KR20210079669A

KR20210079669A - 운동 데이터 측정 장치

Info

Publication number: KR20210079669A
Application number: KR1020190171692A
Authority: KR
Inventors: 강민기; 김소정; 유성호; 이강규
Original assignee: 주식회사 오몰래
Priority date: 2019-12-20
Filing date: 2019-12-20
Publication date: 2021-06-30
Also published as: CN112999566A

Abstract

본 명세서는 트레드밀 사용자의 운동 데이터를 산출할 수 있는 장치를 개시한다. 본 명세서에 따른 운동 데이터 측정 장치는, 적어도 하나의 마커를 갖는 트랙 벨트를 포함하는 트레드밀에 대하여, 상기 트레드밀을 사용하는 사용자의 운동 데이터를 측정할 수 있는 측정 장치로서, 상기 트레드밀에 설치되는 하우징; 상기 하우징 내부에 위치하며, 상기 트랙 벨트가 회전함에 따라 이동하는 상기 마커를 감지하여 신호를 출력하는 센싱 모듈; 및 상기 하우징 내부에 위치하며, 상기 센싱 모듈에서 출력된 신호를 이용하여 사용자의 운동 데이터를 산출하는 프로세서;를 포함할 수 있다.

Description

운동 데이터 측정 장치{APPARATUS FOR MEASURING EXERCISE DATA}

본 발명은 운동 데이터 측정 장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 운동 기구를 통해 운동을 할 경우 운동량을 측정할 수 있는 장치에 관한 것이다.

스마트폰, 웨어러블 디바이스(Wearable Device) 등의 보급과 함께, 사용자가 운동(Workout)을 하면 그 내용, 결과 등을 자동으로 트래킹(Tracking)하여 기록하여 주는 피트니스 제품 또는 서비스가 다양해지고 있다. 그 중 대다수의 제품 또는 서비스는 자동 트래킹된 데이터를 바탕으로 운동 계획을 제공하거나, 운동으로 소모한 칼로리량을 계산하여 제공하는 등 다양한 서비스를 연계하여 제공하고 있다.

이와 같은 종래 기술의 경우, 실외에서 하는 달리기 운동을 대상으로 하여, 스마트폰이나 스마트 워치 등의 GPS 기능을 이용하여 이동한 거리, 경로 등을 센싱하고, 운동량 등을 산출하여 제공할 수 있을 뿐이다. 따라서, 트레드밀(Treadmill)과 같은 운동 기구를 이용하여 실내에서 달리기를 하는 경우, 사용자의 운동 위치가 변하지 않기 때문에 GPS를 이용하는 종래 기술로는 운동 데이터를 측정 및/또는 산출할 수 없었다.

이를 보완하기 위한 종래 기술 중에는 트레드밀 기계 내부에 장치가 내장되어 있고, 그 장치를 통해서 운동 데이터를 측정/산출하는 방법이 있다. 그러나 이 경우, 데이터가 트레드밀의 계기판, 디스플레이 등에 표시되고 휘발되어 버리는 경우가 대다수였고, 사용자의 스마트 폰 등으로 데이터가 자동 전송되지 못했다. 표시되는 정보를 사용자가 직접 수기 또는 어플리케이션에 기록할 수 있는 제품/서비스도 존재하였지만, 이 역시도 자동으로 운동 데이터를 기록하여 주는 것이 아닌, 사용자가 직접 정보를 입력해야 하는 방식이기 때문에, 사용자 편의성이 떨어지고, 데이터에 오기나 거짓 정보가 포함될 수 있으며, 사용자가 깜박하고 기록을 하지 않은 경우 기록이 누락될 수 있었다.

대한민국 공개특허공보 제10-2015-0032949호 (2015.04.01)

본 명세서는 트레드밀 사용자의 운동 데이터를 산출할 수 있는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 명세서는 상기 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 명세서에 따른 운동 데이터 측정 장치는, 적어도 하나의 마커를 갖는 트랙 벨트를 포함하는 트레드밀에 대하여, 상기 트레드밀을 사용하는 사용자의 운동 데이터를 측정할 수 있는 측정 장치로서, 상기 트레드밀에 설치되는 하우징; 상기 하우징 내부에 위치하며, 상기 트랙 벨트가 회전함에 따라 이동하는 상기 마커를 감지하여 신호를 출력하는 센싱 모듈; 및 상기 하우징 내부에 위치하며, 상기 센싱 모듈에서 출력된 신호를 이용하여 사용자의 운동 데이터를 산출하는 프로세서;를 포함할 수 있다.

본 명세서의 일 실시예에 따르면, 상기 센싱 모듈은 비접촉방식을 통해 상기 마커를 감지할 수 있다. 이 경우, 상기 센싱 모듈은 적어도 하나 이상의 적외선 센서일 수 있다.

본 명세서의 일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는 상기 센싱 모듈에서 상기 마커를 감지하여 연속적으로 신호를 출력하는 시간과 미리 저장된 마커의 길이 정보를 이용하여 상기 트랙 벨트의 속도를 산출할 수 있다.

본 명세서의 일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는 상기 센싱 모듈에서 상기 마커의 변화를 최초로 감지한 시점부터 총 운동 시간을 산출할 수 있다. 바람직하게, 상기 프로세서는 상기 센싱 모듈에서 출력된 신호가 미리 설정된 시간 이상 변화가 없을 때, 운동 종료 상태로 판단하여 총 운동 시간을 산출할 수 있다.

본 명세서에 따른 운동 데이터 측정 장치는, 가속도 센서;를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 프로세서는 상기 가속도 센서에서 출력된 신호를 통해 사용자의 보폭을 산출할 수 있다.

바람직하게, 상기 프로세서는 상기 센싱 모듈 및 상기 가속도 센서에서 신호가 함께 출력되는 동안에만 사용자의 운동 데이터를 산출할 수 있다.

본 명세서에 따른 운동 데이터 측정 장치는 자이로 센서;를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 프로세서는 상기 자이로 센서에서 출력된 신호를 통해 상기 트랙 벨트의 기울기를 산출할 수 있다. 그리고, 상기 프로세서는 상기 산출된 기울기에 비례하여 사용자의 운동 데이터를 산출할 수 있다.

본 명세서에 따른 운동 데이터 측정 장치는, 상기 프로세서의 제어 신호에 의해 데이터를 송수신하는 무선 통신 모듈;를 더 포함할 수 있다.

이 경우, 상기 무선 통신 모듈은 외부 장치로부터 상기 트레드밀의 초기 설정을 위한 정보를 수신하고, 상기 프로세서는 상기 센싱 모듈에서 출력된 신호를 상기 초기 설정 정보와 일치시킬 수 있다. 이때, 상기 초기 설정 정보는 상기 트랙 벨트의 속도에 대한 정보를 포함할 수 있다.

한편, 상기 프로세서는 메모리에 저장된 운동 데이터를 상기 무선 통신 모듈을 통해 외부 장치로 전송하도록 제어 신호를 출력할 수 있다.

본 명세서에 따른 운동 데이터 측정 장치는, 운동 데이터 측정 장치; 및 상기 운동 데이터 측정 장치로부터 수신한 운동 데이터를 이용하여 운동 정보를 산출하는 외부 장치;를 포함하는 운동 정보 산출 시스템의 일 구성 요소가 될 수 있다.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 명세서의 일 측면에 따르면, 트레드밀 사용자는 별도의 입력 절차가 필요 없이 자신의 운동관련 데이터를 확인할 수 있다.

본 명세서의 다른 측면에 따르면, 기존 트레드밀에 간단하게 마커 표시 또는 부착 후 장치를 부착할 수 있어서, 트레드밀의 종류에 관계없이 운동 데이터를 측정할 수 있는 장치를 사용할 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 트레드밀의 예시도이다.
도 2 내지 도 5는 본 명세서에 따른 마커의 다양한 실시예이다.
도 6은 본 명세에 따른 운동 데이터 측정 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블럭도이다.
도 7은 본 명세서의 일 실시예에 따라 운동 데이터 측정 장치가 설치된 예시도이다.
도 8은 본 명세서의 다른 실시예에 따라 운동 데이터 측정 장치가 설치된 예시도이다.
도 9는 본 명세서의 일 실시예에 따른 운동 정보 산출 시스템의 구성도이다.

본 명세서에 개시된 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 명세서가 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 명세서의 개시가 완전하도록 하고, 본 명세서가 속하는 기술 분야의 통상의 기술자(이하 '당업자')에게 본 명세서의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 명세서의 권리 범위는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 명세서의 권리 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 명세서가 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

도 1은 트레드밀의 예시도이다.

본 명세서에 따른 운동 데이터 측정 장치는 트레드밀(1)을 사용하는 사용자의 운동 데이터를 측정할 수 있는 측정 장치이다. 본 명세서에서 운동 데이터란, 트레드밀을 사용하는 사용자의 운동과 관련된 데이터를 의미한다. 예를 들어, 상기 운동 데이터는 이동 거리, 속도, 운동량, 칼로리 소모량, 가속도, 경사도, 보폭 등이 될 수 있다.

본 명세서에 따른 운동 데이터 측정 장치는 트레드밀(1)에 포함된 트랙 벨트(11)와 관련하여 운동 데이터를 측정할 수 있다. 상기 트랙 벨트(11)는 상기 트레드밀(1)에 포함된 구성 요소 중 하나로서, 사용자가 올라가서 걷기 또는 러닝 운동하는 부분이다. 상기 트랙 벨트(11)는 양단을 지지하는 롤러(12)에 의해서 무한궤도로 회전할 수 있다. 상기 트랙 벨트(11)는 트레드밀(1)에 포함된 모터 등 동력 발생 수단에 의해서 회전될 수 있다. 상기 트랙 벨트(11)의 회전 속도, 경사 등은 트레드밀(1)에 포함된 조종판(20)을 통해서 사용자가 설정할 수 있다.

상기 트랙 벨트(11)는 적어도 하나의 마커를 가질 수 있다.

도 2 내지 도 5는 본 명세서에 따른 마커의 다양한 실시예이다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 도 1에 도시된 트레드밀(1)에서 트랙 벨트(11)만 따로 분리되어 도시된 것을 확인할 수 있다.

도 2에 도시된 예시는 상기 트랙 벨트(11)의 표면에는 균일한 크기를 가진 복수의 마커가 표시된 예시이다. 상기 마커의 크기와 상기 마커의 간격이 동일한 예시이다.

도 3에 도시된 예시는 상기 트랙 벨트(11)의 표면에 복수의 마커의 크기는 균일하지만, 상기 마커 사이의 간격이 상기 마커의 크기보다 작은 예시이다.

도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 마커의 크기는 다양하며, 마커와 마커 사이 역시 다양할 수 있다.

도 4에 도시된 예시는 2종류의 마커가 함께 표시된 예시이다. 상기 트랙 벨트(11)의 어느 한 측면에 인접한 영역에는 도 2에 도시된 예시와 동일한 마커가 표시되고, 다른 측면에 인접한 영역에는 도 3에 도시된 예시와 동일한 마커가 표시된 상태이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 2 종류 이상의 마커가 함께 표시될 수 있으며, 트랙 벨트(11)의 다양한 위치에 표시될 수 있다.

도 5에 도시된 예시는, 참조 마커가 포함된 예시이다. 상기 참조 마커란, 상기 트랙 벨트(11)의 어느 한 측면에 인접한 영역에 연속적으로 표시된 복수의 마커가 연속적으로 표시된 상태에서, 다른 마커와 다른 모양, 색상 또는 형상을 가진 마커를 의미한다. 상기 참조 마커란, 이후 설명될 본 명세서에 따른 운동 데이터 측정 장치에서 다양한 기능을 구현하기 위한 기준점 역할로서 사용될 수 있다.

상기 마커는 다양한 방식으로 마커는 상기 트랙 벨트(11)에 형성될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 마커는 상기 트랙 벨트(11)와 전자기파(적외선, 가시광선, 자외선 등)의 반사율이 다른 소재가 부착되거나 또는 도포될 수 있다. 이 경우, 이하에서 설명될 센싱 모듈의 종류에 따라 반사 파장이 다른 소재가 선택될 수 있다. 상기 반사 파장의 다양성은 마커로 사용될 재료 자체의 특성일 수도 있지만, 색상에 따라 반사 파장이 다양해질 수도 있다.

다른 실시예에 따르면, 상기 마커는 상기 트랙 벨트(11)와 전기전도도가 다른 소재가 부착되거나 또는 도포될 수 있다. 일반적으로 트랙 벨트(11)는 고무 또는 합성수지로서 전기전도도가 낮은 재질로 이루어진다. 따라서, 얇은 금속 막과 같이 상대적으로 전기전도도가 상기 트랙 벨트(11)에 비해 높은 재료를 마커로 사용할 수 있다. 이 경우 역시, 상기 트랙 벨트(11)와 다른 전기전도도를 가진 마커가 감지되도록 이하에서 설명될 센싱 모듈이 선택될 수 있다.

또 다른 실시예에 따르면, 상기 마커는 자성을 가진 재료가 될 수 있다. 이 경우, 이하에서 설명될 센서 모듈은 자성을 감지할 수 있는 홀(Hall) 센서가 될 수 있다. 또한, 상기 자성을 가니 재료는 일정한 간격으로 떨어진 2열로, 3열로, 또는 비규칙적으로 배열될 수 있다.

한편, 도 2 내지 5에서 이해의 편의 및 도면의 간소화를 위해 사각 모양으로 형성된 마커를 도시하였지만, 상기 마커의 형상이 도면에 도시된 예시에 제한되는 것은 아니다. 사각 모양 외 다양한 기하학적 도형의 모양을 형성될 수 있으며, 비정형으로 형성될 수도 있다.

도 6은 본 명세에 따른 운동 데이터 측정 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블럭도이다.

도 6을 참조하면, 본 명세서에 따른 운동 데이터 측정 장치(100)는 센싱 모듈(110) 및 프로세서(120)를 포함할 수 있다. 본 명세서에 따른 운동 데이터 측정 장치(100)는 메모리(140)를 더 포함할 수도 있다. 상기 메모리(140)는 본 명세서에 따른 운동 데이터 측정 장치와 관련된 다양한 데이터가 저장될 수 있다. 상기 센싱 모듈(110), 프로세서(120) 및 메모리(140)은 하우징 내부에 위치할 수 있다. 상기 하우징은 본 명세서에 따른 측정 장치(100)를 트레드밀에 설치되도록 하는 구성으로서 설치 위치, 외부 노출 여부, 주변 장치와의 관계 등을 고려하여 다양한 형상을 가질 수 있다.

상기 센싱 모듈(110)는 상기 트랙 벨트(11)가 회전함에 따라 이동하는 상기 마커를 감지하여 신호를 출력할 수 있다. 상기 센싱 모듈(110)이 마커를 감지하여 신호를 출력할 수 있도록 다양한 센서가 다양한 형식으로 배치될 수 있다. 일 예로, 상기 센싱 모듈(110)은 한 종류의 센서로 2개 또는 3개 등 복수 개의 센서로 구비될 수 있고, 2이상 서로 다른 종류의 센서로 복수 개가 구비될 수도 있다. 이 경우, 상기 센싱 모듈(110)이 마커를 감지하는 방법에 있어서, 복수 개의 센서 중 어느 하나만 감지 신호를 출력해도 마커가 감지된 것으로 처리될 수 있고, 복수 개의 센서 모두 감지 신호를 출력한 경우에만 마커가 감지된 것으로 처리될 수 있다. 복수 개의 센서로 구비된 센싱 모듈(110)의 경우, 포함된 센서에서 몇 개의 센서가 마커를 감지할 경우 마커가 감지된 것으로 처리할 것인지는 다양하게 설정될 수 있다.

상기 센싱 모듈(110)는 상기 트랙 벨트(11)가 회전함에 따라 이동하는 상기 마커를 감지하기 용이한 위치에 설치될 수 있다. 상기 센싱 모듈(110)의 위치는 하우징 내에 위치하게 되는데, 상기 하우징의 설치 위치에 따라 상기 센싱 모듈(110)이 상기 마커를 감지하는 위치가 다양해 질 수 있다.

도 7은 본 명세서의 일 실시예에 따라 운동 데이터 측정 장치가 설치된 예시도이다.

도 7을 참조하면, 본 명세서에 따른 운동 데이터 측정 장치(100)가 트레드밀의 모터 등 다양한 장치가 설치된 위치에 상기 트랙 벨트와 인접하게 설치된 것을 확인할 수 있다. 상기 도 7에 도시된 예시는, 트레드밀의 외부 케이스 안쪽으로 설치된 예시이지만, 상기 외부 케이스 바깥쪽에 노출된 상태로 설치될 수도 있다. 또한, 상기 트레드밀과 접촉하지 않은 상태에서, 트랙 벨트의 후단쪽에 인접하여 바닥에 설치될 수 있다. 즉, 상기 센싱 모듈(110)가 상기 마커를 감지하기 용이한 다양한 위치에 설치될 수 있다.

도 8은 본 명세서의 다른 실시예에 따라 운동 데이터 측정 장치가 설치된 예시도이다.

도 8을 참조하면, 본 명세서에 따른 운동 데이터 측정 장치(100)가 트레드밀의 측면에 설치된 예시와 후면에 설치된 예시를 확인할 수 있다.

상기 하우징은 설치 위치에 따라 적합한 형상 및 결합을 위한 부품을 포함할 수 있다. 측면에 설치된 예시의 경우, 트레드밀의 측면 구성품에 단단하게 고정될 수 있는 클램프 부품이 하우징과 함께 구비될 수 있다. 후면에 설치된 경우, 트레드밀의 사용자가 밟아도 부서지지 않도록 내구성을 가진 재질로 제조될 수 있으면, 하우징의 일 측면에 굴곡된 형태로 제조될 수도 있다. 도 7 및 도 8에 도시된 예시는 일부 예시에 불과하지만, 상기 하우징은 트레드밀과 견고하게 연결되어, 상기 센싱 모듈(110)이 상기 트랙 벨트와 항상 일정한 거리를 유지할 수 있도록 한다. 이를 통해 상기 센싱 모듈(110)은 상기 마커를 감지한 신호를 안정적으로 출력할 수 있으며, 이를 통해 감지의 신뢰성이 향상될 수 있다.

본 명세서의 일 실시예에 따르면, 상기 센싱 모듈(110)는 비접촉방식을 통해 상기 마커를 감지할 수 있다. 예를 들어, 상기 센싱 모듈(110)는 적어도 하나 이상의 적외선 센서, 초음파 센서, 레이저 센서, 홀(Hall) 센서, UV센서 등이 될 수 있다.

적외선 센서는 적외선 발신기와 적외선 수신기를 포함한다. 상기 적외선 발신기는 상기 트랙 벨트를 향해 적외선을 발신하도록 위치될 수 있다. 상기 적외선 수신기는 상기 적외선 발신기에서 발신된 적외선이 상기 마커 또는 트랙 벨트에 반사된 적외선을 수신하도록 위치될 수 있다. 상기 트랙 벨트가 회전할 때, 상기 적외선 발신기에서 발신된 적외선이 마커가 표시된 영역과 표시되지 않은 영역 모두를 향해 적외선을 발신하게 된다. 이때, 상기 마커와 상기 트랙 벨트의 적외선 반사율이 서로 다르기 때문에, 상기 적외선 수신기에 수신된 적외선 신호의 강도에 변화가 생긴다. 따라서, 상기 센싱 모듈(110)는 마커가 감지된 영역과 마커가 감지되지 않은 영역이 구분될 수 있는 신호를 출력할 수 있다.

한편 , 상기 마커의 크기 즉, 길이와 폭은 다양할 수 있다. 다만, 상기 센싱 모듈(110)의 실제 장치적 특성에 따라서 마커가 감지된 영역과 마커가 감지되지 않은 영역이 잘 구분될 수 있는 최적의 크기를 가지는 것이 바람직하다. 상기 센싱 모듈(110)가 적외선 센서인 경우, 일반적인 적외선 센서 스팩을 고려하여 상기 마커의 색상이 선택될 수 있다. 예를 들어, 상기 트랙 벨트의 색상이 검정색인 경우, 상기 마커는 흰색 또는 회색일 수 있다.

상기 마커의 폭은 센싱 모듈로 사용되는 센서의 개수와 비례하여 커질 수 있다. 상기 마커의 폭을 고려하는 요소로서, 센싱 모듈의 폭(이 경우, 센싱 모듈이 폭 보다는 마커가 넓어야 함), 센싱 모듈의 센싱 성능, 프로세서의 성능 차이, 트랙 벨트의 전체 길이, 트레드밀의 성능(예: 최고 속력)가 얼마인지가 매우 중요함) 등이 있다.

또한, 상기 마커의 길이는 트레드밀에서 지원하는 최고 속력을 고려하여 설정될 수 있다. 트레드밀의 제조사 또는 제품에 따라 지원 가능한 최고속력이 다를 수 있다. 그러나 이러한 최고 속력을 고려하지 않으면, 마커 길이에 의해서 센싱 오류가 발생할 수 있다. 예를 들어, 최고 지원 속력이 25km/h인 트레드밀을 가정해보겠다. 이때 마커의 길이를 최고 속력 20km/h로 계산한 경우, 실제 20km/h를 넘는 속력에서는 오히려 더 적은 속력으로 뛰는 것을 센싱될 수 있다. 한편, 일반적인 사용자의 트레드밀에서 운동 속도를 고려하여 마커의 길이는 10~30cm를 가질 수 있으며, 바람직하게 25cm를 가질 수 있다.

한편, 상기 마커의 길이는 트레드밀의 속력 외에도 센싱 모듈에서 신호를 출력하는 간격을 더 고려하여 설정될 수 있다. 일 예로, 적외선 센서의 경우, 상기 트랙 벨트를 계속 센싱한다. 따라서, 상기 센싱 모듈에서 출력되는 신호는 연속이지만, 상기 프로세서가 상기 센싱 모듈에서 출력된 신호를 처리하는 방식은 불연속적이다. 즉, 아날로그 신호를 디지털로 처리하는 과정에서 연속적인 출력 신호가 불연속적으로 처리된다. 이때, 상기 프로세서가 어떠한 주기로 신호를 처리하는지 프로세서의 성능 또는 설정에 따라 달라질 수 있다(예: 1000hz 라면, 1초에 1000번 읽기, 10hz 라면 1초에 10번 읽기). 또한, 상기 프로세서는 한 개의 마커가 감지된 것을 판단함에 있어서, 한 개의 마커로부터 몇 개의 출력 신호가 필요한지 설정될 수 있다. 예를 들어, 마커 1개가 지나가는 동안 출력신호가 1번 밖에 없다면, 오류를 감지하기 어렵지만, 마커 1개가 지나가는 동안 프로세서가 5번 출력 신호를 읽어오도록 설정하면, 오류를 줄일 수 있다. 따라서, '트레드밀의 지원 가능 최고속력' '프로세서가 센싱 모듈로부터 신호를 수신하는 시간당 횟수' 및 '신뢰성 있는 마커 감지율을 위해서 마커 1개가 지나가는 동안 감지되어야 할 신호의 횟수'를 고려하여 마커 1개의 길이를 설정할 수 있다.

본 명세서의 다른 실시예에 따르면, 상기 센싱 모듈(110)는 접촉방식을 통해 상기 마커를 감지할 수 있다. 예를 들어, 트랙 벨트에는 돌기 형태의 마커가 형성될 수 있고, 상기 센싱 모듈(110)는 상기 돌기와 접촉할 때 신호를 출력하는 장치일 수 있다. 따라서, 트랙 벨트가 회전할 때, 상기 돌기 형태의 마커가 이동하게 될 것이고, 상기 센싱 모듈(110)는 돌기가 접촉될 때마다 신호를 출력할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 마커가 도체이며, 상기 센싱 모듈(110)는 상기 마커와 접촉할 때 전류가 흐르게 되는 방식을 통해 신호를 출력하는 장치일 수 있다.

상기 프로세서(120)는 상기 센싱 모듈(110)에서 출력된 신호를 이용하여 사용자의 운동 데이터를 산출할 수 있다.

본 명세서의 일 실시예에 따르면, 상기 프로세서(120)는 상기 센싱 모듈(110)에서 상기 마커를 감지하여 연속적으로 신호를 출력하는 시간과 미리 저장된 마커의 길이 정보를 이용하여 상기 트랙 벨트의 속도를 산출할 수 있다.

사용자의 달리기 속도가 빠르면 빠를 수록, 상기 센싱 모듈(110)가 상기 마커를 감지하는 시간이 짧아지게 될 것이다. 그리고 상기 마커의 길이는 상기 메모리(140)에 미리 저장되어 있을 수 있다. 따라서, 상기 프로세서(120)는 시간과 길이에 대한 데이터를 이용하여 트랙 벨트의 속도를 산출할 수 있다.

본 명세서의 일 실시예에 따르면, 상기 프로세서(120)는 상기 센싱 모듈(110)에서 상기 마커의 변화를 최초로 감지한 시점부터 총 운동 시간을 산출할 수 있다. 이 경우, 상기 프로세서(120)는 상기 센싱 모듈(110)에서 출력된 신호가 미리 설정된 시간 이상 변화가 없을 때, 운동 종료 상태로 판단하여 총 운동 시간을 산출할 수 있다.

한편, 본 명세서에 따른 운동 데이터 측정 장치(100)는 가속도 센서(150)를 더 포함할 수 있다. 가속도 센서(150)는 가속도 값의 변화를 감지하고, 감지된 데이터를 통해서 외부에서 발생한 진동을 감지할 수 있다. 예를 들어 상기 외부에서 발생한 진동은, 사용자가 트랙 벨트 위에서 걷기 또는 달리기를 할 때 사용자의 발이 트랙 벨트에 닿을 때 마다 발생하는 진동일 수 있다. 이 경우, 상기 프로세서(120)는 상기 가속도 센서(150)에서 출력된 신호를 통해 사용자의 보폭을 산출할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 프로세서(120)는 상기 가속도 센서(150)에서 출력된 2개의 신호를 이용하여 사용자의 두 발이 트랙 벨트에 닿는 시간 간격을 산출할 수 있다. 그리고 상기 프로세서(120)는 상기 센싱 모듈(110)를 통해서 트랙 벨트의 회전 속도를 산출할 수 있다. 즉, 상기 프로세서(120)는 속도 정보와 시간 정보를 이용하여 거리 정보를 산출할 수 있으므로, 사용자의 보폭을 산출할 수 있다. 다만, 사용자가 발생한 진동 외 다른 사용자의 진동이 감지될 수 있으므로, 상기 프로세서는 현재 트레드밀의 사용 여부를 판단하고, 그 결과를 진동 값에 반영할 수 있다. 실시예에 따라서는 프로세서는 헬스장 내부의 전체 트레드밀의 개수 및 배치 구조 등에 대한 정보를 바탕으로, 특정 트레드밀의 가속도 센서에서 감지되는 진동이 사용자가 해당 트레드밀을 이용하기 때문에 발생하는 진동인지, 아니면 해당 트레드밀의 근처에 있는 트레드밀에 의한 진동이 감지되는 것인지 여부를 판단하고, 그 결과를 진동 값에 반영할 수 있다.

한편, 상기 프로세서(120)는 상기 센싱 모듈(110) 및 상기 가속도 센서(150)에서 신호가 함께 출력되는 동안에만 사용자의 운동 데이터를 산출할 수 있다. 트레드밀은 사용자가 실제 트랙 벨트 위에서 걷거나 뛰지 않아도 트랙 벨트를 회전시킬 수 있다. 이 경우, 상기 센싱 모듈(110)에서 출력된 신호만으로 사용자의 운동 데이터를 산출할 경우, 정확성이 낮아질 수 있다. 또한, 상기 가속도 센서(150)는 다른 사용자의 운동에 의한 진동을 감지할 수도 있다. 이 경우 역시 가속도 센서(150)에서 출력된 신호만으로 사용자의 운동 데이터를 산출할 경우, 정확성이 낮아질 수 있다. 따라서, 상기 센싱 모듈(110) 및 상기 가속도 센서(150)를 함께 사용하면, 운동 데이터가 실제 사용자가 운동하는 시간 동안에만 측정되어 정확도가 향상될 수 있다.

한편, 본 명세서에 따른 운동 데이터 측정 장치(100)는 자이로 센서(160)를 더 포함할 수 있다. 자이로 센서(160)는 중력 방향을 기준으로 기울어진 정도를 측정할 수 있는 센서일 수 있다. 상기 자이로 센서(160)는 트레드밀에서 상기 트랙 벨트가 기울어진 정도를 측정할 수 있는 위치에 설치될 수 있다. 일부 트레드밀의 경우, 트랙 벨트의 경사를 변경할 수 있는 기능을 가지고 있다. 이 경우, 트랙 벨트의 전단 부분이 올라가나 내려갈 수 있는데, 상기 트랙 벨트의 기울어짐을 감지할 수 있는 위치, 예를 들어, 트랙 벨트의 전단 롤러, 트랙 벨트 측면 하우징 등에 상기 자이로 센서(160)가 위치될 수 있다. 그리고 상기 프로세서(120)는 상기 자이로 센서(160)에서 출력된 신호를 통해 상기 트랙 벨트의 기울기를 산출할 수 있다. 그리고, 상기 프로세서(120)는 상기 산출된 기울기에 비례하여 사용자의 운동 데이터(운동량, 운동강도 등)를 산출할 수 있다.

한편, 본 명세서에 따른 운동 데이터 측정 장치(100)는 상기 프로세서(120)의 제어 신호에 의해 데이터를 송수신하는 무선 통신 모듈(130)를 더 포함할 수 있다. 상기 무선 통신 모듈(130)는 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 외부 장치에게 데이터를 송수신할 수 있다. 상기 외부 장치는 상기 무선 통신 모듈(130)와 동일한 통신 기술을 이용하여 데이터의 송수신이 가능한 장치이다. 상기 외부 장치는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등이 될 수 있지만, 상기 예시에 제한되지 않는다. 상기 외부 장치는 본 명세서에 따른 운동 데이터 측정 장치와 관련된 프로그램이 설치되어 있을 수 있다.

본 명세서의 일 실시예에 따르면, 상기 무선 통신 모듈(130)는 외부 장치로부터 상기 트레드밀의 초기 설정을 위한 정보를 수신할 수 있다. 실시예에 따라 설정을 위한 정보는 상기 메모리에 저장되어 있을 수도 있다. 그리고 상기 프로세서(120)는 상기 센싱 모듈(110)에서 출력된 신호를 상기 초기 설정 정보와 일치시킬 수 있다. 상기 초기 설정이란, 마커의 길이, 마커의 개수 등에 대한 데이터로서, 운동량 데이터를 산출하기 위한 기본 정보를 입력하는 절차를 의미한다. 트레드밀의 종류에 따라 트랙 벨트의 길이가 다양할 수 있으면, 다양한 길이의 벨트에는 다양한 길이를 가진 마커 등이 표시되어 있을 수 있다. 따라서, 상기 초기 설정을 위한 정보 없이 상기 프로세서(120)는 상기 센싱 모듈(110)에서 출력된 신호를 이용하여 운동량 데이터를 산출할 수 없다. 따라서, 상기 초기 설정 정보는, 상기 트랙 벨트의 속도에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이 경우, 도 5에 도시된 예시에서, 상기 프로세서(120)는 참조 마커가 상기 센싱 모듈(110)에서 검출되는 시간 간격에 대한 정보와 상기 트랙 벨트의 속도를 이용하여 트레드밀의 설정 정보와 운동 데이터 측정 장치 사이를 운동 데이터를 일치시킬 수 있다. 이 경우, 트레드밀에 포함된 표시 장치에 나타난 속력과 본 명세서에 따른 운동 데이터 측정 장치(100)에서 측정된 속력이 더 정확할 수 있다. 일반적으로 트레드밀에 표시된 속력은 트랙 벨트를 회전시키는 모터의 회전 수에 따라 산출된 속력이다. 그러나 일부 사용자의 경우, 운동중에 트랙 벨트가 밀리는 현상이 발생할 수 있는데, 트레드밀에 표시된 속력은 이러한 오류를 고려하지 못한다. 반면, 본 명세서에 따른 운동 데이터 측정 장치(100)는 트랙 벨트를 직접 센싱하기 때문에 보다 정확한 속력 측정이 가능하다.

한편, 상기 프로세서(120)는 메모리에 저장된 운동 데이터를 상기 무선 통신 모듈을 통해 외부 장치로 전송하도록 제어 신호를 출력할 수 있다. 이 경우, 상기 운동 데이터는 상기 센싱 모듈(110)에서 출력된 신호에 대한 데이터로서 가공되지 않은 형태의 데이터일 수 있다.

도 9는 본 명세서의 일 실시예에 따른 운동 정보 산출 시스템의 구성도이다.

도 9를 참조하면, 트레드밀과 스마트폰을 확인할 수 있다. 이해의 편의상 본 명세서에 따른 운동 데이터 측정 장치는 트레드밀 내부에 장착된 것으로 가정하고, 상기 스마트폰은 외부 장치의 일 예시이다. 앞서 설명한 예시들에서는 본 명세서에 따른 운동 데이터 측정 장치(100)에 포함된 프로세서가 상기 센싱 모듈(110)에서 출력된 신호 즉, 원초적 데이터를 가공하여 운동 데이터를 산출하는 것으로 설명하였다. 그러나, 프로세서 및 메모리 가격을 고려하여 기능을 최소화시키기 위해, 상기 프로세서(120)는 메모리에 저장된 운동 데이터를 상기 근거리 무선 통신 모듈을 통해 외부 장치로 전송하도록 할 수 있다. 그리고 상기 전송된 운동 데이터를 이용하여 운동시간, 페이스, 소모된 칼로리량, 평균 속도, 보속, 총 걸음수, 보폭 등에 대한 다양한 운동 정보를 외부 장치인 스마트폰에서 산출할 수 있다.

상기 프로세서는, 산출 및 다양한 제어 로직을 실행하기 위해 본 발명이 속한 기술분야에 알려진 프로세서, ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 레지스터, 통신 모뎀, 데이터 처리 장치 등을 포함할 수 있다. 또한, 상술한 제어 로직이 소프트웨어로 구현될 때, 상기 프로세서는 프로그램 모듈의 집합으로 구현될 수 있다. 이 때, 프로그램 모듈은 상기 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다.

상기 컴퓨터프로그램은, 상기 컴퓨터가 프로그램을 읽어 들여 프로그램으로 구현된 상기 방법들을 실행시키기 위하여, 상기 컴퓨터의 프로세서(CPU)가 상기 컴퓨터의 장치 인터페이스를 통해 읽힐 수 있는 C/C++, C#, JAVA, Python, 기계어 등의 컴퓨터 언어로 코드화된 코드(Code)를 포함할 수 있다. 이러한 코드는 상기 방법들을 실행하는 필요한 기능들을 정의한 함수 등과 관련된 기능적인 코드(Functional Code)를 포함할 수 있고, 상기 기능들을 상기 컴퓨터의 프로세서가 소정의 절차대로 실행시키는데 필요한 실행 절차 관련 제어 코드를 포함할 수 있다. 또한, 이러한 코드는 상기 기능들을 상기 컴퓨터의 프로세서가 실행시키는데 필요한 추가 정보나 미디어가 상기 컴퓨터의 내부 또는 외부 메모리의 어느 위치(주소 번지)에서 참조되어야 하는지에 대한 메모리 참조관련 코드를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터의 프로세서가 상기 기능들을 실행시키기 위하여 원격(Remote)에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 통신이 필요한 경우, 코드는 상기 컴퓨터의 통신 모듈을 이용하여 원격에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 어떻게 통신해야 하는지, 통신 시 어떠한 정보나 미디어를 송수신해야 하는지 등에 대한 통신 관련 코드를 더 포함할 수 있다.

상기 저장되는 매체는, 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상기 저장되는 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있지만, 이에 제한되지 않는다. 즉, 상기 프로그램은 상기 컴퓨터가 접속할 수 있는 다양한 서버 상의 다양한 기록매체 또는 사용자의 상기 컴퓨터상의 다양한 기록매체에 저장될 수 있다. 또한, 상기 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장될 수 있다.

이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 명세서의 실시예를 설명하였지만, 본 명세서가 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

100 : 운동 데이터 측정 장치
110 : 센싱 모듈
120 : 프로세서
130 : 무선 통신 모듈
140 : 메모리
150 : 가속도 센서
160 : 자이로 센서

Claims

적어도 하나의 마커를 갖는 트랙 벨트를 포함하는 트레드밀에 대하여, 상기 트레드밀을 사용하는 사용자의 운동 데이터를 측정할 수 있는 측정 장치로서,
상기 트레드밀에 설치되는 하우징;
상기 하우징 내부에 위치하며, 상기 트랙 벨트가 회전함에 따라 이동하는 상기 마커를 감지하여 신호를 출력하는 센싱 모듈; 및
상기 하우징 내부에 위치하며, 상기 센싱 모듈에서 출력된 신호를 이용하여 사용자의 운동 데이터를 산출하는 프로세서;를 포함하는 운동 데이터 측정 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 센싱 모듈은, 비접촉방식을 통해 상기 마커를 감지하는 운동 데이터 측정 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 센싱 모듈은, 적어도 하나 이상의 적외선 센서인 운동 데이터 측정 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 센싱 모듈에서 상기 마커를 감지하여 연속적으로 신호를 출력하는 시간과 미리 저장된 마커의 길이 정보를 이용하여 상기 트랙 벨트의 속도를 산출하는 운동 데이터 측정 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 센싱 모듈에서 상기 마커의 변화를 최초로 감지한 시점부터 총 운동 시간을 산출하는 운동 데이터 측정 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 센싱 모듈에서 출력된 신호가 미리 설정된 시간 이상 변화가 없을 때, 운동 종료 상태로 판단하여 총 운동 시간을 산출하는 운동 데이터 측정 장치.
청구항 1에 있어서,
가속도 센서;를 더 포함하고,
상기 프로세서는, 상기 가속도 센서에서 출력된 신호를 통해 사용자의 보폭을 산출하는 운동 데이터 측정 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 센싱 모듈 및 상기 가속도 센서에서 신호가 함께 출력되는 동안에만 사용자의 운동 데이터를 산출하는 운동 데이터 측정 장치.
청구항 1에 있어서,
자이로 센서;를 더 포함하고,
상기 프로세서는, 상기 자이로 센서에서 출력된 신호를 통해 상기 트랙 벨트의 기울기를 산출하는 운동 데이터 측정 장치.
청구항 9에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 산출된 기울기에 비례하여 사용자의 운동 데이터를 산출하는 운동 데이터 측정 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 프로세서의 제어 신호에 의해 데이터를 송수신하는 무선 통신 모듈;를 더 포함하고,
상기 무선 통신 모듈은, 외부 장치로부터 상기 트레드밀의 초기 설정을 위한 정보를 수신하고,
상기 프로세서는, 상기 센싱 모듈에서 출력된 신호를 상기 초기 설정 정보와 일치시키는 운동 데이터 측정 장치.
청구항 11에 있어서,
상기 초기 설정 정보는, 상기 트랙 벨트의 속도에 대한 정보를 포함하고 있는 운동 데이터 측정 장치.
청구항 11에 있어서,
상기 프로세서는, 메모리에 저장된 운동 데이터를 상기 무선 통신 모듈을 통해 외부 장치로 전송하도록 제어 신호를 출력하는 운동 데이터 측정 장치.
청구항 13에 따른 운동 데이터 측정 장치; 및
상기 운동 데이터 측정 장치로부터 수신한 운동 데이터를 이용하여 운동 정보를 산출하는 외부 장치;를 포함하는 운동 정보 산출 시스템.