KR101188136B1

KR101188136B1 - 승마운동 시뮬레이터

Info

Publication number: KR101188136B1
Application number: KR1020100053663A
Authority: KR
Inventors: 김운영
Original assignee: 김주혁
Priority date: 2010-06-08
Filing date: 2010-06-08
Publication date: 2012-10-05
Also published as: KR20110133958A

Abstract

본 발명은 승마운동 시뮬레이터에 관한 것으로서, 실제의 말을 이용하지 않고서도 승마체험과 승마훈련 및 승마자세를 연습할 수 있고, 실제의 승마운동의 효과를 얻을 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 사용자가 탑승할 수 있는 안장과; 안장을 요동운동시키는 요동운동수단과; 안장을 일측의 도약위치로부터 상측의 점핑위치와 타측의 착지위치로 점핑운동시키는 점핑운동수단을 구비하며, 점핑운동수단은, 안장을 전방의 X축 방향으로 운동시키기 위한 제 1운동장치와, 제 1운동장치에 의해 전방의 X축 방향으로 운동하는 안장이 상부로 치솟으면서 점핑운동할 수 있도록, 안장을 상부의 Y축 방향으로 운동시키기 위한 제 2운동장치를 구비한다. 그리고 제 1운동장치는, 안장을 지지하는 무빙프레임과; 무빙프레임을 전,후방으로 가이드 하기 위한 가이드수단과; 가이드수단을 따라 설치되는 스크류 이송축과; 스크류 이송축과 나사결합될 수 있도록 무빙프레임에 형성되는 암나사부 및; 암나사부가 스크류 이송축을 따라 나사운동하면서 무빙프레임과 안장을 전방의 X축 방향으로 운동시킬 수 있도록, 스크류 이송축을 회전운동시키는 구동모터를 구비한다.

Description

승마운동 시뮬레이터{HORSE-RIDING SIMULATOR}

본 발명은 승마운동 시뮬레이터에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 실제의 말을 이용하지 않고서도 승마체험과 승마훈련 및 승마자세를 연습할 수 있고, 실제 승마운동의 효과를 얻을 수 있는 승마운동 시뮬레이터에 관한 것이다.

승마(乘馬)는 살아있는 말을 다루는 운동이므로 많은 위험성이 따른다. 따라서, 실제로 말을 타기 전에 승마자세와 안전수칙 등을 충분히 연습하는 것이 중요하다. 특히, 승마는 평형감각과 균형감각이 필수적으로 요구되는 운동이므로, 평형감각과 균형감각을 안전하게 연습하는 것이 매우 중요하다.

최근 들어, 승마자세와 평형감각과 균형감각을 연습할 수 있는 다양한 기구들이 개발되고 있다. 그 일례로서, 승마형 운동기구가 있다.

승마형 운동기구는, 사용자가 앉을 수 있는 안장과, 안장을 상,하,좌,우로 요동운동시키는 요동운동장치를 구비한다.

이러한 승마형 운동기구는, 안장에 앉은 사용자를 요동운동시키는 구조이므로, 사용자에게 승마운동의 효과를 제공한다. 따라서, 사용자로 하여금 승마자세와 평형감각과 균형감각 등을 연습할 수 있게 한다.

그런데, 이러한 종래의 승마형 운동기구는, 안장을 단순히 요동운동시키는 구조이므로, 실제의 승마운동 효과를 얻기에는 다소 부족하다는 단점이 있다.

또한, 안장을 단순히 요동시키는 구조이므로, 장애물의 점핑, 즉 장애물 비월(飛越)을 연습하기에는 부적합하다는 단점이 있다. 특히, 장애물 비월 연습에 부적합하므로, 실제의 말을 이용하여 비월 연습을 할 수 밖에 없다는 단점이 지적되고 있으며, 이러한 단점 때문에 장애물 비월 운동이나 훈련시 부상의 염려가 많다는 문제점이 있다.

또한, 안장을 단순히 요동시키는 구조이므로, 실제 자연지형을 달리는 크로스 컨트리(야외승마)를 연습하거나 훈련하기에는 부적합하다는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 실제 말을 이용하지 않고서도 실제와 같은 승마체험을 할 수 있는 승마운동 시뮬레이터를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 실제와 같은 승마체험을 할 수 있게 구성됨으로써, 승마자세와 평형감각과 균형감각 등을 연습할 수 있는 승마운동 시뮬레이터를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 실제 말을 이용하지 않고서도 장애물의 비월 동작을 훈련할 수 있는 승마운동 시뮬레이터를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 실제 말을 이용하지 않고서도 장애물 비월 동작을 훈련할 수 있음으로써, 실제 말을 이용하여 비월 연습하는 것에 따라 발생되는 각종 부상의 염려를 방지할 수 있는 승마운동 시뮬레이터를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 실제 말을 이용하지 않고서도 실제 자연지형을 달리는 크로스 컨트리를 연습하거나 훈련할 수 있는 승마운동 시뮬레이터를 제공하는 데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 승마운동 시뮬레이터는, 사용자가 탑승할 수 있는 안장과; 상기 안장을 요동운동시키는 요동운동수단과; 상기 안장을 일측의 도약위치로부터 상측의 점핑위치와 타측의 착지위치로 점핑운동시키는 점핑운동수단을 구비하며, 상기 점핑운동수단은, 상기 안장을 전방의 X축 방향으로 운동시키기 위한 제 1운동장치와, 상기 제 1운동장치에 의해 전방의 X축 방향으로 운동하는 상기 안장이 상부로 치솟으면서 점핑운동할 수 있도록, 상기 안장을 상부의 Y축 방향으로 운동시키기 위한 제 2운동장치를 포함하는 승마운동 시뮬레이터에 있어서, 상기 제 1운동장치는, 상기 안장을 지지하는 무빙프레임과; 상기 무빙프레임을 전,후방으로 가이드 하기 위한 가이드수단과; 상기 가이드수단을 따라 설치되는 스크류 이송축과; 상기 스크류 이송축과 나사결합될 수 있도록 상기 무빙프레임에 형성되는 암나사부 및; 상기 암나사부가 상기 스크류 이송축을 따라 나사운동하면서 상기 무빙프레임과 안장을 전방의 X축 방향으로 운동시킬 수 있도록, 상기 스크류 이송축을 회전운동시키는 구동모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 승마운동 시뮬레이터에 의하면, 실제 말의 걸음걸이 동작과 구보 동작과 점핑 동작 및, 각 동작에 대응되는 말의 움직임과 주변 이미지를 재현하는 구조이므로, 실제 말을 이용하지 않고서도 승마체험과 승마자세 연습과 승마훈련을 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 실제 말의 점핑 동작을 재현하는 구조이므로, 실제의 말을 이용하지 않고서도 장애물의 비월 동작을 훈련할 수 있는 효과가 있다.

또한, 실제 말을 이용하지 않고서도 장애물 비월 동작을 훈련할 수 있으므로, 실제 말을 이용하는 것에 의해 발생하는 각종 사고와 부상의 염려를 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 실제 말의 걸음걸이 동작과 구보 동작과 점핑 동작 및, 각 동작에 대응되는 말의 움직임을 재현하는 구조이므로, 체력훈련 및 운동시설, 유원시설 등에 설치하여 승마 놀이기구로도 사용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 실제 말의 각 동작들을 재현하는 구조이므로, 말을 이용한 물리치료 및 재활치료에도 사용할 수가 있는 효과가 있다.

또한, 실제 말의 각 동작들을 재현하는 구조이므로, 실제로 말을 타고 할 수 없는 극한 상황에 대한 훈련을 할 수 있다. 따라서, 전문선수의 훈련에 안전하게 사용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 안장에 앉은 승마자의 평형성, 동작성 등을 각종 센서로 감지한 다음, 감지된 신호를 내장된 표준 프로그램을 통해 평가하여 그 결과를 점수로 나타내는 구조이다. 따라서, 승마연습과 승마훈련을 체계적으로 할 수 있고, 이로써, 실제의 말을 이용하지 않고서도 고난이도의 승마연습과 승마훈련을 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 안장과 고삐 등에 각종 센서들을 설치한 다음, 이들 센서들을 통해 승마자가 말에게 전달하는 부조(Aids)를 감지하고, 감지된 신호에 따라 각종 장치를 제어하는 구조이다. 따라서, 실제 승마할 때에 승마자가 말에게 전달하는 부조와 동일하게 안장과 고삐 등에 부조를 하면, 안장과 각종 장치들이 실제 말의 움직임을 재현한다.

특히, 안장을 특정부분을 압박하거나 고삐의 텐션을 조절함에 따라 출발, 정지, 주행 속도 조절, 장애물 점핑 및, 주변 이미지 등이 조절된다. 따라서, 실제의 말을 이용하지 않고서도 실제와 같은 승마체험과 승마연습 및 승마훈련을 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 승마운동 시뮬레이터의 구성을 나타내는 측면도, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도,
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도,
도 4는 도 1의 Ⅳ-Ⅳ선 단면도,
도 5는 본 발명의 승마운동 시뮬레이터를 구성하는 안장을 확대하여 나타내는 측단면도,
도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선 단면도,
도 7은 도 5의 Ⅶ-Ⅶ선 단면도,
도 8은 본 발명의 승마운동 시뮬레이터가 점핑동작을 시행하는 모습을 나타내는 작동도,
도 9는 본 발명에 따른 승마운동 시뮬레이터의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 승마운동 시뮬레이터의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 승마운동 시뮬레이터는, 무빙프레임(1)과, 무빙프레임(1)에 설치되는 안장장치(3)를 구비한다.

안장장치(3)는, 실제 말안장과 동일한 형상을 갖는 것으로, 도 5와 도 6에 도시된 바와 같이, 안장프레임(5)과, 안장프레임(5)의 상면에 설치되는 안장(7)을 포함한다.

안장프레임(5)은, 베이스 프레임(5a)과, 베이스 프레임(5a)의 상면에 요동운동 가능하게 설치되는 다수의 요동프레임(5b)을 구비한다.

다수의 요동프레임(5b)들은, 탄성지지부재(5c)들을 통해 베이스 프레임(5a)에 지지되며, 도 7에 도시된 바와 같이, 네 개로 구성된다. 네 개로 구성된 요동프레임(5b)들은, 안장(7)의 네 모서리부분에 대응되게 구성된다.

이러한 요동프레임(5b)은, 베이스 프레임(5a)에 대해 상하좌우 요동운동할 수 있다. 여기서, 탄성지지부재(5c)들은 코일스프링으로 구성되며, 이들 코일스프링은, 요동프레임(5b)의 밑면을 베이스 프레임(5a)에 지지시킨다. 그리고 다수의 요동프레임(5b)은 인접하는 것과 힌지부재(5d)를 통해 연결된다. 따라서, 서로에 대해 운동가능하게 연결된다.

안장(7)은, 도 5와 도 6에 도시된 바와 같이, 사용자가 직접 앉는 부분으로서, 요동프레임(5b)의 상면에 설치되는 프레임부(7a)와, 프레임부(7a)의 상면에 설치되는 쿠션부(7b)를 포함한다. 특히, 쿠션부(7b)는 소정의 탄력을 갖도록 구성된다. 따라서, 사용자에게 쿠션을 제공한다.

한편, 안장(7)과 요동프레임(5b)의 사이에는 탄성지지부재(7c), 예를 들면, 코일스프링이 설치된다. 탄성지지부재(7c)는, 안장(7)에 착석한 사용자에게 소정의 쿠션을 제공한다. 따라서, 착석감을 좋게 하고, 실제 말의 안장에 착석하여 말을 보행하는 것과 같은 효과를 얻을 수 있다.

다시, 도 1과 도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 안장(7)은, 요동프레임(5b)을 요동운동시키는 요동운동수단(10)을 구비한다.

요동운동수단(10)은, 베이스 프레임(5a)의 상면에 설치되는 다수의 캠(Cam)(12)들과, 각 캠(12)들을 회전시키는 구동모터(14)들을 포함한다.

캠(12)들은, 베이스 프레임(5a)의 상면에 회전가능하게 설치되며, 요동프레임(5b)의 밑면에 접하도록 구성된다. 여기서, 캠(12)의 외면둘레에는 도 5에 도시된 바와 같이, 베어링(Bearing)(12a)이 설치되며, 이 베어링(12a)은 캠(12)의 둘레를 따라 구름운동하면서 요동프레임(5b)의 밑면과 구름 접촉한다. 따라서, 캠(12)의 원활한 회전을 돕고, 캠(12)과 요동프레임(5b)과의 접촉으로 인한 마모를 방지한다.

이러한 캠(12)들은, 도 7에 도시된 바와 같이, 요동프레임(5b)의 네 모서리부분에 대응되게 설치된다. 따라서, 안장(7)의 네 모서리 부분에 대응되게 구성된다.

구동모터(14)는, 각 캠(12)들을 회전시킨다. 따라서, 각 캠(12)이 회전운동하면서 상부의 요동프레임(5b)을 상,하로 요동운동시킬 수 있게 한다. 이로써, 안장(7)에 앉아 있는 사용자를 상,하로 요동운동시킨다. 그 결과, 안장(7)에 앉아 있는 사용자가 실제의 말을 타는 것과 같은 느낌을 받을 수 있게 한다.

한편, 이러한 구동모터(14)들은, 콘트롤러(90)(후술함)의 제어에 의해 순차적으로 작동되도록 구성된다.

특히, 미리 설정된 모드별, 예를 들면, 평보모드(Walk Mode), 좌속보모드(Sitting Trot Mode), 경속보모드(Rising Trot Mode), 구보모드(Canter Mode), 점핑모드(Jumping Mode)의 제어값에 따라, 미리 설정된 순서대로 작동되도록 구성된다. 따라서, 각 캠(12)들이 모드에 따라 각기 다른 순서대로 작동되게 한다. 그 결과, 해당 모드에 대응되게 상기 안장(7)을 요동운동시킨다. 이로써, 실제와 같은 승마체험이 가능하다.

다시, 도 1과 도 5를 참조하면, 본 발명의 시뮬레이터는, 안장(7)의 앞부분에 설치되는 말머리부(20)를 더 구비한다.

말머리부(20)는, 안장(7)에 상,하 회전가능하게 설치되는 네크부(22)(Neck)와, 네크부(22)에 상,하 직선운동가능하게 설치되는 헤드부(24)(Head)와, 네크부(22)를 상,하 회전운동시키는 회전운동액츄에이터(26)와, 헤드부(24)를 상,하 직선운동시키는 직선운동액츄에이터(28)를 구비한다.

네크부(22)는, 말머리부(20)의 목을 형성하는 부분으로서, 안장(7)의 앞부분에 상,하 회전운동가능하게 설치된다. 이렇게 설치된 네크부(22)는 말머리부(20) 전체가 안장(7)에 대해 상,하 회전운동할 수 있게 한다. 특히, 실제의 말머리가 몸통에 대해 목운동하는 것과 동일하게 운동할 수 있게 한다.

머리부(20)는, 실제 말머리와 동일한 형상을 갖는 것으로, 네크부(22)의 축구멍(22a)에 슬라이딩 가능하게 조립된다. 이렇게 조립된 머리부(20)는 말머리부(20) 전체가 안장(7)에 대해 상,하 직선운동할 수 있게 한다. 특히, 실제의 말머리가 몸통에 대해 목운동하는 것과 동일하게 운동할 수 있게 한다.

회전운동액츄에이터(26)는, 안장(7)에 회전가능하게 지지되는 가이드 실린더(26a)와, 가이드 실린더(26a)에 슬라이딩 운동가능하게 설치되며, 그 끝부분이 네크부(22)에 회전가능하게 지지되는 랙기어(Rack Gear)(26b)와, 랙기어(26b)와 치합될 수 있도록 가이드 실린더(26a)에 설치되는 피니언기어(Pinion Gear)(26c) 및 피니언기어(26c)를 회전운동시키는 구동모터(26d)를 포함한다.

특히, 구동모터(26d)는, 피니언기어(26c)를 회전운동시킨다. 따라서, 피니언기어(26c)와 치합된 랙기어(26b)를 직선운동시킨다. 이로써, 랙기어(26b)의 끝부분에 설치된 네크부(22)가 힌지축(22a)을 중심으로 상,하 회전운동하면서 목운동할 수 있게 한다. 그 결과, 말머리부(20)가 실제의 말머리 움직임을 재현할 수 있게 한다.

한편, 회전운동액츄에이터(26)는, 콘트롤러(90)에 의해 제어되는데, 이때에 제어되는 작동속도와 작동스트로크(Stroke)는, 모드 상태에 따라 각기 다르게 구성된다.

예를 들면, 사용자가 평보모드를 선택하면, 실제의 말이 평보운동할 때의 말머리 움직임을 동일하게 재현할 수 있도록, 회전운동액츄에이터(26)의 작동속도와 작동스트로크가 제어된다.

그리고 사용자가 좌속보모드, 경속보모드, 구보모드, 점핑모드 등을 선택할 경우, 각 모드에 대응되는 실제의 말머리 움직임을 동일하게 재현할 수 있도록, 회전운동액츄에이터(26)의 작동속도와 작동스트로크가 제어된다.

따라서, 안장(7)을 요동운동시키는 요동운동수단(10)과 함께 실제의 말 움직임과 동작을 동일하게 재현하게 된다. 그 결과, 안장(7)에 앉은 사용자가 실제로 승마하는 것과 같은 느낌을 받게 한다.

직선운동액츄에이터(28)는, 헤드부(24)에 설치되는 랙기어(28a)와, 랙기어(28a)와 치합될 수 있도록 네크부(22)에 설치되는 피니언기어(28b) 및, 피니언기어(28b)를 회전운동시키는 구동모터(28c)를 포함한다.

특히, 구동모터(28c)는, 피니언기어(28b)를 회전운동시킨다. 따라서, 피니언기어(28b)와 치합된 랙기어(28a)를 상, 하방향으로 직선운동시킨다. 이로써, 랙기어(28a)가 설치된 헤드부(24)도 네크부(22)에 대해 슬라이딩 운동하면서 목운동할 수 있게 한다. 그 결과, 말머리부(20)가 실제의 말머리 움직임을 재현할 수 있게 한다.

한편, 직선운동액츄에이터(28)는, 콘트롤러(90)에 의해 제어되는데, 이때에 제어되는 작동속도와 작동스트로크(Stroke)는, 모드 상태에 따라 각기 다르게 구성된다.

예를 들면, 사용자가 평보모드를 선택하면, 실제의 말이 평보운동할 때의 말머리 움직임을 재현할 수 있도록, 직선운동액츄에이터(28)의 작동속도와 작동스트로크가 제어된다.

그리고 사용자가 좌속보모드, 경속보모드, 구보모드, 점핑모드 등을 선택할 경우, 각 모드에 대응되는 실제의 말머리 움직임을 동일하게 재현할 수 있도록, 직선운동액츄에이터(28)의 작동속도와 작동스트로크가 제어된다.

따라서, 안장(7)을 요동시키는 요동운동수단(10)과 네크부(22)를 회전시키는 회전운동액츄에이터(26)와 함께 실제의 말 움직임과 동작을 동일하게 재현하게 된다. 이로써, 안장(7)에 앉은 사용자가 실제로 승마하는 것과 같은 느낌을 받게 한다.

다시, 도 5를 참조하면, 말머리부(20)에는 고삐(30)가 설치된다. 고삐(30)는, 고삐줄(32)과, 고삐줄(32)의 텐션(Tension)을 감지하는 텐션센서(34)를 포함한다.

고삐줄(32)은, 말머리부(20)의 양쪽부분으로부터 길게 연장되며, 안장(7)에 앉은 사용자가 파지할 수 있도록 구성된다.

텐션센서(34)는, 고삐줄(32)의 텐션 정도를 감지한다. 특히, 사용자가 고삐줄(32)을 당김에 따라 발생되는 고삐줄(32)의 텐션 정도를 감지하고, 감지된 텐션의 정도를 콘트롤러(90)에 입력시킨다.

한편, 콘트롤러(90)는, 텐션센서(34)에서 입력된 고삐줄(32)의 텐션값이 "제 1기준값"이상이면, 안장(7)에 앉은 사용자가 말의 움직임을 감속시키는 것으로 판단하여, 요동운동수단(10)과 회전운동액츄에이터(26)와 직선운동액츄에이터(28)를 감속 제어한다. 따라서, 실제의 말이 감속하는 것과 같은 감속 동작이 안장(7)과 말머리부(20)를 통해 재현될 수 있게 한다.

또한, 콘트롤러(90)는, 텐션센서(34)에서 입력된 고삐줄(32)의 텐션값이 "제 1기준값"보다 큰 "제 2기준값" 이상이면, 안장(7)에 앉은 사용자가 말의 움직임을 정지시키는 것으로 판단하여, 요동운동수단(10)과 회전운동액츄에이터(26)와 직선운동액츄에이터(28)를 정지시킨다. 따라서, 실제의 말이 정지하는 것과 같은 정지 동작이 안장(7)과 말머리부(20)를 통해 재현될 수 있게 한다.

또한, 콘트롤러(90)는, 텐션센서(34)에서 입력된 좌,우측의 고삐줄(32)의 텐션값 중, 어느 한쪽에만 "제 1기준값"이상이면, "제 1기준값"이상인 방향으로 방향을 전환하는 것으로 판단한다. 그리고 이러한 판단에 따라 후술하는 영상장치(80)를 제어하여 화면상에 나타난 이미지를 해당방향으로 전환시킨다. 따라서, 실제 승마시 말의 방향전환이 이루어지는 것과 같은 동일한 시각효과를 제공한다.

또한, 콘트롤러(90)는, 텐션센서(34)에서 입력된 좌,우측의 고삐줄(32)의 텐션값 중, 어느 한쪽에만 "제 2기준값"이상이면, "제 2기준값"이상인 방향으로 "U턴" 또는 "원형"으로 방향전환하는 것으로 판단한다. 그리고 이러한 판단에 따라 후술하는 영상장치(80)를 제어하여 화면상에 나타난 이미지를 해당방향으로 "U턴" 또는 "원형"으로 방향전환시킨다. 따라서, 실제 승마시 말의 방향전환이 이루어지는 것과 같은 시각효과를 제공한다.

결과적으로, 콘트롤러(90)는, 텐션센서(34)에서 입력된 좌,우측의 고삐줄(32)의 텐션값의 차이에 따라 영상장치(80)를 제어하여 화면상에 나타난 이미지를 해당방향으로 전환시킨다. 이로서, 실제 승마시 말의 방향전환이 이루어지는 것과 같은 동일한 시각효과를 제공한다.

그리고, 도 5 내지 도 7을 참조하면, 안장(7)의 상면에는 다수의 중심감지센서(36)들이 설치되고, 안장(7)의 양쪽 측면 부분에는 다수의 압박센서(38)들이 설치된다.

중심감지센서(36)들은, 안장(7)의 상면 네 부분에 설치되는 것으로, 안장(7)에 탑승한 탑승자의 무게중심을 감지하고, 감지된 무게중심을 콘트롤러(90)에 입력시킨다.

콘트롤러(90)는, 중심감지센서(36)들로부터 입력된 탑승자의 무게중심에 따라 안장(7)의 위치를 조절한다. 특히, 각 캠(12)의 회전위치를 조절하여 안장(7)의 위치를 조절한다.

또한, 콘트롤러(90)는, 중심감지센서(36)들로부터 입력된 탑승자의 무게중심이 정위치에 배치되지 않았을 경우, 탑승자에게 정위치에 탑승하지 않았음을 경고해준다. 따라서, 탑승자에게 승마자세를 교정해준다.

한편, 콘트롤러(90)는, 탑승자의 무게중심에 따라 정위치 탑승 여부를 판별해주는 프로그램이 내장되어 있다. 그리고 사용자가 정위치에 탑승하지 않았음을 경고해주는 경고수단(도시하지 않음), 예를 들면, 액정디스플레이, 경고부저, 경고램프 등을 갖추고 있다.

압박센서(38)들은, 안장(7)의 양쪽 측면 부분에 군데 군데 등간격을 두고 설치되며, 이렇게 설치된 압박센서(38)들은 안장(7)의 탑승자가 다리로 압박하는지의 여부를 감지한다. 그리고 감지된 압박신호를 콘트롤러(90)에 입력시킨다.

콘트롤러(90)는, 압박센서(38)들로부터 압박신호가 입력되면, 안장(7)의 탑승자가 말의 주행속도를 조절하는 것으로 판단하여 상기 요동운동수단(10)과 회전운동액츄에이터(26)와 직선운동액츄에이터(28)를 제어한다.

예를 들면, 정지 시에, 압박센서(38)들로부터 압박신호가 입력되면, 사용자가 말을 출발시키는 것으로 판단하여, 요동운동수단(10)과 회전운동액츄에이터(26)와 직선운동액츄에이터(28)를 작동시킨다. 따라서, 실제의 말이 정지한 상태에서 출발하는 것과 같은 동작이 안장(7)과 말머리부(20)를 통해 재현될 수 있게 한다.

또한, 평보모드, 좌속보모드, 경속보모드, 구보모드 중 어느 하나의 모드로 작동할 시에, 압박센서(38)들로부터 압박신호가 입력되면, 사용자가 말의 주행속도를 증가시키는 것으로 판단하여, 요동운동수단(10)과 회전운동액츄에이터(26)와 직선운동액츄에이터(28)를 제어한다.

특히, 현재에 작동되는 모드보다 빠른 속도의 모드로 제어한다. 따라서, 실제의 말이 빠른 속도로 가속하는 것과 같은 동작이 안장(7)과 말머리부(20)를 통해 재현될 수 있게 한다.

그리고 콘트롤러(90)는, 다수의 압박센서(38)들 중에, 안장(7)의 뒷부분에 설치된 압박센서(38)들로부터 압박신호가 입력되면, 안장(7)의 탑승자가 구보 동작을 원하는 것으로 판단하여, "구보모드"로 전환된다. 따라서, 구보에 해당하는 동작이 재현될 수 있도록, 요동운동수단(10)과 회전운동액츄에이터(26)와 직선운동액츄에이터(28)를 제어한다.

그리고 콘트롤러(90)는, 안장(7)의 앞부분 좌,우 무릎위치에 설치된 압박센서(38)들로부터 신호가 입력됨과 동시에, 고삐(30)의 텐션센서(34)로부터 입력된 텐션값이 "특정값" 이하로 느슨해질 경우, 안장(7)의 탑승자가 점핑을 원하는 것으로 판단하여, "점핑모드"로 전환된다. 따라서, 점핑에 해당하는 동작이 재현될 수 있도록, 요동운동수단(10)과 회전운동액츄에이터(26)와 직선운동액츄에이터(28)를 제어한다.

이 밖에도, 콘트롤러(90)는, 다수의 압박센서(38)들 중에, 안장(7)의 왼쪽부분에 설치된 압박센서(38)들로부터 압박신호가 입력되면서 안장(7)의 탑승자 무게중심이 우측으로 약간 이동되며, 동시에 고삐(30)의 우측 텐션센서(34)의 텐션값이 증가되면, 안장(7)의 탑승자가 우구보 동작을 원하는 것으로 판단하여, 우구보에 해당하는 동작이 재현될 수 있도록, 요동운동수단(10)과 회전운동액츄에이터(26)와 직선운동액츄에이터(28)를 제어한다.

반대로, 다수의 압박센서(38)들 중에, 안장(7)의 오른쪽부분에 설치된 압박센서(38)들로부터 압박신호가 입력되면서 안장(7)의 탑승자 무게중심이 좌측으로 약간 이동되며, 동시에 고삐(30)의 좌측 텐션센서(34)의 텐션값이 증가되면, 안장(7)의 탑승자가 좌구보 동작을 원하는 것으로 판단하여, 좌구보에 해당하는 동작이 재현될 수 있도록, 요동운동수단(10)과 회전운동액츄에이터(26)와 직선운동액츄에이터(28)를 제어한다.

다시, 도 1 내지 도 5 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 시뮬레이터는, 안장(7)을 점핑운동시키기 위한 점핑운동수단을 구비한다.

점핑운동수단은, 안장(7)을 전방의 X축 방향으로 운동시키기 위한 제 1운동장치(40)와, 안장(7)을 상부의 Y축 방향으로 운동시키기 위한 제 2운동장치(50)를 포함한다.

제 1운동장치(40)는, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 무빙프레임(1)을 전,후방으로 가이드 하기 위한 가이드 수단(42)과, 가이드 수단(42)을 따라 설치되는 스크류 이송축(44)과, 스크류 이송축(44)과 나사결합될 수 있도록 무빙프레임(1)에 형성되는 암나사부(46) 및, 스크류 이송축(44)을 회전운동시키는 구동모터(48)를 포함한다.

가이드 수단(42)은, 무빙프레임(1)의 전,후방을 따라 길게 연장되는 가이드레일(42a)과, 가이드레일(42a)을 따라 구름운동할 수 있도록, 무빙프레임(1)에 설치되는 다수의 가이드롤러(42b, 42c)들을 포함한다.

가이드레일(42a)은, 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, "Ｉ"자형 빔으로서, 양쪽부분에는 가이드 슬롯(43)이 길이방향을 따라 형성되어 있다.

가이드롤러(42b, 42c)들은, 무빙프레임(1)의 양쪽 부분에 설치되는 다수의 수직 가이드롤러(42b)들과 수평 가이드롤러(42c)들을 포함하며, 이들 수직 및 수평 가이드롤러(42b, 42c)들은 가이드레일(42a)의 가이드 슬롯(43)을 따라 구름운동한다.

특히, 수직 가이드롤러(42b)들은, 무빙프레임(1)에 수직하게 설치된 상태에서 가이드 슬롯(43)의 상,하면을 따라 구름운동하고, 수직 가이드롤러(42b)들은, 무빙프레임(1)에 수평하게 설치된 상태에서 가이드 슬롯(43)의 내측면을 따라 구름운동한다.

이렇게, 가이드레일(42a)의 가이드 슬롯(43)을 따라 구름운동하는 수직 및 수평 가이드롤러(42b, 42c)들은, 무빙프레임(1)을 전방 또는 후방으로 가이드 한다.

스크류 이송축(44)은, 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 가이드 레일(42a)의 상면을 따라 길게 배열되며, 그 양쪽부분이 지지브라켓(44a)에 회전가능하게 지지된다.

암나사부(46)는, 무빙프레임(1)에 일체로 형성되며, 스크류 이송축(44)과 나사결합된다. 이러한 암나사부(46)는 스크류 이송축(44)이 회전운동함에 따라 상기 스크류 이송축(44)을 따라 나사운동하면서 전,후방으로 이동한다.

구동모터(48)는, 스크류 이송축(44)을 회전운동시킨다. 따라서, 스크류 이송축(44)에 나사결합된 암나사부(46)를 스크류 이송축(44)의 전,후방으로 나사운동시킨다. 이로써, 암나사부(46)가 형성된 무빙프레임(1)이 전,후방으로 운동할 수 있게 한다. 그 결과, 무빙프레임(1)에 설치된 안장(7)이 전방의 X축 방향으로 운동할 수 있게 한다.

한편, 스크류 이송축(44)과 암나사부(46)는, 볼스크류(Ball Screw)로 구성되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 볼스크류로 구성할 경우, 무빙프레임(1)을 정밀하고 자연스럽게 운동시킬 수 있기 때문이다.

이로써, 무빙프레임(1)에 설치된 안장(7)도 정밀하고 자연스럽게 운동시킬 수 있게 된다. 그 결과, 상기 안장(7)이 실제의 말안장의 움직임을 정밀하게 재현할 수 있게 한다. 따라서, 안장(7)에 앉은 사용자가 실제로 승마하는 것과 동일한 승마 체험을 할 수 있게 한다.

제 2운동장치(50)는, 도 1과 도 5에 도시된 바와 같이, 무빙프레임(1)에 설치되는 가이드 실린더(52)와, 안장(7)을 지지한 상태에서 가이드 실린더(52)에 승강가능하게 설치되는 승강로드(54)와, 승강로드(54)에 형성되어 있는 랙기어(55)와, 랙기어(55)와 치합될 수 있도록 가이드 실린더(52)에 설치되는 피니언기어(Pinion Gear)(57) 및, 피니언기어(57)를 회전운동시키는 구동모터(59)를 포함한다.

가이드 실린더(52)는, 무빙프레임(1)에 수직하게 설치된다. 승강로드(54)는, 가이드 실린더(52)의 내경부를 따라 상,하로 승강운동한다. 따라서, 상단에 지지된 안장(7)을 상부의 Y축 방향으로 상승시킨다.

랙기어(55)는, 승강로드(54)의 길이방향을 따라 형성된다. 피니언기어(57)는, 가이드 실린더(52)에 회전가능하게 설치되며, 랙기어(55)와 치합된다.

구동모터(59)는, 피니언기어(57)를 회전운동시킨다. 따라서, 피니언기어(57)와 치합된 랙기어(55)를 상,하방향으로 운동시킨다. 이로써, 랙기어(55)가 설치된 승강로드(54)가 상,하로 운동할 수 있게 한다. 그 결과, 승강로드(54)에 설치된 안장(7)이 상부의 Y축 방향으로 상승할 수 있게 한다.

한편, 제 1운동장치(40)와 제 2운동장치(50)는, "점핑모드"시 및 웨이브 운동시에 작동되도록 구성된다.

즉, "점핑모드"시에 제 1운동장치(40)와 제 2운동장치(50)가 동시에 작동되도록 구성된다. 따라서, 도 8에 도시된 바와 같이, 무빙프레임(1)에 설치된 안장(7)이 전방의 X축 방향으로 이동하면서 동시에 상부의 Y축 방향으로 상승하도록 구성된다.

그 결과, 안장(7)이 포물선 궤적 또는 사인 웨이브(정현파)를 그리면서 운동할 수 있게 한다. 특히, 실제의 말이 장애물을 비월할 경우의 점핑(Jumping) 궤적과 동일한 궤적을 그리면서 운동을 할 수 있게 한다.

이로써, 안장(7)에 앉은 사용자가 일측의 "도약위치"(A)로부터 최상측의 "점핑위치"(B), 그리고 타측의 "착지위치"(C)로 점핑하면서 장애물 비월 동작을 체험하고, 점핑훈련할 수 있게 한다.

한편, 제 1운동장치(40)의 피니언기어(46) 회전속도와, 제 2운동장치(50)의 피니언기어(57) 회전속도는 경우에 따라 조절가능하다. 따라서, "점핑모드"의 속도를 조절할 수 있다. 이러한 조절은 콘트롤러(90)를 통해 이루어진다.

그리고 제 2운동장치(50)의 승강로드(54)의 승강 스트로크(Stroke)도 조절가능하다. 이는, "점핑모드"시에 점핑높이를 조절하기 위함이며, 이러한 조절은 콘트롤러(90)를 통해 이루어진다.

그리고 제 1운동장치(40)와 제 2운동장치(50)는, 경우에 따라 "구보모드"시에도 작동될 수 있다. 이는, 실제 말의 구보시에 말의 움직임이 크기 때문이며, 이로써, 제 2운동장치(50)를 이용하여 상기 안장(7)을 상,하 운동시킴으로써, 실제 말의 구보동작과 동일하게 재현할 수 있게 한다.

그리고 제 1운동장치(40)와 제 2운동장치(50)는, 경우에 따라 "평보모드", "좌속보모드", "경속보모드" 시에도 작동될 수 있다. 따라서, 제 1운동장치(40)와 제 2운동장치(50)가 연동운동하면서 실제 말의 평보, 좌속보, 경속보 시에 발생하는 말의 움직임과 승마자의 "웨이브 운동"을 동일하게 재현할 수 있게 한다.

다시, 도 5를 참조하면, 본 발명의 시뮬레이터는, 안장(7)을 상부 또는 하부로 틸팅시키기 위한 틸팅수단(60)을 구비한다.

틸팅수단(60)은, 안장(7)을 승강로드(54)에 틸팅운동가능하게 지지시키는 힌지장치(62)와, 안장(7)을 승강로드(54)에 대해 틸팅운동시키는 틸팅액츄에이터(64)를 포함한다.

틸팅액츄에이터(64)는, 승강로드(54)에 회전가능하게 지지되는 가이드 실린더(64a)와, 가이드 실린더(64a)에 슬라이딩 운동가능하게 설치되며, 그 끝부분이 안장프레임(7)에 회전가능하게 지지되는 랙기어(64b)와, 랙기어(64b)와 치합될 수 있도록 가이드 실린더(64a)에 설치되는 피니언기어(64c) 및 피니언기어(64c)를 회전운동시키는 구동모터(64d)를 포함한다.

특히, 구동모터(64d)는, 피니언기어(64c)를 회전운동시킨다. 따라서, 피니언기어(64c)와 치합된 랙기어(64b)를 직선운동시킨다. 이로써, 랙기어(64b)의 끝부분에 설치된 안장프레임(7)이 힌지장치(62)를 중심으로 상,하 회전운동할 수 있게 한다. 그 결과, 안장프레임(5)에 설치된 안장(7)이 상부 또는 하부로 틸팅운동하면서 경사지게 한다. 따라서, 안장(7)이 실제 말의 움직임을 동일하게 재현할 수 있게 한다.

바람직하게는, 틸팅액츄에이터(64)가 "점핑모드"시에 작동되도록 구성되는 것이 좋다.

특히, 도 8에 도시된 바와 같이, 안장(7)이 "도약위치"(A)에서 "점핑위치"(B)로 운동할 시에는, 안장(7)의 앞부분이 상부방향으로 틸팅되게 구성하는 것이 바람직하고, 안장(7)이 "점핑위치"(B)에서 "착지위치"(C)로 운동할 시에는, 안장(7)의 앞부분이 하부방향으로 틸팅되게 구성되는 것이 바람직하다.

이렇게 구성한 이유는, 실제의 말이 점핑할 시에 안장(7)의 앞부분이 상부방향을 향해 경사지고, 착지할 시에 안장(7)의 앞부분이 하방을 향해 경사지기 때문이다.

그리고, 도 6을 참조하면, 본 발명의 시뮬레이터는, 무빙프레임(1)과 안장프레임(5)의 사이에 설치되는 한 쌍의 가스식 쇽업쇼버(Shock Aabsorber)(66)를 더 구비한다.

쇽업쇼버(66)들은, 일단이 무빙프레임(1)에 지지되고, 타단이 안장장치(3)에 지지되는 것으로, 제 2운동장치(50)의 양쪽 옆에 나란하게 설치된다.

이러한 쇽업쇼버(66)들은, 안장(7)을 받쳐서 지지한다. 특히, 중력방향으로 작용하는 승마자의 체중을 받쳐서 지지한다. 따라서, 제 2운동장치(50)에 의해 상승 및 하강하는 안장(7)의 기계적 충격을 완화시킨다.

또한, 가스식 쇽업쇼버(66)들은, 안장(7)이 하강한 상태일 경우에는 수축되면서 압축되고, 안장(7)이 상승할 경우에는 빠르게 팽창되면서 늘어난다. 따라서, 안장(7)의 상승운동을 돕는다. 이로써, "점핑모드"시에 점핑효과를 극대화시킨다.

다시, 도 1과 도 5와 도 6을 참조하면, 본 발명의 시뮬레이터는, 안장(7)에 설치되는 안전벨트(70)와, 안장(7)의 양쪽에 설치되는 한 쌍의 발걸이(72)를 구비한다.

안전벨트(70)는, 사용자의 허리부분에 착용할 수 있는 원형의 착용부(70a)와, 작용부(70a)와 안장(7)을 연결하는 양쪽의 연결부(70b)를 구비한다.

착용부(70a)는, 사용자의 허리부분에 착용됨으로써, 사용자가 안장(7)으로부터 이탈되는 것을 방지한다.

연결부(70b)는, 소정의 신축변형이 가능하다. 따라서, 착용부(70a)를 착용한 사용자 안장(7)에 대해 유동할 경우, 어느 정도의 유동을 허용한다. 이렇게 구성한 이유는, 점핑 또는 구보시, 사용자가 안장(7)으로부터 이격될 경우가 발생되는데, 이러한 이격을 허용하기 위함이다.

한편, 안전벨트(70)에는 착용감지회로스위치(도시하지 않음)가 내장되어 있다. 착용감지회로스위치는 안전벨트(70)의 착용을 감지하여 후술하는 콘트롤러(90)에 입력시키는데, 이때, 콘트롤러(90)는 착용감지회로스위치로부터 착용신호가 입력되지 않으면, 본 발명을 구동시키지 않는다. 특히, "점핑모드"를 구동시키지 않는다.

발걸이(72)는, 안장(7)의 양쪽으로부터 하방으로 길게 연장되는 걸이끈(72a)과, 걸이끈(72a)의 하단에 고정되는 걸고리(72b)로 구성된다. 특히, 걸고리(72b)는 안장(7)에 앉은 사용자가 발을 걸어서 지지하도록 구성된다.

그리고, 도 1을 참조하면, 본 발명의 시뮬레이터는, 영상장치(80)를 더 구비한다.

영상장치(80)는, 안장(7)의 전방부분에 설치되는 스크린(82)과, 스크린(82)에 영상을 투사하는 프로젝터(Projector)(84)를 포함한다.

스크린(82)은, 안장(7)과 간섭되지 않도록 안장(7)의 전방에 충분한 거리를 두고 설치된다.

프로젝터(84)는, 사용자에 의해 선택된 영상을 스크린(82)에 투사한다. 따라서, 선택된 영상 이미지가 스크린(82)에 나타날 수 있게 한다. 이로써, 안장(7)에 앉은 사용자가 스크린(82)에 나타난 장소에서 실제로 승마하는 것과 같은 시각효과를 제공한다.

한편, 프로젝터(84)는, 네트워크(Network)를 통해 안장(7)에 설치된 각종 장치 및, 안장(7)의 모드 상태와 동기화(Synchronization)되도록 구성된다.

예를 들면, 현재 안장(7)이 평보모드일 경우에는, 평보모드에 해당하는 속도감이 재현될 수 있도록, 영상데이터를 제어한다.

그리고 안장(7)이 좌속보모드, 경속보모드, 구보모드, 점핑모드 중 어느 하나일 경우에는, 해당 모드에 대응하는 속도감이 재현될 수 있도록 영상데이터를 제어한다.

또한, 안장(7)의 고삐(30)를 조작하거나 안장(7)의 압박센서(38)들을 조작하면, 이에 대응되는 주변 이미지 변화가 스크린(82)상에 고스란히 재현될 수 있도록 영상데이터를 제어한다.

한편, 본 발명의 도면과 상세한 설명에서는, 영상장치(80)가 스크린(82)과 프로젝터(84)로 구성되는 것으로 설명되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 액정디스플레이 장치 또는 LED 장치, 또는 3D 영상장치로 구성되는 것도 가능하다.

그리고, 본 발명의 시뮬레이터는, 송풍장치(86)와 음향장치(88)를 더 구비한다.

송풍장치(86)는, 안장(7)과 간섭되지 않도록 안장(7)의 전방에 충분한 거리를 두고 설치된다. 이렇게 설치된 송풍장치(86)는, 안장(7)에 앉은 사용자에게 바람을 공급한다.

따라서, 안장(7)에 앉은 사용자가 실제의 승마시에 발생되는 것과 같은 풍압을 받게 한다. 이로써, 승마의 현실감을 극대화시킨다. 그 결과, 안장(7)에 앉은 사용자가 실제로 승마하는 느낌을 받게 한다.

한편, 송풍장치(86)는, 네트워크를 통해 안장(7)에 설치된 각종 장치 및, 안장(7)의 현재 모드와 동기화(Synchronization)되도록 구성된다.

예를 들면, 현재 안장(7)이 평보모드일 경우에는, 평보모드에 해당하는 풍압감이 재현될 수 있도록, 풍속을 제어한다.

그리고 안장(7)이 좌속보모드, 경속보모드, 구보모드, 점핑모드 중 어느 하나일 경우에는, 해당 모드에 대응하는 풍압감이 재현될 수 있도록 풍속을 제어한다.

송풍장치(86)는, 경우에 따라 음이온 발생부(도시하지 않음)와, 피톤치드 발생부(도시하지 않음)를 갖출 수도 있다.

음이온 발생부과 피톤치드 발생부는, 음이온과 피톤치드를 발생시키고, 발생된 음이온과 피톤치드를 안장(7)에 앉은 사용자에게 공급한다.

이러한 음이온 발생부과 피톤치드 발생부는, 음이온과 피톤치드를 사용자에게 공급하므로, 사용자의 건강을 증진시키고, 숲속에서 승마하는 것과 같은 효과를 제공한다. 특히, 재활치료를 목적으로 승마운동하는 경우에는, 치료효과를 극대화시킨다.

음향장치(88)는, 안장(7)의 전방에 설치되며, 이렇게 설치된 음향장치(88)는, 안장(7)에 앉은 사용자에게 승마 음향을 제공한다. 예를 들면, 말발굽소리, 말의 울음소리, 주변환경 소리 등을 제공한다.

따라서, 안장(7)에 앉은 사용자가 실제의 승마하는 것과 같은 음향효과를 제공한다. 이로써, 승마의 현실감을 극대화시킨다. 그 결과, 안장(7)에 앉은 사용자가 실제로 승마하는 느낌을 받게 한다.

한편, 음향장치(88)는, 네트워크를 통해 안장(7)에 설치된 각종 장치 및, 안장(7)의 현재 모드와 동기화(Synchronization)되도록 구성된다.

예를 들면, 현재 안장(7)이 평보모드일 경우에는, 평보모드에 해당하는 음향이 재현될 수 있도록 제어한다.

그리고 안장(7)이 좌속보모드, 경속보모드, 구보모드, 점핑모드 중 어느 하나일 경우에는, 해당 모드에 대응하는 음향이 재현될 수 있도록 제어한다.

다시, 도 1과 도 5를 참조하면, 본 발명의 시뮬레이터는, 콘트롤러(90)를 구비한다.

콘트롤러(90)는, 말머리부(20)에 설치되는 것으로, 다수의 조작버튼(92)과 제어보드(94)와 디스플레이부(96)를 포함한다.

다수의 조작버튼(92)은, 시뮬레이터를 온(ON), 오프(OFF)시킬 수 있는 온오프 버튼과, 모드 상태를 선택할 수 있는 모드 선택버튼과, 승마 코스를 선택할 수 있는 코스선택 버튼 등을 포함한다.

제어보드(94)는, 마이크로 프로세서와 구동회로를 갖추고 있는 것으로, 조작버튼(92)에 입력된 제어값에 따라 각종 장치(10, 26, 28, 40, 50, 60, 80, 86, 88)들을 제어한다.

예를 들면, 모드 선택버튼(92)으로 평보모드, 좌속보모드, 경속보모드, 구보모드, 점핑모드 중 어느 하나를 선택할 경우에는, 선택된 모드에 해당하는 제어신호를 출력하여 상기 각 장치들을 제어한다. 그러면, 각 장치들이 해당모드에 대응되는 속도와 순서로 동작되고 해당모드에 대응되는 영상이미지와 풍압과 음향을 구현하면서 해당모드를 정확하게 재현한다.

그리고 코스 선택버튼(92)으로 특정 코스, 예를 들면, 외승코스, 마장마술코스, 점핑코스, 크로스컨트리코스 중 어느 하나를 선택할 경우에는, 선택된 코스에 해당하는 제어신호를 출력하여 상기 각 장치들을 제어한다. 그러면, 각 장치들이 해당코스에 대응되는 속도와 순서로 동작되고 해당코스에 대응되는 영상이미지와 풍압과 음향을 구현하면서 해당코스를 정확하게 재현한다.

이 밖에도, 제어보드(94)는, "점핑모드"의 선택시 제 1운동장치(40)와 제 2운동장치(50)를 정밀하게 제어한다. 특히, 실제의 말이 장애물을 비월할 경우의 점핑속도와 동일한 속도를 갖도록 제 1운동장치(40)와 제 2운동장치(50)의 작동을 정밀하게 제어한다. 여기서, 제어보드(94)에는, 제 1운동장치(40)와 제 2운동장치(50)의 회전속도를 제어할 수 있는 제어값이 미리 내장되어 있다.

또한, 제어보드(94)는, 타이머(도시하지 않음)를 내장하고 있다. 따라서, 사용자가 조작버튼(92)을 통해 시뮬레이터의 작동시간을 미리 설정할 수 있게 한다. 이로써, 미리 설정된 시간동안 상기 시뮬레이터가 작동되게 할 수도 있다.

디스플레이부(96)는, 시뮬레이터의 온, 오프 상태와, 현재의 모드 상태와, 현재 코스 상태 및, 현재까지의 이동거리와 운동량 등을 디스플레이한다. 경우에 따라, 사용자별 주행거리와 운동량 등을 표시할 수도 있다. 이러한 경우, 제어보드(94)에 의해 제어받는다.

한편, 이러한 구성의 콘트롤러(90)는, 말머리부(20)로부터 탈착가능하게 설치된다. 따라서, 안장(7)에 앉은 사용자가 리모콘 방식으로도 사용할 수 있게 한다.

그리고 콘트롤러(90)는, 별도로 구성되기도 한다(도시하지 않음). 따라서, 안장(7)에 앉은 사용자 이외의 보조 사용자도 본 발명의 시뮬레이터를 제어할 수 있게 한다.

다시, 도 5를 참조하면, 안장(7)에는 열선(98)이 내장된다. 열선(98)은 콘트롤러(90)의 조작에 의해 작동되는 것으로, 안장(7)을 가열한다. 따라서, 안장(7)에 앉은 사용자에게 온열워밍업, 온열치료효과를 제공한다.

여기서, 안장(7)에 내장된 열선(98)은, 원적외선을 방사하는 원적외선 열선인 것이 바람직하다.

그리고, 도 1을 참조하면, 본 발명의 시뮬레이터는, 가이드 수단(42)의 양쪽 끝부분에 설치되는 안전스위치(99)들을 더 구비한다.

안전스위치(99)들은, 가이드 수단(42)의 양쪽 끝부분으로 이동한 무빙프레임(1)을 감지하고, 감지된 신호를 콘트롤러(90)에 입력시킨다.

한편, 콘트롤러(90)는, 안전스위치(99)들로부터 신호가 입력되면, 제 1운동장치(40)와 제 2운동장치(50)의 작동을 정지시킨다. 따라서, 무빙프레임(1)의 이탈과 충격 및 그로 인한 안전사고를 예방한다.

그리고 본 발명의 시뮬레이터는, 가이드 수단(42)의 양쪽 끝부분에 설치되는 댐퍼(99a)들을 더 구비한다.

댐퍼(99a)는, 댐핑고무 또는 댐핑스프링으로 구성되며, 가이드 수단(42)의 양쪽 끝부분으로 이동한 무빙프레임(1)과 접촉하면서 무빙프레임(1)의 관성운동을 최종적으로 흡수한다. 따라서, 무빙프레임(1)이 별다른 충격없이 자연스럽게 멈춰질 수 있게 한다. 이로써, 안장(7)에 탑승한 사용자를 안전하게 보호한다.

다음으로, 이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 사용예를 도 1과 도 8을 참조하여 살펴본다.

먼저, 도 1을 참조하면, 사용자가 발걸이(72)를 딛고 안장(30)에 오른 다음, 안장(7)의 안장(7)에 앉는다. 이때, 사용자는 양쪽 다리를 벌려서 앉은 후, 양쪽의 발을 양쪽 발걸이(72)에 걸어서 지지시키고, 안전벨트(70)를 허리에 착용한다. 그리고 양손으로 고삐줄(32)을 파지하여 운동 준비를 완료한다.

그리고 운동 준비가 완료되면, 사용자는 콘트롤러(90)의 조작버튼(92)을 눌러서 온(ON)시킨다. 이때, 안전벨트(70)를 착용하지 않거나 안전벨트(70)가 완전히 잠겨지지 않으면, 착용감지회로스위치가 작동되지 않으므로 장치가 가동되지 않는다.

안전벨트(70)가 완전히 잠겨져 착용감지회로스위치에서 착용감지신호가 출력되면, 사용자는 체험 또는 훈련하고자 하는 모드 또는 코스를 선택한다.

그러면, 각 장치, 즉, 요동운동수단(10)과 말머리부 목운동수단과 제 1운동장치(40)와 제 2운동장치(50)와 틸팅수단(60)과 영상장치(80)와 송풍장치(86)와 음향장치(88) 등이 서로 유기적으로 작동되면서 해당모드 또는 해당코스를 재현한다.

이로써, 안장(7)에 탑승한 사용자는 실제 승마를 하는 것과 같은 체험과 훈련을 할 수 있게 된다.

한편, 사용자가 점핑모드를 선택하면, 각 장치(10, 26, 28, 40, 50, 60, 80, 86, 88)들이 유기적으로 작동되면서 점핑모드를 완벽하게 재현한다.

특히, 제 1운동장치(40)와 제 2운동장치(50)의 경우에는, 동시에 작동되면서 무빙프레임(1)의 안장(7)을 전방으로 이동시키면서 동시에 상승시킨다.

그 결과, 안장(30)은 도 8에 도시된 바와 같이, "도약위치"(A)에서 "점핑위치"(B)로 치솟으며 점핑한다.

그리고, "점핑위치"(B)로 치솟은 안장(7)은, "점핑위치"(B)로부터 "착지위치"(C)로 하강하게 된다. 그 결과, 안장(7)에 앉은 사용자는 상승 및 하강하는 안장(7)에 의해 승마의 점핑 동작을 체험하게 된다. 특히, 승마의 점핑 동작을 체험하면서 장애물 비월 경기를 훈련하게 된다.

한편, 안장(7)이 "착지위치"(C)로 이동한 후, 소정의 시간이 경과하면, 제 1운동장치(40)와 제 2운동장치(50)는 역방향으로 구동되면서 상기 안장(7)을 원위치로 복귀시킨다.

그리고 안장(7)이 "착지위치"(C)로 이동한 후, 소정의 시간이 경과하기 전에, 고삐(30)를 잡아당기거나 또는 복귀 조작버튼(92)을 누르면, 제 1운동장치(40)와 제 2운동장치(50)는 역방향으로 구동되면서 상기 안장(7)을 원위치로 복귀시킨다.

한편, 본 발명의 시뮬레이터가 작동하는 과정에, 콘트롤러(90)에 설치된 비상정지스위치(도시하지 않음)를 누르면, 모든 장치가 오프(OFF)되면서 모든 작동이 멈추게 된다. 따라서, 비상시 안전사고를 예방한다.

이상과 같은 구성의 본 발명에 의하면, 실제 말의 걸음걸이 동작과 구보 동작과 점핑 동작 및, 각 동작에 대응되는 말의 움직임과 주변 이미지를 재현하는 구조이므로, 실제 말을 이용하지 않고서도 승마체험과 승마자세 연습과 승마훈련을 할 수 있다.

또한, 실제 말의 점핑 동작을 재현하는 구조이므로, 실제의 말을 이용하지 않고서도 장애물의 비월 동작을 훈련할 수 있다. 특히, 자기 수준이상의 고난도 훈련도 안전하게 할 수 있다.

또한, 실제 말을 이용하지 않고서도 장애물 비월 동작을 훈련할 수 있으므로, 실제 말을 이용하는 것에 의해 발생하는 각종 부상의 염려를 방지할 수 있다.

또한, 실제 말의 걸음걸이 동작과 구보 동작과 점핑 동작 및, 각 동작에 대응되는 말의 움직임을 재현하는 구조이므로, 체력훈련 및 운동시설, 유원시설 등에 설치하여 승마 놀이기구로도 사용할 수 있다.

또한, 실제 말의 각 동작들을 재현하는 구조이므로, 말을 이용한 물리치료 및 재활치료에도 사용할 수가 있다.

또한, 실제 말의 각 동작들을 재현하는 구조이므로, 실제로 말을 타고 할 수 없는 극한 상황에 대한 훈련을 할 수 있다. 따라서, 전문선수의 훈련에 안전하게 사용할 수 있다.

또한, 안장에 앉은 승마자의 평형성, 동작성, 탑승자의 무게중심의 변위(흔들림) 등을 각종 센서로 감지한 다음, 감지된 신호를 내장된 표준 프로그램을 통해 평가하여 그 결과를 점수로 나타내는 구조이다. 따라서, 승마연습과 승마훈련을 체계적으로 할 수 있고, 이로써, 실제의 말을 이용하지 않고서도 고난이도의 승마연습과 승마훈련을 할 수 있다.

특히, 안장을 특정부분을 압박하거나 고삐의 텐션을 조절함에 따라 출발, 정지, 주행 속도 조절, 장애물 점핑 및, 주변 이미지 등이 조절된다. 따라서, 실제의 말을 이용하지 않고서도 실제와 같은 승마체험과 승마연습 및 승마훈련을 할 수 있다.

다음으로, 도 9에는 본 발명에 따른 승마운동 시뮬레이터의 다른 실시예를 나타내는 도면이 도시되어 있다.

다른 실시예는, 하나의 영상장치(80)에 다수의 시뮬레이터(100)가 그룹(Group)으로 설치되는 구조를 갖는다.

이러한 경우, 다수의 시뮬레이터(100)가 유,무선 네트워크를 통해 서로 유기적으로 연결되도록 구성되며, 이렇게 연결된 다수의 시뮬레이터(100)는 그룹 콘트롤러(110)를 통해 유기적으로 제어되도록 구성된다.

예를 들면, 어느 하나의 시뮬레이터(100)의 이동 방향에 따라 다른 시뮬레이터가 영향받도록 구성된다. 따라서, 이를 이용하여 단체승마 또는 승마시합 등을 할 수 있도록 한다.

경우에 따라, 시뮬레이터(100) 그룹은 유,무선 통신수단, 예를 들면, 인터넷을 통해 원격지에 설치된 시뮬레이터들과 연결될 수도 있다. 따라서, 원격지의 시뮬레이터와의 승마시합도 가능하다. 이때, 시뮬레이터(100)간의 연결을 위한 유,무선 통신수단(도시하지 않음)을 갖추고 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

예를 들면, 본 발명의 상세한 설명과 도면에서는, 무빙프레임(1)이 전,후방으로 왕복하는 것으로 설명되어 있지만, 경우에 따라, 무빙프레임(1)의 이동을 루프(Loop)타입으로 구성하여, 승마와 점핑을 연속적으로 연이어서 할 수 있게 구성할 수도 있다. 이러한 경우, 무빙프레임(1)을 전방으로 이동시키기 위한 제 1운동장치(40)도 루프타입으로 구성된다.

또한, 본 발명은, 각종 장치(10, 26, 28, 40, 50, 60, 80, 86, 88)에 제공되는 전원을 외부에서 공급할 수도 있지만, 경우에 따라, 충전식 배터리 또는 부스바(Bus Bar)로 공급할 수도 있다. 이러한 경우, 충전식 배터리 또는 부스바는 안장(7) 또는 무빙프레임(1) 등에 내장된다.

1: 무빙프레임(Moving Frame) 3: 안장장치
5: 안장프레임 5a: 베이스 프레임(Base Frame)
5b: 요동프레임 5c: 탄성지지부재
7: 안장 10: 요동운동수단
12: 캠 14: 구동모터
20: 말머리부 22: 네크부
24: 헤드부 26: 회전운동액츄에이터
28: 직선운동액츄에이터 30: 고삐
32: 고삐줄 34: 텐션센서
36: 중심감지센서 38: 압박센서
40: 제 1운동장치 42: 가이드 수단
42a: 가이드레일(Guide Rail) 42b: 수직 가이드롤러(Guide Roller)
42c: 수평 가이드롤러 43: 가이드 슬롯(Guide Slot)
44: 스크류 이송축 46: 암나사부
48: 구동모터 50: 제 2운동장치
52: 가이드 실린더(Guide Cylinder)
54: 승강로드(Rod) 55: 랙기어
57: 피니언기어 59: 구동모터
60: 틸팅수단 62: 힌지장치
64: 틸팅액츄에이터(Tilting Actuator)
66: 가스식 쇽업쇼버(Shock Aabsorber)
70: 안전벨트 72: 발걸이
80: 영상장치 82: 스크린(Screen)
84: 프로젝터(Projector) 86: 송풍장치
88: 음향장치 90: 콘트롤러(Controller)
98: 열선 99: 안전스위치
99a: 댐퍼(Damper) 100: 시뮬레이터(Simulator)

Claims

사용자가 탑승할 수 있는 안장(7)과, 상기 안장(7)을 요동운동시키는 요동운동수단(10)과, 상기 안장(7)을 일측의 도약위치(A)로부터 상측의 점핑위치(B)와 타측의 착지위치(C)로 점핑운동시키는 점핑운동수단을 구비하며, 상기 점핑운동수단은 상기 안장(7)을 전방의 X축 방향으로 운동시키기 위한 제 1운동장치(40)와, 상기 제 1운동장치(40)에 의해 전방의 X축 방향으로 운동하는 상기 안장(7)이 상부로 치솟으면서 점핑운동할 수 있도록 상기 안장(7)을 상부의 Y축 방향으로 운동시키기 위한 제 2운동장치(50)를 포함하는 승마운동 시뮬레이터에 있어서,
상기 제 1운동장치(40)는,
상기 안장(7)을 지지하는 무빙프레임(1)과;
상기 무빙프레임(1)을 전,후방으로 가이드 하기 위한 가이드수단(42)과;
상기 가이드수단(42)을 따라 설치되는 스크류 이송축(44)과;
상기 스크류 이송축(44)과 나사결합될 수 있도록 상기 무빙프레임(1)에 형성되는 암나사부(46) 및;
상기 암나사부(46)가 상기 스크류 이송축(44)을 따라 나사운동하면서 상기 무빙프레임(1)과 안장(7)을 전방의 X축 방향으로 운동시킬 수 있도록, 상기 스크류 이송축(44)을 회전운동시키는 구동모터(48)를 포함하는 것을 특징으로 하는 승마운동 시뮬레이터.
제 1항에 있어서,
상기 제 2운동장치(50)는,
상기 무빙프레임(1)에 수직하게 설치되는 가이드 실린더(52)와;
상기 안장(7)을 지지한 상태에서 상기 가이드 실린더(52)에 상,하 승강가능하게 설치되는 승강로드(54)와;
상기 승강로드(54)를 따라 형성되어 있는 랙기어(55)와;
상기 랙기어(55)와 치합될 수 있도록 상기 가이드 실린더(52)에 회전가능하게 설치되는 피니언기어(57) 및;
상기 랙기어(55)와 승강로드(54)와 안장(7)이 상기 피니언기어(57)의 회전에 의해 상부의 Y축 방향으로 승강운동할 수 있도록, 상기 피니언기어(57)를 회전운동시키는 구동모터(59)를 포함하는 것을 특징으로 하는 승마운동 시뮬레이터.
제 1항에 있어서,
상기 요동운동수단(10)은,
베이스 프레임(5a)과;
상기 안장(7)을 받쳐서 지지하는 요동프레임(5b)과;
상기 요동프레임(5b)을 상기 베이스 프레임(5a)의 상면에 요동운동가능하게 지지시키는 탄성지지부재(5c)와;
상기 요동프레임(5b)의 밑면에 접할 수 있도록, 상기 베이스 프레임(5a)의 상면에 회전가능하게 설치되는 다수의 캠(Cam)(12)들과;
상기 각 캠(12)들이 회전됨에 따라 상기 요동프레임(5b)과 안장(7)이 상기 베이스 프레임(5a)에 대해 상,하방향으로 요동운동할 수 있도록, 상기 각 캠(12)들을 회전시키는 구동모터(14)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 승마운동 시뮬레이터.
제 3항에 있어서,
상기 요동프레임(5b)은, 상기 안장(7)의 네 모서리 부분에 대응되도록 복수개로 구성되고,
상기 캠(12)들은, 상기 요동프레임(5b)들 각각에 대응되게 설치되며, 이들 캠(12)들 각각은, 콘트롤러(90)에 의해 독립적으로 제어되는 것을 특징으로 하는 승마운동 시뮬레이터.
제 1항에 있어서,
상기 안장(7)의 앞부분에 설치되는 말머리부(20)와;
실제 말머리의 목운동을 재현할 수 있도록, 상기 말머리부(20)를 목운동시키는 목운동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 승마운동 시뮬레이터.
제 5항에 있어서,
상기 목운동수단은,
안장(7)에 상,하 회전가능하게 설치되는 상기 말머리부(20)의 네크부(22)와;
상기 네크부(22)에 상,하 직선운동가능하게 설치되는 상기 말머리부(20)의 헤드부(24)와;
상기 헤드부(24)가 상,하방향으로 회전하면서 목운동할 수 있도록, 상기 네크부(22)를 상,하 회전운동시키는 회전운동액츄에이터(26)와;
상기 헤드부(24)가 상,하방향으로 직선운동하면서 목운동할 수 있도록, 상기 헤드부(24)를 상기 네크부(22)에 대해 직선운동시키는 직선운동액츄에이터(28)를 포함하는 것을 특징으로 하는 승마운동 시뮬레이터.
제 5항 또는 제 6항에 있어서,
상기 말머리부(20)에 설치되는 고삐(30)를 더 포함하며, 상기 고삐(30)는,
고삐줄(32)과;
상기 고삐줄(32)의 텐션(Tension)을 감지하는 텐션센서(34) 및;
상기 텐션센서(34)로부터 입력되는 상기 고삐줄(32)의 텐션 정도에 따라 상기 요동운동수단(10)과 상기 목운동수단을 제어하는 콘트롤러(90)를 포함하는 것을 특징으로 하는 승마운동 시뮬레이터.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 안장(7)에 착석한 사용자가 양쪽의 다리로 압박하는지의 여부를 감지할 수 있도록, 상기 안장(7)의 양쪽 측면 부분에는 설치되는 다수의 압박센서(38)들과;
상기 압박센서(38)들로부터 입력된 압박신호에 따라 요동운동수단(10)과 목운동수단을 제어하는 콘트롤러(90)를 포함하는 것을 특징으로 하는 승마운동 시뮬레이터.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
중력방향으로 작용하는 상기 안장(7)의 기계적 충격을 완화시킴과 동시에, 압축된 상태에서 신장운동하면서 상기 안장(7)의 점핑운동을 돕도록, 상기 안장(7)을 지지하는 가스식 쇽업쇼버(66)를 포함하는 것을 특징으로 하는 승마운동 시뮬레이터.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 안장(7)의 점핑 시에, 상기 안장(7)을 상부 또는 하부 방향으로 틸팅시키는 틸팅수단(60)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 승마운동 시뮬레이터.
제 10항에 있어서,
상기 틸팅수단(60)은,
상기 안장(7)을 승강로드(54)에 틸팅운동가능하게 지지시키는 힌지장치(62)와;
상기 안장(7)을 승강로드(54)에 대해 틸팅운동시키는 틸팅액츄에이터(64)를 포함하며,
상기 틸팅액츄에이터(64)는, 상기 안장(7)이 도약위치(A)에서 점핑위치(B)로 운동할 시에는, 상기 안장(7)의 앞부분이 상부방향을 향하도록 틸팅시키고, 점핑위치(B)에서 착지위치(C)로 운동할 시에는, 상기 안장(7)의 앞부분이 하부방향을 향하도록 틸팅시키는 것을 특징으로 하는 승마운동 시뮬레이터.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 안장(7)에 앉은 사용자가 실제의 승마장소에서 승마하는 것과 같은 시각효과를 제공할 수 있도록, 상기 안장(7)의 전방부분에 실제의 승마장소 영상을 투사하는 영상장치(80)와;
상기 안장(7)에 앉은 사용자가 실제의 승마시에 받는 풍압감을 재현할 수 있도록, 상기 안장(7)에 앉은 사용자에게 바람을 송풍하는 송풍장치(86)와;
상기 안장(7)에 앉은 사용자가 실제의 승마시에 듣는 소리를 재현할 수 있도록, 상기 안장(7)에 앉은 사용자에게 승마 음향을 출력하는 음향장치(88)를 포함하는 것을 특징으로 하는 승마운동 시뮬레이터.
제 12항에 있어서,
상기 영상장치(80)와 상기 송풍장치(86)와 상기 음향장치(88)는,
상기 요동운동수단(10)과 점핑운동수단과 목운동수단과 연동되어, 상기 요동운동수단(10)과 점핑운동수단과 목운동수단의 작동에 대응하는 영상이미지와 풍압과 음향을 재현하는 것을 특징으로 하는 승마운동 시뮬레이터.
제 1항에 있어서,
상기 안장(7)에 탑승한 사용자에게 온열을 제공할 수 있도록, 상기 안장(7)에 내장되는 열선(98)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 승마운동 시뮬레이터.