KR200184370Y1 - 게임기와 연결한 자전거운동 겸용의 승마 운동기구 - Google Patents

Abstract

본 고안은 선 특허출원한 운동기구와 가정용 오락기,컴퓨터 게임기 연결 방법 및 장치(출원번호:10-1999-53343)를 이용한 자전거 운동 겸용의 승마 운동기구로서 왕복 운동하는 좌,우측 핸들(4,5)과 회전운동하는 페달(7) 및 판스프링의 탄성에의해 상하운동을 하는 안장(3) 및 운동신호를 게임기 신호로 변환하는 운동 신호 변환 장치(2)로 구성되어, 각각의 운동 부위에는 운동 신호를 입력하는 센서를 부착하여 센서에서 입력되는 신호를 운동 신호 변환 장치를 통해 가정용 오락기나 컴퓨터 조이스틱의 버튼신호 및 X,Y좌표 신호로 변환하여 게임기(1)에 연결함으로써 게임을 즐기면서 승마운동 및 자전거운동을 할 수 있도록한 운동기구이다.

Description

게임기와 연결한 자전거운동 겸용의 승마 운동기구{The Bicycle ＆ Horse-riding health-machine connected to game device}

본 고안은 선 특허출원한 운동기구와 가정용 오락기,컴퓨터 게임기 연결 방법 및 장치(출원번호:10-1999-53343 )를 이용한 자전거 운동 겸용의 승마 운동기구로서 종래의 운동기구는 자전거 운동이나,런닝 머신,스텝퍼,노젓기 운동 등과 같이 하체 운동이나 상체 운동 위주로 되어 있으며 인체의 중심인 허리의 유연성을 길러주는 가정용 운동기구는 전무하다 시피하다. 또한 종래의 운동기구는구는 단순히 동일한 동작을 반복적으로 실시하도록 되어 있어서 운동을 하는 것이 무척 지루하고 재미가 없어서 꾸준한 운동을 하는 것이 매우 어려운 실정이다. 한편, 가정용 오락기나 컴퓨터 게임은 조이스틱이나 컴퓨터 자판을 손가락으로 작동하는 것에따라 진행되는 매우 단순한 동작의 반복이나 어린아이나 학생들이 흥미를 가지고 몰두하고 있는 상황으로 어린아이나 학생들의 신체 발육에 전혀 도움이 되지않는 실정이다.

본 고안은 선 특허출원한 운동기구와 가정용 오락기,컴퓨터 게임기 연결 방법 및 장치(출원번호:10-1999-53343)를 이용하여 자전거 운동 겸용의 승마 운동기구를 개발하는데 목적이 있다. 본 고안은 왕복 운동하는 전방의 좌,우측 핸들(4,5)과 회전운동하는 페달(7)을 이용한 팔,다리의 운동 및 판 스프링(6)의 탄성을 이용하여 안장(3)을 상하로 움직이게 하며 또한 안장(3)이 고정되어 있지 않아 무게중심의 이동에 따라 전후,좌우로 움직이게 되어 있어 허리운동을 하도록 고안되어 있다. 또한 게임기와 연결되어 페달(7)의 회전운동 이나 안장의 전후,좌우 움직임에 따라 게임기에 X,Y좌표 신호가 입력되고, 전방의 좌,우측 핸들(4,5)의 왕복운동 및 안장의 상하운동에 따라 게임기의 버튼 신호가 입력며 이들 운동신호를 운동신호 변환기(도 7)에의해 게임기의 입력신호로 변환하여 운동기구를 게임기의 조이스틱처럼 사용하여 게임을 즐기면서 운동을 할 수 있도록 기존의 모든 가정용 게임기나 컴퓨터 게임과 접목 시키는 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 운동기구와 게임기의 연결도

도 2는 본 고안의 승마운동기구 샤시도

도 3은 본 고안의 승마운동기구 안장 정면도

도 4는 본 고안의 승마운동기구 안장 측면도

도 5는 본 고안의 안장 조립도

도 6은 본 고안의 안장 내측 운동센서 배치도

도 7은 본 고안의 운동신호 변환장치 회로도

표 1은 X축 왕복운동 센서 입력신호의 게임기의 X좌표값 변환 논리표

표 2는 Y축 왕복운동 센서 입력신호의 게임기의 Y좌표값 변환 논리표

표 3은 X축 회전운동 센서 입력신호의 게임기의 X좌표값 변환 논리표

표 4는 Y축 회전운동 센서입력 신호의 게임기의 Y좌표값 변환 논리표

표 5는 X축 왕복운동센서와 회전운동 센서 입력신호를 복합한 게임기의 X좌표 값 변환 논리표

표 6은 Y축 왕복운동센서와 회전운동 센서 입력신호를 복합한 게임기의 Y좌표 값 변환 논리표

＜ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ＞

1: 가정용 오락기 혹은 컴퓨터 2: 운동신호 변환장치

3: 안장 4: 좌측 핸들

5: 우측 핸들 6: 판스프링

7: 페달 8: 회전운동 센서

8a: 적외선 발광부 8b: 적외선 수광부

9: 회전판 9a: 적외선 관통 구멍

10: 전방 핸들운동센서 11: 후방 핸들운동센서

12: Y축 좌측 안장 센서 13: Y축 우측 안장 센서

14: X축 전방 안장 센서 15: X축 후방 안장 센서

16: 상하운동 안장 센서 17: 안장 지지봉

17a: 안장 지지봉 볼 18: 안장 보호 카바

19: 안장 지지판 20: 안장 센서누름판

21: 안장센서 누름판 체결 볼트 22: 마이크로프로세서

23: X,Y좌표값 조정 저항 24: 게임기 입력 단자

25: 게임기 전원 단자 26: 게임기 버튼 입력 단자

27: 조이스틱 X좌표 입력 단자 28: 조이스틱 Y좌표 입력 단자

29: 마이크로프로세서 X좌표 출력부1 30: 마이크로프로세서 X좌표 출력부2

31: 마이크로프로세서 Y좌표 출력부1 32: 마이크로프로세서 Y좌표 출력부2

본 고안의 구성을 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시한 바와 같이 좌측핸들(4)과 우측핸들(5)이 있으며 각각의 핸들에는 핸들의 운동을 감지하는 전방 핸들 운동센서(10)와 후방 핸들 운동센서(11)가 부착되어 있다. 이들 운동 센서는 핸들의 움직임을 감지하여 게임기의 버튼신호로 연결된다. 또한 자전거 운동용 페달(7)이 장착되어 이 페달의 회전운동과 연계하여 회전판(9)이 회전하면 회전운동 센서(8)가 이들 회전운동에 따른 펄스전압을 발생하고 이것이 운동신호 변환장치(도 7)에의해 게임기 조이스틱의 좌표 신호나 버튼신호로 변환되어 게임기에 연결된다. 또한 승마운동을 위해 판스프링(6)을 이용한 안장(3)의 상하운동이 가능하도록 되어 있으며, 안장(3)의 상하운동을 감지하는 상하운동 안장센서(16)에의해 이들 상하운동이 게임기 버튼신호로 연결되어 게임을 진행 할 수 있게 된다.

또한 안장(3)은 고정되어 있지 않아 무게중심의 이동에 따라 전후좌우로 움직이게 되어 있다. 도 3, 도 4, 도 5에 도시한 바와 같이 안장(3)은 중간에 볼(17a)을 체결한 안장지지봉(17)과 안장지지봉의 볼(17a)이 잘 구를 수 있도록 가운데에 구형의 요철()부위를 형성한 안장 지지판(19)으로 구성되어 안장이 전후,좌우 어느 방향으로나 기울어 지도록 고안되어 있다. 또한 안장의 기울기 각도를 제한하기위해 안장보호 카바(18)가 장착되어 있고, 안장의 기울기 방향에 따라 이들 움직임을 감지하기위한 센서로서 도 6에 도시한 바와 같이 Y축 좌측 안장 센서(12), Y축 우측 안장 센서(13), X축 전방 안장 센서(14), X축 전방 안장 센서(15)가 안장 지지판(19)하부에 부착되어 있다. 또한 안장의 기울기에 따라 이들 안장센서의 버튼을 눌러주기위해 안장 센서누름판(20)이 안장지지봉(17)에 안장센서 누름판 체결 볼트(21)로 체결 되어 있다. 이와같은 구조에의해 승마운동시 허리가 움직이는 각도에 따라 안장센서가 X,Y좌표신호를 운동신호 변환장치(도 7)를 통해 게임기에 보내 주게되고 이에따라 허리가 움직이는 각도에 따라 게임의 진행 방향을 바꿀 수 있게 된다.

도 7에의해 운동센서의 입력신호를 게임기의 입력신호로 변환하는 운동신호 변환장치에대해 상세히 설명한다.

운동신호 변환장치의 신호변환 방법은 운동기구의 왕복운동을 조이스틱의 버튼 신호로 변환하는 방법,운동기구의 회전운동을 조이스틱의 버튼 신호로 변환하는 방법, 운동기구의 왕복운동을 조이스틱의 X,Y좌표신호로 변환하는 방법, 운동기구의 회전운동을 조이스틱의 X,Y좌표 신호로 변환하는 방법, 운동기구의 회전운동과 왕복운동의 복합신호를 조이스틱의 X,Y좌표 신호로 변환하는 방법으로 분류된다.

도 7에 도시한 바와 같이 운동신호 변환회로는 왕복운동하는 좌측과 우측의 핸들(4,5)에 부착되어 핸들의 운동을 감지하는 전방 핸들 운동센서(10)와 후방 핸들 운동센서(11) 및 안장(3)의 상하운동을 감지하는 상하운동 안장센서(16)의 ON/OFF 신호를 게임기 버튼 스위치 단자(26)에 직결하여 운동기구의 왕복운동을 게임기 조이스틱의 버튼 신호로 변환한다. 자전거 페달(7)에 부착되어 있는 회전운동 센서(8)는 적외선 발광부(8a)와 적외선 수광부(8b)로 구성되에 적외선 발광부(8a)에서 발사된 적외선은 회전판(9)의 회전에의해 적외선 관통 구멍(9a)을 단속적으로 통과하게된다. 따라서 적외선 수광부(8b)에는 회전판(9)의 회전 속도에따른 적외선의 단속에의해 전압 펄스가 발생하게 된다. 이와같이 회전판(9)의 회전 속도에 따라 발생되는 펄스 신호를 조이스틱의 버튼 스위치 단자(26)에 직결하여 운동기구의 회전 운동을 조이스틱 버튼신호로 변환한다. 이와 같이 회전운동의 펄스신호를 조이스틱의 버튼 스위치 단자(26)에 직결하면 회전속도에 따라 버튼 스위치의 접촉과 단락이 연속적으로 발생하는 효과가 있다.

또한 운동신호 변환회로(도 7)는 마이크로프로세서(22)를 이용하여 운동기구의 왕복운동이나 회전운동 신호를 조이스틱의 X,Y좌표 신호로 변환한다. 마이크로프로세서(22)는 입력되는 왕복운동 센서의 신호를 표1,표2의 논리표에따라 마이크로프로세서의 X좌표 출력부1,2(29,30) 혹은 Y좌표 출력부1,2(31,32)에 전압을 가하거나(HIGH) 감하는(LOW) 방법으로 조이스틱의 X좌표 입력단자(27)나 Y좌표 입력단자(28)에 X좌표 혹은 Y좌표 값을 제공한다. 자전거 페달(7)에 부착된 회전운동 센서(8)는 회전판(9)의 회전에 따라 발생되는 펄스신호를 마이크로프로세서(22)로 보내고 마이크로프로세서(22)는 이 펄스신호를 카운트하여 카운트값의 크기에 따라 회전판의 회전 속도를 판단한다. 따라서 마이크로프로세서(22)는 페달(7)의 회전속도 즉 펄스신호의 카운트값의 대,소를 비교하여 최상위,중간,최하위 등의 좌표위치를 결정한다. 이와 같이 마이크로프로세서(22)는 입력되는 회전 운동 신호를 표3 혹은 표4의 논리에 따라 마이크로프로세서의 X좌표 출력부1,2(29,30) 혹은 Y좌표 출력부1,2(31,32)에 전압을 가하거나(HIGH) 감하는(LOW) 방법으로 조이스틱의 X좌표 입력단자(27)나 Y좌표 입력단자(28)에 X좌표 혹은 Y좌표 값을 제공한다. X,Y좌표값 조정 저항(23)은 조이스틱의 X,Y좌표값 전압 레벨을 조절하는 역할을 한다. 본 고안의 자전거 운동 겸용의 승마운동기구는 회전운동 기구가 자전거 페달(7) 1개로 구성되어 있으므로 이 회전운동 센서를 조이스틱의 X좌표 입력용 혹은 Y좌표 입력용으로 선택적으로 사용한다.

또한, 도 6은 운동기구의 왕복운동을 조이스틱의 X,Y좌표신호로 변환하는 방법으로 안장판 내측에는 안장판의 전후,좌우 기울기 운동을 감지하기위해 X축 전방 안장 센서(14), X축 후방 안장 센서(15), Y축 좌측 안장 센서(12), Y축 우측 안장 센서(13)를 배치하고 있다. 도 7에 도시한 바와 같이 운동신호 변환회로에서는 X축 전방 안장 센서(14), X축 후방 안장 센서(15), Y축 좌측 안장 센서(12), Y축 우측 안장 센서(13)의 스위치 접점 신호에 따라 마이크로프로세서(22)가 표1과 같은 논리표에 따라 X좌표 신호를 조이스틱 X좌표 입력 단자(27)에, 표2와 같은 논리표에 따라 Y좌표 신호를 조이스틱 Y좌표 입력 단자(28)에 보낸다.

운동기구의 회전운동과 왕복운동의 복합신호를 조이스틱의 X,Y좌표 신호로 변환하는 방법으로 왕복운동 기구인 좌우측 운동 핸들(4,5)중 1개의 핸들과 회전운동 기구인 페달(7)을 복합적으로 이용하여 조이스틱의 X,Y좌표값을 생성한다. 왕복운동 핸들과 연결된 2개의 왕복운동 센서중 전방 핸들 운동센서(10)를 X축으로 정하고 후방 핸들운동센서(11) Y축으로 정한후 회전 운동 기구인 페달(7)과 연동하는 회전운동 센서(8)의 적외선 수광부(8b)에서 발생하는 펄스 신호를 왕복운동 센서인 전후방 핸들 운동센서(10,11)의 접점 신호와 연계시키는 방법이다. 이경우 전후방핸들 운동센서(10,11)는 X,Y방향을 지시하게되고 회전운동 센서(8)로부터 입력되는 펄스신호는 최상위,중간,최하위 등의 좌표위치를 지시하여 표5와 같은 논리표에 따라 X좌표 신호를 조이스틱 X좌표 입력 단자(27)에,표6과 같은 논리표에 따라 Y좌표 신호를 조이스틱 Y좌표 입력 단자(28)에 보낸다. 이상과 같이 운동신호를 게임기의 X,Y좌표 신호와 버튼 신호로 변환하여 가정용 오락기나 컴퓨터의 게임 신호 입력단자에 연결시키는 것에의해 운동기구와 게임기의 접목이 가능해 진다.

이상과 같이 게임기와 연결한 자전거운동 겸용의 승마 운동기구는 게임기와 연결되어 있어 게임기의 게임을 하다보면 자동적으로 판 스프링의 탄성과 안장의 중심이동에따른 허리운동 및 자전거 페달에의한 하체운동,핸들의 전후 왕복운동에 따른 상체운동을 복합적으로 할 수 있고. 또한 운동기구를 가정용 오락기나 컴퓨터와 연결하여 지루한 운동을 게임을 즐기면서 즐겁게 할 수 있게되며, 게임에 몰두하고 있는 어린아이나 학생들의 신체 발육에도 커다란 도움되는 매우 유용하고 실용적인 고안이다.

Claims (1)

1. 왕복 운동하는 좌,우측 핸들(4,5)과 회전운동하는 페달(7) 및 판스프링(6)의 탄성에의해 상하운동을 하는 승마운동용 안장(3)과 이 안장(3)이 상하,좌우,전후로 움직일 수 있는 구조로 각각의 운동부위에 센서를 부착하고 이 부착된 센서의 입력 신호를 운동신호 변환장치(도 7)를 통하여 가정용 오락기나 컴퓨터의 조이스틱 이나 프린터포트와 같은 게임기의 키 입력부와 연결하여 가정용 오락기나 컴퓨터 게임이 가능하도록한 운동기구.