KR20050076299A - 음악 재생이 가능한 운동 보조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음악이 재생되고 운동량 측정이 가능한 장치에 있어서, 특히 운동량에 따라 그에 맞는 음악을 선택하고 재생할 수 있도록 한 음악 재생이 가능한 운동 보조장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 음악재생이 가능한 운동 보조장치는, 사용자가 각종 기능을 설정하기 위한 기능 설정부와, 사용자의 움직임 정도 및 세기를 감지하는 진동센서부와, 단위시간당 운동레벨을 계산하고 그 레벨에 맞는 음악이 재생되도록 하는 프로그램이 저장된 프로그램 저장부와, 상기 계산된 운동레벨을 저장하는 데이터 저장부와, 일정 주기로 클럭을 발생하여 시간을 계수할 수 있도록 하는 타이머와, 단위시간당 운동량 및 MP3 파일 정보를 표시하는 표시부와, MP3 파일을 아날로그 신호로 변환하여 스피커로 출력하는 AD 변환부와, MP3 음악파일이 저장된 MP3 저장부와, 외부 기기와 통신하고 MP3음악파일을 다운로드받기 위한 통신부와, 기기 전체에 전원을 공급하는 전원부와, 상기 각 부를 제어하고 운동레벨에 따라 음악이 재생되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

음악 재생이 가능한 운동 보조장치{Exercise aid apparatus in possibility of audio replay}

본 발명은 음악이 재생되고 운동량 측정이 가능한 장치에 있어서, 특히 운동량에 따라 그에 맞는 음악을 선택하고 재생할 수 있도록 한 음악 재생이 가능한 운동 보조장치에 관한 것이다.

최근의 현대사회는 컴퓨터, 인터넷 및 정보통신의 급진적인 발전으로 인한 바쁜 사회생활에서 자신의 건강을 돌볼 틈도 없이 생활하다가 건강을 해치게 되는 경우가 많아지게 되어 이로 인해 현대인들의 건강문제가 심각한 사회문제로 대두되고 있다. 이러한 현대인들의 건강문제로 인해 사회생활을 하는 직장인들을 대상으로 하는 건강증진 프로그램 및 건강용품들이 연구되어져 출시되고 있다.

특히, 사용자의 몸 소정의 부위에 부착해 움직임을 통한 이동량을 체크하여 사용자의 당일 보행거리와 소비 칼로리수치를 통해 운동량을 표시하는 만보계를 이용하여 자신의 하루 운동량을 체크하면서 운동량이 많거나 적은 경우에는 그에 따라 소정의 영양분을 보충 섭취할 수도 있고, 다이어트 등을 하면서 자신의 체력을 조절하여 건강상태를 관리할 수 있도록 하고 있으며, 최근 현대인들의 건강에 대한 인식이 증가하고, 다양한 취향을 고려하여 상기 만보계는 몸에 부착하거나 휴대하기에 용이하도록 제작이 되거나 다른 제품과 결합하여 실용성을 향상시키도록 한 형태로 제작이 되고 있다.

다양한 형태의 실용성을 증가시킨 선출원된 발명을 살펴보면, 특허 제1993-10404호인 '만보계 결합형 호출기', 특허 제2000-26603호인 '다기능 손목시계' 등이 있는데, 상기 만보계 결합형 호출기는 호출기와 만보계의 공통부분인 액정 디스플레이 및 배터리를 공용화하고, 마이크로 컨트롤러에 만보계 센서를 연결하여 횟수를 계수하는 부분만 추가함으로써, 호출기에 만보계 기능을 일체화하여 실용성을 향상시킬 수 있도록 한 것이고, 상기 다기능 손목시계는 사용자의 손목에 착용되어지며 일반적인 시계 기능 뿐만 아니라 사용자의 걸음수를 계수하는 만보계의 기능을 가지도록 추가함으로써, 손목시계에 만보계 기능을 일체화하여 실용성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

하지만 상기 선출원된 발명은 기존의 제품에 만보계기능이 단순히 부가적으로 추가되어 있어 만보계수단을 통해 사용자의 당일 보행거리와 소비 칼로리수치정도의 정보만을 사용자에게 제공해 주고 있다.

또한, 상기 만보계 수단을 통해 제공되는 정보는 단순히 사용자의 운동량만을 표시할 뿐이고, 더욱 운동량을 촉진시켜주는 수단이 구비되지 않고, 실제적으로 만보계수단을 이용하여 꾸준히 운동을 하기 위한 수단으로 활용하지는 않아 사용자의 건강증진에는 도움이 되지 않는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 만보계 수단 및 음악 재생 복합장치를 결합하고, 상기 운동과 더블어 음악도 들을수 있도록 한 음악 재생이 가능한 운동 보조장치를 제공함에 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 만보계 수단에서의 진동량, 세기, 운동시간 등에 따라 음악 템포를 선택 재생시켜 줄 수 있도록 한 음악 재생이 가능한 운동 보조장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적 달성을 위한 본 발명에 따른 음악재생이 가능한 운동 보조장치는,

사용자가 각종 기능을 설정하기 위한 기능 설정부와, 사용자의 움직임 정도 및 세기를 감지하는 진동센서부와, 단위시간당 운동레벨을 계산하고 그 레벨에 맞는 음악이 재생되도록 하는 프로그램이 저장된 프로그램 저장부와, 상기 계산된 운동레벨을 저장하는 데이터 저장부와, 일정 주기로 클럭을 발생하여 시간을 계수할 수 있도록 하는 타이머와, 단위시간당 운동량 및 MP3 파일 정보를 표시하는 표시부와, MP3 파일을 아날로그 신호로 변환하여 스피커로 출력하는 AD 변환부와, MP3 음악파일이 저장된 MP3 저장부와, 외부 기기와 통신하고 MP3음악파일을 다운로드받기 위한 통신부와, 기기 전체에 전원을 공급하는 전원부와, 상기 각 부를 제어하고 운동레벨에 따라 음악이 재생되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 MP3 저장부는 사용자의 운동레벨에 따라 사용자가 설정한 장르, 가수 등으로 구분된 MP3 음악 파일들이 특정 그룹별로 저장되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 제어부는 운동의 강도 및 지속 정도에 따라 운동 레벨을 기준으로 MP3 음악파일의 템포 및 재생속도를 제어할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일실시례에 의해 구성된 내부 구성도이다.

도 1을 참조하면, 사용자가 각종 기능을 설정하기 위한 기능 설정부(10)와, 사용자의 움직임 정도 및 세기를 감지하는 진동센서부(12)와, 단위시간당 운동레벨을 계산하고 그 레벨에 맞는 음악이 재생되도록 하는 프로그램이 저장된 프로그램 저장부(14)와, 상기 계산된 운동레벨을 저장하는 데이터 저장부(16)와, 일정 주기로 클럭을 발생하여 시간을 계수할 수 있도록 하는 타이머(18)와, 단위시간당 운동량 및 MP3 파일 정보를 표시하는 표시부(20)와, MP3 파일을 아날로그 신호로 변환하고 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 AD/DA 변환부(22)와, 스피커(34)와, 마이크(26)와, MP3 음악파일이 저장된 MP3 저장부(30)와, 외부 기기와 통신하기 위한 통신부(32)와, 기기 전체에 전원을 공급하는 전원부(34)와, 상기 각 부를 제어하고 운동레벨에 따라 음악이 재생되도록 제어하는 제어부(40)로 구성된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 음악재생이 가능한 운동 보조장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이, 기능 설정부(10)는 각 종 기능들을 설정할 수 있으며, 키 입력수단 등을 포함하며, 진동의 레벨에 따라 재생되는 음악의 그룹을 지정할 수도 있다.

그리고, 진동센서부(12)는 사용자의 걸음이나 움직임을 감지할 수 있도록 하여 이동량과 움직임의 패턴을 제어부(40)에서 인식할 수 있는 신호로 제공해준다. 그리고 사용자의 움직임을 인식하여 단위 시간당(3분, 5분 등) 진동량 및 운동 레벨로 표시될 수 있도록 감지하게 된다.

프로그램 저장부(14)는 진동 센서부(12)를 통해 수신되는 신호를 단위 시간당 운동량으로 변환하는 계산 알고리즘과, 진동량 및 운동 레벨을 비교 분석하여, 운동/음악 재생 모드시 사용자에게 어떤 음악의 그룹을 재생할 수 있도록 프로그래밍되어 저장되어 있게 된다.

그리고, 데이터 저장부(16)는 진동센서부(12)를 통해 수신된 신호를 단위 시간당(3분, 5분 등)으로 측정하여 소정의 프로그램을 통해 사용자의 진동량 및 운동 레벨로 연산된 데이터로 저장한다. 또한 진동센서부(12)를 통해 수신된 신호를 로딩하여 그 신호를 통해 사용자의 운동량을 측정하는 프로그램을 구동하여, 단위 시간당 사용자의 운동량 및 진동 레벨을 계산할 수 있게 된다.

또한, 타이머(18)는 진동 센서부(12)를 통해 사용자의 움직임을 인식하여 진동량 및 운동레벨로 나타냄에 있어, 사용자의 움직임을 일정 시간별로 구분하기 위해 클럭을 발생함으로써, 제어부(40)에 인터럽트를 일정주기로 발생하여 상기 제어부(40)로 하여금 일정 주기로 시간을 계수할 수 있도록 한다.

표시부(20)는 제어부(40)의 제어를 받아 사용자의 단위 시간당 운동량을 사용자에게 인식할 수 있는 형태로 LCD 상에 표시하고, 상기 운동량 및 진동레벨에 따라 현재의 재생 음악 및 가사 등을 표시하게 된다.

D/A 및 D/A 변환부(22)는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하거나 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환해 준다. 즉, MP3 음악 파일을 아날로그 신호로 변환하고, 변환된 오디오 신호를 스피커를 통해 외부로 출력하게 된다. 그리고, 마이크로폰(26)으로 사용자 음성신호를 입력받아 디지털 신호로 변환하여 제어부(40)로 출력하게 되므로, 이를 통해 사용자의 음성 명령을 수행할 수도 있다. 즉, 음성을 통해서 음악파일 선택, 음악 재생속도를 빠르게 가져갈 수도 있다.

MP3 저장부(30)는 장치 내부에 장착될 수도 있으며, 또 별도로 확장 카드처럼 장착할 수도 있다. 이러한 MP3 저장부(30)는 다수개의 MP3 파일을 저장하고 있으며, 각각의 MP3 파일을 각 음악의 장르(발라드, 국악, 가요, 클랙식 등) 또는 가수 등으로 나누어서 저장할 수도 있다. 즉, MP3 저저장부(30) 내에 다수개의 그룹(Group 1~Group 4)을 나누고 각 그룹별로 사용자가 원하는 장르 또는 가수 등에 해당하는 음악 파일들을 저장해 놓을 수 있다. 실시 예로서, 각 그룹별로 사용자의 운동 레벨에 따라 설정할 수도 있다.

통신부(32)는 인터넷상의 소정 서버, PC 등에 사용자의 운동량 데이터를 전송하거나 프로그램을 업데이트할 수도 있으며, 또 음악 파일 등을 다운로드받아서 저장할 수 있도록 인터페이스한다. 이를 위해, 통신부(32)는 RS-232 기반의 시리얼 TCP/IP 프로토콜 변환기의 일종인 임베디드 인터넷방식의 통신모듈로, 상기 데이터 저장부(16)에 저장되어 있는 사용자의 단위 시간당 측정된 운동량에 대한 데이터를 인터넷상의 지정된 웹서버에 전송될 수 있도록 하고, 상기 웹서버에서 전송되는 사용자의 건강증진에 관련된 소정의 데이터를 수신하여 표시부(24)를 통해 사용자에게 인식할 수 있는 형태로 디스플레이되도록 한다.

상기 전원부(34)는 전압변동이 있는 임의의 전압을 본 발명에 의해 구현된 장치가 작동할 수 있는 소정의 전압으로 유지하여 각 회로와 소자에 일정한 양의 전원을 공급할 수 있도록 한다.

그리고, 제어부(40)는 진동센서 인터럽트 핸들러에 의해 진동센서부(12)를 통한 진동횟수와 타이머(18)에서 발생하는 클럭을 계수하여 시간을 측정할 수 있으며, 매초마다 작동되는 인터럽트에 의해 운동 시작시간, 운동 레벨, 운동레벨에 맞는 음악파일 선택 및 재생 제어를 수행하게 된다.

이러한 음악 재생이 가능한 보조 운동 장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 사용자는 기능 설정부(10)를 조작하여 진동량 및 운동레벨에 따라 어떤 그룹의 MP3 음악을 들을 것인지를 설정한다. 이러한 설정은 PC 상에서 설정할 수도 있다.

사용자가 움직이게 되면, 진동센서부(12)는 사용자가 이동을 하거나 소정의 움직임이 있는 경우에는 초기화된 상태에서 움직임을 감지하게 된다.

상기 진동센서부(12)에 의해 감지된 사용자의 움직임을 소정의 신호형태로 제어부(40)로 전송되며, 제어부(40)는 타이머(18)에 의해 매초마다 초당 인터럽트가 발생되면 그에 따른 초당 인터럽트 핸들러가 작동하게 되므로, 운동을 지속적으로 일정 시간 동안 유지할 경우 진동량 및 운동레벨을 체크하고, 단위시간(3분, 5분 등)당 운동 레벨을 계산하게 된다. 이러한 운동레벨은 측정 요소인 소비 칼로리 수치로 계산될 수도 있다.

그리고, 상기 단위시간당 검출되는 운동레벨은 데이터 저장부(16)에 초기 운동레벨로 저장되며, 상기 타이머(18)의 지속시간과 운동량 등을 이용하여 운동레벨 등급이 변경된다. 이때 데이터 저장부(16)에 저장된 운동레벨은 증가되거나 감소하도록 카운트된다. 여기서, 단위시간당 검출되는 운동레벨의 갱신 주기는 각 노래의 반주시간일 수도 있다.

그러면, 제어부(40)는 데이터저장부(16)에 저장되어 있는 운동 레벨에 따라 MP3 저장부(30)에 저장된 특정 MP3 그룹 내의 노래들을 읽고, 읽은 MP3 파일을 D/A 변환부(22)로 출력하여 스피커(24)를 통해 재생될 수 있도록 한다.

여기서, 도 2와 같이 운동레벨이 1일 경우 MP3 저장부의 그룹1이 매칭되어 있으며, 운동레벨이 2일 경우 그룹 2가 매칭된다. 이러한 수순으로 운동레벨과 MP3 그룹을 매칭시켜 그룹 내에 저장된 음악파일들이 재생될 수 있도록 제어한다.

이러한 제어부()는 MP3 재생시 상기 각 음악파일의 속성을 읽은 후, 음악 파일의 가사 및 노래제목, 가수 등과 함께 현재의 소비 칼로리지수 등을 표시부에 표시해 준다.

그리고, 진동레벨이 일정 이하일 경우 재생 음악을 다른 그룹으로 선택하여 재생시켜 줄 수 있다.

구체적으로 음악 재생이 가능한 운동 보조 장치 구현방법에 대하여 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3을 참조하면, 전원이 입력되면 사용자의 움직임에 따른 진동수를 감지하고 단위시간당 운동량을 검출하게 되며(S11,S13), 상기 검출된 운동량이 일정 이상인가를 확인하게 된다(S15). 즉, 운동량이 어느 정도 지속적으로 검출되면 운동 시간으로 확인하고, 운동량이 지속적으로 검출되지 않으면 운동시간이 아닌 것으로 확인하게 된다.

그리고, 운동량이 일정 이상으로 검출되면 운동을 지속적으로 하는 것으로 판단하고, 상기 진동수에 따른 단위시간당 운동량을 주기적으로 체크하여, 운동량에 따라 운동레벨을 설정하게 된다(S17).

이후, 상기 운동레벨이 설정되면 운동 레벨에 맞는 음악을 선택하고 선택된 MP3음악을 재생시켜 준다(S19). 이러한 수순을 반복하면서, 운동을 지속하게 되며, 운동레벨도 증가되며, 증가된 운동레벨에 따라 해당하는 MP3음악을 선택하여 재생시켜 줄 수 있다. 여기서, 운동레벨이 갱신 주기는 현재 재생되는 MP3 음악 파일의 반주시간(재생시간)으로 설정할 수도 있다.

여기서, 사용자의 움직임 정도에 따라 그 진동을 전기적 신호로 변환한 후, 진동주기, 진동량, 진동강도 등을 감지하여 이들을 복합적으로 하는 운동레벨로 변환한 후 사용자가 미리 설정한 MP3 음악을 선택하고 재생할수 있다.

또한 운동레벨을 계산한 후 그에 맞는 음악을 재생하면서, 운동강도, 운동량, 운동시간을 사용자에게 음성으로 알려주어 운동 효과를 증대시켜 줄 수도 있다.

그리고, 운동량이 일정이하일 경우(S21) 사용자가 미리 설정한 MP3 음악, 예컨대 클래식이나 가요을 리드하고 이를 재생시켜 준다(S23). 실시 예로서, 운동량이 일정 이하일 경우 전원을 오프시키는 모드로 진입할 수도 있다.

이러한 본 발명은 만보계 수단과 MP3 기기가 복합된 장치로서, 기존의 만보계 수단이 갖는 기능에 MP3 파일을 선택적으로 취사하여 재생시켜 줄 수 있도록 한 운동 보조 장치 및 그 구현방법에 있다.

또한 실시 예로서, 운동 레벨에 따라 현재 재생되는 음악 파일을 변경하는 것이 아니라, 음악 레벨을 증감시켜 줄 수도 있다. 즉, 운동레벨이 증가되면 음악 레벨을 어느 정도까지 증가시키고, 운동레벨이 낮아지면 음악 레벨을 어느 정도까지 낮추어 줄 수 있다.

또한, 실시 예로서, 운동 레벨에 따라 현재 재생되는 음악의 박자(템포)를 빠르게 또는 느리게 가져갈 수도 있다. 운동레벨이 증가되면 될수록 그에 맞도록 음악 템포를 빠르게하고, 느리면 느릴수록 그에 맞도록 음악템포를 줄여준다.

본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시례 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 음악 재생이 가능한 운동 보조장치에 의하면, 사용자의 움직임 정도, 강도, 지속 정도에 따라 계산되는 운동레벨과 매칭되는 MP3 음악을 재생시켜 줄 수 있도록 함으로써, 사용자에게 운동 효과를 증대시켜 줄 수 있다.

도 1은 본 발명 실시 예에 따른 음악재생이 가능한 운동 보조장치를 나타낸 블록 구성도.

도 2는 본 발명의 MP3 저장부의 구성도.

도 3은 본 발명 실시 예에 따른 음악 재생이 가능한 운동 보조장치 구현방법을 나타낸 플로우 챠트.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10...기능 설정부 12...진동센서부

14...프로그램 저장부 16....데이터 저장부

18...타이머 20...표시부

22...DA/AD 변환부 24...스피커

26...마이크 30...MP3 저장부

32...통신부 34...전원부

40...제어부

Claims (3)

1. 사용자가 각종 기능을 설정하기 위한 기능 설정부와, 사용자의 움직임 정도 및 세기를 감지하는 진동센서부와, 단위시간당 운동레벨을 계산하고 그 레벨에 맞는 음악이 재생되도록 하는 프로그램이 저장된 프로그램 저장부와, 상기 계산된 운동레벨을 저장하는 데이터 저장부와, 일정 주기로 클럭을 발생하여 시간을 계수할 수 있도록 하는 타이머와, 단위시간당 운동량 및 MP3 파일 정보를 표시하는 표시부와, MP3 파일을 아날로그 신호로 변환하여 스피커로 출력하는 AD 변환부와, MP3 음악파일이 저장된 MP3 저장부와, 외부 기기와 통신하고 MP3음악파일을 다운로드받기 위한 통신부와, 기기 전체에 전원을 공급하는 전원부와, 상기 각 부를 제어하고 운동레벨에 따라 음악이 재생되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 음악재생이 가능한 운동 보조장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 MP3 저장부는 사용자의 운동레벨에 따라 사용자가 설정한 장르, 가수 등으로 구분된 MP3 음악 파일들이 특정 그룹별로 저장되어 있는 것을 특징으로 하는 음악재생이 가능한 운동 보조장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 제어부는 운동의 강도 및 지속 정도에 따라 운동 레벨을 기준으로 MP3 음악파일의 템포 및 재생속도를 제어할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 음악재생이 가능한 운동 보조장치.