KR20070101083A - 게임 기능을 구비한 헬스 싸이클 - Google Patents

게임 기능을 구비한 헬스 싸이클 Download PDF

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Abstract

본 발명은 게임 기능을 구비한 헬스 싸이클이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따르면, 게임 기능을 구비한 헬스 싸이클에 있어서, 바퀴의 전후진 방향 및 속도를 측정하는 전후방향 및 속도측정부; 전후방향 및 속도측정부에서 측정된 정보를 이용하여 게임 프로그램을 실행하는 주 제어부; 및 바퀴의 회전에너지를 전기에너지로 변환 및 축전하는 자가 발전부를 포함하되, 주 제어부는 자가 발전부로부터 수신되는 전력량을 실행 중인 게임에 반영하는 것을 특징으로 하는 헬스 싸이클이 제공된다. 따라서, 본 발명은 게임을 통해 사용자의 스트레스를 해소시키면서 동시에 운동효과를 제공할 수 있는 게임 기능을 구비한 헬스 싸이클을 제공할 수 있는 효과가 있다.
헬스, 싸이클, 게임, 자가발전

Description

게임 기능을 구비한 헬스 싸이클{health cycle having game function}
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 게임 기능을 구비한 헬스 싸이클의 외관을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 게임 기능을 구비한 헬스 싸이클의 기능 블록도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 헬스 싸이클 바퀴의 평면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전후방향 및 속도측정부의 구성 블록도.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전후방향 및 속도측정부로부터 출력되는 신호의 파형을 도시한 그래프.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 좌우방향 측정부의 구성도.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 바퀴의 회전에 따른 힘의 세기를 제어하기 위한 회전 제어부의 예시를 나타낸 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
100 : 게임기 102 : 디스플레이부
104 : 키입력부 106 : 핸들
108 : 그립 110 : 게임 스위치부
112 : 패달 114 : 바퀴
116 : 안장 120 : 3D 입체안경
130 : 혈압/맥박 측정기 200 : 주제어부
202 : 영상처리부 212 : 좌우방향 측정부
214 : 전후방향 및 속도 측정부 220 : 자가 발전부
230 : 회전 제어부
본 발명은 헬스 싸이클에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 게임 기능을 구비한 헬스 싸이클에 관한 것이다.
급속한 과학의 발달에 따라 풍요로운 삶을 누리는 현대인은 고 칼로리 음식물 섭취에 따른 적절한 운동을 하지 않아 소아비만, 성인비만 등의 질병을 얻게 되고, 그에 따른 사회적 비용이 1조 8천억원에 이른다는 보건복지부의 보고가 있다.
더불어 10년 후를 생각하면 우리나라도 고령화 사회에 진입하게 되므로, 젊고 건강한 사회를 유지하기 위해서는 꾸준하고 지속적인 국민건강 프로그램을 생각해야만 한다.
이러한 비만 문제 및 노령화 문제를 해결하기 위해 많은 사람들이 헬스기구를 이용하여 운동을 하고자 하나, 단순히 운동만을 목적으로 한 종래의 운동기구를 이용하는 경우 사용자는 쉽게 실증을 느낄 수 있어 꾸준하고 지속적인 운동이 잘 이루어지지 않는다는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 헬스 싸이클 등의 운동 기구는 전기에너지를 소모하여, 전기에너지에 따른 경제적 부담이 발생한다는 문제점도 있었다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 게임을 통해 사용자의 스트레스를 해소시키면서 동시에 운동효과를 제공할 수 있는 게임 기능을 구비한 헬스 싸이클을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 소비되는 전력을 자가발전을 통해 충당할 수 있으며, 사용자의 운동에 따라 생성된 전기 에너지를 게임 실행에 따른 사용자 능력 수치 변동 요인 등으로 효율적으로 이용할 수 있는 자가발전 및 게임 기능을 구비한 헬스 싸이클을 제공하는데 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 사용자의 건강 상태를 파악할 수 있으며, 각 사용자에 대한 데이터를 관리할 수 있는 게임 기능을 구비한 헬스 싸이클을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 게임 실행에 따라 출력되는 신호에 상응하도록 헬스 싸이클의 환경을 다양하게 변화하도록 하여, 사용자의 흥미 유발 및 보다 효율적인 운동 효과를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적들은 이하에 서술되는 바람직한 실시예를 통하여 보다 명확해질 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 측면에 따르면, 게임 기능을 구비한 헬스 싸이클에 있어서, 바퀴의 전후진 방향 및 속도를 측정하는 전후방향 및 속도측정부; 상기 전후방향 및 속도측정부에서 측정된 정보를 이용하여 게임 프로그램을 실행하는 주 제어부; 및 상기 바퀴의 회전에너지를 전기에너지로 변환 및 축전하는 자가 발전부를 포함하되, 상기 주 제어부는 상기 자가 발전부로부터 수신되는 전력량을 실행 중인 게임에 반영하는 것을 특징으로 하는 헬스 싸이클이 제공된다.
여기서, 상기 자가 발전부는, 사용자가 상기 페달부를 조작하여 발생시키는 운동에너지를 전기에너지로 변환하여 출력하는 발전기; 상기 발전기로부터 출력되는 전기에너지를 증폭하여 출력하는 부스터 컨버터; 상기 부스터 컨버터로부터 출력되는 전기에너지를 저장하는 축전기; 및 상기 축전기에 저장되는 전력량을 산출하여 상기 주 제어부로 출력하는 전력량 산출기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 게임 프로그램은 상기 전력량 산출기에 의해 전력량이 산출 개시되는 시점에 실행 개시될 수 있다.
또한, 상기 자가 발전부로부터 수신된 전력을 이용하는 응용 장치를 더 포함 할 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 측면에 따르면, 게임 기능을 구비한 헬스 싸이클에 있어서, 바퀴의 전후진 방향 및 속도를 측정하는 전후방향 및 속도측정부; 상기 전후방향 및 속도측정부에서 측정된 정보를 이용하여 게임 프로그램을 실행하는 주 제어부; 및 게임 프로그램을 실행 중인 상기 주 제어부로부터 전송된 제어 신호에 따라, 상기 바퀴를 회전시키기 위해 외부로부터 가해져야 하는 힘의 세기를 조절하는 회전 제어부를 포함하는 헬스 싸이클이 제공된다.
여기서, 상기 본 발명의 제1 측면 및 제2 측면에 따르면, 핸들의 회전방향 및 회전각을 측정하는 좌우방향 측정부를 더 포함하되, 측정된 상기 핸들의 회전방향 및 회전각은 상기 주 제어부가 상기 게임 프로그램을 실행하는데 이용될 수 있다.
또한, 핸들의 상하방향 및 회전각을 측정하는 상하방향 측정부를 더 포함하되, 측정된 상기 핸들의 상하방향 및 회전각은 상기 주 제어부가 상기 게임 프로그램을 실행하는데 이용될 수도 있다.
또한, 상기 좌우방향 측정부는 상기 핸들의 회전방향 및 회전각에 따라 일정한 비율에 따라 저항값이 가변되는 가변저항으로 구성될 수 있다.
또한, 게임 실행에 따른 영상을 출력하는 디스플레이부를 더 포함할 수 있으며, 상기 디스플레이부는 상기 핸들의 회전에 따라 동일하게 회전하지 않고 고정되도록 설치될 수 있다.
또한, 상기 바퀴는 동심원상에 일정한 간격으로 하나 이상의 홀이 형성되며, 상기 전후방향 및 속도측정부는, 상기 바퀴의 회전에 무관하도록 설치되며, 상기 바퀴에 일정한 빛을 조사하고 바퀴에 의해 반사되는 빛을 수광하고, 수광된 광신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 제1광센서; 상기 제1광센서와 소정 거리 이격되어 상기 바퀴의 회전에 무관하도록 설치되며, 상기 바퀴에 일정한 빛을 조사하고 바퀴에 의해 반사되는 빛을 수광하고, 수광된 광신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 제2광센서; 및 상기 제1광센서 및 상기 제2광센서로부터 출력되는 신호를 이용하여 상기 바퀴의 전후진 방향 및 속도를 측정하여 출력하는 신호처리기를 포함할 수 있다.
또한, 외부 기기와의 데이터입출력을 인터페이스 하는 입출력 인터페이스부; 및 상기 입출력 인터페이스부에 연결되어, 게임 프로그램의 영상을 입체적으로 표시하는 쓰리디 입체안경을 더 포함하는 헬스 싸이클이 제공된다.
또한, 상기 게임 프로그램을 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 핸들에 구비되어, 게임 제어신호를 상기 주 제어부로 입력하기 위한 게임 스위치부를 더 포함할 수 있으며, 상기 게임 스위치부는 접촉된 사용자의 피부를 통해 사용자의 체지방을 측정하고, 측정된 체지방 정보는 상기 주 제어부로 전송될 수 있다.
또한, 사용자의 손목에 감겨지는 구조로 구성되어 상기 사용자의 혈압 및 맥박수를 측정하고, 상기 측정된 혈압 및 맥박수를 상기 주 제어부로 전송하는 혈압/맥박 측정기를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 주 제어부로부터 전송되는 제어 신호에 따라 안장을 상하좌우로 움직이도록 하는 안장 모션부를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접 속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 게임 기능을 구비한 헬스 싸이클의 외관을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 게임 기능을 구비한 헬스 싸이클의 기능 블록도이고, 도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 좌우방향 측정부의 구성도이고, 도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 바퀴의 회전에 따른 힘의 세기를 제어하기 위한 회전 제어부의 예시를 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 게임 기능을구비한 헬스 싸이클(100, 이하 "게임 싸이클"이라 칭함")은 키 입력부(104), 디스플레이부(102), 좌우방향 측정부(212), 전후방향 및 속도측정부(214), 게임 스위치부(110), 메모리부(204), 저장부(206), 통신부(208), 영상처리부(202) 및 주 제어부(200)를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 게임 싸이클(100)은 사용자의 조작에 따라 좌우로 회전하는 핸들(106)과, 전진 또는 후진 방향으로 회전되는 페달(112) 및 페달(112)의 회전 방향과 동일한 방향으로 회전되는 바퀴(114) 및 사용자가 앉을 수 있는 안장(116)을 구비한다.
키 입력부(104)는 사용자의 조작에 따라 게임을 제어(예를 들어, 게임 선택,실행 개시 등)하기 위한 제어신호를 출력하게 된다. 키 입력부(104)는 일반 전자기기의 키 패드와 유사하게 구현될 수 있으며, 버튼식, 스위치식, 스크롤(scroll)식 등 다양하게 구현되어 사용자의 조작에 따른 입력 신호를 생성하고, 그에 따른 신호를 주 제어부(200)로 전송할 수 있다.
디스플레이부(102)는 게임 싸이클(100)를 구동하기 위한 사용자 인터페이스 화면을 표시하고, 영상신호를 영상 처리부(202)로부터 입력받아 출력하게 된다. 이러한 키 입력부(104)와 디스플레이부(102)는 터치스크린 방식을 이용하여 키 입력부(104)와 디스플레이부(102)가 결합된 형태로 구현될 수 있다. 여기서, 디스플레이부(102)는 핸들(106)의 회전에 따라 좌우로 함께 회전되도록 구현될 수 있으며, 또는 사용자가 핸들(106)을 회전시키더라도 전방을 향해 시선을 고정할 수 있도록 핸들(106)의 회전과는 상관없이 항상 일정하게 고정되도록 설치될 수도 있다.
좌우방향 측정부(212)는 핸들(106)의 회전축(608)에 구비되어, 핸들(106)의 회전방향 및 회전각을 측정하여 출력하게 된다. 보다 바람직하게 본 발명에 따른 좌우방향 측정부(212)는 핸들(106)의 회전방향 및 회전각에 따라 일정한 비율로 저항값이 가변되는 가변저항(604)을 포함할 수 있다. 핸들(106)의 회전축(608)에 핸들(106)의 회전에 따라 회전하는 제1기어(600)를 설치하고, 좌우방향 측정부(212)를 제1기어(600)에 연결되어 제1기어(600)의 회전에 따라 일정한 비율로 회전하는 제2기어(602)와 제2기어(602)의 회전에 따라 저항값이 변화하는 가변저항(604)으로 구성하여, 가변저항(604) 값을 측정함으로써 현재 핸들(106)의 회전방향 및 회전각을 측정할 수 있게 된다. 예를 들어 핸들(106)의 조작 각도가 0도인 경우 가변저항(604) 값이 0.5VR[Ω], 핸들조작 각도가 -45도인 경우 가변저항(604) 값이 0.0VR[Ω], 핸들조작 각도가 45도인 경우 가변저항(604) 값이 1.0VR[Ω] 이 되도록 설정하고 가변저항(604) 값을 측정함으로써, 핸들(106)의 조작 각도가 측정된다. 여기서, 좌우방향 측정부(212)가 핸들(106)의 회전 방향 및 회전 정도를 측정하는데 있어서, 상술한 바와 같은 가변저항(604)을 이용한 방법 이외의 모든 방법도 동 일하게 적용될 수 있음은 이하의 설명을 통해 더욱 자명하게 될 것이다.
또한, 핸들(106)은 좌우방향을 측정하기 위한 좌우방향 측정부(212)뿐만 아니라 상하방향을 측정하기 위한 상하방향 측정부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어 비행기 게임을 실행할 경우, 진행방향이 위 또는 아래로 변화될 수 있으므로 상하방향을 측정할 수 있는 수단이 구비되는 것이 바람직하다. 따라서, 핸들(106)은 상하로도 움직일 수 있도록 구현되며, 상하방향 측정부는 좌우방향 측정부(212)와 유사한 원리로 구현될 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
전후방향 및 속도측정부(214)는 헬스 싸이클의 바퀴(114)에 구비되어, 바퀴의 전후진 방향 및 속도를 측정하여 출력하게 된다. 보다 바람직하게 본 발명에 따른 전후방향 및 속도측정부(214)는 다수의 홀이 형성된 헬스 싸이클 바퀴(114)에 2개의 광센서(302, 304)에서 일정한 빛을 조사하고, 반사되는 빛을 수광하여 수광 주기 및 각 광선서(302, 304)의 위상차를 이용하여 바퀴의 전후진 방향 및 속도를 측정할 수 있도록 구성될 수 있다. 전후방향 및 속도측정부(214)에 대해서는 이하에서 첨부된 도 3 내지 도 5를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
게임 스위치부(110)는 헬스 싸이클의 핸들(106)에 구비되어, 게임 제어신호(예를 들어, 게임이 슈팅 게임일 경우 미사일 발사, 점프 등)를 출력하게 된다. 보다 바람직하게 본 발명에 따른 게임 스위치부(110)는 헬스 싸이클 핸들(106)의 그립(108)에 인체의 하나 이상의 손가락에 각각에 대응되도록 복수로 구비될 수 있으며, 일측 또는 양측의 핸들(106) 그립(108)에 다양한 개수의 스위치를 포함하도록 구성될 수 있다. 또한, 게임 스위치부(110)가 상술한 키 입력부(104)의 기능을 동시에 수행하도록 구성될 수도 있다.
메모리부(204)는 게임 싸이클(100)를 구동하기 위한 운영프로그램이 저장되어 있으며, 게임 싸이클(100)를 통한 게임처리과정에서 데이터의 임시저장공간으로 이용된다. 메모리부(204)에는 롬(Read Only Memory)과 램(Random Access Memory)이 포함될 수 있다.
저장부(206)에는 각종 게임용 프로그램과 응용 프로그램, 인터넷 접속 프로그램과 같은 프로그램 등의 각종 데이터가 저장된다. 이러한 저장부(206)는 통상적으로 하드디스크가 이용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
통신부(208)는 인터넷망을 통하여 외부 서버(미도시) 또는 단말기(미도시)에 접속하여 데이터 통신을 수행하게 된다. 통상적으로 일반 개인용 컴퓨터에 이용되는 네트워크 장치가 이용될 수 있다. 따라서, 게임 싸이클(100)은 통신부(208)를 통해 접속한 외부 장치(외부 서버 또는 단말기)로부터 게임 프로그램 등을 수신할 수 있으며, 외부 장치와 연동하여 실시간 온라인(on-line) 게임을 실행할 수도 있다.
영상처리부(202)는 디스플레이부(102)를 통해 영상신호를 처리하여 출력하게 된다. 본 발명에 따른 영상처리부(202)는 통상적인 영상신호 처리 이외에, 별도의 하드웨어 또는 모듈을 포함하여 3D 입체안경(120)을 이용한 가상현실(Virtual Reality) 기능의 구현이 가능하고, 보다 바람직하게 3D 입체안경(120)을 이용한 가상현실(Virtual Reality) 영상신호를 처리할 수 있도록 구성될 수 있다. 3D 기술에 따른 가상현실 기능은 현재에도 사용되고 있는 것이므로, 당업자에게는 자명하다 할 것이다.
주 제어부(200)는 키 입력부(104)로부터 출력되는 입력신호에 따라 저장부(206)에 저장된 프로그램 중 특정 프로그램을 실행하고, 특정 프로그램이 게임 프로그램인 경우 좌우방향 측정부(212), 전후방향 및 속도측정부(214), 게임 스위치부(110)로부터 입력되는 신호를 이용하여 게임 프로그램의 실행을 제어하게 된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 게임 싸이클(100)은 외부 기기와의 데이터입출력을 인터페이스 하는 입출력(I/0) 인터페이스부(218) 및 입출력 인터페이스부(218)에 연결되어 영상처리부(202)의 제어에 따라 게임 프로그램의 영상을 입체적으로 표시하는 3D 입체안경(120)을 더 포함할 수 있다.
또한 전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 게임 싸이클(100)은 통신부(208)를 통해 인터넷망을 이용하여 외부 서버(미도시)에 연결되며, 외부 서버로부터 전송되는 게임 프로그램을 저장부(206)에 저장하여 이용할 수 있도록 구성될 수도 있다. 물론, 게임 싸이클(100)은 외부 서버와의 통신에 따른 사용자 인터페이스(예를 들어, 외부 서버의 선택, 접속, 해제, 다운로드, 설치(install) 등의 기능을 제공)를 제공한다. 주 제어부(200)는 인터넷망을 통해 외부 서버에 접속하고, 접속된 외부 서버로부터 수신된 게임 프로그램을 저장 및 설치(install)하고, 또는 설치된 게임을 메인 게임(최초 전원 인가 시 수행되는 게임 프로그램) 설정하도록 통신부(208), 저장부(206), 메모리부(204) 등을 제어한다.
또한, 본 발명에 따른 게임 싸이클은 이러한 인터넷 접속 기능을 활용하여, 사용자의 조작에 따라 특정 서버(미도시)에 접속하여 특정 서버로부터 전송되는 데이터를 수신하여 디스플레이부(102)를 통해 표시하게 된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 게임 싸이클(100)은 사용자가 싸이클의 페달(112)을 조작함으로써 발생되는 회전에너지를 전기에너지로 변환/축전하고 축전되는 전력량을 산출하여 출력하는 자가 발전부(220)를 더 포함할 수 있다.
보다 바람직하게 자가 발전부(220)는 발전기(222), 부스터 컨버터(224), 축전기(226) 및 전력량 산출기(228)를 포함할 수 있다. 발전기(222)는 사용자가 페달(112)을 조작함에 따라 발생되는 회전에너지를 전기에너지로 변환하여 출력하고, 부스터 컨버터(224)는 발전기(222)로부터 출력되는 전기에너지를 증폭하여 축전기(226)로 출력하여 사용자의 운동에 따른 운동에너지를 전기에너지로 변환하여 축전하게 된다. 전력량 산출기(228)는 축전기(226)에 저장되는 전력량을 산출하여 주 제어부(200)로 출력하게 된다. 주 제어부(200)는 자가 발전부(220)로부터 출력되는 전력량을 수신하고, 전력량을 디스플레이부(102)를 통해 출력하거나 전력량을 이용하여 게임 프로그램의 실행을 제어하도록 구성될 수 있다.
또한, 도면에 도시되지는 않았으나, 자가 발전부(220)로부터 출력되는 전력을 이용하는 별도의 응용 장치가 더 구비될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 게임 싸이클(100) 이용 시 자신이 소유한 휴대폰을 충전할 수 있도록, 휴대폰 충전기가 응용 장치로서 구비될 수 있다. 응용 장치는 자가 발전부(220)에서 출력되는 전력을 수신기 위한 전력수신부, 수신된 전력의 크기를 변화하는 전력 변환부 및 변환된 전력을 결합된 외부 장치로 제공하기 위한 전력 제공부를 포함할 수 있다. 이외에도, 응용 장치는 결합된 외부 장치와 데이터 통신하기 위한 회로를 더 포함할 수 있으며, 결합된 외부장치로부터 수신된 데이터는 주 제어부(200)로 전송될 수 있도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 응용 장치가 핸즈 프리(hans free)인 경우, 응용 장치에 결합된 휴대폰에 전화가 결려오면, 응용 장치는 이를 인식하여 주 제어부(200)로 관련 정보를 제공하고, 주 제어부(200)는 사용자가 자신의 휴대폰으로 전화가 걸려온 것을 인식할 수 있도록 디스플레이부(102)로 관련 사항을 표시한다. 상술한 휴대폰 충전기, 핸즈 프리 이외에도 자가 발전부(220)에서 출력되는 전력을 이용하여 특정 기능을 수행할 수 있는 모든 장치가 응용 장치로서 구현될 수 있음은 자명하다 할 것이다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 게임 싸이클(100)의 게임 스위치부(110)는 접촉된 사용자의 피부를 통해 사용자의 체지방정보를 취득할 수 있는 체지방 측정 수단을 포함할 수 있으며, 본 발명에 따른 주 제어부(200)는 게임 스위치부(110)로부터 입력되는 사용자의 체지방정보를 디스플레이부(102)에 표시하고, 저장부(206)에 구조화하여 저장하도록 구성될 수 있다. 사용자의 체지방정보는 실행되는 게임 등에 반영될 수 있다. 예를 들어, 체지방이 일정 수준 이상 높게 측정되면 운동량을 늘리기 위해 페달(112)을 밟아 바퀴(114)를 회전하기 위해 드는 힘이 커지도록 제어할 수 있다. 다른 예를 하나 더 들면, 게임 싸이클(100)은 사용자의 체지방 이력을 저장하고, 기 저장된 체지방 이력과 비교하여 그 결과에 따라 바퀴(114)의 회전을 위한 힘의 세기를 제어할 수도 있다.
또한, 게임 싸이클(100)은 혈압/맥박 측정기(130)를 더 포함할 수 있다. 혈압/맥박 측정기(130)는 사용자의 손목에 감겨지는 구조로 구성되어, 혈압/맥박 측정기(130)를 이용하는 사용자의 혈압과 맥박수를 측정하고, 입출력 인터페이스(218)를 통해 측정된 사용자의 혈압과 맥박수를 게임 싸이클(100)로 출력하게 된다. 이러한 혈압/맥박 측정기(130)는 압력 센서(미도시)를 구비함으로써 구성될 수 있다. 또한, 혈압/맥박 측정기(130)는 케이블을 통해 본 발명에 따른 게임 싸이클(100)에 연결되며, 본 발명에 따른 주 제어부(200)는 입출력(I/O) 인터페이스(218)를 통해 입력되는 사용자의 혈압과 맥박수를 디스플레이부(102)에 표시하며, 저장부(206)에 구조화하여 저장하도록 구성될 수 있다. 체지방과 마찬가지로 측정된 혈압과 맥박수에 대한 정보도 싸이클 바퀴(114)의 회전에 드는 힘의 크기를 변화시키는 요인으로 사용될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 게임 싸이클(100)의 바퀴(114)는 외부로부터 페달(112)에 가해지는 힘의 세기에 따라 바퀴(114)의 회전량이 달라지도록 조절하기 위한 회전 제어부(230)를 더 포함할 수 있다. 즉, 회전 제어부(230)는 주 제어부(200)의 제어하에 사용자가 바퀴(114)를 회전시키기 위해 드는 힘의 세기를 설정할 수 있다. 예를 들어, 바퀴(114)의 회전을 위한 힘의 세기가 10으로 설정되면, 10 뉴튼(N)의 힘이 페달(112)에 가해져야만 바퀴가 움직이도록 설정되고, 20으로 설정되면 20 뉴튼의 힘이 페달(112)에 가해져야만 바퀴가 움직이도록 설정될 수 있다. 따라서, 회전 제어부(230)는 주 제어부(200)로부터 전송되는 제어 신호에 따라 바퀴(114)의 회전을 위한 힘의 세기를 제어한다. 회전 제어부(230)는 가변 저항 등을 이용하여 바퀴(114)를 회전시키기 위해 페달(112)에 가해지는 힘을 조절할 수 있다. 만일 바퀴(114)가 체인(chain)에 의해 회전될 경우, 회전 제어부(230)는 가변 기어를 이용할 수 있다. 또한, 회전 제어부(230)는 브레이크(brake)를 이용하여 바퀴(114)를 회전시키기 위한 패달을 밟는 힘의 세기를 조절할 수도 있다(도 7 참조). 상술한 예 이외에도 회전 제어부(230)가 바퀴(114)의 회전을 위한 힘의 세기를 조절할 수 있는 모든 방법이 동일하게 적용될 수 있음은 당연하다 할 것이다.
회전 제어부(230)가 브레이크(700)를 이용할 경우의 예가 도 7에 도시되어 있다. 도 7을 참조하면, 바퀴(114)의 일측에 브레이크(700)가 접촉되도록 구성되어, 브레이크(700)가 바퀴(114)의 회전을 방해할 수 있다. 따라서, 회전 제어부(230)는 브레이크(700)를 조절하여 바퀴(114)가 회전하는데 드는 힘의 세기를 제어할 수 있다.
상술한 브레이크(700)를 이용한 방법 이외에도, 동일한 힘에 따른 바퀴(1140)의 회전량을 제어할 수 있는 모든 수단이 회전 제어부(230)로 구현될 수 있음은 자명하다 할 것이다.
또한, 안장(116)은 상하 또는 좌우로 움직이도록 하는 안장 모션부(미도시)를 구비할 수 있다. 게임 실행 시 주 제어부(200)로부터 전송되는 제어 신호에 따라 안장 모션부는 사용자가 앉는 안장(116)이 상하 및/또는 좌우로 움직이도록 할 수 있다. 이는 사용자가 게임을 하는데 보다 흥미를 느끼도록 하기 위한 것이다. 예를 들어, 게임 진행 상 현재 땅이 울긋불긋한 길을 달리는 중이면, 안장(116)이 상하로 움직여 사용자는 실제로 울긋불긋한 길을 달리는 것처럼 느낄 수 있어 보다 흥미롭게 게임 및 운동을 즐길 수 있다.
이제까지, 본 발명에 따른 헬스 싸이클이 게임기와 연동되도록 하는 방법을 중심으로 설명하였다. 그러나 본 발명에 따른 헬스 싸이클 장치는 바퀴(114)의 회전에 의해 발전된 전기를 이용하여 동작되는 디지털 처리 장치(예를 들어, 멀티미디어 기기)와 연동될 수도 있다. 물론, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 헬스 싸이클은 디지털 처리 장치와 결합하기 위한 커넥터부(미도시)를 포함할 수 있다. 커넥터부는 자가 발전부(220)에서 발전된 전력을 결합된 디지털 처리 장치로 공급하기 위한 전력 공급부, 결합된 디지털 처리 장치로부터 전송되는 신호(예를 들어, 디스플레이부를 통해 출력하고자 하는 영상 신호 등)를 수신하거나 임의의 신호(예를 들어, 디지털 처리 장치를 제어하기 위한 키 입력부(104)를 통해 입력된 제어 신호)를 디지털 처리 장치로 전송하기 위한 데이터 송수신부 등을 포함할 수 있다.
여기서, 당해 멀티미디어 기기는 오디오 파일 재생 기기 또는 멀티미디어 데이터 재생 기기일 수 있다.
예를 들어, 당해 멀티미디어 기기가 영화 파일 등의 재생이 가능한 멀티미디어 데이터 재생 기기인 경우, 당해 멀티미디어 기기는 싸이클 장치에 의해 전기가 발전되는 동안만 멀티미디어 데이터를 재생하도록 제한함으로써 영화 파일 등의 재생 및 시청을 위해 사용자가 지속적으로(예를 들어, 영화 파일의 재생 시간 동안) 운동하도록 강제할 수 있다. 예를 들어, 주 제어부(200)는 자가 발전부(220)에 축전된 전력이 존재하지 않을 경우, 결합된 멀티미디어 기기로 실행중인 기능을 강제 종료하도록 할 수 있다. 헬스 싸이클은 멀티미디어 기기가 인식할 수 있는 종료 명 령을 전송하거나, 또는 공급하던 전력을 중단함으로써 종료 명령을 전송하는 것과 동일한 효과를 얻을 수도 있다.
이 경우, 당해 멀티미디어 기기는 멀티미디어 데이터의 재생이 종료된 시점을 기억하도록 하는 기능을 구비함이 바람직하다. 이는, 만일 사용자가 운동을 중지 또는 종료한 후 일정 시간 후에 운동을 재개한 경우 다시 처음부터 멀티미디어 데이터가 재생되어 운동에 대한 흥미가 상실됨을 방지하기 위한 것이다. 또한, 멀티미디어 기기는 미리 지정된 시간(예를 들어, 1분)동안 헬스 싸이클에 의해 전기가 발전되지 않더라도 동작할 수 있도록 충전기를 구비함이 바람직하며, 당해 충전기는 싸이클 장치에 의해 발전된 전기에 의해 충전될 수 있다. 이는 운동의 개시 이전에 사용자가 멀티미디어 기기를 조작하여 재생하고자 하는 멀티미디어 데이터 선택이 가능하도록 하기 위함이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 헬스 싸이클 바퀴의 평면도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전후방향 및 속도측정부의 구성 블록도이며, 도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전후방향 및 속도측정부로부터 출력되는 신호의 파형을 도시한 그래프이다.
첨부된 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전후방향 및 속도측정부를 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 전후방향 및 속도측정부(214)는 다수의 홀(300)이 형성된 헬스 싸이클 바퀴(114)에 2개의 광센서(302, 304)에서 일정한 빛을 조사하고, 반사되 는 빛을 수광하여 수광 주기 및 각 광선서(302, 304)의 위상차를 이용하여 바퀴의 전후진 방향 및 속도를 측정할 수 있도록 구성된다.
이를 보다 상세히 설명하면, 헬스 싸이클 바퀴(114)의 일측면에는 동심원상에 일정한 간격으로 적어도 하나 이상의 홀(300)이 형성된다. 헬스 싸이클 바퀴(114)에 형성되는 홀(300)은 전후방향 및 속도측정부(214)로부터 출력되는 소정의 빛을 반사하지 않고 통과 시키게 된다. 따라서 전후방향 및 속도측정부(214)는 일정한 주기로 빛을 조사하고, 반사되는 빛을 수광하여 처리함으로써 속도 및 거리를 측정할 수 있게 된다.
이러한 기능을 수행하기 위해, 본 발명에 따른 전후방향 및 속도측정부(214)는 제1광센서(302), 제2광센서(304) 및 신호처리기(408)를 포함할 수 있다.
제1광센서(302)는 헬스 싸이클 바퀴(114)의 회전에 무관하도록 설치되며, 헬스 싸이클 바퀴(114)에 일정한 빛을 조사하고 헬스 싸이클 바퀴(114)에 의해 반사되는 빛을 수광하고, 수광된 광신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하게 된다. 보다 바람직하게 제1광센서(302)는 일정한 주기에 따라 소정의 빛을 조사하는 적외선 발광부(400)와 바퀴(114)에 의해 반사되는 빛을 수광하는 수광소자(402), 수광소자(402)로부터 출력되는 신호를 증폭하는 증폭부(404), 증폭부(404)로부터 출력되는 아날로그신호를 디지털 신호로 변환하여 신호처리기(408)로 출력하는 ADC(406)로 구성될 수 있다.
제2광센서(304)는 제1광센서(302)와 소정 거리 이격되어 헬스 싸이클의 바퀴의 회전에 무관하도록 설치되어 제1광센서(302)와 동일한 구성으로 동일한 기능을 수행하게 된다.
신호처리기(408)는 제1광센서(302) 및 제2광센서(304)로부터 출력되는 신호를 이용하여 바퀴(114)의 전후진 방향 및 속도를 측정하여 주 제어부(200)로 출력하게 된다.
이러한 구성을 포함하는 발명에 따른 전후방향 및 속도측정부(214)의 동작원리를 이하에서 상세하게 설명한다.
먼저, 정방향 주행방향 및 주행속도 측정방법을 설명하면 다음과 같다.
방향판별방법으로는 도 3의 바퀴(114)가 정방향으로 회전하면, 도 5의 정방향 신호출력 그래프에 예시된 바와 같이 제1광센서(302)의 파형이 제2광센서(304)의 파형보다 위상이 앞서는 것을 이용해서 정방향 회전임을 판별하는 방법이 적용될 수 있다.
속도측정방법으로는 도 5에 도시된 바와 같이 단위시간당 제1광센서(302)에서 검출된 펄스의 개수를 계수하여 주행속도를 계산하는 방법이 적용될 수 있다.
다음으로, 역방향 주행방향 및 주행속도 측정방법을 설명하면 다음과 같다.
방향판별방법으로는 바퀴(114)가 역방향으로 회전하면, 도 5의 역방향 신호출력 그래프에 예시된 바와 같이 제1광센서(302)의 파형이 제2광센서(304)의 파형보다 위상이 지연되는 것을 이용해서 정방향 회전임을 판별하는 방법이 적용될 수 있다.
속도측정방법으로는 단위시간당 제1광센서(302)에서 검출된 펄스의 개수를 계수하여 주행속도를 계산하는 방법이 적용될 수 있다.
다음으로, 정/역방향 주행거리 측정방법을 설명하면, 주행거리는 '바퀴의 원주길이(2πr)*제1광센서(302)에서 검출된 펄스의 개수/홀의 개수'에 의해 산출될 수 있고, 주행거리를 시간으로 나누어 주행속도를 산출할 수 있다.
마지막으로, 정지여부를 검출하는 방법은 제1광센서(302)의 파형과 제2광센서(304)의 파형이 ON 또는 OFF 상태로 고정되어 있을 때, 정지상태로 판별하는 방법이 적용될 수 있다.
이하에서는 상술한 바와 같은 구성을 가진 본 발명에 따른 게임 싸이클(100)의 동작에 대하여 상세하게 설명하고자 한다.
사용자가 우선 게임 싸이클(100)에 전원을 인가하면, 주 제어부(200)는 메모리부(204)에 저장된 운용프로그램에 따라 게임 기능을 제어하고, 디스플레이부(102)를 통해 사용자의 조작이 가능한 조작 인터페이스 화면을 제공한다. 여기서, 게임 싸이클(100)에서 제공되는 게임이 복수개 존재하는 경우 사용자에 의해 어느 하나의 게임이 선택되는 단계가 수행될 수 있다. 사용자가 키 입력부(104)를 통해서 일정한 제어신호를 입력하면, 주 제어부(200)는 입력되는 제어신호에 따른 기능을 수행하도록 게임 싸이클(100)의 각 구성부를 제어한다. 여기서, 게임 싸이클(100)의 패달(112)에 힘이 가해져 바퀴(114)가 회전하게 되면 자동으로 미리 지정된 게임 프로그램이 실행되도록 설정될 수 있으며, 또는 별도의 입력이 입력되어야지만 임의의 게임이 실행되도록 설정될 수도 있다. 최초 게임 실행에 필요한 전 기에너지는 별도로 구비된 전원수단(예를 들어, 충전기 등)을 통해 부가될 수도 있으나, 보다 바람직하게는 자가 발전기의 축전기(226)에 미리 저장된 에너지를 이용하거나 사용자에 의한 바퀴(114)의 회전에 따라 자가 발전부(220)로부터 생성된 에너지를 이용할 수도 있다.
사용자는 게임 싸이클(100)을 이용하여 인터넷 서핑, 영화감상, 독서를 즐기면서 운동할 수도 있으며, 본 발명에 따른 게임 싸이클(100)과 연동되는 게임을 실행하여 게임과 운동을 동시에 즐길 수도 있다.
이하에서는, 사용자가 본 발명에 따른 게임 싸이클(100)과 연동되는 수렵게임을 선택하여 게임과 운동을 동시에 즐기는 경우를 가정하여 설명하고자 한다.
주 제어부(200)는 저장부(206)에 저장된 수렵게임 프로그램을 메모리부(204)에 로딩하여 수렵게임을 실행하고, 수렵게임의 영상신호를 영상처리부(202)를 이용하여 디스플레이부(102)를 통해 표시한다. 이때, 사용자가 게임 싸이클(100)에 연결된 3D 입체안경(120)을 이용하여 게임을 수행하고자 하는 경우, 주 제어부(200)는 수렵게임의 영상신호를 3D 입체안경(120)을 통해 표시함으로써, 사용자가 보다 박진감 있고 현장감 있는 수렵게임을 즐길 수 있도록 하게 된다.
사용자가 게임을 시작하고, 사용자가 수렵게임에서 디스플레이부(102) 상의 커서나 대상을 전진 또는 후진의 명령을 입력하고자 할 때 페달(112)을 밟고 전진방향으로 페달(112)을 회전시키거나 후진방향으로 페달(112)을 역회전시키면, 전후방향 및 속도측정부(214)에서 바퀴(114)의 회전방향과 속도에 따라 감지된 신호를 출력한다. 주 제어부(200)는 전후방향 및 속도측정부(214)로부터 출력되는 신호에 따라 수렵게임의 실행을 제어한다. 즉, 사용자가 페달(112)을 전방 또는 후방으로 회전시키는 것을 게임조작데이터로서 이용하며, 이러한 게임조작데이터를 이용하여 수렵게임의 플레이어를 이동시킨다. 또한, 사용자가 게임 중에 좌측 또는 우측 방향으로 이동하기 위하여 핸들(106)을 조작하게 되면, 좌우방향 측정부(212)는 좌우방향 및 회전각을 측정한 신호를 출력하고, 주 제어부(200)는 좌우이동 신호를 입력받아 게임에 반영한다.
또한, 사용자는 수렵게임을 진행하면서 특정한 기능을 수행하고자 하는 경우, 게임 스위치부(110)를 조작하여 원하는 기능을 수행하기 위한 게임제어신호를 출력하게 되고, 주 제어부(200)는 게임제어신호를 입력받아 게임에 반영한다. 즉, 사용자가 무기사용기능으로 설정된 특정 스위치를 클릭하는 경우, 주 제어부(200)는 특정 스위치로부터 출력되는 신호에 따라 수렵게임상에서 무기가 사용되도록 수렵게임을 제어한다.
이러한 수렵게임 진행과정 중, 사용자의 운동에 의해 발생되는 회전에너지는 자가 발전부(220)를 통해 전기에너지로 변환되어 축전되며, 자가 발전부(220)는 사용자의 자가발전량 정보를 주 제어부(200)로 출력한다.
주 제어부(200)는 자가발전량 정보를 입력받아, 이를 수렵게임에 반영한다. 즉, 미리 설정된 소정의 발전량 이상을 발전하는 경우, 주 제어부(200)는 이를 수렵게임에 반영하여 플레이어의 능력을 상향시키거나 또는 무기/탈것 등을 업그레이드하는 일종의 보상이 사용자에게 지급되도록 수렵게임을 제어한다.
주 제어부(200)는 게임 실행에 따른 제어 신호를 싸이클의 여러 장치로 전송 할 수 있다.
예를 들어, 자가 발전부(220)가 소정의 발전량 이상을 발전하는 경우, 주 제어부(200)는 바퀴(114)의 회전 제어부(230)로 회전을 위한 힘의 세기를 감소하도록 하는 제어 신호를 전송하여, 사용자는 바퀴(114)를 회전시키기 위해 페달(112)을 밟을 때 힘을 덜 쓸 수 있다. 또한, 주 제어부(200)는 실행되고 있는 게임의 진행 상 현재 언덕길을 올라가는 경우, 바퀴(114)를 회전시키기 위해 페달(112)을 밟아야 하는 힘이 커지도록 제어할 수 있는 제어 신호를 바퀴(114)의 회전 제어부(230)로 전송할 수 있다. 이는 하나의 예에 불과하며, 물론 내리막길 같은 그 반대의 상황 및 그 이외의 게임 상황에서도 유사하게 수행될 수 있다.
또한, 주 제어부(200)는 실행되는 게임에 따른 제어신호를 안장(116)에 전송할 수 있다. 즉, 전술한 바와 같이, 게임 상 진행되는 길의 모양, 지뢰 같은 것을 밟았을 때의 상황 등 각종 게임 상황에 따라, 주 제어부(200)는 안장(116)이 상하로 움직이거나 좌우로 회전하도록 제어할 수 있다.
여기서, 게임 실행에 따라 주 제어부(200)가 싸이클의 여러 장치(바퀴 또는 안장 등)에 제어 신호를 전송하는 것으로, 안장(116) 및 바퀴(114)의 회전 제어부(230)만을 예시하였으나, 이외의 장치에도 동일하게 적용될 수 있음은 당연하다 할 것이다.
사용자가 수렵게임과 같은 게임 프로그램을 종료하면, 주 제어부(200)는 해당 게임을 각종 데이터와 사용자의 총 주행거리/속도 및 자가발전량 정보를 일정한 형식으로 사용자에게 제공하고, 이러한 정보를 저장부(206)에 사용자 이력으로 저 장한다. 또한, 사용자의 자가발전량에 따른 보상(수렵게임 플레이어의 능력 상향, 무기/탈것, 바퀴 회전량 증가 등의 업그레이드 등)정보를 저장하여, 추후 사용자가 동일한 수렵게임을 진행함에 있어 저장된 보상정보가 수렵게임에 반영될 수 있도록 수렵게임을 제어한다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다.
이상에서 상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 게임을 통해 사용자의 스트레스를 해소시키면서 동시에 운동효과를 제공할 수 있는 게임 기능을 구비한 헬스 싸이클을 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 소비되는 전력을 자가발전을 통해 충당할 수 있으며, 사용자의 운동에 따라 생성된 전기 에너지를 전기 에너지를 게임 실행에 따른 사용자 능력 수치 변동 요인 등으로 효율적으로 이용할 수 있는 효과도 있다.
또한, 본 발명은 사용자의 건강 상태를 파악할 수 있으며, 각 사용자에 대한 데이터를 관리할 수 있는 효과도 있다.
또한, 본 발명은 게임 실행에 따라 출력되는 신호에 상응하도록 헬스 싸이클의 환경을 다양하게 변화하도록 하여, 사용자의 흥미 유발 및 보다 효율적인 운동 효과를 제공할 수 있는 효과도 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (17)

  1. 게임 기능을 구비한 헬스 싸이클에 있어서,
    바퀴의 전후진 방향 및 속도를 측정하는 전후방향 및 속도측정부;
    상기 전후방향 및 속도측정부에서 측정된 정보를 이용하여 게임 프로그램을 실행하는 주 제어부; 및
    상기 바퀴의 회전에너지를 전기에너지로 변환 및 축전하는 자가 발전부를 포함하되,
    상기 주 제어부는 상기 자가 발전부로부터 수신되는 전력량을 실행 중인 게임에 반영하는 것을 특징으로 하는 헬스 싸이클.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 자가 발전부는,
    사용자가 상기 페달부를 조작하여 발생시키는 운동에너지를 전기에너지로 변환하여 출력하는 발전기;
    상기 발전기로부터 출력되는 전기에너지를 증폭하여 출력하는 부스터 컨버터;
    상기 부스터 컨버터로부터 출력되는 전기에너지를 저장하는 축전기; 및
    상기 축전기에 저장되는 전력량을 산출하여 상기 주 제어부로 출력하는 전력량 산출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 헬스 싸이클.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 게임 프로그램은 상기 전력량 산출기에 의해 전력량이 산출 개시되는 시점에 실행 개시되는 것을 특징으로 하는 헬스 싸이클.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 자가 발전부로부터 수신된 전력을 이용하는 응용 장치를 더 포함하는 헬스 싸이클.
  5. 게임 기능을 구비한 헬스 싸이클에 있어서,
    바퀴의 전후진 방향 및 속도를 측정하는 전후방향 및 속도측정부;
    상기 전후방향 및 속도측정부에서 측정된 정보를 이용하여 게임 프로그램을 실행하는 주 제어부; 및
    게임 프로그램을 실행 중인 상기 주 제어부로부터 전송된 제어 신호에 따라, 상기 바퀴를 회전시키기 위해 외부로부터 가해져야 하는 힘의 세기를 조절하는 회전 제어부를 포함하는 헬스 싸이클.
  6. 제 1항 또는 제 5항에 있어서,
    핸들의 회전방향 및 회전각을 측정하는 좌우방향 측정부를 더 포함하되, 측정된 상기 핸들의 회전방향 및 회전각은 상기 주 제어부가 상기 게임 프로그램을 실행하는데 이용되는 것을 특징으로 하는 헬스 싸이클.
  7. 제 1항 또는 제 5항에 있어서,
    핸들의 상하방향 및 회전각을 측정하는 상하방향 측정부를 더 포함하되, 측정된 상기 핸들의 상하방향 및 회전각은 상기 주 제어부가 상기 게임 프로그램을 실행하는데 이용되는 것을 특징으로 하는 헬스 싸이클.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 좌우방향 측정부는 상기 핸들의 회전방향 및 회전각에 따라 일정한 비율에 따라 저항값이 가변되는 가변저항으로 구성되는 것을 특징으로 하는 헬스 싸이클.
  9. 제 1항 또는 제 5항에 있어서,
    게임 실행에 따른 영상을 출력하는 디스플레이부를 더 포함하는 헬스 싸이클.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 디스플레이부는 상기 핸들의 회전에 따라 동일하게 회전하지 않도록 고정되게 설치되는 것을 특징으로 하는 헬스 싸이클.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 바퀴는 동심원상에 일정한 간격으로 하나 이상의 홀이 형성되며,
    상기 전후방향 및 속도측정부는,
    상기 바퀴의 회전에 무관하도록 설치되며, 상기 바퀴에 일정한 빛을 조사하고 바퀴에 의해 반사되는 빛을 수광하고, 수광된 광신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 제1광센서;
    상기 제1광센서와 소정 거리 이격되어 상기 바퀴의 회전에 무관하도록 설치되며, 상기 바퀴에 일정한 빛을 조사하고 바퀴에 의해 반사되는 빛을 수광하고, 수광된 광신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 제2광센서; 및
    상기 제1광센서 및 상기 제2광센서로부터 출력되는 신호를 이용하여 상기 바퀴의 전후진 방향 및 속도를 측정하여 출력하는 신호처리기를 포함하는 것을 특징 으로 하는 헬스 싸이클.
  12. 제 1항 또는 제 5항에 있어서,
    외부 기기와의 데이터입출력을 인터페이스 하는 입출력 인터페이스부; 및
    상기 입출력 인터페이스부에 연결되어, 게임 프로그램의 영상을 입체적으로 표시하는 쓰리디 입체안경을 더 포함하는 헬스 싸이클.
  13. 제 1항 또는 제 5항에 있어서,
    상기 게임 프로그램을 저장하는 저장부를 더 포함하는 헬스 싸이클.
  14. 제 1항 또는 제 5항에 있어서,
    상기 핸들에 구비되어, 게임 제어신호를 상기 주 제어부로 입력하기 위한 게임 스위치부를 더 포함하는 헬스 싸이클.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 게임 스위치부는 접촉된 사용자의 피부를 통해 사용자의 체지방을 측정 하고, 측정된 체지방 정보는 상기 주 제어부로 전송되는 것을 특징으로 하는 헬스 싸이클.
  16. 제 1항 또는 제 5항에 있어서,
    사용자의 손목에 감겨지는 구조로 구성되어 상기 사용자의 혈압 및 맥박수를 측정하고, 상기 측정된 혈압 및 맥박수를 상기 주 제어부로 전송하는 혈압/맥박 측정기를 더 포함하는 헬스 싸이클.
  17. 제 1항 또는 제 5항에 있어서,
    상기 주 제어부로부터 전송되는 제어 신호에 따라 안장을 상하좌우로 움직이도록 하는 안장 모션부를 더 포함하는 헬스 싸이클.
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