KR20120131344A - System and Method for Bike Simulators - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자전거 운동을 도와주는 시뮬레이터 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a simulator system and method for assisting in cycling.
자전거 운동은 조깅과는 달리 관절에 부담을 주지 않는 유산소 운동으로서 콜레스테롤 및 심폐기능 개선의 효과로 인해 비만이나 심폐 기능이 떨어지는 사람에게 좋다. 이에 따라, 자전거를 즐기는 인구가 늘어나고 있으며, 스포츠로서 산악 자전거나 사이클링을 즐기는 일반인 또한 증가하고 있다. 이에 따라, 산악 자전거나 사이클링을 헬스 클럽 또는 가정에서 할 수 있도록 하는 스포츠 콘텐츠 또한 출시되고 있는 실정이다. Unlike jogging, exercise is an aerobic exercise that doesn't burden the joints. It is good for people with obesity or poor cardiopulmonary function due to the effects of cholesterol and cardiopulmonary function. Accordingly, the population enjoying bicycles is increasing, and the general public who enjoys mountain biking and cycling as a sport is also increasing. Accordingly, sports content that allows mountain biking or cycling at a gym or home is also being released.
이런 환경에서 최근 자전거가 자동차 못지 않게 첨단화되고 있으며, 스마트폰을 활용한 내비게이션 및 고휘도 LED를 이용한 전조등과 같은 안전 장치가 자전저게 장착되어 이용되고 있다. 또한, 자전거의 액세러리로 후미등, 전조증, 속도계의 인기가 높으며, 특지 자전거로 운동을 하는 일반인들은 GPS 모듈, 스피드 센서 또는 카덴스(Cadence)를 이용하여 자전거를 탄 거리와 현재 속도를 확인할 수 있다.In this environment, bicycles are becoming more advanced than cars, and safety devices such as navigation using smartphones and headlights using high-brightness LEDs are mounted and used. In addition, the bike's accessories are popular with taillights, precursors, and speedometers, and ordinary people who exercise with special bicycles can check the distance and current speed of the bicycle using a GPS module, a speed sensor, or a cadence.
하지만, 이러한 종래의 기술은 카덴스 또는 GPS 모듈을 이용하여 위치, 속도 등을 측정하고 있으나, 지면의 형상과 자전거를 타고 있는 사람의 자세를 측정하고, 자세 교정에 대한 정보를 제공하고 있지는 않다.However, such a conventional technique measures the position, speed, etc. using a cadence or GPS module, but does not provide information about posture correction and measurement of the shape of the ground and the position of a person riding a bicycle.
특히, 잘못된 자세로 자전거를 타게 되면 운동 효과보다는 급성 요통과 무릎 통증과 야기할 수 있으며, 척추 디스크까지 겪을 수 있다는 점에서 지면의 형상, 사람의 자세, 자세 교정 정보가 자전거를 타는 사람에게 매우 중요하다고 할 수 있다.In particular, riding a bicycle in the wrong position may cause acute lower back pain and knee pain rather than exercise effects, and it may cause spinal discs, so the shape of the ground, the position of the person, and posture correction information are very important for the person riding the bicycle. It can be said.
본 발명은 위와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 자전거의 운행 정보는 물론 사람의 자세 정보와 교정 정보, 지면의 형상 정보를 측정 및 제공할 수 있는 바이크 시뮬레이터 시스템 밍 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the problems of the prior art, and to provide a bike simulator system dimming method that can measure and provide not only the driving information of the bicycle, but also the posture information and correction information, the shape information of the ground. It is done.
이를 위해 본 발명의 일실시예에 따른 바이크 시뮬레이터 시스템은 자전저의 위치와 속도 및 자세를 측정하는 자전거 자세 측정부와, 자전거 탑승자의 자세를 측정하는 탑승자 자세 측정부와, 상기 자전거 자세 측정부에서 측정된 자전거의 자세 정보와, 상기 탑승자 자세 측정부에서 측정된 자전거 탑승자의 자세 정보를 이용하여 자전거 운행 정보를 분석하는 제어부와, 상기 제어부가 분석한 자전거 운행 정보를 출력하여 사용자에게 제공하는 출력부를 포함한다.To this end, the bicycle simulator system according to an embodiment of the present invention is a bicycle posture measuring unit for measuring the position, speed and posture of the bicycle, a passenger posture measuring unit for measuring the posture of the bicycle occupant, and the bicycle posture measuring unit A controller for analyzing bicycle driving information using the bicycle's posture information and the bicycle's posture information measured by the occupant's posture measuring unit, and an output unit for outputting the bicycle driving information analyzed by the controller to be provided to the user. do.
이때, 본 발명의 일실시예에 따른 바이크 시뮬레이터 시스템은 자전거가 운행되는 지면의 형상 정보를 측정하는 지면 형상 측정부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 지면 형상 측정부에서 측정된 지면의 형상 정보를 상기 출력부를 통하여 사용자에게 제공할 수 있다.At this time, the bike simulator system according to an embodiment of the present invention further comprises a ground shape measuring unit for measuring the shape information of the ground on which the bicycle is running, the control unit the shape information of the ground measured by the ground shape measuring unit It can be provided to the user through the output unit.
상기 자전가 자세 측정부는 자전거에 부착되는 속도계와, 모션 센서와, GPS 모듈 중 하나 이상을 포함할 수 있다.The bicycle posture measuring unit may include one or more of a speedometer, a motion sensor, and a GPS module attached to a bicycle.
이때, 상기 모션 센서는 전자 나침반, 가변 저항 센서, 자이로 센서, 엔코더, 틸트 센서 중 하나일 수 있다.In this case, the motion sensor may be one of an electronic compass, a variable resistance sensor, a gyro sensor, an encoder, and a tilt sensor.
상기 탑승자 자세 측정부는 자전거 탑승자의 신체에 부착되는 하나 이상의 모션 센서일 수 있다.The occupant attitude measuring unit may be one or more motion sensors attached to the body of the bicycle occupant.
상기 지면 형상 측정부는 자전거에 부착되어 자전거가 운행되는 지면까지의 거리를 측정하는 거리 감지 센서일 수 있다.The ground shape measuring unit may be a distance detecting sensor attached to the bicycle and measuring a distance to the ground on which the bicycle is driven.
상기 출력부는 음성 출력부 또는 디스플레이부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 디스플레이 장치를 통하여 자전거 자세 정보와, 자전거의 위치 정보와, 자전거의 속도 정보와, 탑승자 자세 정보와, 지면의 형상 정보 중 하나 이상을 상기 출력부를 통하여 음성 또는 영상으로 사용자에게 제공할 수 있다.The output unit may include a voice output unit or a display unit, and the controller may control one or more of bicycle position information, bicycle position information, bicycle speed information, occupant attitude information, and ground shape information through the display device. The user may be provided with a voice or an image through the output unit.
본 발명의 일실시예에 따른 바이크 시뮬레이터 방법은 자전거 자세 측정부를 이용하여 자전거의 자세를 측정하는 단계와, 탑승자 자세 측정부를 이용하여 자전거 탑승자의 자세를 측정하는 단계와, 상기 측정된 자전거 자세 정보와, 자전거 탑승자의 자세 정보를 이용하여 자전거 운행 정보를 분석하는 단계와, 상기 분석된 자전거 운행 정보를 출력하여 사용자에게 제공하는 단계를 포함할 수 있다.The bike simulator method according to an embodiment of the present invention comprises the steps of measuring the posture of the bicycle using the bicycle posture measuring unit, measuring the posture of the bicycle occupant using the occupant posture measuring unit, the measured bicycle posture information and The method may include analyzing bicycle driving information by using posture information of a bicycle occupant, and outputting the analyzed bicycle driving information to a user.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 바이크 시뮬레이터 방법은 지면 형상 측정부를 이용하여 자전거가 운행되는 지면의 형상 정보를 측정하는 단계와, 상기 측정된 지면의 형상 정보를 사용자에게 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the bicycle simulator method according to an embodiment of the present invention further comprises the step of measuring the shape information of the ground on which the bicycle is running using the ground shape measuring unit, and providing the user with the shape information of the measured ground can do.
상기 분석된 자전거 운행 정보는 자전거 자세 정보와, 자전거의 위치 정보와, 자전거의 속도 정보와, 탑승자 자세 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다.The analyzed bicycle driving information may include at least one of bicycle attitude information, bicycle position information, bicycle speed information, and occupant attitude information.
본 발명에 따른 바이크 시뮬레이터 시스템 및 방법은 자전거 자세 정보는 물론, 자전거 탑승자의 자세 정보와 자세 교정 정보 및 지면 형상 정보를 제공함으로써, 자전거 탑승자에게 종합적인 자전거 운행 정보를 제공하며, 자전거 자세를 교정할 수 있도록 한다.The bike simulator system and method according to the present invention provides not only bicycle posture information, but also posture information, posture correction information, and ground shape information of a bicycle occupant, thereby providing comprehensive bicycle driving information to a bicycle occupant and correcting a bicycle posture. To help.
도 1은 경사진 도로에서 자전거를 운행하는 경우의 자전거 및 자전거 탑승자의 자세를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 바이크 시뮬레이터 시스템(5)의 개략 구성도이다.
도 3은 자전거 자세 측정부의 구성의 제1실시예를 나타내는 도면이다.
도 4는 자전거 자세 측정부의 구성의 제2실시예를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 3 또는 도 4의 구성에 따른 자전거 자세 측정부를 이용하여 자전거의 자세를 측정하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 6a는 지면 형상 측정부가 장착된 자전거가 지면 형상 정보를 측정하는 방법을 설명하는 개략도이다.
도 6b는 지면 형상 측정부가 지면까지의 거리 정보를 이용하여 지면 형상 정보를 측정하는 방법을 설명하는 개념도이다.
도 6c는 도 6b에 따른 방법으로 획득한 지면 형상 정보를 나타내는 도면이다.
도 7은 자전거 탑승자의 신체 부위에 부착된 관성 센서를 이용하여 자전거 탑승자 자세 정보를 획득하는 방법을 설명하는 개략도이다.
도 8은 자전거 자세 측정부의 구성의 제3실시예를 나타내는 도면이다.
도 9는 자전거 자세 측정부의 구성의 제4실시예를 나타내는 도면이다.
도 10은 자전거 자세 측정부의 구성의 제5실시예를 나타내는 도면이다.
도 11은 디스플레이 장치를 포함하는 출력부를 나타내는 도면이다.1 is a view showing the attitude of a bicycle and a cyclist when operating a bicycle on a sloped road.
2 is a schematic structural diagram of a
3 is a view showing a first embodiment of the configuration of the bicycle posture measuring unit.
4 is a view showing a second embodiment of the configuration of the bicycle posture measuring unit.
5 is a flowchart illustrating a method of measuring a posture of a bicycle using the bicycle posture measuring unit according to the configuration of FIG. 3 or FIG. 4.
6A is a schematic diagram illustrating a method for measuring ground shape information by a bicycle equipped with a ground shape measuring unit.
6B is a conceptual view illustrating a method of measuring ground shape information by using the ground shape measuring unit using distance information to the ground.
6C is a diagram illustrating ground shape information obtained by the method according to FIG. 6B.
7 is a schematic diagram illustrating a method of obtaining bicycle rider attitude information using an inertial sensor attached to a body part of a bicycle rider.
8 is a view showing a third embodiment of the configuration of the bicycle posture measuring unit.
9 is a view showing a fourth embodiment of the configuration of the bicycle posture measuring unit.
10 is a view showing a fifth embodiment of the configuration of the bicycle posture measuring unit.
11 is a diagram illustrating an output unit including a display device.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다. 그러나, 첨부도면 및 이하의 설명은 본 발명에 따른 바이크 시뮬레이터 시스템 및 방법의 가능한 일실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상은 위 내용에 한정되지 아니한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the accompanying drawings and the following description are only possible embodiments of the bike simulator system and method according to the present invention, and the technical idea of the present invention is not limited to the above.
도 1은 경사진 도로에서 자전거를 운행하는 경우의 자전거 및 자전거 탑승자의 자세를 나타내는 도면이다.1 is a view showing the attitude of a bicycle and a cyclist when operating a bicycle on a sloped road.
도 1에 도시된 바와 같이, 사람이 자전거를 탑승하여 경사진 도로를 운행하는 경우, 도로의 지면(1)이 경사져 있기 때문에 자전거의 위치(2)는 지면을 기준으로 시계 방향으로 θ만큼 기울어져 있으며, 사람의 위치(3)는 자전거의 위치(2)를 기준으로 시계 반대 방향으로 기울어져 있음을 알 수 있다.As shown in FIG. 1, when a person rides a bicycle and runs on a sloped road, since the
종래에 자전거에 사용되는 장치의 경우 자전거의 위치, 속도, 기울기, 방향 등의 정보만을 제공하여, 지면의 형상 및 자전거 탑승자의 자세에 대한 정보는 제공하지 못하는 한계가 있었다.Conventionally, in the case of a device used for a bicycle, only the information of the position, speed, tilt, direction, etc. of the bicycle is provided, and thus there is a limitation in that information on the shape of the ground and the attitude of the bicycle occupant cannot be provided.
본 발명은 이러한 한계점을 극복하고자, 자전서 자세 정보 등은 물론, 지면의 형상 정보와 자전거 탑승자의 자세 정보를 측정하고, 이를 탑승자에게 제공함을 그 목적으로 한다. 더 나아가, 이 정보를 기초로 탑승자의 자세 교정 정보 또한 제공할 수 있게 된다.In order to overcome these limitations, the present invention measures not only bicycle posture information, but also shape information of the ground and posture information of a bicycle occupant, and provides the same to the occupant. Furthermore, the posture correction information of the occupant can also be provided based on this information.
이러한, 자세 교정 정보는 자전거를 취미로 즐기는 일반인들은 물론 전문적으로 운동하는 선수들에게도 매우 유용할 것으로 생각된다. 이하 도 2 내지 도 11을 참조하여 본 발명에 따른 바이크 시뮬레이터 시스템의 구성 및 동작을 상세히 설명한다.
Such posture correction information is considered to be very useful for the general athletes who enjoy cycling as well as for professional athletes. Hereinafter, the configuration and operation of the bike simulator system according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 11.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 바이크 시뮬레이터 시스템의 개략 구성도이다.2 is a schematic structural diagram of a bike simulator system according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 바이크 시뮬레이터 시스템(5)는 자전거 자세 측정부(10)와, 탑승자 자세 측정부(20)와, 지면 형상 측정부(30)와, 제어부(40)와 출력부(50)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 2, the
자전거 자세 측정부(10)는 자전거의 방향, 기울기 등의 자전거의 자세 정보와 자전거의 속도, 위치 정보를 측정하는 역할을 한다. 자전거 자세 측정부(10)은 모션 센서로 이루어질 수 있으며 자세한 설명은 후술한다.The bicycle
탑승자 자세 측정부(20)는 자전거 탑승자의 자세를 측정하는 역할을 한다. 탑승자 자세 측정부(20) 역시 탑승자의 신체 부위에 부착되는 각종 모션 센서로 이루어질 수 있으며 자세한 설명은 후술한다.The occupant
지면 형상 측정부(30)는 자전거가 운행되는 지면의 형상 정보를 측정하는 역할을 하며, 거리 감지 센서를 이용할 수 있다. 자세한 설명은 후술한다.The ground
제어부(40)는 자전거 자세 측정부(10)에서 측정된 자전거의 자세 정보와, 탑승자 자세 측정부(20)에서 측정된 자전거 탑승자의 자세 정보와, 지면 형상 측정부(30)에서 측정된 지면 형상 정보를 이용하여 자전거 운행 정보를 분석하고, 후술할 출력부(50)로 전송하는 역할을 한다.The
출력부(50)는 제어부(40)가 분석한 자전거 운행 정보를 출력하여 사용자에게 제공할 수 있으며, 음성 출력부 또는 디스플레이부 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
The
도 3은 자전거 자세 측정부의 구성의 제1실시예를 나타내는 도면이다.3 is a view showing a first embodiment of the configuration of the bicycle posture measuring unit.
도 3을 참조하면, 자전거 자세 측정부(10)는 자전거 자세 측정부(10a) 및 자전거 자세 측정부(10b)의 2개의 모듈로 이루어지며, 자전거 자세 측정부(10a)는 GPS 모듈 또는 속도계 중 어느 하나와, 전자 나침반, 가변 저항 센서, 자이로 센서 또는 엔코더 중 어느 하나를 포함하여 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 3, the bicycle
GPS 모듈은 자전거의 절대 위치와 속도 정보를 측정할 수 있으며, 속도계를 속도 정보를 측정할 수 있다. 전자 나침반, 가변 저항 센서, 자이로 센서 및 엔코더 센서는 방향 정보, 기울기 정보 등을 이용하여 자전거의 자세 정보를 측정하는 역할을 한다. The GPS module can measure the bicycle's absolute position and speed information, and the speedometer can measure the speed information. An electronic compass, a variable resistance sensor, a gyro sensor, and an encoder sensor are used to measure posture information of a bicycle using direction information and tilt information.
자전거 자세 측정부(10b)는 틸트 센서를 포함하여 자전거의 핸들의 회전량을 측정하는 역할을 한다.
The bicycle
도 4는 자전거 자세 측정부의 구성의 제2실시예를 나타내는 도면이다.4 is a view showing a second embodiment of the configuration of the bicycle posture measuring unit.
도 4의 제2실시예에 따른 자전거 자세 측정부(10c)는 별도의 틸트 센서를 사용하지 않고 GPS 모듈 및 속도계 중 어느 하나와, 틸트 센서와 자이로 센서로 이루어지는 관성 센서 및 전자 나침반 중 어느 하나를 조합하여 구성된다. The bicycle
별도로 틸트 센서를 배치시키지 않음으로써 구조를 더 간소화 시킬 수 있는 장점이 있다.
There is an advantage that the structure can be further simplified by not placing the tilt sensor separately.
도 5는 도 3 또는 도 4의 구성에 따른 자전거 자세 측정부를 이용하여 자전거의 자세를 측정하는 방법을 나타내는 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a method of measuring a posture of a bicycle using the bicycle posture measuring unit according to the configuration of FIG. 3 or FIG. 4.
먼저, 자이로 센서(11)를 이용하여 자전거의 자세 변경에 따른 회전 행렬을 계산하고, 이로부터 방향을 계산한다(100)First, by using the
가속도 센서(12a) 또는 레벨 센서(12b)를 구비하는 틸트 센서(12) 또는 전자 나침반(13)으로부터 자전거의 방향 정보가 획득되면, 이 정보와 자이로 센서(11)로부터 계산된 회전 행렬을 이용하여 중력 보정한 저잔거 가속도 값을 계산한다(200).When the direction information of the bicycle is obtained from the
다음 이 값을 적분하여 자전거의 속도를 계산하거나, 속도계(14)를 이용하여 자전거의 속도를 계산한다(300).Next, the speed of the bicycle is calculated by integrating this value, or the speed of the bicycle is calculated using the speedometer 14 (300).
자전거의 속도를 적분하여 자전거의 위치를 계산하거나, GPS 모듈(15)을 이용하여 자전거의 위치를 계산한다(400).
Integrate the speed of the bicycle to calculate the position of the bicycle, or calculate the position of the bicycle using the GPS module 15 (400).
도 6a는 지면 형상 측정부가 장착된 자전거가 지면 형상 정보를 측정하는 방법을 설명하는 개략도이고, 도 6b는 지면 형상 측정부가 지면까지의 거리 정보를 이용하여 지면 형상 정보를 측정하는 방법을 설명하는 개념도이다.FIG. 6A is a schematic diagram illustrating a method of measuring ground shape information by a bicycle equipped with a ground shape measuring unit, and FIG. 6B is a conceptual diagram illustrating a method of measuring ground shape information using distance information to the ground. to be.
도 6a를 참조하면, 자전거의 앞바퀴 부분(a)에 두 개의 쌍으로 이루어지는 지면 형상 측정부(30)가 설치되어 있음을 알 수 있다. 지면 형상 측정부(30)는 자전거에 부탁되어 자전거가 운행되는 지면까지의 거리를 측정하는 거리 감지 센서로 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 6A, it can be seen that the ground
도 6b를 참조하면, 도 6의 (a) 또는 (b)의 위치에 초음파 또는 레이저 센서로 이루어지는 지면 형상 측정부(30)가 부탁될 수 있음을 알 수 있다. 도 6a는 자전거의 앞바퀴 위치(a)에 지면 형상 측정부(30)가 두 개의 쌍으로 설치되어 있는 것을 나타내고 있지만, 지면 형상 측정부(30)는 도 6b에서 볼 수 있듯이 자전거 뒷바퀴 위치(b)에도 설치될 수도 있으며, 1개, 3개 등의 다양한 개수로 구성될 수도 있음은 물론이다. m1, n1은 (a)에서 측정하는 거리값이며, m2, n2는 (b)에서 측정하는 거리값을 나타낸다. Referring to FIG. 6B, it can be seen that the ground
즉, 초음파 센서 등으로 구성되는 지면 형상 측정부(30)는 자전거 운행 중에 초음파가 지면에 반사되어 되돌아오는 시간 등의 방식으로 지면까지의 거리를 매 시간마다 측정함으로써 총 운행 구간의 지면 형상 정보를 획득하게 된다.That is, the ground
이렇게 획득한 지면 형상 정보가 도 6c에 도시되어 있다.
The obtained ground shape information is shown in FIG. 6C.
도 7은 자전거 탑승자의 신체 부위에 부착된 관성 센서를 이용하여 자전거 탑승자 자세 정보를 획득하는 방법을 설명하는 개략도이다.7 is a schematic diagram illustrating a method of obtaining bicycle rider attitude information using an inertial sensor attached to a body part of a bicycle rider.
본 발명의 탑승자 자세 측정부(20)는 자전거 탑승자의 신체에 부착되는 하나 이상의 모션 센서를 포함할 수 있다. 이때, 모션 센서는 동작 인식 센서라고도 불리우며, 가속도 센서, 기울기 센서, 자이로 센서 등을 포함하여 이루어져 위치 및 방향 정보 등을 획득하는 센서를 의미한다. The occupant
도 7에는 탑승자 자세 측정부(20)의 예로서 틸트 센서와 자이로 센서로 이루어지는 관성 센서 및 전자 나침반으로 이루어지는 모듈을 도시하고 있다(20a, 20b)FIG. 7 illustrates an example of the occupant
탑승자 자세 측정부(20)의 하나 이상의 모듈로 형성되어 관절로 연결되는 탑승자의 각 신체부위에 적절하게 부착될 수 있다. 도 7에는 상반신인 가슴 앞부분에 하나의 모듈(20a)이 설치되고, 하반신인 허리 부분에 하나의 모듈(20b)가 설치된 것을 도시하고 있다. One or more modules of the occupant
자전거 운행 중 탑승자가 상체를 기울이는 등의 동작을 취하는 경우, 상반신과 하반신의 자세를 상기 두 개의 모듈(20a, 20b)을 이용하여 계산할 수 있게 된다.
When the occupant takes an operation such as tilting the upper body while driving the bicycle, the postures of the upper body and the lower body can be calculated using the two
도 8은 자전거 자세 측정부의 구성의 제3실시예를 나타내는 도면이고, 도 9는 자전거 자세 측정부의 구성의 제4실시예를 나타내는 도면이다.8 is a view showing a third embodiment of the configuration of the bicycle attitude measuring unit, Figure 9 is a view showing a fourth embodiment of the configuration of the bicycle attitude measuring unit.
도 8 및 도 9에 도시된 제3실시예 및 제4실시예에 따른 자전거 자세 측정부(10d, 10e, 10f)는 도 3 및 도 4에 도시된 제1실시예 및 제2실시예에 따른 자전거 자세 측정부(10)에서 GPS 모듈을 제외한 구성에 해당한다.Bicycle
즉, 자전거를 실내에서만 운행하는 경우에는 GPS 모듈을 없애 구성을 간단화한 것이다. 헬스장이나 가정과 같은 곳에서 사용되는 사이클 운동기구에 적용될 수 있는 구성이다.
In other words, when the bicycle is operated only indoors, the configuration is simplified by removing the GPS module. The configuration can be applied to the cycle exercise equipment used in the gym or home.
도 10은 자전거 자세 측정부의 구성의 제5실시예를 나타내는 도면이다.10 is a view showing a fifth embodiment of the configuration of the bicycle posture measuring unit.
도 10의 구성은 롤(Roll), 피치(Pitch), 요(Yaw)의 절대 각도를 구하는 이전의 방법들과는 달리, 상대적인 각도 2개 조합을 구하기 위해 컴퓨터 주변 장치인 마우스을 장착하여 이용함을 특징으로 한다.The configuration of FIG. 10 is characterized by the use of a computer peripheral mouse mounted to obtain a combination of two relative angles, unlike previous methods of obtaining the absolute angles of roll, pitch, and yaw. .
도 10을 참조하면, 자전거 자세 측정부(10f)는 레이저 마우스와 레이저 센서를 포함하여 구성되어 X축, Y축의 상대 좌표에 대항하는 값을 검출한다. 이렇게 구성하는 경우 기존의 데스크탑 시스템과 같은 기존 하드웨어를 이용할 수 있어 매우 편리하다.
Referring to FIG. 10, the bicycle
도 11은 디스플레이 장치를 포함하는 출력부를 나타내는 도면이다.11 is a diagram illustrating an output unit including a display device.
제어부(40)는 자전거 자세 측정부(10)와, 탑승자 자세 측정부(20)와, 지면 형상 측정부(30)로부터 자전거의 자세 정보, 자전거의 위치 및 속도 정보, 자전거 탑승자의 자세 정보, 지면 형상 정보를 수신하여, 탑승자의 자세 교정 정보를 생성하게 된다. The
출력부(50)는 음성으로 정보를 제공하는 음성 출력부 또는 도 11에 도시된 바와 같이 영상으로 정보를 제공하는 디스플레이 장치(50)로 형성될 수 있다. 즉, 사용자의 자전거 운행 자세를 디스플레이 장치(50)에 표시하고, 상체 교정 및 하체 교정을 수행할 수 있도록 해당 신체부위의 올바른 동작을 표시할 수 있다. 물론, 출력부(50)가 음성 출력부를 포함하는 경우 음성으로도 이러한 정보를 제공할 수도 있다.
The
본 발명에 따른 바이크 시뮬레이션 시스템(5)을 이용하여 사용자가 자전거를 시뮬레이션 하는 방법은 다음과 같다.A method for simulating a bicycle by a user using the
먼저, 사용자는 자전거 탑승 전에 상체(예를 들어 가슴) 및 하체(예를 들어 허리)에 관성 센서 또는 전자 나침반을 부착한다. First, the user attaches an inertial sensor or an electronic compass to the upper body (eg chest) and lower body (eg waist) before riding the bicycle.
그리고, 자전거에는 자전거 자세 측정부(10)와, 지면 형상 측정부(30)와, 제어부(40) 및 출력부(50)가 장착된다.The bicycle
관성 센서 또는 전자 나침반으로 구성되는 탑승자 자세 측정부(20)와 자전거 자세 측정부(10)와, 지면 형상 측정부(30)와 제어부(40)와, 출력부(50)는 유선 또는 무선 네트워크 방식으로 연결되어 상호 신호를 송수신한다. The occupant
제어부(40)는 각 모듈로부터 수신되는 정보를 수신 및 분석하여 출력부(50)를 통하여 음성 또는 영상으로 자전거의 자세 정보, 자전거의 위치 및 속도 정보, 탑승자의 자세 정보, 지면 형상 정보, 탑승자의 자세 교정 정보 중 하나 이상을 제공한다. The
이와 같은 방법으로, 자전거 탑승자에게 종합적인 자전거 운행 관련 정보를 제공함으로써, 일반인은 물론 전문 운동선수들에게 효율적으로 자전거을 운행하거나, 연습할 수 있는 환경을 제공할 수 있다.In this manner, by providing comprehensive bicycle driving information to the bicycle rider, it is possible to provide an environment in which the bicycle can be efficiently operated or practiced by the general public as well as professional athletes.
5 : 바이크 시뮬레이터 시스템 10 : 자전거 자세 측정부
20 : 탑승자 자세 측정부 40 : 제어부
50 : 출력부5: bike simulator system 10: bicycle position measurement unit
20: occupant attitude measurement unit 40: control unit
50: Output section
Claims (10)
자전거 탑승자의 자세를 측정하는 탑승자 자세 측정부;
상기 자전거 자세 측정부에서 측정된 자전거의 위치, 속도 및 자세 정보와, 상기 탑승자 자세 측정부에서 측정된 자전거 탑승자의 자세 정보를 이용하여 자전거 운행 정보를 분석하는 제어부; 및
상기 제어부가 분석한 자전거 운행 정보를 출력하여 사용자에게 제공하는 출력부를 포함하는 바이크 시뮬레이터 시스템.A bicycle posture measuring unit for measuring a position and speed of a bicycle and a posture of a bicycle;
A rider posture measuring unit measuring a posture of a bicycle occupant;
A controller for analyzing bicycle driving information by using the position, speed, and attitude information of the bicycle measured by the bicycle attitude measuring unit and the attitude information of the bicycle occupant measured by the passenger attitude measuring unit; And
Bike simulator system including an output unit for outputting the bicycle driving information analyzed by the control unit for providing to the user.
자전거가 운행되는 지면의 형상 정보를 측정하는 지면 형상 측정부를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 지면 형상 측정부에서 측정된 지면의 형상 정보를 상기 출력부를 통하여 사용자에게 제공하는 것을 특징으로 하는 바이크 시뮬레이터 시스템.The method of claim 1,
Further comprising a ground shape measuring unit for measuring the shape information of the ground on which the bicycle is running,
And the control unit provides the shape information of the ground measured by the ground shape measuring unit to the user through the output unit.
상기 자전거 자세 측정부는 자전거에 부착되는 속도계와, 모션 센서와, GPS 모듈 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 바이크 시뮬레이터 시스템.The method of claim 1,
The bicycle attitude measuring unit bike simulator system, characterized in that it comprises at least one of a speedometer, a motion sensor, and a GPS module attached to the bicycle.
상기 모션 센서는 전자 나침반, 가변 저항 센서, 자이로 센서, 엔코더, 틸트 센서 중 하나인 것을 특징으로 하는 바이크 시뮬레이터 시스템.The method of claim 3,
The motion sensor is a bike simulator system, characterized in that one of the electronic compass, variable resistance sensor, gyro sensor, encoder, tilt sensor.
상기 탑승자 자세 측정부는 자전거 탑승차의 신체에 부착되는 하나 이상의 모션 센서인 것을 특징으로 하는 바이크 시뮬레이터 시스템.The method of claim 1,
The occupant attitude measuring unit is a bike simulator system, characterized in that at least one motion sensor attached to the body of the bicycle vehicle.
상기 지면 형상 측정부는 자전거에 부착되어 자전거가 운행되는 지면까지의 거리를 측정하는 거리 감지 센서인 것을 특징으로 하는 바이크 시뮬레이터 시스템.The method of claim 2,
The ground shape measuring unit is a bike simulator system, characterized in that the distance sensor is attached to the bicycle to measure the distance to the ground on which the bicycle is running.
상기 출력부는 음성 출력부 또는 디스플레이부를 포함하고,
상기 제어부는 상기 디스플레이 장치를 통하여 자전거 자세 정보와, 자전거의 위치 정보와, 자전거의 속도 정보와, 탑승자 자세 정보와, 지면의 형상 정보 중 하나 이상을 상기 출력부를 통하여 음성 또는 영상으로 사용자에게 제공하는 것을 특징으로 하는 바이크 시뮬레이터 시스템.The method of claim 2,
The output unit includes a voice output unit or a display unit,
The control unit provides one or more of the bicycle posture information, the bicycle position information, the bicycle speed information, the occupant posture information, and the shape information of the ground through the output device to the user by voice or video. Bike simulator system, characterized in that.
탑승자 자세 측정부를 이용하여 자전거 탑승자의 자세를 측정하는 단계;
상기 측정된 자전거 자세 정보와, 자전거 탑승자의 자세 정보를 이용하여 자전거 운행 정보를 분석하는 단계; 및
상기 분석된 자전거 운행 정보를 출력하여 사용자에게 제공하는 단계를 포함하는 바이크 시뮬레이터 방법.Measuring the posture of the bicycle using the bicycle posture measuring unit;
Measuring a posture of a bike occupant using a rider posture measurer;
Analyzing bicycle driving information by using the measured bicycle attitude information and the bicycle driver's attitude information; And
And outputting the analyzed bicycle driving information to a user.
지면 형상 측정부를 이용하여 자전거가 운행되는 지면의 형상 정보를 측정하는 단계; 및
상기 측정된 지면의 형상 정보를 사용자에게 제공하는 단계를 더 포함하는 바이크 시뮬레이터 방법.9. The method of claim 8,
Measuring shape information of the ground on which the bicycle is driven using the ground shape measuring unit; And
And providing the measured shape information of the ground to the user.
상기 분석된 자전거 운행 정보는 자전거 자세 정보와, 자전거의 위치 정보와, 자전거의 속도 정보와, 탑승자 자세 정보 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 바이크 시뮬레이터 방법.9. The method of claim 8,
The analyzed bicycle driving information includes at least one of bicycle attitude information, bicycle position information, bicycle speed information, and passenger attitude information.
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