KR20200132428A - 가상 스포츠 헬스 시스템 - Google Patents

Abstract

전원을 이용하지 않는 운동기구(예를 들어, 로잉 머신(rowing machine))에서 전력 생산과 운동량 측정이 가능하도록 하고, 운동기구와 게임 기능을 갖는 스마트 기기를 연동시켜 가상 체험 운동을 통해 운동 흥미를 유발시킬 수 있도록 한 가상 스포츠 헬스 시스템에 관한 것으로서, 운동 시 발전을 통해 전력을 생산함과 아울러 운동량을 측정하고, 생산한 전력을 이용하여 운동량 정보를 사용자의 스마트 기기로 전송하는 수동형 운동 기구 및 상기 수동형 운동기구에 연결된 거치대에 거치되며, 운동 흥미를 유발하는 가상 체험 스포츠 솔루션을 제공하는 스마트 기기를 포함하여, 가상 스포츠 헬스 시스템을 구현한다.

Description

가상 스포츠 헬스 시스템{Virtual Sports Fitness System}

본 발명은 가상 스포츠 헬스 시스템에 관한 것으로, 특히 전원을 이용하지 않는 운동기구(예를 들어, 로잉 머신(rowing machine))에서 전력 생산과 운동량 측정이 가능하도록 하고, 운동기구와 게임 기능을 갖는 스마트 기기를 연동시켜 가상 체험 운동을 통해 운동 흥미를 유발시킬 수 있도록 한 가상 스포츠 헬스 시스템에 관한 것이다.

소득수준의 향상과 함께 고령화 사회로 접어들면서 건강에 대한 관심이 부쩍 높아져 건강관리를 위해 운동을 하는 수요가 늘고 있다. 특히 미세먼지로 인해 실내운동에 대한 중요성이 대두 되고 있으며, 실내 운동 장소로서 가정 또는 헬스장 또는 스포츠센터가 애용된다.

가정에서 운동을 위한 운도 기구로 고가의 장비도 있으나, 저비용으로도 가정에서 충분히 운동할 수 있는 저자의 운동기구도 많이 애용되고 있다. 특히, 가정에서 저비용으로 운동을 하기 위해서 주로 사용되는 기구로 사이클링, 로잉머신(rowing machine) 등이 애용되고 있다.

그 중 로잉머신과 같은 장비는 전력을 이용하지 않는 운동기구이다. 여기서 전력 운동 기구는 사용자가 운동량을 확인할 수 있지만, 비 전력 운동 기구는 사용자가 직접 자신의 운동량을 파악해야 한다.

전력을 사용하지 않은 로잉머신에 대한 종래의 기술이 하기의 <특허문헌 1> 에 개시되어 있다.

<특허문헌 1> 에 개시된 종래기술은 기대(1), 기대(1)에 설치된 레일(2), 레일(2)을 타고 전후로 이동하는 좌대(3), 좌대(3)의 전방 하측의 기대(1)에 설치되는 발판(4), 좌대(1) 또는 기대에 설치되는 핸들(5)로 구성된다.

이러한 구성을 통해, 상체와 다리의 위치를 고정 시킨 상태에서 엉덩이를 앞으로 당기고 뒤로 미는 운동을 할 수 있게 함으로서 팔과 다리 근육의 강화뿐만 아니라 하측 허리근육, 하복근 및 괄약근의 운동 효과를 얻을 수 있도록 한다.

대한민국 공개특허 10-2009-0053299(2009.05.27. 공개)(운동 기구)

그러나 상기와 같은 일반적인 사이클링 및 로잉머신과 같은 비 전력 운동기구 및 종래기술은 운동의 흥미를 유발하지 못하는 단순 운동 기구로서, 쉽게 지루해지고 재미가 없어 운동에 대한 효과가 떨어지는 단점이 있다.

또한, 비 전력 운동 기구는 운동을 하는 사용자 본인이 직접 운동 횟수나 운동량 등을 직접 확인하고 기억해야 하므로, 정확한 운동량 측정이 불가능한 단점도 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 전원을 이용하지 않는 운동기구(예를 들어, 로잉 머신(rowing machine))에서 전력 생산과 운동량 측정이 가능하도록 하고, 운동기구와 게임 기능을 갖는 스마트 기기를 연동시켜 가상 체험 운동을 통해 운동 흥미를 유발시킬 수 있도록 한 가상 스포츠 헬스 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 기존 전력을 사용하지 않는 로잉머신과 같은 운동기구를 변형하지 않고 운동량을 측정하여 실시간으로 사용자의 스마트 기기에 전송할 수 있도록 한 가상 스포츠 헬스 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 수동 운동기구에 장착되어 전력을 생산하고, 생산한 전력으로 통신을 수행할 수 있도록 한 가상 스포츠 헬스 시스템을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 가상 스포츠 헬스 시스템은, 운동 시 발전을 통해 전력을 생산함과 아울러 운동량을 측정하고, 생산한 전력을 이용하여 운동량 정보를 사용자의 스마트 기기로 전송하는 수동형 운동기구; 상기 수동형 운동기구에 연결된 거치대에 거치되며, 운동 흥미를 유발하는 가상체험 솔루션을 제공하는 스마트 기기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 가상 스포츠 헬스 시스템은, 상기 수동형 운동기구 또는 스마트 기기와 연동하여 운동 흥미를 유발하는 애니메이션 형태의 가상체험 솔루션을 제공하는 디스플레이 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 수동형 운동 기구는 로잉 머신인 것을 특징으로 한다.

상기에서 수동형 운동 기구는 사용자의 발을 지지하는 제1 및 제2 발걸이; 상기 사용자가 손을 이용하여 운동을 하는 제1 및 제2 손잡이; 상기 제1 및 제2 손잡이와 연장되게 형성된 제1 및 제2 연장부; 상기 제1 및 제2 연장부의 하단에 각각 마련된 제1 및 제2 관절; 상기 제1 및 제2 관절과 각각 결합하여 스프링의 신축 작용으로 운동시 상기 제1 및 제2 연장부를 안정화시키는 제1 및 제2 쇼크 업소버(shock absotber); 사용자가 운동 시 안기 위한 안장부; 상기 안장부를 이동시키는 레일이 형성된 지지대; 상기 지지대에 고정 결합되며, 상기 지지대를 중심으로 양측에 형성되어 수동형 운동기구의 안정성을 제공하는 제1 및 제2 안정대; 상기 제1 및 제2 안정대의 끝단에 마련된 제1 및 제2 받침부; 상기 제1 및 제2 안정대와 상기 지지대의 소정 위치에 장착되어 운동량을 측정하는 제1 내지 제3 운동량 측정부; 상기 수동형 운동기구의 동작 시 발전을 하여 전력을 생산하는 발전부; 상기 발전부에서 공급해주는 전력으로 동작하고, 상기 제1 내지 제3 운동량 측정부에서 측정한 운동량 정보를 통신을 통해 상기 스마트 기기 또는 디스플레이 장치로 전송하는 통신 보드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 제1 내지 제3 운동량 측정부는 상기 제1 및 제2 연장부의 움직임 횟수와 상기 안장부의 움직임 정보를 운동량 정보로 측정하는 측정센서를 각각 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 발전부는 상기 수동형 운동기구의 전/후 동작 시 발생하는 운동 에너지를 기계에너지로 전환하고, 상기 기계에너지를 전기에너지로 변환하는 발전기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 통신 보드는 발전량 및 전원을 관리하며, 상기 움직임 정보로부터 속도 및 횟수를 산출하여 운동량 정보를 획득하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 스마트 기기는 사용자가 가상 스포츠를 통해 운동에 흥미를 유발하도록 가상 스포츠 모드를 포함하고, 상기 가상 스포츠 모드는 기초 훈련 모드와 리듬 훈련 모드와 조정 대회 모드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 기초 훈련 모드는 훈련용 애니메이션을 재생해주고, 운동 진행 상태를 시각적으로 표출해주는 것을 특징으로 한다.

상기에서 리듬 훈련 모드는 수동형 운동 기구인 로잉 머신의 기본 훈련을 위한 복수의 패턴을 시각적으로 제공하여 훈련 능률을 향상시키며, 상기 복수의 패턴은 난이도에 따라 달라지는 것을 특징으로 한다.

상기에서 조정 대회 모드는 경쟁 운동 및 체력 단련을 위한 게임을 제공해주는 것으로서, 초보자/중급자/대회코스로 이루어진 코스를 선택하는 코스 선택 기능, 장애물/속도/아이템 먹기를 포함하는 게임을 진행하는 대회 진행 기능, 상기 코스별로 대회 진행 결과를 점수화하여 총점을 산출하고, 산출한 총점을 기준으로 순위를 표시해주는 결과 표시 기능을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 전원을 이용하지 않는 수동형 운동기구에서 전력 생산과 운동량측정이 가능하고, 운동기구와 게임 기능을 갖는 스마트 기기를 연동시켜 가상 체험 운동을 통해 운동 흥미를 유발시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면 기존 전력을 사용하지 않는 로잉 머신과 같은 운동기구를 변형하지 않고 운동량을 측정하여 실시간으로 사용자의 스마트 기기에 전송하여, 사용자가 자신의 운동 정보를 관리할 수 있도록 도모해주는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면 수동형 운동기구에 장착되어 운동사 자가발전을 통해 전력을 생산하여 별도의 전원을 사용하지 않으면서도 운동량 측정 및 통신할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 가상 스포츠 헬스 시스템의 개략 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 수동형 운동 기구의 구성도,
도 3a 내지 도 3d는 본 발명에서 운동량 측정 예시도,
도 4는 수동형 운동기구에 장착된 통신 보드의 기능 처리 예시도,
도 5는 본 발명에서 발전기의 전력 생산 예시도,
도 6은 본 발명에서 스마트 기기를 이용한 가상 체험 스포츠 솔루션 예시도,
도 7은 도 6의 기초 훈련 모드의 실시 예시도,
도 8은 도 6의 리듬 훈련 모드의 실시 예시도,
도 9는 도 6의 조정 대회 모드의 실시 예시도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가상 스포츠 헬스 시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가상 스포츠 헬스 시스템의 개념도로서, 수동형 운동 기구(100), 스마트 기기(200) 및 디스플레이장치(300)로 이루어진다.

여기서 디스플레이 장치(300)는 상기 스마트 기기(200)와 연동하여 운동 흥미를 유발하는 애니메이션 형태의 가상 스포츠 솔루션을 제공하거나, 상기 수동형 운동기구(100)로부터 직접적으로 운동 정보를 획득하고, 가상 체험 스포츠 솔루션을 제공해주는 역할을 한다.

스마트 기기(200)는 상기 수동형 운동기구(100)에 연결된 거치대에 거치되며, 운동 흥미를 유발하는 가상 체험 솔루션을 제공하는 역할을 한다. 이러한 스마트 기기(200)는 가상체험 스포츠 애플리케이션을 내장한 것으로 가정하며, 스마트폰, 개인정보 단말기, 스마트 노트, 스마트 패드와 같은 다양한 모바일 기기로 구현할 수 있다. 본 발명에서는 스마트폰으로 구현한 것으로 가정한다.

수동형 운동 기구(100)는 운동 시 발전을 통해 전력을 생산함과 아울러 운동량을 측정하고, 생산한 전력을 이용하여 운동량 정보를 사용자의 스마트 기기(200) 또는 디스플레이 장치(300)로 전송하는 역할을 한다. 이러한 수동형 운동 기구(100)는 다양할 수 있으나, 본 발명에서는 실시 예로 로잉 머신을 이용하는 것으로 설명한다.

상기 수동형 운동 기구(100)는 도 2에 도시한 바와 같이, 사용자의 발을 지지하는 제1 및 제2 발걸이(101)(102), 상기 사용자가 손을 이용하여 운동을 하는 제1 및 제2 손잡이(103)(104), 상기 제1 및 제2 손잡이(103)(104)와 연장되게 형성된 제1 및 제2 연장부(105)(106), 상기 제1 및 제2 연장부(105)(106)의 하단에 각각 마련된 제1 및 제2 관절(107)(108), 상기 제1 및 제2 관절(107)(108)과 각각 결합하여 스프링의 신축 작용으로 운동 시 상기 제1 및 제2 연장부(105)(106)를 안정화시키는 제1 및 제2 쇼크 업소버(shock absotber)(109)(110), 사용자가 운동 시 안기 위한 안장부(111), 상기 안장부(111)를 이동시키는 레일이 형성된 지지대(112), 상기 지지대(112)에 고정 결합되며, 상기 지지대(112)를 중심으로 양측에 형성되어 수동형 운동기구(100)의 안정성을 제공하는 제1 및 제2 안정대(113)(114), 상기 제1 및 제2 안정대(113)(114)의 끝단에 마련된 제1 및 제2 받침부(115)(116), 상기 제1 및 제2 안정대(113)(114)와 상기 지지대(112)의 소정 위치에 장착되어 운동량을 측정하는 제1 내지 제3 운동량 측정부(117 - 119), 상기 수동형 운동기구(100)의 동작 시 발전을 하여 전력을 생산하는 발전부(120), 상기 발전부(120)에서 공급해주는 전력으로 동작하고, 상기 제1 내지 제3 운동량 측정부(117 - 119)에서 측정한 운동량 정보를 통신을 통해 상기 스마트 기기(200) 또는 디스플레이 장치(300)로 전송하는 통신 보드(130), 상기 스마트 기기(200)를 안착시키기 위한 거치대(121)를 포함한다.

상기 제1 내지 제3 운동량 측정부(117 - 119)는 상기 제1 및 제2 연장부(105)(106)의 움직임 횟수와 상기 안장부(111)의 움직임 정보를 운동량 정보로 측정하는 측정센서를 각각 포함한다. 여기서 측정센서는 일정 거리 이내로 근접하면 온 신호를 발생하고, 일정거리 이상 떨어지면 오프되는 자석 센서를 이용할 수 있다.

또한, 상기 발전부(120)는 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 수동형 운동 기구(100)의 안장부(111) 전/후 동작 시 발생하는 운동 에너지를 기계에너지로 전환하고, 상기 기계에너지를 전기에너지로 변환하는 발전기(121)를 포함한다.

또한, 상기 통신 보드(130)는 발전량 및 전원을 관리하며, 상기 움직임 정보로부터 속도 및 횟수를 산출하여 운동량 정보를 획득하고, 이를 유선 통신 또는 무선 통신을 통해 전송한다.

상기 스마트 기기(200)는 사용자가 가상 스포츠를 통해 운동에 흥미를 유발하도록 가상 스포츠 모드를 포함하고, 상기 가상 스포츠 모드는 기초 훈련 모드와 리듬 훈련 모드와 조정 대회 모드를 포함한다.

상기 기초 훈련 모드는 훈련용 애니메이션을 재생해주고, 운동 진행 상태를 시각적으로 표출해주는 모드를 의미한다.

또한, 상기 리듬 훈련 모드는 수동형 운동 기구인 로잉 머신의 기본 훈련을 위한 복수의 패턴을 시각적으로 제공하여 훈련 능률을 향상시킨다. 이때, 복수의 패턴은 난이도에 따라 달라진다.

또한, 상기 조정 대회 모드는 경쟁 운동 및 체력 단련을 위한 게임을 제공해주는 것으로서, 초보자/중급자/대회코스로 이루어진 코스를 선택하는 코스 선택기능, 장애물/속도/아이템 먹기를 포함하는 게임을 진행하는 대회 진행기능, 상기 코스별로 대회 진행 결과를 점수화하여 총점을 산출하고, 산출한 총점을 기준으로 순위를 표시해주는 결과 표시기능을 포함한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 가상 스포츠 헬스 시스템의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 수동형 운동 기구(100)인 로잉 머신을 이용하여 사용자(운동하는 사람)가 운동을 하기 위해, 스마트 기기(200)를 거치대(121)에 안착시키고, 스마트 기기(200)의 가상 스포츠 헬스 애플리케이션을 실행시킨다. 스마트 기기(200)의 가상 스포츠 헬스 애플리케이션이 실행되면, 화면을 통해 운동에 흥미를 유발하면서 운동 참여율을 높이고 운동 효율을 향상하도록 도 6과 같은 가상 스포츠 모드 화면을 디스플레이해준다.

여기서 가상 스포츠 모드는 기초 훈련 모드와 리듬 훈련 모드와 조정 대회 모드를 포함할 수 있다.

상기 기초 훈련 모드는 도 7에 도시한 바와 같이, 훈련용 애니메이션을 재생해주고, 운동 진행 상태를 시각적으로 표출해주는 모드를 의미한다. 벽돌께기와 같은 운동 진행 상태 정보를 표출하고, 사용자의 왼손 운동, 오른손 운동, 엉덩이 운동에 따라 벽돌을 하나씩 사라지게 하는 방식의 애니메이션을 연출할 수 있다.

또한, 상기 리듬 훈련 모드는 도 8과 같이, 수동형 운동 기구(100)인 로잉 머신의 기본 훈련을 위한 복수의 패턴을 시각적으로 제공하여 훈련 능률을 향상시키는 모드이다. 이때, 복수의 패턴은 난이도에 따라 달라진다. 본 발명에서는 기본적으로 4개의 패턴으로 기본 훈련 패턴을 설정하였다. 훈련 단위별로 난이도를 조절하여 기본 훈련을 수행할 수 있다. 유니티 3D 기본 게임 엔진을 이용하여 화면을 구현할 수 있다.

또한, 상기 조정 대회 모드는 도 9에 도시한 바와 같이, 경쟁 운동 및 체력 단련을 위한 게임을 제공해주는 모드로서, 초보자/중급자/대회코스로 이루어진 코스를 선택하는 코스 선택기능, 장애물/속도/아이템 먹기를 포함하는 게임을 진행하는 대회 진행기능, 상기 코스별로 대회 진행 결과를 점수화하여 총점을 산출하고, 산출한 총점을 기준으로 순위를 표시해주는 결과 표시기능을 포함할 수 있다.

사용자는 상기 가상 스포츠 헬스 애플리케이션을 실행한 후, 자신이 원하는 가상 스포츠 모드 중 어느 하나의 모드를 선택하여 실행시킨다. 여기서 가상 스포츠 헬스 애플리케이션이 실행된 후 모드가 선택되고, 실행 명령이 입력되면, 내부 애플리케이션 제어부를 통해 상기 수동형 운동 기구(100)와 통신하는 통신 모듈을 활성화한다. 여기서 통신 모듈은 상기 수동형 운동 기구(100)와 근거리 무선 통신(와이-파이, 블루투스)으로 접속될 경우 근거리 무선 통신 모듈이 되며, 상기 수동형 운동 기구(100)와 유선 케이블을 통해 연결될 경우 유선 통신 모듈이 된다.

또한, 사용자의 선택에 따라 상기 통신 모듈은 디스플레이 장치(300)와 연동하여, 운동량 정보를 획득하거나 가상 스포츠 헬스 애플리케이션을 실행하여 가상 스포츠 헬스 솔루션을 제공해준다.

상기와 같이 운동을 위한 기본적인 준비가 완료된 상태에서, 사용자는 수동형 운동 기구(100)의 안장부(111)에 앉은 상태에서 양손으로 제1 및 제2 손잡이(103)(104)를 각각 잡는다.

이어 스마트 기기(200) 또는 디스플레이 장치(300)의 화면을 보면서, 자신이 선택한 모드에 따라 운동을 시작한다.

여기서 노잉 머신과 같은 수동형 운동 기구의 조작은 사전에 숙지한 것으로 간주한다.

사용자가 수동형 운동 기구(100)의 제1 손잡이(103)를 왼손으로 잡고, 제2 손잡이(104)를 오른손으로 잡은 상태에서, 제1 및 제2 손잡이(103)(104)를 자신의 위치로 당기면서 운동을 한다. 이때, 안장부(111)도 상기 제1 및 제2 손잡이(103)(104)의 움직임과 연동하여 전진 및 후진 동작을 한다. 여기서 제1 및 제2 손잡이(103)(104)는 개별적으로 움직인다.

상기 제1 및 제2 손잡이(103)(104)가 사용자 측으로 당겨지고, 안장부(111)가 전진 동작을 하면, 상기 제1 및 제2 안정대(113)(114)와 상기 지지대(112)의 소정 위치에 장착되어 운동량을 측정하는 제1 내지 제3 운동량 측정부(117 - 119)가 움직임 정보를 측정한다.

여기서 도 3a에 도시한 바와 같이, 운동을 하기 이전에는 제1 및 제2 운동량 측정부(117 - 118)와 제1 및 제2 연장부(105)(106)의 거리가 미리 설정된 일정 거리 이상 떨어진 상태가 되므로, 측정 센서인 자석 센서의 측정부는 자석을 감지하지 못하여 측정 신호를 발생하지 않는다. 이와는 달리 도 3b에 도시한 바와 같이, 운동을 시작하여 상기 제1 및 제2 연장부(105)(106)를 사용자가 당겨서 상기 제1 및 제2 운동량 측정부(117 - 118)와 상기 제1 및 제2 연장부(105)(106)의 거리가 미리 설정된 거리 이내로 접근하면 측정 센서인 자석 센서의 측정부는 자석이 감지되어 측정 신호를 발생한다. 여기서 측정 신호는 구형파 펄스 형태이며, 사용자가 손잡이(103)(104)를 당기기 놓는 속도에 따라 상기 구형파 펄스의 폭이 달라진다.

마찬가지로, 제3 운동량 측정부(119)도 사용자가 운동을 시작하기 이전에는 도 3c에 도시한 바와 같이, 안장부(111)가 제3 운동량 측정부(119)와 거리가 일정 거리 떨어진 상태가 되어 측정 신호를 발생하지 않는다. 이와는 달리 제3 운동량 측정부(119)는 사용자가 운동을 시작하여, 도 3d에 도시한 바와 같이 안장부(111)가 전진을 하여 제3 운동량 측정부(119)와 거리가 일정 거리 이내가 되면 측정 센서인 자석 센서의 측정부에서 자석이 감지되어 측정 신호를 발생한다.

이렇게 제1 내지 제3 운동량 측정부(117 - 119)에서 각각 측정되는 운동 측정 신호는 유선 통신을 통해 통신 보드(130)에 전달된다. 여기서 제1 내지 제3 운동량 측정부(117 - 119)와 통신 보드(130)는 유선 케이블을 통해 연결된 것으로 가정한다. 유선은 운동에 방해가 되지 않으면서 미관을 고려하여 안정대(113)(114) 및 지지대(112)에 부착되거나, 수동형 운동 기구의 최초 출하 시 프레임에 내장된 것으로 가정한다.

한편, 본 발명의 다른 특징으로서 사용자가 운동을 시작하여 안장부(111)가 전진 및 후진 동작을 반복하면, 상기 지지대(112)의 소정 위치에 장착된 발전부(120)에서 발전을 하여 전력을 생산한다. 즉, 도 5에 도시한 바와 같이, 발전부(120)는 발전기(121)를 구비하고, 수동형 운동 기구(100)의 안장부(111)가 전진 또는 후진을 하면 벨트 라인(122)이 발전기(121)의 축과 연결되어 축을 회전시키게 된다. 이렇게 축을 회전시키는 동작에 의해 운동에너지가 기계에너지로 전환하고, 상기 축의 회전에 따라 발생하는 기계에너지를 전기에너지로 변환하여 전력을 생산한다. 생산된 전력을 시간당 기본적으로 5W - 10W 정도가 된다. 여기서 생산 전력은 운동하는 사람의 운동 속도에 따라 달라진다.

생산된 전력은 전력 케이블을 이용하여 통신 보드(130)에 공급된다. 도 4에 도시한 바와 같이, 통신 보드(130)의 전원 관리부는 상기 생산된 전력을 내부 배터리에 충전한다. 이렇게 충전되는 전력을 이용하여 통신 보드(130)는 통신 모듈을 운용하고, 아울러 각각의 측정 센서의 측정부에 구동용 전력을 공급한다. 초기 운동을 시작하기 이전에 내부 배터리는 초기에 일정량 전원이 충전된 것으로 가정한다. 필요에 따라 통신 보드의 전원 관리부는 전원 충전량 등을 별도의 표시장치를 이용하여 표시해주는 것도 가능하다. 통신 보드(130)에는 도면에는 도시하지 않았지만 전원 제어 및 통신 보드 제어를 위한 제어부가 마련되어 있으며, 상기 제어부에서는 운동 정보가 획득되면 운동 정보를 기초로 속도 및 횟수를 운동량 정보로 산출하여, 상기 스마트 기기(200) 또는 디스플레이 장치(300)로 전송한다. 여기서 운동 정보는 구형파 펄스 형태이면, 사용자가 손잡이(103)(104)를 잡아당기는 속도에 따라 펄스 폭이 달라진다. 아울러 펄스는 1회 운동에 대하여 하나의 펄스가 발생되는 형태이다. 따라서 펄스 횟수로 운동 횟수를 산출할 수 있으며, 펄스 폭으로 속도를 산출할 수 있다, 예를 들어, 펄스 폭을 일정 길이로 샘플링하고, 그 샘플링된 길이의 개수(샘플링 데이터 수)를 기초로 속도를 산출한다. 샘플링 데이터 수가 적으면 적을수록 운동 속도가 빠른 것이며, 상대적으로 샘플링 데이터 수가 많으면 많을수록 운동 속도가 느린 것이 된다.

스마트 기기(200) 및/또는 디스플레이 장치(300)는 획득한 운동량 정보를 화면에 실시간으로 표시해줌과 동시에 내부 메모리에 일시 정보를 기초로 누적 저장한다. 누적 저장 정보는 사용자의 요청에 따라 메모리로부터 인출하여 화면에 표출해준다. 따라서 사용자는 요일별, 월별, 연별로 자신의 운동량을 확인할 수 있다.

한편, 사용자는 상기와 같은 스마트 기기(200) 또는 디스플레이 장치(300)의 가상 스포츠 헬스 애플리케이션을 통해 훈련 모드를 선택하고, 훈련을 한다.

즉, 도 7 내지 도 9와 같은 기초 훈련 모드, 리듬 훈련 모드, 게임 훈련 모드(조정 대회)를 선택하고, 해당 모드에 대응하는 훈련 방법으로 운동을 한다.

여기서 도 9와 같이 조정 대회 모드를 선택하여, 게임훈련(경쟁 게임)을 진행할 경우, 사용자는 초보자/중급자/대회 코스와 같은 3가지 코스 중 어느 하나의 코스를 선택할 수 있다. 선택된 코스가 대회 진행 코스일 경우, 장애물/속도/ 아이템 먹기와 같은 형태로 게임을 진행한다. 이때, 화면에는 자신의 운동 상황에 맞게 아바타가 게임을 진행한다. 이로써 사용자는 운동을 하면서 가상 체험 같은 형태로 게임을 진행할 수 있다. 이러한 운동 진행 방식은 운동 흥미를 유발하여 운동 참여율을 높일 수 있으며, 운동 참여율이 높아짐에 따라 운동 효율도 상대적으로 향상된다. 아울러 사용자가 운동 중인 상태에서 대회 진행 코스를 선택한 경우, 장애물/속도/아이템 먹기와 같은 게임을 진행하면서, 각각의 상황에 맞는 가중치를 부여하여 이를 점수로 환산한다. 이어 게임이 완료되면 환산된 점수를 총점화하고, 이를 경쟁 상태와 비교하여 순위를 산정한다. 이어, 산정된 순위를 화면에 표출하여, 자신의 랭킹도 확인할 수 있도록 한다. 이와 같이 운동을 하면서 게임도 즐길 수 있도록 하여 운동 흥미를 유발하고, 경쟁심도 부추겨 운동 효율도 높이게 되는 것이다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다 할 것이다.

100: 수동형 운동 기구
101, 102: 제1 및 제2 발걸이
103, 104: 제1 및 제2 손잡이
105, 106: 제1 및 제2 연장부
107, 108: 제1 및 제2 관절
109, 110: 제1 및 제2 쇼크 업쇼버
111: 안장부
112: 지지대
113, 114: 제1 및 제2 안정대
115, 116: 제1 및 제2 받침부
117 - 119: 제1 내지 제3 운동량 측정부
120: 발전부
121: 거치대
130: 통신 보드
200: 스마트 기기
300: 디스플레이 장치

Claims (11)

1. 수동형 운동 기구를 이용하여 가상 스포츠 헬스를 수행하기 위한 시스템으로서,
   운동 시 발전을 통해 전력을 생산함과 아울러 운동량을 측정하고, 생산한 전력을 이용하여 운동량 정보를 사용자의 스마트 기기로 전송하는 수동형 운동 기구; 및
   상기 수동형 운동기구에 연결된 거치대에 거치되며, 운동 흥미를 유발하는 가상 체험 스포츠 솔루션을 제공하는 스마트 기기를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 스포츠 헬스 시스템.
   
2. 청구항 1에서, 상기 수동형 운동 기구 또는 스마트 기기와 연동하여 운동 흥미를 유발하는 애니메이션 형태의 가상 체험 스포츠 솔루션을 제공하는 디스플레이 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 스포츠 헬스 시스템.
   
3. 청구항 1에서, 상기 수동형 운동 기구는 로잉 머신인 것을 특징으로 하는 가상 스포츠 헬스 시스템.
   
4. 청구항 1에서, 상기 수동형 운동 기구는 사용자의 발을 지지하는 제1 및 제2 발걸이; 상기 사용자가 손을 이용하여 운동을 하는 제1 및 제2 손잡이; 상기 제1 및 제2 손잡이와 연장되게 형성된 제1 및 제2 연장부; 상기 제1 및 제2 연장부의 하단에 각각 마련된 제1 및 제2 관절; 상기 제1 및 제2 관절과 각각 결합하여 스프링의 신축 작용으로 운동시 상기 제1 및 제2 연장부를 안정화시키는 제1 및 제2 쇼크 업소버(shock absotber); 사용자가 운동 시 안기 위한 안장부; 상기 안장부를 이동시키는 레일이 형성된 지지대; 상기 지지대에 고정 결합되며, 상기 지지대를 중심으로 양측에 형성되어 수동형 운동기구의 안정성을 제공하는 한 쌍의 안정대; 상기 한 쌍의 안정대의 끝단에 마련된 제1 및 제2 받침부; 상기 한 쌍의 안정대와 상기 지지대의 소정 위치에 장착되어 운동량을 측정하는 제1 내지 제3 운동량 측정부; 상기 수동형 운동기구의 동작 시 발전을 하여 전력을 생산하는 발전부; 상기 발전부에서 공급해주는 전력으로 동작하고, 상기 제1 내지 제3 운동량 측정부에서 측정한 운동량 정보를 통신을 통해 상기 스마트 기기 또는 디스플레이 장치로 전송하는 통신 보드를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 스포츠 헬스 시스템.
   
5. 청구항 4에서, 상기 제1 내지 제3 운동량 측정부는 상기 제1 및 제2 연장부의 움직임 횟수와 상기 안장부의 움직임 정보를 운동량 정보로 측정하는 측정센서를 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 스포츠 헬스 시스템.
   
6. 청구항 4에서, 상기 발전부는 상기 수동형 운동기구의 전/후 동작 시 발생하는 운동 에너지를 기계에너지로 전환하고, 상기 기계에너지를 전기에너지로 변환하는 발전기를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 스포츠 헬스 시스템.
   
7. 청구항 4에서, 상기 통신 보드는 발전량 및 전원을 관리하며, 상기 움직임 정보로부터 속도 및 횟수를 산출하여 운동량 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 가상 스포츠 헬스 시스템.
   
8. 청구항 1에서, 상기 스마트 기기는 사용자가 가상 스포츠를 통해 운동에 흥미를 유발하도록 가상 스포츠 모드를 포함하고, 상기 가상 스포츠 모드는 기초 훈련 모드와 리듬 훈련 모드와 조정 대회 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 스포츠 헬스 시스템.
   
9. 청구항 8에서, 상기 기초 훈련 모드는 훈련용 애니메이션을 재생해주고, 운동 진행 상태를 시각적으로 표출해주는 것을 특징으로 하는 가상 스포츠 헬스 시스템.
   
10. 청구항 8에서, 상기 리듬 훈련 모드는 수동형 운동 기구인 로잉 머신의 기본 훈련을 위한 복수의 패턴을 시각적으로 제공하여 훈련 능률을 향상시키며, 상기 복수의 패턴은 난이도에 따라 달라지는 것을 특징으로 하는 가상 스포츠 헬스 시스템.
    
11. 청구항 8에서, 상기 조정 대회 모드는 경쟁 운동 및 체력 단련을 위한 게임을 제공해주는 것으로서, 초보자/중급자/대회코스로 이루어진 코스를 선택하는 코스 선택 기능, 장애물/속도/아이템 먹기를 포함하는 게임을 진행하는 대회 진행 기능, 상기 코스별로 대회 진행 결과를 점수화하여 총점을 산출하고, 산출한 총점을 기준으로 순위를 표시해주는 결과 표시 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 스포츠 헬스 시스템.
    
    
    
    
    

Images