module, and process the value to automatically decelerate the speed of the treadmill; Automatic speed control treadmill using a load cell, characterized in that configured.
상기 로드셀 모듈은, 각각의 상기 로드셀에서 압력이 발생한 경우, 그 압력정보에 해당하는 주파수정보를 상기 중앙처리장치 모듈로 전송하는 것을 특징으로 하는 로드셀을 이용한 자동 속도조절 러닝머신. The method of claim 1,
The load cell module, when a pressure occurs in each of the load cells, automatic speed control treadmill using a load cell, characterized in that for transmitting the frequency information corresponding to the pressure information to the central processing unit module.
상기 베어링부는, 상기 로드셀의 설치로 인해 상기 벨트의 흐름이 방해되는 것을 방지하기 위해 상기 로드셀의 사이에 위치하는 주 베어링과,
상기 주베어링과 접하여 돌아가는 제 1 보조 베어링과,
상기 벨트의 굴곡을 잡아주기 위해, 평상시에는 상기 주 베어링 및 상기 제 1 베어링과 접하지 않고, 압력이 가해졌을 경우에만 다른 베어링들과 접하도록 간격을 두어 설치되는 제 2 베어링을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 로드셀을 이용한 자동 속도조절 러닝머신. The method of claim 1,
The bearing unit, and the main bearing located between the load cell to prevent the flow of the belt is prevented due to the installation of the load cell,
A first auxiliary bearing which rotates in contact with the main bearing,
In order to hold the bend of the belt, it is not normally in contact with the main bearing and the first bearing, it characterized in that it comprises a second bearing which is spaced apart so as to contact with other bearings only when pressure is applied. Automatic speed control treadmill using a load cell.
상기 중앙처리장치 모듈은, 각각의 사용자마다 아이디를 부여하고 해당 사용자마다 최대속도와 최저속도를 설정하도록 하여, 사용자정보로서 사용자 ID, 해당 사용자의 최대속도 및 최저속도를 저장하도록 구성된 것을 특징으로 하는 로드셀을 이용한 자동 속도조절 러닝머신. The method of claim 1,
The CPU module may be configured to store a user ID, a maximum speed and a minimum speed of the user as user information by assigning an ID to each user and setting a maximum speed and a minimum speed for each user. Automatic speed control treadmill using load cell.
상기 중앙처리장치 모듈은,
사용자의 ID를 입력받아 이전에 저장된 ID인지를 확인하는 단계와,
상기 사용자의 ID가 확인되지 않으면, 입력받은 ID를 새로운 ID로서 부여하고, 해당 ID의 최저속도와 최고속도를 입력받아 각각 저장하는 단계와,
상기 사용자의 ID가 확인되면, 압력이 감지되는 각 로드셀로부터 0.5초 간격으로 주파수값을 수신하고, 수신된 각각의 값들에 근거하여 그 평균값을 현재의 속도레벨로서 기억하는 단계와,
동작중 압력이 감지되는 각 로드셀로부터 측정되는 평균주파수가 설정된 현재 속도레벨의 범위 이상인 경우이거나, 또는, 상기 현재의 속도레벨을 기억하는 단계에서 감지된 로드셀보다 앞쪽에 위치한 로드셀에서 압력이 감지되면, 가속구간으로 판정하고 속도를 1km/h씩 증가시키는 단계와,
상기 가속구간으로 판정하는 단계에서 증가될 속도의 값이 상기 사용자 ID에 따라 설정된 상기 최대속도 이상이면 설정된 상기 최대속도를 유지하는 단계와,
동작중 압력이 감지되는 각 로드셀로부터 측정되는 평균주파수가 설정된 현재 속도레벨의 범위 이하이거나, 또는, 상기 현재의 속도레벨을 기억하는 단계에서 감지된 로드셀보다 뒤쪽에 위치한 로드셀에서 압력이 감지되면, 감속구간으로 판정하고 속도를 1km/h씩 감소시키는 단계와,
상기 감속구간으로 판정하는 단계에서 감소될 속도의 값이 상기 사용자 ID에 따라 설정된 상기 최저속도 이하이면, 설정된 상기 최저속도를 유지하는 단계와,
동작중 러닝머신의 가장 뒤쪽에 위치한 로드셀에서 압력이 감지되면, 알람호출구간으로 판정하고 알람을 호출하는 동시에 속도를 2km/h 감소시키는 단계와,
동작중 갑작스럽게 압력정보가 측정되지 않거나, 또는, 미리 설정된 긴급정지를 위한 기준시간 이상 압력정보의 입력이 없으면, 긴급정지구간으로 판정하고 알람을 호출하는 동시에 러닝머신을 즉시 정지시키는 단계와,
상기 사용자가 운동을 종료할 때까지 상기한 단계들을 반복하여 수행하는 단계를 포함하는 처리를 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 로드셀을 이용한 자동 속도조절 러닝머신. The method of claim 1,
The central processing unit module,
Receiving an ID of the user and checking whether the ID is previously stored;
If the ID of the user is not confirmed, giving the received ID as a new ID, receiving the minimum speed and the maximum speed of the corresponding ID and storing each;
When the user's ID is confirmed, receiving a frequency value from each load cell in which pressure is sensed at 0.5 second intervals, and storing the average value as a current speed level based on the received values;
If the average frequency measured from each load cell in which pressure is detected during operation is greater than or equal to the range of the set current speed level, or if pressure is detected in the load cell located ahead of the load cell detected in the step of storing the current speed level, Judging by the acceleration section and increasing the speed by 1 km / h;
Maintaining the set maximum speed if the value of the speed to be increased in the determining of the acceleration section is equal to or greater than the maximum speed set according to the user ID;
If the average frequency measured from each load cell in which pressure is detected during operation is equal to or less than the range of the set current speed level, or if pressure is detected in the load cell located behind the load cell detected in the step of memorizing the current speed level, Judging by the section and reducing the speed by 1 km / h,
Maintaining the set minimum speed if the value of the speed to be decreased in the determining of the deceleration section is equal to or less than the minimum speed set according to the user ID;
If the pressure is detected in the load cell located at the rear of the treadmill during operation, the alarm call section is determined and the alarm is called and the speed is reduced by 2 km / h;
If the pressure information is not measured suddenly during operation or there is no input of the pressure information for more than the preset reference time for emergency stop, the emergency stop section is called and an alarm is called immediately and the treadmill is stopped immediately.
Automatic speed control treadmill using a load cell, characterized in that configured to perform a process comprising the step of performing the above steps repeatedly until the user ends the exercise.
상기 긴급정지구간으로 판정하는 단계에서, 상기 기준시간의 설정은,
사용자의 보폭이 Acm라 하고, 현재 러닝머신의 속도를 Bkm/h라 하며, 사용자가 1분간 걷는 걸음걸이의 수를 x라 하면, 이 경우 사용자는 약 28Bcm/sec의 속도록 걷고 있는 것이므로, 이하의 [수식 1]에 근거하여 속도가 변할 때마다 상기 x의 값을 계산하여 저장해 두고, 1초 동안 입력받은 압력정보의 수가 상기 x보다 작을 경우 긴급정지구간으로 판정하여 긴급정지기능을 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 로드셀을 이용한 자동 속도조절 러닝머신.
[수식 1]
Ax = 28B
x = 28/A 6. The method of claim 5,
In the step of determining as the emergency stop section, the setting of the reference time,
If the user's stride is Acm, the speed of the current treadmill is Bkm / h, and the number of steps the user walks for 1 minute is x, in this case, the user is walking at a speed of about 28Bcm / sec. The value of x is calculated and stored every time the speed changes based on Equation 1, and when the number of pressure information input for 1 second is smaller than x, it is determined as an emergency stop section and performs an emergency stop function. Automatic speed control treadmill using a load cell, characterized in that.
[Equation 1]
Ax = 28B
x = 28 / A
상기 로드셀 모듈은, 상기 벨트의 전면에 걸쳐 상기 벨트의 아래에 6개가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 로드셀을 이용한 자동 속도조절 러닝머신. The method of claim 1,
The load cell module is an automatic speed control treadmill using a load cell, characterized in that six pieces are installed under the belt over the entire surface of the belt.
사용자의 위치와 속도를 검출하기 위해 적어도 하나 이상의 로드셀을 포함하여 상기 러닝머신의 벨트의 아래에 상기 벨트의 전면에 걸쳐 설치되는 로드셀 모듈과,
각각의 상기 로드셀 모듈 사이를 연결하는 베어링부와,
상기 로드셀 모듈로부터 얻어진 데이터를 이용하여 긴급정지구간은 판정하고 알람을 호출하는 동시에 상기 러닝머신을 즉시 정지하는 처리를 수행하도록 상기 러닝머신의 조작패널에 내장되어 있는 중앙처리장치 모듈을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 로드셀을 이용한 자동 긴급정지장치. In an automatic emergency stop device using a load cell that is installed on the same machine as the treadmill and automatically stops the apparatus in the event of an accident,
A load cell module installed over the front side of the belt under the belt of the treadmill, including at least one load cell to detect a position and speed of the user;
A bearing unit connecting between each of the load cell modules;
An emergency stop section is determined using the data obtained from the load cell module and includes a central processing unit module embedded in the operating panel of the treadmill to perform a process of immediately stopping the treadmill while calling an alarm. Automatic emergency stop device using a load cell characterized in that.
상기 로드셀 모듈은, 각각의 상기 로드셀에서 압력이 발생한 경우, 그 압력정보에 해당하는 주파수정보를 상기 중앙처리장치 모듈로 전송하는 것을 특징으로 하는 로드셀을 이용한 자동 긴급정지장치. The method of claim 8,
The load cell module, when pressure occurs in each of the load cells, automatic emergency stop device using a load cell, characterized in that for transmitting the frequency information corresponding to the pressure information to the central processing unit module.
상기 베어링부는, 상기 로드셀의 설치로 인해 상기 벨트의 흐름이 방해되는 것을 방지하기 위해 상기 로드셀의 사이에 위치하는 주 베어링과,
상기 주베어링과 접하여 돌아가는 제 1 보조 베어링과,
상기 벨트의 굴곡을 잡아주기 위해, 평상시에는 상기 주 베어링 및 상기 제 1 베어링과 접하지 않고, 압력이 가해졌을 경우에만 다른 베어링들과 접하도록 간격을 두어 설치되는 제 2 베어링을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 로드셀을 이용한 자동 긴급정치장치. The method of claim 8,
The bearing unit, and the main bearing located between the load cell to prevent the flow of the belt is prevented due to the installation of the load cell,
A first auxiliary bearing which rotates in contact with the main bearing,
In order to hold the bend of the belt, it is not normally in contact with the main bearing and the first bearing, it characterized in that it comprises a second bearing which is spaced apart so as to contact with other bearings only when pressure is applied. Automatic emergency politics using load cell.
상기 중앙처리장치 모듈은,
동작중 갑작스럽게 압력정보가 측정되지 않거나, 또는, 미리 설정된 긴급정지를 위한 기준시간 이상 압력정보의 입력이 없으면, 긴급정지구간으로 판정하고 알람을 호출하는 동시에 러닝머신을 즉시 정지시키는 처리를 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 로드셀을 이용한 자동 긴급정지장치. The method of claim 8,
The central processing unit module,
If the pressure information is not measured suddenly during operation or there is no input of the pressure information for more than the preset reference time for emergency stop, it is determined as the emergency stop section, and the alarm is called and the treadmill is stopped immediately. Automatic emergency stop device using a load cell, characterized in that configured.
상기 기준시간의 설정은,
사용자의 보폭이 Acm라 하고, 현재 러닝머신의 속도를 Bkm/h라 하며, 사용자가 1분간 걷는 걸음걸이의 수를 x라 하면, 이 경우 사용자는 약 28Bcm/sec의 속도록 걷고 있는 것이므로, Ax = 28B이고, 따라서 x = 28/A인 것에 근거하여, 속도가 변할 때마다 상기 x의 값을 계산하여 저장해 두고, 1초 동안 입력받은 압력정보의 수가 상기 x보다 작을 경우 긴급정지구간으로 판정하여 긴급정지기능을 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 로드셀을 이용한 자동 긴급정지장치. 12. The method of claim 11,
The setting of the reference time,
If the user's stride is Acm, the current treadmill speed is Bkm / h, and the number of steps the user walks for 1 minute is x, in this case, the user is walking at a speed of about 28Bcm / sec. = 28B and therefore x = 28 / A, the value of x is calculated and stored every time the speed changes, and if the number of pressure information input for 1 second is smaller than x, it is determined as an emergency stop section. Automatic emergency stop device using a load cell, characterized in that configured to perform an emergency stop function.
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