KR20140008583A

KR20140008583A - 크로스컨트리 운동기구

Info

Publication number: KR20140008583A
Application number: KR1020120074242A
Authority: KR
Inventors: 이연숙
Original assignee: 연세대학교 산학협력단
Priority date: 2012-07-09
Filing date: 2012-07-09
Publication date: 2014-01-22

Abstract

본 발명은 2개의 아치프레임의 상부에 스크린 도어를 구비하여 그늘막을 이루며, 2개의 아치프레임의 사이의 바닥에 2개의 주로와 2개의 손지지대가 설치된 크로스컨트리 운동부가 구비되며, 2개의 주로 위에는 주로를 따라 이동가능한 발받침부가 각각 장착되며, 발받침부의 이동에 연동되어, 손지지대가 움직이도록 이루어지며, 맥파검출부가 구비되어 심박수를 검출하여 위급상황시 운동을 종료하며, 운동 후, 운동횟수, 소모열량을 디스플레이하도록 이루어진 크로스컨트리 운동기구에 관한 것이다.
본 발명의 크로스컨트리 운동기구는, 제1아치프레임과 제2아치프레임 사이에 장착되어 있는 디스플레이부; 제1아치프레임과 제2아치프레임의 하부에서, 제1아치프레임과 제2아치프레임 사이에 위치되되, 상면이, 양단이 중앙부보다 높은, 원호(圓弧)형태를 이루며, 상면에 통공으로 이루어진 2개의 주로를 구비하는 크로스컨트리 운동부; 이동검출센서로서 로드셀이 상부에 장착되며, 상기 2개의 주로에 삽입, 장착되는 발판부; 상기 크로스컨트리 운동부에서 2개의 주로 각각의 일측에 위치되는 손지지대공에 삽입되는 손지지대; 상기 2개의 발판부 중 일측 발판부의 이동검출센서로부터 수신된 일측 발판부 이동신호를 기설정된 역치값 이상인지를 비교하여, 역치값 이상이라면, 타측 발판부의 이동검출센서로부터 수신된 타측 발판부 이동신호를 기설정된 역치값 이상인지를 비교하고, 타측 발판부 이동신호도 역치값 이상이라면, 스텝카운터를 증가시켜 스텝수를 카운트하며, 운동종료시 스텝 카운터의 값인 스텝수를, 기설정된 1 스텝에 따른 열량소모량과 곱하여, 열량소모량을 계산하여 디스플레이부로 출력하는 연산처리부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

크로스컨트리 운동기구{Cross-country sking exerciser}

본 발명은 크로스컨트리 운동기구에 관한 것으로, 보다 상세히는 2개의 아치프레임의 상부에 스크린 도어를 구비하여 그늘막을 이루며, 2개의 아치프레임의 사이의 바닥에 2개의 주로와 2개의 손지지대가 설치된 크로스컨트리 운동부가 구비되며, 2개의 주로 위에는 주로를 따라 이동가능한 발받침부가 각각 장착되며, 발받침부의 이동에 연동되어, 손지지대가 움직이도록 이루어지며, 맥파검출부가 구비되어 심박수를 검출하여 위급상황시 운동을 종료하며, 운동 후, 운동횟수, 소모열량을 디스플레이하도록 이루어진 크로스컨트리 운동기구에 관한 것이다.

현대인들은 운동을 통해 건강을 증진하고 여가를 즐기고 있다.

특히, 여가를 즐기는 노인들에게는 놀이를 겸비한 과격하지 않으며, 위급상황을 알리는 하지운동이 요망되고 있다.

그러나 현재 피트니스 클럽 등에는 크로스컨트리 등의 하지운동기구를 구비하고 있지만, 이러한 피트니스 클럽의 사용료도 비싸고, 하지운동기구도 고가이다.

따라서 야외에 설치되되, 쉽게 접하고, 과격하지 않게 운동할 수 있는 하지 운동기구가 요망된다.

또한 야외에 설치되는 하지 운동기구 중에서 해빛, 비를 피할 수 있는 그늘막이 장착된 운동기구가 요망된다.

그리고 운동의 즐거움을 유발할 수 있는 운동기구가 요망된다.

따라서 본 발명은 야외에 설치되며, 2개의 아치프레임의 상부에 스크린 도어를 구비하여 그늘막을 이루며, 2개의 아치프레임의 사이의 바닥에 2개의 주로와 2개의 손지지대가 설치된 크로스컨트리 운동부를 구비하며, 2개의 주로 위에는 주로를 따라 이동가능한 발받침부가 각각 장착되며, 발받침부의 이동에 연동되어, 손지지대가 움직이도록 이루어지며, 맥파검출부가 구비되어 심박수를 검출하여 위급상황시 운동을 종료하며, 운동 후, 운동횟수, 소모열량을 디스플레이하도록 이루어진 크로스컨트리 운동기구를 제안한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 2개의 아치프레임의 상부에 스크린 도어를 구비하여 그늘막을 이루며, 2개의 아치프레임의 사이의 바닥에 2개의 주로와 2개의 손지지대가 설치된 크로스컨트리 운동부를 구비하며, 2개의 주로 위에는 주로를 따라 이동가능한 발받침부가 각각 장착되며, 발받침부의 이동에 연동되어, 손지지대가 움직이도록 이루어지며, 맥파검출부가 구비되어 심박수를 검출하여 위급상황시 운동을 종료하며, 운동 후, 운동횟수, 소모열량을 디스플레이하도록 이루어진 크로스컨트리 운동기구를 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기위해, 본 발명의 크로스컨트리 운동기구는, 제1아치프레임과 제2아치프레임 사이에 장착되어 있는 디스플레이부; 제1아치프레임과 제2아치프레임의 하부에서, 제1아치프레임과 제2아치프레임 사이에 위치되되, 상면이, 양단이 중앙부보다 높은, 원호(圓弧)형태를 이루며, 상면에 통공으로 이루어진 2개의 주로를 구비하는 크로스컨트리 운동부; 이동검출센서로서 로드셀이 상부에 장착되며, 상기 2개의 주로에 삽입, 장착되는 발판부; 상기 크로스컨트리 운동부에서 2개의 주로 각각의 일측에 위치되는 손지지대공에 삽입되는 손지지대; 상기 2개의 발판부 중 일측 발판부의 이동검출센서로부터 수신된 일측 발판부 이동신호를 기설정된 역치값 이상인지를 비교하여, 역치값 이상이라면, 타측 발판부의 이동검출센서로부터 수신된 타측 발판부 이동신호를 기설정된 역치값 이상인지를 비교하고, 타측 발판부 이동신호도 역치값 이상이라면, 스텝카운터를 증가시켜 스텝수를 카운트하며, 운동종료시 스텝 카운터의 값인 스텝수를, 기설정된 1 스텝에 따른 열량소모량과 곱하여, 열량소모량을 계산하여 디스플레이부로 출력하는 연산처리부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 크로스컨트리 운동기구는, 제1아치프레임과 제2아치프레임의 상부에서, 제1아치프레임과 제2아치프레임 사이에 장착되어, 슬라이딩에 의해 여닫이 가능한 스크린도어; 제1아치프레임과 제2아치프레임의 하부에서, 제1아치프레임과 제2아치프레임 사이에 위치되되, 상면이, 양단이 중앙부보다 높은, 원호(圓弧)형태를 이루며, 상면에 통공으로 이루어진 2개의 주로를 구비하는 크로스컨트리 운동부; 상기 2개의 주로에 삽입, 장착되는 발판부; 상기 크로스컨트리 운동부에서 2개의 주로 각각의 일측에 위치되는 손지지대공에 삽입되며, 상부에는 손잡이를 구비하되, 상기 손잡이에는 맥파검출센서부가 장착되어 있는 손지지대; 맥파검출센서부로부터 검출된 맥파신호로부터 R피크를 검출하여 심박수를 검출하며, 검출된 심박수가, 기설정된 기준범위를 초과하는지 여부를 판단하여, 초과할 경우, 스피커부 또는 디스플레이부로 위험상태를 알리는 신호를 출력하는 연산처리부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 2개의 발판부를 좌우의 발로 디디고 서서, 2개의 발판부 각각의 일측에 위치된 손지지대의 손잡이를 손으로 잡고, 좌우의 발에 교번하여 힘을 가함에 의해 손지지대가 연동되어 구동되도록 이루어진 크로스컨트리 운동부를 구비한 크로스컨트리 운동기구에 있어서, 크로스컨트리 운동부는, 중간부에 탄성부재를 구비하며, 상면의 중앙에 발판고정 암나사부를 구비하되, 상기 발판고정 암나사부에, 발판부의 저면에 연설된 발판고정 수나사부가, 삽입되어 고정되는 완충부; 일단에 손지지대가 장착되며, 중간부에 완충부의 저면이 장착되는 로드; 일단이 로드의 타단에 장착되며, 타단이 롤러의 측면에 위치된 스텝폭 조절공에 삽입되는 크랭크;좌우 양측에 크랭크가 장착되는 롤러;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

크로스컨트리 운동부는, 양단이 중앙부보다 높은, 원호(圓弧)형태를 이루며, 상면에 통공으로 이루어진 2개의 주로를 구비하며, 2개의 주로 각각의 일측에 손지지대공을 구비하는 상판를 더 구비하며, 발판부의 저면에 연설된 발판고정 수나사부는, 주로에 삽입된후, 완충부의 발판고정 암나사부에 삽입되어 고정되며, 손지지대는 손지지대공에 삽입된 후, 로드의 일단에 장착된다.

발판부는 상부에 발고정끈을 구비한다.

완충부는, 완충부의 상부에 위치되며, 하부의 중앙부에는 탄성부재 결합봉이 연설되어 있어 탄성부재의 일단에 삽입되며, 탄성부재 결합봉이 삽입된 탄성부재의 둘레에 울타리를 형성하여 주는 탄성부재 고정부를 구비하는 완충부 상부하우징; 완충부의 하부에 위치되며, 상부의 중앙부에는 탄성부재 결합봉이 연설되어 있어 탄성부재의 타단에 삽입되며, 탄성부재 결합봉이 삽입된 탄성부재의 둘레에 울타리를 형성하여 주는 탄성부재 고정부를 구비하는 완충부 하부하우징;를 포함한다.

제1아치프레임과, 제1아치프레임으로부터 이격된 제2아치프레임을 구비하며,상판부는, 제1아치프레임과 제2아치프레임의 하부에서, 제1아치프레임과 제2아치프레임 사이에 위치된다.

맥파검출센서부는 발광다이오드로 이루어진 발광부와, 포토센서로 이루어진 수광부를 구비하여 이루어진다.

또한, 본 발명은, 2개의 발판부를 좌우의 발로 디디고 서서, 2개의 발판부 각각의 일측에 위치된 손지지대의 손잡이를 손으로 잡고, 좌우의 발에 교번하여 힘을 가함에 의해 손지지대가 연동되어 구동되도록 이루어진 크로스컨트리 운동부를 구비한 크로스컨트리 운동기구의 구동방법에 있어서, 연산처리부는 맥파 신호검출부로부터 맥파신호를 수신하고, 수신된 맥파신호로부터 R피크를 검출하여 심박수를 검출하는, 맥파신호 수신단계; 맥파신호 수신단계에서 검출된 심박수가, 기설정된 기준범위를 초과하는지 여부를 판단하여, 기준범위를 초과할 경우, 연산처리부는, 스피커부 또는 디스플레이부로 위험상태를 알리는 신호를 출력하는, 심박수 정상여부 판단단계; 연산처리부는, 제1발판부 이동신호검출부로부터 제1발판부 이동신호를 수신하는, 제1발판 이동신호 수신단계; 제1발판 이동신호 수신단계에서 수신된 제1발판부 이동신호를 기설정된 역치값 보다 큰지를 비교하여, 역치값보다 작다면 제1발판 이동신호 수신단계로 되돌아가는, 제1발판 이동신호와 역치값과 비교단계;제2발판부 이동신호검출부로부터 제2발판부 이동신호를 수신하는 제2발판 이동신호 수신단계; 제2발판 이동신호 수신단계에서 수신된 제2발판부 이동신호를 기설정된 역치값 보다 큰지를 비교하여, 역치값보다 작다면 제2발판 이동신호 수신단계로 되돌아가는, 제2발판 이동신호와 역치값과 비교단계; 제2발판 이동신호와 역치값과 비교단계에서, 제2발판부 이동신호가 역치값 보다 크다면, 스텝 카운터를 1 증가시키는 스텝카운터 증가단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 크로스컨트리 운동기구의 구동방법은, 운동 종료키가 온(on) 되었거나, 또는 연산처리부가 기설정된 운동종료 기준시간 동안 제1발판부 이동신호검출부 또는 제2발판부 이동신호검출부에서 이동신호가 검출되지 않을 경우, 운동이 종료되었다고 판단하며, 운동이 종료되지 않았다면 맥파신호 수신단계로 되돌아가는 운동종료여부 판단단계; 운동종료여부 판단단계에서 운동이 종료되었다고 판단되면, 스텝 카운터의 값인 스텝수를, 기설정된 1 스텝에 따른 열량소모량을 곱하여, 열량소모량을 계산하며, 계산된 열량소모량을 디스플레이부로 출력하는 열량소모량 계산단계;를 더 포함하여 이루어진다.

또한, 본 발명의 크로스컨트리 운동기구의 구동방법은, 맥파신호 수신단계의 전에, 운동 시작키가 온(on) 되었거나, 또는 연산처리부는 기설정된 운동시작 기준시간 동안, 제1발판부 이동신호검출부 또는 제2발판부 이동신호검출부로부터 이동신호가 검출될 경우, 운동이 시작되었다고 판단하며, 운동이 시작되지 않았다면 판단될 경우 운동이 시작되었다고 판단될 때까지 기다리는 운동시작여부 판단단계;를 더 포함하여 이루어진다.

본 발명의 크로스컨트리 운동기구에 의하면, 2개의 아치프레임의 상부에 스크린 도어를 구비하여 그늘막을 이루며, 2개의 아치프레임의 사이의 바닥에 2개의 주로와 2개의 손지지대가 설치된 크로스컨트리 운동부를 구비하며, 2개의 주로 위에는 주로를 따라 이동가능한 발받침부가 각각 장착되며, 발받침부의 이동에 연동되어, 손지지대가 움직이도록 이루어지며, 맥파검출부가 구비되어 심박수를 검출하여 위급상황시 운동을 종료하며, 운동 후, 운동횟수, 소모열량을 디스플레이하도록 이루어진다.

따라서 본 발명의 크로스컨트리 운동기구는 야외에 설치되되, 쉽게 접하고, 과격하지 않고 안전하게 운동할 수 있으며, 그늘막이 구비되어 해빛, 비를 피할 수 있으며, 소모열량 등을 표시하여 운동의 즐거움을 유발할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 크로스컨트리 운동기구를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 도 1의 크로스컨트리 운동부의 구성을 개략적으로 설명하기 위한 측면 설명도이다.
도 3은 도 2의 크로스컨트리 운동부의 평면도이다.
도 4는 도 2의 크로스컨트리 운동부를 설명하기 위한 분해사시도이다.
도 5는 도 4의 완충부를 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 크로스컨트리 운동기구의 발판부의 다른 일예이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 크로스컨트리 운동기구의 제어부를 설명하는 블럭도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 크로스컨트리 운동기구의 구동방법을 설명하는 흐름도이다.

이하, 본 발명의 크로스컨트리 운동기구의 구성 및 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 크로스컨트리 운동기구를 설명하기 위한 사시도로, 제1 아치프레임(110), 제2아치프레임(120), 스크린도어(130), 디스플레이부(150), 받침부(170), 크로스컨트리 운동부(200)를 포함하여 이루어진다.

받침부(170)는 원형을 이루며, 크로스컨트리 운동기구의 받침대 역할을 하는 수단으로, 제1 아치프레임(110)과 제2아치프레임(120)이 좌우 양측에 위치되며, 제1아치프레임(110)과 제2아치프레임(120)의 사이에서 크로스컨트리 운동부(200)가 위치된다.

제1 아치프레임(110)은 원기둥이 아치를 이룬 것으로, 제1 아치프레임(110)은 받침부(170) 위의 좌측에 위치된다.

제2 아치프레임(120)은 원기둥이 아치를 이룬 것으로, 제2 아치프레임(120)은 받침부(170) 위의 우측에 위치되며, 제1 아치프레임(110)으로 부터 일정거리 이격되어 설치되어 있다.

제1 아치프레임(110)과 제2아치프레임(120)은 금속, PVC 등의 합성수지 등으로 이루어질 수 있으며, 제1 아치프레임(110)과 제2아치프레임(120)의 상부에서, 제1 아치프레임(110)과 제2아치프레임(120) 사이에, 이격 지지판(140)이 장착되어, 제1 아치프레임(110)과 제2아치프레임(120)이 일정 간격을 유지하도록 지지해 준다.

스크린도어(130)는 제1 아치프레임(110)과 제2아치프레임(120)의 상부에서 내측으로 형성된 도어홈(135)에 좌우 양측이 삽입되어 도어홈(135)을 따라 이동가능하다. 스크린도어(130)의 일단에는 도어손잡이(137)가 있다.

디스플레이부(150)는 제1 아치프레임(110)과 제2아치프레임(120)의 사이의 일측에 위치되며, 사용자의 운동후, 운동량(운동횟수), 소모열량 등을 표시한다.

디스플레이부(150)는 터치 스크린으로 이루어지거나 별도의 키입력부를 구비할 수 있다.

크로스컨트리 운동부(200)는 크로스컨트리 스키를 타듯이 운동하기 위한 수단으로, 상판(210), 2개의 주로(230), 발판부(220), 손지지대(240), 하부하우징(290)을 포함한다.

상판(210)은 양단이 높고 중앙부가 낮도록 이루어지되 원호(圓弧)형태를 이루며, 상면에 통공으로 이루어진 2개의 주로(230)를 구비하고, 상기 2개의 주로(230)에는 각각 발판부(220)가 장착되어 있다. 또한 발판부(220)에서 2개의 주로(230)의 일측, 보다 상세히는 좌측 주로(230)의 좌측과 우측 주로(230)의 우측에 손지지대공(235)이 위치되며, 손지지대공(235)을 통해 손지지대(240)이 장착된다.

하부하우징(290)은 상판(210)를 포함하는 크로스컨트리 운동부(200)의 하부를 덮는 커버로서, 받침부(170)의 위에서, 제1 아치프레임(110)과 제2아치프레임(120)의 사이에 장착된다.

도 2는 도 1의 크로스컨트리 운동부의 구성을 개략적으로 설명하기 위한 측면 설명도이고, 도 3은 도 2의 크로스컨트리 운동부의 평면도이고, 도 4는 도 2의 크로스컨트리 운동부를 설명하기 위한 분해사시도이고, 도 5는 도 4의 완충부를 설명하기 위한 단면도이고, 도 6은 본 발명의 크로스컨트리 운동기구의 발판부의 다른일예이다.

크로스컨트리 운동부(200)는 발판부(220), 손지지대(240), 완충부(247), 로드(280), 롤러(190), 크랭크(180) 등을 포함하여 이루어진다.

발판부(220)는 발을 접촉하는 부분으로, 발판부(220)의 하면 중앙에는 원주형으로 이루어진 발판고정 수나사부(225)를 구비하며, 발판고정 수나사부(225)는 상판(210)의 주로(230)를 통해 완충부(247)의 상부에 있는 발판고정 암나사부(252)와 결합된다. 상부에 발고정끈(223)을 구비할 수 있다.

손지지대(240)는 크로스컨트리 스키에 있어서 스틱과 같은 수단으로, 일단이 로드(280)의 일단에 장착되고, 다른 일단에는 손잡이(245)가 장착되어 있으며, 발판부(220)의 움직임에 연동하여 동작되도록 이루어져 있다.

완충부(247)는 일단이 발판부(220)의 저면과 결합되고 타단이 로드(280)에 장착되며, 보다 상세히는 완충부(247)의 상면의 중앙에 있는 발판고정 암나사부(252)에, 주로(230)를 통과한 발판고정 수나사부(225)가 삽입되어 고정된다. 또한 완충부(247)의 하면의 중앙에 있는 로드고정 암나사공(275)에, 로드(280)에 위치된 로드공(282)을 통과한 완충부 고정나사(285)를 고정한다. 완충부(247)는 완충부 상부하우징(250), 탄성부재(260), 완충부 하부하우징(270)을 포함하여 이루어진다.

완충부 상부하우징(250)은 완충부(247)의 상부에 위치되어 탄성부재(260)와 발판부(220)를 연결하는 수단으로, 상면의 중앙에는 발판고정 암나사부(252)를 구비하여, 발판부(220)의 저면에 있는 발판고정 수나사부(225)가 고정되며, 하부의 중앙부에는 탄성부재(260)에 삽입되는 탄성부재 결합봉(257)이 있으며, 탄성부재 결합봉(257)이 탄성부재(260)에 삽입되었을 때, 탄성부재(260)의 둘레에 울타리를 형성하여 탄성부재(260)를 고정하는 탄성부재 고정부(258)가 있다.

탄성부재(260)는 일단은 완충부 상부하우징(250)과 결합되고, 타단은 완충부 하부하우징(270)와 결합된다. 즉, 탄성부재(260)의 일단에는 탄성부재 결합봉(257)이 삽입되면서, 탄성부재 고정부(258)에 의해 고정되고, 탄성부재(260)의 타단에는 탄성부재 결합봉(277)이 삽입되면서, 탄성부재 고정부(278)에 의해 고정된다.

완충부 하부하우징(270)은 완충부(247)의 하부에 위치되어 탄성부재(260)와 로드(280)를 연결하는 수단으로, 하면의 중앙에는 로드고정 암나사부(275)를 구비하여, 로드(280)의 상면에 있는 로드공(282)를 통해 삽입된 완충부 고정나사(285)에 의해 고정된다. 완충부 하부하우징(270)의 상부의 중앙부에는 탄성부재(260)에 삽입되는 탄성부재 결합봉(277)이 있으며, 탄성부재 결합봉(277)이 탄성부재(260)에 삽입되었을 때, 탄성부재(260)의 둘레에 울타리를 형성하여 탄성부재(260)를 고정하는 탄성부재 고정부(288)가 있다.

로드(280)는 일단에 크랭크에 장착되고, 타단에는 손지지대(240)가 장착되며, 중간부에 완충부(247)의 저면, 즉 완충부 하부하우징(270)의 저면이 완충부 고정나사(285)에 의해 고정, 장착된다.

크랭크(180)는 일단이 로드(280)에 장착되고 타단은 롤러(190)의 회전면상에 있는 스텝폭 조절공(미도시)에 삽입되어 장착되어진다. 경우에 따라서는 크랭크(130)는 롤러(190)의 좌우 측면에 위치된 다수의 스텝폭 조절공(미도시)을 구비하게 하고, 그 중의 하나를 선택함으로써, 즉 발판부(120)의 고정을 롤러(280)의 중심방향으로 조절하여, 발판부(120)의 운동을 조절하며, 결과적으로 보행의 스텝폭을 조절하게 할 수 있다. 경우에 따라서는 각 크랭크(180)가 회전축 부분에 장착되어 스텝폭이 거의 없이도 이루어질 수 있다.

완충부 하부하우징(270)에서, 로드(280) 또는 크랭크(180)의 저면에 로드(280) 또는 크랭크(180)가 회동가능하도록 장착된 지지대들이 구비될 수 있다.

롤러(190)는 좌우 양측에 각각 크랭크(180)의 일단이 장착된다. 롤러(190)에 장착되는 2개의 크랭크(180)의 위치는 대각선 방향일 수 있다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 크로스컨트리 운동기구의 제어부를 설명하는 블럭도로, 제1발판부 이동신호검출부(310), 제2발판부 이동신호검출부(320), 맥파 신호검출부(330), A/D변환기(340), 연산처리부(350), 디스플레이부(150), 메모리(360), 키입력부(370), 스피커부(390), 음향재생부(380)를 포함하여 이루어진다.

제1발판부 이동신호검출부(310)는 일측의 주로(230)에 장착된 발판부(220)( 이하, 제1발판부라 함)에 이동검출센서가 장착되어 제1발판부의 이동신호를 검출하는 수단으로, 제1발판부 이동검출센서(312), 제1발판부 신호전처리부(315)를 포함하여 이루어진다.

제1발판부 이동검출센서(312)는 제1발판부에 장착되어, 제1발판부의 이동신호를 검출한다. 제1발판부 이동검출센서(312)로서 로드셀을 사용하여, 로드셀을 제1발판부의 발바닥 접촉부에 장착할 수 있다. 그럼에 의해. 로드셀은 보행주기시 발바닥의 하중변화를 측정하는데, 보행시 일측발에 무게중심을 가하기 위한 힘이 가해지고, 다음에는 다른 측발로 무게 중심이 옮겨져 다른 측 발에 힘이 가해진다. 결과적으로 교번하여 제1발판부와 제2발판부에 힘이 가해지게 되고 이들을 로드셀로 측정할 수 있다. 여기서는 설명의 편의상 이동검출센서로서 로드셀을 사용한 경우를 설명하나, 경우에 따라서는 자이로센서, 수광센서를 사용할 수 있다.

제1발판부 신호전처리부(315)는 제1발판부 이동검출센서로부터 수신된 이동신호를 증폭하고 잡음을 제거하여 A/D변환기(340)로 전송한다.

제2발판부 이동신호검출부(320)는 타측의 주로(230)에 장착된 발판부(220)( 이하, 제2발판부라 함)에 이동검출센서가 장착되어 제2발판부의 이동신호를 검출하는 수단으로, 제2발판부 이동검출센서(322), 제2발판부 신호전처리부(325)를 포함하여 이루어진다.

제2발판부 이동검출센서(322)는 제2발판부에 장착되어, 제2발판부의 이동신호를 검출한다.

제2발판부 신호전처리부(325)는 제2발판부 이동검출센서로부터 수신된 이동신호를 증폭하고 잡음을 제거하여 A/D변환기(340)로 전송한다.

제1발판부 이동검출센서(312)와 제2발판부 이동검출센서(322)는 자이로센서, 로드셀, 수광센서 일 수 있다.

로드셀은 보행주기시 발바닥의 하중변화를 측정하는 것으로, 발바닥의 전단력을 측정하기위한 부분(예를 들어 발의 중족골두부가 위치하는 부분)에 장착될 수 있다. 걸음시 일측발에 무게중심을 가하기 위한 힘이 가해지고, 다음에는 다른 측발로 무게 중심이 옮겨져 다른 측 발에 힘이 가해진다.

자이로센서의 경우는 제1발판부 또는 제2발판부의 어디에도 장착될 수 있다.

수광센서를 이용할 경우, 발판부의 저면에 수광센서를 장착하고, 주로의 측면에 일정간격으로 이격된 위치에 발광다이오드를 위치시켜, 이동을 검출한다.

맥파 신호검출부(330)는 손지지대(240)의 손잡이(245)에 장착되어 광 용적 맥파(이하 맥파라 함)를 검출하는 수단으로, 맥파검출센서부(332), 맥파 신호전처리부(335)를 포함한다.

맥파검출센서부(332)는 손잡이(245)의 손바닥 접촉부에 장착되어 맥파를 검출하는 수단이다. 맥파검출센서부(332)는 발광다이오드로 이루어진 발광부(미도시)와, 포토센서로 이루어진 수광부(photodetector)(미도시)를 구비하여 이루어지며, 수광부에서는 들어온 빛의 양을 감지한 후 이를 전류로 변환하여 출력하는데, 전류의 흐르는 방향이 서로 반대인 두 개의 출력(＋, －)신호로 출력한다.

맥파 신호전처리부(335)는 맥파검출센서부(332)의 출력신호를 증폭하고 잡음을 제거하기 위한 것으로, 전류-전압 변환기(미도시), 증폭부(미도시), 필터부(미도시)를 구비한다.

전류-전압 변환기(미도시)는 맥파검출센서부(332)의 출력신호를 전압신호로 변환한다.

증폭부(미도시)는 전류-전압 변환기(미도시)의 출력신호를 소정의 이득으로 증폭하기 위한 것으로, 차동증폭기로 구성된다.

필터부(미도시)는 증폭부(미도시)의 출력신호로부터 잡음을 제거하기위한 것으로 전원잡음 등을 제거한다.

A/D변환기(340)는 제1발판부 이동신호검출부(310), 제2발판부 이동신호검출부(320), 맥파 신호검출부(330)로부터 수신된 제1발판부 이동신호, 제2발판부 이동신호, 맥파신호를 디지탈신호로 변환하여 연산처리부(350)로 전송한다.

연산처리부(350)는 A/D변환기(340)로부터 제1발판부 이동신호, 제2발판부 이동신호, 맥파신호를 수신하며, 키입력부(370)로부터 입력된 신호들을 수신하며, 제1발판부 이동신호, 제2발판부 이동신호로 부터 제1발판부의 운동횟수(일측 발에 힘을 가한 횟수) 및 제2발판부의 운동횟수(타측 발에 힘을 가한 횟수)를 각각 카운트하여 합산한 2발판의 운동횟수에, 기설정된 일측 발판부 구동에 따른 열량소모량을 곱하여, 열량소모량을 계산하며, 계산된 열량소모량을 디스플레이부(150)로 출력한다. 또한, 연산처리부(350)는 수신된 맥파신호로부터 R피크를 검출하여 심박수를 검출하며, 검출된 심박수가, 기설정된 기준범위를 초과하는지 여부를 판단하여, 초과할 경우, 스피커부(390) 또는 디스플레이부(150)로 위험상태를 알리는 신호를 출력한다.

경우에 따라서 연산처리부(350)가, 제1발판부 이동신호(하중신호)를 기설정된 역치값 보다 큰지를 비교하여 크다면, 제1발판부에 위치된 발에 무게중심이 가해지고 있으며, 다음에는 제2발판부 이동신호(하중신호)를 기설정된 역치값 보다 같거나큰지를 비교하여 같거나크다면, 제2발판부에 위치된 발에 무게중심이 가해지고 있으며, 크로스컨트리 운동기구에서의 운동은, 이렇게 제1발판부와 제2발판부가 교변하여 이동신호(하중신호)가 가해지게 된다. 제1발판부 이동신호(하중신호)가 검출되고, 이어서 제2발판부 이동신호(하중신호)가 검출되고, 다시 제1발판부 이동신호(하중신호)가 검출되면 1스텝을 완료한 것으로 된다.

따라서 연산처리부(350)는, 제1발판부 이동신호(하중신호)를 기설정된 역치값 보다 큰지를 비교하여 크다면, 제2발판부 이동신호(하중신호)를 기설정된 역치값 보다 큰지를 비교하고, 그결과 크다면, 스텝 카운터를 1 증가시켜 스텝수를 카운트 할 수 있다. 카운트된 스텝수를 기설정된 1 스텝에 따른 열량소모량을 곱하여, 열량소모량을 계산하며, 계산된 열량소모량을 디스플레이부(150)로 출력할 수 있다.

디스플레이부(150)는 연산처리부(350)로부터 수신된 신호를 출력하되, 운동량, 열량소모량 등을 출력하고, 심박수가 비정상인경우의 위험상태임을 알리는 신호를 출력한다.

키입력부(370)는 운동 시작/종료키 등을 구비한다.

음향재생부(380)는 연산처리부(350)로부터 수신된 신호를 스피커부(390)를 통해 출력시키되, 운동시작시 운동방법 안내코멘트 등을 출력하며, 심박수가 비정상인경우의 위험상태임을 알리는 신호 등을 출력한다.

메모리(360)는 일측 발판부 구동에 따른 열량소모량, 심박수에 대한 기준범위를 저장하고 있으며, 제1발판부 및 제2발판부의 운동횟수를 임시저장한다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 크로스컨트리 운동기구의 구동방법을 설명하는 흐름도이다.

초기화 단계로, 스텝수 카운터 등을 클리어한다(S110).

운동시작여부 판단단계로, 운동 시작키가 온(on) 되었거나, 또는 연산처리부는 초기 일정시간, 즉 운동시작 기준시간(공장출하시 초단위로 설정됨) 동안 계속 이동신호가 검출될 경우 운동이 시작되었다고 인지하며, 운동이 시작되지 않았다면 시작될 때까지 기다린다(S120).

맥파신호 수신단계로, 맥파 신호검출부(330)로부터 맥파신호를 읽어들인다(S130).

심박수 연산단계로, 맥박신호 수신단계에서 수신된 맥파신호로부터 R피크를 검출하여 심박수를 검출한다(S140).

심박수 정상여부 판단단계로, 심박수 연산단계에서 검출된 심박수가, 기설정된 기준범위를 초과하는지 여부를 판단하여(S145), 초과할 경우, 스피커부(390) 또는 디스플레이부(150)로 위험상태를 알리는 신호를 출력한다(S150).

제1발판 이동신호 수신단계로, 제1발판부 이동신호검출부(310)로부터 제1발판부 이동신호(하중신호)를 수신한다(S155).

제1발판 이동신호와 역치값과 비교단계로, 제1발판 이동신호 수신단계에서 수신된 제1발판부 이동신호(하중신호)를 기설정된 역치값 보다 큰지를 비교하여(S160), 역치값보다 작다면 제1발판 이동신호 수신단계로 되돌아간다.

제2발판 이동신호 수신단계로, 제1발판 이동신호와 역치값과 비교단계에서 제1발판 이동신호가 역치값 이상이라면, 제2발판부 이동신호검출부(320)로부터 제2발판부 이동신호(하중신호)를 수신한다(S165).

제2발판 이동신호와 역치값과 비교단계로, 제2발판 이동신호 수신단계에서 수신된 제2발판부 이동신호(하중신호)를 기설정된 역치값 보다 큰지를 비교하여(S170), 역치값보다 작다면 제2발판 이동신호 수신단계로 되돌아간다.

스텝카운터 증가단계로, 제2발판 이동신호와 역치값과 비교단계에서, 제2발판부 이동신호(하중신호)가 역치값 보다 크다면, 스텝 카운터를 1 증가시킨다(S180).

운동종료여부 판단단계로, 운동 종료키가 온(on) 되었거나, 또는 연산처리부가 일정시간, 즉 운동종료 기준시간(공장출하시 초단위로 설정됨) 동안 계속 이동신호가 검출되지 않을 경우 운동이 종료되었다고 인지하며(S190), 운동이 종료되지 않았다면 맥파신호 수신단계로 되돌아간다.

열량소모량 계산단계로, 스텝 카운터의 값, 즉 스텝수를, 기설정된 1 스텝에 따른 열량소모량을 곱하여, 열량소모량을 계산하며, 계산된 열량소모량을 디스플레이부로 출력한다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

110: 제1 아치프레임 120:제2아치프레임 130:스크린도어
135:도어홈 137:도어손잡이 140:이격 지지판
150:디스플레이부 170:받침부 180:크랭크
190:롤러 200:크로스컨트리 운동부 210:상판
220:발판부 225:발판고정 수나사부 230: 주로
235:손지지대공 240: 손지지대 245:손잡이
247: 완충부 250:완충부 상부하우징 252:발판고정 암나사부
257, 277:탄성부재 결합봉 258, 278:탄성부재 고정부
260: 탄성부재 270:완충부 하부하우징 275:로드고정 암나사부
280:로드 282:로드공 285:완충부 고정나사
290: 하부 하우징 310:제1발판부 이동신호검출부
312:제1발판부 이동검출센서 315:제1발판부 신호전처리부
320:제2발판부 이동신호검출부 322:제2발판부 이동검출센서
325:제2발판부 신호전처리부 330:맥파 신호검출부
332:맥파검출센서부 335:맥파신호전처리부 340:A/D변환기
350:연산처리부 360:메모리 370:키입력부
380:음향재생부 390:스피커부

Claims

제1아치프레임과 제2아치프레임 사이에 장착되어 있는 디스플레이부;
제1아치프레임과 제2아치프레임의 하부에서, 제1아치프레임과 제2아치프레임 사이에 위치되되, 상면이, 양단이 중앙부보다 높은, 원호(圓弧)형태를 이루며, 상면에 통공으로 이루어진 2개의 주로를 구비하는 크로스컨트리 운동부;
이동검출센서로서 로드셀이 상부에 장착되며, 상기 2개의 주로에 삽입, 장착되는 발판부;
상기 크로스컨트리 운동부에서 2개의 주로 각각의 일측에 위치되는 손지지대공에 삽입되는 손지지대;
상기 2개의 발판부 중 일측 발판부의 이동검출센서로부터 수신된 일측 발판부 이동신호를 기설정된 역치값 이상인지를 비교하여, 역치값 이상이라면, 타측 발판부의 이동검출센서로부터 수신된 타측 발판부 이동신호를 기설정된 역치값 이상인지를 비교하고, 타측 발판부 이동신호도 역치값 이상이라면, 스텝카운터를 증가시켜 스텝수를 카운트하며, 운동종료시 스텝 카운터의 값인 스텝수를, 기설정된 1 스텝에 따른 열량소모량과 곱하여, 열량소모량을 계산하여 디스플레이부로 출력하는 연산처리부;
를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 크로스컨트리 운동기구.
제1아치프레임과 제2아치프레임의 상부에서, 제1아치프레임과 제2아치프레임 사이에 장착되어, 슬라이딩에 의해 여닫이 가능한 스크린도어;
제1아치프레임과 제2아치프레임의 하부에서, 제1아치프레임과 제2아치프레임 사이에 위치되되, 상면이, 양단이 중앙부보다 높은, 원호(圓弧)형태를 이루며, 상면에 통공으로 이루어진 2개의 주로를 구비하는 크로스컨트리 운동부;
상기 2개의 주로에 삽입, 장착되는 발판부;
상기 크로스컨트리 운동부에서 2개의 주로 각각의 일측에 위치되는 손지지대공에 삽입되며, 상부에는 손잡이를 구비하되, 상기 손잡이에는 맥파검출센서부가 장착되어 있는 손지지대;
맥파검출센서부로부터 검출된 맥파신호로부터 R피크를 검출하여 심박수를 검출하며, 검출된 심박수가, 기설정된 기준범위를 초과하는지 여부를 판단하여, 초과할 경우, 스피커부 또는 디스플레이부로 위험상태를 알리는 신호를 출력하는 연산처리부;
를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 크로스컨트리 운동기구.
2개의 발판부를 좌우의 발로 디디고 서서, 2개의 발판부 각각의 일측에 위치된 손지지대의 손잡이를 손으로 잡고, 좌우의 발에 교번하여 힘을 가함에 의해 손지지대가 연동되어 구동되도록 이루어진 크로스컨트리 운동부를 구비한 크로스컨트리 운동기구에 있어서,
크로스컨트리 운동부는,
중간부에 탄성부재를 구비하며, 상면의 중앙에 발판고정 암나사부를 구비하되, 상기 발판고정 암나사부에, 발판부의 저면에 연설된 발판고정 수나사부가, 삽입되어 고정되는 완충부;
일단에 손지지대가 장착되며, 중간부에 완충부의 저면이 장착되는 로드;
일단이 로드의 타단에 장착되며, 타단이 롤러의 측면에 위치된 스텝폭 조절공에 삽입되는 크랭크;
좌우 양측에 크랭크가 장착되는 롤러;
를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 크로스컨트리 운동기구.
제3항에 있어서,
양단이 중앙부보다 높은, 원호(圓弧)형태를 이루며, 상면에 통공으로 이루어진 2개의 주로를 구비하며, 2개의 주로 각각의 일측에 손지지대공을 구비하는 상판를 더 구비하며,
발판부의 저면에 연설된 발판고정 수나사부는, 주로에 삽입된후, 완충부의 발판고정 암나사부에 삽입되어 고정되며,
손지지대는 손지지대공에 삽입된 후, 로드의 일단에 장착된 것을 특징으로 하는 크로스컨트리 운동기구.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
발판부는 상부에 발고정끈을 구비한 것을 특징으로 하는 크로스컨트리 운동기구.
제3항에 있어서,
완충부는,
완충부의 상부에 위치되며, 하부의 중앙부에는 탄성부재 결합봉이 연설되어 있어 탄성부재의 일단에 삽입되며, 탄성부재 결합봉이 삽입된 탄성부재의 둘레에 울타리를 형성하여 주는 탄성부재 고정부를 구비하는 완충부 상부하우징;
완충부의 하부에 위치되며, 상부의 중앙부에는 탄성부재 결합봉이 연설되어 있어 탄성부재의 타단에 삽입되며, 탄성부재 결합봉이 삽입된 탄성부재의 둘레에 울타리를 형성하여 주는 탄성부재 고정부를 구비하는 완충부 하부하우징;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 크로스컨트리 운동기구.
제4항에 있어서,
제1아치프레임과, 제1아치프레임으로부터 이격된 제2아치프레임을 구비하며,
상판부는, 제1아치프레임과 제2아치프레임의 하부에서, 제1아치프레임과 제2아치프레임 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 크로스컨트리 운동기구.
제1항 또는 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
제1아치프레임과 제2아치프레임의 상부에서, 제1아치프레임과 제2아치프레임 사이에 장착되어, 슬라이딩에 의해 여닫이 가능한 스크린도어;
를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 크로스컨트리 운동기구.
제4항에 있어서
발판부에 이동검출센서로서 로드셀이 상부에 장착되며,
상기 2개의 발판부 중 일측 발판부의 이동검출센서로부터 수신된 일측 발판부 이동신호를 기설정된 역치값 이상인지를 비교하여, 역치값 이상이라면, 타측 발판부의 이동검출센서로부터 수신된 타측 발판부 이동신호를 기설정된 역치값 이상인지를 비교하고, 타측 발판부 이동신호도 역치값 이상이라면, 스텝카운터를 증가시켜 스텝수를 카운트하며, 운동종료시 스텝 카운터의 값인 스텝수를, 기설정된 1 스텝에 따른 열량소모량과 곱하여, 열량소모량을 계산하여 디스플레이부로 출력하는 연산처리부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 크로스컨트리 운동기구.
제1항 또는 제9항중 어느 한 항에 있어서,
손지지대의 손잡이에는 맥파검출센서부가 장착되어 있으며,
연산처리부는, 맥파검출센서부로부터 검출된 맥파신호로부터 R피크를 검출하여 심박수를 검출하며, 검출된 심박수가, 기설정된 기준범위를 초과하는지 여부를 판단하여, 초과할 경우, 스피커부 또는 디스플레이부로 위험상태를 알리는 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 크로스컨트리 운동기구.
제2항 또는 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
맥파검출센서부는 발광다이오드로 이루어진 발광부와, 포토센서로 이루어진 수광부를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 크로스컨트리 운동기구.
2개의 발판부를 좌우의 발로 디디고 서서, 2개의 발판부 각각의 일측에 위치된 손지지대의 손잡이를 손으로 잡고, 좌우의 발에 교번하여 힘을 가함에 의해 손지지대가 연동되어 구동되도록 이루어진 크로스컨트리 운동부를 구비한 크로스컨트리 운동기구의 구동방법에 있어서,
연산처리부는, 맥파 신호검출부로부터 맥파신호를 수신하고, 수신된 맥파신호로부터 R피크를 검출하여 심박수를 검출하는, 맥파신호 수신단계;
맥파신호 수신단계에서 검출된 심박수가, 기설정된 기준범위를 초과하는지 여부를 판단하여, 기준범위를 초과할 경우, 연산처리부는, 스피커부 또는 디스플레이부로 위험상태를 알리는 신호를 출력하는, 심박수 정상여부 판단단계;
연산처리부는, 제1발판부 이동신호검출부로부터 제1발판부 이동신호를 수신하는, 제1발판 이동신호 수신단계;
제1발판 이동신호 수신단계에서 수신된 제1발판부 이동신호를 기설정된 역치값 보다 큰지를 비교하여, 역치값보다 작다면 제1발판 이동신호 수신단계로 되돌아가는, 제1발판 이동신호와 역치값과 비교단계;
제2발판부 이동신호검출부로부터 제2발판부 이동신호를 수신하는 제2발판 이동신호 수신단계;
제2발판 이동신호 수신단계에서 수신된 제2발판부 이동신호를 기설정된 역치값 보다 큰지를 비교하여, 역치값보다 작다면 제2발판 이동신호 수신단계로 되돌아가는, 제2발판 이동신호와 역치값과 비교단계;
제2발판 이동신호와 역치값과 비교단계에서, 제2발판부 이동신호가 역치값 보다 크다면, 스텝 카운터를 1 증가시키는 스텝카운터 증가단계;
를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 크로스컨트리 운동기구의 구동방법.
제12항에 있어서,
운동 종료키가 온(on) 되었거나, 또는 연산처리부가 기설정된 운동종료 기준시간 동안 제1발판부 이동신호검출부 또는 제2발판부 이동신호검출부에서 이동신호가 검출되지 않을 경우, 운동이 종료되었다고 판단하며, 운동이 종료되지 않았다면 맥파신호 수신단계로 되돌아가는 운동종료여부 판단단계;
운동종료여부 판단단계에서 운동이 종료되었다고 판단되면, 스텝 카운터의 값인 스텝수를, 기설정된 1 스텝에 따른 열량소모량을 곱하여, 열량소모량을 계산하며, 계산된 열량소모량을 디스플레이부로 출력하는 열량소모량 계산단계;
를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 크로스컨트리 운동기구의 구동방법.
제13항에 있어서,
맥파신호 수신단계의 전에,
운동 시작키가 온(on) 되었거나, 또는 연산처리부는 기설정된 운동시작 기준시간 동안, 제1발판부 이동신호검출부 또는 제2발판부 이동신호검출부로부터 이동신호가 검출될 경우, 운동이 시작되었다고 판단하며, 운동이 시작되지 않았다면 판단될 경우 운동이 시작되었다고 판단될 때까지 기다리는 운동시작여부 판단단계;
를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 크로스컨트리 운동기구의 구동방법.