KR20150139016A - 휴대용 스마트 근력측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대용 스마트 근력측정장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 휴대용 스마트 근력측정장치는, 다수개의 중량 가변 웨이트 스택을 포함하는 웨이트트레이닝 기구를 이용하여 근력을 측정하는 근력측정장치에 있어서, 상기 다수개의 중량 가변 웨이트 스택 중 어느 하나의 웨이트 스택 측면에 마련된 구멍과 상기 웨이트 스택을 상부에서 하부 수직방향으로 관통하여 위치하는 고정봉의 구멍에 동시에 삽입되며 피측정자의 근력을 측정하기 위한 근력감지센서를 구비하는 봉형상의 스택고정핀; 상기 근력감지센서에 의해 감지되는 인체의 근력측정값을 표시하기 위하여 디스플레이 화면을 구비하는 표시부; 및 일측으로 상기 스택고정핀이 일체형으로 형성되고 타측으로 상기 표시부가 결합되며, 상기 스택고정핀의 근력감지센서에 의하여 측정된 측정값을 상기 표시부의 디스플레이 화면에 표시하기 위한 디지털 신호로 변환하는 메인회로부, 및 상기 메인회로부에 동작전원을 공급하는 배터리를 내장하고, 측면에 충전 및 데이터전송을 위한 USB방식의 인터페이스가 형성되는 원통형상의 외부하우징;을 포함한다.
따라서, 본 발명은, 기존의 휘트니스 시설을 갖춘 대중적인 장소에서 누구나 간단히 인체의 여러 관절 별 근력측정이 가능할 뿐만 아니라 원격진료를 대비한 무선통신기능을 갖춘 휴대용 스마트 근력측정장치를 제공하는 효과가 있다.

Description

휴대용 스마트 근력측정장치 {Portable Smart Apparatus for Muscular Strength Measurement }

본 발명은 휴대용 스마트 근력측정장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 헬스장에서 손쉽게 접할 수 있는 웨이트 트레이닝 기구를 이용하여 근력측정이 요구되는 신체부위를 누구나 손쉽게 측정할 수 있고 휴대가 간편할 뿐만 아니라 제조비용이 저렴하여 활용성이 우수한 휴대용 스마트 근력측정장치에 관한 것이다.

전문 메디컬 분야 뿐만 아니라 휘트니스 분야까지 전문가의 운동처방 이후 객관적으로 운동효과를 검증하는 과정은 반드시 필요하게 마련이다.

일반적으로 맥박이나 혈압 등 심혈관 계통의 측정은 간단한 맥박 및 혈압측정장치를 이용하여 손쉽게 측정이 가능하지만 근 골격계 분야의 근력 측정 기능은 이와 달리 몇몇 대형병원을 제외하고는 측정자체가 불가능한 것이 현실이다.

특히, 이러한 근 골격계 분야의 근력 측정분야에서 여전히 1970년대부터 측정하던 방식으로 측정평가가 이루어지고 있으며, 새로운 근력 측정과 평가를 위한 과학적 방안으로 고안된 장비는 보편적으로 등속성 근력 측정 장비가 대부분이다.

그러나, 이러한 등속성 근력 측정 장비는 초기에 대부분 연구를 위한 장비들로 고안되어 장비를 측정하기 위한 세팅시 전문적 오퍼레이팅 능력이 필요하며 복잡한 기능과 측정값이 많아 연구나 재활용으로 대학, 병원, 연구소 등에서 일부 제한적으로 사용될 뿐만 아니라 1억원 상당의 고가장비로 특정소수만 사용이 가능한 문제점이 있었다.

또한, 장비 한 대로 장시간 동안 인체의 일부 부위에 대한 근력의 측정을 할 수 있기 때문에 다양한 인체 부위에 대한 측정이 어려운 문제점이 있었다.

한편, 등장성 근력 측정 장비로 최근 들어 각광 받고 있는 웨이트 머신은 운동강도 설정을 위하여 정확한 1-RM(1 Repetition Maximum)의 측정이 요구된다.

1-RM을 측정하는 방법으로 직접측정방법과 간접측정방법의 두 가지 방법을 이용할 수 있는데, 직접방법은 정확한 무게의 산정이 가능하나 복잡한 과정을 거쳐야 하고 초보자의 경우에 상해의 가능성이 높은 문제점이 있다.

반면에, 간접방법은 직접방법에 비하여 정확성은 떨어지지만 비교적 빠른 시간 내에 용이하게 산출할 수 있을 뿐만 아니라 안전한 측정방법으로 간주되어 그에 대한 관심이 최근들어 크게 증대되고 있는 실정이다.

그러나, 이러한 측정 장비들이 일반화될 수 없는 가장 큰 문제점은 측정과 평가 그리고 진단 결과를 운동 현장의 장비로 호환하여 적용하기가 어려운 문제점이 있었다.

즉, 근력을 개선하기 위한 장비를 사용하는 운동 현장에서 사용 장비를 이용한 측정방법이 고려되고 있으나 현재로서는 이러한 장비에 대한 개발이 전무한 실정이다.

따라서, 근력개선을 위한 운동현장에서 사용하는 장비를 이용하여 근력측정을 손쉽게 할 수 있고 제조비용이 저렴한 근력측정장치에 관한 현실적이고도 적용이 가능한 기술이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

공개특허공보 KR 10-2004-0069206호(공개일 2004.08.04.)

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 기존의 휘트니스 시설을 갖춘 대중적인 장소에서 누구나 간단히 인체의 여러 관절 별 근력측정이 가능할 뿐만 아니라 원격진료를 대비한 무선통신기능을 갖춘 휴대용 스마트 근력측정장치를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 실시예에 따른 휴대용 스마트 근력측정장치는, 다수개의 중량 가변 웨이트 스택을 포함하는 웨이트트레이닝 기구를 이용하여 근력을 측정하는 근력측정장치에 있어서, 상기 다수개의 중량 가변 웨이트 스택 중 어느 하나의 웨이트 스택 측면에 마련된 구멍과 상기 웨이트 스택을 상부에서 하부 수직방향으로 관통하여 위치하는 고정봉의 구멍에 동시에 삽입되며 피측정자의 근력을 측정하기 위한 근력감지센서를 구비하는 봉형상의 스택고정핀; 상기 근력감지센서에 의해 감지되는 인체의 근력측정값을 표시하기 위하여 디스플레이 화면을 구비하는 표시부; 및 일측으로 상기 스택고정핀이 일체형으로 형성되고 타측으로 상기 표시부가 결합되며, 상기 스택고정핀의 근력감지센서에 의하여 측정된 측정값을 상기 표시부의 디스플레이 화면에 표시하기 위한 디지털 신호로 변환하는 메인회로부, 및 상기 메인회로부에 동작전원을 공급하는 배터리를 내장하고, 측면에 충전 및 데이터전송을 위한 USB방식의 인터페이스가 형성되는 원통형상의 외부하우징;을 포함한다.

상기 스택고정핀은, 피측정자의 최대근력을 측정하는 경우에 최하단에 배치된 웨이트 스택에 삽입되어 웨이트 트레이닝 기구가 피측정자가 들어올릴 수 없는 상태로 설정된다.

상기 스택고정핀은, 상기 웨이트 스택의 측면에 형성된 구멍에 삽입되는 일측 끝단으로 상기 웨이트 스택에서 쉽게 분리되지 않기 위한 걸림스프링이 형성된다.

상기 메인회로부는, 상기 근력감지센서에 의하여 측정되는 측정값을 아날로그 신호로 입력받는 신호입력부와, 상기 아날로그 신호를 증폭시키는 증폭기와, 상기 증폭기를 통과한 아날로그 신호의 잡음을 제거하는 필터와, 잡음이 제거된 아날로그 신호를 디지털신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기, 및 디지털 신호를 무선통신방식으로 외부기기와 송수신하거나 상기 표시부의 디스플레이 화면에 출력시키기 위한 디지털 신호 출력부를 구비한다.

상기 표시부는, 상기 디지털 신호 출력부에서 수신되는 디지털 신호를 표시하기 위한 디스플레이 화면과; 상기 근력감지센서에 의하여 측정되는 측정값을 다양하게 적용하기 위한 각종 메뉴버튼, 기능버튼, 및 전원버튼;을 포함하고, 상기 디지털 신호 출력부와 외부기기 사이에서 디지털 신호를 송수신하도록 하우징의 상단 중앙에 설치되는 통신모듈;을 구비한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은, 휘트니스 센터에서 손쉽게 접할 수 있는 다양한 웨이트 트레이닝 기구의 스택측면에 형성된 구멍에 삽입방식으로 탈부착이 가능하여 취급이 용이하고 인체의 다양한 각 부위의 근력을 손쉽게 측정할 수 있는 휴대용 스마트 근력장치를 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 단순한 기계적 구성으로 휴대가 간편할 뿐만 아니라 제조비용이 저렴하여 활용성이 우수한 휴대용 스마트 근력측정장치를 제공하는 효과가 있다.

뿐만 아니라, 본 발명은 근력측정결과를 무선통신방식으로 외부기기와 송수신하는 통신모듈을 구비하기 때문에 스마트폰이나 컴퓨터등의 응용프로그램을 이용하여 측정결과를 다양한 용도로 활용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 스마트 근력측정장치를 적용하기 위한 웨이트 트레이닝 기구를 부분 절개한 측면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 스마트 근력측정장치를 적용하기 위한 웨이트 트레이닝 기구를 부분 절개한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 스마트 근력측정장치의 외부구성을 개략적으로 나타내기 위한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 스마트 근력측정장치의 내부구성을 개략적으로 나타내기 위한 블럭도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 스마트 근력측정장치가 웨이트 트레이닝 기구에 적용된 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 스마트 근력측정장치의 스택고정핀에 구비되는 근력감지센서를 종류별로 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6의 근력감지센서 중 본 발명의 다른 실시예에 따라 독립센서 삽입형 근력감지센서에 힘이 작용되는 개념을 개략적으로 나타내기 위한 도면이다.
도 8은 도 7을 상세하게 설명하기 위한 단면 상세도이다.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 아래의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하며 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공하는 것이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이 단수 형태는문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다. 본 명세서에서 사용되는바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든조합을 포함한다.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 영역 및/또는 부위들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부위들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 특정 순서나 상하, 또는 우열을 의미하지 않으며, 하나의 부재, 영역 또는 부위를 다른 부재, 영역 또는 부 위와 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1 부재, 영역 또는 부위는 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2 부재, 영역 또는 부위를 지칭할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면, 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 스마트 근력측정장치는 주위의 헬스장에서 손쉽게 이용할 수 있는 웨이트 트레이닝 기구를 이용하여 적용하기 위한 것이다.

일반적으로 웨이트 트레이닝 기구는 신체 여러 부분의 근력과 지구력을 향상 및 유지시켜 주어 건강을 증진시키기 위한 운동기구이다. 이러한 웨이트 트레이닝 기구는 신체의 어느 일부분만 단련할 수 있도록 마련된 것과,여러가지 신체 단련운동을 하나의 운동기구에서 효과적으로 실시할 수 있는 것들이 제공되고 있다.

웨이트 트레이닝 기구는 탄성체 및 유압을 이용하는 방법과 중량물을 이용하는 방법으로 크게 구분된다.

본 발명의 실시예에서는 상기 웨이트 트레이닝 기구 중에서 중량물을 이용하는 기구를 사용하였으며, 이와 같이 중량물을 이용하는 웨이트 트레이닝 기구는 통상적으로 2개의 수직 프레임 사이에 중량 가변 웨이트 스택을 케이블과 풀리로 설치하고 전방에는 조립식 시트를 설치하여 다양하고 비교적 많은 운동을 실시할 수 있도록 마련된다.

이러한 중량 가변식 웨이트 트레이닝 기구에 있어서는 기구를 사용하는 사용자에 맞게 중량을 설정하여 사용하여야 하는데, 이러한 중량을 설정하기 위하여 웨이트 스택의 측면에 마련된 구멍과 이 웨이트 스택을 관통하여 위치하는 중심축의 구멍에 결합핀을 삽입하여 필요한 중량을 선택하도록 하고 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 휴대용 스마트 근력측정기에 사용되는 중량 가변식 웨이트 트레이닝 기구는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 베이스(11)를 갖는 지지대(10)의 상부에 도르래(12)가 설치되고, 일측에 플레이트(14)가 연결된 와이어(13)가 지지대(10)의 상부에 장착된 도르래(12)에 감기도록 장착되며, 플레이트(14)의 다른 일측에는 다수개의 구멍이 형성된 고정봉(15)이 장착되고,지지대(10)의 내측에는 한 쌍의 가이드(16)가 세워져 플레이트(14)가 가이드(16)를 따라 상하로 작동할 수 있도록 장착되며, 가이드(16)에는 고정봉(15)이 삽입될 수 있는 구멍이 형성된 다수개의 스택(17)이 상하로 작동 가능하게 장착되고, 스택(17)의 일측면에는 고정봉(15)의 구멍에 상응하는 구멍이 각각 형성된다.

본 발명의 실시예에서 상기 중량 가변식 웨이트 트레이닝 기구는 플레이트(14)의 하부에 장착된 고정봉(15)이 수직으로 스택(17)의 중앙부에 형성된 구멍을 통해 삽입되고, 결합핀(18)을 원하는 중량이 고정봉(15)에 결합되도록 어느 스택(17)의 측면에 형성된 구멍을 통해 삽입하여 스택(17)과 고정봉(15)을 결합되게 하여 중량을 조절한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 스마트 근력측정장치의 외부구성을 개략적으로 나타내기 위한 구성도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 스마트 근력측정장치는, 도 1 내지 도 2에서 설명한 다수개의 중량 가변 웨이트 스택을 포함하는 웨이트트레이닝 기구를 이용하여 근력을 측정하는 근력측정장치로서, 봉형상의 스택고정핀(100), 표시부(200), 및 외부하우징(300)을 포함한다.

보다 상세하게는, 상기 스택고정핀(100)은, 상기 다수개의 중량 가변 웨이트 스택(17) 중 어느 하나의 웨이트 스택(17) 측면에 마련된 구멍과 상기 웨이트 스택을 상부에서 하부 수직방향으로 관통하여 위치하는 고정봉(15)의 구멍에 동시에 삽입되게 봉형상으로 형성되며, 상기 웨이트 스택(17)의 측면에 형성된 구멍에 삽입되는 일측 끝단으로 상기 웨이트 스택(17)에서 쉽게 분리되지 않기 위한 걸림스프링(120)이 형성된다.

이때, 상기 걸림스프링(120)은 상기 스택고정핀(100)이 상기 웨이트 스택(17)의 측면에 형성된 구멍에 삽입되는 경우에 상기 웨이트 스택(17)의 측면에 형성된 구멍 내주면과 탄성을 가지고 서로 반발력이 작용하다가 구멍밖으로 나오게 되면 걸림쇠 역할을 하게 되며, 신축성이 좋은 재질의 스프링으로 형성되어 탈착시 용이하게 웨이트 스택(17)의 구멍으로 삽입될 수 있다.

또한, 상기 스택고정핀(100)은 , 피측정자의 근력을 측정하기 위한 근력감지센서(400)를 구비할 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 상기 근력감지센서(400)가 도면에 도시된 바와 같이 스택고정핀(100)의 표면에 끝단이 패드형상으로 돌출되는 로드셀로 구현될 수 있다.

더욱 상세하게는, 본 발명의 실시예에서는 상측 및 하측 표면에 각각 세 개씩 총 6 개의 패드형상을 갖는 로드셀로 구현되는 근력감지센서(400)가 형성되며, 근력측정값은 6개의 근력감지센서(400)에 의해 감지되는 신호 중 peak값이 최대인 것을 근력측정값으로 추정한다.

여기서, 상기 근력감지센서(400)는, 본 발명의 실시예에서는 로드셀로 구현되었으나 다양한 종류의 근력감지센서로 구현될 수 있으며 이에 대한 상세한 설명은 도 6에서 후술하기로 한다.

상기 표시부(200)는 상기 근력감지센서(400)에 의해 감지되는 인체의 근력측정값을 표시하기 위하여 디스플레이 화면(210)을 구비하며, 상기 디스플레이 화면(210)이 형성된 표시부(200)의 전면에 도 4에서 후술하는 근력감지센서(400)에 의하여 측정되는 측정값을 다양하게 적용하기 위한 각종 메뉴버튼(211), 기능버튼(212), 및 전원버튼(213)이 배치된다.

이때, 상기 표시부(200)는, 외부기기와 근력측정값을 무선으로 송수신하는 통신모듈(220)을 표시부(200)의 하우징을 구성하는 표시부 본체(201)의 상단에 설치할 수 있어 이로 인해 외부에서 원격진료가 가능하게 한다.

상기 외부하우징(300)은, 일측으로 상기 스택고정핀(100)이 일체형으로 형성되고 타측으로 상기 표시부(200)가 결합되어 웨이트 트레이닝 기구의 스택(17)에 상기 스택고정핀(100)이 삽입되었을 때 전면에서 표시부(200)의 디스플레이 화면(210)을 보고 피측정자의 근력측정값을 확인할 수 있다.

또한, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 외부하우징(300)은, 측면에 USB방식의 인터페이스(310)가 형성되어 내부에 내장되는 배터리(미도시)를 충전할 수 있을 뿐만 아니라 외부 기기로 피측정자의 근력측정값에 대한 데이터전송을 가능하게 한다.

한편, 상기 외부하우징(300)은, 피측정자의 근력의 크기를 측정하는 근력감지센서(400)와, 상기 근력감지센서(400)에 의하여 측정된 측정값을 상기 표시부(200)의 디스플레이 화면(210)에 표시하기 위한 디지털 신호로 변환하는 메인회로부(500), 및 상기 메인회로부(500)에 동작전원을 공급하는 배터리(미도시)를 내장할 수 있는 수용공간을 형성하기 위하여 원통형상으로 형성된다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 스마트 근력측정장치의 내부구성을 개략적으로 나타내기 위한 블럭도이다.

도 4를 참조하여 도 3에 도시된 근력감지센서(400) 및 메인회로부(500)를 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시예에 따른 휴대용 스마트 근력장치는 웨이트 트레이닝 기구를 사용하는 피측정자의 근력을 측정하기 위하여 압력센서(110)로 부터 전달되는 힘의 크기를 측정하는 근력감지센서(400)를 구비한다.

본 발명의 실시예에서 상기 근력감지센서(400)는 로드셀로 구현될 수 있으며, 중량에 의한 압축 또는 신장등의 변형량을 전기신호로 출력하는 중량 측정소자로서, 도 1 내지 도 2에 도시된 웨이트 스택(17) 측면의 구멍에 삽입되는 도 3의 스택고정핀(100)의 표면의 압축력의 측정이 가능한 것을 사용하고 있으며 형태는 후술하는 도 6에서와 같이 다양하게 형성 할 수 있다.

또한, 상기 스택고정핀(100)의 표면에 형성되는 패드형태의 근력감지센서(400)는 피측정자가 웨이트 트레이닝 기구를 사용하며 웨이트 스택(17)에 들어올리는 힘을 가하게 되면 와이어를 따라 작용하는 중력 및 장력에 대해 근력감지센서(400)에 피측자의 정적최대근력(MVC)이 작용하도록 하는 역할을 한다.

이때, 정적최대근력(Maximal Voluntary Contraction: MVC)이란 정지된 상태에서 최대로 발휘할 수 있는 힘을 의미한다. 예를 들어, 어떤 사람이 바닥에 고정된 물체를 들어올리기 위하여 힘을 사용하고 있을 때, 그 바닥에 고정된 물체에 가해진 최대의 힘을 정적최대근력이라한다.

상기 스택고정핀(100)은, 피측정자의 정적최대근력을 측정하는 경우에 웨이트 트레이닝 기구가 피측정자가 들어올릴 수 없는 상태로 설정된 상태이어야 하며, 본 발명의 실시예에서는 웨이트 트레이닝 기구의 최하단에 배치된 웨이트 스택(17)에 삽입되었다.

이것은, 만약 피측정자가 들어올릴 수 있는 상태의 중량상태로 웨이트 트레이닝 기구가 설정되어 있으면 와이어를 따라 작용하는 중력 및 장력은 들어올린 웨이트 스택(17)의 중량에 불과할 것 이어서 그 측정값은 피측정자의 최대근력이라고 할 수 없기 때문이다.

즉, 피측정자가 들어올릴 수 없는 중량상태에 있을 때 웨이트 트레이닝 기구의 와이어를 따라 작용하는 장력은 피측정자의 최대근력이라고 할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에서, 상기 메인회로부(500)는, 상기 근력감지센서(400)에 의하여 측정되는 측정값을 아날로그 신호로 입력받는 신호입력부(510)와, 상기 아날로그 신호를 증폭시키는 증폭기(520)와, 상기 증폭기(520)를 통과한 아날로그 신호의 잡음을 제거하는 필터(530)와, 잡음이 제거된 아날로그 신호를 디지털신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기(540), 및 디지털 신호를 무선통신방식으로 외부기기와 송수신하거나 상기 표시부의 디스플레이 화면에 출력시키기 위한 디지털 신호 출력부(550)를 구비한다.

보다 상세하게는, 트레이닝 기구의 웨이트 스택(17) 측면에 삽입된 스택고정핀(100)의 근력감지센서(400)로부터 인체의 근력측정값이 감지되면, 감지된 근력측정값이 전기적 신호로 변환된다.

상기 전기신호는 신호입력부(510)를 통해 아날로그 신호로 입력되어 적절히 구현된 증폭기(520)에 의해 증폭된 후 필터(530)를 통과하면서 생체신호 대역의 신호만 집중적으로 선별획득된다. 이 경우 필요에 따라 생활 잡음 등의 노이즈를 제거하기 노이즈 제거필터가 추가 될 수도 있다. 한편, 필터(530)를 통과한 근력측정값에 대한 신호는 아날로그-디지털변환기(540)에 의해 디지털 신호로 변환되어 디지털 신호출력부(550)를 통해 외부기기나 디스플레이 화면(210)를 통해 외부로 표시된다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 스마트 근력측정장치가 웨이트 트레이닝 기구에 적용된 상태를 나타내는 도면이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 스마트 근력측정장치는, 휘트니스 센터에서 손쉽게 접할 수 있는 다양한 웨이트 트레이닝 기구의 스택측면에 형성된 구멍에 삽입방식으로 탈부착이 가능하다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 스마트 근력측정장치의 스택고정핀에 구비되는 근력감지센서를 종류별로 나타내는 도면이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 피측정자의 근력을 측정하기 위한 근력감지센서(400)는, 스택고정핀(100)의 표면 가장자리에 여러개의 로드셀이 분산되어 삽입되는 패드형상의 센서삽입형 근력감지센서, 스택고정핀(100)의 표면 중 웨이트 스택(17)과 접촉하여 고정봉(15)이 힘을 가하는 영역에 단일의 형상으로 독립적으로 삽입되는 독립센서삽입형 근력감지센서, 스택고정핀(100)의 중심부에 배치되어 양쪽으로 스택고정핀(100)의 양측 단부가 조립되는 센서조립형 근력감지센서, 및 고정봉(15)이 스택고정핀(100)에 힘을 가하는 영역의 벡터방향에 스트레인 게이지등의 센서를 부착하여 스택고정핀(100) 자체의 변형률을 감지하는 자체센서형 근력감지센서 중 어느 하나의 근력감지센서로 구성될 수 있다.

더욱 상세하게는, 상기 패드형상의 센서삽입형 근력감지센서는 고정봉(15)의 이동에 의한 힘을 측정하기 위한 근력감지센서가 웨이트 스택(17)의 구멍상부와 스택고정핀(100)의 상부가 접촉되는 부분에 위치하여 힘을 측정하는 구조를 갖는 형태이다.

상기 독립센서삽입형 근력감지센서는, 고정봉(15)의 이동에 의한 힘을 측정하기 위한 근력감지센서가 고정봉(15) 구멍의 하단부와 스택고정핀(100) 하단부가 접촉되는 부분에 위치하여 힘을 측정하는 구조를 갖는 형태이다.

상기 센서조립형 근력감지센서는, 고정봉(15)의 이동에 의한 힘을 측정하기 위한 근력감지센서가 고정봉(15)의 구멍 하단부와 접촉되는 부위가 일부 또는 전체로써 하나의 근력감지 센서 자체 고정핀을 형성하고, 양쪽에 별도의 단순 고정핀을 결합하여 스택고정핀(100)을 형성하는 구조를 갖는 형태이다.

상기 자체센서형 근력감지센서는, 앞서 상술한 바와 같이 고정봉(15)이 스택고정핀(100)에 힘을 가하는 영역의 벡터방향에 스트레인 게이지등의 센서를 부착하여 스택고정핀(100) 자체의 변형률을 감지하여 힘을 측정하는 구조의 형태를 갖는다.

도 7은 도 6의 근력감지센서 중 본 발명의 다른 실시예에 따라 독립센서 삽입형 근력감지센서에 힘이 작용되는 개념을 개략적으로 나타내기 위한 도면이고, 도 8은 도 7을 상세하게 설명하기 위한 단면 상세도이다.

도 7에 도시된 도면은 왼쪽 부터 스택고정핀(100)이 웨이트 스택(17)에 삽입되는 삽입방향 정면도, 측면도, 및 힘이 가해진 이후 스택고정핀(100)과 고정봉(15), 및 근력감지센서(400)의 각 부분 힘의 작용도를 나타내는 도면이다.

도 8을 참조하여 도 7에 도시된 힘의 작용도를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

고정봉(15)에 의해 위쪽 방향으로 힘이 가해지면, 고정봉(15)의 구멍 하단부가 스택고정핀(100)이 삽입된 근력감지센서(400) 밑면에 접촉되면서 힘이 가해지고, 전체적으로 스택고정핀(100)을 위쪽으로 밀어서 웨이트 스택(17)의 구멍 상단부에 의해 더 이상 움직일 수 없는 상태까지 압축이 이루어지면 더 이상 움직임이 없는 힘의 평행 상태에 도달하게 되어 피측정자의 근력을 측정할 수 있는 상태가 된다.

상기와 같이, 본 발명은, 헬스장에서 손쉽게 접할 수 있는 웨이트 트레이닝 기구를 이용하기 때문에 취급이 용이하고 인체의 다양한 각 부위의 근력을 손쉽게 측정할 수 있는 휴대용 스마트 근력장치를 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 단순한 기계적 구성으로 휴대가 간편할 뿐만 아니라 제조비용이 저렴하여 활용성이 우수한 휴대용 스마트 근력측정장치를 제공하는 효과가 있다.

뿐만 아니라, 본 발명은 근력측정결과를 무선통신방식으로 외부기기와 송수신하는 통신모듈을 구비하기 때문에 스마트폰이나 컴퓨터등을 연결하여 응용프로그램을 이용하여 측정결과를 다양한 용도로 활용할 수 있는 효과가 있다.

지금까지 본 발명에 대해서 상세히 설명하였으나, 그 과정에서 언급한 실시예는 예시적인 것일 뿐이며, 한정적인 것이 아님을 분명히 하고, 본 발명은 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상이나 분야를 벗어나지 않는 범위내에서, 균등하게 대처될 수 있는 정도의 구성요소 변경은 본 발명의 범위에 속한다 할 것이다.

100 : 스택고정핀 120 : 걸림스프링
200 : 표시부 210 : 디스플레이 화면
220 : 통신모듈 300 : 외부하우징
310 : 인터페이스 400 : 근력감지센서
500 : 메뉴회로부 510 : 신호입력부
520 : 증폭기 530 : 필터
540 : 아날로그-디지털변환기 550 : 디지털신호출력부

Claims (6)

1. 다수개의 중량 가변 웨이트 스택을 포함하는 웨이트트레이닝 기구를 이용하여 근력을 측정하는 근력측정장치에 있어서,
   상기 다수개의 중량 가변 웨이트 스택 중 어느 하나의 웨이트 스택 측면에 마련된 구멍과 상기 웨이트 스택을 상부에서 하부 수직방향으로 관통하여 위치하는 고정봉의 구멍에 동시에 삽입되며 피측정자의 근력을 측정하기 위한 근력감지센서를 구비하는 봉형상의 스택고정핀;
   상기 근력감지센서에 의해 감지되는 인체의 근력측정값을 표시하기 위하여 디스플레이 화면을 구비하는 표시부; 및
   일측으로 상기 스택고정핀이 일체형으로 형성되고 타측으로 상기 표시부가 결합되며, 상기 스택고정핀의 근력감지센서에 의하여 측정된 측정값을 상기 표시부의 디스플레이 화면에 표시하기 위한 디지털 신호로 변환하는 메인회로부, 및 상기 메인회로부에 동작전원을 공급하는 배터리를 내장하고, 측면에 충전 및 데이터전송을 위한 USB방식의 인터페이스가 형성되는 원통형상의 외부하우징;을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 스마트 근력측정장치
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 스택고정핀은,
   피측정자의 최대근력을 측정하는 경우에 최하단에 배치된 웨이트 스택에 삽입되어 웨이트 트레이닝 기구가 피측정자가 들어올릴 수 없는 상태로 설정되는 것을 특징으로 하는 휴대용 스마트 근력측정장치
   
3. 청구항 1에 있어서, 상기 스택고정핀은,
   상기 웨이트 스택의 측면에 형성된 구멍에 삽입되는 일측 끝단으로 상기 웨이트 스택에서 쉽게 분리되지 않기 위한 걸림스프링이 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 스마트 근력측정장치
   
4. 청구항 1에 있어서, 상기 메인회로부는,
   상기 근력감지센서에 의하여 측정되는 측정값을 아날로그 신호로 입력받는 신호입력부와, 상기 아날로그 신호를 증폭시키는 증폭기와, 상기 증폭기를 통과한 아날로그 신호의 잡음을 제거하는 필터와, 잡음이 제거된 아날로그 신호를 디지털신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기, 및 디지털 신호를 무선통신방식으로 외부기기와 송수신하거나 상기 표시부의 디스플레이 화면에 출력시키기 위한 디지털 신호 출력부를 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대용 스마트 근력측정장치
   
5. 청구항 5에 있어서, 상기 표시부는,
   상기 디지털 신호 출력부에서 수신되는 디지털 신호를 표시하기 위한 디스플레이 화면과;
   상기 근력감지센서에 의하여 측정되는 측정값을 다양하게 적용하기 위한 각종 메뉴버튼, 기능버튼, 및 전원버튼;을 포함하고,
   상기 디지털 신호 출력부와 외부기기 사이에서 디지털 신호를 송수신하도록 하우징의 상단 중앙에 설치되는 통신모듈;을 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대용 스마트 근력측정장치
   
6. 청구항 1에 있어서, 상기 근력감지센서는,
   패드형상을 가지며 스택고정핀 표면 가장자리에 여러개가 분산되어 삽입되는 패드형상의 센서삽입형 근력감지센서, 스택고정핀의 표면 중 웨이트 스택과 접촉하여 고정봉이 힘을 가하는 영역에 단일의 형상으로 독립적으로 삽입되는 독립센서삽입형 근력감지센서, 스택고정핀의 중심부에 배치되어 양쪽으로 스택고정핀의 양측 단부가 조립되는 센서조립형 근력감지센서, 및 고정봉이 스택고정핀에 힘을 가하는 영역의 벡터방향에 스트레인 게이지등의 센서를 부착하여 스택고정핀 자체의 변형률을 감지하는 자체센서형 근력감지센서 중 어느 하나의 근력감지센서인 것을 특징으로 하는 휴대용 스마트 근력측정장치
   

Images