WO2022107973A1 - 자동 수평설정 기능을 갖는 스마트블록핀 - Google Patents

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WO2022107973A1
WO2022107973A1 PCT/KR2020/017199 KR2020017199W WO2022107973A1 WO 2022107973 A1 WO2022107973 A1 WO 2022107973A1 KR 2020017199 W KR2020017199 W KR 2020017199W WO 2022107973 A1 WO2022107973 A1 WO 2022107973A1
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동승환
이은하
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이동하
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    • A63B2225/50—Wireless data transmission, e.g. by radio transmitters or telemetry

Definitions

  • the present invention relates to a smart block pin having an automatic horizontal setting function, and more particularly, it can reduce the cost of use because the block pin of the existing weight machine is replaced and used, and if the block pin is mounted in alignment only up and down, the block pin itself is horizontal. By maintaining and measuring the correct height, information on how many blocks have been moved can be accurately measured. It relates to a smart block pin having an automatic horizontal setting function that can increase exercise time and promote health.
  • exercise programs in fitness centers are determined by the trainer in consideration of individual conditions after basic physical fitness or body measurements, and modified programs are presented according to changes in condition, but information on how many calories has been consumed is not provided. did
  • a plurality of weight blocks are installed in the exercise equipment, and the user exercises by installing a block pin so that the block is selected by the required weight.
  • the block pin is selected as many as necessary from the top to the bottom among a plurality of weight blocks, and the height between the installation position of the block pin and the floor where the exercise equipment is installed is always changed by coupling to the bottom of the selected weight blocks. Therefore, by installing a transceiver that transmits and receives electromagnetic waves in the block pin, information on the installation location can be obtained, and the movement distance can also be measured to calculate and provide momentum.
  • Korean Patent Registration No. 10-1224547 (registration on January 15, 2013; hereinafter referred to as 'Prior Document 1') proposes a weight exercise device having a horizontal adjustment function of an adjustment pin and a weight block.
  • the first horizontal adjustment screw is formed in the adjustment pin part to be fitted into the weight block and protrudes upward or downward according to the tightening degree of the first horizontal adjustment screw, so that the adjustment pin is horizontal in the insertion groove of the weight block pin. It was adjusted to make the installation happen.
  • Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2018-0057933 (published on May 31, 2018; hereinafter referred to as 'Prior Document 2') proposes an exercise data measuring device.
  • the prior document 2 combines the insertion bar with the weight block to select the exercised weight, installs an infrared sensor on the motion data measuring device (block pin) to detect the distance from the ground, and calculates the momentum through the change value doing it
  • the motion data measuring device is mounted by inserting the insertion rod into the weight block, shaft rotation occurs, and the infrared sensor is irradiated obliquely instead of perpendicularly to the ground, so that the distance measurement is inaccurate.
  • the smart block pin having an automatic horizontal setting function of the present invention for solving the problems of the prior art as described above,
  • the block pin Even if the user combines the block pin with the weight block in any direction, the block pin maintains its own horizontal level so that light irradiation in the vertical direction can be made.
  • the weight of the block pin is automatically calculated according to the height measurement value, and the purpose is to provide a block pin that enables the calculation of the final amount of momentum.
  • a smart block pin coupled to a weight block of a weight machine to set an exercise weight, measure a moving distance and provide information comprising: a pin fitted into a groove of the weight block; a fixed body to which the pin is coupled; Consisting of a rotating body rotatably coupled to the fixed body, the rotating body comprises: an ultrasonic sensor measuring a distance by irradiating ultrasonic waves in one direction; a transmitter for transmitting the measurement value of the ultrasonic sensor to the outside; a horizontal sensor for measuring the inclination; a leveling means for rotating the entire rotating body around the axis of the pin by driving it according to the measured value of the horizontal sensor; a battery for supplying power to each part; A control unit that transmits various signals and cuts off power is included and configured.
  • the leveling means may be provided in a structure in which a driving gear connected to a motor is mounted on a rotating body, and a driven gear meshed with the driving gear is installed on a fixed body.
  • the driven gear may be an inner gear in which a groove is formed on the end side of the fixed body and a gear is formed on an inner wall surface of the groove, or a bevel gear protruding in an annular shape from the center of the end surface of the fixed body.
  • the fixed body and the rotating body are disposed coaxially, but may be coupled to the bearing by configuring a portion of the inner portion of the opposite portion to overlap.
  • the pin may be configured in various sizes to be detachably coupled to the fixed body.
  • an acceleration sensor may be further mounted on the rotating body to measure and provide information on a moving distance.
  • the transmitter may wirelessly connect with the information display device to receive a sensor measurement value from the information display device to calculate and display the amount of exercise.
  • the block pin body is separated into a coupling body to which the pin is coupled and a measuring body with various sensors built-in, but the measuring body is always automatically leveled by a leveling means that is rotatably coupled and driven by the measured value of the horizontal sensor. make it happen
  • the automatic leveling can accurately measure the distance to the block pin as well as the movement distance of the block pin because the distance to the floor is measured in an integer vertical direction, thereby improving the accuracy of calculating the momentum.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a smart block pin according to a preferred embodiment of the present invention.
  • Figures 2a to 2c is a schematic view showing the coupling state of the pin and the fixed body coupled by a screw coupling method according to the present invention.
  • FIG 3 is an internal configuration diagram of a smart block pin according to an embodiment of the present invention.
  • 4A and 4B are an axial cross-sectional view and a vertical cross-sectional view showing an example of a leveling means according to the present invention.
  • Figure 5 is an axial cross-sectional view showing another example of the leveling means of the present invention.
  • 6a and 6b are a side view and a vertical cross-sectional view showing a state in which a smart block pin is coupled to a weight block bundle.
  • FIG. 7 is a block diagram showing the driving process of the smart block pin of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a smart block pin according to a preferred embodiment of the present invention.
  • the smart block pin 10 according to the present invention includes a pin 40 fitted into a groove of a weight block, a fixed body 20 to which the pin is coupled, and the fixed body can be rotated. It is composed of a rotating body 30 that is coupled to each other.
  • the pin 40 is inserted into the grooves formed on the side of the weight block to select the weight to be lifted for movement, and may be formed in a circular shape or a polygonal shape as shown.
  • the fixed body 20 is a portion coupled to one end of the pin.
  • the fixed body serves as a stopper for limiting the depth of entering into the groove of the weight block.
  • the fixed body 20 and the pin 40 may be provided in an integrally coupled form or may be configured to be detachable, and various methods such as a screw coupling method or a force fitting method may be applied as a detachable method.
  • the pin 40 is composed of a pin body 41 that is inserted into the groove of the weight block, and a screw coupling portion 42 that is screwed to the fixed body.
  • Figure 2a is a form in which the pin body 41 and the screw coupling portion 42 have the same diameter.
  • Figure 2b is a form in which the diameter of the pin body 41 and the diameter of the screw coupling part 42 are formed to be different from each other, and the diameter of the pin body 41 is formed corresponding to the groove diameter of the weight block having various sizes.
  • the screw coupling portion 42 is formed to correspond to the fixed body 20 having the same size.
  • This structure can be used by applying smart block pins to various weight machines by replacing only the pin 40.
  • the screw coupling portion 42 of the pin is formed in a diameter corresponding to the fixed body, but the pin body 41 is formed in a plate shape according to the weight block coupling method of the weight machine. In this way, the pin of the present invention provides only the screw coupling part in a certain shape, and the pin body is formed in a shape corresponding to various weight machines to enable coupling use.
  • the rotating body 30 of the present invention has one end coupled to the fixed body 20 and is rotatably coupled by a leveling means 34 , and an operation button 38 is formed on one outer surface. This allows each internal component to work.
  • the inside of the rotating body 30 is configured to include an ultrasonic sensor 31, a transmitter 32, a horizontal sensor 33, a level maintaining means 34, a battery 35, and a control unit 36 do.
  • the control unit 36 is a device that determines whether various signals are transmitted and whether power is supplied to each internal device and executes the determination.
  • a typical example is a microcontroller unit (MCU).
  • the battery 35 may be configured as a primary battery and used for replacement at regular intervals, or a rechargeable battery may be mounted therein to enable repeated use by charging.
  • the ultrasonic sensor 31 transmits ultrasonic waves to the lower part when the internal device is turned on by the operation button 38 and receives ultrasonic waves reflected on the floor to measure the height with respect to the installation surface.
  • the transmitter 32 is a device that receives the value measured by the ultrasonic sensor through the controller and transmits it to an external device.
  • the external device enables information to be provided by connecting various information display devices 50 such as a user's smart terminal or a display device mounted on a weight machine via wire or wireless.
  • the regular horizontal sensor 33 is a sensor that detects whether the current level is level.
  • the horizontal sensor transmits the measured horizontal value to the control unit, and the control unit determines whether the measured horizontal value exists within the set tolerance range.
  • the leveling means 34 is a device for maintaining the horizontal by receiving an operation signal from the control unit to rotate the rotating body 30 from the fixed body (20). That is, the horizontal maintaining means is driven until it is detected from the horizontal sensor to rotate the rotating body, in particular, until the ultrasonic irradiation direction of the ultrasonic sensor is perpendicular to the floor.
  • the rotation can be made by driving a motor by gear coupling between the fixed body and the rotating body.
  • a driving gear 342 connected to the motor 341 is mounted on the rotating body 30, and a driven gear 343 meshed with the driving gear is installed or formed on the fixed body 20 to form the fixed body 20.
  • the rotation of the rotating body 30 may be made.
  • the driving gear 342 and the driven gear 343 may be formed of a bevel gear 344 to cause the rotating body to rotate. That is, the driven gear 343 is formed in an annular shape on the surface of the fixed body 20 , the motor 341 is fixedly mounted on the rotating body 30 , and the driving gear 342 is meshed with the driven gear on the rotating shaft of the motor. ), and the rotating body rotates while the driving gear moves along the meshed driven gear by the rotation of the motor by the control unit.
  • the rotating body 30 and the fixed body 20 are partially overlapped in the axial direction, and the overlapping portion is coupled to the bearing 39 to facilitate rotation of the rotating body.
  • the motor 341 may be further equipped with a reducer, and the driving gear may be mounted on an output shaft of the reducer to be driven by the reduced number of revolutions.
  • the driving gear 342 and the driven gear 343 may be provided in the form of an inner gear 345 .
  • the driving gear 342 is formed as a spur gear coupled to the shaft of the motor 341 fixed to the rotating body 30 .
  • the driven gear 343 extends the edge of the fixed body in the axial direction or forms a groove in the center portion to form a tube body section, and is formed as an inner gear 345 having gear teeth formed on the inner wall surface of the tube, driving gear 342 can be made to match with
  • This form also combines the rotating body 30 and the fixed body 20 with a bearing 39 to minimize the rotational resistance when the rotating body rotates by driving the motor 341.
  • the driven gear may be provided in a form (not shown) in which the central part of the fixed body is protruded to form the protruding part as a spur gear, etc. .
  • An acceleration sensor 37 may be further installed inside the rotating body 30 of the present invention.
  • the acceleration sensor 37 when the acceleration sensor 37 is not present, the distance is continuously measured through the ultrasonic sensor 31 and the amount of motion is calculated through the measured value. Distance measurement can be calculated based on the measurement value of the accelerometer, and the momentum can be calculated therefrom.
  • the momentum calculation can be performed by using the distance measurement value of the ultrasonic sensor 31 and by calculating the movement distance of the acceleration sensor 37, respectively, and information on the total momentum can be provided through the average value of the two measurement values.
  • the exercise amount information as described above may be finally calculated and provided by the control unit of the smart block pin, or the control unit may provide the measured value of the sensor through the transmitter to an external information display device so that the exercise amount is calculated through the information display device. .
  • the weight block selected according to the height measured from the smart block pin by registering the model of the weight machine in the information display device connected wirelessly with the smart block pin It is possible to automatically calculate the information about the weight of the body, so it is possible to provide accurate momentum.
  • the smart block pin 10 of the present invention is inserted into the groove of the weight block corresponding to the position of the required weight among the weight blocks 60 stacked in a number of weights on the weight machine as shown in FIG. 6a to lift the selected weight block. make it happen At this time, as shown in FIG. 6b , since the smart block pin 10 may be coupled in a non-horizontal direction, the smart block pin rotates the rotating body part by itself and is disposed in the horizontal direction. By arranging the height measuring part horizontally, it is possible to measure the exact height by vertical arrangement with the installation floor, and also accurately measure the amount of movement, so it is possible to calculate and provide the correct amount of momentum.
  • the model name of the weight machine to be exercised is input to the information display device wirelessly connected to the smart block pin of the present invention.
  • the operation signal of the operation button is transmitted to the control unit, and the control unit operates the horizontal sensor to perform horizontal measurement.
  • control unit operates the motor of the leveling means to rotate the rotating body around the fixed body.
  • the horizontal sensor continuously performs horizontal measurement, and when a horizontal value is measured within an allowable error range, the controller stops the motor.
  • the controller operates the ultrasonic sensor to receive height information from the installation floor, and the ultrasonic sensor measurement information is transmitted to an external information display device through the transmitter.
  • the information display device may be a device attached to a weight machine or a personal terminal or dedicated terminal in which an app is installed.
  • a personal fitness management app is installed, and the process of inputting the model name of the weight machine through the installed app is performed.
  • the app receives the basic weight block height information of the model.
  • the information display device when the information display device receives the measurement information of the ultrasonic sensor from the smart block pin, it determines the weight of the weight block at the corresponding height in comparison with the basic height information.
  • the ultrasonic sensor or the acceleration sensor installed in the smart block pin continuously transmits the measurement information to the information display device even in the process of changing the position of the weight block, and the information display device can calculate information on the amount of change in height measured by the ultrasonic sensor or the amount of movement of the acceleration sensor.
  • the movement distance is calculated through the change or movement amount, and the calculated movement distance is finally calculated and displayed together with the weight information of the initially set weight block, so that the user can be provided with information on the total amount of movement.
  • level sensor 34 level maintaining means

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Abstract

본 발명은 자동 수평설정 기능을 갖는 스마트블록핀에 관한 것으로, 더 상세하게는 기존 웨이트머신의 블록핀을 대체 장착하여 사용하기 때문에 사용비용을 절감시킬 수 있고, 상하만 맞춰 장착하면 블록핀 스스로 수평을 유지하여 정확한 높이를 측정해 해당 블록 몇 개를 어느정도 이동시켰는지에 대한 정보를 정확하게 측정할 수 있고, 측정된 값을 통해서 정확한 소비칼로리를 계산하여 제공함으로서 운동시간의 부족여부를 쉽게 판단하게 하여 운동시간을 증가시켜 건강유지를 도모할 수 있는 자동 수평설정 기능을 갖는 스마트블록핀에 관한 것이다.

Description

자동 수평설정 기능을 갖는 스마트블록핀
본 발명은 자동 수평설정 기능을 갖는 스마트블록핀에 관한 것으로, 더 상세하게는 기존 웨이트머신의 블록핀을 대체 장착하여 사용하기 때문에 사용비용을 절감시킬 수 있고, 상하만 맞춰 장착하면 블록핀 스스로 수평을 유지하여 정확한 높이를 측정해 해당 블록 몇 개를 어느정도 이동시켰는지에 대한 정보를 정확하게 측정할 수 있고, 측정된 값을 통해서 정확한 소비칼로리를 계산하여 제공함으로서 운동시간의 부족여부를 쉽게 판단하게 하여 운동시간을 증가시켜 건강유지를 도모할 수 있는 자동 수평설정 기능을 갖는 스마트블록핀에 관한 것이다.
사회 전반적으로 건강관리를 위한 운동에 대한 관심이 증가되고 있으며, 현실적으로 바쁜 일상속에서 접근이 용이하며 쉽게 이용할 수 있는 실내에서 보다 집중적으로 운동할 수 있는 피트니스 센터 등과 같은 시설의 확충 및 저변확대가 되고 있다.
이러한 피트니스 운동은 다른 운동에 비해 비교적 적은 비용으로 원하는 만큼의 운동량을 얻을 수 있다는 장점이 있는 반면에, 피트니스 운동은 현장감을 가질 수 없다는 단점을 극복할 수 없기 때문에 많은 사람들이 쉽게 흥미를 잃게 된다.
일반적으로 피트니스 센터에서 이루어지는 운동프로그램은 기본적인 체력 또는 신체측정 후 트레이너에 의하여 개별적인 상태를 고려하여 프로그램이 정하여지고 상태변화에 따라 수정된 프로그램이 제시되지만 어느정도 열량을 소모했는지에 대한 정보를 제공받지는 못하였다.
최근에는 헬스운동기구에 센서를 장착하고 전용앱을 통해서 운동량을 자동으로 수집하여 제공하는 기술인 커넥티드 짐(connected gym)에 대한 연구가 활발하게 진행중이다. 즉, 각 운동기구의 운동 정보를 저장, 관리하고 체계적으로 자신의 운동량, 소모 열량 등을 관리할 필요성이 있었고, 그 필요성에 사용자의 운동량을 체크하는 장치들이 개발되었다.
일예로 운동기구에는 웨이트블록이 다수설치되어 있고, 사용자는 필요한 중량만큼 블록이 선택되도록 블록핀을 장착하여 운동을 하게 된다. 여기서 상기 블록핀은 다수개의 웨이트블록 중 상단부터 하부로 필요한 개수만큼 선택하고, 선택된 웨이트블록 중 최하단에 결합함으로 블록핀의 설치위치와 운동기구 설치바닥 사이의 높이는 항상 변화된다. 따라서 블록핀에는 전자기파를 송수신하는 송수신부를 설치하여 설치위치에 대한 정보를 수득하고 이동거리 또한 측정하여 운동량을 계산하여 제공할 수 있다.
그러나, 상기 블록핀은 웨이트블록에 결합되는 핀 부분이 대부분 원형관형태로 제공되기 때문에 설치시 핀을 축으로 하여 회전이 이루어져 송수신부가 설치바닥과 정수직에 위치하지 못해 측정값에 대한 오차가 발생되어 정확한 운동량을 제공할 수 없었다.
한국등록특허 제10-1224547호(2013.01.15.등록; 이하 '선행문헌1'이라 함)은 조절핀과 웨이트 블록의 수평조절기능이 있는 웨이트 운동기구를 제시하였다. 상기 선행문헌1은 웨이트블록에 끼워지는 조절핀 부분에 제1수평조절나사를 형성하여 제1수평조절나사의 조임정도에 따라 상부 또는 하부로 돌출되어 조절핀이 웨이트블록핀의 삽입홈 내에서 수평장착이 이루어지게 조절하게 한 것이다.
그러나 상기 선행문헌1은 사용자 또는 관리자가 조절핀을 직접 수평조절을 해야 하며, 웨이트블록의 결합위치가 변경될 때마다 조절핀의 수평조절을 수동으로 실시해야되는 번거로움이 발생될 수 있다.
한국공개특허 제10-2018-0057933호(2018.05.31.공개; 이하 '선행문헌2'이라 함)은 운동 데이터 측정장치를 제시하였다. 상기 선행문헌2는 삽입봉을 웨이트블록에 결합하여 운동한 무게를 선택하게 하고, 운동 데이터 측정장치(블록핀)에 적외선센서를 장착하여 지면으로부터의 거리를 감지하고 그 변화값을 통해서 운동량을 계산하게 하고 있다.
그러나 상기 운동 데이터 측정장치는 삽입봉을 웨이트블록에 끼워 장착되는 형태이기 때문에 축회전이 발생되어 적외선센서가 지면에 정수직으로 조사되지 않고 경사지게 조사되어 거리측정이 부정확하게 이루어지는 문제점이 있다.
따라서, 간단하게 체결하는 핀결합방식을 유지하면서 자동으로 수평을 유지하게 하여 정확한 운동량을 산출할 수 있는 블록핀에 대한 필요성이 대두되었다.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 자동 수평설정 기능을 갖는 스마트블록핀은,
사용자가 어떠한 방향으로 블록핀을 웨이트블록에 결합하여도 블록핀이 스스로 수평을 유지하여 정수직 방향으로의 광조사가 이루어지게 할 수 있다.
또한, 운동량에 대한 정보를 나타내는 표시장치에 웨이트머신 모델을 등록하면 높이측정값에 따른 블록핀 무게가 자동으로 계산되어 최종적인 운동량의 산출이 가능하게 하는 블록핀의 제공을 목적으로 한다.
상기 과제를 해소하기 위한 본 발명의 자동 수평설정 기능을 갖는 스마트블록핀은,
웨이트머신의 웨이트블록에 결합되어 운동무게를 설정하고, 이동거리를 측정하여 정보를 제공하는 스마트블록핀에 있어서, 웨이트블록의 홈에 끼워지는 핀과; 상기 핀이 결합되는 고정몸체와; 상기 고정몸체에 회전가능하게 결합되는 회전몸체로 구성되되, 상기 회전몸체는, 일측방향으로 초음파를 조사하여 거리를 측정하는 초음파센서와; 상기 초음파센서의 측정값을 외부로 송신하는 송신부와; 기울기를 측정하는 수평센서와; 수평센서의 측정값에 따라 구동하여 회전몸체 전체를 핀의 축을 중심으로 축회전시키는 수평유지수단과; 각부에 전원을 공급하는 배터리와; 각종 신호전달과 전원단속이 이루어지는 제어부;를 내포하여 구성된다.
상기 수평유지수단은, 회전몸체에는 모터와 연결된 구동기어를 장착하고, 고정몸체에는 구동기어와 치합되는 피동기어를 설치하는 구조로 제공될 수 있다.
또한, 상기 피동기어는, 고정몸체 단부측에 홈을 형성하고 홈의 내측벽면에 기어가 형성된 내기어 또는 고정몸체 단부면의 중심에 환형태로 돌출된 베벨기어일 수 있다.
또한, 상기 고정몸체와 회전몸체는 동축상으로 배치하되 대향되는 내측 일부 구간을 겹치게 구성하여 베어링으로 결합될 수 있다.
또한, 상기 핀은, 다양한 사이즈로 구성하여 고정몸체에 착탈가능하게 결합될 수 있다.
또한, 상기 회전몸체에는 가속도센서를 더 장착하여 이동거리에 대한 정보를 측정해 제공할 수 있다.
또한, 상기 송신부는 정보표시장치와 무선연결하여 정보표시장치에서 센서측정값을 수신받아 운동량 산출 및 표시가 이루어지도록 할 수 있다.
상기 해결수단에 의한 본 발명의 자동 수평설정 기능을 갖는 스마트블록핀은,
블록핀 몸체를 핀부가 결합되는 결합몸체와, 각종 센서가 내장된 측정몸체로 분리구성하되 회전가능하게 결합되어 수평센서의 측정값에 의해 구동되는 수평유지수단에 의해 측정몸체를 항상 자동으로 수평유지가 이루어지도록 한다. 상기 자동 수평유지는 바닥과 거리측정이 정수직방향으로 이루어지기 때문에 블록핀까지의 거리는 물론 블록핀의 이동거리 측정을 정확하게 할 수 있어 운동량 산출의 정확성을 향상시킬 수 있다.
따라서, 블록핀을 웨이트블록에 장착시 수평을 맞춰야 하는 번거로움을 제거하여 사용편의성을 향상시켰으며, 자동수평맞춤에 의해 정확한 운동량의 산출 및 제공으로 사용자가 정확하게 건강관리를 수행하는데 도움을 줄 수 있는 장치의 제공이 가능하게 되었다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트블록핀을 도시한 사시도.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 나사결합방식으로 결합된 고정몸체와 핀의 결합상태를 도시한 개략도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스마트블록핀의 내부 구성도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 수평유지수단의 일예를 도시한 축단면도 및 수직단면도.
도 5는 본 발명의 수평유지수단의 다른 예를 도시한 축단면도.
도 6a와 도 6b는 웨이트블록 뭉치에 스마트블록핀을 결합한 상태를 도시한 측면도 및 수직단면도.
도 7은 본 발명의 스마트블록핀의 구동과정을 도시한 블록도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에서 본 발명을 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대 또는 축소하여 도시한 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되고 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트블록핀을 도시한 사시도이다.
참조한 바와같이 본 발명에 따른 본 발명에 따른 스마트블록핀(10)은, 웨이트블록의 홈에 끼워지는 핀(40)과, 상기 핀이 결합되는 고정몸체(20)와, 상기 고정몸체에 회전가능하게 결합되는 회전몸체(30)로 구성된다.
상기 핀(40)은 웨이트블록의 측면에 각각 형성된 홈에 끼워져 운동을 위해 들어올리는 중량을 선택하기 위한 것으로, 도시된 바와같이 원형으로 형성되거나 다각형으로 형성할 수 있다.
상기 고정몸체(20)은 상기 핀의 일단에 결합되는 부분이다. 상기 고정몸체는 웨이트블록의 홈으로 내입되는 깊이를 제한하기 위한 스토퍼역할을 한다.
상기 고정몸체(20)과 핀(40)은 일체로 결합된 형태로 제공되거나, 착탈 가능하게 구성할 수 있으며, 착탈 방식으로는 나사결합 방식 또는 억지끼움 방식 등 다양한 방법이 적용될 수 있다.
도 2a 내지 도 2c는 나사결합방식을 적용한 고정몸체와 핀을 도시하였다. 핀(40)은 웨이트블록의 홈에 내입되는 핀본체(41)와, 고정몸체에 나사결합되는 나사결합부(42)로 구성된다.
도 2a는 핀본체(41)와 나사결합부(42)가 동일한 직경으로 형성된 형태이다. 또한, 도 2b는 핀본체(41)의 직경과 나사결합부(42)의 직경이 서로 상이하게 형성된 형태로서, 다양한 사이즈를 갖는 웨이트블록의 홈직경에 대응하여 핀본체(41)의 직경을 형성하고, 나사결합부(42)는 동일한 사이즈를 갖는 고정몸체(20)에 대응되도록 형성한 것이다. 이러한 구조는 핀(40)만 교체하면 다양한 웨이트머신에 스마트블록핀을 적용하여 사용할 수 있다. 도 2c는 핀의 나사결합부(42)는 고정몸체에 대응되는 직경으로 형성되나 핀본체(41)는 웨이트머신의 웨이트블록 결합방식에 따라 판형으로 형성된 형태이다. 이와같이 본 발명의 핀은 나사결합부만 일정한 형태로 제공하고 핀본체는 다양한 웨이트머신에 대응하는 형태로 형성하여 결합사용이 가능하게 한다.
도 3을 참조하면 본 발명의 회전몸체(30)는, 일측단부가 고정몸체(20)과 결합되되 수평유지수단(34)에 의해 회전가능하게 결합되고, 일측외면에는 작동버튼(38)이 형성되어 내부 각 구성이 작동되도록 한다.
상기 회전몸체(30)의 내부에는 초음파센서(31)와, 송신부(32)와, 수평센서(33)와, 수평유지수단(34)과, 배터리(35) 및 제어부(36)을 포함하여 구성된다.
상기 제어부(36)는, 내부의 각기기에 각종 신호전달과 전원공급여부 등을 판단하여 실행하는 기기이다. 대표적으로는 마이크로컨트롤러유닛(MCU)이 있다.
또한 상기 배터리(35)는 1차전지로 구성하여 일정주기마다 교체사용하거나, 내부에 충전배터리를 장착하여 충전에 의해 반복사용이 가능하게 할 수 있다.
상기 초음파센서(31)은 작동버튼(38)에 의해 내부 기기가 ON상태가 되면 하부로 초음파를 송신하고 바닥에 반사된 초음파는 수신하여 설치면과의 높이를 측정하게 한다.
상기 송신부(32)는 초음파센서를 통해 측정된 값을 제어부를 통해 전송받아 외부기기로 송출시키는 장치이다. 여기서 외부기기는 사용자의 스마트단말기나, 웨이트머신에 장착된 디스플레이장치 등 다양한 정보표시장치(50)을 유무선으로 연결하여 정보제공이 가능하게 한다.
상시 수평센서(33)은 현재 수평여부를 감지하는 센서이다. 상기 수평센서는 측정수평값을 제어부로 전송하고, 제어부는 설정된 허용오차범위에 측정수평값이 존재하는지 여부를 판단하게 한다.
상기 수평유지수단(34)는 제어부로부터 작동신호를 전달받아 고정몸체(20)로부터 회전몸체(30)을 회전시켜 수평을 유지하게 하는 장치이다. 즉, 수평센서로부터 수평임을 감지할 때까지 수평유지수단을 구동시켜 회전몸체 특히 초음파센서의 초음파조사방향이 바닥과 수직이 될 때까지 회전시킨다.
상기 고정된 고정몸체(20)로부터 회전몸체(30)을 회전시키기 위한 방법으로는 고정몸체와 회전몸체의 기어결합에 의해 모터 구동으로 회전이 이루어지게 할 수 있다.
즉, 회전몸체(30)에는 모터(341)과 연결된 구동기어(342)를 장착하고, 고정몸체(20)에는 구동기어와 치합되는 피동기어(343)을 설치 또는 형성하여 고정몸체(20)을 기준으로 회전몸체(30)의 회전이 이루어지게 할 수 있다.
일예로 도 4a와 도 4b를 참조하면, 구동기어(342)와 피동기어(343)은 베벨기어(344)로 형성하여 회전몸체의 회전이 이루어지게 할 수 있다. 즉, 고정몸체(20)의 면에는 환형태로 피동기어(343)을 형성하고, 회전몸체(30)에는 모터(341)을 고정장착하고, 모터의 회전축에 피동기어와 치합되는 구동기어(342)를 배치하며, 제어부에 의한 모터 회전으로 구동기어가 치합된 피동기어를 따라 이동하면서 회전몸체의 회전이 이루어지게 한다.
또한, 회전몸체(30)과 고정몸체(20)은 축방향으로 일부 겹치게 배치하고, 겹친 부분을 베어링(39)로 결합하여 회전몸체의 회전이 용이하게 이루어지게 할 수 있다.
또한, 상기 모터(341)에는 감속기를 더 장착하고 구동기어는 감속기의 출력축에 장착되어 감속된 회전수에 의해 구동이 이루어지게 할 수 있다.
도 5를 참조한 바와같이 상기 구동기어(342)와 피동기어(343)은 내기어(345)형태로 제공될 수 있다.
구동기어(342)는 회전몸체(30)에 고정설치된 모터(341)의 축에 결합된 평기어로 형성한다.
피동기어(343)은 고정몸체의 가장자리를 축방향으로 연장 또는 중심부분에 홈을 형성하여 관체구간을 형성하고, 관체의 내측벽면에 기어치가 형성된 내기어(345)로 형성하여 구동기어(342)와 치합되도록 할 수 있다. 본 형태도 회전몸체(30)과 고정몸체(20)을 베어링(39)로 결합하여 모터(341)구동에 의해 회전몸체 회전시 회전저항을 최소화할 수 있다
이외에도 상기 피동기어는 고정몸체의 중심부분을 돌출시켜 돌출부분을 평기어로 형성하는 형태(미도시)로도 제공될 수 있는 등 다양한 조합의 기어결합에 의해 고정몸체로부터 회전몸체를 회동시키게 할 수 있다.
본 발명의 회전몸체(30) 내부에는 가속도센서(37)을 더 설치할 수 있다.
즉, 가속도센서(37)이 없을 경우에는 초음파센서(31)을 통해 연속적으로 거리측정을 하여 측정값을 통해 운동량 산출이 이루어지게 하지만, 가속도센서(37)을 장착할 경우에는 세팅이 완료된 다음 이동거리측정은 가속도센서의 측정값에 의해서 계산하고 이로부터 운동량 산출이 이루어지게 할 수 있다.
물론 상기 운동량 산출은 초음파센서(31)의 거리측정값을 이용한 산출과 가속도센서(37)의 이동거리에 의해 각각 산출하여 두 측정값의 평균값을 통해서 총운동량에 대한 정보를 제공할 수 있다.
상기한 바와같은 운동량 정보는 스마트블록핀의 제어부에서 최종적으로 산출하여 제공하거나, 제어부는 송신부를 통해 센서의 측정값을 외부의 정보표시장치로 제공해 정보표시장치를 통해서 운동량 산출이 이루어지게 할 수 있다.
또한 웨이트머신의 경우 모델종류에 따라서 웨이트블록의 높이가 다르게 형성될 수 있으므로, 스마트블록핀과 무선을 연결된 정보표시장치에 웨이트머신의 모델을 등록시킴으로써 스마트블록핀에서 측정된 높이에 따라서 선택한 웨이트블록의 무게에 대한 정보를 자동으로 산출할 수 있어 정확한 운동량을 제공할 수 있다.
본 발명의 스마트블록핀(10)은 도 6a에 도시된 바와같이 웨이트머신에 다수 적층된 웨이트블록(60) 중 필요한 무게의 위치에 해당하는 웨이트블록의 홈에 끼워서 선택된 웨이트블록까지 들어올리는 운동이 이루어지게 한다. 이때 도 6b와 같이 스마트블록핀(10)이 수평이 아닌 방향으로 결합될 수 있으므로 스마트블록핀은 스스로 회전몸체부분을 회전시켜 수평방향으로 배치한다. 높이측정부분을 수평으로 배치하면 설치바닥과의 정수직배치에 의해 정확한 높이를 측정할 수 있고, 이동량도 정확하게 측정할 수 있어 정확한 운동량을 산출해 제공할 수 있다.
도 7을 참조하여 작동상태를 설명하면 다음과 같다.
먼저 본 발명의 스마트블록핀와 무선연결된 정보표시장치에 운동대상인 웨이트머신의 모델명을 입력한다.
다음으로 스마트블록핀의 핀 부분을 웨이트머신의 웨이트블록 홈에 끼워넣고 스마트블록핀의 작동버튼을 눌러 기기를 켠다.
작동버튼의 작동신호는 제어부로 전달되고, 제어부는 수평센서를 작동시켜 수평측정이 이루어지도록 한다.
이때 수평센서의 측정값이 허용오차범위 내로 측정되지 않으면 제어부는 수평유지수단의 모터를 작동시켜 고정몸체를 중심으로 회전몸체를 회전시킨다.
이 과정에서 상기 수평센서는 연속적으로 수평측정이 이루어지도록 하고, 허용오차범위 내로 수평값이 측정되면 제어부는 모터를 정지시킨다.
이어서 제어부는 초음파센서를 작동시켜 설치바닥과의 높이 정보를 제공받고, 초음파센서 측정정보는 송신부를 통해 외부의 정보표시장치로 송출된다.
상기 정보표시장치는 웨이트머신에 부착된 기기이거나 앱이 설치된 개인단말기 및 전용단말기일 수 있다. 상기 개인단말기는 개인체력관리앱이 설치되며, 설치된 앱을 통해서 웨이트머신의 모델명을 입력하는 과정이 수행된다. 앱은 모델명이 입력되면 해당 모델의 기본적인 웨이트블록의 높이정보를 제공받는다.
따라서, 정보표시장치는 스마트블록핀으로부터 초음파센서의 측정정보를 입력받으면 상기 기본높이정보와 대비하여 해당높이에서의 웨이트블록 무게를 확정한다.
한편, 사용자가 운동을 하여 웨이트블록의 위치가 변화되면, 웨이트블록의 위치가 변화되는 과정속에서도 스마트블록핀 내에 설치된 초음파센서 또는 가속도센서는 측정정보를 연속해서 정보표시장치로 전송하고, 정보표시장치는 초음파센서의 측정높이 변화량 또는 가속도센서의 이동량에 대한 정보를 산출할 수 있다.
이러한 변화량 또는 이동량을 통해서 이동거리가 산출되고, 산출된 이동거리는 초기에 설정된 웨이트블록의 무게정보와 함께 최종적으로 운동량을 산출하여 표시함으로써 사용자는 종합적인 운동량에 대한 정보를 제공받을 수 있다.
[부호의 설명]
10 : 스마트블록핀
20 : 고정몸체
30 : 회전몸체
31 : 초음파센서 32 : 송신부
33 : 수평센서 34 : 수평유지수단
35 : 배터리 36 : 제어부
37 : 가속도센서 38 : 작동버튼
39 : 베어링
341 : 모터 342 : 구동기어
343 : 피동기어 344 : 베벨기어
345 : 내기어
40 : 핀
41 : 핀본체 42 : 나사결합부
50 : 정보표시장치
60 : 웨이트블록

Claims (7)

  1. 웨이트머신의 웨이트블록에 결합되어 운동무게를 설정하고, 이동거리를 측정하여 정보를 제공하는 스마트블록핀에 있어서,
    웨이트블록의 홈에 끼워지는 핀(40)과; 상기 핀이 결합되는 고정몸체(20)와; 상기 고정몸체에 회전가능하게 결합되는 회전몸체(30);로 구성되되,
    상기 회전몸체(30)는,
    일측방향으로 초음파를 조사하여 거리를 측정하는 초음파센서(31)와;
    상기 초음파센서의 측정값을 외부로 송신하는 송신부(32)와;
    기울기를 측정하는 수평센서(33)와;
    수평센서의 측정값에 따라 구동하여 회전몸체 전체를 핀의 축을 중심으로 축회전시키는 수평유지수단(34)과;
    각부에 전원을 공급하는 배터리(35)와;
    각종 신호전달과 전원단속이 이루어지는 제어부(36);를 내포하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트블록핀.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수평유지수단(34)은,
    회전몸체(30)에는 모터(341)과 연결된 구동기어(342)를 장착하고, 고정몸체(20)에는 구동기어와 치합되는 피동기어(343)을 설치하는 구조로 제공되는 것을 특징으로 하는 스마트블록핀.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 피동기어(343)는,
    고정몸체 단부측에 홈을 형성하고 홈의 내측벽면에 기어가 형성된 내기어(345) 또는 고정몸체 단부면의 중심에 환형태로 돌출된 베벨기어(344)인 것을 특징으로 하는 스마트블록핀.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 고정몸체(20)과 회전몸체(30)은 동축상으로 배치하되 대향되는 내측 일부 구간을 겹치게 구성하여 베어링(39)로 결합되는 것을 특징으로 하는 스마트블록핀.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 핀(40)은, 다양한 사이즈로 구성하여 고정몸체에 착탈가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 스마트블록핀.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 핀(40)은, 다양한 사이즈로 구성하여 고정몸체에 착탈가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 스마트블록핀.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 송신부(32)는 정보표시장치(50)과 무선연결하여 정보표시장치에서 센서측정값을 수신받아 운동량 산출 및 표시가 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 스마트블록핀.
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