KR20040002704A

KR20040002704A - 컴퓨터게임 겸용 운동기구

Info

Publication number: KR20040002704A
Application number: KR1020030041618A
Authority: KR
Inventors: 김상호
Original assignee: 주식회사 휴머스모그
Priority date: 2002-06-26
Filing date: 2003-06-25
Publication date: 2004-01-07
Also published as: KR100480394B1

Abstract

운동을 수행하면서 컴퓨터 또는 비디오 게임을 동시에 구현할 수 있는 컴퓨터게임 겸용 운동기구가 개시된다. 컴퓨터게임 겸용 운동기구는 등받이부를 포함하는 운동기구의 몸체, 몸체에 수평하게 고정되는 고정 바, 고정 바의 양 단에 힌지로 연결되어 사용자의 운동에 따라 회동하는 회동 암들, 고정 바 및 각 회동 암을 연결하여 회동 암들의 변위에 대응하여 저항 부하를 제공하는 쇽-업소버, 고정 바 및 회동 암이 힌지로 연결되는 부분에 장착되어 회동 암의 회전각을 감지하기 위한 회전각 감지부, 등받이부에 장착되어 등받이부의 휘어짐에 대응하여 저항 부하를 제공하는 탄성 부재, 및 탄성 부재의 변형 변위를 감지하기 위한 탄성변위 감지부를 포함한다. 상기 운동기구는 컴퓨터와 같은 게임 유닛에 연결되고, 등받이의 휘어짐 또는 회동 암의 움직임에 따라 게임을 조작할 수 있다. 신체적인 단련을 물론, 신체적인 움직임을 통해서 실감 있는 게임 조작을 할 수 있으며, 운동의 재미를 극대화하여 운동 효과를 상승시킬 수 있다.

Description

컴퓨터게임 겸용 운동기구{EXERCISING APPARATUS CAPABLE OF PLAYING A COMPUTER-VIDEO GAME}

본 발명은 운동기구에 관한 것으로서, 보다 자세하게는, 운동기구의 움직임을 외부의 게임유닛으로 전달하여 진행 중인 게임을 조작할 수 있는 컴퓨터게임 겸용 운동기구에 관한 것이다.

건강관리 및 몸매 관리에 관한 사람들의 관심이 높아지면서, 규칙적으로 운동을 하는 사람이 늘어나고 있다. 하지만, 번화한 도시에서 적당히 운동을 즐길 수 있는 공간이 한정적이어서 드물고, 사회적으로 문제가 되고 있는 환경오염을 의식하여 실외에서 운동을 하는 것이 꺼려진다는 이유로 실내에서 운동을 하려는 경향이 있다. 이러한 경향에 따라, 실내에서 운동할 수 있는 운동기구들이 지속적으로 개발되고 있으며, 이러한 실내용 운동기구로 벤치 프레스, 런닝머신, 헬스 자전거 등이 있다.

그러나 이러한 실내용 운동기구는 제한된 공간에서 단순한 운동을 반복적으로 수행해야 하기 때문에 꾸준하게 운동을 하기가 쉽지 않으며, 운동을 하면서도 쉽게 흥미를 잃어버릴 수가 있다. 즉, 실내용 운동기구는 장소의 제약 없이 어디서든지 운동을 할 수 있다는 장점에 비해, 상당한 의지력을 요구하기 때문에 운동에 대한 흥미를 잃기가 쉽고 원하는 운동 목표를 달성하기가 어렵다는 문제점을 갖는다.

상술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 운동을 통해 컴퓨터 또는 비디오 게임을 운용할 수 있게 함으로써, 운동을 흥미롭게 할 수 있는 운동기구를 제공하는 것이다.

또한, 컴퓨터 및 비디오 게임기와 같은 종래의 게임 유닛에 연결하여 종래의 다른 게임에 적용될 수 있게 함으로써, 지속적으로 개발되고 있는 여러 종류의 게임에 적합하게 적용될 수 있는 운동기구를 제공하는 것이다.

또한, 정적인 컴퓨터 게임 및 비디오 게임에 동적인 운동 요소를 추가함으로써, 청소년의 체력 단련에 도움이 될 수 있는 운동기구를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 운동기구의 사용상태도이다.

도 2a 및 도 2b는 도 1의 운동기구의 탄성 부재를 설명하기 위한 단면도들이다.

도 3은 도 1의 운동기구의 탄성 부재의 조립도이다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 운동기구의 사시도이다.

도 5는 도 4의 운동기구의 회동 암을 도시한 부분 확대 평면도이다.

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 운동 기구의 사시도이다.

도 7은 도 6의 운동기구의 등받이부를 설명하기 위한 분해 사시도이다.

도 8은 도 6의 회동 암의 관절 부분을 설명하기 위한 분해 사시도이다.

도 9는 회동 암의 작동을 설명하기 위한 부분 확대 평면도이다.

도 10은 제3 실시예에 따른 운동기구를 이용하여 게임 유닛을 제어하는 과정을 설명하기 위한 블록도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

100, 200, 300：운동기구 110, 210, 310：몸체

112, 114：제1 및 제2 몸체 130, 330：탄성 부재

132, 332：스프링 134, 136, 334, 336：연결체

140, 340：탄성변위 감지부 142, 342：센서 하우징

144, 344：센서 볼 146, 346：센서 바

148, 348：센서 인코더 250, 350：고정 바

260, 360：회동 암 270, 370：쇽-업소버

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 컴퓨터게임 겸용 운동기구는 몸체, 몸체에 장착되어 운동기구의 변위에 대응하여 저항 부하를 제공하는 탄성 부재 및 탄성 부재의 변형 변위를 감지하기 위한 탄성변위 감지부를 포함한다.

상기 운동기구는 벤치 프레스 등과 같이 팔, 다리 및 허리 등의 신체 부위를 단련하기 위한 용도로 적용될 수 있다. 팔, 다리 및 허리 등과 같이 운동기구를 연동시킴으로써 해당 신체 부위 단련은 물론, 탄성 부재의 탄성 변위를 감지할 수 있는 탄성변위 감지부를 사용하여 해당 신체 부위의 운동량을 전기적 신호를 검출할 수가 있다. 검출된 전기적 신호는 외부의 게임 유닛에 접속되어 게임 유닛을 제어하기 위한 인터페이스로서의 역할을 할 수 있다.

탄성 부재는 중공형의 스프링을 포함할 수 있으며, 상기 스프링이 몸체와 연동할 수 있게 부착되거나 몸체를 부분적으로 연결하는 연결 부재로서 사용될 수 있다.

또한, 스프링의 탄성 변위를 감지하기 위해 센서 하우징, 센서 바 및 센서 인코더를 포함하는 탄성변위 감지부가 스프링의 일 단부에 장착될 수 있다. 센서 하우징이 스프링의 일단에서 몸체에 고정되고, 센서 하우징에 전자오락용 조이스틱(joy stick)과 같은 센서 바가 장착되어 스프링의 휘어짐 여부 및 휘어짐 방향을 측정할 수 있다. 센서 바의 수용된 부분에 인접하게는 마그네틱 코일 등으로 이루어진 센서 인코더가 설치되고, 상기 센서 인코더가 정해진 감도(sensitivity)에 따라 센서 바의 변위를 감지한다.

사용자의 운동량에 따라 스프링의 휘어짐 정도가 달라지고, 상기 스프링 내부에 위치한 센서 바가 스프링과 같이 이동함으로써 탄성 부재의 탄성 변위를 감지할 수 있다. 이때, 센서 바의 단부에 구형의 센서 볼을 장착함으로써, 감지할 수 있는 방향성을 향상시키고, 스프링과의 연동을 부드럽게 할 수 있다.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따르면, 컴퓨터게임 겸용 운동기구는 몸체, 몸체에 고정되는 고정 바, 고정 바의 양 단에 힌지 연결되는 회동 암(arm) 및 고정 바와 각 회동 암에 연결되는 쇽-업소버(shock-absorber)를 포함한다.

상기 운동기구는 신체의 가슴, 등 및 팔을 단련시키기 위한 용도로 적용될 수 있다. 예를 들어 운동기구의 몸체에 등을 밀착시키고, 양 측의 회동 암을 손으로 잡아 팔을 전체적으로 오므리고 펴는 운동을 반복적으로 수행할 때 사용될 수 있다.

이를 위해, 구체적으로 몸체에 고정 바가 수평하게 고정되고, 고정 바의 양단에 회동 암이 각각 회동 가능하게 힌지로 연결된다. 회동 암의 움직임에 운동 부하를 제공 및 조절하기 위하여 압력 조절용 쇽-업소버가 사용될 수 있다.

고정 바의 양단에 지지 브라켓이 장착되고, 회동 암의 단부에 토글 브라켓이 장착되며, 지지 브라켓과 토글 브라켓이 상호 회전 가능하게 힌지로 연결됨으로써 고정 바 및 회동 암이 회동 가능하게 힌지로 연결된다. 쇽-업소버의 장착 및 움직임을 용이하게 하기 위해, 지지 브라켓 및 토글 브라켓은 같은 방향으로 돌출 형성된 돌출부를 각각 포함하며, 상기 돌출부에 쇽-업소버의 양단이 회전 가능하게 장착된다.

상기 운동기구를 게임 유닛을 제어하기 위한 용도로 사용하기 위해서, 회동암 및 고정 바가 힌지로 연결되는 부분에 회전각 감지부를 설치할 수 있다. 회전각 감지부는 회동 암의 회동 여부, 회전 방향 및 회전각의 크기 등을 검출할 수 있으며, 상기 회전각 감지부로부터의 신호로부터 게임 유닛은 게임 진행이 속도, 방향 조절 등을 결정할 수 있다.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따르면, 컴퓨터게임 겸용 운동기구는 등받이부를 포함하는 몸체, 고정 바, 고정 바의 양 단의 회동 암들, 고정 바 및 각 회동 암을 연결하는 쇽-업소버, 회동 암의 회전각을 감지하기 위한 회전각 감지부, 등받이부의 휘어짐에 대응하여 저항 부하를 제공하는 탄성 부재, 및 탄성 부재의 변형 변위를 감지하기 위한 탄성변위 감지부를 포함한다.

상기 운동기구는 사용자의 운동 변위를 측정하기 위한 것으로서, 등받이부의 휘어짐 및 회동 암의 운동 특성을 게임 유닛에 적용하기 위한 용도로 사용될 수 있다.

단순히 체력 단련을 목적으로 하는 종래의 운동기구와 달리, 본 발명의 운동기구는 체력 단련 및 게임 컨트롤 유닛으로서의 기능을 함께 고려한 것으로서, 몸체의 탄성 변위 및 회동 암의 양 방향 변위에 모두 저항 부하를 부여하고, 각 부위의 운동 특성을 정확하게 감지하기 위한 구성들을 포함한다.

상기 운동기구들은 외부 게임 유닛과 연결되어, 그 게임 유닛 내에서 운용되는 게임을 컨트롤 할 수 있으며, 게임 유닛을 통해 외부의 네트워크와 연결되어 운동 데이터의 저장, 운동 데이터의 교환 등으로 사용될 수 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명한다. 하지만, 본 발명이 하기의 실시예들에 의해서 한정되거나 제한되는 것을 아니다.

실시예 1

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 운동기구의 사용상태도이며, 도 2a 및 도 2b는 도 1의 운동기구의 탄성 부재를 설명하기 위한 단면도들이며, 도 3은 도 1의 운동기구의 탄성 부재의 조립도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 제1 실시예에 따른 컴퓨터게임 겸용 운동기구(100)는 몸체(110), 탄성 부재(130) 및 탄성변위 감지부((140)를 포함한다.

몸체(110)는 제1 몸체(112) 및 제2 몸체(114)를 포함하며, 제2 몸체(114)의 단부에는 손잡이가 형성되고, 사용자는 손잡이를 잡고 전후 또는 좌우 방향으로 움직이면서 팔의 근육을 단련시킬 수 있다. 도 1에 도시된 부분은 운동기구(100)의 일부분으로서 그 자체로 팔을 단련시키기 위한 용도로 사용될 수 있으며, 다른 운동기구에 장착되어 사용될 수도 있다.

제1 및 제2 몸체(112, 114)는 탄성 부재(130)에 의해서 연결된다. 탄성 부재(130)는 스프링(132), 제1 연결체(134) 및 제2 연결체(136)를 포함한다. 스프링(132)의 양 단에는 제1 및 제2 연결체(134, 136)가 각각 고정되고, 제1 연결체(134)가 제1 몸체(112)와 나사로 결합되고, 제2 연결체(136)가 제2몸체(114)와 나사로 결합됨으로써, 탄성 부재(130)를 몸체(110)에 장착한다.

사용자가 팔을 전후 또는 좌우로 운동을 하면, 탄성 부재(130)의 스프링(132)은 운동 방향으로 휘어지고, 사용자의 힘에 대응하는 저항 부하를 제공한다.

도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 제1 연결체(134)에 인접한 스프링(132)의 단부에 탄성변위 감지부(140)가 설치된다. 탄성변위 감지부(140)는 센서 하우징(142), 센서 바(146), 센서 볼(144) 및 인코더(148)를 포함한다.

센서 하우징(142)이 제1 연결체(134)의 내부에 고정됨으로써 탄성변위 감지부(140)가 제1 연결체(134)에 고정된다. 즉, 탄성변위 감지부(140)가 제1 몸체(112)에 고정되어 스프링(132)의 상대적인 휘어짐을 측정할 수 있다.

센서 하우징(142)에는 센서 볼(144)이 단부에 장착된 센서 바(146)가 부분적으로 수용되고, 센서 바(146)는 센서 하우징(142)에 수용된 부분을 중심으로 전후 및 좌우로 움직일 수 있다. 또한, 센서 하우징(142) 내부에는 인코더(148)가 장착되어, 센서 바(146)의 움직임을 측정할 수 있다. 여기서, 센서 볼(144)의 직경은 스프링(132)의 내경보다 작다.

사용자의 운동에 의해서 스프링(132)에 휘어지고, 스프링(132)의 휘어짐에 의해 내부의 센서 볼(144) 및 센서 바(146)도 같은 방향으로 이동한다. 스프링(132)의 내부 단면은 원형이며, 스프링(132)은 임의 방향으로 휘어질 수 있다. 따라서 스프링(132)의 휘어짐을 감지하기 위한 센서 볼(144)도 구형으로 형성된다.

탄성변위 감지부(140)는 외부의 게임 유닛(도시되지 않음)과 연결될 수 있다. 센서 바(146)의 이동에 의해서 사용자의 운동 시점 및 운동 방향을 전기적으로 검출할 수 있으며, 상기 운동에 관한 신호는 신호 처리부를 거쳐 게임 유닛을 제어하기 위한 용도로 사용될 수 있다.

본 실시예에서는 스프링을 포함하는 탄성 부재(130) 및 탄성 부재 내부에 장착된 탄성변위 감지부(140)를 포함하는 팔 운동기구가 개시된다. 하지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 다리근육 단련 운동기구, 허리근육 단련 운동기구 등에 적용될 수 있다.

실시예 2

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 운동기구의 사시도이며, 도 5는 도 4의 운동기구의 회동 암을 도시한 부분 확대 평면도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 제2 실시예에 따른 운동기구(200)는 몸체(210), 고정 바(250), 회동 암(260) 및 쇽-업소버(270)를 포함한다. 몸체(210)가 수직하게 배치되고, 사용자의 등에 대응하여 쿠션이 있는 등받이(212)가 장착된다. 등받이(212)의 상부에는 고정 바(250)가 수평하게 장착된다.

고정 바(250)의 양 단에는 각각 회동 암(260)이 힌지로 연결된다. 회동 암(260)의 단부가 운동기구(200)의 배면을 향해 돌출되고, 상기 돌출된 부분과 고정 바(250)에 쇽-업소버(270)가 회전 가능하게 연결된다.

회동 암(260) 및 쇽-업소버(270)는 좌우 대칭적으로 설치된다. 사용자는 등받이(212)에 등을 밀착하고, 양 손으로 회동 암(260)의 손잡이(264)를 잡고서 가슴과 팔을 전체적으로 폈다 오므리는 동작을 반복할 수 있다.

쇽-업소버(270)는 압력을 조절할 수 있는 기능을 포함할 수 있으며, 상기 압력을 조절함으로써 사용자는 자신의 운동 부하를 조절할 수가 있다. 쇽-업소버(270)는 복원력이 없는 것으로서, 이동 방향에 대해 반대 방향으로 저항력을 제공한다.

회동 암(260)의 회전 여부 및 회전각을 감지하기 위해서 고정 바(250) 및 회동 암(260)이 힌지로 연결된 부분에 회전각 감지센서(S2, S3)가 좌우로 각각 장착될 수 있다.

회전각 감지센서(S2, S3)는 신호 처리부를 통해 외부의 게임 유닛과 연결될 수 있으며, 게임 유닛을 제어할 수 있다. 즉, 회동 암(260)의 움직임 여부 및 회전각을 통해서 게임 유닛 상의 게임에서 방향 조절 등의 제어를 할 수 있으며, 회동 암(260)의 속도 및 왕복 회수에 따라 속도 조절 등의 제어를 할 수 있다.

실시예 3

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 운동 기구의 사시도이며, 도 7은 도 6의 운동기구의 등받이부를 설명하기 위한 분해 사시도이며, 도 8은 도 6의 회동 암의 관절 부분을 설명하기 위한 분해 사시도이고, 도 9는 회동 암의 작동을 설명하기 위한 부분 확대 평면도이다.

본 실시예에서 탄성 부재 및 회동 암에 관한 설명은 이전 실시예들의 설명및 도면을 참조할 수 있다. 따라서 이전 실시예의 설명과 반복되는 설명은 생략될 수 있다.

도 6을 참조하면, 제3 실시예에 따른 운동기구(300)는 몸체(310), 고정 바(350), 회동 암(360), 쇽-업소버(370), 탄성 부재(330) 및 탄성변위 감지부(340)를 포함한다.

몸체(310)는 제1 하부 지지체(316) 및 2개의 제2 하부 지지체(317)를 포함한다. 제1 하부 지지체(316)가 대략 S자형으로 굴곡 되어 몸체(310)의 중심을 형성하고, 2개의 제2 하부 지지체(317)가 제1 하부 지지체(316)를 중심으로 후방을 향해 양측으로 배치되어 제1 하부 지지체(316) 및 몸체(310)를 지지한다. 제1 하부 지지체(316) 상에는 착석부(314)가 장착되어 사용자는 앉은 자세로 운동을 할 수 있다. 제1 하부 지지체(316) 상에는 탄성 부재(330) 및 탄성변위 감지부(340)를 내부에 수용하는 등받이부(312)가 제공되며, 등받이부(312)의 상부에는 탄성 부재(330)의 상단과 결합되는 결합용 브라켓(318)이 제공된다.

결합용 브라켓(318)에 고정 바(350)가 수평하게 고정된다. 결합용 브라켓(318)은 탄성 부재(300)의 상단 및 고정 바(350)와 나사로 결합되며, 나사로 조임 강도를 조절함으로써 상호 결합 또는 분리될 수 있다.

고정 바(350)의 양 단부의 상면에는 Ｌ자 형의 지지 브라켓(355)이 용접 또는 나사 결합의 방식에 의해 고정된다. 이때 지지 브라켓(355)의 일단은 양 측을 향하고, 타단은 배면을 향해 돌출되도록 배치된다.

지지 브라켓(355)은 2개의 힌지 연결 지점과 1개의 고정 지점을 갖는 토글브라켓(365)이 연결된다. 2개 중 1개의 힌지 연결 지점은 지지 브라켓(355)과 회동 가능하게 힌지로 연결되고, 토글 브라켓(365)의 고정 지점은 회동 암(360)의 단부와 고정 연결된다. 따라서 상기 지지 브라켓(355) 및 토글 브라켓(365)의 힌지 연결 지점을 중심으로 회동 암(360)이 수평하게 좌우로 회동할 수 있다.

지지 브라켓(355) 및 토글 브라켓(365)이 상호 회동하는 힌지 연결 지점에는 회전각 감지센서(S2, S3)가 장착된다. 회전각 감지센서(S2, S3)는 신호 처리부를 통해 외부의 게임 유닛과 연결될 수 있으며, 게임 유닛을 제어할 수 있다. 즉, 회동 암(360)의 움직임 여부 및 회전각을 통해서 게임 유닛 상의 게임에서 방향 조절 등의 제어를 할 수 있으며, 회동 암(360)의 속도 및 회수에 따라 속도 조절 등의 제어를 할 수 있다.

회동 암(360)의 운동에 저항 부하를 제공하기 위한 쇽-업소버(370)가 회동 암(360) 및 고정 바(350) 사이에 장착된다. 구체적으로 쇽-업소버(370)는 좌우로 상호 대칭을 이루며 장착되며, 토글 브라켓(365)의 다른 1개의 힌지 연결 지점과 지지 브라켓(355)의 배면으로 돌출된 부분 사이를 연결한다.

등받이부(312)는 연질의 소재로 구성되며, 상하를 관통하는 홀을 포함한다. 상기 홀에 탄성 부재(330)가 삽입되어 등받이부(312)를 지지하는 골격 프레임 기능을 한다. 탄성 부재(330)는 스프링(332), 제1 연결체(334) 및 제2 연결체(336)를 포함한다. 스프링(332)의 양 단에는 제1 및 제2 연결체(334, 336)가 각각 고정되고, 제1 연결체(334)가 제1 하부 지지체(316)와 나사로 결합되고, 제2 연결체(336)의 상단에 결합용 브라켓(318)이 결합된다.

사용자는 허리를 움직여 전후 또는 좌우로 운동을 하면, 탄성 부재(330)의 스프링(332)도 연질의 등받이부(312)와 함께 허리의 운동 방향으로 휘어진다. 이때, 스프링(332)의 복원력에 의해서 탄성 부재(330)는 사용자의 힘에 대응하는 저항 부하를 제공한다.

탄성변위 감지부(340)는 제1 연결체(334)에 장착됨으로써, 스프링(332)의 하단부에 위치한다. 탄성변위 감지부(340)는 센서 하우징(342), 센서 바(346), 센서 볼(344) 및 인코더(348)를 포함하며, 센서 하우징(342)이 제1 연결체(334)에 장착되고, 센서 바(346) 및 센서 볼(344)이 스프링(332)의 내측에 위치함으로써 스프링(332)의 탄성변위를 감지할 수 있다(도 2a 및 도 2b를 참조할 수 있음).

즉, 센서 하우징(342)에는 센서 볼(344)이 단부에 장착된 센서 바(346)가 부분적으로 수용되고, 센서 바(346)는 센서 하우징(342)에 수용된 부분을 중심으로 전후 및 좌우로 움직일 수 있다. 또한, 센서 하우징(342) 내부에는 인코더(348)가 장착되어, 센서 바(346)의 움직임을 측정할 수 있다. 여기서, 센서 볼(344)의 직경은 스프링(332)의 내경보다 작다.

사용자의 운동에 의해서 스프링(332)에 휘어지고, 스프링(332)의 휘어짐에 의해 내부의 센서 볼(344) 및 센서 바(346)도 같은 방향으로 이동한다. 스프링(332)의 내부 단면은 원형이며, 스프링(332)은 임의 방향으로 휘어질 수 있다. 따라서 스프링(332)의 휘어짐을 감지하기 위한 센서 볼(344)도 구형으로 형성된다.

상기 운동기구(300)는 가슴, 팔 및 허리를 단련시키기 위한 운동뿐만 아니라게임 유닛을 제어하기 위한 용도로 사용될 수 있다. 즉, 비행기 시뮬레이션 또는 레이싱과 같은 게임을 하는 경우, 사용자의 허리 움직임은 탄성변위 감지부(340)를 통해 감지되어 방향 조절 또는 균형감 유지 등의 명령으로 사용될 수 있으며, 팔의 움직임 및 반복 속도는 회전각 감지부(S2, S3)에서 감지되어 속도 조절, 부분 또는 전체적인 브레이크 기능, 방향 조절 등의 명령으로 사용될 수 있다.

상기 운동기구(300)의 명령 인터페이스를 다양화하기 위해 회동 암(360)의 손잡이에 별도의 키 입력장치를 추가로 장착하여 기어변속 또는 공격 명령 등의 다양한 조건을 실현할 수 있다.

도 10은 제3 실시예에 따른 운동기구를 이용하여 게임 유닛을 제어하는 과정을 설명하기 위한 블록도이다. 본 실시예에서 게임 유닛에 대한 입력신호들이 소프트웨어적으로 처리되지만, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 TTL로직을 사용하여 입력신호들을 처리할 수도 있다.

도 10을 참조하면, 운동기구(300)에는 센서 바(344)를 통해 허리의 움직임을 감지하기 위한 인코더(348 or S1) 및 회동 암(360)을 통해 팔의 운동 특성을 감지하기 위한 회전각 감지부(S2, S3)를 포함한다.

상기 센서들(S1~S3)에 의해서 검출된 운동 특성들은 증폭, 필터링 등을 수행하는 신호처리부(380)를 통해 읽을 수 있는 전기적 신호들로 변환된다. 상기 전기적 신호들은 입출력 인터페이스부(392)를 통해 게임유닛(390)으로 전달된다. 게임 유닛(390)은 입출력 인터페이스부(392) 및 디스플레이 장치(394)를 더 포함하며, 자체적으로 게임 소프트웨어를 포함하거나 외부의 네트워크와 연결되어 게임에 필요한 데이터를 온라인으로 전송받을 수 있다.

신호처리부(380)는, 우선 입력되는 미세 신호를 증폭하기 위한 증폭기(382), 노이즈 등의 불필요한 신호를 제거하기 위한 필터부(384), 필터링된 신호를 샘플링하기 위한 S/H부(386), 샘플링된 신호를 디지털 변환하기 위한 A/D변환기(388), 그리고 디지털로 변환된 신호를 게임 유닛으로 전달하고 상기 과정을 제어하기 위한 마이크로프로세서(CPU)를 포함한다.

플레이어는 착석부(314)에 앉아서, 좌우의 회동 암(360)들을 반복적으로 움직일 수 있다. 이때 플레이어는 가슴 및 팔의 근육의 단련을 통해 체력을 단련시킬 수 있다.

그와 동시에 플레이어의 동작에 따라, 회전각 감지센서(S2, S3)는 왕복으로 회동하는 회동 암(360)의 운동 특성을 출력할 수 있으며, 회동 암(360)의 반복 속도 및 왕복 회수는, 일예로 자동차 레이싱 게임과 같은 속도 증감형 게임에서 속도를 증감시키기 위한 특성치로 사용될 수 있다.

또한, 탄성 부재(330)에 설치된 탄성변위 감지부(340)에 의해서 허리의 움직임이 감지될 수 있으며, 센서 인코더(348 or S1)에 의해서 출력되는 신호는 전투기 비행과 같은 비행 시뮬레이션 게임에서 비행 물체의 상승 또는 하강을 제어하기 위한 특성치로 사용될 수 있다. 예를 들어, 비행 물체의 상승은 플레이어가 상체를 뒤로 젖히는 행동과 대응시킬 수 있으며, 비행 물체의 하강은 플레이어가 상체를 앞으로 굽히는 행동과 대응시킬 수 있다. 물론, 플레이어가 몸을 좌우로 굽혀서, 비행 물체의 균형 또는 방향을 제어할 수도 있다.

게임 유닛은 게임 소프트웨어를 포함하는 컴퓨터가 될 수 있으며, 게임용으로 제작되는 비디오 게임기가 될 수도 있다. 또한, 상기 게임 유닛은 1인용으로 1개의 운동기구와 연결될 수도 있지만, 2개 이상의 운동기구와 접속되어 2인 이상의 멀티 플레이를 할 수도 있다. 게다가, 외부의 네트워크와 연결되어 2개 이상의 게임 유닛을 상호 연결하여 사용될 수도 있다.

마이크로프로세서(CPU)를 통해 출력된 신호들을 입출력 인터페이스부(392)를 통한다. 입출력 인터페이스부(392)는 게임 유닛(390)과 운동기구를 연결하기 위한 용도로 사용된다. 예를 들면, 종래의 게임 유닛을 이용하는 경우 인터페이스부(392)는 게임 유닛의 전용 컨트롤러, 컴퓨터의 키보드 또는 마우스와 같은 입력장치의 연결단자와 운동기구를 상호 연결하기 위한 용도로 사용될 수 있다.

앞에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 운동기구에 의하면, 게임응용프로그램 내의 대상물에 동작을 부여하거나, 또는 포인팅 입력을 통해 응용프로그램 내의 키(key) 값을 인터럽트하여, 게임응용프로그램을 일괄 처리하여, 게임에 적용할 수 있음과 동시에, 플레이어의 레버 작동에 상응하는 운동과 함께 재미있는 게임을 동시 구현할 수 있는 등의 매우 뛰어난 효과가 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

운동기구의 몸체;

상기 몸체에 장착되어 상기 운동기구의 변위에 대응하여 저항 부하를 제공하는 탄성 부재; 및

상기 탄성 부재의 변형 변위를 감지하기 위한 탄성변위 감지부를 구비하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터게임 겸용 운동기구.
제 1 항에 있어서,

상기 탄성 부재는 중공형의 스프링부를 포함하며,

상기 탄성변위 감지부는 상기 스프링부의 일 단부에 제공되는 센서 하우징, 상기 센서 하우징에 일단이 수용되고 타단은 상기 스프링부의 내부에 배치되어 상기 탄성 부재의 변형에 따라 움직이는 센서 바, 및 상기 센서 바의 수용된 상기 일단에 인접하게 설치되어 상기 센서 바의 움직임을 감지하여 전기적 신호로 변환하는 센서 인코더를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터게임 겸용 운동기구.
제 2 항에 있어서,

상기 센서 바의 단부에는 상기 스프링부의 내경보다 작은 직경을 갖는 센서 볼이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터게임 겸용 운동기구.
제 2 항에 있어서,

상기 스프링부의 양단에 제공되는 제1 연결체 및 제2 연결체를 더 포함하며, 상기 센서 하우징은 상기 제1 및 제2 연결체 중 한 연결체에 장착되고, 상기 몸체를 부분적으로 연결하기 위해서 상기 제1 및 제2 연결체가 각각 상기 몸체에 연결되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터게임 겸용 운동기구.
운동기구의 몸체;

상기 몸체에 수평하게 고정되는 고정 바;

상기 고정 바의 양 단에 힌지로 연결되어 사용자의 운동에 따라 회동하는 회동 암(arm)들; 및

상기 고정 바 및 상기 각 회동 암을 연결하여 상기 회동 암들의 변위에 대응하여 저항 부하를 제공하는 쇽-업소버(shock-absorber)를 구비하는 컴퓨터게임 겸용 운동기구.
제 5 항에 있어서,

상기 고정 바의 양단에 고정된 지지 브라켓이 장착되고, 상기 회동 암의 일단에 토글 브라켓이 장착되며, 상기 지지 브라켓 및 상기 토글 브라켓이 상호 회전 가능하게 힌지로 연결되어 상기 고정 바 및 회동 암을 상호 결속하고, 상기 지지 브라켓 및 상기 토글 브라켓으로부터 돌출된 돌출부에 각각 상기 쇽-업소버의 양단이 회전 가능하게 결속되어 상기 회동 암의 움직임에 대응하는 저항 부하를 제공하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터게임 겸용 운동기구.
제 5 항에 있어서,

상기 회동 암 및 상기 고정 바가 힌지로 연결되는 부분에 장착되어 상기 각 회동 암의 회전각을 감지하기 위한 회전각 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터게임 겸용 운동기구.
등받이부를 포함하는 운동기구의 몸체;

상기 몸체에 수평하게 고정되는 고정 바;

상기 고정 바의 양 단에 힌지로 연결되어 사용자의 운동에 따라 회동하는 회동 암(arm)들;

상기 고정 바 및 상기 각 회동 암을 연결하여 상기 회동 암들의 변위에 대응하여 저항 부하를 제공하는 쇽-업소버(shock-absorber);

상기 고정 바 및 상기 회동 암이 힌지로 연결되는 부분에 장착되어 상기 각 회동 암의 회전각을 감지하기 위한 회전각 감지부;

상기 등받이부에 장착되어 상기 등받이부의 휘어짐에 대응하여 저항 부하를 제공하는 탄성 부재; 및

상기 탄성 부재의 변형 변위를 감지하기 위한 탄성변위 감지부를 구비하는 컴퓨터게임 겸용 운동기구.
제 8 항에 있어서,

상기 고정 바의 양단에 고정된 지지 브라켓이 장착되고, 상기 회동 암의 일단에 토글 브라켓이 장착되며, 상기 지지 브라켓 및 상기 토글 브라켓이 상호 회전 가능하게 힌지로 연결되어 상기 고정 바 및 회동 암을 상호 결속하고, 상기 지지 브라켓 및 상기 토글 브라켓으로부터 돌출된 돌출부에 각각 상기 쇽-업소버의 양단이 회전 가능하게 결속되어 상기 회동 암의 움직임에 대응하는 저항 부하를 제공하며, 상기 회전각 감지부는 상기 지지 브라켓 및 상기 토클 브라켓이 힌지로 연결된 부분에 장착되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터게임 겸용 운동기구.
제 8 항에 있어서,

상기 탄성 부재는 중공형의 스프링부를 포함하며,

상기 탄성변위 감지부는 상기 스프링부의 일 단부에 제공되는 센서 하우징, 상기 센서 하우징에 일단이 수용되고 타단은 상기 스프링부의 내부에 배치되어 상기 탄성 부재의 변형에 따라 움직이는 센서 바, 및 상기 센서 바의 수용된 상기 일단에 인접하게 설치되어 상기 센서 바의 움직임을 감지하여 전기적 신호로 변환하는 센서 인코더를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터게임 겸용 운동기구.
제 10 항에 있어서,

상기 센서 바의 단부에는 상기 스프링부의 내경보다 작은 직경을 갖는 센서 볼이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터게임 겸용 운동기구.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 탄성변위 감지부로부터 출력되는 신호를 처리하기 위한 신호처리부;

상기 신호처리부와 전기적으로 연결되는 게임 유닛; 및

상기 게임 유닛으로부터 출력되는 영상을 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터게임 겸용 운동기구.