KR20080102756A - 운동용 게임장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 운동용 게임장치에 관한 발명으로, 특히 지그비 통신 모듈 등의 무선 통신 수단을 이용하여 게임을 통해 운동 또는 재활 운동치료를 할 수 있는 운동용 게임장치에 관한 발명이다.
본 발명에 의한 운동용 게임장치는 PC게임 시스템을 갖춘 무선 게임기, 신체의 특정부위 또는 운동기구에 부착할 수 있는 적어도 하나의 송신기, 및 상기 무선 게임기에 부착되어 상기 송신기로부터 무선 통신을 이용하여 데이터를 전송받는 적어도 하나의 수신기를 포함하여 구성된다.
이러한 구성에 의하여 본 발명은 게임을 통해 운동을 함으로써 지루함을 극복할 수 있고, 네트워크를 형성하여 지그비 통신 등의 무선 통신 수단을 사용함으로써 다수의 사람들이 함께 운동을 하면서 게임 대전을 할 수 있다.
재활 운동, 헬스 운동, 게임, 지그비(ZigBee)
Description
도 1은 본 발명 제 1 실시예에 의한 운동용 게임장치를 나타내는 구성도
도 2는 도 1에 도시된 송신기의 구성도
도 3은 도 1에 도시된 수신기와 PC 게임 시스템의 구성도
도 4는 본 발명 제 2 실시예에 의한 운동용 게임장치를 나타내는 구성도
도 5는 도 4에 도시된 송신기의 구성도
도 6은 도 4에 도시된 통합 수신기의 구성도
<도면의 주요 부호에 대한 설명>
110, 210 : 신체 또는 운동기구 112, 212 : 송신기
114, 214 : 무선 게임기 116 : 수신기
118 : PC 게임 시스템 216 : 통합 수신기
본 발명은 운동용 게임장치에 관한 발명으로, 특히 지그비 통신 모듈을 이용하여 게임을 통해 운동을 할 수 있는 운동용 게임장치에 관한 발명이다.
재활 치료를 위하여 운동을 하거나, 헬스장에서 운동을 하는 경우 동일한 운 동을 반복함으로 인해 쉽게 지겨워진다.
예를 들면, 바벨을 10회 반복하여 들어올렸다 내렸다 하는 운동을 하는 경우 또는 재활 치료를 위해 다리를 굽혔다 폈다 하는 동작을 30회 반복하는 운동을 하는 경우에 단순한 동작을 수회 반복함으로써 장기간에 걸쳐 운동을 하는 경우에 지루함을 느끼게 된다.
운동은 장기간에 걸쳐 반복하여 행함으로써 그 효과를 얻을 수 있으나, 일반적으로 지루함에 의해 운동을 중단하게 되는 경우가 많다. 즉, 많은 사람들이 그 효과를 얻기 전에 운동을 그만두게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 운동하는 부위에 센서를 부착하고 무선 게임기와 지그비(ZigBee) 통신으로 연결하여, 게임을 통해 운동 또는 재활 운동치료를 할 수 있는 운동용 게임장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적에 따른 본 발명에 의한 운동용 게임장치는 PC게임 시스템을 갖춘 무선 게임기, 신체의 특정부위 또는 운동기구에 부착할 수 있는 적어도 하나의 송신기, 및 상기 무선 게임기에 부착되어 상기 송신기로부터 무선 통신을 이용하여 데이터를 전송받는 적어도 하나의 수신기를 포함하여 구성된다.
상기와 같은 목적에 따른 본 발명에 의한 다른 운동용 게임장치는 신체의 특정부위 또는 운동기구에 부착할 수 있는 적어도 하나의 송신기, 및 상기 송신기로 부터 무선 통신을 이용하여 데이터를 전송받는 통합 수신기를 갖춘 무선 게임기를 포함하여 구성된다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 제 1 실시예에 의한 운동용 게임장치를 자세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에서는 운동하는 부위에 센서를 부착하고, 지그비 통신 모듈 등과 같은 무선 통신 수단을 이용해 무선 게임기와 통신을 하여 게임을 통해 반복운동에 의한 지겨움을 극복할 수 있다.
지그비는 IEEE 802.15.4에 기반한 하드웨어와 소프트웨어 표준규격으로 1 ~ 100m의 짧은 거리에서 20 ~ 250Kbps의 속도로 데이터를 전송할 수 있으며, 이 지그비의 가장 주목할 만한 특징 중 하나는 바로 저전력 소모로써, 외부에서 신호를 보낼 때까지 '휴면'모드로 유지되어 전력 소모가 매우 낮기 때문에 배터리가 수개월에서 수년간 지속 될 수 있으며, 블루투스나 무선랜 프로토콜보다 훨씬 간단하여 소형화에 유리하고, 그에 따른 시스템에 지그비를 구현하는 비용 또한 저렴하다는 장점이 있다.
이어, 지그비는 하나의 코디네이터(coordinator)를 중심으로 라우터 노드(Router Node)를 연결하여 네트워크를 구성한다. 지그비의 주소 지정 방법에 의해서 하나의 네트워크 마다 16비트 주소로 216=65,536개의 노드의 연결을 지원한다.
이어, 지그비는 무선의 최대 약점인 안정성과 보안성을 강화시키기 위하여 2400 ~ 2483.5MHz 주파수 대역의 경우 16개의 채널을 사용하여 전파장애 및 다른 무선제품과의 혼선을 줄이고, 지그비 표준 내에 암호화 기능을 추가하였다.
또한, 지그비 통신 모드가 마스터-슬레이브(Master-Slave) 방식을 기본으로 하고 있지만, 'Mesh Mode'라 불리우는 점대점 방식의 네트워킹이 가능하여 하나의 대역 내에 수용되어 있는 수많은 기기들이 동일한 레벨로서 상호 양방향 통신을 하게 된다는 장점이 있다.
지그비에 대해서 개략적으로 전술한 바 있지만 보다 구체적으로 보충 설명을 하자면 지그비는 낮은 전송속도를 갖는 홈오토메이션 및 데이터 네트워크를 위한 표준기술로서 버튼 하나의 동작으로 각종 장치의 원격제어가 가능하고 인터넷을 통한 전화 접속으로 홈 오토메이션을 더욱 편리하게 이용하려는 것에서부터 출발한다.
IEEE 802.15.4 Task Group에서는 PHY, MAC의 표준화를 진행하고 있고, ZigBee Alliance에서는 PHY, MAC, Data Link, Network, Application Layer까지 표준화를 진행하고 있다. 듀얼 PHY 형태로 주파수 대역은 2.4GHz, 868/915MHz를 사용하고, 모뎀방식은 DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum), MAC은 CSMA/CA를 사용하며, 데이터 전송속도는 20 ~ 250Kbps까지 가능하다.
또한 통신 가능 거리는 약 100 ~ 500m이고, 전력 소모량은 500㎼이하의 저전력을 소모한다.
도 1은 본 발명 제 1 실시예에 의한 운동용 게임장치를 나타내는 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 송신기의 구성도이며, 도 3은 도 1에 도시된 수신기와 PC 게임 시스템의 구성도이다.
먼저, 본 발명의 제 1 실시예에 의한 운동용 게임장치는 도 1에 도시된 바와 같이 PC 게임 시스템(118)을 갖춘 무선 게임기(114)와, 신체 또는 운동기구(110)에 부착된 송신기(112)와, 무선 게임기(114)에 부착되어 송신기(112)로부터 데이터를 전송받는 수신기(116)로 구성된다.
본 발명의 운동용 게임장치는 맨손운동, 요가, 헬스운동, 재활운동 등의 다양에 운동에 이용될 수 있다.
본 발명이 헬스 운동용으로 이용되는 경우, 상기 운동기구에는 바벨, 러닝머신, 스테퍼, 싸이클, 레그 익스텐션 머신, 레그 프레스 등이 적용될 수 있다.
또한, 본 발명이 재활 운동용으로 이용되는 경우, 상기 운동기구에는 계단 보행기, 손목 굴절 운동기, 손목 회전 운동기, 어깨 회전 운동기, 어깨 상부 운동기, 발목 운동기, 무릎 운동기 등이 적용될 수 있다.
상기 무선 게임기(114)는 비행기 게임, 테트리스, 슈팅 게임, 레이싱 게임, 퍼즐 게임, 스포츠 게임, 액션 게임, 아케이드 게임 등의 다양한 게임 프로그램들을 탑재하고, 화상을 나타낼 있으며, 무선 통신이 가능하다.
상기 신체 또는 운동기구(110)에 부착되는 송신기(112)는 도 2에 도시된 바와 같이 신체의 특정 부위의 움직임을 감지하는 자이로 센서(124) 및 가속도 센서(126)와, 센서들로부터 입력된 데이터를 처리하는 제 1 프로세서부(122)와, 상기 처리된 데이터를 무선 게임기로 송출시키는 제 1 지그비 통신 모듈(120)과, 송신기(112)에 전원을 공급하는 전원부(128)로 구성되어 있다.
상기 자이로 센서(124)는 운동체의 회전 각속도를 감지하는 센서로서 과거 오랫동안 선박이나 항공기 그리고 로켓 등의 항법장치에 활용되어 왔다. 자이로 센서(124)는 동작원리에 따라 크게 기계식 자이로(mechanical gyro), 광학식 자이로(optical gyro) 그리고 마이크로 자이로(micro gyro)로 나눌 수 있다.
기계식 자이로는 회전하는 물체의 관성과 세차운동(precession)을 이용하는 것으로 각속도적분자이로(FRIG: Floated Rate Integrating Gyro), 정전지지자이로(ESG: Electrostatic Gyro)와 DTG가 여기에 속한다. 광학식 자이로는 사냑효과(Sagnac effect)라는 회전시 빛의 성질을 이용한 것으로 RLG와 IFOG가 있다. 마이크로 자이로는 최근에 개발된 반도체 공정기술 기반의 마이크로 전자기계시스템(MEMS: Micro Electro-Mechanical System) 기술을 이용하여 자이로를 수 mm 이하의 크기로 소형화한 것이며, 진동자의 회전에 비례하는 코리올리 힘(Coriolis force)의 원리를 이용하고 있다.
상기 가속도 센서(126)는 어떤 운동체의 가속도를 재는 기구로써, 진자(振子)를 운동체에 장치해 두면 운동체의 가속도 영향으로 진자가 움직인다. 진자의 주기가 짧으면, 그 흔들림은 운동체의 가속도에 비례한다. 이 원리를 이용하여 진자의 운동을 확대해서 기록하거나 눈으로 관측한다.
진자의 모양, 감쇠기(減衰器)의 종류, 확대법·기록법·판독법(判讀法)·부속장치 따위가 다양하게 고안된 가속도계가 많다. 단위는 중력가속도 G, m/㎨ 따위로 표시한다. 일반적으로 가속도계는 바닥면에 대하여 수직 방향의 진동에 대해 감지하는 것이다. 그리고 이방향(주방향)의 감도가 가장 높다. 그러나 실제로는 가속도계 바닥면에 평행한 횡방향의 진동에 대해서도 약간의 감도를 가지고 있으며, 그 크기는 주방향 감도의 4% 이내이다. 따라서 가속도계는 원하는 측정 방향과 주 감도축이 일치하도록 부착하는 것이 가장 좋다.
상기 자이로 센서(124) 및 가속도 센서(126)를 이용하여 신체의 특정 부위의 위치와 속도를 측정할 수 있다. 즉, 자이로 센서(124)를 이용하여 신체의 회전 각속도를 측정한 출력을 이용하여 기준 좌표계를 형성하고, 기준 좌표계 상의 가속도 센서(126)의 출력으로부터 중력 가속도 성분을 보상한 후 적분을 취하여 신체의 속도를 계산한다. 이어, 상기 속도를 적분하여 거리를 구함으로써 현재의 위치를 알 수 있다.
상기 제 1 프로세서부(122)에서는 자이로 센서(124) 및 가속도 센서(126)로부터 입력된 데이터를 처리하여 신체의 특정 부위의 위치와 속도를 데이터화하여 제 1 지그비 통신 모듈(120)로 보내준다.
상기 제 1 지그비 통신 모듈(120)에서는 신체의 특정 부위의 위치와 속도에 관한 데이터를 무선 게임기(114)로 송출한다.
상기 전원부(128)는 코인형 밧데리, AAA형의 전지, 및 충전지 중 어느 하나를 사용하여 신체 또는 운동기구(110)에 부착된 송신기(112)에 전원을 공급하는 역할을 한다.
상기 무선 게임기(114)에 부착된 수신기(116)는 도 3에 도시된 바와 같이, 송신기(112)의 제 1 지그비 통신 모듈(120)로부터 데이터를 전송받는 제 2 지그비 통신 모듈(130)과, 제 2 지그비 통신 모듈(130)에 들어온 데이터를 수집하여 처리하고 이를 PC 게임 시스템(118)으로 보내주는 제 2 프로세서부(132)로 구성된다.
상기 PC 게임 시스템(118)은 제 2 프로세서부(132)로부터 전송받은 데이터로부터 게임을 구동할 수 있는 PC(134)와, 게임의 진행상황을 화상으로 표시해 주는 모니터(136)로 구성된다.
이때, 상기 제 2 프로세서부(132)와 상기 PC(134)는 USB(Universal Serial Bus;범용직렬버스) 또는 RS-232C(Recommended Standard 232 Revision C)방식으로 통신을 하게 된다.
상기 USB방식은 주변기기를 컴퓨터 제조회사에 관계없이 쉽게 부착할 수 있도록 하는 장치로써, 마우스, 프린터, 모뎀, 스피커 등과 같은 주변기기와 컴퓨터를 연결하기 위한 인터페이스의 규격화를 목적으로 개발된 USB는 인텔, 컴팩, 마이크로소프트, DEC, IBM, NEC, 노던텔레콤 등 PC 제조업자 컨소시엄이 만든 직렬 포트의 일종으로 윈도우98의 출시와 더불어 관심을 끌게 됐다.
이를 이용하면 복잡한 어댑터들의 설치를 제거할 수 있어 현재 대부분의 PC 표준장비에 장착되고 있다. 최근에는 핸드폰이나 디지털카메라에서 PC로 데이터를 전송할 경우에도 대부분 USB 포트를 사용한다.
직렬포트의 한계속도가 초당 100K도 채 안되는데 반해 USB는 12Mbps의 데이터 전송속도를 지원하므로 웬만한 주변기기를 연결해도 속도가 충분하고, 최대 127개까지 장치들을 사슬처럼 연결한다. PC를 사용하는 도중에 연결해도 인식을 하며, 주변기기의 전원이 필요없다. USB를 사용하면 주변 기기 등을 PC와 연결할때 소프트웨어나 하드웨어를 별도로 설정할 필요 없이 모든 주변 기기를 동일한 접속기로 접속하기 때문에 포트 수를 획기적으로 줄일 수 있을뿐만 아니라 설치가 간편하고, 휴대형 PC의 소형화가 가능하게 되는 장점이 있다. 일반적으로 PC에는 2개의 USB 포트가 있지만 USB 허브가 있어서 하나의 포트를 다수의 포트로 나눠주기 때문에 다양한 주변장치를 연결할 수 있다.
또한, 상기 RS-232C는 컴퓨터들과 관련 장치들 간에 비교적 느린 속도의 직렬 데이터 통신을 하기 위한 물리적 연결과 프로토콜에 관해 기술하고 있는 오래된 표준이다. 이 표준은 원래는 텔레타이프 장치들을 위해 산업계의 업체 모임인 EIA (Electronic Industries Association)에 의해 정의되었다.
RS-232C는 컴퓨터가 모뎀과 같은 다른 직렬장치들과 데이터를 주고받기 위해 사용하는 인터페이스이다. 컴퓨터로부터 나오는 데이터는 보통 마더보드 상에 있는 UART 칩에 의해 DTE 인터페이스로부터 내장(또는 외장) 모뎀이나 기타 다른 직렬장치들로 전송된다. 컴퓨터 내에 있는 데이터는 병렬회로를 따라 흐르지만 직렬장치들은 오직 한번에 한 비트씩만을 처리할 수 있기 때문에, UART 칩이 병렬로 되어 있는 비트들을 직렬 비트 열로 변환시킨다. 모뎀이나 다른 직렬 장치와 RS-232C 표준에 입각하여 통신하는 PC의 DTE 에이전트도 역시, DCE 인터페이스라고 불리는 보완적인 인터페이스를 가지고 있다.
PC(134)는 수신기(116)로부터 전송받은 데이터를 입력받아서, 운동을 하는 사람의 위치 및 속도를 파악하고, 그 값을 게임 프로그램에 전달하면, 게임 프로그램에서는 상기 값에 따라 게임 캐릭터가 반응을 하게 되어 게임이 진행된다. 또한, 상기 캐릭터의 움직임, 배경화면 등의 게임의 진행상황은 모니터(136)를 통해 화상으로 표시된다.
예를 들어 게임의 진행 과정을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 운동을 하고자 하는 신체의 특정 부위에 송신기(112)를 부착하고, 무선 게임기(114)의 전원을 켠 후 비행기 게임을 실행한다. 바벨을 들었다 놓는 운동을 하는 경우, 바벨을 1회 들었다 놓으면 송신기(112)로부터 신체의 움직임에 따라 위치 및 속도에 대한 데이터가 지그비 통신 모듈을 통해 수신기(116)로 전송되고, 수신기(116)는 상기 데이터를 전송받아 PC(118)로 전달하여 적비행기를 향하여 미사일이 한 발 발사되며, 이는 모니터(136)를 통해 화상이 표시된다.
바벨을 5회 들었다 놓으면 비행기의 미사일이 업그레이드 되고, 1개의 미사일로 적비행기 2대를 맞출 수 있게 된다. 같은 방식으로 바벨을 다시 5회 들었다 놓으면 비행기의 미사일이 업그레이드되어, 1개의 미사일로 적비행기 3대를 맞출 수 있게 된다.
바벨을 정해진 높이까지 정확한 동작으로 못 들어올리는 경우에는 적비행기를 못 맞추고 놓치게 된다.
이러한 게임 진행상황이 기록되어, 운동을 끝마친 후에는 명중시킨 적비행기의 수에 따라 점수가 매겨지고, 다음 운동을 할 때에는 상기 점수를 넘어서기 위해 노력함으로써, 운동에 대해 꾸준히 흥미를 가지고 할 수 있다.
또다른 예로써, 재활 환자가 팔꿈치를 구부리는 운동을 하는 경우 팔꿈치에 송신기(112)를 부착하고, 무선 게임기(114)의 전원을 켠 후 댄스 게임을 실행한다. 운동을 시작하기 전에 팔꿈치를 몇 % 구부릴지 오늘의 목표를 정한다. 팔꿈치를 1회 구부렸다 펴면 송신기(112)로부터 신체의 움직임에 따라 위치 및 속도에 대한 데이터가 지그비 통신 모듈을 통해 수신기(116)로 전송되고, 수신기(116)는 상기 데이터를 전송받아 PC(118)로 전달하여 게임의 캐릭터가 동작하는 모습이 모니터(136)를 통해 표시된다.
팔꿈치를 30% 구부리는 것을 목표로 한 경우에 목표 달성을 하게 되면, 다수의 캐릭터가 나타나서 비보이(B-boy) 공연을 하게 된다. 같은 방식으로 또다른 목표를 정하여 달성한 경우에는 캐릭터가 재즈댄스 공연을 하게 되는 등 다양한 축하 공연 퍼레이드가 준비되어 있다.
이때, 팔꿈치를 30%까지 구부리지 못하여 목표를 달성하지 못하는 경우, 게임의 캐릭터가 위로의 말을 하게 된다.
또한, 무리한 운동을 방지하기 위하여 개인의 신체 정보를 PC(134)에 저장해 두면 이에 따른 운동 일정을 짜주는 기능도 있다. 따라서 개인마다 정보를 등록해두면 게임 프로그램을 실행시켜, 운동하는 사람을 선택하면 그 사람의 오늘의 목표를 자동을 설정해주며 무리없는 운동을 할 수 있다.
본 발명의 운동용 게임장치의 무선 게임기에는 외부 인풋/아웃풋(Input/Output)을 통해 하드 디스크나 플래시 메모리 등을 연결하여 게임을 변경하거나 게임의 진행사항을 다운받아서 다른 게임기에서 계속하여 게임을 진행할 수 있다.
또한, 유/무선의 네트워크를 연동하여 본 발명의 운동용 게임장치를 여러 대 설치한 후 다수의 사람들이 서로 대전하는 방식으로 게임을 진행할 수 있다. 즉, 복수의 운동기구에 각각 송신기를 설치하고, 하나의 무선 게임기에 복수의 수신기 를 설치하여 각각의 송신기와 수신기가 서로 지그비 통신을 함으로써 네트워크를 형성할 수 있다.
다음으로, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 제 2 실시예에 의한 운동용 게임장치를 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명 제 2 실시예에 의한 운동용 게임장치를 나타내는 구성도이고, 도 5는 도 4에 도시된 송신기의 구성도이며, 도 6은 도 4에 도시된 통합 수신기의 구성도이다.
먼저, 본 발명의 제 2 실시예에 의한 운동용 게임장치는 도 4에 도시된 바와 같이 신체 또는 운동기구(210)에 부착된 송신기(212)와, 통합 수신기(216)를 갖춘 무선 게임기(214)로 구성된다.
상기 운동기구는 앞서 제 1 실시예에서 언급한 다양한 운동기구가 적용가능하고, 무선 게임기(214)에도 다양한 게임 프로그램들이 들어있다.
상기 송신기(212)는 도 5에 도시된 바와 같이 신체의 특정 부위의 움직임을 감지하는 자이로 센서(224) 및 가속도 센서(226)와, 센서들로부터 입력된 데이터를 처리하는 제 1 프로세서부(222)와, 상기 처리된 데이터를 무선 게임기(214)로 송출시키는 제 1 지그비 통신 모듈(220)과, 송신기(212)에 전원을 공급하는 제 1 전원부(228)로 구성된다.
상기 자이로 센서(224), 가속도 센서(226), 제 1 프로세서부(222), 제 1 지그비 통신 모듈(220), 및 제 1 전원부(228)는 제 1 실시예의 자이로 센서(124), 가속도 센서(126), 제 1 프로세서부(122), 제 1 지그비 통신 모듈(120), 전원부(128) 에 대응하는 것으로, 앞서 자세한 설명을 하였으므로 이에 대한 설명은 생략한다.
상기 통합 수신기(216)는 도 6에 도시된 바와 같이, 송신기(212)의 제 1 지그비 통신 모듈(220)로부터 데이터를 전송받는 제 2 지그비 통신 모듈(230)과, 제 2 지그비 통신 모듈(230)에 전송된 데이터를 수집하여 처리하고, 게임을 실행하는 제 2 프로세서부(232)와, 상기 처리된 데이터를 저장하는 저장부(234)와, 상기 처리된 데이터를 그래픽으로 처리하는 그래픽부(236)와, 상기 그래픽을 표시해 주는 모니터(238), 상기 통합 수신기(216)에 전원을 공급하는 제 2 전원부(240)로 구성된다.
즉, 제 2 실시예에서는 수신기와 PC 게임 시스템을 하나로 통합하여 통합 수신기(216)를 만들었다. 이때, 제 2 프로세서부(232)에서는 지그비 무선 통신용 프로토콜을 처리할 뿐만 아니라, 데이터의 처리, 게임의 실행, 및 그래픽부의 구동까지 담당하게 된다.
따라서, 제 2 지그비 통신 모듈(230)은 송신기(212)의 제 1 지그비 통신 모듈(220)로부터 신체의 특정 부위의 위치와 속도를 전송받고, 상기 값을 제 2 프로세서부(232)에서 게임 프로그램에 적용시켜 게임이 진행되도록 한다. 또한, 모니터(238)에서는 그래픽부(236)에서 생성한 그래픽을 표시하고, 저장부에서는 이러한 게임의 진행과정을 저장하여 전원을 끄고 다신 켠 후에도 이어서 진행할 수 있도록 한다.
상기에서 복수의 송신기(212)를 설치하고, 하나의 무선게임기(214)에 복수의 제 2 지그비 통신 모듈(230)을 설치하여 각각의 상기 송신기(212)와 상기 제 2 지 그비 통신 모듈(230)이 서로 지그비 통신을 하고, 제 2 프로세서부(232)에서 상기 복수개의 제 2 지그비 통신 모듈(230)에 전송된 데이터를 통합하여 처리함으로써 네트워크를 형성할 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 실시예에서는 지그비 통신방식을 이용하여 송신기와 수신기가 서로 무선 통신하는 방법을 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며 다른 방식의 무선 통신으로 이루어지는 것도 가능하다. 예를 들면, IRDA(Infrared Data Association) 방식, RF(radio frequency) 방식, 블루투스 방식 등이 있다.
IRDA(Infrared Data Association) 방식은 테라 헤르쯔 또는 트릴리온 헤르쯔에서 측정되는 적외선 주파수 스펙트럼 내의 모아진 광선이, 정보로 변조되어 송신기로부터 비교적 짧은 거리 내에 있는 수신기로 보내어진다. 적외선 방사는 리모콘으로 TV를 제어하는데 사용되는 것과 같은 기술이다.
RF(radio frequency) 방식은 안테나에 들어오는 입력이 전류일 때 무선 방송이나 통신에 적합한 전자기장이 생성되는 특성을 갖는 교류를 이용한 무선 통신 방식이다. 이러한 주파수들은 무선 통신에 할당된 가장 낮은 주파수 (사람이 들을 수 있는 범위 내에 속함)인 9 kHz로부터 수천 GHz 까지 걸쳐 있음으로써 전자기 방사 스펙트럼의 중요한 부분을 커버한다. 무선 주파수 전류가 안테나에 공급되었을 때, 공간을 통해 전파되는 전자기장을 발생시키게 된다.
블루투스 방식은 이동전화, 컴퓨터, PDA 등이 근거리 무선접속을 사용하고 있는 가정이나 회사의 전화나 컴퓨터들과 어떻게 서로 쉽게 연결될 수 있을까를 기 술하고 있는 컴퓨터 및 통신 산업계의 규격으로, 인텔, IBM, 노키아, 에릭슨 등 5개의 업체가 공동 개발했다. 전세계적으로 가용 주파수 대역인 2.45 GHz에서 송수신할 수 있는 마이크로칩 트랜시버를 장착하였으며, 데이터 외에도 음성채널을 최대 3개까지 사용할 수 있다. 각 장치는 IEEE 802 표준으로부터 나온 고유한 48 비트 주소를 가지고 있다. 접속은 점대점이나 멀티포인트가 가능하고, 통신이 가능한 최대 범위는 10m 이며, 데이터는 전송은 1 Mbps의 속도에서 이루어진다
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명에 의한 운동용 게임장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 운동을 하면서 신체의 특정 부위 또는 운동 기구에 센서를 부착하고, 무선 게임기와 지그비(ZigBee) 통신 방식 등의 무선 통신으로 연결하여 게임을 통해 재활 운동치료를 함으로써, 목표감과 성취감을 심어주어 치료 효과를 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.
둘째, 상기와 같은 방식으로 게임을 통해 헬스 운동, 요가 등의 운동을 함으로써 흥미 및 재미를 심어주어 지루함을 극복할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 네트워크를 형성하여 지그비(ZigBee) 통신 방식 등의 무선 통신을 함 으로써 다수의 사람들이 함께 운동을 하면서 게임 대전을 할 수 있는 효과가 있다.
Claims (25)
- PC게임 시스템을 갖춘 무선 게임기;신체의 특정부위 또는 운동기구에 부착할 수 있는 적어도 하나의 송신기; 및상기 무선 게임기에 부착되어 상기 송신기로부터 무선 통신을 이용하여 데이터를 전송받는 적어도 하나의 수신기를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 운동용 게임장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 무선 통신은 지그비(ZigBee) 통신방식, IRDA(Infrared Data Association) 방식, RF(radio frequency) 방식, 블루투스 방식 중 어느 하나의 방식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 운동용 게임장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 송신기는상기 신체의 특정 부위의 움직임을 감지하는 자이로 센서 및 가속도 센서;상기 자이로 센서 및 가속도 센서로부터 입력된 데이터를 처리하는 제 1 프로세서부;상기 처리된 데이터를 상기 무선 게임기로 송출시키는 제 1 지그비 통신 모듈; 및상기 송신기에 전원을 공급하는 전원부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 운동용 게임장치.
- 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 프로세서부는상기 자이로 센서 및 가속도 센서에서 측정된 데이터를 처리하여 신체의 특정 부위의 위치와 속도를 계산하는 것을 특징으로 하는 운동용 게임장치.
- 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 지그비 통신 모듈은상기 제 1 프로세서부로부터 전달받은 상기 신체의 특정 부위의 위치와 속도에 대한 데이터를 상기 무선 게임기로 송출시키는 것을 특징으로 하는 운동용 게임장치.
- 제 3 항에 있어서, 상기 전원부는코인형 밧데리, AAA형의 전지, 및 충전지 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 운동용 게임장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 수신기는상기 송신기로부터 데이터를 전송받는 제 2 지그비 통신 모듈; 및상기 제 2 지그비 통신 모듈에 들어온 데이터를 수집하여 처리하고 이를 PC게임 시스템으로 보내주는 제 2 프로세서부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 운동용 게임장치.
- 제 7 항에 있어서, 상기 PC게임 시스템은상기 제 2 프로세서부로부터 전송받은 데이터를 입력받아 게임을 구동할 수 있는 PC; 및상기 게임의 진행상황을 화상으로 표시해 주는 모니터를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 운동용 게임장치.
- 제 8 항에 있어서,상기 제 2 프로세서부와 상기 PC는USB(Universal Serial Bus;범용직렬버스) 또는 RS-232C(Recommended Standard 232 Revision C)방식으로 통신하는 것을 특징으로 하는 운동용 게임장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 송신기는 복수이고,상기 무선 게임기에는 복수의 수신기가 부착되어각각의 상기 송신기와 상기 수신기가 서로 지그비 통신을 함으로써 네트워크를 형성하는 것을 특징으로 하는 운동용 게임장치.
- 신체의 특정부위 또는 운동기구에 부착할 수 있는 적어도 하나의 송신기; 및상기 송신기로부터 무선 통신을 이용하여 데이터를 전송받는 통합 수신기를 갖춘 무선 게임기를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 운동용 게임장치.
- 제 11 항에 있어서,상기 무선 통신은 지그비(ZigBee) 통신방식, IRDA(Infrared Data Association) 방식, RF(radio frequency) 방식, 블루투스 방식 중 어느 하나의 방식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 운동용 게임장치.
- 제 11 항에 있어서, 상기 송신기는상기 신체의 특정부위의 움직임을 감지하는 자이로 센서 및 가속도 센서;상기 자이로 센서 및 가속도 센서로부터 입력된 데이터를 처리하는 제 1 프로세서부;상기 처리된 데이터를 상기 무선 게임기로 송출시키는 제 1 지그비 통신 모듈; 및상기 송신기에 전원을 공급하는 제 1 전원부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 운동용 게임장치.
- 제 13 항에 있어서, 상기 제 1 프로세서부는상기 자이로 센서 및 가속도 센서에서 측정된 데이터를 처리하여 신체의 특정 부위의 위치와 속도를 계산하는 것을 특징으로 하는 운동용 게임장치.
- 제 14 항에 있어서, 상기 제 1 지그비 통신 모듈은상기 제 1 프로세서부로부터 전달받은 상기 신체의 특정 부위의 위치와 속도에 대한 데이터를 상기 무선 게임기로 송출시키는 것을 특징으로 하는 운동용 게임장치.
- 제 13 항에 있어서, 상기 제 1 전원부는코인형 밧데리, AAA형의 전지, 및 충전지 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 운동용 게임장치.
- 제 11 항에 있어서, 상기 통합 수신기는상기 송신기로부터 데이터를 전송받는 제 2 지그비 통신 모듈;상기 제 2 지그비 통신 모듈에 전송된 데이터를 수집하여 처리하고, 게임을 실행하는 제 2 프로세서부;상기 처리된 데이터를 저장하는 저장부;상기 처리된 데이터를 그래픽으로 처리하는 그래픽부;상기 그래픽을 표시해주는 모니터; 및상기 통합 수신기에 전원을 공급하는 제 2 전원부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 운동용 게임장치.
- 제 17 항에 있어서,상기 송신기는 복수이고,상기 제 2 지그비 통신 모듈은 복수이며,각각의 상기 송신기와 상기 제 2 지그비 통신 모듈이 서로 지그비 통신을 하고,제 2 프로세서부에서 상기 복수개의 제 2 지그비 통신 모듈에 전송된 데이터를 통합하여 처리함으로써 네트워크를 형성하는 것을 특징으로 하는 운동용 게임장치.
- 제 1 항 또는 제 11 항에 있어서,상기 운동용 게임장치는 맨손운동, 요가, 헬스운동, 및 재활운동에 이용되는 것을 특징으로 하는 운동용 게임장치.
- 제 1 항 또는 제 11 항에 있어서,상기 송신기는 신체의 손목, 발목, 머리, 팔, 다리, 목, 어깨, 손, 발 중 적어도 어느 하나에 부착되는 것을 특징으로 하는 운동용 게임장치.
- 제 19 항에 있어서,상기 운동용 게임장치가 상기 헬스운동에 이용되는 경우에,상기 운동기구는 바벨, 러닝머신, 스테퍼, 싸이클, 레그 익스텐션 머신, 레그 프레스 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 운동용 게임장치.
- 제 19 항에 있어서,상기 운동용 게임장치가 상기 재활운동에 이용되는 경우에,상기 운동기구는 계단 보행기, 손목 굴절 운동기, 손목 회전 운동기, 어깨 회전 운동기, 어깨 상부 운동기, 발목 운동기, 무릎 운동기 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 운동용 게임장치.
- 제 1 항 또는 제 11 항에 있어서,상기 무선 게임기는 비행기 게임, 테트리스, 슈팅 게임, 레이싱 게임, 퍼즐 게임, 스포츠 게임, 액션 게임, 아케이드 게임 중 적어도 어느 하나의 게임 프로그램을 탑재하는 것을 특징으로 하는 운동용 게임장치.
- 제 1 항 또는 제 11 항에 있어서,상기 무선 게임기에 외부 인풋/아웃풋(Input/Output)을 통해 하드 디스크 또는 플래시 메모리 등을 연결하여 게임을 변경하거나 게임의 진행사항을 다운받을 수 있는 것을 특징으로 하는 운동용 게임장치.
- 제 1 항 또는 제 11 항에 있어서,상기 무선 게임기는 개인의 신체 정보를 입력하면 이에 따른 운동 일정을 짜주는 것을 특징으로 하는 운동용 게임장치.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101254592B1 (ko) * | 2010-07-30 | 2013-04-15 | 주식회사 도화엔지니어링 | 모바일 디바이스 연결용 거치대를 이용한 운동 상태 측정 기능을 갖는 공용운동기구 |
| WO2013142379A1 (en) * | 2012-03-22 | 2013-09-26 | The Regents Of The University Of California | Devices, systems, and methods for monitoring, classifying, and encouraging activity |
| KR101322485B1 (ko) * | 2012-01-02 | 2013-10-28 | 강원대학교산학협력단 | 무선 센서 네트워크 기반의 팔 운동 측정 시스템 |
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