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KR101398939B1 - 헬스 게임 바이크 - Google Patents

헬스 게임 바이크 Download PDF

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KR101398939B1
KR101398939B1 KR20130114977A KR20130114977A KR101398939B1 KR 101398939 B1 KR101398939 B1 KR 101398939B1 KR 20130114977 A KR20130114977 A KR 20130114977A KR 20130114977 A KR20130114977 A KR 20130114977A KR 101398939 B1 KR101398939 B1 KR 101398939B1
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KR
South Korea
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external device
vibration
vibration motor
rotation speed
collision signal
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Application number
KR20130114977A
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English (en)
Inventor
전기만
정종택
김종출
Original Assignee
주식회사 모아로봇
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 주식회사 모아로봇 filed Critical 주식회사 모아로봇
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Abstract

본 실시예에 따른 헬스 게임 바이크는 탑승자에 의해 구동되는 페달부, 탑승자가 탑승하는 안장부, 탑승자의 양 팔이 거치되거나 양 손에 의해 쥐어지는 손잡이부 및 이들을 연결하고 지지하는 다수의 프레임; 상기 손잡이부 양 단에 형성되며 방향키를 포함하는 기능 조작부; 상기 페달부의 구동에 비례하여 발생되는 회전 속도를 검출하는 회전 속도 검출부; 상기 기능 조작부 및 회전 속도 검출부에서 형성된 신호를 가공하여 외부 장치의 입력 신호로 변환하고 이를 외부 장치의 통신부를 통해 외부 장치에 제공하는 제어부; 및 상기 외부 장치의 통신부를 통해 제공된 충돌 신호에 의해 진동을 발생시키는 진동 모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

헬스 게임 바이크{Health game bike}
본 실시예는 게임을 할 수 있는 실내 고정식 바퀴 없는 자전거에 관련된 것이다.
외부 날씨, 기온, 시간 등에 상관없이 실내에서 쾌적하게 운동할 수 있는 실내 고정식 바퀴 없는 자전거가 개발되어 널리 사용되고 있다. 그러나, 실제 자전거를 이용하여 도로를 주행할 때와 비교하면 쉽게 지루해질 수 밖에 없어 운동의 빈도는 시간이 갈수록 감소된다.
최근에는 이와 같이 실내 고정식 자전거를 이용하여 운동할 때 발생되는 지루함을 방지하기 위해 모니터에 나타난 가상 도로를 사용자가 핸들 조작 등을 할 수 있도록 함으로써 운동의 흥미를 향상시키는 기술이 개발되고 있다.
또한, 한국 등록특허 제 10-1246555 호에는 실내 고정식 자전거를 통해 운동을 하면서 컴퓨터 온라인 게임을 할 수 있도록 방향키를 포함하는 방향 신호 발생 유닛과 페달의 회전에 따른 속도를 발생시키는 회전 신호 발생 유닛이 부가된 것이 공지되어 있다. 주로 레이싱 게임과 같이 단순히 좌,우 방향과 전,후 이동 속도를 제공하는 것만으로 게임을 조작할 수 있는 것에 적용된다.
그러나, 온라인 게임은 다자간 접속하여 게임이 진행되는 이유로 경쟁심을 불러 일으킬 수 있고 그 결과 사용자의 의지와 달리 운동 효과가 증대될 수 있다.
그러나, 게임 도중 컴퓨터에 연결된 모니터를 통해 표시되는 가상의 요철, 장애물과 충돌한 경우 단순히 사운드로 제공되는 충돌음만으로는 현실감이 떨어지는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허 제 10-1246555 호(2013.03.18. 등록)
본 실시예는 실내 고정식 헬스 바이크의 안장, 기능 조작부 또는 프레임에 진동 모터를 형성하여 컴퓨터 게임에서 발생, 검출된 충돌 신호에 의해 탑승자에게 진동을 전달할 수 있는 헬스 게임 바이크를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 실시예에 따른 헬스 게임 바이크는 탑승자에 의해 구동되는 페달부, 탑승자가 탑승하는 안장부, 탑승자의 양 팔이 거치되거나 양 손에 의해 쥐어지는 손잡이부 및 이들을 연결하고 지지하는 다수의 프레임; 상기 손잡이부 양 단에 형성되며 방향키를 포함하는 기능 조작부; 상기 페달부의 구동에 비례하여 발생되는 회전 속도를 검출하는 회전 속도 검출부; 상기 기능 조작부 및 회전 속도 검출부에서 형성된 신호를 가공하여 외부 장치의 입력 신호로 변환하고 이를 외부 장치의 통신부를 통해 외부 장치에 제공하는 제어부; 및 상기 외부 장치의 통신부를 통해 제공된 충돌 신호에 의해 진동을 발생시키는 진동 모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 진동 모터는 충돌 신호의 크기에 따라 모터의 회전 속도가 가변적인 것으로 진동의 세기가 조절될 수 있다.
상기 진동 모터는 충돌 신호의 크기에 따라 모터의 회전 시간이 가변적인 것으로 진동의 지속 시간이 조절될 수 있다.
상기 진동 모터는 안장부의 하면에 형성되거나 기능 조작부에 형성되거나 프레임에 형성될 수 있다.
상기 충돌 신호는 상기 외부 장치에서 수행되는 온라인 게임을 포함하는 시뮬레이션에서 만들어진 가상의 요철, 장벽을 포함하는 장애물에 부딪힘에 의해 발생될 수 있다.
상기 외부 장치는 컴퓨터, 스마트폰, 태블릿 또는 스마트TV 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
상기 진동 모터는 충돌 신호가 전송되는 케이블의 일단에 형성되고 타단은 USB 단자가 형성되어 USB 단자가 상기 컴퓨터의 USB 포트에 연결될 수 있다.
상기 진동 모터는 충돌 신호를 유, 무선 통신으로 수신할 수 있는 수신기가 더 포함될 수 있다.
본 발명의 실시예인 헬스 게임 바이크는 안장부의 하면에 형성된 진동 모터를 통해 탑승자에게 진동을 제공할 수 있다. 진동은 컴퓨터 게임 과정에서 발생된 가상의 충돌을 탑승자가 체감할 수 있도록 하여 게임의 효과를 극대화 시킬 수 있다.
이 때, 진동의 정도는 진동 모터에 전달된 충돌 신호의 크기 즉, 충돌시 물체의 속도에 따라 달라질 수 있다. 그 결과 탑승자는 더 빨리 페달을 밟아 더 높은 속도로 장애물에 충돌함으로써 더 큰 진동을 느낄 수 있게 된다.
또한, 진동 모터는 헬스 게임 바이크의 안장부 하면 이외에 프레임이나 기능 조작부에 더 구비될 수 있어 진동은 다양한 경로를 통해 탑승자에게 전달될 수 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 헬스 게임 바이크의 사시도,
도 2는 충돌 신호가 진동 모터에 전달되는 것을 도시한 블럭도이다.
이하, 본 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 설명한다.
일반적인 실내 헬스 바이크는 본체 프레임(100)을 중심으로 탑승자의 양 팔이 거치되거나 양 손에 의해 쥐어지는 손잡이부(110), 탑승자에 의해 구동되는 페달부(140), 탑승자가 탑승하기 위해 엉덩이가 앉히는 안장부(160)를 포함한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 프레임은 본체 프레임(100)과 받침 프레임(105)으로 구성된다. 본체 프레임(100)은 회동축을 갖는 X 모양의 엇갈린 구조로 형성되고 본체 프레임(100)이 바닥면에 안정적으로 고정되어 지지될 수 있도록 받침 프레임(105)과 결합되어 있다. 이 때, 본체 프레임(100)이 펼쳐진 상태는 X 모양이지만 미사용시 차지하는 공간을 줄이기 위해 회동축을 중심으로 회전하여 접혀질 수 있다.
손잡이부(110)는 구조적으로 방향 전환이 불가능한 고정식으로 형성될 수 있다. 즉, 실내 고정식 헬스 바이크는 조향 기능이 불필요하여 통상 일자(-) 형태와 달리 전방을 향해 굽어 있는 형태로 뻗어 형성될 수 있다. 또한, 손잡이부(110)의 외주면에는 그립력을 제공하기 위해 외주면을 감싸는 고무 등이 더 구비될 수 있다.
이는, 탑승자가 페달을 굴리면서 상체를 앞으로 기울여 양 팔을 손잡이부(110)에 거치하거나 양 손을 뻗어 손잡이부(110)의 일부를 쥠으로써 몸의 중심이 흐트러지는 것을 방지하기 위함이다.
본 실시예의 손잡이부(110)의 양 말단에는 기능 조작부(115)가 구비되어 있는데, 기능 조작부(115)는 조이스틱과 유사하게 방향키를 포함하며 게임에 필요한 점프 등 복수개의 기능 버튼이 더 형성될 수 있다.
페달부(140)는 페달을 포함하며 페달은 탑승자에 의해 회전축을 중심으로 축회동 된다. 이때, 페달의 회전축에 직접 결합된 웨이트는 페달의 회전에 따른 웨이트의 회전 속도를 검출하는 회전 속도 검출부를 포함할 수 있다. 회전 속도 검출부는 센서를 이용하여 시간에 따른 회전량으로 회전 속도를 센싱한다.
그리고, 본체 프레임(100)에는 웨이트의 부하를 가감하기 위한 부하변경부(180)가 더 형성되어 있어 페달을 회전시킬 때 필요한 힘을 달리 할 수 있다.
또한, 본체 프레임(100)에는 탑승자에게 운동 정보와 관련된 총 주행거리, 운동 시간 등을 표시하기 위한 디스플레이부(190)가 더 형성될 수 있다.
본 실시예의 제어부(150)는 상기 기능 조작부(115)에 형성된 방향키 등의 버튼이 눌러짐에 의해 형성된 신호 및 상기 회전 속도 검출부에서 센싱한 신호를 외부 장치의 입력 신호로 변환할 수 있다.
외부 장치는 디스플레이부가 연결된 컴퓨터, 스마트폰, 태블릿 또는 스마트 TV 등 게임이 실행될 수 있는 모든 기기를 포함하지만, 이하 본 실시예로서 컴퓨터에 한정하여 설명한다.
이 때, 제어부(150)에는 상기 변환된 신호가 컴퓨터에 전송될 수 있도록 전송 케이블(155)이 구비되어 있다. 그리고, 상기 제어부(150)에 일단이 연결된 전송 케이블(155)의 타단은 예를 들어 USB 단자로 형성되어 컴퓨터의 통신부 중 USB 포트에 연결될 수 있다.
또한, 제어부(150)는 상기 전송 케이블(155)을 통한 유선 전송과 달리 무선 통신에 의해 상기 변환 신호를 컴퓨터에 전송할 수 있다. 이 때, 제어부(150)는 변환 신호를 전송할 수 있는 송신부 등이 더 구비되어 있다. 무선 통신은 예를 들어, 블루투스나 RF(Radio frequence)통신 등이 가능하다. 그 결과, 헬스 게임 바이크는 컴퓨터와 무선 통신이 허용되는 범위 내의 거리에 위치할 수 있다.
그리고, X 모양의 본체 프레임(100)에는 탑승자의 엉덩이가 앉히는 안장부(160)가 형성되어 있는데, 안장부(160)의 하면에는 탑승자에게 진동을 제공할 수 있는 진동 모터(162)가 형성될 수 있다.
이 때, 안장부(160)의 중심에는 봉 등의 부재가 형성되어 있고 이것이 본체 프레임(100)의 내부로 슬라이딩하여 삽입되는 방식으로 안장부(160)가 본체 프레임(100)에 고정될 수 있다.
이 때, 진동 모터(162)는 안장부(160)의 중심 뿐만 아니라 중심에서 떨어져 편심된 위치에 형성될 수 있다. 또한, 듀얼이나 그 이상 복수개가 형성될 수 있다.
진동 모터(162)는 케이블로 연결되어 있으며, 상기 진동 모터(162)에 일단이 연결된 케이블의 타단은 USB 단자가 형성되어 상기 USB 단자가 컴퓨터의 USB 포트에 연결될 수 있다. 또한, 이와 달리 진동 모터(162)는 충돌 신호를 유선 방식이 아닌 무선 통신을 통해 수신할 수 있도록 추가적으로 수신기가 더 포함될 수 있다. 무선 통신은 앞서 설명한 것처럼 블루투스나 RF(Radio frequence)통신 등이 가능하다.
상기 진동 모터(162)는 내부에 모터와 진동을 일으키는 떨림판으로 구성되어 있으며 충돌 신호가 인가되면 탑승자가 진동을 느낄 수 있도록 떨림을 제공한다.
또한, 상기 진동 모터(162)는 프레임에 형성될 수 있다. 본 실시예는 X 모양의 본체 프레임(100)에 형성되어 있으며, 이 때 진동은 금속성 본체 프레임(100)을 통해 탑승자에게 전달되어 탑승자는 충돌이 발생되었음을 느낄 수 있다.
또한, 상기 진동 모터(162)는 기능 조작부(115)에 형성될 수 있다. 이 때, 탑승자는 기능 조작부(115)에서 발생된 진동에 의해 충돌이 발생되었음을 느낄 수 있다.
즉, 상기 진동 모터(162)는 안장부(160)의 하면, 프레임 또는 기능 조작부(115) 중 어느 하나 또는 둘에 형성될 수 있으며 이와 달리 상기 진동 모터(162)는 안장부(160)의 하면, 프레임 및 기능 조작부(115) 모두에 형성될 수 있다.
그리고, 상기 진동 모터(162)의 진동의 세기는 입력된 충돌 신호의 크기에 따라 진동 모터(162)의 회전 속도가 달라지는 것으로 조절될 수 있다. 따라서, 진동의 세기는 몇 가지 레벨로 나뉘어 질 수 있고 이에 의해 탑승자는 진동의 정도를 구별할 수 있다.
또한, 상기 진동 모터(162)는 충돌 신호의 크기에 따라 모터의 회전 시간이 달라지는 것으로써 진동의 지속 시간이 조절될 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 동작을 구체적으로 설명한다.
우선, 사용자는 일 실시예에 따른 헬스 게임 바이크의 제어부(150)에 형성된 데이터 전송 케이블(155)을 컴퓨터의 USB 포트에 연결한다. 또한, 안장부(160) 하면 등에 형성된 진동 모터(162)의 케이블을 컴퓨터의 또 다른 USB 포트에 연결한다.
그 다음 사용자는 컴퓨터의 전원 버튼을 ON하여 컴퓨터 시스템을 부팅시키며 컴퓨터와 연결된 디스플레이 장치 예를 들어, 모니터의 전원 버튼 역시 ON 시킨다.
이후 사용자는 네트워크를 통한 다자간 온라인 게임을 실행하거나 포털 사이트에서 서비스되는 세계 여러 지역에 대한 실제 거리를 파노라마 사진으로 촬영하여 가상 체험이 가능토록 한 지도 등을 실행할 수 있다. 이후, 사용자는 안장부(160)에 엉덩이를 앉힘으로써 헬스 게임 바이크에 탑승하게 된다.
예를 들어, 다자간 온라인 게임의 하나인 자동차 경주(레이싱) 게임이 실행된 경우를 구체적 설명한다.
탑승자는 페달을 앞 방향으로 회전시켜 모니터에 표시된 경주용 자동차를 전진시킬 수 있다. 이 때, 자동차의 속도는 앞서 설명한 바와 같이 페달을 밟아 회전시킬 때 이에 연동하여 회전하는 웨이트의 속도에 비례한다.
그리고, 자동차의 주행 속도는 회전 속도 검출부의 센싱에 의한 신호 처리에 의해 모니터 상에 구체적 수치로서 표시될 수 있다.
동시에 탑승자는 자동차의 좌,우 방향을 조정하기 위해 기능 조작부(115)의 방향키 버튼을 누르는 조작을 할 수 있다. 또한, 게임 중에 등장하는 장애물을 피하기 위해 점프 버튼을 누름으로써 자동차를 점프 시킬 수 있다. 또한, 복수의 기능 버튼 중 어느 하나를 누름에 의해 실행 중인 게임을 일시 정지 시킬 수도 있다.
따라서, 탑승자는 해당 코스를 완주하기 위해 몇 분 내지 몇 십분 간 계속적으로 페달을 밟아야 하며 다양한 굴곡을 갖는 경주로 및 코스 중간 중간 등장하는 장애물에 부딪치지 않고 통과하기 위해 방향키 등의 버튼을 눌러야 한다.
자동차 경주 게임은 순위가 정해지는 바, 이로 인해 운동의 효과를 극대화 시킬 수 있다.
그러나, 탑승자는 게임을 하면서 경주로의 장벽이나 코스 중간 중간 등장하는 가상의 요철 등의 장애물에 부딪칠 수 있다. 또한, 다른 경주용 자동차와 부딪칠 수 있다. 즉, 다양한 형태의 충돌이 발생될 수 있다.
이 때, 도 2에 도시한 바와 같이 충돌로 인한 충돌 신호는 검출부를 거쳐 컴퓨터에 연결된 스피커를 통해 사운드로 인식될 수 있으며 모니터의 화상을 통해 시각적으로 확인될 수 있지만, 청각과 시각으로 그 느낌을 전달함에는 한계가 있다.
그래서, 충돌시 사운드 및 화상과 함께 발생되는 충격량을 탑승자가 체감할 수 있도록 진동을 제공할 수 있는데 이 진동은 경주용 자동차 게임에서 발생된 충돌 신호를 검출하여 이를 물리적 진동으로 변환시킬 수 있는 진동 모터(162)에 의해 구현될 수 있다.
이 때, 충돌 신호는 컴퓨터의 통신부 예를 들어 USB 포트에 연결된 전송 케이블(155)에 의해 안장부(160)의 하면에 형성된 진동 모터(162)에 전달될 수 있다.
그리고, 자동차의 주행 속도는 탑승자가 페달을 밟아 구르는 회전 속도에 비례하기 때문에 주행 속도에 따라 장애물 등에 부딪칠 때 발생되는 충격량 및 이에 따른 진동의 정도 및 진동의 지속 시간은 달라질 것이다.
다만, 진동의 종류나 진동의 간격은 다양하게 변경될 수 있다.
즉, 자동차 경주 게임에서 탑승자가 장애물에 부딪치면 충돌 신호가 전송 케이블(155)을 통해 진동 모터(162)에 전달되고 그 이후 진동 모터(162)의 모터가 회전하여 떨림판이 떨림을 제공하며 이것이 안장부(160) 등을 통해 탑승자에게 진동으로 전달되는 것이다.
살펴본 바와 같이 탑승자는 실내 고정식 바이크를 통해 게임과 동시에 운동 할 수 있으며, 좀 더 실감나는 게임을 위해 헬스 게임 바이크에 충돌에 따른 진동이 발생되도록 할 수 있다. 다만, 게임에서 충돌 신호가 발생되지 않는 경우 진동 모터(162)는 작동되지 않을 수 있다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
100; 본체 프레임 110; 손잡이부
115; 기능 조작부 140; 페달부
160; 안장부 162; 진동 모터
180; 부하변경부 190; 디스플레이부

Claims (8)

  1. 탑승자에 의해 구동되는 페달부, 탑승자가 탑승하는 안장부, 탑승자의 양 팔이 거치되거나 양 손에 의해 쥐어지는 손잡이부 및 이들을 연결하고 지지하는 다수의 프레임;
    상기 손잡이부 양 단에 형성되며 방향키를 포함하는 기능 조작부;
    상기 페달부의 구동에 비례하여 발생되는 회전 속도를 검출하는 회전 속도 검출부;
    상기 기능 조작부 및 회전 속도 검출부에서 형성된 신호를 가공하여 네트워크에 연결된 외부 장치의 입력 신호로 변환하고 이를 외부 장치의 통신부를 통해 외부 장치에 제공하는 제어부;및
    상기 외부 장치의 통신부를 통해 제공되는 충돌 신호에 따라 진동의 세기가 몇 가지 레벨로 조절되며, 충돌 신호에 따라 진동의 지속 시간이 조절되는 진동 모터를 포함하며,
    상기 충돌 신호는 상기 외부 장치에서 수행되는 네트워크에 연결된 다자간 온라인 게임이나 네트워크에 연결된 시뮬레이션에서 만들어진 가상의 요철, 장벽을 포함하는 장애물에 부딪힘에 의해 발생되어 검출된 것을 특징으로 하는 헬스 게임 바이크.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 진동 모터는 안장부의 하면에 형성되거나 기능 조작부에 형성되거나 프레임에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 헬스 게임 바이크.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 외부 장치는 컴퓨터, 스마트폰, 태블릿 또는 스마트TV 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 헬스 게임 바이크.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 진동 모터는 충돌 신호가 전송되는 케이블의 일단에 형성되고 타단은 USB 단자가 형성되어 상기 USB 단자가 상기 컴퓨터의 USB 포트에 연결되는 것을 특징으로 하는 헬스 게임 바이크.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 진동 모터는 충돌 신호를 유, 무선 통신으로 수신할 수 있는 수신기가 더 포함되어 형성된 것을 특징으로 하는 헬스 게임 바이크.
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