KR20020042100A - 운동용 머신 - Google Patents

Abstract

본 발명은 운동용 자전거에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 사용자가 운동을 시작하면 게임이 시작되며 운동상태에 따라서 게임의 레벨과 운동강도를 조정함으로서 종래 단순한 운동에서 탈피하여 흥미를 유발시킬 수 있으며, 전후이동이 가능하여 현실감을 줄 수 있는 운동용 자전거에 관한 것이다.

본 발명의 운동용 자전거는, 지면에 설치되어서 자전거하부를 형성하며 내부에 공간이 형성된 베이스; 상기 베이스에 의하여 지지되며 한정적으로 이동하는 것으로 시이트와 페달이 설치된 바디; 상기 바디의 전단부에 부착되며 손으로 잡기 위한 조정부가 양단부에 각각 설치된 핸들바; 상기 바디를 베이스 범위내에서 이동시키기 위한 구동부; 센서로부터 입력되는 신체데이터를 이용하여 디스플레이의 표시상태를 조정하고 상기 조정부로부터 입력되는 제어신호에 따라서 바디를 이동시키는 제어신호를 출력하여 상기 구동부를 제어하며 게임을 출력시키는 제어장치; 및 게임동화상, 정지화상 또는 문자데이터등을 표시하기 위한 디스플레이를 포함하고 있다.

Description

운동용 자전거{Bike for exercise}

본 발명은 운동용 자전거에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 사용자가 운동을 시작하면 게임이 시작되며 운동상태에 따라서 게임의 레벨과 운동강도를 조정함으로서 종래 단순한 운동에서 탈피하여 흥미를 유발시킬 수 있으며, 또한 사용자의 제어에 따라서 전후이동이 가능하여 사용자에게 현실감을 줄 수 있는 운동용 자전거에 관한 것이다.

간단한 거리이동기구로서 자전거가 사용되고 있다. 자전거는 동력을 사람이 직접 발생시키기 때문에 거리이동의 수단뿐만 아니라 건강에 도움이 되어서 건강을 위하여 자전거를 타는 사람이 늘고 있으나, 현실적으로 자전거를 타고 장거리를 이동하는 것이 힘든 문제점이 있다. 따라서 자전거를 직접 타고 실외로 나가지 않고서도 충분한 운동의 효과를 거두기 위하여 고정형의 운동용 자전거(stationary bike for exercise)를 구비한 가정이 증가하고 있다. 상기 운동용 자전거는 고정된 상태에서 페달을 밟아서 돌리면 그에 따라서 운동량데이터(운동시간, 소모칼로리, 이동거리, 속도등)를 표시하는 등의 단순한 기능만을 가진 것이 대부분이다.

따라서 페달을 돌리는 단순동작을 지속적으로 수행하여야 하기 때문에 장시간에 걸쳐 운동을 하기에는 지루한 단점이 있었다. 더욱이, 종래 운동용 자전거를 실내에 설치하는 상태는 벽면을 향하거나 또는 실내의 다른 방향을 향하도록 설치되므로 항상 동일한 환경에서 운동을 하게 되므로 지루함을 초래하였던 것이다.

또한 종래 운동용 자전거는 사용자에게 적합한 운동량을 제시하지 못하기 때문에 나이에 적합한 운동량을 초과하여 본인의 신체적능력, 특히 심장이 견딜 수 있는 능력을 초과하는 무리한 운동을 계속함으로써 건강을 해치는 문제점이 발생되었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 운동용 자전거에서 운동을 할 때 이것을 감지하고 게임을 실행할 수 있어서 단순반복운동의 지루함을 피할 수 있는 운동용 자전거를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 사용자가 착석한 운동용 자전거의 일부분이 사용자의 제어에 의하여 이동되도록 구성하여 흥미를 유발시켜서 자전거승차감을 느낄 수 있으며 운동효과를 배가시킬 수 있는 운동용 자전거를 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 운동용 자전거를 사용함에 따라서 변화되는 신체의 기초데이터(심박수)를 측정하고 이에 기초하여 사용자의 연령에 적합한 운동데이터를 제공하고 게임레벨을 조정할 수 있는 운동용 자전거를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명의 운동용 자전거의 일실시예의 외관사시도,

도 2는 본 발명의 운동용 자전거의 중간부분 절단면도,

도 3은 본 발명의 도 2의 A-A 부분에서 본 단면도,

도 4는 본 발명의 제어장치의 블럭회로도,

도 5는 본 발명의 디스플레이의 다른 실시예의 사용상태도,

도 6은 도 5의 디스플레이의 표시창을 도시한 일실시예,

도 7은 운동용 자전거의 제어상태를 나타내는 플로우차트,

도 8은 본 발명의 운동용 자전거의 다른 실시예의 사시도,

도 9은 본 발명의 운동용 자전거의 인터넷 연결상태개략도.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※

10,10a: 바디 12,12a: 핸들바 12',12a': 조정부

12',12a": 버튼 14,14a: 시이트 16,16a: 페달

18,18a: 베이스 20: (측정)센서 26: 디스플레이

29: 기어 30: 제1홈 32: 제2홈

34: 기어박스 36: 랙기어 38: 피니언기어

40: 모터 50: 디스플레이 52: 표시창

54: (측정)센서 100: 제어장치 101: 제어부

102: 제어신호감지부 103: 심박수측정부 104: 페달 감지/제어부

105: 모터구동부 106: 디스플레이구동부 107: 통신인터페이스

108: 롬/램 109: 모뎀/ADSL 110: 사용자설정부

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 운동용 자전거는, 지면에 설치되어서자전거하부를 형성하며 내부에 공간이 형성된 베이스; 상기 베이스에 의하여 지지되며 한정적으로 이동하는 것으로 시이트와 페달이 설치된 바디; 상기 바디의 전단부에 부착되며 손으로 잡기 위한 조정부가 양단부에 각각 설치된 핸들바; 상기 바디를 베이스 범위내에서 이동시키기 위한 구동부; 센서로부터 입력되는 신체데이터를 이용하여 디스플레이의 표시상태를 조정하고 상기 조정부로부터 입력되는 제어신호에 따라서 바디를 이동시키는 제어신호를 출력하여 상기 구동부를 제어하며 게임을 출력시키는 제어장치; 및 게임동화상, 정지화상 또는 문자데이터등을 표시하기 위한 디스플레이를 포함한다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 베이스는 상부중앙에 길이방향의 제1홈이 형성되고 양측면에도 길이 방향의 제2홈이 형성되며 길이방향 양단부의 상부측에 각각 구멍이 형성되고, 상기 바디는 상기 베이스의 내측에 삽입되어서 이동하는 것으로 상기 제1홈을 통하여 시이트가 돌출되고 상기 제2홈을 통하여 페달이 돌출되는 호형상을 가진다.

본 발명의 다른 특징에 의하면 운동용 자전거의 베이스 상부(페달의 윗부분)가 절단되어서 시이트 및 페달을 노출시키는 홈이 제거되고, 바디를 전후이동이 가능하도록 고정시킴으로서 구조가 더욱 간단해진다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 운동용 자전거를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 운동용 자전거의 일실시예의 외관사시도이다.

본 발명의 운동용 자전거는 크게 핸들바(12)가 부착된 바디(10)와, 상기 바디(10)를 활주가능하게 지탱하는 베이스(18)와, 게임을 출력하기 위한 디스플레이(26)와, 구동부(미도시됨)를 제어하여 바디(10)의 구동상태를 제어하고, 또한 사용자의 신체데이터(심박수)를 센서를 이용하여 측정하고 이것에 기초하여 사용자의 연령에 적합한 게임레벨 및 페달상태를 제공하는 제어장치(100)로 구분된다.

상기 디스플레이(26)는 운동용 자전거를 사용하는 사용자에게 게임화면을 출력함으로서 지루함을 감소시킬 수 있다. 다시 말하면, 사용자가 운동용 자전거를 이용하기 시작하면 제어장치(100)에서 이것을 감지하고 디스플레이(26)에 미리 저장되어 있던 게임에 필요한 화면을 출력한다. 따라서 사용자는 페달을 밟으면서 게임을 수행할 수 있다. 게임에 필요한 조정장치는 바디(10)의 전단에 부착된 핸들바(12)에 설치되어 있으며 이것이 후에 설명된다. 디스플레이(26)는 벽에 부착시킬 수 있는 TFT LCD, 모니터와 같은 표시수단이 될 수 있다.

디스플레이(26)에는 또한 필요한 경우에 문자 또는 정지화상과 같은 데이터를 표시할 수 있다. 게임은 가상현실게임, 3차원비디오게임, 또는 온라인머드게임등과 같은 모든 종류의 게임이 될 수 있다. 인터넷을 통한 온라인머드게임을 위하여 본 발명에는 통신인터페이스가 더 추가된다. 통신인터페이스는 또한 인터넷 통신기능을 구비한 컴퓨터가 될 수 있다.

바디(10)는 사용자의 제어신호에 의하여 전후이동되는 특징이 있다. 또한 유니크한 형상에 특징을 가지며 이것이 후에 상술된다. 바디(10)에는 시이트(14)와 한 쌍의 페달(16)이 부착되어 있으며, 페달(16)이 연결되는 기어박스(34: 미도시됨)가 바디(10)의 저부에 고정되어 있다. 상기 기어박스(34)는 페달(16)의 회전력을 조정할 수 있도록 구성되어 있다.

바디(10)의 형상은 중간부가 아래를 향하여 휘어진 호(弧)의 형태를 가짐을 알 수 있다. 이러한 구조적인 특징으로 인하여 바디(10)가 전후이동함에 따라서 사용자가 느끼는 승차감이 종래의 것에 비하여 전혀 다른 것이다. 즉 사용자는 바디(10)가 전진함에 따라서 대각선방향으로 이동하게 된다. 본 발명의 운동용 자전거에는 바퀴가 없기 때문에 페달(16)을 밟아도 운동용 자전거의 바디(10)는 움직이지 않는다.

바디(10)의 전단부에는 또한 사용자가 손으로 잡기 위한 핸들바(12)가 위치하고 있으며, 핸들바(12)의 양측단부에는 조정부(12')가 설치되어 있다. 상기 조정부(12')는 전후 또는 좌우 이동이 가능하고 또한 상측단부에는 버튼(12")이 형성되어 있다. 상기 조정부(12')를 이용하여 사용자는 자신이 원하는 전진 또는 후진동작을 바디(10)가 수행하도록 제어할 수 있다. 바디(10)의 전진후진동작은 구동부(베이스(18)의 하부측에 설치됨)에 의하여 실행된다.

또한 조정부(12')는 디스플레이(26)를 통하여 표시되는 게임을 실행하는데 필요한 다수의 버튼(12")을 구비하고 있다. 따라서 사용자는 조정부(12')를 이용하여 바디(10)를 이동시키고 또한 게임을 직접 실행할 수 있다. 상기 핸들바(12)는 다양한 형태를 가질 수 있으며 도면에서는 커버가 형성되고 내부에 손으로 잡고 움직일 수 있는 조정부(12')가 형성된 형태를 가진다. 조정부(12')의 형상도 역시 변경, 변형이 가능함은 명백하다.

또한 핸들바(12)에는 사용자의 신체상태를 측정하기 위한 측정센서(20)가 부착되어 있다. 상기 센서(20)는 사용자의 신체데이터(심박수)를 측정하여 사용자의 현재 신체상태를 검출하고 적정한 운동량을 지시할 수 있다. 측정센서(20)는 평상시에는 수축되었다가 사용자가 센서(20)를 잡아당기면 인출되는 전선을 가지고 있으며, 센서(20)를 손목, 관자놀이부근 또는 심장부근에 부착할 수 있다.

적정심박수에 대한 설정은 미리 사용자의 나이에 따라서 적정심박수와 이에 따른 제반데이터들을 저장하였다가 사용자가 자신의 연령을 입력하면 심박수를 측정하여 미리 저장된 데이터와 비교하고 타겟레인지(target range)를 벗어나는 가를 감지한다.

예를 들어서 사용자의 연령이 40세이고 그의 심박수 타겟레인지가 120이라고 가정하면, 센서(20,54)를 이용하여 측정된 심박수를 제어부(101)에서 판단하고, 심박수가 120을 초과하면 게임의 레벨을 감소시킨다. 또한 페달도 적은 힘으로 회전시킬 수 있도록 제어한다. 즉, 사용자가 적정한 범위를 벗어나면 게임의 속도를 감소시키고 또한 페달의 마찰력을 감소시켜서 운동강도를 저하시킨다. 따라서 사용자는 적정 심박수를 유지할 수 있다. 상기 타겟레인지는 연령에 따라서 변경되는 값으로서 제작자에 의하여 미리 입력된다. 이것은 의학적으로 증명된 연령에 따른 적정심박수값이 될 수 있다.

바디(10)의 외부에는 바디(10)를 지지하기 위한 베이스(18)가 설치되어 있다. 상기 베이스(18)는 바디(10)의 외부측에 고정되어서 바디(10)가 이동하는 것을 지지한다. 베이스(18)의 내측하단부는 상세히 도시되지 않았지만 기어와 모터가 내장되어서 바디(10)를 전후이동시킨다.

사용자가 시이트(14)에 착석한 상태에서 핸들바(12)에 위치한 조정부(12')를 잡고 움직이면 운동용 자전거의 바디(10)는 입력되는 제어명령에 따라서 이동한다. 조정부(12')의 이동방향은 필요한 경우에 변경할 수 있다. 이 때 바디(10)의 형상적인 특징에 의하여 사용자는 대각선방향의 운동감을 느낄 수 있다.

도 2는 시이트(14)를 중심으로 절단한 상태에서의 절단부로서, 바디(10)를 이동시키기 위한 구동부의 일실시예가 표시되어 있다.

도시된 바와 같이, 바디(10)의 외부를 베이스(18)가 감싸고 있으며 그 사이에는 고정축(10a)을 지지대(10b)에 끼워서 바디(10)가 이탈되지 않고 제궤도를 이동할 수 있도록 구성되어 있다. 바디(10)의 하부에는 페달(16)이 연결된 기어박스(34)가 위치하고 있다. 상기 이동축(10a)은 축형태이며, 지지대(10b)는 활주가능한 홈(groove)형태를 가진다. 따라서 바디(10)는 지지대(10b)를 따라서 전후이동하게되며, 호형상에 의하여 대각선방향의 이동이 된다. 지지대(10b)에는 이동축(10a)의 원활한 이동을 위하여 베어링과 같은 기구를 삽입할 수 있다.

기어박스(34)는 바디(10)와 일체로 구성되어 있어서 기어박스(34)가 이동하면 바디(10)도 역시 이동하게 된다. 기어박스(34)에는 페달을 강한 힘 또는 약한 힘에 의하여 회전할 수 있도록 변경시키는 기어메카니즘을 구비할 수 있다. 다시말하면, 사용자가 페달(16)을 강한 힘으로 밟아야 회전하거나 또는 비교적 약한 힘으로 밟아도 회전하도록 페달의 회전에 대한 저항력을 제어할 수 있다. 이렇게 저항력을 조정함으로서 운동의 강도를 강 또는 약으로 조정한다. 페달의 조정방식의 일례를 들면 기어박스(34)의 회전부위에 강한 자력을 발생시켜 뻑뻑하게 돌아가도록 하여 회전에 필요한 힘을 조정할 수 있다. 물론 종래에 알려진 다른 기계적인 구조를 이용하는 것도 가능하다.

기어박스(34)를 이동시키기 위하여 기어박스(34)의 하부에 반원형의 랙기어(36)가 역시 기어박스(34)에 일체로 고정되어 있다. 기어박스(34)는 랙기어(36)의 회동상태에 따라서 이동하게 되고, 이에 따라서 바디(10)도 역시 이동하게 된다.

기어박스(34)의 하부에 설치된 모터(40)와 기어메카니즘의 구성상태는 도 2의 A-A방향에서 본 단면도인 도 3을 참고하면 다음과 같다.

모터(40)에는 피니언기어(38)가 연결되어 있으며 모터(40)의 회전방향에 따라서 피니언기어(38)의 이동방향이 변경되므로 바디(10a)는 이동축(10a)을 중심으로 이동하게 되고, 시이트(14)에 앉아있는 사용자는 앞뒤로 몸의 움직임을 느낄 수 있다. 바디(10)의 회동상태는 상술한 바와 같이 조정부(12')의 이동상태에 따라서 변경된다. 바디(10)를 이동시키기 위한 구동부는 상기에서 설명된 것과 다른 기계적인 구동방식으로 구현하는 것도 가능하며 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 범위에 속함은 명백하다.

도 4는 본 발명의 운동용 자전거의 제어장치(100)의 블록회로도이다.

제어장치(100)는, 상기 조정부(12')로부터 입력되는 바디(10)의 이동신호와 게임제어신호를 감지하기 위한 제어신호감지부(102)와, 센서(20)(52)로부터 입력되는 신호를 이용하여 심박수를 측정하기 위한 심박수측정부(103)와, 페달(16)의 작동상태를 감지하고 또한 페달의 회전저항력을 조정하기 위한 페달감지/제어부(104)와, 조정부(12')의 신호에 따라서 모터(40)를 제어하기 위한 모터구동부(105)와, 게임을 표시하는 디스플레이(26)를 구동하기 위한 디스플레이구동부(106)와, 외부통신망과의 데이터통신을 위한 통신인터페이스(107)와, 게임 및 제어프로그램이 저장된 롬/램(108)과, 상기 롬/램(108)에 저장된 프로그램을 이용하여 전체 장치를 제어하는 제어부(101)를 포함하고 있다. 통신인터페이스(107)에는 모뎀, 또는 ADSL등과 같은 데이터송수신수단(109)이 더 연결되어서 인터넷을 통한 온라인게임 또는 다수의 사용자가 동시에 접속하여 플레이하는 머드게임등이 가능하다. 또한 제어부(101)에는 사용자 설정부(110)가 더 연결되어서 사용자의 연령등을 입력시킨다.

이하 각각의 블록구성요소의 작동상태를 설명한다.

상기 제어신호감지부(102)는 사용자가 조작하는 조정부(12')의 이동에 따른 신호를 검출하고 그에 상응하는 신호를 출력한다. 출력되는 신호는 사용자가 조정부(12')를 전방 또는 후방으로 이동시켜서 생성되는 신호이다. 전방을 향하여 조정부(12')을 이동시키면 이동량에 상응하는 신호가 생성된다. 생성된 신호는 제어신호감지부(102)에 입력되어서 그에 상응하는 신호로 변환된 후에 제어부(101)에 입력된다. 제어부(101)는 입력되는 신호에 따라서 모터(40)를 작동시키기 위하여 모터구동부(105)에 제어신호를 출력한다. 또한 게임조작을 위한 버튼, 스위치등을 조작하면 그 신호가 입력되어서 게임명령을 실행한다. 실행된 결과는 디스플레이(26)에 표시되며 사용자는 화면을 보면서 게임을 할 수 있다. 게임을 유지하기 위해서사용자는 계속하여 페달(16)을 밟아주어야 한다.

제어신호가 입력되면 모터구동부(105)는 모터(40)의 작동시간을 제어하여 이동거리를 조정하며 또한 모터(40)의 회전방향을 정방향 또는 역방향으로 제어하여 전방 또는 후방으로 이동을 제어할 수 있다. 모터(40)는 방향의 회전을 용이하게 제어하기 위하여 DC전원제어모터를 이용하며 또한 충분한 파워를 가져야 한다.

또한 본 발명의 운동용 자전거에서는 사용자가 페달(16)을 계속하여 밟아주기 때문에 사용자의 심박수를 측정하고 표시할 수 있다. 즉 측정용 센서(20,54)를 이용하여 사용자의 현재 심박수에 의한 신호를 검출하여 심박수측정부(103)에서 변환한다. 변환된 데이터는 사용자의 심박수에 따른 데이터이다. 심박수에 의한 데이터는 게임제어 및 페달의 조정에 사용되며 후에 상술된다. 사용자의 연령등을 입력하기 위한 사용자설정부(110)가 제어부(101)에 더 연결되어 있다.

롬/램(108)에는 본 발명의 제어장치(100)의 제어부(101)에서 수행되는 제어프로그램이 내장되어 있으며, 또한 필요한 데이터를 저장할 수 있는 메모리소자이다. 롬/램(108)에 저장되는 데이터는 예를 들어서 사용자의 연령별 심박수와 이에 따른 제반데이터, 게임데이트등이 될 수 있다.

통신인터페이스(107)는 모뎀 또는 ADSL(109) 또는 다른 데이터송수신수단을 통하여 외부 네트웍과의 연결을 위한 것이다. 이것은 특히 대중화되고 있는 인터넷과 연결되어서 필요한 데이터의 송수신이 가능하도록 작동된다. 상기 통신인터페이스(107)는 인터넷 통신이 가능한 컴퓨터를 이용하는 것도 가능하다. 컴퓨터를 이용하는 경우에는 컴퓨터 모니터를 디스플레이장치로 이용할 수 있다. 즉 인터넷 통신망에 연결된 서버(200)에 접속하여 머드게임을 즐길 수 있는 것이다. 조정부(12')로부터 입력되는 게임제어신호는 제어부(101)에 의하여 인터넷 통신망의 서버(200)로 전송되어서 게임을 수행한다.

컴퓨터를 이용하는 것 이외에도 디스플레이(26)를 간이형 디스플레이수단을 이용하여 구성하는 것이 가능하다. 도 5에는 안경형태의 디스플레이(50)가 표시되어 있다. 디스플레이(50)는 안경형태로서 눈의 위치에 표시창(52)을 가지고 있어서 동영상 또는 정지화상과 같은 데이터를 종래 사용되는 모니터 또는 LCD와 같은 표시장치와 같이 표시할 수 있다.

또한 안경형 디스플레이(50)에는 안경테 부분에 사용자의 신체데이터를 측정하기 위한 센서(54)가 설치되어 있다. 따라서 사용자는 디스플레이(26)를 사용하지 않고 안경형 디스플레이(50)를 이용하여 동일한 방식으로 사용할 수 있다. 이 경우에도 역시 센서(54)로부터 측정되는 심박수를 이용하여 게임 및 페달의 제어가 가능하다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 운동용 자전거의 작동상태를 도 7 의 흐름도를 참고하여 설명하면 다음과 같다.

사용자가 시이트에 착석한 상태에서 페달(16)을 밟아서 회전시키고 조정부(12')를 움직이면 페달의 회전에 따른 신호와 조정부(12')의 신호가 검출된다. 검출된 각각의 신호들은 모두 제어장치(100)로 입력된다. 조정부(12')로부터 입력되는 신호는 제어신호감지부(102)에 입력되어서 조정부(12')의 이동방향에 따른 제어신호로 변환되어서 제어부(101)에 입력된다.

페달의 회전을 검출하면 제어부(101)는 디스플레이구동부(106)에 제어신호를 출력하여 디스플레이(26,50)에 미리 저장되어 있던 게임화면을 출력시킨다.

제어부(101)에서는 제어스틱감지부(102)로부터 입력되는 제어신호에 따라서 모터(40)의 동작방향을 제어하기 위한 제어신호를 모터구동부(105)에 출력한다. 설명의 편의를 위하여 바디(10)의 전진 또는 전방상향이동은 정회전상태, 후진 또는 후방상향이동은 역회전상태로 설정한다.

모터구동부(105)는 입력되는 신호에 따라서 모터(40)를 정회전 또는 역회전시킨다. 다시말하여, 사용자가 제어하는 조정부(12')의 신호가 전진(또는 상향이동)으로 판단되면 제어부(101)에서는 모터(40)를 전진 또는 정회전시키도록 하는 제어신호를 출력한다.

또한 사용자가 제어하는 조정부(12')의 신호가 후진(또는 후방상향이동)으로 판단되면 제어부(101)에서는 모터(40)를 후진 또는 역회전시키도록 하는 제어신호를 출력한다. 정회전 또는 역회전을 위하여 모터(40)들은 직류제어용 모터를 이용하여 구성할 수 있다.

모터(40)의 정회전 또는 역회전에 따라서 바디(10)는 전후진 또는 회전축(10a)을 중심으로 회동하고 이에 따라서 시이트에 착석한 사용자는 신체의 이동상태를 느낄 수 있다. 바디의 움직임은 사용자가 제어하는 제어스틱(12')의 이동상태에 따라서 순간적으로 변경된다. 이 때 도 1에 도시된 것과 같은 대형 디스플레이(26)를 이용하는 경우에는 조정부(12')의 이동명령을 무시할 수 있다. 즉, 사용자가 전후이동하면 시야에 들어오는 디스플레이(26)의 화면이 왜곡되므로 눈의피로를 가중시킬 수 있기 때문이다. 디스플레이(50)의 경우에는 이러한 문제점이 거의 없으므로 바디(10)의 전후이동시에도 안전하게 사용할 수 있다. 물론 이러한 기능의 제한은 선택적이다.

또한 본 발명에서는 센서(20,54)를 이용하여 측정되는 사용자의 현재 상태를 역시 디스플레이(26) 또는 (50)를 이용하여 표시할 수 있음은 명백하다. 도 7을 다시 참고하면, 센서들을 이용하여 신체데이터를 측정하고, 측정된 데이터에 따라서 제어부(101)에서 미리 저장되어 있던 설정데이터와의 비교가 가능하다. 비교결과, 사용자의 페달을 밟는 속도가 연령에 따른 운동량을 초과한 것으로 판단되면, 제어부(101)에서는 속도를 저하시키도록 제어신호를 출력한다. 이것은 또한 게임을 실행중인 경우에 게임의 레벨을 변경시킴으로서 달성할 수 있다. 즉 현재 진행되는 게임의 레벨이 전문가라면 그보다 한단계낮은 일반인 수준으로 변경시킴으로서 게임의 난이도를 조정한다. 또한 페달(16)을 밟는 속도를 변경하거나 회전에 대한 저항력을 변경시키도록 페달감지/제어부(104)에 제어신호를 출력하여 조정한다.

본 발명은 또한 통신인터페이스(107)와 모뎀/ADSL(109)을 통하여 인터넷에 연결될 수 있다. 이것은 운동용 자전거를 이용한 경주게임을 수행하거나 또는 다른 게임을 디스플레이(26) 또는 (50)에 표시하고, 조정부(12')의 버튼(12")을 이용하여 필요한 제어명령을 입력시킴으로서 가능하다. 제어장치(100)는 사용자의 데이터수집용이고, 제어장치(100')는 경주상대방의 제어장치로 가정한다(도 9 참조).

예를 들어서, 자전거 경주를 하는 경우에 페달(16)을 밟을 때 발생되는 심박수를 이용하여 자전거의 속도를 산출하고, 산출된 속도를 제어부(101)에 입력하고,제어부(101)에서는 회전수에 따른 속도데이터를 제어장치(100)의 통신인터페이스(107)를 이용하여 전송한다.

전송된 속도데이터는 서버(200)에 입력되고, 서버(200)에서는 경주를 벌이고 있는 다른 자전거의 제어장치(100')의 디스플레이에 상대방의 자전거속도에 따른 이동상태를 표시한다. 이 때 자전거 경주를 하는 동영상화면은 동일한 화면이 각각의 디스플레이에 표시되어야 한다.

또한 상대방의 제어장치(100')로부터 입력되는 속도데이터는 서버(200)에 입력된 후에 제어장치(100)로 입력된다. 제어장치(100)에서는 입력된 상대방속도데이터를 이용하여 상대방의 자전거를 사용자의 디스플레이 화면에 표시한다. 상대방의 자전거 속도가 빠른 경우에는 전방에 상대방의 자전거(또는 아바타)가 표시되고, 사용자의 속도가 빠른 경우에는 전방에 사용자의 자전거(또는 아바타)가 표시된다. 이렇게 함으로서 자전거 경주가 가능하다. 이러한 온라인 게임은 종래 기술에 의하여 충분히 구현이 가능하다. 자건거 경주가 아닌 다른 게임도 역시 인터넷을 통한 온라인게임으로 구현할 수 있음은 명백하다.

통신인터페이스(107)는 제어장치(100)에 일체화시키거나 또는 컴퓨터를 이용하여 구성하는 것이 가능하다. 다시말하면, 인터넷 통신기능을 가진 컴퓨터와 모니터를 각각 통신인터페이스(107)와 디스플레이(26)로 활용함으로서 제어장치(100)의 구성요소를 감소시킬 수 있다.

도 8에는 본 발명의 운동용 자전거의 다른 실시예가 표시되어 있다.

도시된 바와 같이, 바디(10a)가 베이스(18a)의 상부측에 위치하고 있으며,페달(16a), 시이트(14a)가 홈을 관통하지 않고 외부로 노출되어 있다. 바디(10a)를 이동시키는 구동부는 베이스(18a)의 내부에 위치하고 있으며, 핸들바(12)의 조정부(12')를 통하여 제어가 가능하다. 제어장치는 상술한 것과 같은 제어장치(100)를 사용할 수 있음은 명백하다.

베이스(18a)의 형상에 차이가 있는 것 이외에는 구동부, 제어장치, 핸들바에는 별 차이점이 없으므로 이것들에 대한 설명은 생략한다. 이 실시예의 특징은 도 1에 도시된 것에 비하여 단순화된 것에 있어서 제조가 용이한 이점이 있다.

상기와 같이 본 발명에 의하면 운동용 자전거에서 운동을 할 때 이것을 감지하고 게임을 실행할 수 있어서 단순반복운동중의 지루함을 피할 수 있으며, 사용자가 착석한 운동용 자전거의 일부분이 사용자의 제어에 의하여 이동되도록 구성하여 흥미를 유발시켜서 운동효과를 배가시키고, 또한 운동용 자전거를 사용함에 따라서 변화되는 신체의 기초데이터(심박수)를 측정하고 이에 기초하여 사용자의 연령에 적합한 운동데이터를 제공하고 게임레벨을 조정할 수 있는 이점이 있다.

본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 사상과 범위내에서 변형이나 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부한 특허청구범위에 속한다 할 것이다.

Claims (8)

1. 운동용 자전거에 있어서, 상기 자전거가 :

   지면에 설치되어서 자전거하부를 형성하며 내부에 공간이 형성된 베이스;

   상기 베이스에 의하여 지지되며 한정적으로 이동하는 것으로 시이트와 페달이 설치된 바디;

   상기 바디의 전단부에 부착되며 손으로 잡기 위한 조정부가 양단부에 각각 설치된 핸들바;

   상기 바디를 베이스 범위내에서 이동시키기 위한 구동부;

   센서로부터 입력되는 신체데이터를 이용하여 디스플레이의 표시상태를 조정하고 상기 조정부로부터 입력되는 제어신호에 따라서 바디를 이동시키는 제어신호를 출력하여 상기 구동부를 제어하며 게임을 출력시키는 제어장치; 및

   게임동화상, 정지화상 또는 문자데이터등을 표시하기 위한 디스플레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동용 자전거
2. 제1항에 있어서,

   상기 베이스가 상부중앙에 길이방향의 제1홈이 형성되고 양측면에도 길이 방향의 제2홈이 형성되며 길이방향 양단부의 상부측에 각각 구멍이 형성된 안장형태를 가지며,

   상기 바디가 상기 베이스의 내측에 삽입되어 구멍을 통과하여 이동하는 것으로 상기 제1홈을 통하여 시이트가 돌출되고 상기 제2홈을 통하여 페달이 돌출되는 호형상을 갖는 것을 특징으로 하는 운동용 자전거.
3. 제1항에 있어서,

   상기 베이스가 마름모꼴의 박스형태로서 내부에 공간이 형성되고, 상단부가 페달의 하부측에 위치하면서 바디를 지지하며,

   상기 바디가 시이트와 페달을 가지는 호형상을 가지는 것을 특징으로 하는 운동용 자전거.
4. 제1항에 있어서, 상기 운동용 자전거가

   사용자가 페달을 밟으면 이것을 감지하여 디스플레이를 통하여 게임을 출력하고 입력되는 제어신호에 따라서 게임을 수행하며, 상기 센서로부터 입력되는 심박수에 기초하여 사용자가 입력한 연령에 따라 설정된 목표범위에 의하여 게임의 레벨을 조정하는 것을 특징으로 하는 운동용 자전거.
5. 제1항에 있어서, 상기 구동부가,

   페달이 연결되는 기어박스의 저부에 고정된 것으로 원호형상의 랙기어와, 상기 랙기어의 나사산과 맞물려 위치하는 피니언기어와, 상기 피니언기어를 회전시키기 위한 모터로 구성되며, 상기 기어박스가 부착된 바디는 베이스 내부에 이동가능하게 고정되며 상기 모터가 제어장치로부터 출력되는 제어신호에 의하여 정회전 또는 역회전하는 것을 특징으로 하는 운동용 자전거.
6. 제1항에 있어서, 상기 제어장치가,

   상기 제어스틱으로부터 입력되는 바디의 이동신호를 감지하기 위한 제어스틱감지부와, 센서들로부터 입력되는 신호를 이용하여 심박수를 측정하기 위한 심박수측정부와, 제어스틱의 신호에 따라서 모터를 제어하기 위한 모터구동부와, 디스플레이를 구동하기 위한 디스플레이구동부와, 프로그램이 저장된 롬/램과, 상기 롬/램에 저장된 프로그램을 이용하여 전체 장치를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동용 자전거.
7. 제1항에 있어서, 상기 디스플레이가,

   머리에 착용하는 안경형 디스플레이로서, 안경테부분에 신체데이터를 측정할 수 있는 측정용 센서가 부착된 것을 특징으로 하는 운동용 자전거.
8. 제1항 또는 제6항에 있어서,

   상기 제어장치가 외부통신망과의 인터넷통신이 가능한 통신인터페이스를 더 포함하며, 서버와 연결되어서 다수의 사용자가 접속하여 게임을 동시에 수행하는 것을 특징으로 하는 운동용 자전거.