KR20200078267A - A personalized bicycle flame production system using the analysis algorithm for exercise - Google Patents

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KR20200078267A
KR20200078267A KR1020180168014A KR20180168014A KR20200078267A KR 20200078267 A KR20200078267 A KR 20200078267A KR 1020180168014 A KR1020180168014 A KR 1020180168014A KR 20180168014 A KR20180168014 A KR 20180168014A KR 20200078267 A KR20200078267 A KR 20200078267A
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최웅재
정승현
최승호
신현욱
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윈엔윈(주)
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Abstract

The present invention relates to a system for manufacturing a customized bicycle frame using a motion analysis algorithm. According to the present invention, the system for manufacturing a customized bicycle frame using a motion analysis algorithm comprises: a pedal including a pedal housing, a strain gauge, and a first control part; a crank having one side on which a rotary shaft is vertically formed and the other side connected to the pedal; and a muscular strength measuring unit. According to the present invention, a customized bicycle frame suitable for a user′s muscular strength can be provided.

Description

운동분석 알고리즘을 이용한 맞춤형 자전거 프레임 제작 시스템{A personalized bicycle flame production system using the analysis algorithm for exercise}A personalized bicycle flame production system using the analysis algorithm for exercise}

본 발명은 운동분석 알고리즘을 이용한 맞춤형 자전거 프레임 제작 시스템에 관한 것으로서, 근력을 측정하기 위한 근력측정유닛으로 분석되는 운동분석의 알고리즘에 의해 사용자의 근력에 대응하는 자전거 프레임의 성형압력 등에 따른 복합재료 강성 특성 변화를 이용하여 사용자 근력에 맞는 맞춤형의 프레임을 제작하기 위한 운동분석 알고리즘을 이용한 맞춤형 자전거 프레임 제작 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system for manufacturing a customized bicycle frame using an exercise analysis algorithm, and the composite material stiffness according to a molding pressure of a bicycle frame corresponding to a user's muscle strength by an exercise analysis algorithm analyzed by a muscle strength measurement unit for measuring muscle strength The present invention relates to a system for manufacturing a customized bicycle frame using a motion analysis algorithm for producing a customized frame suitable for a user's muscle strength by using characteristic changes.

일반적으로 자전거는 사용자인 사람이 인위적인 힘을 부여하여 페들을 회전시킴에 따라 전진 이동되는 이동수단의 하나로서 매연 등에 따른 환경오염이 전혀 없음과 함께 운동효과 등 건강에 유익한 점 때문에 사용인구가 점진적으로 증가하고 있다.In general, a bicycle is one of the moving means that is moved forward as a person who is a user gives artificial power and rotates the paddle. As there is no environmental pollution due to soot, etc. Is increasing.

그러나, 자전거는 자동차나 오토바이와 같은 동력 주행 기구와 달리 탑승자의 신체 전체를 이용하여 주행 및 조향을 하는 것이므로, 자전거에 탑승자의 신체에 잘 맞아야 하며, 탑승자의 신체 조건에 잘 맞지 않는 상태에서 장시간 또는 장기간에 걸쳐 자전거 주행을 하는 경우에는 주행 효율이 낮은 것은 물론이고 각 신체 부위에 무리가 오고 근골격계의 질환을 초래할 수 있다.However, unlike a powered driving mechanism such as a car or a motorcycle, a bicycle is driven and steered using the entire body of the occupant. In the case of riding a bicycle for a long period of time, not only the driving efficiency is low, but a flock may occur in each body part and may cause diseases of the musculoskeletal system.

이와 같은 이유로 종래의 자전거는 일률적인 프레임으로 제작되고 있으며, 간혹 운동선수의 신체 조건에 맞는 특수 제작에만 제작되는 실정으로 이런 제작에 있어 숙련도를 필요로 하고, 기술자의 감각 의존도가 높아 실질적으로 대상자의 신체적 특성을 완전히 적용하기는 불가능하였으며, 수작업에 따른 작업량의 한계가 있고, 많은 제작시간이 필요하여 결국 제작단가가 상승할 수밖에 없다는 문제점이 있었다.For this reason, conventional bicycles are manufactured in a uniform frame, and are sometimes manufactured only in special productions that meet the physical conditions of athletes. It was impossible to fully apply the physical characteristics, there was a limitation in the amount of work according to the manual work, and there was a problem that the production cost was forced to increase due to the large production time required.

이에, 대상자의 신체를 측정하면서 대상자 신체에 따른 특이 사항을 별도로 기재하고, 자전거 프레임을 가공하여 일반적인 대상자가 선택적으로 구매 및 사용할 수 있도록 하는 기술적 과제를 가지고 있다.Accordingly, while measuring the subject's body, the specifics of the subject's body are separately described, and the bicycle frame is processed to have a technical problem that allows a general target to selectively purchase and use.

1. 대한민국 등록특허 제10-1479017호(발명의 명칭 : 자전거용 페달 및 이를 포함하는 자전거 운동 시스템)1. Republic of Korea Registered Patent No. 10-1479017 (Name of invention: bicycle pedal and bicycle exercise system including the same) 2. 대한민국 공개특허 제10-2018-0089588호(발명의 명칭 : 자전거 피팅 시스템)2. Republic of Korea Patent Publication No. 10-2018-0089588 (Invention name: bicycle fitting system)

따라서 본 발명은 위와 같은 종래 문제점을 해소하고자 창안된 것으로서 본 발명의 목적은, 사용자의 운동분석을 통해 적합한 자전거 프레임을 제작 공급하면서 이러한 운동분석 패턴을 빅데이터로 활용하여 기 제작된 자전거 프레임을 일반인들에 공급함으로서 일반인 신체조건 및 운동분석에 알맞은 자전거 프레임을 선택하게 함으로서 맞춤형의 자전거 프레임을 공급한에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention was created to solve the above-described conventional problems, and the object of the present invention is to manufacture and supply a suitable bicycle frame through user's exercise analysis while utilizing this exercise analysis pattern as big data to make a pre-made bicycle frame as a public. The purpose is to supply a customized bicycle frame by selecting a bicycle frame suitable for general body condition and exercise analysis by supplying to the field.

상기 목적 달성을 위한 본 발명의 일실시예는 내부에 공간을 형성하는 페달 하우징, 상기 페달 하우징 상에 배치되어 사용자의 발에 접촉하고, 사용자가 가하는 힘을 측정하는 스트레인 게이지, 및 상기 스트레인 게이지와 전기적으로 연결되고, 상기 스트레인 게이지가 측정한 데이터를 수신하는 제1 제어부를 포함하는 페달; 일측에 수직하게 회전축이 형성되고, 타측이 상기 페달과 연결되는 크랭크; 및 상기 회전축과 연결되고 사용자를 지지하는 몸체로 구성되는 근력측정유닛을 포함하고,One embodiment of the present invention for achieving the above object is a pedal housing forming a space therein, disposed on the pedal housing to contact the user's foot, and a strain gauge to measure the force applied by the user, and the strain gauge A pedal that is electrically connected and includes a first control unit for receiving data measured by the strain gauge; A crank whose rotation axis is vertically formed at one side, and the other side is connected to the pedal; And a muscle strength measurement unit formed of a body connected to the rotating shaft and supporting a user.

상기 페달은 상기 페달 하우징 외부로 일부가 돌출되고 상기 제1 제어부와 전기적으로 연결되어 상기 제1 제어부로부터 수신된 데이터를 외부 기기로 송신하는 송신부, 및 상기 페달 하우징 내에 배치되어, 사용자가 상기 페달을 밟음에 따라 전원을 발생하는 전원 발생부를 더 포함하고, 상기 제1 제어부, 상기 송신부의 일부분 및 상기 전원 발생부는 상기 페달 하우징 내부에 배치되어 상기 페달 하우징 외부로 별도의 전기적 연결이 불필요하며,The pedal is disposed within the pedal housing, and a transmission unit that partially projects out of the pedal housing and is electrically connected to the first control unit to transmit data received from the first control unit to an external device, and the pedal housing to allow the user to Further comprising a power generating unit for generating power upon stepping, the first control unit, a part of the transmitting unit, and the power generating unit are disposed inside the pedal housing, so that no separate electrical connection to the outside of the pedal housing is necessary,

상기 근력측정유닛에 포함되는 운동분석부에 의해 측정되는 하체근력의 최대점, 최소점, 근력이 증가하는 상승시간 및 근력이 낮아지는 하강시간 중 적어도 어느 하나의 운동정보를 생성하고, 저장 또는 출력 및 분석하여 프레임의 강성을 판단하여 프레임에 사용되는 복합재료의 적층 또는 물성에 대한 프레임 부위별 패턴 설계를 생성하고,Generates and stores or outputs at least one exercise information among the maximum and minimum points of the lower body muscle strength measured by the exercise analysis unit included in the muscle strength measuring unit, the rising time when the muscular strength increases, and the falling time when the muscular strength decreases. And analyzes to determine the stiffness of the frame to generate a pattern design for each frame part for the stacking or physical properties of the composite material used in the frame,

상기 패턴 설계를 입력받아 재료가 자동 공급되는 성형장치에 의해 프레임 성형몰드로 성형 가공하는 운동분석 알고리즘을 이용한 맞춤형 자전거 프레임 제작 시스템을 제공한다.Provided is a customized bicycle frame production system using a motion analysis algorithm that processes the molding into a frame molding mold by a molding device that receives the pattern design and automatically feeds the material.

본 발명에 따르면 이하와 같은 효과가 있다.According to the present invention has the following effects.

첫째, 본 발명에 따른 근력측정유닛을 제공하여 사용자의 하체의 근력을 정확하게 측정할 수 있고, 그에 따라서 사용자의 근력에 맞는 자전거 프레임의 강성에 도달되는 프레임을 제작할 수 있도록 맞춤형 자전거 프레임을 제공할 수 있는 효과가 있다.First, by providing the muscle strength measuring unit according to the present invention, it is possible to accurately measure the muscle strength of the user's lower body, and accordingly, a customized bicycle frame can be provided to produce a frame that reaches the rigidity of the bicycle frame suitable for the user's strength. It has an effect.

둘째, 본 발명에 의해 달성되는 사용자 근력 정보를 토대로 대응되는 자전거 프레임의 강성의 데이터를 수집하여 일반적인 프레임의 대량 성형화를 기대하여 사용자 맞춤형의 자전거 프레임을 제공할 수 있는 효과가 있다.Second, it is possible to provide a bicycle frame customized for a user in anticipation of mass shaping of a general frame by collecting stiffness data of a corresponding bicycle frame based on user strength information achieved by the present invention.

셋째, 사용자의 하체 근력 데이터의 저장과 분석으로 자전거 프레임의 강성에 대비한 표준 데이터로 활용할 수 있는 효과가 있다.Third, there is an effect that can be used as standard data against the rigidity of the bicycle frame by storing and analyzing the user's lower body muscle strength data.

본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Advantages and features of the embodiments of the present invention, and methods for achieving them will be clarified with reference to embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only the embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. The same reference numerals refer to the same components throughout the specification.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In describing embodiments of the present invention, when it is determined that a detailed description of known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in an embodiment of the present invention, which may vary according to a user's or operator's intention or practice. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.

본 발명은 사용자 하체 근력을 측정하고, 상기 측정된 근력의 운동분석에 따라 하중 및 근력에 최적화된 운동분석 알고리즘을 이용한 맞춤형 자전거 프레임 제작 시스템에 관한 것으로, 사용자 근력의 최대 강성과 동일한 강성을 갖도록 제작되는 자전거 프레임을 제공할 수 있도록 하는 것이다.The present invention relates to a system for manufacturing a customized bicycle frame using a motion analysis algorithm optimized for load and muscle power according to the motion analysis of the measured muscle power and measuring the user's lower body muscle power, and manufactured to have the same rigidity as the maximum rigidity of the user muscle power To provide a bicycle frame.

먼저 근력측정유닛은 사용자의 페달 돌림으로 근력을 측정하여 데이터를 수집하는 것으로서 , 근력측정유닛은 프레임, 본체, 페달, 안장, 손잡이를First, the muscular strength measuring unit collects data by measuring muscle strength by turning the pedal of the user, and the muscular strength measuring unit uses the frame, main body, pedal, saddle, and handle.

포함한다.Includes.

상기 프레임은 상기 본체, 상기 안장, 상기 손잡이와 연결된다. 상기 프레임은 사용자가 자전거 운동을 하는데 있어서, 상기 안장 상기 손잡이를 지지한다.The frame is connected to the main body, the saddle, and the handle. The frame supports the saddle and the handle when the user is exercising a bicycle.

상기 본체는 디스크, 크랭크 및 페달을 포함한다. 상기 본체 내부에 회전 가능한 디스크가 배치되고, 상기 디스크를 회전시킬 수 있는 크랭크가 상기 디스크의 회전 중심에 연결된다. 상기 크랭크는 일 방향으로 연장된 막대 모양으로 상기 크랭크와 상기 디스크가 연결되는 부분의 반대 방향에 상기 페달이 연결된다. 따라서, 사용자가 자전거 운동을 위하여, 상기 페달을 밟는 경우 상기 크랭크를 통해 동력이 전달되고, 상기 디스크가 회전할 수 있다. 상기 페달 및 상기 크랭크는 상기 디스크의 양측에 두개 배치되어, 사용자가 양 발로 자전거 운동을 할 수 있다. The body includes a disc, crank and pedal. A rotatable disk is disposed inside the main body, and a crank capable of rotating the disk is connected to the rotation center of the disk. The crank is a rod extending in one direction, and the pedal is connected to the opposite direction of the portion where the crank and the disc are connected. Accordingly, when the user presses the pedal for bicycle exercise, power is transmitted through the crank, and the disc can rotate. The pedal and the crank are arranged on both sides of the disc, so that the user can exercise on both sides of the bicycle.

상기 안장)은 상기 프레임과 연결되고, 사용자가 앉아 상기 페달을 밟을 수 있도록 높낮이가 조절될 수 있다.The saddle) is connected to the frame, the height can be adjusted so that the user can sit and step on the pedal.

상기 손잡이는 표시부 및 센서부를 더 포함할 수 있다. 상기 표시부는 자전거의 속도, 이동거리, 운동 시간 등의 정보를 표시할 수 있다. 또한, 상기 센서부부터 제공받은 정보를 표시할 수 있다.The handle may further include a display unit and a sensor unit. The display unit may display information such as the speed of a bicycle, a moving distance, and an exercise time. In addition, information provided from the sensor unit may be displayed.

또한, 미리 입력된 사용자의 정보를 바탕으로 운동 목적 및 운동 목표에 맞는 운동량을 제공할 수 있다.In addition, it is possible to provide an exercise amount suitable for an exercise purpose and an exercise goal based on information of a user input in advance.

상기 센서부는 사용자의 신체부위에 접촉하여, 사용자의 신체 정보를 센싱할 수 있다. 예를 들면 상기 센서부는, 사용자가 상기 손잡이를 잡음에 따라, 상기 센서부가 사용자의 손에 접촉하여, 사용자의 맥박, 심전도 등을 측정할 수 있는 센서일 수 있다.The sensor unit may contact the user's body part to sense the user's body information. For example, the sensor unit may be a sensor capable of measuring the user's pulse, electrocardiogram, etc., when the user touches the handle, the sensor unit contacts the user's hand.

상기 표시부는 데이터를 무선으로 수신하여, 수신된 데이터의 내용을 표시할 수 있다.The display unit may receive data wirelessly and display contents of the received data.

한편, 상기 근력측정유닛은 스마트폰을 더 포함할 수 있다. 상기 스마트폰은 통상적으로 사용하는 스마트폰으로 무선 통신이 가능하므로, 상기 근력측정유닛이 송신하는 데이터를 수신할 수 있다. 이에 따라, 상기 스마트폰은 적절한 응용프로그램을 통하여, 상기 근력측정유닛과 상호 통신할 수 있다.Meanwhile, the muscle strength measuring unit may further include a smartphone. Since the smart phone is capable of wireless communication with a conventional smart phone, it is possible to receive data transmitted by the muscular strength measurement unit. Accordingly, the smart phone may communicate with the muscular strength measurement unit through an appropriate application program.

상기 근력측정유닛은 일반적인 자전거에 적용될 수 있다. 예를 들면, 상기 근력측정유닛은 회전축을 중심으로 회전하는 크랭크 및 상기 크랭크와 연결된 페달을 포함할 수 있다. 상기 크랭크 및 상기 페달은 상기 크랭크의 일측이 디스크 대신, 상기 일반적인 자전거에 연결될 수 있다.The muscle strength measuring unit may be applied to a general bicycle. For example, the muscle strength measuring unit may include a crank rotating about a rotation axis and a pedal connected to the crank. The crank and the pedal may have one side of the crank connected to the general bicycle instead of a disc.

또한, 상기 근력측정유닛은 상기 페달은 내부에 공간을 형성하는 페달 하우징, 스트레인 게이지, 전원 발생부, 제1 제어부 및 송신부를 포함한다.In addition, the muscle strength measuring unit, the pedal includes a pedal housing, a strain gauge, a power generator, a first control unit and a transmitter for forming a space therein.

상기 크랭크는 회전축을 중심으로 회전할 수 있다. 상기 크랭크의 상기 회전축의 반대 방향에는 상기 크랭크와 연결되는 연결축이 배치된다. 상기 연결축은 상기 크랭크 상에 고정될 수 있다. 따라서, 사용자가 상기 페달을 밟음에 따라, 상기 크랭크가 상기 회전축을 중심으로 회전하고, 상기 연결축은 상기 크랭크상에 고정되어 있으므로, 상기 페달을 기준으로 회전할 수 있다.The crank can rotate about the rotation axis. A connection shaft connected to the crank is disposed in a direction opposite to the rotation axis of the crank. The connecting shaft can be fixed on the crank. Therefore, as the user presses the pedal, the crank rotates around the rotation shaft, and the connecting shaft is fixed on the crank, so that the crank can rotate relative to the pedal.

상기 전원 발생부는 상기 페달 내부에 배치되고, 상기 스트레인 게이지, 상기 제1 제어부 및 상기 송신부에 전원을 공급할 수 있다. 상기 전원발생부는 내부에 상기 연결축과 이격되어 상기 연결축을 둘러싸는 제1 코일을 포함한다. 상기 연결축 상에는 제2 코일이 감겨있으며, 상기 연결축이 회전함에 따라, 상기 제1 및 제2 코일들 사이에 유도 전류가 발생하여, 상기 스트레인 게이지, 상기 제1 제어부 및 상기 송신부에 전원을 공급할 수 있다.The power generation unit is disposed inside the pedal, and can supply power to the strain gauge, the first control unit, and the transmission unit. The power generator includes a first coil spaced apart from the connecting shaft and surrounding the connecting shaft. A second coil is wound on the connection shaft, and as the connection shaft rotates, an induced current is generated between the first and second coils to supply power to the strain gauge, the first control unit, and the transmission unit. You can.

상기 스트레인 게이지는 상기 페달 상부에 배치된다. 상기 스트레인 게이지는 사용자가 페달을 밟음에 따라, 사용자가 페달에 가하는 힘을 측정할 수 있다. 상기 스트레인 게이지는 상기 제1 제어부에 전기적으로 연결되어, 측정된 데이터를 상기 제1 제어부에 전송할 수 있다.The strain gauge is disposed above the pedal. The strain gauge may measure a force applied to the pedal by the user as the user presses the pedal. The strain gauge may be electrically connected to the first control unit and transmit measured data to the first control unit.

상기 제1 제어부는 상기 페달 내부에 배치되어, 상기 스트레인 게이지로부터 수신한 데이터를 필요에 따라 변환할 수 있다. 상기 제1 제어부는 상기 송신부와 전기적으로 연결되며, 상기 송신부에서 송신할 데이터를 전송할 수 있다.The first control unit is disposed inside the pedal, and can convert data received from the strain gauge as necessary. The first control unit is electrically connected to the transmission unit, and may transmit data to be transmitted by the transmission unit.

상기 송신부는 상기 페달 내부에 배치되고, 일부가 상기 페달외부로 돌출될 수 있다. 상기 송신부는 상기 제1 제어부로부터 수신한 데이터를 외부 기기로 전송할 수 있다. 예를들면, 상기 송신부는 스마트폰 또는 표시부에 상기 데이터를 전송할 수 있다. 상기 데이터를 전송하는데 있어서 와이파이 또는 블루투스를 이용할 수 있다.The transmitter may be disposed inside the pedal, and a portion may protrude outside the pedal. The transmitter may transmit data received from the first controller to an external device. For example, the transmitter may transmit the data to a smartphone or display. Wi-Fi or Bluetooth can be used to transmit the data.

상기 근력측정유닛은 페달을 포함하는 자전거 운동기구 및 표시부를 포함한다.The muscle strength measuring unit includes a bicycle exercise device including a pedal and a display unit.

상기 자전거 운동 기구는 일반적인 형태의 자전거 운동 기구 또는 실제 자전거 일 수 있다.The bicycle exercise device may be a general type of bicycle exercise device or an actual bicycle.

상기 페달은 사용자의 발과 접촉하도록 상기 페달 상에 배치되는 스트레인 게이지, 상기 스트레인 게이지가 측정한 데이터를 수신하여 적절한 연산을 수행하는 제1 제어부, 상기 제1 제어부로부터 수신한 데이터를 송신하는 송신부, 및 상기 제1 제어부에 전원을 공급하는 전원 발생부를 포함한다.The pedal is a strain gauge disposed on the pedal so as to contact the user's foot, a first control unit that receives data measured by the strain gauge and performs appropriate calculation, and a transmission unit that transmits data received from the first control unit, And a power generation unit that supplies power to the first control unit.

상기 표시부는 수신부, 상기 수신부와 전기적으로 연결된 제2 제어부 및 상기 제2 제어부와 전기적으로 연결된 표시 장치를 포함하고, 상기 페달과 이격되어 있으며 서로 무선 통신할 수 있다. 예를 들면, 상기 송신부로부터 송신된 데이터는 상기 수신부를 거쳐 상기 제2 제어부에 수신된다. 상기 제2 제어부 적절한 연산을 거쳐 사용자가 필요로 하는 데이터들을 추출하고, 상기 데이터를 상기 표시 장치에 표시한다. 예를 들면, 사용자가 상기 페달에 가한 힘을 바탕으로 운동량을 평가하여 표시할 수 있고, 또는 상기 평가된 운동량을 바탕으로 사용자가 미리 설정한 운동량에 도달하기 위한 운동 강도 및 시간 등을 표시할 수 있다.The display unit includes a reception unit, a second control unit electrically connected to the reception unit, and a display device electrically connected to the second control unit, spaced apart from the pedal and capable of wireless communication with each other. For example, data transmitted from the transmission unit is received by the second control unit via the reception unit. Through the appropriate operation of the second control unit, data required by the user is extracted, and the data is displayed on the display device. For example, the user may evaluate and display the amount of exercise based on the force applied to the pedal, or display the strength and time of exercise to reach the preset amount of exercise based on the estimated amount of exercise. have.

한편, 도시하지는 않았으나, 상기 운동량을 평가하는데 있어서, 종래의 일반적인 자전거 운동 기구의 경우처럼, 페달에 연결된 디스크 또는 바퀴의 회전수 및 회전 속도에 기초한 운동량 데이터를 참고할 수 있다.On the other hand, although not shown, in evaluating the amount of exercise, as in the case of a conventional general bicycle exercise device, it is possible to refer to momentum data based on the rotational speed and rotational speed of a disk or wheel connected to a pedal.

상기 자전거 운동 시스템은 표시부의 센서부를 제외하고, 근력측정유닛과 실질적으로 동일하므로, 반복되는 설명은 생략한다.Since the bicycle exercise system is substantially the same as the muscle strength measuring unit, except for the sensor unit of the display unit, repeated description is omitted.

상기 표시부는 센서부를 더 포함한다. 상기 센서부는 사용자의 심박수 및 심전도 등의 신체 지수를 센싱할 수 있다. 상기 센서부에서 측정된 데이터는 상기 제2 제어부에 전송되어, 필요한 형태로 연산되어 표시 장치에 표시 될 수 있다. 예를 들면, 사용자가 상기 페달에 가한 힘을 바탕으로 운동량을 평가하여 표시할 수 있고, 또는 상기 평가된 운동량을 바탕으로 사용자가 미리 설정한 운동량에 도달하기 위한 운동 강도 및 시간 등을 표시할 수 있다. 또한, 상기 평가된 운동량 및 상기 센서부에서 센싱한 신체지수를 바탕으로 운동량을 평가하여 표시할 수 있고, 또는 사용자가 미리 설정한 운동량에 도달하기 위한 운동강도 및 시간 등을 표시할 수 있다.The display unit further includes a sensor unit. The sensor unit may sense a user's body index such as heart rate and electrocardiogram. Data measured by the sensor unit may be transmitted to the second control unit, calculated in a required form, and displayed on a display device. For example, the user may evaluate and display the amount of exercise based on the force applied to the pedal, or display the strength and time of exercise to reach the preset amount of exercise based on the estimated amount of exercise. have. In addition, the exercise amount may be evaluated and displayed based on the evaluated exercise amount and the body index sensed by the sensor unit, or an exercise intensity and time for reaching a predetermined exercise amount may be displayed.

또한, 근력측정유닛에 더 포함되는 운동분석부에 대해 기술하면, PC에서는 센서부에서 도출된 전기신호를 토대로 각종 운동정보를 생성하고, 저장 또는 출력하여 분석할 수 있다. 또는 저장과 출력을 동시에 실시할 수도 있다.In addition, if the exercise analysis unit further included in the muscle strength measurement unit is described, the PC can generate, store, or output various types of exercise information based on the electrical signals derived from the sensor unit for analysis. Alternatively, storage and printing can be performed simultaneously.

운동정보에 관해서는 하체근력의 최대점, 최소점, 근력이 증가하는 상승시간 및 근력이 낮아지는 하강시간 중 적어도 어느 하나를 이용할 수 있다. 이에 발생되는 운동정보는 사용자의 발이 미는 최대 근력, 충격량, 순발력 및 지구력이 해당된다.As for the exercise information, at least one of a maximum point, a minimum point of the lower body muscle strength, a rising time for increasing muscle strength, and a falling time for decreasing muscle strength may be used. The exercise information generated by this corresponds to the maximum muscle strength, impact amount, quickness, and endurance of the user's foot.

이러한, 상기 자전거 프레임의 제작은 다양하게 제작 가능하며, 먼저 쾌속조형(rapid prototyping) 방법으로는 다양한 형상을 직접 복합재료를 사용하여 프레임을을 제작하는 것과 복합재료로 프레임 형상을 제작 후 프레임 성형틀로 제작하여 성형하는 몰딩 방법에 의해 원하는 맞춤형 자전거 프레임을 제작하는 두가지 방법이 있다.Such, the production of the bicycle frame can be produced in a variety of ways, the first rapid prototyping (rapid prototyping) method to produce a frame using a composite material of a variety of shapes directly, and after making a frame shape with a composite material frame forming frame There are two methods of manufacturing a custom-made bicycle frame by a molding method that is manufactured and molded.

정리하면, 상기 프레임에 대한 패턴 설계 즉, 운동평가에 따른 운동분석을 통해 사용자의 신체 적합에 표준이 되는 강성데이터에 확인된 설계데이터가 확인된 프레임 패턴 설계에 대해 쾌속조형(RP)방식과 몰딩(Molding)방법을 이용하여 제작한다.In summary, the pattern design for the frame, that is, the rapid prototyping (RP) method and molding for the frame pattern design in which the design data identified in the stiffness data that is the standard for the user's body fitness through the movement analysis according to the movement evaluation is confirmed It is manufactured using the (Molding) method.

상기 쾌속조형(RP, Rapid Prototyping) 방법은 주어진 프레임의 CAD 데이터를 이용하여 직접 쌓아서 가공하는 방식으로 다양한 형상을 직접 복합재료를 이용하여 제작할 수 있다.In the rapid prototyping (RP) method, various shapes can be directly manufactured using composite materials by directly stacking and processing using CAD data of a given frame.

이때, 직접적인 복합재료의 가공이 어려울 경우에는 다른 폴리머용 복합재료로 프레임 형상을 만든 다음 이를 이용하여 성형틀(Molder)를 제작하고, 이 성형틀을 이용하여 몰딩(Molding) 방법에 의해 원하는 사용자 맞춤형 프레임을 제작 가능하다. At this time, if it is difficult to directly process the composite material, a frame shape is made of another polymer composite material, and then a mold is produced using the mold, and the mold is used to customize the desired user. Frames can be produced.

이와 같은 장애인 맞춤형 자전거 프레임의 제작에 의해, 사용자가 탑승하여 운동량을 최대로 발휘할 수 있도록, 인체의 체형 분석 및 운동 정도에 따른 맞춤형 자전거 프레임 제작 시스템을 제공할 수 있다.By manufacturing a bicycle frame customized for the disabled, a user can provide a customized bicycle frame production system according to the body shape analysis and the degree of exercise so that the user can exert maximum exercise on board.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustration only, and a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims, and all modifications or variations derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted to be included in the scope of the present invention.

Claims (1)

내부에 공간을 형성하는 페달 하우징, 상기 페달 하우징 상에 배치되어 사용자의 발에 접촉하고, 사용자가 가하는 힘을 측정하는 스트레인 게이지, 및 상기 스트레인 게이지와 전기적으로 연결되고, 상기 스트레인 게이지가 측정한 데이터를 수신하는 제1 제어부를 포함하는 페달; 일측에 수직하게 회전축이 형성되고, 타측이 상기 페달과 연결되는 크랭크; 및 상기 회전축과 연결되고 사용자를 지지하는 몸체로 구성되는 근력측정유닛을 포함하고,
상기 페달은 상기 페달 하우징 외부로 일부가 돌출되고 상기 제1 제어부와 전기적으로 연결되어 상기 제1 제어부로부터 수신된 데이터를 외부 기기로 송신하는 송신부, 및 상기 페달 하우징 내에 배치되어, 사용자가 상기 페달을 밟음에 따라 전원을 발생하는 전원 발생부를 더 포함하고, 상기 제1 제어부, 상기 송신부의 일부분 및 상기 전원 발생부는 상기 페달 하우징 내부에 배치되어 상기 페달 하우징 외부로 별도의 전기적 연결이 불필요하며,
상기 근력측정유닛에 포함되는 운동분석부에 의해 측정되는 하체근력의 최대점, 최소점, 근력이 증가하는 상승시간 및 근력이 낮아지는 하강시간 중 적어도 어느 하나의 운동정보를 생성하고, 저장 또는 출력 및 분석하여 프레임의 강성을 판단하여 프레임에 사용되는 복합재료의 적층 또는 물성에 대한 프레임 부위별 패턴 설계를 생성하고,
상기 패턴 설계를 입력받아 재료가 자동 공급되는 성형장치에 의해 프레임 성형몰드로 성형 가공하는 것을 특징으로 하는 운동분석 알고리즘을 이용한 맞춤형 자전거 프레임 제작 시스템.
A pedal housing forming a space therein, a strain gauge disposed on the pedal housing to contact a user's foot and measuring a force exerted by the user, and electrically connected to the strain gauge, and measured by the strain gauge A pedal including a first control unit for receiving; A crank whose rotation axis is vertically formed at one side, and the other side is connected to the pedal; And a muscle strength measurement unit formed of a body connected to the rotating shaft and supporting a user.
The pedal is disposed inside the pedal housing, and a transmitting unit that partially projects out of the pedal housing and is electrically connected to the first control unit to transmit data received from the first control unit to an external device. Further comprising a power generation unit for generating power upon stepping, the first control unit, a part of the transmission unit, and the power generation unit are disposed inside the pedal housing, so that a separate electrical connection to the outside of the pedal housing is unnecessary,
Generates and stores or outputs at least one exercise information among maximum points, minimum points of the lower body muscle strength measured by the exercise analysis unit included in the muscle strength measurement unit, the rising time of increasing muscle strength and the falling time of decreasing muscle strength. And analyzes to determine the stiffness of the frame to generate a pattern design for each frame part for the lamination or physical properties of the composite material used in the frame,
Customized bicycle frame production system using a motion analysis algorithm, characterized in that the pattern design is input and the material is automatically supplied to the frame forming mold by a molding device.
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