KR102058716B1 - 속도 연계형 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 속도 연계형 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 런닝머신과 같은 운동기구에서의 운동속도나 가상체험장치에서의 가상속도에 따라 사용자 전방의 소정 표시위치에 표시되는 영상의 재생속도를 다르게 제어하거나 다른 영상이 표시되게 한다. 더욱이 본 발명은 서로 다른 음악파일을 제공하면서 상기 운동속도 또는 가상속도에 대응하는 음악파일을 선택하여 출력되게 할 수도 한다. 따라서 본 발명은 사용자가 더 현실감 있는 조건에서 운동기구나 체험장치를 이용할 수 있다.

Description

속도 연계형 디스플레이 장치{Apparatus for Display related to Speed}

본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 속도와 연계하여 영상의 재생속도가 제어되면서 사용자의 전방 시야에 표시되게 하거나 또는 음악 파일 중 그와 대응하는 박자를 가지는 음악을 선택하여 재생하는 속도 연계형 디스플레이 장치에 관한 것이다.

본 명세서에서는 운동기구에 속도 연계형 디스플레이 장치를 설치한 예를 설명하며, 운동기구는 실내용 헬스기구로서 런닝머신이나 사이클링 머신을 들 수 있으나, 여기서는 런닝머신을 대상으로 설명하기로 한다.

알려진 바와 같이 건강이 큰 관심사로 떠오르면서 날씨와 관계없이 실내에서도 운동이 가능한 런닝머신을 이용하는 사람들이 많아지고 있다. 런닝머신은 유산소운동에 가장 적합한 기구로서 헬스장이나 체육센터 등에서 가장 많이 이용하는 기구 중 하나이다. 이러한 런닝머신은 동력원에 의해 회전되는 무한궤도의 상부에서 걷거나(walking) 달리기(running)를 함으로써 운동을 할 수 있는 기구이다.

그런데 런닝머신은 건강증진을 위한 운동만을 강조하여 건강증진 외에는 아무런 목표 의식없이 운동만을 지속적으로 하게 되어 지루함을 느낄 수 있고, 결국엔 쉽게 포기하게 되어 초기의 운동 목표를 달성할 수 없는 문제점이 있었다.

그래서 런닝머신의 전면에 모니터를 부착하여 모니터에 소정 화면이 표시되도록 하였다. 그러나 이 경우에도 사용자가 원하는 화면이 아닌 단순한 배경화면이거나, TV 화면에 불과하여 운동을 즐기는데 한계가 있었다.

한국등록특허 10-1381727호(2014. 03. 31. 모바일 기기 연동형 차량 속도 감응식 헤드업 디스플레이 장치}

본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 운동속도 또는 시뮬레이션 장치의 가상 속도와 연계하여 사용자(또는 운전자)의 전방 소정 위치에 재생속도가 조절되는 영상을 표시하도록 하는 속도 연계형 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 운동속도나 시뮬레이션 장치의 가상 속도와 연계하여 소정 박자를 제공하는 음악을 선택, 재생하도록 속도 연계형 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 소정 영상을 출력하는 영상 출력부; 상기 영상 출력부의 전방에 위치하며, 영상 정보를 적절한 크기로 확대하거나 축소하고 초점을 조절하도록 적어도 하나 이상의 광학렌즈를 구비하는 광학모듈; 상기 광학모듈의 전방에 위치하면서 상기 영상정보를 굴절시켜 일정 표시위치에 허상이 표시하도록 한 투명 스크린; 및 운동속도 또는 가상속도에 따라 상기 영상 출력부에서 출력되는 영상의 재생속도를 제어하는 제어부를 포함하는 속도 연계형 디스플레이 장치를 제공한다.

본 발명에는 다양한 영상정보를 저장하는 영상 DB를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 운동속도 또는 가상속도와 대응하여 현재 출력되는 영상정보의 재생속도를 조절하거나 또는 다른 영상정보를 표시할 수도 있다.

또한, 본 발명은 서로 다른 박자 또는 속도를 가지는 적어도 둘 이상의 음악을 저장하는 음악DB를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 운동속도 또는 가상속도의 현재 속도와 대응하는 음악을 선택 출력한다.

이와 같은 본 발명에 따른 속도 연계형 디스플레이 장치는 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명은 운동속도 또는 가상속도와 대응하여 사용자의 전방에 대응하는 영상정보가 표시되도록 한다. 이때 영상정보는 속도에 따라 재생되는 속도가 달라지거나 또는 현재 재생중인 영상 이외의 다른 영상정보가 표시되게 한다.

따라서 본 발명은 사용자가 운동기구나 가상체험 장치를 이용할 경우 자신의 운동속도나 가상속도에 따라 자신의 전방에 일련의 영상정보가 표시되기 때문에 더 현실감을 느끼면서 운동이나 체험을 할 수 있는 효과가 있다.

더욱이 본 발명은 운동속도나 가상속도에 따라 서로 다른 박자를 가지는 음악도 출력하고 있어 현실감을 배가시킬 수 있는 기대도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 속도 연계형 디스플레이 장치의 구성도
도 2는 속도 연계형 디스플레이 장치를 런닝머신에 적용한 예를 보인 구성도

본 발명은 헤드업 디스플레이(HUD)의 원리를 이용하여 운동속도나 가상속도와 연계되어 디스플레이되는 영상의 재생속도를 조절하면서 사용자의 전방에 표시하도록 하거나 소정 박자(또는 속도)를 가지는 음악을 선택 출력하도록 함으로써 사용자가 현실감을 느끼면서 운동을 하거나 체험을 할 수 있도록 함을 그 기본적인 기술적 요지로 한다.

이하 본 발명에 의한 속도 연계형 디스플레이 장치의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 속도 연계형 디스플레이 장치의 구성도이다. 도시된 바와 같이 영상을 출력하는 영상 출력부(110)가 구성된다. 영상은 일반적인 화면정보가 아니고 운동장 길, 산길, 오솔길, 해안길, 마라톤 코스 등 다양하게 제공되며, 사용자가 조작에 의해 선택할 수 있다. 이러한 영상들은 영상 DB(111)에 저장된다.

영상 출력부(110)의 전방에는 광학계(120)가 위치한다. 광학계(120)는 영상 출력부(110)가 출력하는 영상 정보를 적절한 크기로 확대하거나 축소하고 초점을 조절해주는 역할을 한다. 이러한 광학계(120)에는 영상정보의 평활화 및 소정 크기로 확대하고, 확대된 영상의 선명도를 향상시켜주도록 적어도 둘 이상의 광학렌즈가 상호 조합되어 조립된다.

광학계(120)의 일 측에는 투명 스크린(130)이 위치한다. 스크린(130)은 곡면으로 구성하여 좌우로 광각에 해당하는 영상이 보이도록 한다.

그리고 상기 영상 출력부(110), 광학계(120) 및 투명 스크린(130)은 적정 개소에 위치되어야 한다. 즉, 영상 출력부(110)에서 재생 출력되는 영상이 광학계(120) 및 투명 스크린(130)을 통해 사용자와 일정 거리 떨어진 전방에 허상이 생길 수 있도록 설치되어야 하는 것이다.

또한, 운동속도와 연계하여 영상 출력부(110)가 영상을 재생하는 재생속도를 조절하는 제어부(150)가 구성된다. 이러한 제어부(150)의 구성에 따라 사용자는 운동속도가 빨라질수록 사용자는 자신의 전방(즉 140)에 표시되는 영상도 더 빠르게 재생됨을 느낄 수 있게 된다.

그리고 본 발명은 상기 영상정보 이외에 배경음악을 운동속도와 연계시켜 제어부가 소정 속도의 박자를 가지는 음악을 선택하여 재생시킬 수도 있다. 이 경우, 제어부(150)는 저장된 모든 음악의 박자 정보를 알아야 하며, 아래의 표 1과 같이 운동속도와 박자정보를 매칭한 테이블 형태의 음악 DB(161)를 가지고 있어야 할 것이다.

운동속도	박자(BPM)
~ 2km/h 이하	~80
2km/h 초과 ~ 4km/h 이하	81 ~ 110
~ 4km/h 초과	111~ 이상

도 2는 속도 연계형 디스플레이 장치를 런닝머신에 적용한 예를 보인 구성도이다. 도시한 바와 같이 런닝머신(1)의 바닥판 전면에 영상 출력부(110)가 위치한다. 여기서 바닥판 전면은 무한궤도가 미설치된 부분을 말하며 또한, 영상 출력부(110)는 영상을 상방을 향해 투영되도록 배치되어야 한다.

그리고 영상 출력부(110)의 상방에는 광학계(120)가 위치한다. 영상 출력부(110)와 광학계(120)는 소정 거리 이격되게 된다. 광학계(120)는 영상 출력부(110)에서 출력된 영상 정보를 영상 정보를 적절한 크기로 확대하거나 축소하고 초점을 맞추도록 둘 이상의 렌즈로 조합되어 구성된다. 이러한 광학계(120)는 공중에 장착되어야 하기 때문에 별도의 지지 브라켓(미도시)을 이용하여 설치되어야 함은 당연하다.

그리고 광학계(120)의 상방에는 투명 스크린(130)이 경사지게 위치한다. 이러한 투명 스크린(130)은 광학계(120)를 통해 전달되는 영상 정보를 굴절시켜 사용자가 용이하게 볼 수 있는 위치에 영상을 표시하도록 하는 기능을 제공한다. 다만, 이러한 과정을 통해 소정 위치에 표시되는 영상은 허상으로 표시되는 것이며, 도면과 같이 사용자는 투명 스크린(130)을 통해 허상을 관찰하게 된다.

상기한 영상은 런닝머신(1)의 운동 속도와 연계하여 그 재생되는 속도가 달라지는 바, 이는 제어부(150)가 담당한다. 제어부(150)는 바람직하게는 런닝머신(1)의 전체 동작을 제어하는 컨트롤러일 수 있거나, 또는 이와는 별도로 제공되는 CPU일 수 있다. 그리고 이러한 제어부(1)는 런닝머신을 구성하는 판넬 등의 내부에 위치한다.

상기 제어부(1)는 운동속도와 연계하여 일련의 박자를 가지는 음악을 선택 출력하는 기능도 수행한다. 예컨대 저장부(미도시)에 상기 표1과 같은 테이블이 저장된 상태에서, 사용자가 런닝머신(1)의 구동속도(즉, 운동속도)를 조절하면 그와 대응하는 소정 음악을 선택하여 출력하는 것이다.

이러한 구성을 가지는 속도 연계형 디스플레이 장치의 작용을 간략하게 설명하기로 한다.

사용자가 런닝머신(1)을 조작한다. 조작은 운동속도와 함께 표시되는 영상종류도 포함된다. 즉 영상은 운동장 길, 산길, 오솔길, 해안길, 마라톤 코스 등과 같다. 이하에는 마라톤 코스를 선택했다고 가정한다.

런닝머신(1) 조작에 따라 제1 속도로 런닝머신(1)이 구동된다. 그러면 제어부(150)는 영상 출력부(110)가 출력하는 마라톤 코스의 영상을 제1 속도와 대응되는 제1 재생속도로 출력하여 광학계(120) 및 투명스크린(130)을 통해 표시지점(140)에 표시되게 한다. 이에 사용자는 자신의 전방에 제1 재생속도로 재생되는 영상을 보면서 운동을 한다.

사용자가 런닝머신(1)의 속도를 제2 속도로 조작한다. 그러면 제어부(150)도 마라톤 코스의 영상을 이와 대응되는 제2 재생속도로 출력하여 표시지점(140)에 표시되게 한다. 따라서 사용자는 그만큼 자신의 운동 속도와 일치되어 재생되는 영상을 보면서 운동을 할 수 있는 것이다. 결과적으로 사용자는 더 현실감을 느낄 수 있고 지루함을 덜면서 운동을 할 수 있는 것이다.

한편, 상기한 예에서는 어느 하나의 선택된 영상의 재생 속도를 운동속도에 맞춰 조절되는 것으로 설명하였다. 그러나 제1 속도에는 운동장 길, 제2 속도에는 산길, 제3 속도에는 오솔길과 같이 운동 속도에 따라 표시지점에 표시되는 영상이 달라지도록 하여 표시되게 할 수도 있을 것이다. 이렇게 하면 사용자는 운동을 하면서 서로 다른 길을 따라 운동하는 효과를 제공받을 수 있다.

더욱이 본 발명은 음악을 출력하고 있다. 음악 역시 상기한 운동속도와 따라 대응하는 속도를 가지는 음악이 선택되어 출력된다. 따라서 예를 들면 제1 속도로 운동할 때는 상대적으로 느린 음악이 선택될 수 있고, 이보다 빠른 제2 속도로 운동할 때는 더 빠른 음악이 선택될 수 있는 것이다. 물론 현재 출력되는 음악의 재생속도를 운동속도에 따라 다르게 조절하여 출력할 수도 있지만, 이 경우 음악의 재생 속도가 너무 느리거나 빠를 경우 무슨 음악인지 알아듣지 못할 수 있는 어려움이 있을 수 있다.

이처럼 본원발명은 사용자가 런닝머신(1)과 같은 운동기구를 이용하여 운동할 때 자신의 운동속도에 맞춰 영상의 재생속도가 다르게 표시되거나 다른 영상이 표시될 수 있고 음악 역시 재생속도가 가변되면서 출력되도록 구성됨을 알 수 있다.

그리고 본원발명은 위에서 설명한 바와 같이 속도 연계형 디스플레이 장치를 런닝머신에 장착하여 이용한 예를 설명하고 있지만, 본 발명은 가상운전면허 주행장치, 가상비행 시뮬레이션장치, 드라이빙 게임기 등에도 얼마든지 적용할 수 있는 것은 당연하다 할 것이다.

이상과 같이 본 발명의 도시된 실시 예를 참고하여 설명하고 있으나, 이는 예시적인 것들에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 요지 및 범위에 벗어나지 않으면서도 다양한 변형, 변경 및 균등한 타 실시 예들이 가능하다는 것을 명백하게 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적인 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

110: 영상 출력부 111: 영상DB
120: 광학계 130: 투명 스크린
150: 제어부 160: 음악 출력부
161: 음악DB

Claims (3)

1. 소정 영상을 출력하는 영상 출력부;
   상기 영상 출력부의 전방에 위치하며, 영상 정보를 설정된 크기로 확대하거나 축소하고 초점을 조절하도록 적어도 하나 이상의 광학렌즈를 구비하는 광학모듈;
   상기 광학모듈의 전방에 위치하면서 상기 영상정보를 굴절시켜 일정 표시 위치에 허상이 표시하도록 한 투명 스크린; 및
   운동속도 또는 가상속도에 따라 상기 영상 출력부에서 출력되는 영상의 재생속도를 제어하는 제어부;를 포함하며,
   
   상기 제어부는 상기 운동속도 또는 상기 가상속도에 대응하여 미리 설정된 영상정보로 변경하여 출력하며,
   
   상기 미리 설정된 영상정보로 변경됨에 따라 상기 운동속도 또는 상기 가상속도의 현재 속도와 대응하는 음악이 선택되어 출력되며,
   
   상기 영상 출력부는 영상이 상방으로 투영되도록 배치되며,
   상기 영상 출력부의 상방에 상기 광학모듈이 위치되며,
   상기 광학모듈은 영상정보를 평활화하고 소정 크기로 확대하며, 확대된 영상의 선명도를 향상시켜주도록 적어도 둘 이상의 광학렌즈가 상호 조합되어 조립되며,
   상기 광학모듈의 상방에서 영상을 굴절시키는 상기 투명 스크린이 지면에 대해 경사지게 배치되며,
   상기 투명 스크린은 곡면으로 구성되는 속도 연계형 디스플레이 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   둘 이상의 영상정보를 저장하는 영상DB를 더 포함하고,
   상기 제어부는 상기 운동속도 또는 가상속도와 대응하여 현재 출력되는 영상정보의 재생속도를 조절하거나 또는 다른 영상정보를 표시하는 속도 연계형 디스플레이 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   서로 다른 박자 또는 속도를 가지는 적어도 둘 이상의 음악을 저장하는 음악DB를 더 포함하고,
   상기 제어부는 상기 운동속도 또는 가상속도의 현재 속도와 대응하는 음악을 선택 출력하는 속도 연계형 디스플레이 장치.

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