KR102045046B1 - 바이크 연동형 전기자극 슈트 및 이를 포함하는 바이크 시스템 - Google Patents

바이크 연동형 전기자극 슈트 및 이를 포함하는 바이크 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 바이크 연동형 전기자극 슈트 및 이를 포함하는 바이크 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따른 전기자극 슈트는, 사용자의 신체에 착용되는 슈트 본체; 상기 슈트 본체에 고정되어 접촉된 상기 사용자의 신체부위에 전기자극을 인가하는 전극 패드를 포함하는 전기자극부; 바이크와 유선 또는 무선으로 연결되어 상기 바이크의 페달에 연동되는 휠이 회전하는 속도에 관한 속도 데이터를 수신하는 데이터 수신부; 상기 속도 데이터를 기초로 상기 휠의 회전 속도를 산출하는 휠속도 산출부; 및 상기 휠의 회전 속도에 대응하여 상기 전기자극부를 통한 전기자극을 제어하는 제어부를 포함한다. 본 발명에 따르면, 바이크와 연동되는 전기자극 슈트를 통하여 페달 운동에 따른 다양한 전기자극이 신체에 가해지므로 운동효과가 극대화된다.

Description

바이크 연동형 전기자극 슈트 및 이를 포함하는 바이크 시스템{ELECTRIC STIMULATION SUIT LINKED WITH BIKE AND BIKE SYSTEM INCLUDING THE SAME}
본 발명은 전기자극 슈트 및 이를 포함하는 바이크 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 바이크를 통한 페달 운동과 저주파 자극을 통한 운동을 겸할 수 있도록 마련된 전기자극 슈트 및 이를 포함하는 바이크 시스템에 관한 것이다.
단시간의 운동으로 많은 운동 효과를 볼 수 있어 근래 인기를 끌고 있는 저주파 자극운동은 체내에 전기자극을 가하면 근육이 수축하는 현상을 응용한 운동법으로 신체에 접촉된 전극 패드를 통해 저주파를 인가하여 근육을 수축, 이완시키며 운동 효과를 얻게 된다. 사용자는 신체에 탈부착하는 휴대용 자극기, 전신에 착용하는 EMS 슈트 등의 저주파 자극기 장치를 착용하고, 다양한 기호 운동을 함으로써 다이어트 및 근력운동 효과를 높이고 있다.
이러한 저주파 자극운동은 저주파를 인가하는 위치에 따라 전신관리부터 허벅지, 다리, 복부, 어깨, 팔 등 국소적인 부위별 관리까지 가능하므로 사용자 필요에 따른 맞춤형 운동효과를 얻을 수 있는 이점이 있다.
한편, 종래부터 널리 활용되고 있는 대표적인 운동기구로서 실내에서 간편하게 유산소 운동을 할 수 있는 실내 바이크를 꼽을 수 있다. 실내 바이크는 바닥에 고정된 자전거로서 하체 근육운동에는 매우 효과적이지만, 상체운동 효과를 얻기에는 상대적으로 부족한 면이 있다.
따라서, 실내 바이크 등의 운동기구 고유의 기능에 결합하여 저주파 자극기를 연동시킨다면 운동기구의 부족한 점을 보완하고 운동 효과를 더욱 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다. 그러나, 아직까지 실내 바이크 등의 기구를 활용한 유산소 운동과 저주파 자극 운동은 독립적으로 이루어지고 있으며 유산소 운동 기구에 저주파 자극이 결합된 형태의 운동 기구는 제안된 바 없다.
이에, 본 출원인은 저주파 자극운동이 다양한 부위에 따른 관리가 가능함에 착안하여 실내 바이크가 가지고 있는 고유 운동 기능과 저주파 자극기의 기능을 결합한 최적의 운동 프로그램 및 그 장치를 제안하기에 이르렀다.
본 발명은 전술된 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 바이크를 통한 페달 운동과 저주파 근육자극을 통한 운동을 겸할 수 있도록 바이크와 연동되는 전기자극 슈트 및 이를 포함하는 바이크 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
상기한 목적은 본 발명의 일 양태에 따른 사용자의 신체에 착용되는 슈트 본체; 상기 슈트 본체에 고정되어 접촉된 상기 사용자의 신체부위에 전기자극을 인가하는 전극 패드를 포함하는 전기자극부; 바이크와 유선 또는 무선으로 연결되어 상기 바이크의 페달에 연동되는 휠이 회전하는 속도에 관한 속도 데이터를 수신하는 데이터 수신부; 상기 속도 데이터를 기초로 상기 휠의 회전 속도를 산출하는 휠속도 산출부; 및 상기 휠의 회전 속도에 대응하여 상기 전기자극부를 통한 전기자극을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이크 연동형 전기자극 슈트에 의하여 달성될 수 있다.
상기한 전기자극 슈트는 상기 전극 패드에 접촉되는 각 신체부위의 전기저항값을 측정하는 저항측정부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 각 신체부위에 접촉되는 상기 전극 패드에 미리 설정된 기준전류가 인가되도록 해당 신체부위의 전기저항값을 기초로 상기 전극 패드에 출력되는 전압을 조절할 수 있다.
아울러, 상기 휠의 회전 속도를 기초로 상기 페달의 움직임에 관한 페달 활성레벨을 추정하는 활성레벨 추정부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 활성레벨 추정부는, 상기 휠의 현재 회전 속도, 특정 시간 동안의 상기 휠의 회전 속도의 변화량, 시간에 따른 상기 휠의 회전 속도의 변화율, 및 시간에 따른 상기 휠의 회전 가속도의 변화율 중 적어도 어느 하나를 기초로 상기 페달 활성레벨을 추정할 수 있다.
한편, 페달 활성레벨 구분의 일 예로서, 상기 페달 활성레벨은 상기 페달이 등속으로 회전하는 등속레벨, 상기 페달의 회전이 가속되는 가속레벨, 상기 페달의 회전이 감속되는 감속레벨, 및 상기 페달의 회전이 정지한 정지레벨 중 적어도 어느 하나의 레벨로 구분될 수 있다.
상기 제어부는, 상기 페달 활성레벨을 기초로 상기 페달의 회전에 따라 상기 휠에 전달되는 동력의 크기와 시간에 따른 변화량에 대응하여 상기 전기자극의 세기 및 주파수의 크기 또는 변화량을 제어할 수 있다.
또한, 지방 집중 자극 모드와 근육 집중 자극 모드 중 하나의 모드를 선택하는 사용자 입력을 받는 사용자 입력부를 더 포함하며, 상기 제어부는 선택된 상기 모드에 대응하여 복수의 상기 전극 패드가 접촉되는 신체 부위에 따라 상기 전극 패드를 통한 전기자극 강도를 차등 제어할 수 있다.
상기한 목적은 본 발명의 또 다른 양태에 따른 사용자가 회전시키는 페달과 상기 페달에 연동되는 휠을 포함하고, 상기 휠이 회전하는 속도에 관한 속도 데이터를 생성하는 바이크; 및 상기 바이크와 유선 또는 무선으로 연결되며, 상기 사용자의 신체에 착용되는 슈트 본체에 고정되어 접촉된 상기 사용자의 신체부위에 전기자극을 인가하는 전극 패드를 포함하는 전기자극 슈트를 포함하며, 상기 전기자극 슈트는, 상기 바이크로부터 수신된 상기 속도 데이터를 기초로 상기 휠의 회전 속도를 산출하고, 상기 휠의 회전 속도에 대응하여 상기 전기자극의 세기 및 주파수를 제어하는 것을 특징으로 하는 바이크 시스템에 의해서도 달성될 수 있다.
여기서, 상기 전기자극 슈트는 상기 휠의 회전 속도의 시계열 추이를 기초로 상기 페달이 회전을 시작하여 미리 결정된 기준 속도까지 저속으로 회전하는 워밍업모드, 상기 페달이 상기 기준 속도로부터 시작하여 고속으로 회전되는 집중운동모드, 및 상기 페달이 상기 집중운동모드의 속도로부터 정지되기까지 저속으로 회전되는 마무리모드에 따른 운동모드 중 어느 모드에 해당하는지 여부를 판단하고, 상기 각 모드에 대응하는 전기자극이 발생하도록 상기 전기자극부를 제어할 수 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 바이크와 연동되는 전기자극 슈트를 통하여 페달 운동 및 운동모드에 따른 다양한 전기자극이 신체에 가해지므로 운동효과가 극대화된다.
또한, 본 발명에 따르면, 신체 부위의 저항값에 따라 자극출력을 달리함으로써 신체 전체에 걸쳐 충분한 자극 효과를 얻을 수 있으며, 운동목적에 따라 전기자극을 가하는 신체부위를 달리함으로써 사용자의 만족도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 바이크 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 바이크의 구성을 나타낸 블록도;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기자극 슈트의 구성을 나타낸 블록도;
도 4는 전기자극 슈트의 외관 구성의 예를 보여주는 도면;
도 5는 전기자극 슈트의 외관 구성의 또 다른 예를 보여주는 도면;
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 활성레벨 추정부가 페달 활성레벨을 추정하는 일 예시를 보여주는 도면;
도 7은 도 6과 같이 페달 활성레벨이 부여되었을 때 전기자극이 인가되는 일 예를 도시한 그래프; 및
도 8은 운동모드에 따른 전기자극이 인가되는 일 예를 도시한 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 바이크 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 바이크 시스템(1)은 바이크(100) 및 전기자극 슈트(200)를 포함한다.
참고로, 도 1에서는 바이크(100)의 일 예시로서 실내용 헬스 바이크로서 널리 활용되는 고정식 바이크가 도시되어 있지만, 본 명세서에서 기재되는 바이크(100)는 고정식 바이크 뿐 아니라 야외에서 활용되는 이동식 바이크를 모두 포함하는 개념이다.
바이크(100)는 본체(101), 사용자가 앉는 안장(103), 사용자가 발로 회전시키는 페달(105), 휠(wheel)(107) 등을 포함한다. 여기서, 휠(107)은 페달(105)과 연동되어 사용자의 페달 회전동작에 따라 함께 회전하는 구조로, 도 1에 도시된 바와 같이 외부에 노출되어 형성될 수도 있으며 또는 본체(101) 내부에 위치할 수도 있다.
이와 같은 이동식 또는 고정식 바이크의 구동과 관련된 구성은 이미 널리 알려져 있으므로 그 외 바이크 구동과 관련된 구성에 관한 상세한 설명은 설명의 간략화를 위하여 생략하기로 한다. 이하에서는 도 2를 참조하여, 본 발명의 기술 요지를 설명하는데 필요한 바이크(100)의 구성을 위주로 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 바이크(100)의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 2를 참조하면, 바이크(100)는 전술된 페달(105), 휠(107) 외에 데이터 생성부(110), 및 통신부(120)를 포함한다.
데이터 생성부(110)는 휠(107)이 회전하는 속도에 관한 속도 데이터를 생성한다. 데이터 생성부(110)는 휠(107)이 회전하는 속도를 센싱하기 위하여 휠(107)에 부착된 센서(미도시)를 포함하며, 휠(107)의 회전 속도에 대응하는 전압 신호를 발생시킨다. 예컨대, 휠(107)의 1회전당 1회씩 전압 신호가 발생될 수 있으나, 신호 발생 주기는 가변될 수 있다.
회전속도 센서로는 영구자석과 전압발생용 코일로 구성되는 자기유도센서(Magnetic inductive sensor), 홀 소자를 이용한 홀 센서(Hall sensor), 자기저항(Magnetic reluctance) 소자를 이용하는 자기저항식 센서 등 회전속도 센싱을 위한 공지된 다양한 센서가 적용될 수 있다.
통신부(120)는 데이터 생성부(110)에서 생성된 속도에 관한 데이터를 전기자극 슈트(200)에 전송한다. 참고로, 도 1에서는 바이크(100)와 전기자극 슈트(200)가 데이터 케이블(DC)로 연결된 예를 보여주나, 통신부(120)는 각종 데이터 케이블을 통한 유선 통신방식 뿐 아니라 근거리 무선통신(Near Field Communication, NFC), 와이파이(WI-FI), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee) 등 각종 무선 통신방식을 통하여 속도 데이터를 전송할 수도 있다. 한편, 통신부(120)를 통하여 바이크(100) 브랜드 및 기종에 상응하는 식별코드, 바이크(100)에서 설정된 페달 부하 정보를 함께 전송할 수도 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 바이크(100)는 사용자 인터페이스부(130)와 모드제공부(140)를 더 포함할 수 있다. 위 구성은 사용자 기호에 따라 사용자가 바이크를 설정할 수 있도록 하며, 운동목적과 운동단계를 고려하여 운동 효과를 증진시킬 수 있는 다양한 운동 프로그램을 제공하기 위한 것이다.
사용자 인터페이스부(130)는 페달 부하 조절, 운동모드 선택 등 바이크(100)를 통한 운동과정에서 필요한 각종 사용자 명령을 입력받거나 사용자에게 필요한 정보를 표시하는 구성이다. 페달 부하는 기어비에 따라 달라지는 것으로 기어비에 따라 페달을 회전시키는데 필요한 사용자의 하체 힘이 달라진다. 페달 부하 조절은 바이크(100) 본체상에 마련된 부하 조절레버, 또는 미리 저장된 부하 조절기능 소프트웨어를 통하여 이루어질 수 있다. 운동모드 선택은 바이크(100)의 일면에 설치되는 디스플레이, 또는 운동모드 선택 버튼 등을 통하여 이루어질 수 있다. 사용자는 디스플레이 상의 해당 부분을 터치하거나, 운동모드 버튼을 눌러 원하는 운동 모드를 선택할 수 있다. 또한, 사용자 인터페이스부(130)는 디스플레이를 통하여 데이터 생성부(110)를 통해 생성된 휠 회전 속도 데이터를 표시해줌으로써 사용자가 스스로 운동 강도를 조절할 수 있도록 할 수 있다.
모드제공부(140)는 사용자에게 운동의 변화를 주기 위하여 시간에 따른 페달 부하, 휠 회전 속도 변화 등을 포함하는 속도 프로파일이 규정된 다수의 프로그램을 저장하고, 사용자 인터페이스부(130)를 통하여 선택된 프로그램에 따른 운동모드를 제공한다. 참고로, 속도 프로파일이란, 하나의 프로그램에 미리 저장된 속도 변화의 데이터 집합을 말한다.
일 예로서, 모드제공부(140)는 워밍업부터 운동 마무리까지 일련의 운동 사이클에 해당하는 워밍업 운동모드, 집중 운동모드, 마무리 운동모드를 제공할 수 있다. 워밍업 운동모드는 페달 회전을 시작하여 일정 시간 유지되는 저속 모드로서, 사용자가 본격적인 운동을 하기에 앞서 몸을 풀면서 갑작스런 운동에 따른 신체 부담을 경감하기 위한 준비단계에 해당한다. 집중 운동모드는 페달이 상대적으로 고속 회전을 하는 모드로서, 사용자가 본격적인 운동을 하는 단계에 해당한다. 또한, 마무리 운동모드는 고속 회전하던 페달이 상대적으로 저속으로 회전하다가 종국에는 정지하는 단계로서, 집중운동단계를 끝내고 운동을 마무리하는 단계에 해당한다.
모드제공부(140)는 사용자가 선택한 운동모드에 대응하는 페달 부하 또는 휠 회전 속도 정보를 사용자 인터페이스부(130)의 디스플레이를 통하여 표시할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 워밍업 운동모드를 선택한 경우, 디스플레이를 통하여 "기어를 1단 또는 2단으로 두고 5km/h까지 천천히 속도를 증가시키세요. 워밍업 모드를 10분간 지속하세요" 와 같이 사용자가 선택한 운동 모드에 대응하는 페달 부하에 관한 정보 및/또는 휠 회전 속도를 사용자에게 안내해줄 수 있다. 이때, 모드제공부(140)는 사용자가 선택된 운동모드의 지속시간을 자유롭게 적용하도록 할 수 있으며, 또는 기설정된 시간이 경과한 후 자동으로 다음 운동모드로 진행되도록 할 수도 있다. 또한, 모드제공부(140)는 선택된 운동모드에 대응하여 페달 부하가 자동으로 변경되도록 할 수도 있을 것이다.
이와 같이, 바이크(100)는 각 운동모드에 대응하여 기설정된 페달 부하 및 속도 프로파일에 따른 다양한 운동모드를 제공할 수 있으며, 운동 과정에서 회전되는 휠(107)의 회전 속도에 관한 센싱 데이터를 생성하여 전기자극 슈트(200)에 전송한다.
전기자극 슈트(200)는 바이크(100)로부터 휠(107) 회전 속도에 관한 센싱 데이터를 수신하고 휠(107)의 회전 속도에 대응하여 전기자극의 세기 및 주파수를 제어한다. 이하, 도 3 내지 도 8을 참조하여, 바이크(100)와 연동되는 전기자극 슈트(200)의 구성과 동작에 관하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기자극 슈트(200)의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전기자극 슈트(200)는 슈트 본체(210), 전기자극부(220), 데이터 수신부(230), 휠속도 산출부(240), 활성레벨 추정부(250), 제어부(260), 모드판단부(270), 저항값 측정부(280), 및 사용자 입력부(290)를 포함한다.
슈트 본체(210)는 사용자의 신체에 착용되는 부분으로, 가슴, 배, 허리, 다리 부분을 커버하도록 상체와 하체 부분이 하나로 연결된 원피스 또는 상체와 하체 부분이 서로 분리된 투피스 형태를 취할 수 있다. 한편, 운동시 행동 편의성과 내구성을 도모하기 위하여 슈트 본체(210)는 테프론, 테크핏 등 다양한 기능성 소재로 제작될 수 있다.
전기자극부(220)는 슈트 본체(210)에 고정되어 접촉된 사용자의 신체부위에 전기자극을 인가하는 복수의 전극 패드(223)를 포함한다. 전극 패드(223)는 슈트 본체(210)에 탈부착 가능하도록 마련될 수 있다. 도면에는 도시되지 않았으나 전기자극부(220)는 전극 패드(223)에 전기를 공급하는 배터리모듈, 배터리모듈과의 연결을 위한 와이어 등을 포함한다.
도 4 및 도 5는 전기자극 슈트(200)의 외관 구성의 예를 보여주는 도면으로서, 슈트 본체(210)와 전극 패드(223)의 개략적 형태를 파악할 수 있다. 참고로, 도 4는 슈트 본체(210)가 원피스 형태, 도 5는 투피스 형태로 제작된 예를 보여준다.
한편, 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 슈트 본체(210)는 상체와 하체 부분에 전기 자극을 주기 위하여 사용자의 신체 일부를 덮는 구조로 마련될 수 있다. 이때, 슈트 본체(210)의 형상이나 구분, 슈트 본체(210)가 사용자의 신체를 덮는 면적, 전극 패드(223)의 개수 및 그 위치는 다양하게 변형 제작될 수 있다.
이와 같이 사용자의 신체에 착용되고 신체부위에 전기적 자극을 가하는 EMS 슈트의 일반적인 구성은 공지되어 있는바, 이하에서는 본 발명의 기술 요지를 설명하는데 필요한 전기자극 슈트(200)의 구성을 위주로 설명한다.
데이터 수신부(230)는 바이크(100)의 데이터 생성부(110)를 통하여 생성된 휠(107)이 회전하는 속도에 관한 속도 데이터를 수신한다. 데이터 수신부(230)는 데이터 케이블을 통하여 바이크(100)와 연결되어 유선 통신방식으로 속도 데이터를 수신할 수도 있으며, 또는, 무선통신모듈을 포함하여 근거리 무선통신, 와이파이, 블루투스, 지그비 등 각종 무선 통신방식을 통하여 속도 데이터를 수신할 수도 있다.
휠속도 산출부(240)는 데이터 수신부(230)를 통해 수신된 휠 회전 속도에 관한 속도 데이터를 기초로 휠(107)의 회전 속도를 산출한다.
이를 위하여, 휠속도 산출부(240)는 휠(107)의 회전 속도에 대응되는 전압 신호를 기초로 휠 회전 속도를 산출하는 산출기준을 저장해 놓을 수 있다. 예컨대, 휠속도 산출부(240)는 각 전압 신호 크기에 매칭되는 휠 회전 속도 값이 저장된 데이터 테이블을 저장할 수 있을 것이다. 이때, 데이터 테이블은 바이크(100)의 브랜드 및 종류에 따라 각각 생성될 수 있으며, 휠속도 산출부(240)는 바이크(100)로부터 브랜드와 기종 정보를 수신하거나 또는 수신된 전압 신호의 형태나 크기를 기초로 복수의 데이터 테이블 중 택일하여 적용할 수도 있을 것이다.
휠속도 산출부(240)는 데이터 수신부(230)를 통하여 수신된 전압 신호 크기에 정확히 대응되는 회전 속도 값이 데이터 테이블에 존재하지 않을 때에는 해당 전압 신호 크기에 근접한 저장된 값을 기초로 보간(Interpolation) 알고리즘을 적용하여 해당 전압 신호에 대응되는 회전 속도 값을 산출할 수 있다.
활성레벨 추정부(250)는 휠속도 산출부(240)에서 산출된 휠 회전 속도를 기초로 페달 활성레벨을 추정한다. 여기서, 페달 활성레벨은 현재 페달(105)의 움직임 여부 및 그 정도를 나타내는 지표이다. 예컨대, 페달 활성레벨은 페달(105)이 등속으로 회전하는 등속레벨, 페달(105)의 회전이 가속되는 가속레벨, 페달(105)의 회전이 감속되는 감속레벨, 페달(105)의 회전이 정지한 정지레벨 등으로 구분될 수 있다.
여기서, 페달 활성레벨은 페달(105)의 회전에 따라 휠(107)에 전달되는 동력의 크기 및 변화량에 대응하여 더욱 세분화될 수도 있다. 예컨대, 등속레벨은 상대적으로 고속으로 등속회전하는 등고속레벨, 상대적으로 저속으로 등속회전하는 등저속레벨로 세분화될 수 있으며, 가속레벨은 페달(105)이 천천히 가속되는 완가속레벨, 급격이 가속되는 급가속레벨로 세분화될 수 있으며, 감속레벨은 페달(105)이 천천히 감속되는 완감속레벨, 상대적으로 급격히 감속되는 급감속레벨로 세분화될 수 있을 것이다.
이와 같이, 휠 회전 속도 외에도 페달 활성레벨을 별도로 산출하는 이유는 사용자가 페달 회전동작을 멈추더라도 관성에 의하여 휠(107)은 얼마동안 계속 회전하는 케이스를 비롯하여 휠 회전 속도를 곧 페달의 움직임으로 볼 수 없는 경우가 있기 때문에 양자를 구분하기 위함이다.
활성레벨 추정부(250)는 휠(107)의 현재 회전 속도, 특정 시간 동안의 휠(107)의 회전 속도 값의 변화량, 시간에 따른 휠(107)의 회전 속도의 변화율, 즉, 휠(107)의 회전 가속도, 및 시간에 따른 페달(105)의 회전 가속도의 변화율, 즉, 휠(107)의 회전 가가속도를 기초로 페달 활성레벨을 추정할 수 있다.
활성레벨 추정부(250)에서 페달 활성레벨을 추정하는 예를 살펴보면, 예컨대, 소정 시간 동안 휠 회전 속도 값이 거의 일정한 수준을 유지할 때에는 등속레벨로 추정할 수 있다. 이때, 거의 일정하게 유지되는 휠 회전 속도 값이 미리 결정된 저속/고속 기준 범위 중 어디에 속하는지 여부에 따라 등저속레벨 또는 등고속레벨을 부여할 수 있다. 한편, 휠 회전 속도가 증가되는 경향이 유지되면 가속레벨 또는 감소되는 경향이 유지되면 감속레벨로 추정할 수 있다. 급가속/완가속 또는 급감속/완감속레벨의 여부는 휠 회전 속도의 가속도 값의 크기에 따라 가속도 값이 크면 급가속 또는 급감속레벨로 가속도 값이 상대적으로 작으면 완가속 또는 완감속레벨을 부여할 수 있다. 또한, 시간에 따라 휠 회전 속도가 감소하되, 사용자가 작은 힘으로 페달(105)을 회전하고 있다고도 볼 수 없을 정도로 그 감소 정도가 크게 나타나는 때에는 사용자가 페달(105)에 더 이상의 힘을 가하지 않는 정지레벨로 추정할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 활성레벨 추정부(250)가 페달 활성레벨을 추정하는 일 예시를 보여주는 도면이다.
도 6을 참조하면, a 구간은 휠 회전 속도가 천천히 증가하는 완가속레벨, b 구간은 휠 회전 속도가 급격히 증가되는 급가속레벨, c 구간은 휠 회전 속도가 천천히 감소되는 완감속레벨, d 구간은 휠 회전 속도가 급격히 감소되는 급감속레벨, e 구간은 거의 일정한 고속이 소정 시간 유지되는 등고속레벨, f 구간은 휠 회전 속도의 감소율이 매우 크게 나타나 페달(105)에 더 이상 힘이 가해지지 않는 정지레벨로 추정될 수 있다. 활성레벨 추정부(250)는 정지레벨과 감속레벨을 구분하기 위한 기준 감소패턴에 관한 정보를 저장하고, 기준 감소패턴보다 휠 회전 속도가 더 크게 감소하면 정지레벨로 판단할 수 있다.
한편, 페달 활성레벨은 전술된 레벨 외에도 구체적인 속도 크기, 가속/감속 가속도 크기, 및 가속도의 변화율에 대응하여 더 세분화될 수 있음은 물론이다. 예를 들어, 속도가 증가하면서 가속도가 크게 나타나는 급가속레벨이라고 하더라도 단위시간당 가속도의 변화율의 크기에 따라 더욱 세분화될 수 있을 것이다. 구체적인 가속/감속 가속도 크기는 사용자가 페달(105)에 가하는 힘의 크기와 연관되고, 가속도의 변화율은 곧 사용자가 페달(105)에 가하는 힘의 변화율과 연관되기 때문에 후술되는 바와 같이 힘의 크기 뿐 아니라 힘의 변화 정도를 고려한 전기 자극을 부여할 수 있어 의미가 있다.
제어부(260)는 휠속도 산출부(240)에 의하여 산출된 휠 회전 속도에 대응하여 전기자극부(220)를 통한 전기자극의 세기 및 주파수를 제어한다.
예를 들어서, 제어부(260)는 휠 회전 속도의 크기에 비례하여 전기자극의 세기 또는 주파수를 증감시킬 수 있다. 휠 회전 속도가 크면 더 세거나 더 많은 빈도수의 전기자극이 신체에 가해지도록 함으로써 신체 지방 및 근육을 효과적으로 자극하여 바이크(100) 단독 운동보다 더 큰 운동효과를 줄 수 있다. 이와는 반대로, 휠 회전 속도가 작으면 가벼운 운동을 하고 있는 사용자의 의도를 감안하여 근육의 긴장 및 피로를 풀어주는 정도의 약한 자극이 가해지도록 할 수 있다. 한편, 휠 회전 속도가 0일 때에는 제어부(260)는 미리 결정된 세기 및 주파수에 따른 기본 자극이 인가되도록 전기자극부(220)를 제어할 수 있으며, 또는 설정에 따라 아무런 자극이 인가되지 않도록 제어할 수도 있다.
또한, 전술된 바와 같이 제어부(260)는 휠 회전 속도 크기 뿐 아니라 활성레벨 추정부(250)에서 추정한 페달 활성레벨을 기초로 전기자극의 세기와 주파수를 제어한다. 페달 활성레벨은 페달의 움직임 여부 및 그 정도를 나타내기 때문에 이는 곧 페달(105)이 회전함에 따라 휠(107)에 전달되는 동력의 크기 및 변화량과 연관된다.
도 7은 도 6과 같이 페달 활성레벨이 부여되었을 때 이에 대응되는 전기자극이 인가되는 일 예를 도시한 그래프이다. 참고로, 전기자극 레벨이 높을수록 전기자극의 세기 및 주파수가 높음을 나타낸다.
도 7을 참조하면, a 구간 및 b 구간과 같이 페달 활성레벨이 가속레벨일 때에는 전기자극의 세기 및 주파수가 점차 증가되도록 제어하되, 다만, 페달(105)의 회전으로 휠(107)에 전달되는 동력의 크기에 대응하여 전기자극의 세기 및 주파수가 증가되는 정도를 달리할 수 있다. 예컨대, 가속레벨에서 휠 회전 가속도 값이 클 때에는 가속도 값이 작을 때보다 휠(107)에 전달되는 동력의 크기가 큰 경우로 가속도 값이 작을 때보다 상대적으로 자극의 세기 및 주파수의 크기가 증가되는 양을 더 크게 제어할 수 있다. 도 7에서는 완가속레벨인 a 구간에 비하여 급가속레벨인 b 구간에서 더욱 가파르게 자극의 세기 및 주파수의 크기가 증가되는 모습을 보여준다.
한편, 도 7에서는 휠 회전 속도가 0일 때 기설정된 기본 자극 레벨(L1)이 인가되는 것으로 도시되었으며, 이때, 기본 자극 레벨(L1)에 대응하는 세기 및 주파수는 아무런 전기자극이 가해지지 않는 것을 포함하여 설정에 따라 다양하게 가변될 수 있다.
또한, c 구간 및 d 구간과 같이 페달 활성레벨이 감속레벨일 때에는 전기자극의 세기 및 주파수가 점차 감소되도록 제어할 수 있다. 다만 이때에도 가속레벨과 동일하게 페달(105)의 회전으로 휠(107)에 전달되는 동력의 크기에 대응하여 휠 회전 가속도의 크기에 따라 전기자극의 세기 및 주파수가 증가되는 정도를 달리할 수 있다. 도 7에서는 상대적으로 휠(107)에 전달되는 동력의 크기가 큰 완감속레벨인 c 구간보다 급감속레벨인 d 구간에서 더욱 가파르게 자극의 세기 및 주파수의 크기가 감소되는 모습을 보여준다.
또한, 제어부(260)는 도 7의 e 구간과 같이 페달 활성레벨이 등속레벨일 때에는 일정한 세기 및 주파수에 따른 전기자극 부여할 수 있으며, 다만 그 유지되는 속도의 크기에 따라 세기 및 주파수의 크기를 달리할 수 있다. 예컨대, 등고속일 때, 상대적으로 등저속일 때보다 더 높은 세기 및 주파수에 따른 전기자극이 인가되도록 제어할 수 있다. 한편, 도 7의 f 구간과 같이 페달 활성레벨이 정지레벨일 때에는 미리 설정된 최저 자극 레벨인 기본 자극 레벨에 따른 전기자극을 부여하거나 또는 전기자극이 정지되도록 전기자극부(220)를 제어할 수 있다.
참고로, 도 7에서는 휠 회전 속도가 떨어지기 시작할 때에는 해당 구간이 사용자가 약한 힘으로 페달을 회전하는 감속레벨인지, 아니면 페달의 회전이 정지된 정지레벨인지 바로 판단이 안되므로 소정 시간이 지날때까지는 감속레벨과 같이 휠 회전 속도에 비례하여 전기자극이 감소되다가, 정지레벨로 판단된 이후 비로소 정지레벨에 대응하는 기본 자극 레벨(L1)이 인가되는 모습을 보여준다.
이상에서 가속레벨 및 감속레벨에서 페달(105)의 회전을 통하여 휠(107)에 전달되는 동력의 크기, 즉 휠(107)의 회전 가속도 크기 값을 기초로 전기자극의 세기 및 주파수 증감 정도를 달리 제어하는 예가 설명되었으나, 이에서 더 나아가, 제어부(260)는 휠(107)에 전달되는 동력의 시간에 따른 변화량을 고려하여 전기자극의 세기 및 주파수를 제어할 수도 있다.
예컨대, 휠 회전 가속도가 2, 4, 6 m/s2 으로 증가하는 제1 케이스와 2, 6, 10 m/s2으로 증가하는 제2 케이스가 있다고 가정할 때, 제1 케이스와 제2 케이스 모두 휠(107)에 전달되는 동력이 시간에 따라 점차 증가하는 경우지만 제2 케이스에서 동력의 변화량이 크게 나타나는 것임을 알 수 있다. 이를 반영하여, 제어부(260)는 제1 케이스와 제2 케이스 모두 전기자극의 세기와 주파수가 점차 증가되도록 제어하되, 동력의 변화율의 차이를 고려하여 제2 케이스에서 보다 증가폭이 더 크도록 전기자극부(220)를 제어할 수 있을 것이다.
비록 이상에서 휠 회전속도, 페달 활성레벨, 휠(107)에 전달되는 동력의 크기 및 변화량에 따라 전기자극부(220)를 제어하는 예가 설명되었으나, 이는 단지 예시일 뿐이며 위 3가지 요소를 종합적으로 고려한 다양한 제어 기준이 적용될 수 있다.
예컨대, 도 7에서는 휠 회전 속도를 나타낸 그래프 경향과 유사하게 휠 회전 속도에 비례하여 이에 대응하는 전기자극 강도가 연속적으로 증감되는 예가 도시되었으나, 이와는 달리, 휠 회전 속도를 복수의 구간으로 구분하고 특정 속도 구간의 경계에서 전기자극 강도가 증가 또는 감소되는 불연속적인 계단 함수의 형태로 전기자극 강도가 변화하도록 제어할 수도 있을 것이다. 이처럼, 제어부(260)는 휠 회전속도, 페달 활성레벨, 휠(107)에 전달되는 동력의 크기 및 변화량에 따라 전기자극부(220)를 제어하는 제어 기준을 저장하고, 이를 기초로 사용자의 운동상태에 따라 적합한 전기자극을 인가함으로써 운동 효과를 극대화할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 전기자극 슈트(200)는 휠 회전 속도와 페달 활성레벨 외에도 일련의 운동 사이클에 따른 운동모드와 구체적 신체 부위에 따라 최적화된 전기자극을 인가함으로써 운동 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
이를 위한 구성으로서, 모드판단부(270)는 휠속도 산출부(240)를 통해 산출된 휠(107)의 회전 속도를 기초로 바이크(100)를 통한 운동이 현재 어떤 운동모드에 해당되는지 여부를 판단한다. 모드판단부(270)는 운동모드 판단을 위하여 운동모드 종류별로 휠 회전 속도가 어느 정도인지, 시간에 따라 휠 회전 속도가 어떠한 양상으로 변화하는지에 관한 휠 회전 속도의 프로파일을 정의한 모드 판단기준을 미리 저장할 수 있다. 여기서, 운동모드는 일련의 운동 사이클에 따라 통상의 사용자들이 운동하는 패턴을 기초로 실험적으로 마련된 자체기준에 따라 구분될 수도 있으나, 미리 연동되는 바이크(100)가 제공하는 운동모드에 관한 정보를 저장하고, 이를 기초로 현재 운동모드를 구분할 수도 있다.
예를 들어, 운동모드는 페달(105)이 회전을 시작하여 미리 결정된 기준 속도까지 저속으로 회전하는 워밍업모드, 페달(105)이 기준 속도로부터 시작하여 고속으로 회전되는 집중운동모드, 페달(105)이 집중운동모드의 속도로부터 정지되기까지 저속으로 회전되는 마무리모드로 구분할 수 있다.
모드판단부(270)는 휠 회전 속도의 시계열 추이와 기저장된 운동모드 판단기준에 따라 바이크(100)에 따른 운동이 현재 어떤 운동모드에 해당하는지 판단한다. 예를 들어, 휠 회전 속도가 0에서 점차 증가하여 저속으로 회전하면 워밍업모드로 판단할 수 있고, 휠 회전 속도가 미리 결정된 기준 속도 이상으로 고속으로 회전되는 구간이 계속되면 집중운동모드, 휠 회전 속도가 고속에서 점차 감소하면 마무리모드로 판단할 수 있을 것이다.
이와 같이, 모드판단부(270)에 의하여 현재 운동모드가 판단되면, 제어부(260)는 해당 운동모드에 대응하는 전기자극이 발생하도록 전기자극부(220)를 제어한다.
도 8은 제어부(260)에 의하여 운동모드에 따른 전기자극이 인가되는 일 예를 도시한 그래프이다. 참고로, 운동모드는 전술된 바와 같이 워밍업모드, 집중운동모드, 마무리모드로 구분되는 케이스를 상정한다.
워밍업모드(m1)는 페달 회전을 시작하여 일정 시간 유지되는 저속 단계로서, 사용자가 본격적인 운동을 하기 위한 준비단계에 해당한다. 워밍업모드(m1)에서 제어부(260)는 급격한 운동으로 인한 근육 손상을 방지할 정도로 전극 패드(223)가 접촉된 신체에 미리 설정된 세기 및 주파수에 따른 약한 전기적 가극이 가해지도록 전기자극부(220)를 제어할 수 있다. 이때, 제어부(260)는 복수의 전극 패드(223)의 위치에 따라 순차적으로 약한 전류가 흐르도록 전기자극부(220)를 제어함으로써 사용자가 전극 패드(223)가 접촉된 부위에 전기자극을 통한 마사지 효과를 느끼도록 할 수 있다.
집중운동모드(m2)는 페달이 상대적으로 고속 회전을 하는 단계로서, 사용자가 본격적인 운동을 하는 단계에 해당한다. 집중운동모드(m2)에서는 제어부(260)는 전술된 바와 같이 휠(107)의 회전속도, 페달 활성레벨, 및/또는 휠(107)에 전달되는 동력의 크기 및 변화량에 따라 전기자극부(220)에 따른 전기자극의 세기 및 주파수 크기와 변화량을 제어할 수 있다.
만약, 모드판단부(270)에 의하여 집중운동모드(m2)에 진입한 것으로 판단됨에도 불구하고, 휠 회전속도가 집중운동모드(m2)에서 정의되는 통상의 속도에 미치지 못하는 경우에 제어부(260)는 휠 회전속도, 페달 활성레벨, 휠(107)에 전달되는 동력의 크기 및 변화량에 따라 결정되는 전기자극보다 더 센 전기자극이 발생되도록 전기자극부(220)를 제어할 수 있다. 이와 같이, 제어부(260)는 자극의 세기를 높이거나 전기 주파수를 증가시켜 사용자에게 페달 회전 속도를 높이라는 알림을 간접적으로 할 수 있다. 이후 휠 회전속도가 해당 운동모드에 정의된 속도에 부합하게 되면 다시 휠 회전속도, 페달 활성레벨, 휠(107)에 전달되는 동력의 크기 및 변화량에 따라 결정되는 전기자극이 발생되도록 전기자극부(220)를 제어할 수 있다.
마무리모드(m3)는 집중운동모드(m2)에서 고속 회전하던 페달(105)이 상대적으로 저속으로 회전하여 정지하는 단계로서, 운동을 마무리하는 단계에 해당한다. 집중운동으로 긴장된 근육을 이완시키기 위하여, 마무리모드(m3)에서는 제어부(260)가 약한 전기적 자극이 발생되도록 전류의 세기 또는 주파수를 제어할 수 있다. 제어부(260)는 워밍업단계(m1)와 마찬가지로 복수의 전극패드(223)의 위치에 따라 순차적으로 전류가 흐르도록 하여, 긴장된 근육이 이완되어 피로를 회복하는데 도움을 줄 수 있다.
이와 같이 운동모드에 따른 전기자극을 인가함으로써 본 발명의 실시예에 따른 전기자극 슈트(200)는 운동 사이클에 따라 사용자에게 적합한 운동효과를 줄 수 있다.
한편, 신체의 지방 조직과 근육 조직은 수분 함량이 상이하기 때문에 조직에 따라 저항값이 다르게 나타난다. 이에 따라, 동일한 출력으로 전기자극을 가하면 상대적으로 지방이 많은 부위는 근육이 많은 부위에 비하여 자극의 강도가 약하게 나타나므로 지방 부위에서는 충분한 운동 효과를 얻을 수 없게 된다. 따라서, 지방 부위에서 근육 부위와 동일한 전기자극 효과를 얻기 위해서는 더 높은 출력으로 전기자극을 인가할 필요가 있다.
이에, 본 발명의 실시예에 따른 전기자극 슈트(200)는 전극 패드(223)에 접촉되는 각 신체부위의 전기저항값을 측정하는 저항측정부(280)를 더 포함할 수 있다. 저항측정부(280)는 신체에 미소전류를 흘려 저항값을 측정하는 공지된 각종 센서 및 저항값 도출 알고리즘을 기초로 구현될 수 있다. 센서는 전극 패드(223)에 근접하게 위치할 수 있다.
이와 같이, 저항측정부(280)를 통하여 각 신체부위의 전기저항값이 측정되면, 제어부(260)는 각 신체부위에 접촉되는 전극 패드(223)에 미리 설정된 기준전류가 흐르도록 해당 신체부위의 전기저항값을 기초로 각 전극 패드(223)에 출력되는 전압을 조절할 수 있다. 여기서, 기준전류 값은 사용자 설정 등에 의하여 가변될 수 있는 값이다.
각 전극 패드(223)에 출력되는 전압을 수식으로 나타내면 다음과 같다.
Figure 112018054240198-pat00001
여기서, VX는 전극 패드(223)로 출력되는 전압을 의미하며, IR은 기준전류, RX는 신체부위의 저항값을 의미한다. 이에 따르면, 신체부위의 저항값이 커질수록 전극 패드(223)로 출력되는 전압이 커짐을 알 수 있다.
이와 같이, 전극 패드(223)가 접촉되는 신체부위의 구성조직에 따라 출력 전압을 조절함으로써 신체 전체에 실질적인 자극효과를 줄 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 전기자극 슈트(200)는 사용자 입력부(290)를 더 포함함으로써 운동 목적에 따라 사용자가 자극 모드를 선택하도록 할 수 있다.
사용자 입력부(290)는 사용자로부터 지방 집중 자극 모드와 근육 집중 자극 모드 중 하나의 모드를 선택하는 사용자 입력을 받기 위한 것으로, 버튼 등을 통하여 구현될 수 있다. 여기서, 지방 집중 자극 모드는 다이어트를 목적으로 지방이 많은 부위를 집중적으로 자극하는 모드이고, 근육 집중 자극 모드는 근육 강화를 위하여 근육이 많은 부위를 집중적으로 자극하는 모드이다.
제어부(260)는 사용자 입력부(290)를 통하여 선택된 자극 모드에 따라 각 전극 패드(223)를 통한 전기자극 강도를 차등 제어할 수 있다. 즉, 제어부(260)는 지방 집중 자극 모드가 선택된 때에는 상대적으로 지방이 많은 부위에 접촉된 전극 패드(223)에 더 강한 자극을 위한 큰 전류가 인가되도록, 반대로 근육 집중 자극 모드가 선택된 때에는 근육이 많은 부위에 접촉된 전극 패드(223)에 더 강한 자극을 위한 큰 전류가 인가되도록 전기자극부(220)를 제어할 수 있다.
이때, 제어부(260)는 복수의 전극 패드(223)에 대해서 해당 전극 패드(223)가 접촉되는 신체 부위가 지방 또는 근육이 많은 부위인지에 관한 정보를 기저장하거나, 또는 근육과 지방에 해당하는 기준저항값을 기저장하고, 이를 기초로 저항값 측정부(280)를 통하여 측정된 신체부위별 전기저항값과 기준저항값을 비교하여 각 전극 패드(223)가 접촉된 부위 조직을 파악할 수 있을 것이다.
이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 바이크 시스템(1) 및 바이크(100)와 연동되는 전기자극 슈트(200)에 의하면, 휠 회전속도 및 운동모드에 따라 적합한 전기자극이 신체에 가해지므로 운동효과가 극대화된다. 한편, 휠 회전속도와 별개로 실질적인 페달 움직임 및 그 정도에 관한 페달 활성레벨을 산출하고, 휠(107)에 전달되는 동력의 크기 및 변화량을 모두 고려함으로써 사용자의 운동상태에 적합한 더욱 정밀한 전기 자극 제어가 가능하다.
또한, 본 발명에 따르면, 신체 부위의 저항값에 따라 자극출력을 달리함으로써 신체 전체에 실질적인 자극 효과를 줄 수 있으며, 운동목적에 따라 전기자극을 가하는 신체부위를 달리함으로써 사용자 맞춤형 전기자극이 제공될 수 있다.
지금까지 본 발명의 실시예를 간략히 설명하였으나, 본 발명의 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 본 발명의 실시예를 변형할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 바이크 101: 본체
103: 안장 105: 페달
107: 휠 110: 데이터 생성부
120: 통신부 130: 사용자 인터페이스부
140: 모드제공부 200: 전기자극 슈트
210: 슈트 본체 220: 전기자극부
230: 데이터 수신부 240: 휠속도 산출부
250: 활성레벨 추정부 260: 제어부
270: 모드판단부 280: 저항값 측정부
290: 사용자 입력부

Claims (9)

  1. 사용자의 신체에 착용되는 슈트 본체;
    상기 슈트 본체에 고정되어 접촉된 상기 사용자의 서로 다른 신체부위에 전기자극을 인가하는 복수 개의 전극 패드를 포함하는 전기자극부;
    상기 전극 패드에 접촉되는 각 신체부위의 전기저항값을 측정하는 저항측정부;
    바이크와 유선 또는 무선으로 연결되어 상기 바이크의 페달에 연동되는 휠이 회전하는 속도에 관한 속도 데이터를 수신하는 데이터 수신부;
    상기 속도 데이터를 기초로 상기 휠의 회전 속도를 산출하는 휠속도 산출부;
    상기 페달의 회전에 따라 상기 휠에 전달되는 동력의 크기와 시간에 따른 변화량을 기초로 상기 페달의 움직임에 관한 페달 활성레벨을 추정하는 활성레벨 추정부; 및
    상기 휠의 회전 속도와 상기 페달 활성레벨에 대응하여 상기 복수 개의 전극 패드 중 전기자극이 인가되는 전극 패드와 상기 전극 패드를 통해 인가되는 전기자극 세기 및 주파수의 크기 또는 변화량을 결정하고, 결정된 상기 전기자극의 세기 및 주파수의 크기 또는 변화량을 상기 저항측정부를 통해 측정된 상기 전기저항값을 기초로 조절하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이크 연동형 전기자극 슈트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 서로 다른 신체부위에 접촉되는 상기 복수 개의 전극 패드에 미리 설정된 기준전류가 인가되도록 해당 신체부위의 전기저항값을 기초로 상기 전극 패드에 출력되는 전압을 조절하는 것을 특징으로 하는 바이크 연동형 전기자극 슈트.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 활성레벨 추정부는, 상기 휠의 현재 회전 속도, 특정 시간 동안의 상기 휠의 회전 속도의 변화량, 시간에 따른 상기 휠의 회전 속도의 변화율, 및 시간에 따른 상기 휠의 회전 가속도의 변화율 중 적어도 어느 하나를 기초로 상기 페달 활성레벨을 추정하는 것을 특징으로 하는 바이크 연동형 전기자극 슈트.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 페달 활성레벨은 상기 페달이 등속으로 회전하는 등속레벨, 상기 페달의 회전이 가속되는 가속레벨, 상기 페달의 회전이 감속되는 감속레벨, 및 상기 페달의 회전이 정지한 정지레벨 중 적어도 어느 하나의 레벨로 구분되는 것을 특징으로 하는 바이크 연동형 전기자극 슈트.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    지방 집중 자극 모드와 근육 집중 자극 모드 중 하나의 모드를 선택하는 사용자 입력을 받는 사용자 입력부를 더 포함하며,
    상기 제어부는 선택된 상기 모드에 대응하여 복수의 상기 전극 패드가 접촉되는 신체 부위에 따라 상기 전극 패드를 통한 전기자극 강도를 차등 제어하는 것을 특징으로 하는 바이크 연동형 전기자극 슈트.
  8. 사용자가 회전시키는 페달과 상기 페달에 연동되는 휠을 포함하고, 상기 휠이 회전하는 속도에 관한 속도 데이터를 생성하는 바이크; 및
    상기 바이크와 유선 또는 무선으로 연결되며, 상기 사용자의 신체에 착용되는 슈트 본체에 고정되어 접촉된 상기 사용자의 서로 다른 신체부위의 전기저항값을 측정하고, 상기 사용자의 서로 다른 신체부위에 전기자극을 인가하는 복수 개의 전극 패드를 포함하는 전기자극 슈트를 포함하며,
    상기 전기자극 슈트는, 상기 바이크로부터 수신된 상기 속도 데이터를 기초로 상기 휠의 회전 속도를 산출하고, 상기 페달의 회전에 따라 상기 휠에 전달되는 동력의 크기와 시간에 따른 변화량에 기초하여 바이크 페달의 움직임에 관한 페달 활성레벨을 추정하고, 상기 휠의 회전 속도와 상기 페달 활성레벨에 대응하여 상기 복수 개의 전극 패드 중 전기자극이 인가되는 전극 패드와 상기 전기자극의 세기 및 주파수를 결정하고,
    상기 전기자극 슈트에 포함되고 상기 사용자의 서로 다른 신체부위에 접촉되는 상기 복수 개의 전극 패드는, 상기 전기자극의 세기 및 주파수를 상기 전극 패드를 통해 측정된 상기 전기저항값을 기초로 조절하는 것을 특징으로 하는 바이크 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전기자극 슈트는 상기 휠의 회전 속도의 시계열 추이를 기초로 상기 페달이 회전을 시작하여 미리 결정된 기준 속도까지 저속으로 회전하는 워밍업모드, 상기 페달이 상기 기준 속도로부터 시작하여 고속으로 회전되는 집중운동모드, 및 상기 페달이 상기 집중운동모드의 속도로부터 정지되기까지 저속으로 회전되는 마무리모드에 따른 운동모드 중 어느 모드에 해당하는지 여부를 판단하고, 상기 각 모드에 대응하는 전기자극이 발생하도록 전기자극부를 제어하는 것을 특징으로 하는 바이크 시스템.
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