KR200194797Y1

KR200194797Y1 - 자전거 운동/게임 장치

Info

Publication number: KR200194797Y1
Application number: KR2020000010150U
Authority: KR
Inventors: 홍만의; 장희정
Original assignee: 홍만의; 장희정
Priority date: 2000-04-10
Filing date: 2000-04-10
Publication date: 2000-09-01
Also published as: KR20000037168A

Abstract

본 고안은 스포츠 산업이나 게임 산업에 관한 것으로, 특히 자전거 운동/게임 장치에 관한 것이다. 본 고안은 현실감 및 흥미감을 충족시키고, 운동 효과를 증대시킬 수 있는 자전거 운동/게임 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. 본 고안은 고정 자전거의 탑승자가 기 설정된 화면(코스)에 따라 자전거의 핸들을 조정하고, 지형 특색(예컨대, 구배, 장애물, 요철 등)에 따라 자전거의 페달이나 안장 등에 변화(예컨대, 페달의 부하, 진동 등)를 주어 탑승자가 마치 실제 상황에서 자전거를 타는 것과 유사한 현실감을 느끼도록 하며 흥미를 증진시킬 수 있다. 또한, 본 고안은 게임을 즐기면서 유산소 운동을 하기 때문에 운동 효과를 증대시킬 수 있다.

Description

자전거 운동/게임 장치{A bicycle sports/game device}

본 고안은 스포츠 산업이나 게임 산업에 관한 것으로, 특히 자전거 운동/게임 장치에 관한 것이다.

전자오락 게임은 지난 십 수년간 어린이나 청소년 위주의 게임 문화를 만들면서 게임 시장을 선도해 왔다. 또한, 최근의 PC와 인터넷의 보급 확대는 컴퓨터 게임, 온라인 게임의 활성화를 가져와 게임 산업은 더욱 비약적인 발전을 거듭하고 있다.

기존에는 주로 스틱과 버튼 또는 마우스를 사용한 두뇌 게임이나, 모터사이클 경주, 자동차 경주 게임 등의 단순 조작 게임이 주류를 이루고 있었다. 이 중에서 모터사이클 경주, 자동차 경주 게임과 같은 조작 게임은 사용자의 운동력이나 의지에 상관 없이 단순히 속도 조절 장치와 조향 장치만을 가지고 있기 때문에 현실감이 떨어지는 단점이 있었다.

참고적으로, 지난 1999년에는 DDR이라는 게임이 선풍적인 인기를 구가하면서 등장하였다. DDR은 경쾌한 음악에 맞춰 직접 몸으로 움직이는 게임으로 특히 청소년층을 위주로 그 인기를 더해가고 있으며, 이에 향후 게임 시장은 DDR과 같은 활동성 게임이 주도할 것이라는 예측이 지배적이다.

한편, 헬스 기구 중 자전거 운동 기구는 실내에서 유산소 운동을 할 수 있어 러닝 머신과 함께 가정에까지 널리 보급되어 있다. 그러나, 이러한 자전거 운동 기구는 흥미 유발 측면에 있어서 단점이 있다. 즉, 페달의 부하(load)만을 조절하는 것을 제외하고는 반복적으로 페달만을 구르도록 되어 있어 쉽게 지루해지는 문제점이 있었다.

본 고안은 현실감 및 흥미감을 충족시키고, 운동 효과를 증대시킬 수 있는 자전거 운동/게임 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 자전거 운동/게임 장치의 개략적 구성도.

도 2는 상기 도 1의 제어부(20)와 그와 연결된 구성부의 블럭 구성 예시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 고정 자전거

20 : 제어부

30 : 모니터

15 : 진동부

부하조절 및 속도감지부

상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 고안의 특징적인 자전거 운동/게임 장치는, 탑승자의 인력에 의해 구동되는 페달식 가속 수단, 조향 수단, 감속 수단 및 이들을 연결하고 지지하는 다수의 프레임 및 지지 수단을 구비하는 바퀴 없는 고정 자전거; 프로그램된 주행 코스와 상기 고정 자전거 및 탑승자에 대응하는 영상물의 상대적 위치 및 상태를 상기 탑승자에게 시각적으로 전달하기 위한 디스플레이 수단; 상기 주행 코스에 대한 프로그램을 제공하고 상기 고정 자전거의 상기 페달식 가속 수단, 상기 조향 수단, 상기 감속 수단과 상기 프로그램을 인터페이싱하기 위한 제어 수단; 상기 제어 수단에 응답하여 상기 탑승자에게 진동을 전달하기 위한 진동 발생 수단; 상기 페달식 가속 수단의 회전축의 회전 속도를 감지하기 위한 속도 감지 수단; 및 상기 제어 수단에 응답하여 상기 페달식 가속 수단의 회전축의 회전 부하를 조절하기 위한 부하 조절 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 디스플레이 수단에 디스플레이되는 상기 영상물의 주행 속도는, 상기 속도 감지 수단으로부터 출력된 속도 신호와 상기 감속 수단으로부터 출력된 감속 신호의 차이에 의해 결정된다.

바람직하게, 상기 제어 수단은, 상기 프로그램을 저장하기 위한 메모리부; 상기 프로그램에 따라 상기 고정 자전거를 제어하기 위한 신호를 발생시키기 위한 마이크로 프로세서부; 상기 탑승자의 외부 입력을 위한 조작 패널부; 및 상기 조향 수단, 상기 감속 수단, 상기 속도 감지 수단으로부터 상기 마이크로 프로세서부에 각각 조향 신호, 상기 감속 신호, 상기 속도 신호를 전달하고, 마이크로 프로세서부로부터 상기 부하 조절 수단, 상기 진동 발생 수단에 각각 부하 신호 및 진동 신호를 전달하기 위한 입/출력 인터페이스부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

즉, 본 고안은 고정 자전거의 탑승자가 기 설정된 화면(코스)에 따라 자전거의 핸들을 조정하고, 지형 특색(예컨대, 구배, 장애물, 요철 등)에 따라 자전거의 페달이나 안장 등에 변화(예컨대, 페달의 부하, 진동 등)를 주어 탑승자가 마치 실제 상황에서 자전거를 타는 것과 유사한 현실감을 느끼도록 하며 흥미를 증진시킬 수 있다. 또한, 본 고안은 게임을 즐기면서 유산소 운동을 하기 때문에 운동 효과를 증대시킬 수 있다.

이하, 본 고안이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 고안을 보다 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여 본 고안의 바람직한 실시예를 소개하기로 한다.

첨부된 도면 도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 자전거 운동/게임 장치의 개략적 구성도로서, 이하 이를 참조하여 설명한다.

본 실시예에 따른 자전거 운동/게임 장치는 크게 고정 자전거(10)와 모니터(30), 그리고 제어부(20)로 구성된다.

고정 자전거(10)는 페달(11), 부하조절 및 속도감지부(12), 안장(13), 핸들(14), 진동부(15), 지지대(16), 그리고 각 구성부 사이를 연결하여 서로 지지하도록 하는 다수의 프레임으로 이루어진다. 즉, 일반적인 실내 헬스용 자전거와 구조적으로 유사한 구성을 가지므로, 각 구성부 및 프레임의 연결 관계에 대해서는 구체적인 설명은 하지 않는다.

여기서, 진동부(15)는 모터와 떨림판(또는 발진기)으로 구성되어 진동 신호 인가시 핸들(14)을 통해 탑승자가 진동을 느낄 수 있도록 하며, 도면에서는 핸들(14) 부분에 장착하는 경우를 도시하였으나, 안장(13) 부분에 추가적으로 또는 단독으로 둘 수 있다. 또한, 페달(11)은 가속 장치로, 페달 회전축 부분에 부하조절 및 속도감지부(12)가 배치된다. 부하조절 및 속도감지부(12)는 부하 신호에 따라 회전축의 회전 부하를 조절할 수 있는 장치를 구비하고, 회전축의 회전 속도를 감지하기 위한 센서를 구비하여 속도 신호를 출력한다. 그리고, 핸들(14)은 그 자체가 조향 장치 역할을 하며 그 중심 회전축이 이루는 각도에 따라 그에 대응하는 조향 신호를 출력하고, 핸들(14)의 손잡이 부분에는 감속 장치인 브레이크(17)가 장착되어 브레이크(17)에 가해지는 악력에 따라 감속 신호를 출력한다.

한편, 모니터(30)는 제어부(20)에 응답하여 선택된 코스를 디스플레이하여 탑승자와 고정 자전거(10)에 대응하는 모니터(30) 상의 3차원 영상물의 상대적 위치 및 상태에 대한 정보를 사용자(탑승자)에게 시각적으로 전달한다.

제어부(20)는 사용자가 코스를 선택할 수 있도록 하며, 기 설정된 프로그램에 따라 모니터(30)에 배경 화면(코스)을 제공하며, 탑승자와 고정 자전거(10)에 대응하는 모니터(30) 상의 3차원 영상물의 상대적 위치 또는 상황에 따른 영향(부하, 떨림 등)을 고정 자전거(10)에 전달하고, 탑승자가 페달(11)을 밟는 속도와 조향 장치 즉, 핸들(14)의 상태를 3차원 영상물의 상대적 위치 이동에 반영한다.

위에서 고정 자전거(10), 제어부(20) 및 모니터(30)는 전기적으로 접속되며, 도면에서는 제어부(20)와 모니터(30)를 일체형으로 구성하였으나, 이를 따로 분리하여 설치할 수 있음은 물론 제어부(20)와 고정 자전거(10)를 일체형으로 설계하는 것도 가능하다.

한편, 첨부된 도면 도 2는 상기 도 1의 제어부(20)와 그와 연결된 구성부의 블럭 구성을 예시한 것으로, 이하 이를 참조하여 제어부(20)의 구성과 그 동작을 설명한다.

제어부(20)는 중앙처리장치인 마이크로 프로세서(22)와, 프로그램(코스 프로그램과 운영체계(OS))을 저장하기 위한 ROM(21)과, 고정 자전거(10)의 핸들(14), 브레이크(17), 부하조절 및 속도감지부(12)로부터 조향 신호, 감속 신호, 속도 신호를 마이크로 프로세서(22)에 전달하고 마이크로 프로세서(22)로부터 부하 신호 및 진동 신호(15)를 부하조절 및 속도감지부(12) 및 진동부(15)에 전달하기 위한 I/O 인터페이스(24)와, 전원의 온/오프, 코스 선택, 사용자 모드, 게임 시작/종료 등의 사용자 조작을 위한 조작 패널(23)을 구비한다.

통상적으로 마이크로 프로세서(22)에는 명령어의 임시 저장을 위한 RAM이 구비되어 있으나, 필요에 따라서는 별도의 RAM을 둘 수 있다. 또한, 사용의 편의를 위해서 조작부(23)를 고정 자전거(10)에 추가 또는 단독으로 설치하여 운용할 수 있다.

한편, 제어부(20)에 온라인 인터페이스를 두어 로컬 네트워크나 인터넷에 접속하도록 할 수 있으며, 이 경우 다자간 온라인 게임이 가능하다.

이하, 동작을 설명한다.

우선, 탑승자가 전원을 온시키면 운영체계가 부팅되고 초기화면이 모니터(30)에 디스플레이 된다. 이어서, 탑승자는 조작 패널을 조작하여 사용자 모드 및 코스(배경 화면)를 선택한다. 사용자 모드는 1인용 모드와 온라인 모드(다자간)가 있으며, 코스 선택은 산악 코스, 도로 코스, 사이클장 코스, 장애물 코스 등 미리 입력되어 있는 코스 프로그램을 선택하는 것이다.

다음으로, 게임 시작 버튼을 누르고 페달(11)을 밟으면 주행이 시작되고, 페달(11)과 브레이크(17)의 조작에 의해 가속 및 감속을 할 수 있다. 또한, 핸들(14)을 조작하여 탑승자와 고정 자전거(10)에 대응하는 모니터(30) 상의 3차원 영상물의 진행 방향을 조절할 수 있다.

만일, 모니터(30) 상의 3차원 영상물이 요철을 만나게 되면, 제어부(20)는 I/O 인터페이스(24)를 통해 진동부(15)에 진동 신호를 전달하고, 진동부(15)는 모터를 구동하여 진동을 일으킨다.

또한, 모니터(30) 상의 3차원 영상물이 정해진 코스 밖으로 이탈하거나 장애물에 부딪혀서 넘어지게 되면 제어부(20)는 I/O 인터페이스(24)를 통해 부하조절 및 속도감지부(12)에 큰 부하 신호를 보내 별도의 브레이크(17) 조작 없이도 고정 자전거(10)의 페달이 정지할 수 있도록 하며, 이때에도 진동부(15)가 구동되어 진동을 일으키도록 한다.

그리고, 모니터(30) 상의 3차원 영상물이 오르막길이나 내리막길을 주행하는 경우에는 제어부(20)는 I/O 인터페이스(24)를 통해 부하조절 및 속도감지부(12)에 구배 정도(경사도)에 대응하는 부하 신호를 보내 3차원 영상물의 주행 속도에 이를 반영하게 된다.

모니터(30) 상의 3차원 영상물의 주행 속도는 부하조절 및 속도감지부(12)로부터 입력된 속도 신호에서 브레이크(17)로부터 입력된 감속 신호를 뺀 값으로 최저값은 '0' km/h로 한다. 즉, 마이너스(-) 속도가 나오지 않도록 한다. 그리고, 모니터(20)의 일측 모서리에는 주행 속도 및 주행 거리, 그리고 등수(다자간 게임인 경우)가 디스플레이 되도록 한다.

상기와 같이 구성되어 동작하는 본 고안의 자전거 운동/게임 장치는 주행 코스의 상태를 고정 자전거(10)(구체적으로는, 부하조절 및 속도감지부(12) 및 진동부(15))에 반영함으로써 탑승자가 마치 실제로 자전거를 주행하는 것과 같은 현실감을 느낄 수 있도록 하여 흥미를 증대시킬 수 있다. 또한, 상기와 같이 게임을 즐기면서 유산소 운동을 할 수 있는 장점이 있으며, 이에 따라 운동 효과를 증대시킬 수 있게 된다.

이상에서 설명한 본 고안은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

전술한 본 고안은 게임 측면에서 주행의 현실감을 증대시켜 사용자에게 고도의 흥미를 유발할 수 있는 효과를 기대할 수 있으며, 운동 측면에서 장시간 지루함 없이 유산소 운동을 할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims

탑승자의 인력에 의해 구동되는 페달식 가속 수단, 조향 수단, 감속 수단 및 이들을 연결하고 지지하는 다수의 프레임 및 지지 수단을 구비하는 바퀴 없는 고정 자전거;

프로그램된 주행 코스와 상기 고정 자전거 및 탑승자에 대응하는 영상물의 상대적 위치 및 상태를 상기 탑승자에게 시각적으로 전달하기 위한 디스플레이 수단;

상기 주행 코스에 대한 프로그램을 제공하고 상기 고정 자전거의 상기 페달식 가속 수단, 상기 조향 수단, 상기 감속 수단과 상기 프로그램을 인터페이싱하기 위한 제어 수단;

상기 제어 수단에 응답하여 상기 탑승자에게 진동을 전달하기 위한 진동 발생 수단;

상기 페달식 가속 수단의 회전축의 회전 속도를 감지하기 위한 속도 감지 수단; 및

상기 제어 수단에 응답하여 상기 페달식 가속 수단의 회전축의 회전 부하를 조절하기 위한 부하 조절 수단

을 구비하는 것을 특징으로 하는 자전거 운동/게임 장치.
제1항에 있어서,

상기 디스플레이 수단에 디스플레이되는 상기 영상물의 주행 속도는,

상기 속도 감지 수단으로부터 출력된 속도 신호와 상기 감속 수단으로부터 출력된 감속 신호의 차이에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 자전거 운동/게임 장치.
제2항에 있어서,

상기 제어 수단은,

상기 프로그램을 저장하기 위한 메모리부;

상기 프로그램에 따라 상기 고정 자전거를 제어하기 위한 신호를 발생시키기 위한 마이크로 프로세서부;

상기 탑승자의 외부 입력을 위한 조작 패널부; 및

상기 조향 수단, 상기 감속 수단, 상기 속도 감지 수단으로부터 상기 마이크로 프로세서부에 각각 조향 신호, 상기 감속 신호, 상기 속도 신호를 전달하고, 마이크로 프로세서부로부터 상기 부하 조절 수단, 상기 진동 발생 수단에 각각 부하 신호 및 진동 신호를 전달하기 위한 입/출력 인터페이스부를 구비하는 것을 특징으로 하는 자전거 운동/게임 장치.