KR20130015998A - 실내운동기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실내운동기구에 관한 것으로, 본 발명에 따른 실내운동기구는, 복수의 센서들을 구비하여 사용자의 행동을 감지하여 사용자의 운동정보를 생성하는 운동활동 인식부와; 제1모드에서는 상기 운동정보를 반영하여 가상공간 컨텐츠를 출력하되, 상기 가상공간 컨텐츠에서의 경사각이나 아이템을 반영하여 상기 실내운동기구의 속도저항이나 움직임을 제어하고, 제2모드에서는 멀티미디어 파일 재생서비스를 수행하되, 상기 운동정보를 토대로 운동량을 체크하고, 상기 운동량에 대응하여 상기 멀티미디어 파일의 재생여부를 제어하는 메인 제어부와; 상기 메인제어부에서 제공되는 상기 가상공간 컨텐츠 및 상기 멀티미디어 파일을 디스플레이 하는 출력부를 구비한다.

Description

실내운동기구{Sporting equipment for indoor}

본 발명은 실내운동기구에 관한 것으로, 3D 가상공간 기술을 이용하여 체계적인 운동을 할 수 있도록 구성되어 사용자가 즐기면서 운동을 할 수 있도록 하는 실내운동기구에 관한 것이다.

일반적으로 사람들은 예방의학적으로 의학 검진기관들을 통해 건강검진을 받고 전문가들의 조언과 진단을 받으며 이미 성인병에 노출되거나 아직 노출되지 않았다 할지라도 건강관리에 대한 경각심을 느끼고 가정, 직장 또는 가외의 시간에 전문 헬스클럽에서 운동을 하는 등 개인의 건강관리를 위하여 노력하고 있다.

가정이나 헬스클럽 등에서 일반적으로 실시하는 운동 크게 유산소 운동과 무산소운동으로 나뉘어지는데, 유산소운동은 러닝머신, 실내용자전거, 스텝머신 등과 같은 것이 있어 실내에서 산소를 이용하여 운동하는 유산소 운동기기와 근력을 이용하여 중량물을 들어올리거나, 내리거나, 당기거나, 밀거나, 혹은 회전운동을 통하여 근육을 주로 사용하여 운동하는 무산소 운동기기들이 실내 스포츠 용구로 널리 보급 사용되고 있다.

이러한 기구들을 이용하여 헬스클럽이나 혹은 가정에서 운동을 하려고 하면 사용자 스스로 계획을 세워 운동량 조절 및 체력관리를 해야하므로, 같은 동작을 계속 반복하는 지루함을 스스로 이겨나가야 하는 등 지속적인 체력관리에서 사용자 자신의 의지 및 노력이 중요하였다.

따라서, 사용자에게 흥미를 유발시켜 지루함을 없애고 지속적인 운동 및 체계적인 체력관리를 할 수 있는 실내운동기구의 필요성은 증대되고 있는 실정에 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 극복할 수 있는 실내운동기구를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 지루함을 없애고 흥미를 유발할 수 있는 실내운동기구를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 체계적인 체력관리가 가능한 실내운동기구를 제공하는 데 있다.

상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 구체화에 따라, 본 발명에 따른 실내운동기구는, 복수의 센서들을 구비하여 사용자의 행동을 감지하여 사용자의 운동정보를 생성하는 운동활동 인식부와; 제1모드에서는 상기 운동정보를 반영하여 가상공간 컨텐츠를 출력하되, 상기 가상공간 컨텐츠에서의 경사각이나 아이템을 반영하여 상기 실내운동기구의 속도저항이나 움직임을 제어하고, 제2모드에서는 멀티미디어 파일 재생서비스를 수행하되, 상기 운동정보를 토대로 운동량을 체크하고, 상기 운동량에 대응하여 상기 멀티미디어 파일의 재생여부를 제어하는 메인 제어부와; 상기 메인제어부에서 제공되는 상기 가상공간 컨텐츠 및 상기 멀티미디어 파일을 디스플레이 하는 출력부를 구비한다.

상기 사용자의 운동정보는 상기 실내운동기구의 진행방향정보, 핸들조작시의 핸들 회전각도 정보, 진행 및 정지정보, 속도정보를 포함할 수 있다.

상기 복수의 센서들은, 상기 실내운동기구의 핸들이 회전되는 경우에 상기 실내운동기구의 진행방향 및 회전각도를 센싱하기 위한 회전감지센서, 상기 실내운동기구의 핸들회전이 불가한 경우 좌우측 누름버튼을 통해 회전각도를 센싱하기 위한 감지센서, 상기 실내운동기구의 정지 또는 브레이크 감지를 위한 감지센서, 속도를 센싱하기 위한 속도센서 중 적어도 하나의 센서를 구비할 수 있다.

상기 메인제어부는 상기 운동정보를 토대로 진행방향, 속도, 운동거리, 운동시간, 소모칼로리, 운동장소, 현재 운동량, 체력증감정보, 사용자의 위치, 사용자가 처리할 미션 정보를 상기 출력부를 통해 출력할 수 있다.

상기 메인제어부는, 상기 제2모드에서, 사용자의 운동량을 포인트로 누적하고 누적된 운동량 포인트에 대응하여 상기 멀티미디어 파일의 재생을 수행할 수 있다.

본 발명에 따르면, 실내운동을 함에 있어, 3D 가상현실을 통하여 사용자로 하여금 레저를 즐기는 듯한 환경에서 자신도 모르는 사이에 체력이나 체격관리가 되는 효과를 얻을 수 있으며, 반복지속적인 실내운동에 의한 지루함의 스트레스를 해결해주어 실내운동에 의한 꾸준한 체력관리를 할 수 있게 해주는 효과를 가지게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내운동기구의 개략도이고,
도 2는 도 1의 실내운동기구의 블록도이고,
도 3은 제2모드로서 동작하는 상기 실내운동기구의 동작화면이고,
도 4는 제2모드의 동작순서도이고,
도 5 및 도 6은 제1모드 동작시의 디스플레이 화면을 나타낸 것이다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예가, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 철저한 이해를 제공할 의도 외에는 다른 의도 없이, 첨부한 도면들을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다.

본 발명에 따른 실내운동기구는 자전거, 런닝머신을 포함하여 일반적인 피트니스 센터나 헬스장 또는 가정에서 사용되는 모든 실내운동기구를 포함할 수 있다. 이하에서는 자전거를 예로 들어 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내운동기구의 개략도이고, 도 2는 도 1의 실내운동기구의 블록도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 실내운동기구(100)는 운동활동 인식부(110), 메인제어부(120), 및 출력부(130)를 구비한다.

상기 운동활동 인식부(110)는 복수의 센서들을 구비하여 사용자의 행동을 감지하여 사용자의 운동정보를 생성하게 된다.

상기 사용자의 운동정보는 상기 실내운동기구의 진행방향정보, 핸들조작시의 핸들 회전각도 정보, 진행 및 정지정보, 속도정보를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 복수의 센서들은, 상기 실내운동기구(100)가 핸들을 가지며 핸들이 회전되는 경우에 상기 실내운동기구(100)의 진행방향 및 회전각도를 센싱하기 위한 회전감지센서(111), 상기 실내운동기구의 핸들회전이 불가한 경우 좌우측 누름버튼을 통해 회전각도를 센싱하기 위한 스위치센서(112), 상기 실내운동기구(100)의 정지 또는 브레이크 감지를 위한 감지센서, 회전이나 속도를 센싱하기 위한 속도회전 감지센서(113) 중 적어도 하나의 센서를 구비할 수 있다. 여기서 상기 실내운동기구의 정지 또는 브레이크 감지를 위한 감지센서는 속도 센싱을 위한 속도회전 센서에 포함될 수 있다.

여기서 좌우측 누름버튼을 통해 회전각도를 센싱하기 위한 스위치센서(112)는 스위치 센서, 접지스위치, 광스위치 등 누름버튼의 누름여부를 알 수 있는 센서이면 모두 포함가능하다.

상기 속도회전감지센서(113)는 자전거, 런닝머신 등 운동속도를 센싱하는 방법으로 회전판에 자기스위치, 천공, 적외선 송신부 등을 구비하고 이의 회전을 감지하여 자전거나 런닝머신의 런닝벨트 등에 연결하여 속도를 센싱하는 감지센서일 수 있다.

상기 메인제어부(120)는 제1모드에서는 상기 운동정보를 반영하여 가상공간 컨텐츠를 출력하되, 상기 가상공간 컨텐츠에서의 경사각이나 아이템을 반영하여 상기 실내운동기구(100)의 속도저항이나 움직임을 제어하고, 제2모드에서는 멀티미디어 파일 재생서비스를 수행하되, 상기 운동정보를 토대로 운동량을 체크하고, 상기 운동량에 대응하여 상기 멀티미디어 파일의 재생여부를 제어한다.

상기 메인제어부(120)는 상기 운동정보를 토대로 진행방향, 속도, 운동거리, 운동시간, 소모칼로리, 운동장소, 현재 운동량, 체력증감정보, 사용자의 위치, 사용자가 처리할 미션 정보를 상기 출력부(130)를 통해 출력할 수 있다.

상기 메인제어부(120)는, 상기 제2모드에서, 사용자의 운동량을 포인트로 누적하고 누적된 운동량 포인트에 대응하여 상기 멀티미디어 파일의 재생을 수행할 수 있다.

상기 메인제어부(120)는 3D게임엔진, 멀티미디어 플레이어, 코덱 등 컨텐츠나 멀티미디어 파일 재생을 위해 필요한 구성을 가지게 된다.

상기 메인제어부(120)는 제1모드의 상기 가상공간 컨텐츠의 재생시 가상공간 컨텐츠에서의 경사각이나 아이템 등과 상호작용 즉 연동되도록 속도저항데이터를 생성하여 상기 실내운동기구(100)의 속도저항이나 움직임을 제어하게 된다. 상기 속도저항 데이터는 상기 메인제어부(120)에 구비된 속도저항 조절기(122)에 전달되어, 상기 실내운동기구(100)의 속도저항을 조절하게 된다. 속도저항이 크면 사용자는 자전거의 경우 폐달을 더 힘껏 밟아야 하고, 속도저항이 작으면 폐달을 밟는데 작은 힘으로도 가능하게 된다.

상기 출력부(130 상기 메인제어부(120)에서 제공되는 상기 가상공간 컨텐츠 및 상기 멀티미디어 파일을 디스플레이 화면을 통해 디스플레이 하게 된다.

기타 상기 운동활동 인식부(110), 메인제어부(120), 출력부(130) 간의 유무선 통신을 위한 유무선 통신부(140), 사용자의 아이디, 신체정보, 목표체력이나 체격 등의 개인정보 입력을 간편하게 하기 위해 USB, 스마트 카드 등의 이동용 저장장치를 자동입력하여 사용자의 접근 편의성 확보를 위한 멤버쉽 카드 리더부(150)를 더 구비할 수 있다. 또한 3D 가상공간 컨텐츠나 영상컨텐츠 등의 멀티미디어 컨텐츠 저장을 위한 메모리부(160)를 구비할 수 있다. 통상적으로 상기 메모리부(160)는 상기 메인제어부(120)에 내장될 수도 있고, 별도의 외장메모리를 구비할 수도 있다.

상기 유무선 통신부(140)는 유선연결 또는 USB, 와이파이(WIFI), 블루투스 무선통신이 가능하도록 구성될 수 있다.

상기 유무선 통신부(140)는 인터넷망이나 이동통신망에 접속이 가능하도록 구성될 수 있으며, 상기 메인제어부(120)의 제어에 의해 특정 네트워크에 접속하여 멀티미디어 컨텐츠를 제공받을 수도 있다. 또한, 원거리 네트워크 또는 근거리 네트워크를 통해 다른 실내운동기구 사용자와 교류가 가능하도록 할 수 있다.

이하 상기 실내운동기구의 동작을 제1모드 및 제2모드로 나누어 설명한다.

도 3은 상기 제2모드로서 동작하는 상기 실내운동기구(100)의 동작화면이고, 도 4는 제2모드의 동작순서도이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 실내운동기구(100)가 제2모드로 동작하는 경우, 디스플레이화면은 컨텐츠 재생화면(134)과 운동량 저장 및 표시화면(132)로 구분될 수 있다. 상기 운동량 저장 및 표시화면은 사용자가 알아보기 쉽도록 일반적인 핸드폰에서 밧데리 용량표시를 차용할 수도 있고, 숫자나 그래프 형태로 표시할 수도 있다.

상기 제2모드에서는 사용자가 원하는 멀티미디어 파일 등의 컨텐츠를 상기 출력부(130)의 디스플레이 화면을 통해 재생하게 된다(S110).

상기 실내운동기구(100)에서는 사용자의 운동량을 파악하고 이를 운동량 포인트(TP)로 환산하여 저장 및 표시하게 된다(S112).

운동량이 없으면 운동량 포인트의 양을 판단하게 되고, 운동량이 있으면 운동량 포인트(TP)를 증가시키게 된다(S114).

이후 상기 메인제어부(120)에서는, 운동량 포인트 양을 판단하고(S116), 운동량 포인트(TP)가 '0'의 값과 같거나 작을 경우 컨텐츠 재생은 중단된다(S120). 그러나 운동량 포인트(TP)가 '0'의 값보다 클 경우에는 컨텐츠 재생은 계속되고(S118), 이에 대응하여 운동량 포인트(TP)는 감소한다(S122).

사용자의 운동량에 따른 운동량 포인트(TP)의 누적여부에 따라 컨텐츠 재생여부가 결정되므로, 사용자는 계속적인 운동으로 운동효과를 극대화 할 수 있게 된다.

상기 운동량 포인트(TP)의 누적치가 일정 최대치를 넘어서면(S124), 컨텐츠 포인트(CP)를 증가시킨다(S126). 그리고 누적 컨텐츠 포인트(CP)가 특정값이상이 되면 다른 컨텐츠를 볼 수 있는 포인트로 사용가능하다.

도 5 및 도 6은 제1모드 동작시의 디스플레이 화면을 나타낸 것이다.

도 5는 운동시의 화면이고, 도 6은 컨텐츠 선택시의 화면이다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제1모드에서 상기 실내운동기구(100)는 상기 출력부(130)를 통해 가상공간 컨텐츠를 재생하게 된다. 상기 가상공간 컨텐츠는 특정장소, 예를 들면, 국립공원, 관광지, 쇼핑몰 등과 같은 유명 운동장소를 3D로 모델링한 컨텐츠이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 출력부(130)는 디스플레이 화면상에 가상공간 컨텐츠 선택시에, 각각의 가상공간 컨텐츠(60)는 컨텐츠 설명부분(61)을 통해 운동거리, 기준소모 칼로리 등과 함께 사용자에게 정보를 제공하며, 간략한 컨텐츠 이미지(62)를 제공함으로써 사용자에게 선택의 폭을 넓게 제공한다. 상기 가상공간 컨텐츠의 선택은 상기 운동활동 인식부(110)에 연결된 각각의 감지센서들로부터 입력된 사용자의 모션을 통해 이루어질 수 있다.

상기 실내운동기구(100)는 제1모드 동작시 디스플레이 화면 상에 진행방향(53), 속도(54), 운동거리(55), 운동시간(55), 소모칼로리(55), 운동장소(56) 등을 특정위치에 나타나도록 보여주어 현재운동량 및 체력증감 정보를 사용자에게 제공하여 목표의식을 지속시킨다.

그리고 사용자 아바타를 통해 사용자의 현재 위치(50)를 표현하고 사용자가 처리할 미션이나 아이템(51) 등을 지속적으로 제시해주어 사용자에게 지속적인 수행목표를 주어 지루함을 최소화하고 운동을 계속할 수 있도록 한다. 또한 가상트레이너(52)가 사용자와 같이 레이싱을 하면서 사용자로 하여금 운동량을 관리 및 조절하여 최적화된 운동효과를 낼 수 있도록 한다.

미션이나 아이템(51)은 운동중 도 5에 도시된 바와 같이, 바나나 아이템이나 물병 아이템 등을 등장시켜 사용자가 이를 먹게 되면, 속도저항이 적어지도록 하거나 운동량 포인트를 증가시킬 수도 있으며, 쿠폰 등으로 활용할 수 있도록 하는 등의 이벤트를 할 수 있다. 특히 물병아이템이나 바나나 아이템을 먹을 때는 순간감속 등의 효과를 주어 실제감을 느낄 수 있도록 할 수 있다.

여기서 소모칼로리는 운동거리 대비 표준소모 칼로리 량을 거리에 대입시켜 계산하며, 경사각도 및 속도에 따른 초과 소모칼로리는 경사각도별로 별도로 산출하여 누적 계산하게 된다. 그리고 운동기구에 적용되는 표준소모칼로리량은 적용된 운동의 종류에 따라 각각 달리 적용될 수 있다.

상기 메인제어부(120)는 상기 가상공간 컨텐츠의 재생시 가상공간 컨텐츠에서의 경사각이나 방향 등과 상호작용 즉 연동되도록 속도저항데이터를 생성하여 상기 실내운동기구의 속도저항이나 움직임을 제어하게 된다.

예를 들어, 상기 가상공간 컨텐츠의 재생위치에 오르막길이 있는 경우, 상기 실내운동기구의 페달이나 런닝벨트 등의 움직임을 힘들게 만들어 준다. 즉 속도저항을 상기 오르막길에 대응되도록 증가시켜 주어 현실감을 느끼도록 할 수 있다. 예를 들어, 마그네틱형 실내자전거의 경우 마그네틱의 자기장의 세기를 강하게 하여 페달의 움직임을 힘들게 하며, 오르막길의 오르막이 높아지는 경우에 저항 데이터를 더 높게 하여 가속은 늦게 감속은 빠르게 진행하여 속도를 제어할 수 있다.

이는 내리막길의 경우에도 마찬가지다. 내리막길의 경우에는 페달이나 런닝벨트의 움직임을 쉽게 만들어 가속은 쉽게 감속은 늦게 만들어 주게 된다.

이에 따라 사용자는 실제 야외에서 운동을 하는 것처럼 현실감을 느끼면서 운동을 할 수 있게 된다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 실내운동기구의 개략도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 실내운동기구(200)는, 운동활동 인식부, 메인제어부(220), 및 출력부(230)를 구비하며, 도 1 및 도 2와 동일한 구성을 가지나 감지센서에서 차이가 있다.

즉 도 1 및 도 2의 경우는 실내운동기구(100)가 핸들을 가지며 핸들이 회전되는 경우에 상기 실내운동기구(100)의 진행방향 및 회전각도를 센싱하기 위한 회전감지센서(111)를 가지는 경우이고, 도 7은 실내운동기구(200)의 핸들회전이 불가하거나 없는 경우로써 좌우측 누름버튼을 통해 회전각도를 센싱하기 위한 스위치센서(210a)를 구비하는 경우이다, 즉 우측스위치센서를 조작하면 우측으로 회전하는 것으로 인식되고, 좌측 스위치 센서를 조작하면 좌측으로 회전하는 것으로 상기 메인제어부(220)에서 인식하도록 할 수 있다. 그리고 별도의 핸들을 구비하지 않고 회전스위치(210b)를 통해 회전을 인식하도록 하는 것도 가능하다.

여기서 좌우측 누름버튼을 통해 회전각도를 센싱하기 위한 스위치센서(201a)는 스위치 센서, 접지스위치, 광스위치 등 누름버튼의 누름여부를 알 수 있는 센서이면 모두 포함가능하다. 도 7의 속도회전감지센서(240c) 또한 도 1의 속도회전감지센서와 동일한 구성을 가진다.

도 7에서 메인제어부(220)의 내부구성은 도 1 및 도 2의 경우와 동일하며, 도 7은 메인제어부(220)에 컨트롤러 기능버튼들을 구비할 수 있다. 상기 컨트롤러 기능버튼들은 상기 출력부(230)의 디스플레이 제어를 위한 버튼들을 포함할 수 있다. 또한 상기 출력부(230)의 디스플레이 화면 상에는 터치스크린 기능으로 동작되는 컨트롤러 기능버튼들(232)을 포함할 수 있다. 이는 도 1 내지 도 6의 경우도 마찬가지다.

이를 제외한 나머지 구성은 모두 동일하므로 더 이상의 설명을 생략한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 실내운동을 함에 있어, 3D 가상현실을 통하여 사용자로 하여금 레저를 즐기는 듯한 환경에서 자신도 모르는 사이에 체력이나 체격관리가 되는 효과를 얻을 수 있으며, 반복지속적인 실내운동에 의한 지루함의 스트레스를 해결해주어 실내운동에 의한 꾸준한 체력관리를 할 수 있게 해주는 효과를 가지게 된다.

상기한 실시예의 설명은 본 발명의 더욱 철저한 이해를 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 명백하다 할 것이다.

110 : 운동활동 인식부 120 : 메인제어부
130 : 출력부

Claims (5)

1. 실내운동기구에 있어서:
   복수의 센서들을 구비하여 사용자의 행동을 감지하여 사용자의 운동정보를 생성하는 운동활동 인식부와;
   제1모드에서는 상기 운동정보를 반영하여 가상공간 컨텐츠를 출력하되, 상기 가상공간 컨텐츠에서의 경사각이나 아이템을 반영하여 상기 실내운동기구의 속도저항이나 움직임을 제어하고, 제2모드에서는 멀티미디어 파일 재생서비스를 수행하되, 상기 운동정보를 토대로 운동량을 체크하고, 상기 운동량에 대응하여 상기 멀티미디어 파일의 재생여부를 제어하는 메인 제어부와;
   상기 메인제어부에서 제공되는 상기 가상공간 컨텐츠 및 상기 멀티미디어 파일을 디스플레이 하는 출력부를 구비함을 특징으로 하는 실내운동기구.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 사용자의 운동정보는 상기 실내운동기구의 진행방향정보, 핸들조작시의 핸들 회전각도 정보, 진행 및 정지정보, 속도정보 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 실내운동기구.
   
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 복수의 센서들은, 상기 실내운동기구의 핸들이 회전되는 경우에 상기 실내운동기구의 진행방향 및 회전각도를 센싱하기 위한 회전감지센서, 상기 실내운동기구의 핸들회전이 불가한 경우 좌우측 누름버튼을 통해 회전각도를 센싱하기 위한 감지센서, 상기 실내운동기구의 정지 또는 브레이크 감지를 위한 감지센서, 속도를 센싱하기 위한 속도센서 중 적어도 하나의 센서를 구비함을 특징으로 하는 실내운동기구.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 메인제어부는 상기 운동정보를 토대로 진행방향, 속도, 운동거리, 운동시간, 소모칼로리, 운동장소, 현재 운동량, 체력증감정보, 사용자의 위치, 사용자가 처리할 미션 정보를 상기 출력부를 통해 출력함을 특징으로 하는 실내운동기구.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 메인제어부는, 상기 제2모드에서, 사용자의 운동량을 포인트로 누적하고 누적된 운동량 포인트에 대응하여 상기 멀티미디어 파일의 재생을 수행함을 특징으로 하는 실내운동기구.

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