KR20100011156A - Bike type fittness device and control method of the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A fitness device of bike type and a control method are provided to increase real feeling like bike and to enable exerciser to play a game while exercising. CONSTITUTION: A fitness device of bike type comprises: a pedal(5100) driven with exerciser; a rotary shaft(5200) connected to pedal; a controller(7000) calculating rotation resistance force obstructing rotation of the rotary shaft; a braking part(8000) offering the rotation resistance force calculated with controller. The rotation resistance force is calculated by using one or more of rolling speed of the rotary shaft and rotational acceleration of the rotary shaft. The rolling speed of the rotary shaft or the rotational acceleration of the rotary shaft is detected with speed-detecting part(3100).

Description

바이크형 헬스기구, 그 제어방법{BIKE TYPE FITTNESS DEVICE AND CONTROL METHOD OF THE SAME}Bike-type fitness equipment, control method {BIKE TYPE FITTNESS DEVICE AND CONTROL METHOD OF THE SAME}

본 발명은 헬스기구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 싸이클 및 싸이클런 등의 바이크(BIKE)형 헬스기구에 관한 것이다.The present invention relates to a fitness equipment, and more particularly to a bike (BIKE) type fitness equipment, such as a cycle and a cycle.

헬스기구에는 근력을 강화시키기 위한 웨이트 기구 및 근력 강화 및 심폐기능 강화등을 위한 유산소 운동 기구로 크게 구분하여 설명될 수 있다.The fitness equipment can be broadly divided into weight equipment for strengthening strength and aerobic exercise equipment for strengthening strength and cardiopulmonary function.

유산소 운동 기구는 대부분 운동자가 발을 이용하여 운동을 수행하며, 운동을 수행하는 속도와 운동을 수행하는 시간을 이용하여 운동자의 현재 속도, 운동자가 수행한 운동시간 동안의 운동자의 이동거리 또는 소모 열량등의 정보를 헬스기구에 부착된 표시장치를 통하여 운동자에게 제공하는 기능을 포함한다.Most aerobic exercise equipment uses the foot to exercise, using the speed at which the exercise is performed and the time at which the exercise is performed, the current speed of the athlete, the distance or calories burned by the athlete during the exercise time. It provides a function such as providing information to the exerciser through the display device attached to the fitness equipment.

특히 유산소 운동 기구에는 무한궤도의 벨트상에서 달리기를 할 수 있도록 하는 러닝머신, 자전거와 같이 페달을 구비한 싸이클 및 손잡이와 페달이 유기적으로 연결되어 마치 스키를 타고 걷는 듯한 거동을 하는 일립티컬이라고도 부르는 싸이클런 등의 바이크(BIKE)형 헬스기구 및 계단을 오르는 효과를 제공하기 위한 스텝퍼등이 많이 사용되고 있다.In particular, aerobic exercise equipment is a treadmill that allows you to run on a caterpillar belt, a cycle equipped with a pedal like a bicycle, and a cycle called an elliptical, which is organically connected with a handle and a pedal, and acts as if you are skiing. Bicycle (BIKE) type fitness equipment, such as back and stepper for providing the effect of climbing the stairs, etc. are widely used.

최근 상기의 헬스기구 들을 구분함에 있어, 각종 변형된 예에 의해 그 분류가 모호한 경우들이 있으나, 이후 설명에서 바이크(BIKE)형 헬스기구는 페달 및 페달에 대응하는 회전축을 구비하는 것인데 반해, 스텝퍼는 페달에 대응하는 회전축을 포함하지 않는 헬스기구로 구분하여 설명한다. In recent years, the classification of the fitness equipment, the classification is ambiguous by various modified examples, but in the following description, the bike (BIKE) fitness equipment has a pedal and a rotating shaft corresponding to the pedal, whereas the stepper A description will be made of a fitness device that does not include a rotating shaft corresponding to the pedal.

바이크형 헬스기구는 실내에서 운동자가 바이크를 타는 운동효과를 주기 위해 고안된 것으로 운동자가 페달을 구동하여 페달에 대응하는 회전축의 회전시킴으로써 운동 효과를 얻어야 한다.Bike type fitness equipment is designed to give an exercise effect to exercise the bike in the room, the exerciser must drive the pedal to obtain the exercise effect by rotating the rotation axis corresponding to the pedal.

이때, 바이크형 헬스기구는 실내에 고정되어 있으므로 페달에 대응하는 회전축의 회전 운동을 운동자의 운동량을 증가, 즉 운동자에게 부하(LOAD)를 주기 위해서는 회전축에 관성부하를 주어야 한다.At this time, since the bike-type fitness equipment is fixed in the room, the inertia load should be applied to the rotating shaft in order to increase the amount of exercise of the rotational movement of the rotating shaft corresponding to the pedal, that is, to give the exerciser a load.

회전에 대한 관성부하를 제공하는 방법으로 회전관성이 큰 플라이휠을 회전축에 형성하는 회전관성 방법이 있고, 회전축의 회전방향에 대해 회전저항을 제공하는 회전저항 방법으로 크게 구분할 수 있다.As a method of providing an inertial load for rotation, there is a rotational inertia method for forming a flywheel having a large rotational inertia on the rotational axis, and can be broadly classified into a rotational resistance method providing rotational resistance with respect to the rotational direction of the rotational axis.

회전관성 방법에 의해서는 회전관성은 질량 및 반경의 제곱에 비례하므로 질량이 크거나, 직경이 큰 플라이휠을 제공할수록 운동자의 운동량을 증가시키는 효과가 있다. 그러나, 회전관성이 클수록 플라이휠의 무게가 커지거나, 부피가 커지는 문제점이 있다.In the rotational inertia method, the rotational inertia is proportional to the square of the mass and the radius, so that the flywheel having a large mass or a large diameter can increase the momentum of the exerciser. However, the larger the rotational inertia, the larger the weight of the flywheel or the greater the volume.

또한, 회전관성이 미리 제공되는 플라이휠에 의해 정해지므로 운동자의 체중등에 따라 실제 바이크를 탈 때 관성부하의 변동을 반영하기 어려운 문제점이 있다.In addition, since the rotational inertia is determined by the flywheel provided in advance, there is a problem that it is difficult to reflect the variation of the inertia load when riding the actual bike according to the weight of the athlete.

회전저항 방법에 의해서는 회전관성이 상대적으로 작은 플라이휠을 제공하고, 물리적, 전기적 또는 마그네틱 브레이크 등을 이용하여 회전하려는 플라이휠에 제동을 가해주는 것으로 플라이휠의 무게 및 부피가 작아지는 효과가 있으며, 또한, 관성부하의 변동을 반영할 수 있는 효과가 있다.The rolling resistance method provides a flywheel with a relatively small rotational inertia, and applies a brake to the flywheel to be rotated using a physical, electrical or magnetic brake, thereby reducing the weight and volume of the flywheel. It is effective to reflect fluctuations in inertia load.

그러나, 회전관성 방법에 의해서는 관성부하가 플라이휠의 회전 속도가 아닌 회전 가속도에 대응하여 변동되어 사실감이 비교적 우수하지만, 회전저항 방법에 의해서는 설정된 저항력에 의해 관성부하가 회전 속도 또는 회전 가속도에 대해 고정됨에 따라 현실감이 떨어지는 문제점이 있다.However, the rotational inertia method changes the inertial load in response to the rotational acceleration, not the rotational speed of the flywheel, but the reality is relatively good. There is a problem that the reality is lowered as it is fixed.

또한, 현실에서 바이크를 타고 운동을 할 때, 공기의 저항 등에 의해 바이크의 속도가 증가함에 따라 운동자가 운동을 하기 더 어렵게 하는 부하가 제공되는데 반해, 종래의 바이크형 헬스기구는 운동자가 미리 설정한 부하에 의해서 운동자에게 제공되는 부하가 결정됨에 따라 현실감이 떨어지는 문제점이 있다.In addition, in reality, when exercising on a bike, as the speed of the bike increases due to the resistance of the air, a load is provided that makes it more difficult for the athlete to exercise. As the load provided to the exerciser is determined by the load, there is a problem that the reality falls.

즉, 현실에서 바이크의 경우는 바이크의 속도 및 가속도에 대응하여 부하가 변화하지만, 종래의 바이크형 헬스기구는 그러하지 않기 때문에 현실감이 떨어지는 문제점이 있다.That is, in the case of a bike in real life, the load changes in response to the speed and acceleration of the bike, but the conventional bike-type fitness equipment does not have the problem that the reality is inferior.

또한, 현실에서 바이크가 내리막 길을 내려갈 때에는 운전자가 페달을 밟지 않아도 가속되어 속도가 점점 증가하게 된다. 이때 운전자가 페달을 밟아 속도를 더 증가시키려 할 때는 증가된 속도보다 더 빠른 속도로 페달을 밟아야 가능하다.In addition, in reality, when the bike is going downhill, the driver accelerates and speeds up even if the driver does not pedal. At this time, if the driver wants to increase the speed by pedaling, it is possible to pedal at a higher speed than the increased speed.

그러나, 종래의 바이크형 헬스기구는 오직 운동만을 목적으로 하기 때문에 상기와 같이 운동자가 페달을 밟지 않은 경우에 플라이휠의 속도를 증가시켜주는 기능이 없으며, 오직 운동자가 페달을 밟아야만 플라이휠의 속도를 증가시킬 수가 있었다. However, since the conventional bike-type fitness equipment is intended only for exercise, there is no function to increase the speed of the flywheel when the athlete does not pedal as described above, and only the athlete must step on the pedal to increase the speed of the flywheel. I could make it.

따라서, 종래의 바이크형 헬스기구를 이용하여 게임 등의 기능을 수행한다고 할 때 내리막 길을 구현하기 어려운 문제점이 있다.Therefore, there is a problem that it is difficult to implement a downhill road when performing a function such as a game using a conventional bike-type fitness equipment.

운동자가 종래의 헬스기구를 이용하여 운동을 수행하면서 단순히 운동기능만이 제공됨에 따라 쉽게 실증을 느끼는 문제점이 있었다. As the exerciser performs the exercise using the conventional fitness equipment, there is a problem in that it is easily demonstrated as only the exercise function is provided.

이러한 문제점을 해결하기 위해서는 운동기능과 더불어 게임 등의 오락기능이 부가되는 헬스기구가 제공되는 것이 바람직하다.In order to solve this problem, it is desirable to provide a fitness device that is added to the exercise function and entertainment functions such as games.

그러나, 게임 등의 오락기능을 수행하기에 바이크형 헬스기구는 실제 자전거와 같은 바이크의 현실감이 떨어지는 문제점이 있다.However, the bike-type fitness equipment has a problem that the reality of the bike, such as a bicycle, is poor in performing entertainment functions such as games.

본 발명의 목적은 바이크형 헬스기구에 있어서, 실제 자전거등의 바이크와 같은 현실감을 증가시키기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to increase the realism of a bicycle such as an actual bicycle in a bike type fitness device.

본 발명의 다른 목적은 바이크형 헬스기구에 있어서, 운동자가 운동을 수행하면서 게임을 할 수 있는 기능을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a bike type fitness device, the function that allows the athlete to play a game while performing the exercise.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 바이크형 헬스기구는, 운동자에 의해 구동되는 페달; 상기 페달에 연결되어 회전운동을 수행하는 회전축; 상기 회전축의 회전을 방해하는 회전 저항력을 계산하는 제어부; 및 상기 제어부에 의해 계산된 상기 회전 저항력을 제공하는 제동부;를 포함한다.Bike type fitness apparatus according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, a pedal driven by the exerciser; A rotary shaft connected to the pedal to perform a rotary motion; A control unit for calculating a rotation resistance force that prevents rotation of the rotation shaft; And a braking unit providing the rotational resistance force calculated by the control unit.

또한, 상기 바이크형 헬스기구에 있어서, 상기 회전 저항력은 상기 회전축의 회전속도 및 상기 회전축의 회전가속도 중 적어도 하나 이상을 이용하여 계산되는 것이 바람직하다.In addition, in the bike type fitness device, the rotational resistance is preferably calculated using at least one of the rotational speed of the rotary shaft and the rotational acceleration of the rotary shaft.

또한, 상기 바이크형 헬스기구에 있어서, 상기 회전축의 회전속도 또는 상기 회전축의 회전가속도는 속도감지부에 의해 감지되어 제공되는 것이 바람직하다.In addition, in the bike type fitness device, the rotational speed of the rotary shaft or the rotational acceleration of the rotary shaft is preferably provided by being sensed by the speed sensor.

또한, 상기 바이크형 헬스기구에 있어서, 상기 회전축의 회전속도 또는 상기 회전축의 회전가속도는 상기 제어부에 의해 제공되는 것이 바람직하다.In addition, in the bike type fitness device, the rotational speed of the rotary shaft or the rotational acceleration of the rotary shaft is preferably provided by the controller.

또한, 상기 바이크형 헬스기구에 있어서, 상기 회전 저항력은 지면 마찰력, 풍속, 및 공기저항력 중 적어도 하나 이상을 나타내는 시뮬레이션 입력변수를 더 이용하여 계산되는 것이 바람직하다.Further, in the bike type fitness device, the rotational resistance is preferably calculated by further using a simulation input variable representing at least one of ground friction force, wind speed, and air resistance force.

또한, 상기 바이크형 헬스기구에 있어서, 상기 회전 저항력은 지면 마찰력, 풍속, 및 공기저항력 중 적어도 하나 이상을 나타내는 시뮬레이션 입력변수를 이용하여 계산되는 것이 바람직하다.In the bike type fitness device, the rotational resistance may be calculated using a simulation input variable representing at least one of ground friction, wind speed, and air resistance.

또한, 상기 바이크형 헬스기구에 있어서, 상기 회전축에 연결되는 플라이휠을 더 포함하며, 상기 운동자가 상기 페달을 구동하기 위한 전체부하는 상기 플라이휠에 의해 제공되는 고정관성과 상기 회전 저항력을 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the bike-type fitness device, further comprising a flywheel connected to the rotation axis, wherein the full load for driving the pedals of the exerciser preferably includes a fixed inertia provided by the flywheel and the rotational resistance force. .

또한, 상기 바이크형 헬스기구에 있어서, 상기 회전 저항력은 상기 회전축의 회전가속도에 대응하여 가변되는 가변관성을 포함하는 것이 바람직하다.In addition, in the bike-type fitness device, the rotational resistance force preferably includes a variable inertia that is variable corresponding to the rotational acceleration of the rotational shaft.

또한, 상기 바이크형 헬스기구에 있어서, 상기 회전축에 연결되는 플라이휠을 더 포함하며, 상기 가변관성은 미리 정해진 가상의 바이크 질량과 상기 플라이휠의 질량의 차이에 대응하는 관성력을 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the bike-type fitness device, further comprises a flywheel connected to the rotation axis, the variable inertia preferably includes an inertia force corresponding to the difference between the predetermined virtual bike mass and the mass of the flywheel.

또한, 상기 바이크형 헬스기구에 있어서, 상기 운동자의 몸무게를 측정하기 위한 하중 감지부를 더 포함하며, 상기 가변관성은 상기 운동자의 몸무게를 이용하여 계산되는 관성력을 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the bike-type fitness device, further comprising a load sensing unit for measuring the weight of the exerciser, the variable inertia preferably includes an inertial force calculated using the weight of the exerciser.

또한, 상기 바이크형 헬스기구에 있어서, 상기 제어부는 상기 회전축의 회전속도를 판단하여, 상기 회전속도가 증가하면, 상기 회전 저항력을 증가시키고, 상기 회전속도가 감소하면, 상기 회전 저항력을 감소시키는 것이 바람직하다.Further, in the bike type fitness device, the control unit determines the rotational speed of the rotating shaft, if the rotational speed is increased, increase the rotational resistance, and if the rotational speed is decreased, reducing the rotational resistance desirable.

또한, 상기 바이크형 헬스기구에 있어서, 상기 제어부는 상기 회전축의 회전가속도를 판단하여, 상기 회전가속도가 증가하면, 상기 회전 저항력을 증가시키고, 상기 회전가속도가 감소하면, 상기 회전 저항력을 감소시키는 것이 바람직하다.Further, in the bike type fitness device, the controller determines the rotational acceleration of the rotating shaft, if the rotational acceleration increases, increasing the rotational resistance, and if the rotational acceleration decreases, reducing the rotational resistance desirable.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 바이크형 헬스기구는 제어방법은, 페달에 연결되는 회전축의 회전을 방해하는 회전 저항력을 계산하는 단계; 및 상기 회전 저항력을 제동부에 제공하는 단계;를 포함한다.Bike type fitness device according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the control method, the step of calculating the rotational resistance to interfere with the rotation of the rotary shaft connected to the pedal; And providing the rotational resistance force to the brake unit.

또한, 상기 바이크형 헬스기구 제어방법에 있어서, 상기 회전 저항력은 상기 회전축의 회전속도 및 상기 회전축의 회전가속도 중 적어도 하나 이상을 이용하여 계산되는 것이 바람직하다.In addition, in the bike type fitness device control method, the rotational resistance force is preferably calculated using at least one of the rotational speed of the rotary shaft and the rotational acceleration of the rotary shaft.

또한, 상기 바이크형 헬스기구 제어방법에 있어서, 상기 회전축의 회전속도 또는 상기 회전축의 회전가속도는 속도감지부에 의해 감지되어 제공되는 것이 바람직하다.In addition, in the bike type fitness device control method, the rotational speed of the rotary shaft or the rotational acceleration of the rotary shaft is preferably provided by being sensed by the speed sensor.

또한, 상기 바이크형 헬스기구 제어방법에 있어서, 상기 회전축의 회전속도 또는 상기 회전축의 회전가속도는 소정의 알고리즘에 의해 계산되어 제공되는 것이 바람직하다.In addition, in the bike type fitness device control method, the rotational speed of the rotary shaft or the rotational acceleration of the rotary shaft is preferably calculated and provided by a predetermined algorithm.

또한, 상기 바이크형 헬스기구 제어방법에 있어서, 상기 회전 저항력은 지면 마찰력, 풍속, 및 공기저항력 중 적어도 하나 이상을 나타내는 시뮬레이션 입력변수를 더 이용하여 계산되는 것이 바람직하다.In the bike type fitness device control method, the rotational resistance may be calculated by further using a simulation input variable representing at least one of ground friction, wind speed, and air resistance.

또한, 상기 바이크형 헬스기구 제어방법에 있어서, 상기 회전 저항력은 지면 마찰력, 풍속, 및 공기저항력 중 적어도 하나 이상을 나타내는 시뮬레이션 입력변수를 이용하여 계산되는 것이 바람직하다.In the bike type fitness device control method, the rotational resistance is preferably calculated using a simulation input variable representing at least one of ground friction, wind speed, and air resistance.

또한, 상기 바이크형 헬스기구 제어방법에 있어서, 운동자가 상기 페달을 구 동하기 위한 전체부하는 상기 회전축에 연결되는 플라이휠에 의해 제공되는 고정관성과 상기 회전 저항력을 포함하는 것이 바람직하다.In addition, in the bike type fitness device control method, the total load for the exerciser to drive the pedal preferably includes a fixed inertia provided by the flywheel connected to the rotary shaft and the rotational resistance force.

또한, 상기 바이크형 헬스기구 제어방법에 있어서, 상기 회전 저항력은 상기 회전축의 회전가속도에 대응하여 가변되는 가변관성을 포함하는 것이 바람직하다.In addition, in the bike type fitness device control method, the rotational resistance preferably includes a variable inertia that is variable in response to the rotational acceleration of the rotational shaft.

또한, 상기 바이크형 헬스기구 제어방법에 있어서, 상기 가변관성은 미리 정해진 가상의 바이크 질량과 상기 회전축에 연결되는 플라이휠의 질량의 차이에 대응하는 관성력을 포함하는 것이 바람직하다.In addition, in the method of controlling a bike type fitness equipment, the variable inertia preferably includes an inertia force corresponding to a difference between a predetermined virtual bike mass and a mass of a flywheel connected to the rotating shaft.

또한, 상기 바이크형 헬스기구 제어방법에 있어서, 운동자의 몸무게를 측정하는 단계를 더 포함하고, 상기 가변관성은 상기 운동자의 몸무게를 이용하여 계산되는 관성력을 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the method of controlling the bike type fitness equipment, further comprising the step of measuring the weight of the exerciser, wherein the variable inertia preferably comprises an inertial force calculated using the weight of the exerciser.

또한, 상기 바이크형 헬스기구 제어방법에 있어서, 상기 회전축의 회전속도를 판단하는 단계를 더 포함하고, 상기 회전속도가 증가하면, 상기 회전 저항력을 증가시키고, 상기 회전속도가 감소하면, 상기 회전 저항력을 감소시키는 것이 바람직하다.In addition, the method of controlling the bike type fitness equipment, further comprising the step of determining the rotational speed of the rotating shaft, if the rotational speed is increased, the rotational resistance is increased, if the rotational speed is reduced, the rotational resistance It is desirable to reduce the

또한, 상기 바이크형 헬스기구 제어방법에 있어서, 상기 회전축의 회전가속도를 판단하는 단계를 더 포함하고, 상기 회전가속도가 증가하면, 상기 회전 저항력을 증가시키고, 상기 회전가속도가 감소하면, 상기 회전 저항력을 감소시키는 것이 바람직하다.In addition, the bike type fitness device control method, further comprising the step of determining the rotational acceleration of the rotating shaft, if the rotational acceleration is increased, the rotational resistance is increased, if the rotational acceleration is reduced, the rotational resistance It is desirable to reduce the

본 발명에 의하면, 실제 자전거등의 바이크를 이용하는 것과 유사한 현실감 이 증가된 바이크형 헬스기구를 제공할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect that can provide a bike-type fitness equipment with increased realism similar to using a bike such as an actual bicycle.

본 발명에 의하면, 운동자가 운동을 수행하면서 게임을 할 수 있는 기능의 포함이 가능한 바이크형 헬스기구를 제공할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect that it is possible to provide a bike-type fitness equipment that can include a function to play a game while the exerciser performs the exercise.

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.As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the drawings, similar reference numerals are used for similar elements.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 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.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component. The term and / or includes a combination of a plurality of related items or any item of a plurality of related items.

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 접속되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may exist in between Should be. On the other hand, when a component is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between.

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.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 바이크형 헬스기구에 대한 부하설정을 위한 그래프를 도시한 것으로, 실제 자전거와 같은 바이크는 지면을 주행할 때 속도에 따른 공기의 저항 및 바이크와 운동자의 질량에 대응하는 관성부하 등을 고려하여야 한다.1 is a graph for setting a load on a bike type fitness equipment, and a bike such as a real bicycle takes into account the resistance of air according to the speed and the inertial load corresponding to the mass of the bike and the exerciser when traveling on the ground. shall.

도 1의 (a)는 시간(t)에 따라 바이크의 속도(V)를 도시한 것이고, (b)는 (a)의 속도(V)에서 바이크가 받는 도로부하(FL)를 도시한 것이고, (c)는 (a)의 속도(V)에서 바이크가 받는 관성부하(FI)를 도시한 것이며, (d)는 바이크가 받은 도로부하(FL) 및 관성부하(FI)를 합한 전체부하(FT)를 도시한 것이다.Figure 1 (a) shows the speed (V) of the bike over time (t), (b) shows the road load (F L ) that the bike receives at the speed (V) of (a) , (c) shows the inertial load (F I ) received by the bike at the speed (V) in (a), and (d) is the sum of the road load (F L ) and the inertial load (F I ) received by the bike. The total load F T is shown.

도로부하(FL : Road Load)는 주변환경에 의한 부하를 나타내는 것으로 지면 의 마찰력, 풍속, 및 공기저항력 등을 고려해볼 수 있다.The road load (F L : road load) represents the load caused by the surrounding environment, and the frictional force, wind speed, and air resistance of the ground can be considered.

따라서, 도로부하(FL : Road Load)는 본 발명의 바이크형 헬스기구의 제어부에 미리 설정된 함수(예를 들어 아래의 수식)에 의해 계산되어진다.Therefore, the road load (F L : Road Load) is calculated by a function (for example, the following formula) preset in the control unit of the bike-type fitness equipment of the present invention.

Figure 112008053316415-PAT00001
Figure 112008053316415-PAT00001

즉, 도로부하(FL : Road Load)는 게임 등의 소정의 알고리즘을 포함하는 프로그램상의 바이크의 속도 또는 바이크형 헬스기구의 회전축의 회전속도에 대응되는 바이크의 속도(Vb), 게임 등의 프로그램상의 지면과의 마찰력(Rf), 게임 등의 프로그램상의 바람의 세기(Rw), 및 게임 등의 프로그램상의 공기 저항력(Ra)들을 입력변수로하여 결정된다.That is, the road load (F L : Road Load) is a speed of the bike (V b ) corresponding to the speed of the program on the program including a predetermined algorithm such as a game or the rotational speed of the rotation axis of the bike-type fitness equipment, such as a game The frictional force (R f ) with the ground on the program, the strength of the wind (R w ) on the program such as the game, and the air resistance (R a ) on the program such as the game are determined as input variables.

이때, 도로부하(FL : Road Load)를 계산하는 함수는 1차 함수, 다차 함수, , 로그 함수, 또는 지수 함수등 다양한 함수로 시뮬레이션이 가능하며, 지면 마찰력(Rf), 풍속(Rw), 및 공기 저항력(Ra)을 시뮬레이션의 입력변수로 사용한다.At this time, the function of calculating the road load (F L : Road Load) can be simulated by various functions such as linear function, multi-order function, logarithmic function, or exponential function, and ground friction force (R f ) and wind speed (R w). ), And air resistance (R a ) are used as input variables for the simulation.

본 발명에서는 일 실시예로 도로부하(FL)를 최대한 단순화하여 풍속이 없는 상태에서 공기저항만을 고려한 그래프를 (a)와 같이 도시하였다.In the present invention, a graph considering only air resistance in a state without wind speed by simplifying the road load F L as an embodiment is shown as (a).

또한, 관성부하(FI)는 가속도와 질량에 비례하게 되며, 속도가 일정한 등속도에서는 관성부하(FI)가 작용하지 않는다.In addition, the inertial load F I is proportional to the acceleration and the mass, and the inertial load F I does not work at a constant velocity.

따라서, 바이크에 작용하는 도로부하(FL)와 관성부하(FI)를 합한 전체부하(FT)를 바이크형 헬스기구에 적용하는 것이 바람직하다.Therefore, it is preferable to apply the total load F T obtained by adding the road load F L and the inertial load F I acting on the bike to the bike type fitness device.

도 1의 (c)에 의하면, 실제 바이크에서 바이크의 질량과 운동자의 질량에 대응하는 관성부하(FI)를 바이크형 헬스기구에 적용하고자 하는 것이다.According to (c) of FIG. 1, an inertial load F I corresponding to the mass of a bike and the mass of a motorist in an actual bike is to be applied to a bike type fitness device.

실제 바이크의 질량에 대응하는 큰 관성을 갖는 플라이휠을 적용하여 회전관성(Lf)을 부여하거나, 또는 실제 바이크의 질량보다는 작은 관성을 갖는 플라이휠을 적용하여 회전관성(Lf)을 부여할 수 있다.A flywheel having a large inertia corresponding to the mass of the actual bike may be applied to impart rotational inertia (Lf), or a flywheel having a smaller inertia than the mass of the actual bike may be imparted to the rotational inertia (Lf).

그러나, 상기와 같이 플라이휠의 관성만으로는 다양한 몸무게를 갖는 운동자의 질량에 대응하는 관성부하(FI)를 모두 만족시켜줄 수 없으며, 또한, 바이크형 헬스기구의 이동성을 높이기 위하여 작은 관성을 갖는 플라이휠을 구비하는 바이크형 헬스기구에서는 실제 바이크의 질량과의 차이에 의한 관성력을 보상하여 주어야 현실감이 높아진다. However, as described above, the inertia of the flywheel alone cannot satisfy all of the inertia loads F I corresponding to the masses of the exercisers having various weights, and also has a flywheel having small inertia to increase mobility of the bike type fitness equipment. In the bike-type fitness equipment to compensate for the inertial force due to the difference between the mass of the actual bike to increase the reality.

따라서, 바이크형 헬스기구에 포함되는 플라이휠 또는 회전축이 갖는 물리적 관성력에 의한 관성부하를 고정관성(Lf)이라고 하고, 제어부에 프로그램되어 미리 정해진 가상의 바이크 질량과 플라이휠의 질량의 차이에 의한 관성력 및 운동자의 질량에 의한 관성력에 의한 관성부하를 가변관성(Lm)이라고 구분하여, 상기 가변관성(Lm)의 크기를 제어부에 의해 계산하여 제동부에 제공함으로써 현실감을 높일 수 있다.Therefore, the inertial load due to the physical inertia force of the flywheel or the rotating shaft included in the bike type fitness equipment is called fixed inertia (Lf), and is programmed in the control unit and the inertia force and the mover by the difference between the mass of the predetermined virtual bike mass and the flywheel. The inertial load due to the inertia force by the mass is divided into variable inertia (Lm), and the magnitude of the variable inertia (Lm) is calculated by the controller and provided to the braking unit to increase the realism.

여기에서, 고정관성은 질량을 가지는 물체가 회전축을 중심으로 회전을 할 때 발생하는 관성력인 회전관성의 의미를 포함할 수 있다. Here, the fixed inertia may include the meaning of rotational inertia, which is an inertia force generated when an object having a mass rotates about a rotation axis.

즉, 실제 바이크의 질량이라고 할 수 있는 제어부에 프로그램된 바이크의 가상 질량과 운동자의 몸무게에 대응하는 관성부하(FI)는 바이크형 헬스기구에 포함된 플라이휠의 관성에 의한 고정관성(Lf)와 플라이휠 또는 회전축의 회전을 방해하기 위해 구비된 제동부에 의한 가변관성(Lm)의 합과 같도록 하는 것이 바람직하다.That is, the inertial load (F I ) corresponding to the virtual mass of the bike programmed in the controller, which can be referred to as the actual bike mass, and the weight of the exerciser, is fixed inertia (Lf) due to the inertia of the flywheel included in the bike type fitness equipment. It is preferable to make it equal to the sum of the variable inertia Lm by the braking part provided to prevent rotation of the flywheel or the rotating shaft.

이때 실제 바이크의 질량이라고 하는 것은 운동자가 게임 등의 기능을 수행할 때 게임상의 바이크의 종류에 대응하는 질량일 수도 있으며, 제어부에서 미리 설정한 질량일 수도 있다.In this case, the mass of the actual bike may be a mass corresponding to the type of the bike in the game when the exerciser performs a function such as a game, or may be a mass preset by the controller.

제동부에 의한 가변관성(Lm)을 현실감을 높이기 위하여 플라이휠 또는 회전축의 회전 가속도 또는 제어부에 소정의 알고리즘을 포함하는 프로그램된 바이크의 가속도에 대응하여 가변되도록 설정하는 것이 바람직하다.In order to increase the realism of the variable inertia Lm by the braking unit, it is preferable to set the rotational acceleration of the flywheel or the rotating shaft to be variable in response to the acceleration of the programmed bike including a predetermined algorithm in the controller.

이때, 도 1의 (c)를 보아 알 수 있듯이, 운동자가 페달을 밟아서 일정 회전속도로 지속적으로 운동을 하게 되면 현실에서는 바이크 또는 운동자의 몸무게에 의한 관성부하(FI)가 거의 없으며, 본 발명에서는 이를 도 1의 (c)와 같이 고정관성(Lf)와 가변관성(Lm)의 합이 "0"이 되도록 구성하였으나, 이로 인하여 운동자에게 적은 운동량을 제공하게 될 수도 있다.At this time, as can be seen in Figure 1 (c), if the athlete continues to exercise at a constant rotational speed by stepping on the pedal in reality there is almost no inertial load (F I ) due to the weight of the bike or the athlete, the present invention In Figure 1 (c) it is configured such that the sum of the fixed inertia (Lf) and the variable inertia (Lm) is "0", but this may provide a small amount of exercise to the exerciser.

따라서, 운동자가 바이크형 헬스기구의 소정영역에 구비된 선택버튼을 누르거나 또는 제어부에서 판단하여 게임 등과 같이 현실감이 필요한 경우에는 가변관성(Lm)을 플라이휠 또는 회전축의 가속도에 대응하여 가변되도록 설정하거나, 현실감보다 운동량을 증가시키기 위하여 운동자가 바이크형 헬스기구의 소정영역에 구 비된 선택버튼을 누르거나 또는 제어부에서 판단하여 가변관성(Lm)을 플라이휠 또는 회전축의 가속도에 독립적으로 설정할 수도 있다.Therefore, when the exerciser presses a selection button provided in a predetermined area of the bike type fitness equipment or when it is determined by the controller and needs a sense of reality such as a game, the variable inertia Lm is set to be variable in response to the acceleration of the flywheel or the rotating shaft. In order to increase the amount of exercise rather than the realism, the exerciser may press the selection button provided in the predetermined area of the bike type fitness equipment or may determine the variable inertia Lm independently of the acceleration of the flywheel or the rotating shaft as determined by the controller.

이때, 가변관성(Lm)은 플라이휠 또는 회전축에 마찰력 등을 이용한 기계적 제동방법과 마그네틱 등을 이용한 자기적 제동방법 및 전기적 제동 방법 등 다양한 방법으로 구현이 가능하다.At this time, the variable inertia (Lm) can be implemented in various ways, such as a mechanical braking method using a friction force, such as a flywheel or a rotating shaft and a magnetic braking method and an electrical braking method using a magnetic or the like.

또한, 관성부하(FI)는 실제 바이크의 경우 도로의 경사도에 대응되므로 본 발명의 바이크형 헬스기구에서 게임 등의 기능에서 도로의 경사도 또는 경사 작동부에 의해 바이크형 헬스기구의 경사도에 대응되도록 하는 것이 바람직하다.In addition, since the inertial load (F I ) corresponds to the inclination of the road in the case of the actual bike, so as to correspond to the inclination of the bike type fitness device by the inclination of the road or the inclined operating part in a function such as a game in the bike type fitness device of the present invention. It is desirable to.

따라서, 관성부하(FI)는 고정관성(Lf), 가변관성(Lm) 및 경사도(θ)를 고려하여 본 발명의 바이크형 헬스기구의 제어부에 미리 설정된 함수(예를 들어 아래의 수식)에 의해 계산되어진다.Accordingly, the inertial load F I is determined by a function (for example, the following formula) set in advance in the control unit of the bike type fitness apparatus according to the fixed inertia Lf, the variable inertia Lm, and the inclination θ. Calculated by

Figure 112008053316415-PAT00002
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도 1의 (d)에 도시된 전체부하(FT) 중 고정관성(Lf)는 바이크형 헬스기구에 포함된 플라이휠의 관성에 의해 결정되는 부분이므로, 도로부하(FL) 및 가변관성(Lm)을 제동부에 의해 가변적으로 제공함으로써 현실감을 향상시킨다.Since the fixed inertia Lf of the total load F T shown in FIG. 1D is a part determined by the inertia of the flywheel included in the bike type fitness equipment, the road load F L and the variable inertia Lm ) Is provided by the brake unit variably to enhance the realism.

따라서, 전체부하(FT) 중 바이크형 헬스기구에 포함된 프라이휠의 관성에 의해 결정되는 고정관성(Lf)에 추가적으로 제동부에 의해 제공되어 현실감을 향상시키는 제동력, 즉 도 1의 실시예에 따르면 도로부하(FL) 및 가변관성(Lm)을 회전 저 항력이라고 하고, 제어부에서 계산된 회전 저항력을 제동부에서 회전축의 회전방향의 반대방향으로 회전축에 제공한다.Accordingly, the braking force provided by the brake unit in addition to the fixed inertia Lf determined by the inertia of the flywheel included in the bike type fitness device among the total loads F T , that is, in the embodiment of FIG. 1. According to the road load (F L ) and the variable inertia (Lm) is called the rotational resistance, and the rotational resistance calculated by the control unit provides the rotating shaft in the direction opposite to the rotational direction of the rotating shaft in the braking unit.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이크형 헬스기구에 대한 분해 사시도를 도시한 것이고, 도 3 및 도 4는 주요구성에 대한 블록도를 도시한 것으로, 본 발명에 따른 바이크형 헬스기구는 본체부(2100) 및 조향부(2200)를 포함하며, 좌석(2300), 및 바이크 지지부(2400)를 더 포함할 수도 있다.Figure 2 shows an exploded perspective view of a bike-type fitness equipment according to an embodiment of the present invention, Figures 3 and 4 shows a block diagram of the main configuration, the bike-type fitness equipment according to the present invention It includes a main body 2100 and a steering unit 2200, and may further include a seat 2300, and a bike support 2400.

본체부(2100)는 운동자의 발을 지지하며, 운동자가 구동시키는 페달(5100)을 포함하고, 페달(5100)에 연결되는 회전운동을 수행하는 회전축(5200)과, 회전축과 동일한 회전중심을 갖으며 관성부하를 제공하기 위한 플라이휠을 포함한다.The main body 2100 includes a pedal 5100 for supporting an athlete's foot and drives the athlete, and includes a rotation shaft 5200 for performing a rotational movement connected to the pedal 5100, and the same rotation center as the rotation shaft. And includes a flywheel to provide an inertial load.

또한, 게임 등의 기능에서 현실감을 향상시키기 위하여 게임 상에서 내리막 주행을 할 때 운동자가 페달(5100)을 밟아서 회전축(5200)을 가속 회전시키지 않더라도 내리막 경사에 의해 회전축(5200)을 가속 회전시켜주기 위한 구동모터(4000), 구동모터(4000)를 구동하는 모터 구동부(6000), 및 제어부(7000) 등이 설치되며, 회전축(5200)의 회전속도를 측정하기 위해 일반적으로 사용되는 회전속도계 등의 속도 감지부(3100)를 포함한다.In addition, in order to improve reality in a game or the like, when an athlete moves downhill in a game to accelerate the rotation shaft 5200 by the downhill inclination even when the athlete does not step on the pedal 5100 to rotate the rotation shaft 5200. A driving motor 4000, a motor driving unit 6000 driving the driving motor 4000, and a controller 7000 are installed, and the speed of a tachometer generally used to measure the rotational speed of the rotating shaft 5200. The sensing unit 3100 is included.

즉, 게임 등의 기능에서 제어부(7000)는 내리막 경사도, 지면 마찰력, 풍속, 및 공기 저항력 등의 프로그램된 변수 등에 의해 계산된 게임 상의 바이크의 속도를 목표속도로 계산하고, 목표속도에 대응되는 구동모터(4000)의 목표 회전속도를 실현하기 위한 제어신호를 모터 구동부(6000)에 전달하면 모터 구동부(6000)는 제어신호에 대응하여 구동모터(4000)의 회전속도를 조절한다.That is, in a function such as a game, the control unit 7000 calculates the speed of the bike in the game calculated by the programmed variables such as downhill slope, ground friction force, wind speed, and air resistance force as a target speed, and drives corresponding to the target speed. When the control signal for realizing the target rotational speed of the motor 4000 is transmitted to the motor driving unit 6000, the motor driving unit 6000 adjusts the rotational speed of the driving motor 4000 in response to the control signal.

본체부(2100)의 하단에는 바이크형 헬스기구를 지면에 대해 지지하기 위하여 바이크 지지부(2400)가 형성된다.A bike support 2400 is formed at a lower end of the main body 2100 to support the bike-type fitness device with respect to the ground.

이때, 바이크 지지부(2400)와 본체부(2100) 사이에는 경사 작동부(9000)를 더 포함하여 본체부(2100)에 경사를 제공, 즉 운동자를 지지하는 좌석에 경사를 제공함으로써 게임 등의 기능에서 경사면을 주행하는 느낌을 제공할 수도 있다.At this time, between the bike support 2400 and the main body 2100 further includes an inclination operating unit 9000 to provide a slope to the body portion 2100, that is, by providing a slope to the seat for supporting the exerciser, such as a game It may also provide the feeling of driving on a slope.

경사 작동부(9000)는 일반적으로 러닝머신 등에 사용되는 경사 작동부재 또는 산업용으로 사용되는 에어 실린더 등과 같은 응답성이 빠른 것을 사용할 수도 있다.The inclined actuator 9000 may use a fast response device such as an inclined actuator used for a treadmill or an air cylinder for industrial use.

경사 작동부(9000)에 의해 제공되는 경사도(θ) 또는 제어부(7000)에 프로그램된 게임 등에서 제공하는 게임상의 바이크의 경사도(θ)를 제어부(7000), 특히 속도 처리부(7100)에서 전달받아 관성부하(FI)를 계산한다.The inclination θ provided by the tilt operation unit 9000 or the game inclination θ provided by a game programmed in the controller 7000 is transmitted from the control unit 7000, in particular, the speed processor 7100. Calculate the load F I.

본체부(2100) 상단의 소정영역에 운동자가 앉을 수 있도록 하기 위한 좌석(2300)이 형성된다.A seat 2300 is formed to allow an athlete to sit in a predetermined region on an upper end of the main body 2100.

이때, 좌석(2300)의 소정영역 또는 좌석(2300)이 결합되는 본체부(2100)의 소정영역에 압전소자 등의 하중 감지부(3300)를 포함하여, 운동자의 몸무게를 계산할 수 있다.In this case, a load sensing unit 3300 such as a piezoelectric element may be included in a predetermined area of the seat 2300 or a predetermined area of the main body 2100 to which the seat 2300 is coupled to calculate the weight of the exerciser.

조향부(2200)는 본체부(2100)의 전방에 결합되며, 운동자가 좌석(2300)에 앉았을 때 가슴 높이에 위치하는 것이 바람직하다. The steering unit 2200 is coupled to the front of the main body 2100 and is preferably positioned at the chest height when the athlete sits on the seat 2300.

조향부(2200)는 표시장치(2220), 및 핸드 브레이크(2230)를 포함한다.The steering unit 2200 includes a display device 2220 and a hand brake 2230.

표시장치(2220)는 운동자에게 정보를 제공하기 위한 것으로 일반적으로 사용되는 디스플레이 장치, 예를 들어 액정표시장치(LCD), 유기전계발광소자(OLED)등을 사용할 수 있다.The display device 2220 is used to provide information to an athlete, and may be a display device that is generally used, for example, a liquid crystal display (LCD), an organic light emitting diode (OLED), and the like.

운동자가 운동의 수단으로만 바이크형 헬스기구를 사용한다면, 즉 종래의 바이크형 헬스기구에서는 플라이휠의 회전을 제동할 필요성이 없이 단지, 본체부의 소정영역에 구비된 부하설정 스위치를 통해 플라이휠에 가변관성(Lm)을 제공하는 기능만이 있었으나, 본 발명에 의한 바이크형 헬스기구를 이용하여 게임등의 현실감이 필요한 기능을 수행함에 있어 핸드 브레이크의 기능이 필요하다.If the exerciser uses the bike type fitness device only as a means of exercise, that is, in the conventional bike type fitness device, there is no need to brake the rotation of the flywheel, but only the variable inertia of the flywheel through a load setting switch provided in a predetermined area of the main body part. There was only a function of providing (Lm), but the function of the hand brake is required in performing a function that requires a sense of reality such as a game using the bike-type fitness apparatus according to the present invention.

즉, 게임 등의 기능에서 내리막 길을 하강하는 과정의 현실감을 증가시키기 위하여 플라이휠 또는 회전축(5200)의 회전속도를 구동모터에 의해 가속시키는 기능은 상술한 바와 같으며, 이때 운동자가 게임등의 기능상에서 바이크의 속도가 증가하는 것을 방지하기 위하여 핸드 브레이크(2230)를 당겨서 플라이휠 또는 회전축(5200)의 회전 속도를 줄이는 가변관성(Lm)을 가변적으로 제공한다.That is, the function of accelerating the rotational speed of the flywheel or the rotating shaft 5200 by the drive motor in order to increase the reality of the process of descending the downhill road in the function of the game, as described above, wherein the exerciser has the function of the game, etc. The variable inertia Lm is variably provided to reduce the rotational speed of the flywheel or the rotating shaft 5200 by pulling the hand brake 2230 to prevent the speed of the bike from increasing.

핸드 브레이크(2230)는 손잡이(2210) 근처에 제공되어 운동자가 손잡이(2210)를 파지한 상태에서 몇 개의 손가락으로 잡을 수 있는 거리 내에 배치하는 것이 바람직하다.The hand brake 2230 is preferably provided near the handle 2210 so that the hand brake 2230 can be held within a distance that a few fingers can hold while the exerciser grasps the handle 2210.

핸드 브레이크(2230)는 제동부(8000)와 기계적으로 연결될 수도 있고, 전기적으로 직접 연결되거나, 제어부(7000)을 통해서 간접적으로 연결될 수도 있다.The hand brake 2230 may be mechanically connected to the brake unit 8000, electrically connected directly, or indirectly through the controller 7000.

제동부(8000)가 플라이휠 또는 회전축(5200)에 마찰력을 제공하여 회전에 대한 저항을 제공하는 경우에는 핸드 브레이크(2230)의 일측과 제동부(8000)의 일측 을 연결하는 와이어에 의해 제동력이 핸드 브레이크에서 제동부로 전달된다.When the braking unit 8000 provides a friction force to the flywheel or the rotating shaft 5200 to provide resistance to rotation, the braking force is handed by a wire connecting one side of the hand brake 2230 and one side of the braking unit 8000. It is transmitted from the brake to the brake unit.

또한, 핸드 브레이크(2230)를 작동시키면 해당 신호를 제어부(7000)에 전달하고, 제어부는 제동력을 계산한 후 제동부(8000)를 통하여 플라이휠 또는 회전축(5200)에 회전 저항력을 제공할 수도 있다.In addition, when the hand brake 2230 is operated, the signal is transmitted to the control unit 7000, and the control unit may provide a rotational resistance force to the flywheel or the rotating shaft 5200 through the braking unit 8000 after calculating the braking force.

따라서, 핸드 브레이크(2230)의 형태 및 핸드 브레이크(2230)와 제동부(8000)의 구성 및 결합관계는 다양하게 변형이 가능하다 할 것이다.Accordingly, the shape of the hand brake 2230 and the configuration and coupling relationship between the hand brake 2230 and the brake 8000 may be variously modified.

조향부(2200), 특히 손잡이(2210)는 본체부(2100) 또는 본체부(2100)와 조향부(2200)를 연결하는 연결부에 대해 회전운동이 가능한 구조를 갖는다.The steering unit 2200, in particular, the handle 2210, has a structure capable of rotating in relation to the main body 2100 or a connection portion connecting the main body 2100 and the steering unit 2200.

즉, 운동자는 조향부(2200) 또는 손잡이(2210)를 회전시킴으로써 게임 등의 기능을 수행할 때 표시장치상에 나타나는 자신의 바이크에 대응하는 심볼이 코너링등의 회전을 하는 기능을 수행할 수 있다.That is, the athlete may rotate the steering unit 2200 or the handle 2210 to perform a function such as cornering or the like, in which a symbol corresponding to his or her bike appearing on the display device performs a game or the like. .

따라서, 조향부(2200) 또는 손잡이(2210)와, 본체부(2100) 또는 본체부(2100)와 조향부(2200)를 연결하는 연결부는 회전가능하게 결합되며, 회전한 각도를 측정하기 위한 조향각도 감지부(3200)를 포함한다.Accordingly, the steering portion 2200 or the handle 2210 and the connection portion connecting the body portion 2100 or the body portion 2100 and the steering portion 2200 is rotatably coupled, the steering angle for measuring the rotated angle Also includes a detector 3200.

조향각도 감지부(3200)는 일반적으로 사용되는 저항식 포텐시오메터(potentiometer) 또는 인코더(encoder) 등을 사용할 수 있다.The steering angle detector 3200 may use a resistance potentiometer or an encoder that is generally used.

또한, 현실감을 더욱 증가시키기 위하여 바이크의 속도, 즉 플리이휠 또는 회전축의 회전속도에 대응하여 조향에 대한 저항력을 제공하는 것이 바람직하다.In addition, it is desirable to provide resistance to steering in response to the speed of the bike, that is, the rotational speed of the flywheel or the rotary shaft, in order to further increase the realism.

실제 바이크의 경우 속도가 높을 수로 관성력에 의해 핸들을 꺾어서 조향하기 위해서는 많은 힘을 주어야 한다.In the case of a real bike, the speed is high and a lot of force is required to steer the steering wheel by inertia.

따라서, 본 발명에 의한 바이크형 헬스기구는 조향부(2200) 또는 손잡이(2210)와, 본체부(2100) 또는 본체부(2100)와 조향부(2200)를 연결하는 연결부 사이에 조향 저항부(2240)를 더 포함하고, 속도 감지부(3100)로부터 측정된 플라이휠 또는 회전축의 회전속도를 제어부(7000)가 판단하여, 조향 저항부(2240)의 저항력을 가변한다.Accordingly, the bike-type fitness device according to the present invention includes a steering resistor 2200 or a steering portion 2210 between the steering portion 2100 or the connection portion connecting the body portion 2100 or the body portion 2100 and the steering portion 2200 ( 2240, and the controller 7000 determines the rotational speed of the flywheel or the rotating shaft measured by the speed detector 3100 to vary the resistance of the steering resistor 2240.

조향 저항부(2240)는 회전 힌지축을 파지하는 지그 형태일 수도 있고, 드럼 형태등 다양한 방법으로 제공될 수 있다.The steering resistor 2240 may be in the form of a jig for gripping the rotating hinge shaft, or may be provided in various ways such as a drum shape.

본체부(2100), 조향부(2200), 좌석(2300) 및 바이크 지지부(2400)의 설계 및 디자인에 따라 다양한 구성이 가능하다.Various configurations are possible according to the design and design of the main body 2100, the steering unit 2200, the seat 2300 and the bike support 2400.

이때, 회전축의 일방향의 회전방향에 대해 회전축의 회전속도보다 운동자가 페달에 밟아서 제공하는 회전속도가 더 큰 경우에만 동력을 회전축에 전달하고, 그렇지 않은 경우에는 동력을 회전축에 전달하지 않는 것이 바람직하므로, 페달(5100)과 회전축(5200) 사이에는 라쳇 스프라켓 등과 같은 일방향 동력 전달 장치를 포함하는 것이 바람직하다.At this time, the power is transmitted to the rotating shaft only when the rotational speed provided by the exerciser pedals more than the rotational speed of the rotating shaft in one direction of the rotating shaft, otherwise it is preferable not to transmit the power to the rotating shaft. , Between the pedal 5100 and the rotating shaft 5200 preferably includes a one-way power transmission device such as a ratchet sprocket.

도 4를 참조하여 본 발명에 의한 바이크형 헬스기구의 주요구성 요소들을 이용하여 현실감을 높이는 방법을 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 4 will be described in more detail how to increase the realism using the main components of the bike-type fitness device according to the present invention.

제어부(7000)의 속도 처리부(7100)는 다양한 입력변수를 연산하여 전체부하(FT)에 해당하는 제동력을 제동부(8000)를 통해 플라이휠 또는 회전축(5200)에 전달한다.The speed processor 7100 of the controller 7000 calculates various input variables and transmits a braking force corresponding to the total load F T to the flywheel or the rotating shaft 5200 through the brake 8000.

즉, 속도 처리부(7100)는 속도 감지부(3100)를 통해 현재의 회전축(5200)의 회전속도(Vr)를 전달받고, 하중 감지부(3300)를 통해 운동자의 몸무게를 전달받아 도 1의 (d)와 같은 전체부하(FT)를 계산한다.That is, the speed processor 7100 receives the rotational speed Vr of the current rotating shaft 5200 through the speed sensor 3100 and receives the weight of the athlete through the load sensor 3300 of FIG. Calculate the total load (F T ) as in d).

또한, 운동자가 핸드 브레이크(2230)를 작동시키면, 제동력에 대응하는 제동신호(Rh)가 제어부(7000)의 속도 처리부(7100)에 전달되고, 속도 처리부(7100)는 제동신호(Rh)에 대응하는 제동력만큼을 추가하여 전체부하(FT)를 계산한다.In addition, when the exerciser operates the hand brake 2230, a braking signal Rh corresponding to the braking force is transmitted to the speed processor 7100 of the controller 7000, and the speed processor 7100 corresponds to the brake signal Rh. Calculate the total load (F T ) by adding as much braking force as possible.

또한, 속도 처리부(7100)는 속도 감지부(3100)로 부터 현재의 회전축(5200)의 회전속도(Vr)를 전달받아, 바이크의 속도를 계산하고, 조향각도 감지부(3200)로부터 조향각도(θs)를 전달받아, 미리 정해진 바이크의 속도에 대응하여 허용되는 조향각도보다 현재의 조향각도(θs)가 크면, 게임등에서 바이크가 과도하게 조향하여 바이크가 전복된 것으로 판단하여, 플라이휠 똔느 회전축(5200)의 회전을 정지시키기 위한 제동력을 계산하여 전체부하(FT)를 제동부(8000)에 제공한다.In addition, the speed processor 7100 receives the rotational speed Vr of the current rotating shaft 5200 from the speed sensor 3100, calculates the speed of the bike, and calculates a steering angle from the steering angle sensor 3200. θs), if the current steering angle (θs) is greater than the steering angle allowed in response to the predetermined speed of the bike, it is determined that the bike is overturned due to excessive steering of the bicycle in a game or the like, and the flywheel Jeanne rotation axis (5200) The braking force for stopping the rotation of) is calculated to provide the total load F T to the braking unit 8000.

속도 처리부(7100)는 상술한 바와 같이 현실감을 증가시키기 위해 제동력 즉, 전체부하(FT)를 계산하여 제동부(8000)를 통해 플라이휠 또는 회전축(5200)의 회전속도를 감소시킨다.The speed processor 7100 calculates the braking force, that is, the total load F T , to reduce the rotational speed of the flywheel or the rotating shaft 5200 through the braking unit 8000 in order to increase the reality as described above.

또한, 속도 처리부(7100)는 현실감을 증가시키기 위하여 플라이휠 또는 회전축(5200)의 회전을 증가시키는 처리를 할 수 있다.In addition, the speed processor 7100 may perform a process of increasing the rotation of the flywheel or the rotating shaft 5200 to increase the realism.

즉, 게임 등의 기능에서 경사진 내리막 길을 내려가고 있는 상황에서 바이크 및 운동자의 무게에 의해 가속되는 것을 구현하기 위하여 속도 처리부(7100)는 제 어부(7000)의 다른 플로우, 즉 다른 알고리즘에 의해 구현되는 게임 등에서의 경사도, 지면 마찰력, 풍속 및 공기 저항력 등을 입력변수로 전달받고, 하중 감지부(3300)를 통해 운동자의 몸무게(m)를 전달받아 플라이휠 또는 회전축(5200)의 목표 회전속도(V)를 계산하여 모터 구동부(6000)에 제어신호(제 1 제어신호)로 전달하며, 모터 구동부(6000)는 제어신호에 대응하여 구동모터(4000)를 구동시킨다. That is, the speed processor 7100 may be driven by another flow of the control unit 7000, that is, by different algorithms, in order to realize acceleration by the weight of the bike and the exerciser in a situation where the downhill road is inclined down in a game or the like. Inclination, ground friction, wind speed and air resistance in the game, etc. are implemented as input variables, and the target rotational speed of the flywheel or the rotating shaft 5200 by receiving the weight (m) of the athlete through the load sensing unit 3300 ( V is calculated and transmitted to the motor driver 6000 as a control signal (first control signal), and the motor driver 6000 drives the driving motor 4000 in response to the control signal.

또한, 속도 감지부(3100)로부터 현재의 플라이휠 또는 회전축(5200)의 속도를 전달받아 목표 회전속도(V)와의 차이값인 오차(ΔV)를 이용하여 폐루프 제어를 이용하여 플라이휠 또는 회전축(5200)의 속도를 제어할 수도 있다.In addition, by receiving the speed of the current flywheel or the rotary shaft 5200 from the speed sensor 3100, the flywheel or the rotary shaft 5200 using the closed loop control using an error ΔV that is a difference value from the target rotational speed V. You can also control the speed of).

즉, 제어부(7000), 특히 속도 처리부(7100)는 하중 감지부(3300)로부터 전달받은 운동자의 몸무게(m), 속도 감지부(3100)로부터 전달받은 현재의 회전축(5200) 속도, 또는 핸드 브레이크(2230)로부터 전달받은 제동신호(Rh)등의 상술한 다양한 입력변수들을 이용하여 목표 회전속도를 계산하고, 목표 회전속도와 현재의 회전축(5200) 속도의 차이를 계산하여 그 차이 만큼에 대응하는 제 1 제어신호를 모터 구동부(6000)에 전달하고, 모터 구동부(6000)는 전원 공급부(2500)로부터 전달받은 전원을 제어하여 구동모터(4000)의 회전속도를 증가 또는 감소시킨다.That is, the control unit 7000, in particular the speed processor 7100 is the weight (m) of the exerciser received from the load sensor 3300, the current speed of the rotation axis 5200 received from the speed sensor 3100, or hand brake The target rotational speed is calculated using the various input variables described above, such as the braking signal Rh received from 2230, and the difference between the target rotational speed and the current rotational axis 5200 is calculated to correspond to the difference. The first control signal is transmitted to the motor driver 6000, and the motor driver 6000 controls the power received from the power supply 2500 to increase or decrease the rotational speed of the drive motor 4000.

구동모터(4000)의 회전속도가 증가하면, 구동모터(4000)에 연결된 회전축(5200)의 회전 속도가 증가되고, 구동모터(4000)의 회전속도가 감소하면, 구동모터(4000)에 연결된 회전축(5200)의 회전 속도가 감소한다.When the rotational speed of the drive motor 4000 is increased, the rotational speed of the rotational shaft 5200 connected to the drive motor 4000 is increased, and when the rotational speed of the drive motor 4000 is decreased, the rotational shaft connected to the drive motor 4000 is increased. The rotation speed of 5200 is reduced.

이때, 구동모터(4000)의 회전속도가 감소할 때 제동부(8000)를 후술하여 설 명하는 전기적 제동부를 사용하여 모터 구동부(6000)에 연결하면, 제동력을 회전축에 제공할 수 있다.In this case, when the rotational speed of the driving motor 4000 is reduced, when the braking unit 8000 is connected to the motor driving unit 6000 using an electric braking unit described below, the braking force may be provided to the rotating shaft.

구동모터(4000)로는 일반적으로 사용되는 직류모터 또는 교류모터등을 사용할 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에서는 교류모터를 사용하여 실험하였다.As the driving motor 4000, a DC motor or an AC motor, which is generally used, may be used. In one embodiment of the present invention, an experiment was performed using an AC motor.

모터 구동부(6000)는 전원공급부(2500)로부터 전원을 공급받고, 제어부(7000)에서 전달된 제 1 제어신호에 의해 구동모터(4000)의 회전속도를 조절한다.The motor driver 6000 receives power from the power supply 2500 and adjusts the rotation speed of the driving motor 4000 by the first control signal transmitted from the controller 7000.

이때, 구동모터(4000)의 종류에 따라 모터 구동부(6000)는 이후 도 5 내지 도 10에서 설명되는 인버터 또는 컨버터등을 사용할 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에서는 교류모터에 교류를 공급하기 위한 인버터를 사용하였다.At this time, according to the type of the driving motor 4000, the motor driving unit 6000 may use an inverter or a converter described in Figs. 5 to 10 later, in an embodiment of the present invention for supplying AC to the AC motor An inverter was used.

또한, 본 발명의 일 실시예에서 제어부(7000)에서 모터 구동부(6000)에 전달하는 제 1 제어신호는 주파수변조 신호이며, 구동모터(4000)의 속도를 증가시킬 때에는 주파수를 높인 제 1 제어신호를 전달하도록 구성하였다.In addition, in an embodiment of the present invention, the first control signal transmitted from the controller 7000 to the motor driver 6000 is a frequency modulation signal, and when the speed of the driving motor 4000 is increased, the first control signal with a higher frequency is used. It was configured to deliver.

전기적 제동부(8000)는 플라이휠 또는 회전축(5200)이 일정 속도로 회전 운동을 하다가 감속을 하는 경우에 구동모터(4000)에 제동력을 제공하여, 구동모터(4000)를 감속시킨다.The electrical braking unit 8000 provides the braking force to the driving motor 4000 when the flywheel or the rotating shaft 5200 rotates at a constant speed and decelerates, thereby decelerating the driving motor 4000.

이때, 전기적 제동부(8000)의 구성은 구동모터(4000)가 교류모터인 경우에는 발전제동, 회생제동, 직류제동, 단상제동, 및 역상제동등의 다양한 구성이 가능하며, 본 발명의 일 실시예에서는 발전제동으로 구성하여 구동모터(4000)의 운동에너지를 열에너지로 소진시키는 저항으로 구성하였다.At this time, when the driving motor 4000 is an AC motor, the electric braking unit 8000 may have various configurations such as power generation braking, regenerative braking, direct current braking, single phase braking, and reverse phase braking. In the power generation braking was configured as a resistor to exhaust the kinetic energy of the drive motor (4000) as thermal energy.

또한, 구동모터(4000)가 직류모터인 경우에도 발전제동, 회생제동, 및 역상제동등의 다양한 구성이 가능하다.In addition, even when the driving motor 4000 is a DC motor, various configurations such as power generation braking, regenerative braking, and reverse phase braking are possible.

이때, 모터 구동부(6000)는 자체적인 제동수단을 일부 내장하고 있어 구동모터(4000)에 제 1 제동력을 제공할 수 있고, 전기적 제동부(8000)를 포함하지 않고, 제 1 제동력의 한계를 넘어서면 트립이 발생한다. In this case, the motor driving unit 6000 may include a part of its own braking means to provide the first braking force to the driving motor 4000, and does not include the electric braking unit 8000, and exceeds the limit of the first braking force. A written trip occurs.

따라서, 전기적 제동부(8000)에서 제 2 제동력을 발생시켜 구동모터(4000)를 제동하게된다.Accordingly, the second braking force is generated by the electrical braking unit 8000 to brake the driving motor 4000.

본 발명에서는 목표 제동력의 일부인 제 1 제동력만을 제공하는 모터 구동부(6000)를 사용하고, 나머지 제동력은 전기적 제동부(8000)를 추가하여 상기의 문제점을 해결하였다.In the present invention, the motor driver 6000 providing only the first braking force which is a part of the target braking force is used, and the remaining braking force is solved by adding an electric braking unit 8000.

이때, 전기적 제동부(8000)의 제 2 제동력은 상기 목표 제동력에서 상기 제 1 제동력으로 제동할 수 없는 제동력에 대응하는 것이 바람직하다.In this case, the second braking force of the electrical braking unit 8000 preferably corresponds to a braking force that cannot be braked from the target braking force to the first braking force.

조향 처리부(7200)는 속도 감지부(3100)로부터 현재의 회전축 또는 플라이후리의 속도(Vr)를 전달받고, 조향각도 감지부(3200)로부터 현재의 조향부(2200)의 회전각도(θs)를 전달받아, 회전축 또는 플라이휠의 속도(Vr)와 조향부(2200)의 회전각도(θs)에 대응하여 미리 설정된 조향 저항력(Fs)를 계산하여, 조향 저항부(2240)에 전달한다.The steering processing unit 7200 receives the current rotational axis or flywheel speed Vr from the speed sensing unit 3100, and adjusts the rotation angle θs of the current steering unit 2200 from the steering angle sensing unit 3200. In response to the transmission, the steering resistance force Fs is calculated in advance corresponding to the speed Vr of the rotating shaft or the flywheel and the rotation angle θs of the steering unit 2200, and then transferred to the steering resistance unit 2240.

따라서, 현실에서 바이크의 속도가 증가하면 관성력에 의해 조향 각도를 크게 하기 어려운 것을 바이크형 헬스기구에 도입함으로써 현실감을 증가시켜줄 수 있다.Therefore, when the speed of the bike increases in reality, it is possible to increase the sense of reality by introducing to the bike-type fitness equipment it is difficult to increase the steering angle by the inertial force.

도 5 내지 도 10은 다양한 전기적 제동방법에 대한 설명을 위해 도시한 것이다.5 to 10 are diagrams for explaining various electric braking methods.

먼저, 도 5 내지 도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 교류모터를 사용하였을 때 전기적 제동방법을 설명하기 위한 회로도를 도시한 것으로, 교류의 전원을 공급하는 전원공급부(2500), 구동모터(4000), 구동모터(4000)의 속도를 제어하는 모터구동부(6000), 및 구동모터(4000)에 제동력을 제공하기 위한 전기적 제동부(8000)로 크게 구성된다.First, FIGS. 5 to 7 illustrate circuit diagrams for describing an electric braking method when an AC motor according to various embodiments of the present disclosure is used. A power supply unit 2500 and a driving motor for supplying AC power are provided. 4000, a motor driving unit 6000 for controlling the speed of the driving motor 4000, and an electric braking unit 8000 for providing a braking force to the driving motor 4000.

전원공급부(2500)에서 교류의 전원이 공급되고, 구동모터(4000)가 교류모터인 구성에서 모터 구동부(6000)는 일반적인 인버터를 사용할 수 있다.In the configuration in which the AC power is supplied from the power supply unit 2500 and the driving motor 4000 is the AC motor, the motor driving unit 6000 may use a general inverter.

인버터는 모터 구동부(6000)에 유입되는 교류 전원을 정류하는 컨버팅부(6100), 컨버팅부(6100)에 의해 정류된 전압을 평활시키는 DC평활부(6200), 및 DC평활부(6200)에 의해 평활된 직류전원을 제어부(7000)에 의해 주파수를 변조하여 구동모터(4000)에 공급하는 인버팅부(6300)를 포함함으로써 구동모터(4000)는 주파수에 따라 회전속도가 변경된다.The inverter is converted by the converting unit 6100 for rectifying the AC power flowing into the motor driving unit 6000, the DC smoothing unit 6200 for smoothing the voltage rectified by the converting unit 6100, and the DC smoothing unit 6200. By including the inverting unit 6300 for modulating the frequency of the smoothed DC power supply by the control unit 7000 to the drive motor 4000, the drive motor 4000 is rotated in accordance with the frequency.

구동모터(4000)가 일정 속도로 회전할 때 제어부(7000)에서 모터 구동부(6000)로 감속에 대응되는 제 1 제어신호가 전달되면, 구동모터(4000)에서는 현재 속도와 감속하는 속도의 차이에 대응되는 운동에너지가 회생에너지로 모터 구동부(6000)에 유입되게 되며, 이에 따라 컨버팅부(6100)의 출력단 양단 또는 DC평활부(6200)의 출력단 양단에는 전원공급부(2500)의 전압과 회생에너지의 전압을 합한 만큼의 전압이 발생하게 된다.If the first control signal corresponding to the deceleration is transmitted from the control unit 7000 to the motor driving unit 6000 when the driving motor 4000 rotates at a constant speed, the driving motor 4000 may have a difference between the present speed and the decelerating speed. Corresponding kinetic energy is introduced into the motor driving unit 6000 as regenerative energy. Accordingly, the voltage of the power supply unit 2500 and the regenerative energy are formed at both ends of the output terminal of the converting unit 6100 or at both ends of the output terminal of the DC smoothing unit 6200. As much as the sum of the voltages is generated.

도 5에서는 이러한 회생에너지를 모터 구동부(6000)의 외부로 배출하기 위한 전기적 제동부(8000)를 제동저항(8200)을 사용하여 열에너지로 소진하는 일 실시예로 구성한 것이다.In FIG. 5, the electric braking unit 8000 for discharging the regenerative energy to the outside of the motor driving unit 6000 is configured as an embodiment of exhausting heat energy using the braking resistor 8200.

전기적 제동부(8000)의 스위칭부(8100)는 컨버팅부(6100)의 출력단 양단 또는 DC평활부(6200)의 출력단 양단에 걸리는 전압이 소정 기준전압 이상인 경우, 즉 모터 구동부(6000)의 제동력(제 1 제동력)을 초과하는 제동력이 요구되는 경우에 작동되도록 하여, 구동모터(4000)로부터 모터구동부(6000)에 유입되는 회생에너지의 적어도 일부를 상기 스위칭부(8100)의 일단과 상기 컨버팅부(6100)의 일단 또는 DC평활부(6200)의 일단에 연결된 저항으로 구성된 제동저항(8200)에 의해 열에너지로 방출한다.The switching unit 8100 of the electrical braking unit 8000 has a braking force of the motor driving unit 6000 when the voltage across the output terminal of the converting unit 6100 or the output terminal of the DC smoothing unit 6200 is greater than or equal to a predetermined reference voltage. At least a part of the regenerative energy flowing from the driving motor 4000 to the motor driving unit 6000 is operated when the braking force exceeding the first braking force) is required, and one end of the switching unit 8100 and the converting unit ( It is emitted as thermal energy by a braking resistor 8200 composed of a resistor connected to one end of the 6100 or one end of the DC smoothing part 6200.

또한, 상기 스위칭부(8100)는 제어부(7000)에서 전달되는 제 2 제어신호에 의해 작동되도록 구성할 수도 있다.In addition, the switching unit 8100 may be configured to be operated by a second control signal transmitted from the control unit 7000.

여기에서, 제동저항(8200)은 모터 구동부(6000)의 용량 및 구동모터(4000)에 걸리는 부하, 즉 모터 구동부(6000)의 제동력(제 1 제동력)과 목표 감속도를 제공하기 위한 제동력인 최대 목표 제동력에 대응하여 설계하는 것이 바람직하며, 본 발명에서는 일 실시예로 2.2KW의 모터 구동부(6000)와 50Ω의 저항을 사용한 제동저항(8200)으로 구성하였다.Here, the braking resistor 8200 is the maximum braking force for providing the capacity of the motor driving unit 6000 and the load applied to the driving motor 4000, that is, the braking force (first braking force) and the target deceleration of the motor driving unit 6000. It is preferable to design corresponding to the target braking force, and in the present invention, the motor driver 6000 of 2.2 KW and the braking resistor 8200 using a resistance of 50 Ω are configured.

도 6 또는 도 7에서는 회생에너지를 모터 구동부(6000)의 외부로 배출 또는 소모하기 위한 전기적 제동부(8000)를 통하여 회생에너지를 전원공급부(2500)로 돌려주는 실시예로 구성한 것이다.In FIG. 6 or FIG. 7, the regenerative energy is returned to the power supply unit 2500 through the electrical braking unit 8000 for discharging or consuming the regenerative energy to the outside of the motor driving unit 6000.

도 6에서 전기적 제동부(8000)는 모터 구동부(6000)의 인버팅부(6300)와 유사한 구성으로 컨버팅부(6100)의 출력단 양단 또는 DC평활부(6200)의 출력단 양단에 연결되도록 구성한다.In FIG. 6, the electrical braking unit 8000 is configured to be connected to both ends of the output terminal of the converting unit 6100 or both ends of the DC smoothing unit 6200 in a similar configuration to the inverting unit 6300 of the motor driving unit 6000.

구동모터(4000)로부터 모터구동부(6000)에 유입되는 회생에너지에 의해 컨버팅부(6100)의 출력단 양단 또는 DC평활부(6200)의 출력단 양단에 걸리는 전압이 소정 기준이상으로 상승하면, 즉 모터 구동부(6000)의 제동력(제 1 제동력)을 초과하는 제동력이 요구되는 경우, 전기적 제동부(8000)의 스위칭부(8100)가 작동되어 회생에너지를 전원공급부(2500)로 전달한다.When the voltage applied to both ends of the output terminal of the converting unit 6100 or both ends of the output terminal of the DC smoothing unit 6200 increases due to the regenerative energy flowing from the driving motor 4000 to the motor driving unit 6000, that is, the motor driving unit When a braking force exceeding the braking force (first braking force) of 6000 is required, the switching unit 8100 of the electric braking unit 8000 is operated to transfer the regenerative energy to the power supply unit 2500.

이때, 전기적 제동부(8000)에 구비된 복수의 스위칭부(8100)를 각각 제어함으로써 전원공급부(2500)의 교류 전원과 위상을 동조하여 준다.At this time, by controlling the plurality of switching units 8100 provided in the electrical braking unit 8000, the phase of the AC power supply 2500 is synchronized with each other.

따라서, 상기 스위칭부(8100)는 인버터(6000)의 자체적인 회로구성에 의해 작동되도록 구성할 수 있고, 또한 제어부(7000)에서 전달되는 제 2 제어신호에 의해 작동되도록 구성할 수도 있다.Therefore, the switching unit 8100 may be configured to operate by its own circuit configuration of the inverter 6000, and may also be configured to operate by a second control signal transmitted from the controller 7000.

도 7은 도 6과 같은 회생제동을 구성한 것이나, 도 6과 달리 모터 구동부(6000)의 컨버팅부(6100)에 스위칭부(8100)를 추가하여 전기적 제동부(8000)로 함께 사용하는 구성을 실시한 것이다.FIG. 7 illustrates the regenerative braking as shown in FIG. 6, but unlike FIG. 6, the switching unit 8100 is added to the converting unit 6100 of the motor driving unit 6000 and used together as the electric braking unit 8000. will be.

컨버팅부(6100) 또는 전기적 제동부(8000)에 형성된 다이오드는 전원공급부(2500)에서 구동모터(4000)로 순방향 전원을 공급할 때 전원공급부(2500)의 교류전원을 정류하는 역할을 수행하며, 스위칭부(8100)는 구동모터(4000)에서 전원공급부(2500)로 회생에너지를 전달하는 역할을 수행하며, 작동 되는 기준은 도 6의 설명과 동일하다.The diode formed in the converting unit 6100 or the electrical braking unit 8000 serves to rectify the AC power of the power supply unit 2500 when supplying forward power from the power supply unit 2500 to the driving motor 4000. The unit 8100 serves to transfer the regenerative energy from the driving motor 4000 to the power supply unit 2500, and the standard of operation is the same as that of FIG. 6.

도 5 내지 도 7의 본 발명의 실시예에 따른 회로구성을 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.5 to 7 will be described in more detail the circuit configuration according to an embodiment of the present invention.

전원공급부(2500)는 일반 가정용으로 사용되는 교류 전원을 사용하였다.The power supply unit 2500 used AC power for general home use.

컨버팅부(6100)는 전원공급부(2500)로부터 전달된 교류 전원을 정류하기 위하여 3쌍의 다이오드를 구성하여 출력단에서 정류된 전원을 출력한다.The converting unit 6100 configures three pairs of diodes to rectify the AC power transmitted from the power supply unit 2500 and outputs the rectified power at the output terminal.

DC평활부(6200)는 컨버팅부(6100)의 출력단 양단에 캐패시터를 병렬로 연결하여 구성하며, 정류된 파형을 평활하게 하는 역할을 수행한다.The DC smoothing unit 6200 is configured by connecting the capacitors in parallel to both ends of the output terminal of the converting unit 6100 and serves to smooth the rectified waveform.

인버팅부(6300)는 DC평활부(6200)의 출력단에 연결되며, 트랜지스터등의 스위칭 소자와 다이오드를 병렬로 연결한 IGBT(절연 게이트형 양극성 트랜지서터)를 3쌍으로 구성하여, 제어부(7000)에서 입력되는 제 1 제어신호에 대응하여 주파수를 변조하는 주파수변조기(미도시)의 신호를 IGBT의 게이트에 입력하여 구동모터(4000)에 소정주파수의 전원을 공급함으로써 구동모터(4000)의 속도를 조절한다. The inverting unit 6300 is connected to the output terminal of the DC smoothing unit 6200, and comprises three pairs of IGBTs (insulated gate type bipolar transistors) in which a switching element such as a transistor and a diode are connected in parallel. A signal of a frequency modulator (not shown) that modulates the frequency in response to the first control signal input from the signal 7000 is input to the gate of the IGBT to supply power to the driving motor 4000 at a predetermined frequency. Adjust the speed.

또한, 직류제동의 경우는 도 5 내지 도 7의 구성에서 전원공급부(2500)에서 구동모터(4000)로 가는 패스를 차단하고, 구동모터(4000)의 1차 권선에 직류전류를 흘려 줌으로써 제동력을 공급할 수 있다.In addition, in the case of DC braking, the braking force is applied by blocking a path from the power supply unit 2500 to the driving motor 4000 in the configuration of FIGS. 5 to 7 and flowing a DC current through the primary winding of the driving motor 4000. Can supply

또한, 단상제동의 경우는 도 5 내지 도 7의 구성에서 1차 권선의 2개의 단자를 연결하고, 다른 하나의 단자와의 사이에 단상교류를 걸어 구동모터(4000)에 제동력을 공급할 수 있다.In addition, in the case of single phase braking, two terminals of the primary winding may be connected to each other in the configuration of FIGS. 5 to 7, and a braking force may be supplied to the driving motor 4000 by applying a single phase exchange between the other terminals.

또한, 역상제동의 경우는 도 5 내지 도 7의 구성에서 인버팅부(6300)의 IGBT의 작동을 통하여 위상을 조절하여 구동모터(4000)에 제동력을 공급할 수 있다.In addition, in the case of reverse phase braking, the braking force may be supplied to the driving motor 4000 by adjusting the phase through the operation of the IGBT of the inverting unit 6300 in the configuration of FIGS. 5 to 7.

이때, 전기적 제동부(8000)는 회생에너지를 모터 구동부(6000)로부터 배출 또는 소모하는 역할을 수행하며, 또한, 구동모터(4000)의 순방향 회전력에 반대 방향의 제동력을 공급하는 역할을 수행한다. In this case, the electrical braking unit 8000 discharges or consumes the regenerative energy from the motor driving unit 6000, and also supplies a braking force in the opposite direction to the forward rotational force of the driving motor 4000.

도 8 내지 도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 직류모터를 사용하였을 때 전기적 제동방법을 설명하기 위한 회로도를 도시한 것으로, 교류의 전원을 공급하는 전원공급부(2500), 전압의 차로 회전속도가 달라지는 직류모터로 구성된 구동모터(4000), 구동모터(4000)의 속도를 제어하는 모터구동부(6000), 및 구동모터(4000)에 제동력을 제공하기 위한 전기적 제동부(8000)로 크게 구성된다.8 to 10 are circuit diagrams for explaining an electric braking method when using a DC motor according to various embodiments of the present invention, the power supply unit 2500 for supplying AC power, the rotational speed of the voltage difference Is largely composed of a driving motor 4000 having a different DC motor, a motor driving part 6000 for controlling the speed of the driving motor 4000, and an electric braking part 8000 for providing a braking force to the driving motor 4000. .

전원공급부(2500)에서 교류의 전원이 공급되고, 구동모터(4000)가 직류모터인 구성에서 모터 구동부(6000)는 일반적인 컨버터를 사용할 수 있다.In the configuration in which the AC power is supplied from the power supply unit 2500 and the driving motor 4000 is the DC motor, the motor driving unit 6000 may use a general converter.

컨버터는 모터 구동부(6000)에 유입되는 교류 전원을 정류하는 컨버팅부(6100)를 포함하며, 구동모터(4000)는 전원에 연결된 교류필드공급부를 포함하여 구성되며, 모터 구동부(6000)로부터 유입되는 펄스폭 변조파의 평균 전압의 크기에 따라 회전속도가 변경된다.The converter includes a converting unit 6100 for rectifying the AC power flowing into the motor driving unit 6000, and the driving motor 4000 includes an AC field supply unit connected to the power source and is introduced from the motor driving unit 6000. The rotation speed is changed according to the magnitude of the average voltage of the pulse width modulated waves.

전원공급부(2500)는 일반 가정용으로 사용되는 교류 전원을 사용할 수 있다. The power supply 2500 may use AC power used for general household use.

컨버팅부(6100)는 전원공급부(2500)로부터 전달된 교류 전원을 정류하기 위하여 3쌍의 SCR(실리콘 제어 정류기)를 구성하여 출력단에서 정류된 전원을 출력하고, 구동모터(4000)의 속도를 제어하기 위하여 출력단에 형성된 트랜지스터등으로 구성한 스위칭소자를 제어하여 펄스폭을 변조한다.The converting unit 6100 configures three pairs of SCRs (silicon controlled rectifiers) to rectify the AC power transmitted from the power supply unit 2500 to output the rectified power at the output stage, and controls the speed of the driving motor 4000. In order to control the switching element composed of a transistor or the like formed in the output terminal to modulate the pulse width.

구동모터(4000)가 일정 속도로 회전할 때 제어부(7000)에서 모터 구동부(6000)로 감속에 대응되는 제 1 제어신호가 전달되면, 구동모터(4000)에서는 현재 속도와 감속하는 속도의 차이에 대응되는 운동에너지가 회생에너지로 모터 구동부(6000)에 유입되게 되며, 이에 따라 컨버팅부(6110)의 출력단 양단에는 전원공급부(2500)의 전압과 회생에너지의 전압을 합한 만큼의 전압이 발생하게 된다.If the first control signal corresponding to the deceleration is transmitted from the control unit 7000 to the motor driving unit 6000 when the driving motor 4000 rotates at a constant speed, the driving motor 4000 may have a difference between the present speed and the decelerating speed. Corresponding kinetic energy is introduced into the motor driving unit 6000 as regenerative energy. Accordingly, the voltage of the power supply unit 2500 and the voltage of the regenerative energy are generated at both ends of the output terminal of the converting unit 6110. .

도 8에서는 이러한 회생에너지를 전기적 제동부(8000), 즉 제동저항(8200)을 사용하여 열에너지로 소진하는 일 실시예로 구성한 것이다.In FIG. 8, the regenerative energy is configured as an embodiment of exhausting the regenerative energy into thermal energy using the electric brake 8000, that is, the braking resistor 8200.

전기적 제동부(8000)의 스위칭부(8100)는 컨버팅부(6110)의 출력단 양단에 걸리는 전압이 소정 기준전압 이상인 경우에 작동되도록 하여, 구동모터(4000)로부터 모터 구동부(6000)에 유입되는 회생에너지를 상기 스위칭부(8100)의 일단과 상기 컨버팅부(6110)의 일단에 연결된 저항으로 구성된 제동저항(8200)에 의해 열에너지로 소진한다.The switching unit 8100 of the electrical braking unit 8000 operates when the voltage across the output terminal of the converting unit 6110 is greater than or equal to a predetermined reference voltage, thereby regeneratively flowing into the motor driving unit 6000 from the driving motor 4000. Energy is exhausted as thermal energy by a braking resistor 8200 composed of a resistor connected to one end of the switching unit 8100 and one end of the converting unit 6110.

또한, 상기 스위칭부(8100)는 제어부(7000)에서 전달되는 제 2 제어신호에 의해 작동되도록 구성할 수도 있다.In addition, the switching unit 8100 may be configured to be operated by a second control signal transmitted from the control unit 7000.

도 9에서는 회생에너지를 모터 구동부(6000)의 외부로 배출 또는 소모하기 위한 전기적 제동부(8000)를 통하여 회생에너지를 전원공급부(2500)로 돌려주는 실시예로 구성한 것이다.In FIG. 9, the regenerative energy is returned to the power supply unit 2500 through the electrical braking unit 8000 for discharging or consuming the regenerative energy to the outside of the motor driver 6000.

이때 전기적 제동부(8000)는 도 5 내지 도 7에서 설명한 인버터의 인버팅부(6300)와 유사한 구성으로 컨버팅부(6110)의 출력단 양단에 연결되도록 구 성한다.In this case, the electrical braking unit 8000 is configured to be connected to both ends of the output terminal of the converting unit 6110 in a similar configuration to the inverting unit 6300 of the inverter described with reference to FIGS.

구동모터(4000)로부터 모터 구동부(6000)에 유입되는 회생에너지에 의해 컨버팅부(6110)의 출력단 양단에 걸리는 전압이 소정 기준이상으로 상승하면, 전기적 제동부(8000)의 스위칭부(8100)가 작동되어 회생에너지를 전원공급부(2500)로 전달한다.When the voltage across the output terminal of the converting unit 6110 rises above a predetermined reference by the regenerative energy flowing from the driving motor 4000 to the motor driving unit 6000, the switching unit 8100 of the electrical braking unit 8000 It is operated to deliver the regenerative energy to the power supply 2500.

이때, 전기적 제동부(8000)에 구비된 복수의 스위칭부(8100)를 각각 제어함으로써 전원공급부(2500)의 교류 전원과 위상을 동조하여 준다.At this time, by controlling the plurality of switching units 8100 provided in the electrical braking unit 8000, the phase of the AC power supply 2500 is synchronized with each other.

따라서, 상기 스위칭부(8100)는 컨버터의 자체적인 회로구성에 의해 작동되도록 구성할 수 있고, 또한 제어부(7000)에서 전달되는 제 2 제어신호에 의해 작동되도록 구성할 수도 있다.Therefore, the switching unit 8100 may be configured to be operated by a circuit configuration of the converter itself, or may be configured to be operated by a second control signal transmitted from the controller 7000.

도 10은 전기적 제동부(8000)를 역상제동으로 구성한 실시예이다.FIG. 10 illustrates an embodiment in which the electric brake 8000 is configured as reversed braking.

구동모터(4000)를 가속할 때는 컨버팅부(6110)의 SCR(실리콘 제어 정류기)을 온(on) 시키고, 전기적 제동부(8000)의 SCR을 오프(off) 시킴으로써, 소정 극성의 전압이 구동모터(4000)에 공급된다.When accelerating the driving motor 4000, the SCR (silicon control rectifier) of the converting unit 6110 is turned on, and the SCR of the electrical braking unit 8000 is turned off, so that a voltage having a predetermined polarity is driven. Supplied to 4000.

구동모터(4000)의 속도를 감속할 때는 컨버팅부(6110)의 SCR을 오프(on) 시키고, 전기적 제동부(8000)의 SCR을 온(on) 시킴으로써, 상기 가속시의 극성과 반대되는 극성의 전압인 제동력이 구동모터(4000)에 공급된다.When decelerating the speed of the driving motor 4000, the SCR of the converting unit 6110 is turned on and the SCR of the electric braking unit 8000 is turned on to have a polarity opposite to that of the acceleration. The braking force, which is a voltage, is supplied to the driving motor 4000.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 러닝머신은 전기적 제동부를 통하여 구동모터(4000)에서 발생하는 회생에너지를 처리함으로써 목표 제동력을 달성할 수 있다.As described above, the treadmill according to the exemplary embodiment of the present invention may achieve the target braking force by processing the regenerative energy generated by the driving motor 4000 through the electric braking unit.

비록, 본 발명에 의한 전기적 제동부(8000), 모터 구동부(6000), 및 구동모터(4000)에 대한 일부 실시예에 따른 구성을 설명하였으나, 다양한 변형이 가능하다 할 것이다.Although the configuration according to some embodiments of the electric braking unit 8000, the motor driving unit 6000, and the driving motor 4000 according to the present invention has been described, various modifications will be possible.

따라서, 본 발명에 의한 전기적 제동부(8000)는 구동모터(4000)의 제동시 구동모터(4000)에서 발생하는 회생에너지를 모터 구동부(6000)로부터 배출 또는 소모하는 회생에너지 처리부를 의미하며, 상기 제 2 제동력으로의 전환을 위한 스위칭부(8100)를 포함할 수 있다.Accordingly, the electrical braking unit 8000 according to the present invention refers to a regenerative energy processor that discharges or consumes the regenerative energy generated from the driving motor 4000 when the driving motor 4000 is braked. It may include a switching unit 8100 for switching to the second braking force.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이크형 헬스기구의 부하설정을 위한 그래프이다.1 is a graph for setting load of a bike type fitness apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이크형 헬스기구에 대한 분해 사시도이다.Figure 2 is an exploded perspective view of the bike-type fitness equipment according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이크형 헬스기구의 주요구성에 대한 블록도이다.Figure 3 is a block diagram of the main configuration of the bike-type fitness equipment according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 기능을 설명하기 위한 블록도이다.4 is a block diagram illustrating a function of a controller according to an embodiment of the present invention.

도 5 내지 도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 교류모터를 사용하였을 때 전기적 제동방법을 설명하기 위한 회로도이다.5 to 7 are circuit diagrams illustrating an electric braking method when using an AC motor according to various embodiments of the present disclosure.

도 8 내지 도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 직류모터를 사용하였을 때 전기적 제동방법을 설명하기 위한 회로도이다.8 to 10 are circuit diagrams illustrating an electric braking method when using a DC motor according to various embodiments of the present disclosure.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

2100 : 본체부, 2200 : 조향부,2100: body portion, 2200: steering portion,

2210 : 손잡이, 2220 : 표시장치,2210 handle, 2220 display,

2230 : 핸드 브레이크, 2240 : 조향 저항부,2230: hand brake, 2240: steering resistor,

2300 : 좌석, 2400 : 바이크 지지부,2300: seat, 2400: bike support,

3100 : 속도 감지부, 3200 : 조향각도 감지부,3100: speed detection unit, 3200: steering angle detection unit,

3300 : 하중 감지부, 4000 : 구동모터,3300: load detection unit, 4000: drive motor,

5100 : 페달, 5200 : 회전축,5100: pedal, 5200: rotary shaft,

6000 : 모터 구동부, 7000 : 제어부, 6000: motor driving unit, 7000: control unit,

7100 : 속도 처리부, 7200 : 조향 처리부,7100: speed processing unit, 7200: steering processing unit,

8000 : 제동부.8000: braking part.

Claims (24)

운동자에 의해 구동되는 페달;A pedal driven by an exerciser; 상기 페달에 연결되어 회전운동을 수행하는 회전축;A rotary shaft connected to the pedal to perform a rotary motion; 상기 회전축의 회전을 방해하는 회전 저항력을 계산하는 제어부; 및 A control unit for calculating a rotation resistance force that prevents rotation of the rotation shaft; And 상기 제어부에 의해 계산된 상기 회전 저항력을 제공하는 제동부;를 포함하는 바이크형 헬스기구.And a braking unit providing the rotational resistance calculated by the control unit. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 회전 저항력은 상기 회전축의 회전속도 및 상기 회전축의 회전가속도 중 적어도 하나 이상을 이용하여 계산되는 것을 특징으로 바이크형 헬스기구.The rotational resistance force is a bike-type fitness device, characterized in that calculated using at least one of the rotational speed of the rotary shaft and the rotational acceleration of the rotary shaft. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 회전축의 회전속도 또는 상기 회전축의 회전가속도는 속도감지부에 의해 감지되어 제공되는 것을 특징으로 하는 바이크형 헬스기구.The rotational speed of the rotary shaft or the rotational acceleration of the rotary shaft is a bike-type fitness device, characterized in that provided by the sensing speed sensing unit. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 회전축의 회전속도 또는 상기 회전축의 회전가속도는 상기 제어부에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 바이크형 헬스기구.The rotational speed of the rotating shaft or the rotational acceleration of the rotating shaft is provided by the control unit bike type health equipment. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 회전 저항력은 지면 마찰력, 풍속, 및 공기저항력 중 적어도 하나 이상을 나타내는 시뮬레이션 입력변수를 더 이용하여 계산되는 것을 특징으로 하는 바이크형 헬스기구.And the rotational resistance is calculated using a simulation input variable representing at least one of ground friction, wind speed, and air resistance. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 회전 저항력은 지면 마찰력, 풍속, 및 공기저항력 중 적어도 하나 이상을 나타내는 시뮬레이션 입력변수를 이용하여 계산되는 것을 특징으로 하는 바이크형 헬스기구.And the rotational resistance is calculated using a simulation input variable representing at least one of ground friction, wind speed, and air resistance. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 회전축에 연결되는 플라이휠을 더 포함하며, 상기 운동자가 상기 페달을 구동하기 위한 전체부하는 상기 플라이휠에 의해 제공되는 고정관성과 상기 회전 저항력을 포함하는 것을 특징으로 하는 바이크형 헬스기구.And a flywheel connected to the rotating shaft, wherein the full load for driving the pedals of the exerciser includes the fixed inertia provided by the flywheel and the rotational resistance. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 회전 저항력은 상기 회전축의 회전가속도에 대응하여 가변되는 가변관성을 포함하는 것을 특징으로 하는 바이크형 헬스기구.The rotational resistance force bike type health equipment, characterized in that it comprises a variable inertia variable corresponding to the rotational acceleration of the rotating shaft. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 회전축에 연결되는 플라이휠을 더 포함하며, 상기 가변관성은 미리 정해진 가상의 바이크 질량과 상기 플라이휠의 질량의 차이에 대응하는 관성력을 포함하는 것을 특징으로 하는 바이크형 헬스기구.And a flywheel connected to the rotating shaft, wherein the variable inertia includes an inertia force corresponding to a difference between a predetermined virtual bike mass and the mass of the flywheel. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 운동자의 몸무게를 측정하기 위한 하중 감지부를 더 포함하며, 상기 가변관성은 상기 운동자의 몸무게를 이용하여 계산되는 관성력을 포함하는 것을 특징으로 하는 바이크형 헬스기구.And a load sensing unit for measuring the weight of the exerciser, wherein the variable inertia includes an inertia force calculated using the weight of the exerciser. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제어부는 상기 회전축의 회전속도를 판단하여, 상기 회전속도가 증가하면, 상기 회전 저항력을 증가시키고, 상기 회전속도가 감소하면, 상기 회전 저항력을 감소시키는 것을 특징으로 하는 바이크형 헬스기구.The control unit determines the rotational speed of the rotating shaft, if the rotational speed is increased, the rotational resistance is increased, if the rotational speed is reduced, the bike type fitness equipment, characterized in that for reducing the rotational resistance. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제어부는 상기 회전축의 회전가속도를 판단하여, 상기 회전가속도가 증가하면, 상기 회전 저항력을 증가시키고, 상기 회전가속도가 감소하면, 상기 회전 저항력을 감소시키는 것을 특징으로 하는 바이크형 헬스기구.The control unit determines the rotational acceleration of the rotating shaft, if the rotational acceleration is increased, the rotational resistance is increased, if the rotational acceleration is reduced, the bike-type fitness equipment, characterized in that for reducing the rotational resistance. 페달에 연결되는 회전축의 회전을 방해하는 회전 저항력을 계산하는 단계; 및 Calculating a rotational resistance that prevents rotation of the rotational shaft connected to the pedal; And 상기 회전 저항력을 제동부에 제공하는 단계;를 포함하는 바이크형 헬스기구 제어방법.And providing the rotational resistance to the brake unit. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 회전 저항력은 상기 회전축의 회전속도 및 상기 회전축의 회전가속도 중 적어도 하나 이상을 이용하여 계산되는 것을 특징으로 바이크형 헬스기구 제어방법.And the rotational resistance is calculated using at least one of the rotational speed of the rotational shaft and the rotational acceleration of the rotational shaft. 제 14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 회전축의 회전속도 또는 상기 회전축의 회전가속도는 속도감지부에 의해 감지되어 제공되는 것을 특징으로 하는 바이크형 헬스기구 제어방법.The rotational speed of the rotary shaft or the rotational acceleration of the rotary shaft is detected by the speed sensing unit is provided. 제 14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 회전축의 회전속도 또는 상기 회전축의 회전가속도는 소정의 알고리즘에 의해 계산되어 제공되는 것을 특징으로 하는 바이크형 헬스기구 제어방법.The rotational speed of the rotary shaft or the rotational acceleration of the rotary shaft is calculated by a predetermined algorithm, characterized in that the bike type fitness equipment control method. 제 14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 회전 저항력은 지면 마찰력, 풍속, 및 공기저항력 중 적어도 하나 이상을 나타내는 시뮬레이션 입력변수를 더 이용하여 계산되는 것을 특징으로 하는 바 이크형 헬스기구 제어방법.And the rotational resistance is calculated using a simulation input variable representing at least one of ground friction, wind speed, and air resistance. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 회전 저항력은 지면 마찰력, 풍속, 및 공기저항력 중 적어도 하나 이상을 나타내는 시뮬레이션 입력변수를 이용하여 계산되는 것을 특징으로 하는 바이크형 헬스기구 제어방법.And the rotational resistance is calculated using a simulation input variable representing at least one of ground friction, wind speed, and air resistance. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 운동자가 상기 페달을 구동하기 위한 전체부하는 상기 회전축에 연결되는 플라이휠에 의해 제공되는 고정관성과 상기 회전 저항력을 포함하는 것을 특징으로 하는 바이크형 헬스기구 제어방법.And a fixed load provided by a flywheel connected to the rotating shaft for the exerciser to drive the pedal, and the rotational resistance. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 회전 저항력은 상기 회전축의 회전가속도에 대응하여 가변되는 가변관성을 포함하는 것을 특징으로 하는 바이크형 헬스기구 제어방법.The rotation resistance force bike type fitness equipment control method characterized in that it comprises a variable inertia variable corresponding to the rotational acceleration of the rotating shaft. 제 20항에 있어서,The method of claim 20, 상기 가변관성은 미리 정해진 가상의 바이크 질량과 상기 회전축에 연결되는 플라이휠의 질량의 차이에 대응하는 관성력을 포함하는 것을 특징으로 하는 바이크형 헬스기구 제어방법.And the variable inertia includes an inertia force corresponding to a difference between a predetermined virtual bike mass and a mass of a flywheel connected to the rotating shaft. 제 20항에 있어서,The method of claim 20, 운동자의 몸무게를 측정하는 단계를 더 포함하고, 상기 가변관성은 상기 운동자의 몸무게를 이용하여 계산되는 관성력을 포함하는 것을 특징으로 하는 바이크형 헬스기구 제어방법.And measuring the weight of the exerciser, wherein the variable inertia includes an inertia force calculated using the weight of the exerciser. 제 14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 회전축의 회전속도를 판단하는 단계를 더 포함하고, 상기 회전속도가 증가하면, 상기 회전 저항력을 증가시키고, 상기 회전속도가 감소하면, 상기 회전 저항력을 감소시키는 것을 특징으로 하는 바이크형 헬스기구 제어방법.And determining the rotational speed of the rotational shaft, and if the rotational speed is increased, increases the rotational resistance and decreases the rotational resistance if the rotational speed is decreased. Way. 제 14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 회전축의 회전가속도를 판단하는 단계를 더 포함하고, 상기 회전가속도가 증가하면, 상기 회전 저항력을 증가시키고, 상기 회전가속도가 감소하면, 상기 회전 저항력을 감소시키는 것을 특징으로 하는 바이크형 헬스기구 제어방법.And determining the rotational acceleration of the rotating shaft, and when the rotational acceleration is increased, increases the rotational resistance and decreases the rotational resistance when the rotational acceleration is decreased. Way.
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