KR20240003618A - 운동 자전거의 저항 설정 방법 및 라이드 메트릭 표시 방법 - Google Patents

운동 자전거의 저항 설정 방법 및 라이드 메트릭 표시 방법 Download PDF

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Abstract

컨텐츠 선택 시 해당 컨텐츠에 대응하는 동력 전달 모드를 자동 설정하고 컨텐츠에 적합한 저항을 자동 설정하는 운동 자전거의 저항 설정 방법이 개시된다. 운동 자전거의 저항 설정 방법은, 어플리케이션에서 운동 자전거의 컨텐츠를 선택하는 단계, 어플리케이션에서 컨텐츠에 대응하는 운동 자전거의 EMS를 논-프리휠 모드 또는 프리휠 모드로 설정하는 단계, 어플리케이션에서 EMS의 저항을 설정하는 단계, 및 어플리케이션에서 모드 데이터 및 저항 데이터를 운동 자전거에 송신하는 단계를 포함한다

Description

운동 자전거의 저항 설정 방법 및 라이드 메트릭 표시 방법{METHOD FOR SETTING RESISTANCE AND METHOD FOR DISPLAYING RIDE METRIC FOR EXERCISE BICYCLE}
본 명세서는 운동 자전거에 관한 것으로, 컨텐츠 선택 시 해당 컨텐츠에 대응하는 동력 전달 모드와 저항을 자동으로 설정하는 방법과 라이드 메트릭을 표시하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 운동 자전거는 근력을 강화시키기 위한 실내 운동 기구로 사용되고 있다. 운동 자전거는 페달을 밟는 동작에 의해 바퀴가 회전되며 운동을 할 수 있다.
이러한 운동 자전거는 스피닝 운동을 할 수 있는 스피닝 자전거와, 페달을 정방향으로 회전시켜 바퀴를 돌리는 실내 자전거로 구분할 수 있다. 스피닝 자전거는 논-프리휠(Non-Freewheel) 구조가 적용되고 실내 자전거는 프리휠(Freewheel) 구조가 적용될 수 있다.
논-프리휠 구조가 적용된 자전거는 페달을 정방향 또는 역방향으로 회전시키는 경우 모두 동력이 바퀴에 전달되고, 프리휠 구조가 적용된 자전거는 페달을 정방향으로 회전시키는 경우에만 동력이 바퀴에 전달된다.
한편, 운동 자전거는 저항력을 조절하는 EMS(Electronic Magnetic System)을 포함하고, EMS에 전원을 인가하여 전자기력을 통해서 사용자가 원하는 저항의 세기를 제공하고 있다.
그런데, 운동 자전거의 어플리케이션에서 라이딩 컨텐츠 선택 시 사용자가 해당 컨텐츠에 대응하는 논-프리휠 모드 또는 프리휠 모드를 직접 선택해야 하므로 사용자에게 모드 오설정으로 인한 불편과 직접 변경해야 하는 번거로움이 있다.
따라서, 운동 자전거의 컨텐츠 선택 시 해당 컨텐츠에 대응하는 동력 전달 모드를 자동 설정하는 기능이 요구되고 있다.
또한, 사용자가 실외에서 타던 실외 자전거의 기어 감성을 실내의 운동 자전거에서 그대로 느낄 수 있도록 하는 기능이 요구되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 컨텐츠 선택 시 해당 컨텐츠에 대응하는 동력 전달 모드를 자동 설정하고 컨텐츠에 적합한 저항을 자동 설정하는 운동 자전거의 저항 설정 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 프리휠 모드에서 실외에서 타던 실외 자전거의 기어 감성을 운동 자전거에서 느낄 수 있도록 하는 운동 자전거의 저항 설정 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 논-프리휠 모드에서 파워 기반 듀티 비 설정을 통해서 사용자에게 저항 단계 별 일정한 저항의 세기를 제공할 수 있는 운동 자전거의 저항 설정 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 사용자가 어떤 컨텐츠를 이용하든지 상관 없이 라이딩 메트릭 데이터를 실시간으로 표시하여 사용자가 라이딩 메트릭 데이터를 실시간으로 확인할 수 있도록 하는 운동 자전거의 라이드 메트릭 표시 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
일 실시예에 따른 운동 자전거의 저항 설정 방법은 사용자가 어플리케이션에서 컨텐츠 선택 시 해당 컨텐츠에 대응하는 동력 전달 모드를 자동 설정하고 컨텐츠에 적합한 저항을 자동 설정한다.
구체적으로, 일 실시예에 따른 운동 자전거의 저항 설정 방법은, 어플리케이션에서 운동 자전거의 컨텐츠를 선택하고, 어플리케이션에서 컨텐츠에 대응하는 운동 자전거의 EMS를 논-프리휠 모드 또는 프리휠 모드로 설정하며, 어플리케이션에서 EMS의 저항을 설정하고, 어플리케이션에서 모드 데이터 및 저항 데이터를 운동 자전거에 송신한다.
실시예에서, 프리휠 모드로 설정된 경우 사용자의 입력에 따라 저항 단계와 각 단계 별 저항의 세기를 자동으로 설정한다.
실시예에서, 논-프리휠 모드로 설정된 경우 듀티 비에 따른 파워 특성에 기반하여 저항 단계 별 듀티 비를 결정하고, 저항 단계 별 저항의 세기가 일정한 차이를 갖도록 설정한다.
일 실시예에 따른 운동 자전거의 라이드 메트릭 표시 방법은 사용자가 어떤 컨텐츠를 이용하든지 상관 없이 라이딩 메트릭 데이터를 실시간으로 표시한다.
구체적으로, 일 실시예에 따른 운동 자전거의 라이드 메트릭 표시 방법은, 운동 자전거로부터 라이드 메트릭 데이터를 전용 어플리케이션에서 수신하고, 전용 어플리케이션에서 라이드 메트릭 데이터를 서드 파티 어플리케이션 위에 오버레이하여 표시한다.
일 실시예에 따른 운동 자전거의 저항 설정 방법은 어플리케이션에서 컨텐츠 선택 시 해당 컨텐츠에 대응하는 동력 전달 모드를 자동 설정하고 컨텐츠에 적합한 저항을 자동 설정할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 운동 자전거의 저항 설정 방법은 프리휠 모드에서 저항 단계 및 단계 별 저항의 세기를 설정함으로써 실외에서 타던 실외 자전거의 기어 감성을 사용자가 운동 자전거에서 느낄 수 있게 한다.
또한, 일 실시예에 따른 운동 자전거의 저항 설정 방법은 논-프리휠 모드에서 파워 기반 듀티 비 설정을 통해서 사용자에게 저항 단계 별 일정한 저항의 세기를 제공할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 운동 자전거의 저항 설정 방법은 스피닝 컨텐츠 선택 시 자동으로 운동 자전거를 논-프리휠 모드로 설정하고, 씨너리 라이딩(Scenery Riding) 컨텐츠 선택 시 자동으로 프리휠 모드로 설정하여 사용자에게 모드 오 설정으로 인한 불편과 직접 변경해야 하는 번거로움을 해소할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 운동 자전거의 저항 설정 방법은 컨텐츠에 적합한 저항 레벨 개수를 판단해 자동 설정하여 편리함을 제공할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 운동 자전거의 라이드 메트릭 표시 방법은 사용자가 어떤 컨텐츠를 이용하든지 상관 없이 라이딩 메트릭 데이터를 실시간으로 표시하여 사용자가 라이딩 메트릭 데이터를 실시간으로 확인할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 운동 자전거의 라이드 메트릭 표시 방법은 실시간 정보 확인을 통해 사용자가 운동의 강도를 조절하며 컨텐츠를 즐길 수 있게 한다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 일 실시예에 따른 운동 자전거의 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 운동 자전거의 측면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 운동 자전거와 전용 어플리케이션 간의 통신하는 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 운동 자전거의 저항을 수동으로 설정하는 방법의 블록도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 운동 자전거에서 듀티 비에 따른 파워 특성을 나타내는 그래프이다.
도 6은 일 실시예에 따른 운동 자전거의 저항을 자동으로 설정하는 방법의 블록도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 운동 자전거의 라이드 메트릭을 표시하는 방법의 블록도이다.
도 8은 다른 실시예에 따른 운동 자전거의 라이드 메트릭을 표시하는 방법의 블록도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 운동 자전거의 전용 어플리케이션에서 라이드 메트릭을 다른 어플리케이션에 오버레이하여 표시하는 도면이다.
전술한 목적, 수단 및 효과는 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
이하에서는, 컨텐츠 선택 시 해당 컨텐츠에 대응하는 동력 전달 모드를 자동 설정하고 컨텐츠에 적합한 저항을 자동 설정하는 운동 자전거의 저항 설정 방법이 개시된다.
또한, 어떤 컨텐츠를 이용하든지 상관 없이 라이딩 메트릭 데이터를 실시간으로 표시하여 사용자가 라이딩 메트릭 데이터를 실시간으로 확인할 수 있도록 하는 운동 자전거의 라이드 메트릭 표시 방법이 개시된다.
명세서에서, EMS는 전자기를 이용하여 운동 자전거의 저항력을 조절하는 시스템으로 정의될 수 있다. 일례로, EMS는 철심, 코일 및 플라이휠을 포함하고, 코일에 인가되는 전류의 세기에 따라 전자기가 발생하여 플라이휠의 회전에 저항력을 제공한다.
명세서에서, 저항 단계, 부하 단계, 전자기 브레이크 단계 또는 저항력은 운동 자전거의 EMS에 인가되는 전류의 크기에 따라 발생되는 전자기를 이용하여 EMS에 설정되는 저항의 세기, 저항 값 또는 저항 레벨로 정의될 수 있다. 일례로, 저항 단계 별 저항의 세기가 설정될 수 있다. 또한, 저항 단계 별 저항의 세기는 일정하게 설정될 수 있다.
명세서에서, FTMS(Fitness Machine Service)는 자전거 트레이너, 트레드밀, 로잉 머신과 같은 피트니스 장비를 제어하기 위한 프로토콜로 정의될 수 있다.
명세서에서, 서드 파티(third party) 어플리케이션은 운동 자전거의 전용 어플리케이션을 서포트하는 플러그인이나 라이브러리, 또는 프레임워크와 같은 프로그램으로 정의될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 운동 자전거의 사시도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 운동 자전거의 측면도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 운동 자전거(100)는 지지대(104), 포스트(102), 바디 케이싱(103), 헤드 케이싱(101), 전방 프레임(106), 후방 프레임(107a, 107b, 107c), 헤드 프레임(108), EMS(460), 디스크(105b), 스테이터(180), 플라이휠(170)을 포함한다.
포스트(102)는 지지대(104)로부터 수직으로 연장되고 높이가 조절 가능하다. 포스트(102)는 일정 각도 후방으로 배향될 수 있다.
전방 프레임(106)은 포스트 (102)에 연결된다. 전방 프레임(106)은 포스트(102)의 중심으로부터 전방의 상부 방향으로 연장될 수 있다.
헤드 프레임(108)은 전방 프레임(106)과 연결된다. 헤드 프레임(108)은 전방 프레임(106)의 단부로부터 일정 각도 전방으로 배향되도록 연장될 수 있다.
헤드 프레임(108)의 상부에는 스템이 연결되고, 스템에는 손잡이와 표시 장치가 연결된다.
후방 프레임(107a, 107b)은 포스트(102)에 연결된다. 후방 프레임(107a, 107b) 각각은 후방으로 연장되고, 후방 프레임(107c)에 의해 후방 프레임(107a, 107b)의 단부가 연결된다.
각 프레임들은 구동축(105a)과 회전축(160)을 지지한다. 이러한 프레임들은 운동 자전거(100)의 하중 분포, 구조에 따라 다양한 구조로 형성될 수 있다.
프레임들의 외측을 커버하도록 바디 케이싱(103) 및 헤드 케이싱(101)이 설치된다. 바디 케이싱(103) 및 헤드 케이싱(101)의 내부에는 각 프레임들, 플라이휠(170), 브레이크 장치(미도시) 등이 설치된다.
바디 케이싱(103)은 전방과 후방측이 라운드지고 좌우방향 양측이 평판 형태로 형성될 수 있다. 바디 케이싱(103)의 좌우방향 양측에는 디스크(105b)가 형성된다.
디스크(105b)는 원형 패널 형태로 형성된다. 바디 케이싱(103)과 디스크(105b)는 프레임들, 플라이휠(170), 스테이터(180) 등을 외부와 차폐시킨다. 이에 따라, 사용자, 유아 및 반려동물의 접근을 차단하여 부상 가능성을 제거할 수 있다.
구동축(105a)의 양측에는 디스크(105b)의 중심부가 연결된다. 디스크(105b)의 구동축(105a)에는 페달이 부착되어 회전하는 크랭크가 연결된다.
구동축(105a)은 구동휠(미도시)의 중심부를 관통하도록 설치된다. 구동축(105a)과 회전축(160)은 벨트나 체인과 같은 동력전달부(미도시)에 의해 연결된다. 사용자가 페달을 밟게 되면 구동휠이 회전하게 된다. 구동휠이 회전함에 따라 구동축(105a)와 회전축(160)이 회전하게 된다.
바디 케이싱(103)의 전방측에는 헤드 케이싱(101)이 상측으로 연장된다. 헤드 케이싱(101)은 전방 프레임(106)과 헤드 프레임(108)에 의해 지지된다. 헤드 케이싱(101)은 스템과 연결된다.
스템은 헤드 케이싱(101)에 높이 조절 가능하게 결합되는 스템 포스트를 포함한다. 스템의 상측에는 표시부가 배치될 수 있다. 표시부는 운동 자전거(100)의 속도, 회전 부하 등과 같은 운동 정보를 표시할 수 있다. 스탬의 상측에는 핸들이 연결된다.
헤드 케이싱(101)의 상측은 하측보다 전방측으로 경사지게 배치되므로, 스템의 높이가 높게 조절될수록 핸들이 전방측으로 멀어진다. 이에 따라, 사용자의 신장이 클수록 핸들의 높이를 조절함으로써, 사용자의 신장에 맞게 핸들(143)의 높이와 전후방향 거리를 적절하게 조절할 수 있다.
바디 케이싱(103)의 내부에는 시트 튜브가 설치된다. 시트 튜브(109)는 바디 케이싱(103)의 내부를 관통하도록 설치될 수 있다. 시트 튜브(109)는 바디 케이싱(103)의 상하방향으로 경사지게 배치될 수 있다.
시트 튜브(109)는 구동축(105a)과 회전축(160) 사이에 배치된다. 이러한 시트 튜브(109)는 다각 파이프 또는 원형 파이프 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.
시트 튜브(109)의 내부에는 포스트(102)가 높이 조절 가능하게 결합된다. 포스트(102)의 상단부는 그 하단부보다 후방측으로 경사지게 배치된다. 포스트(102)의 상측에는 사용자가 앉을 수 있는 시트가 설치된다.
시트 포스트(102)는 시트 튜브(109)의 내부에 높이 조절 가능하게 설치될 수 있다. 시트 포스트(102)의 단면은 시트 튜브(109)의 형태에 따라 다양하게 형성될 수 있다.
시트 포스트(102)와 시트 튜브(109)는 상하방향으로 경사지게 배치되므로, 시트 포스트(102)의 높이가 높아질수록 시트가 핸들에서 멀어지게 된다. 이에 따라, 사용자의 신장이 클수록 포스트(102)의 높이를 높임으로써, 사용자의 신장에 맞게 시트와 핸들의 높이와 전후 방향 거리가 적절하게 조절될 수 있다.
플라이휠(170)은 회전축(160)에 결합된다. 플라이휠(170)의 회전 중심에는 회전축(160)이 결합되고, 회전축(160)과 플라이휠(170)은 원웨이 베어링(미도시)(oneway bearing)을 매개로 연결된다. 원웨이 베어링은 회전축(160)과 플라이휠(170)이 동심을 이루도록 배치된다.
또한, 회전축(160)과 플라이휠(170)은 클러치 기어모듈(미도시)에 의해 구속되거나 구속 해제될 수 있다. 클러치 기어모듈 역시 회전축(160)와 플라이휠(170)과 동심을 이루도록 배치될 수 있다. 플라이휠(170)은 프리휠 모드(freewheel mode)와 논-프리휠 모드(non-freewheel mode)로 회전된다.
프리휠 모드는 회전축(160)이 정방향으로 회전되는 경우에는 플라이휠(170)이 원웨이 베어링의 구속력에 의해 회전되고, 회전축(160)이 역방향으로 회전되는 경우에는 플라이휠(170)이 회전되지 않는 운전 모드를 의미한다.
프리휠 모드에서는 회전축(160)의 역방향 회전시 회전축(160)이 플라이휠(170)에서 공회전된다.
논-프리휠 모드는 회전축(160)이 정방향으로 회전되거나 역방향으로 회전되는 모든 경우에 플라이휠(170)이 회전되는 운전 모드를 의미한다. 논-프리휠 모드에서는 회전축(160)과 플라이휠(170)이 클러치 기어모듈에 의해 서로 록킹(locking)되어 함께 회전된다.
스테이터(180)는 플라이휠(170)에 자력을 가하여 플라이휠(170)의 회전 부하를 조절하도록 프레임부(120)에 설치된다. 스테이터(180)는 철심(181)에 코일(182)이 감긴 전자석이다. 코일(182)에 전원이 인가됨에 따라 스테이터(180)에서 자력이 발생된다. 스테이터(180)의 코일(182)에 인가되는 전류를 조절하여 스테이터(180)의 자력 세기를 조절할 수 있다.
이러한 플라이휠(170)의 회전 부하(스테이터(180)의 자력 세기)가 증가될수록 페달을 밟는 답력이 증가하게 되고, 플라이휠(170)의 회전 부하(스테이터(180)의 자력 세기)가 감소될수록 페달의 밟는 답력이 감소하게 된다. 이에 따라, 스테이터(180)의 자력 세기 조절에 의해 플라이휠(170)의 회전 부하를 조절하여 사용자의 답력을 조절할 수 있다.
본 발명에 따른 운동 자전거(100)에서는 플라이휠(170)이 구동축(105a)을 기준으로 후방측에 배치되거나 전방측에 배치될 수 있다. 이러한 플라이휠(170)의 설치 위치에 따라 프레임들과 케이싱의 형태가 변경된다. 또한, 구동축(105a)와 회전축(160)의 위치도 변경된다.
일례로, 운동 자전거(100)는 저항을 제어하고 가상 환경의 조건에 반응하기 위한 플라이휠, 모터 조립체, 및 실외 시뮬레이션, 게임 플레이, 훈련 등을 위한 무수히 많은 다른 가능성을 포함할 수 있다.
크랭크는, 벨트, 체인 또는 기타 기구를 통해 플라이휠, 모터 조립체와 다시 연결되는 구동 스프로킷(기어)에 결합된다. 플라이휠은 자전거의 관성과 운동량을 시뮬레이션하는데 사용된다. 제어성을 향상시키기 위해, 모터는 플라이휠을 구동하거나 플라이휠에 저항력을 제공할 수 있다.
플라이휠에 인가되는 힘은, 실외 자전거의 상이한 기어비 또는 기어 시프팅을 시뮬레이션하는 데에도 이용될 수 있다.
운동 자전거(100)는 휠이 EMS 구조로 설계되어 프로세서에서 전류 조절을 통하여 전자기를 발생하여 실제 필드에서 오르막 또는 내리막의 실감을 느낄 수 있도록 설계될 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 운동 자전거와 전용 어플리케이션 간의 통신하는 블록도이다. 도 4는 일 실시예에 따른 운동 자전거의 저항을 수동으로 설정하는 방법의 블록도이다. 도 5는 일 실시예에 따른 운동 자전거에서 듀티 비에 따른 파워 특성을 나타내는 그래프이다. 도 6은 일 실시예에 따른 운동 자전거의 저항을 자동으로 설정하는 방법의 블록도이다.
운동 자전거(100)는 컨텐츠에 맞는 프리휠 모드와 논-프리휠 모드 간의 자동 설정 기능을 필요로 한다. 이는 컨텐츠에 맞지 않는 모드로 유저가 라이딩하는 경우를 방지하고, 잘못된 모드에서의 라이딩으로 인한 고장, 불편, 사고를 예방한다.
운동 자전거(100)는 어플리케이션(200)과의 통신을 통해 컨텐츠 정보를 수신한다.
일례로, 운동 자전거(100)는 전용 어플리케이션(200)을 통해 사용자가 선택한 컨텐츠에 해당하는 모드 정보를 수신하고, 전용 어플리케이션(200)을 통해 컨텐츠에 맞는 저항 레벨 개수를 수신한다.
그리고, 운동 자전거(100)는 수신한 데이터를 기반으로 BMS의 동력 전달 모드와 저항 레벨을 자동으로 설정한다.
일례로, 운동 자전거의 저항을 설정하는 방법은 스피닝 컨텐츠 선택 시 자동으로 운도 자전거를 논-프리휠 모드로 설정하고, 씨너리 라이딩(scenery riding) 컨텐츠 선택 시 자동으로 프리휠 모드로 설정하여 사용자에게 모드 오 설정으로 인한 불편과 직접 변경해야 하는 번거로움을 해소할 수 있다.
또한, 운동 자전거의 저항을 설정하는 방법은 컨텐츠에 적합한 부하 단계 개수를 판단해 자동 설정하거나 사용자가 커스터마이징 할 수 있다. 예를 들면, 논-프리휠 모드에서 스피닝 강의 컨텐츠를 선택하면 해당 컨텐츠에 맞는 저항 레벨 0 ~ 100을 자동으로 설정하여 편리함을 제공한다.
운동 자전거(100)의 저항 설정 방법은 프리휠 모드에서 저항 단계 및 각 저항 단계 별 저항의 세기를 사용자가 자유롭게 설정 가능하도록 지원하는 기능을 포함한다.
또한, 운동 자전거(100)의 저항 설정 방법은 논-프리휠 모드에서, 저항 단계 간 저항의 세기 차이를 일정하게 나누기 위해 실제 유저가 느끼는 파워 기반으로 단계를 설정한다.
저항 설정 과정은 전용 어플리케이션(200)을 통하거나 전용 단말기를 통해 데이터를 주고 받아 설정한다.
또한, 운동 자전거(100)의 저항 설정 방법은 컨텐츠에 맞는 모드를 자동으로 변환시켜주는 기능을 포함한다. 어플리케이션(200)에서 사용자가 선택하는 컨텐츠의 형태를 실내의 운동 자전거(100)가 수신하여 대응되는 모드를 결정한다.
또한, 운동 자전거(100)의 저항 설정 방법은 컨텐츠에 맞는 추천 저항 단계 정보를 수신하여 자동으로 저항 설정을 하는 기능을 포함한다.
먼저, 프리휠 모드에서 저항 레벨 설정에 대하여 설명하면 다음과 같다.
사용자가 실외에서 타던 로드 자전거 기어 감성을 실내의 운동 자전거에서 그대로 느낄 수 없다. 실제 실외에서 타던 로드 자전거는 앞단과 뒷단의 조합에 따른 기어의 저항이 제각각 다르다. 각 기어 별 저항 커스터마이징 기능 제공을 통해 로드 자전거의 감성과 최대한 유사하게 구현할 수 있도록 지원해야 한다.
운동 자전거(100)는 어플리케이션(200)과의 통신을 통해 저항 레벨 정보를 수신한다. 일례로, 전용 어플리케이션을 통해 기어 단 수와 각 기어 별 저항 세기를 유저에게 입력 받을 수 있다.
그러면, 프리휠 모드에서 라이딩 할 때 본인이 원하는 기어 단수와 원하는 저항 세기의 운동 자전거(100)를 제공할 수 있다. 예를 들면, 12단 자전거 또는 28단 자전거 등을 운동 자전거(100)에서 구현할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 프리휠 모드에서 도 4와 같이 사용자가 어플리케이션(200)을 통해 원하는 저항 단계와 각 저항 단계 별 저항의 세기를 자유롭게 설정한다.
어플리케이션(200)에서 설정한 저항 단계와 저항 세기 데이터는 블루투스 통신을 통해 운동 자전거(100)의 프로세서로 수신된다.
운동 자전거(100)는 수신한 데이터를 확인하고, 현재의 저항 단계 및 각 저항 단계 별 저항의 세기를 설정한다.
설정이 완료되면 운동 자전거(100)는 어플리케이션(200)으로 현재 설정된 상태를 알려주고, 어플리케이션에는 수신한 데이터를 바탕으로 현재 운동 자전거(100)의 저항 설정 상태를 유저에게 표시한다.
다음으로, 논-프리휠 모드에서 저항 레벨 설정에 대하여 설명하면 다음과 같다.
논-프리휠 모드 부하 레벨 설절에서, EMS 입력 전류의 듀티 비와 EMS 파워의 관계는 선형적이지 않다. 단순 듀티 비를 저항 단계 개수만큼 구간 설정하면 저항 단계에 따른 저항의 세기의 차이가 서로 다르다. 그러므로 저항 단계의 구간 별 일정한 저항의 세기를 제공하기 위한 방법이 필요하다.
듀티 비 대비 파워 특성에 기반하여 각 저항 단계 별 듀티 비를 결정한다. 구체적으로, EMS의 듀티 비에 따른 파워 특성 데이터를 추출하고, 파워 데이터를 기반으로 각 저항 단계 별 듀티 비 구간을 설정한다. 이는 논-프리휠 모드에서 파워 기반 듀티 비 설정을 통해 사용자에게 저항 단계 별 일정한 저항의 세기를 제공한다.
보다 구체적으로 설명하면, 논-프리휠 모드에서 프리휠 모드와 마찬가지로 도 4와 같이 어플리케이션(200)을 통해 원하는 저항 단계를 설정할 수 있다. 논-프리휠 모드에서의 저항 단계 별 저항의 세기는 각 저항 단계 별 일정한 저항의 세기 차이를 제공할 수 있도록 한다.
이를 위해 도 5에 도시한 바와 같이 듀티 비 대비 파워 특성에 기반하여 각 저항 단계 별 듀티 비를 결정한다. 도 5는 EMS 코일(182)의 입력 전류 듀티 비에 따른 특정 RPM으로 플라이휠(170)을 회전 시킬 때 필요한 에너지(Watt)의 양을 실험을 통해 얻은 데이터이다.
듀티 비가 증가함에 따라 플라이휠(170)의 회전을 방해하는 저항의 세기가 증가하므로, 특정 RPM을 유지하기 위해 필요한 에너지도 증가하게 된다. 하지만 이 둘의 관계는 선형적이지 않으므로, 단순히 듀티 비를 기반으로 저항 단계를 구분하면, 각 저항 단계별 저항의 세기의 차이가 일정하지 않아 사용자에게 일정한 차이를 가지는 부하 경험을 제공하기 어렵다. 따라서 에너지인 파워를 기반으로 저항 단계를 구분한다.
다음으로, 모드 및 저항 자동 설정 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 6에 도시한 바와 같이, 사용자가 어플리케이션(200)을 통해 원하는 컨텐츠를 선택한다.
어플리케이션(200)은 컨텐츠에 맞게 추천하는 저항 설정을 사용자에게 표시하고, 추천하는 저항 설정대로 설정할지 또는 직접 커스터마이징할지를 사용자가 선택하도록 표시한다.
어플리케이션(200)은 설정이 완료되면 블루투스를 통해 운동 자전거(100)로 사용자가 선택한 컨텐츠에 적합한 모드와 추천 저항 정보를 송신한다.
운동 자전거(100)는 수신한 데이터를 확인하고, 컨텐츠에 맞는 모드와 저항 설정을 자동으로 변경한다.
운동 자전거(100)는 설정이 완료되면 어플리케이션(200)으로 현재 설정된 상태를 알려주고, 어플리케이션(200)에서는 수신한 데이터를 바탕으로 현재 운동 자전거(100)의 모드 및 저항 설정 상태를 사용자에게 표시한다.
도 7은 일 실시예에 따른 운동 자전거의 라이드 메트릭을 표시하는 방법의 블록도이다. 도 8은 다른 실시예에 따른 운동 자전거의 라이드 메트릭을 표시하는 방법의 블록도이다. 도 9는 일 실시예에 따른 운동 자전거의 전용 어플리케이션에서 라이드 메트릭을 다른 어플리케이션에 오버레이하여 표시하는 도면이다.
운동 자전거의 라이드 메트릭을 표시하는 방법은 현재 라이딩 중인 상태를 어느 상황에서든 실시간으로 확인할 수 있게 한다.
전용 어플리케이션(200)을 통해서는 기어 레벨, 심박, 속도, 파워, 케이던스 등의 데이터를 실시간으로 확인할 수 있다. 그런데, 서드 파티 어플리케이션(300)에서는 해당 서비스에서 정한 특정 데이터(FTMS 데이터, 예를 들면 케이던스, 파워, 심박 등)를 운동 자전거(100)로부터 수신하여 표시한다.
해당 서비스의 전용 운동 자전거(100)가 아니면 기어정보, 저항 단계를 비롯한 기타 다양한 데이터들의 표시가 지원되지 않는다. 스피닝 또는 사이클 서비스가 아닌 다른 컨텐츠를 이용할 때도 실시간으로 라이딩 메트릭 정보를 확인하고자 하는 수요가 있다.
운동 자전거의 라이드 메트릭을 표시하는 방법은 어떤 컨텐츠를 이용하든지 상관없이 라이드 메트릭 정보를 실시간으로 확인할 수 있다. 실시간 정보 확인을 통해 유저가 운동의 강도를 조절하며 컨텐츠를 즐길 수 있다.
라이드 메트릭 표시 방법은 전용 어플리케이션(200)에서 저항 단계, 심박, 속도, 파워, 케이던스, 모드 정보 등의 데이터를 실시간으로 표시한다.
또한, 라이드 메트릭 표시 방법은 전용 어플리케이션(200)이 아닌 서드 파티 어플리케이션(300)에서도 기어레벨, 심박, 속도, 파워, 케이던스 등의 데이터를 실시간으로 표시한다.
전용 어플리케이션(200)이 라이드 메트릭 데이터를 수신한 후, 오버레이(overlay)(310) 기능을 통해 다른 어플리케이션 위에 정보를 실시간으로 표시한다.
보다 구체적으로 설명하면, 구동 시스템(500)은 운동 자전거(100)의 전용 어플리케이션(200)과 서드 파티 어프리케이션(300)을 포함한다.
서드 파티 어플리케이션(300)은 FTMS를 지원하는 운동 자전거(100) 관련 어플리케이션인 경우(도 7 참고)와 서드 파티 어플리케이션(300)이 FTMS를 지원하지 않는 경우(도 8 참고)로 구분된다.
먼저, 도 7에 도시한 바와 같이, 서드 파티 어플리케이션(300)이 FTMS를 지원하는 경우, 운동 자전거(100)는 FTMS 데이터를 서드 파티 어플리케이션(300)과 송수신한다.
그리고, 운동 자전거(100)는 라이드 메트릭 데이터를 전용 어플리케이션(200)과 송수신한다.
그리고, 구동 시스템(500)은 전용 어플리케이션(200)을 통해서 수신한 라이드 메트릭 데이터를 서드 파티 어플리케이션(300) 위에 오버레이(310)하여 표시한다.
사용자는 서드 파티 어플리케이션(300) 사용 중에도 운동 자전거(100)의 저항 단계, 동력 전달 모드 등 전용 어플리케이션(200)에서 확인 가능한 데이터를 확인 할 수 있다.
다음으로, 도 8에 도시한 바와 같이, 서드 파티 어플리케이션(300)이 FTMS를 지원하지 않는 경우, 전용 어플리케이션(200)을 통해서 저항 단계, 심박, 속도, 파워, 케이던스, 모드 등의 데이터를 수신한다.
그리고, 구동 시스템(500)은 전용 어플리케이션(200)을 통해서 수신한 데이터를 서드 파티 어플리케이션(300) 위에 오버레이(310)하여 표시한다
이와 같이, 운동 자전거의 저항 설정 방법은, 어플리케이션에서 운동 자전거의 컨텐츠를 선택하는 단계, 어플리케이션에서 컨텐츠에 대응하는 운동 자전거의 EMS를 논-프리휠 모드 또는 프리휠 모드로 설정하는 단계, 어플리케이션에서 EMS의 저항을 설정하는 단계, 및 어플리케이션에서 모드 데이터 및 저항 데이터를 운동 자전거에 송신하는 단계를 포함한다.
실시예에 따르면, 어플리케이션에서 EMS의 저항을 설정하는 단계는, 프리휠 모드로 설정된 경우 사용자의 입력에 따라 저항 단계와 각 단계 별 저항의 세기를 설정하는 단계를 포함한다.
실시예에 따르면, 어플리케이션에서 EMS의 저항을 설정하는 단계는, 논-프리휠 모드로 설정된 경우 듀티 비에 따른 파워 특성에 기반하여 저항 단계 별 듀티 비를 결정하는 단계, 및 저항 단계 별 저항의 세기가 일정한 차이를 갖도록 설정하는 단계를 포함한다.
실시예에 따르면, 어플리케이션에서 EMS의 저항을 설정하는 단계는, 컨텐츠에 대응하는 저항의 세기로 자동 설정하는 단계를 포함한다.
실시예에 따르면, 어플리케이션에서 EMS의 저항을 설정하는 단계는, 컨텐츠에 대응하는 저항의 세기로 자동 설정할지 또는 사용자의 입력에 따라 수동 설정할지를 표시하는 단계를 포함한다.
실시예에 따르면, 수동 설정을 선택하는 경우 저항 단계와 각 단계 별 저항의 세기를 선택하는 메뉴 창을 표시하는 단계를 더 포함한다.
실시예에 따르면, 운동 자전거에서 어플리케이션으로부터 수신된 모드 데이터 및 저항 데이터를 기반으로 EMS의 모드를 변환하고 EMS의 저항을 변경하는 단계를 더 포함한다.
실시예에 따르면, 운동 자전거에서 EMS의 모드 설정 및 저항 설정이 완료되면 현재 설정 데이터를 어플리케이션에 송신하는 단계를 더 포함한다.
실시예에 따르면, 어플리케이션에서 운동 자전거로부터 수신된 설정 데이터를 기반으로 운동 자전거의 현재 모드 상태 및 현재 저항 상태를 표시하는 단계를 더 포함한다.
상술한 바와 같이, 운동 자전거의 저항 설정 방법은 어플리케이션에서 컨텐츠 선택 시 해당 컨텐츠에 대응하는 동력 전달 모드를 자동 설정하고 컨텐츠에 적합한 저항을 자동 설정할 수 있다.
또한, 운동 자전거의 저항 설정 방법은 프리휠 모드에서 저항 단계 및 단계 별 저항의 세기를 설정함으로써 실외에서 타던 실외 자전거의 기어 감성을 사용자가 운동 자전거에서 느낄 수 있게 한다.
또한, 운동 자전거의 저항 설정 방법은 논-프리휠 모드에서 파워 기반 듀티 비 설정을 통해서 사용자에게 저항 단계 별 일정한 저항의 세기를 제공할 수 있다.
또한, 운동 자전거의 저항 설정 방법은 스피닝 컨텐츠 선택 시 자동으로 운동 자전거를 논-프리휠 모드로 설정하고, 씨너리 라이딩 컨텐츠 선택 시 자동으로 프리휠 모드로 설정하여 사용자에게 모드 오 설정으로 인한 불편과 직접 변경해야 하는 번거로움을 해소할 수 있다.
또한, 운동 자전거의 저항 설정 방법은 컨텐츠에 적합한 저항 레벨 개수를 판단해 자동 설정하여 편리함을 제공할 수 있다.
그리고, 운동 자전거의 라이드 메트릭 표시 방법은, 운동 자전거로부터 라이드 메트릭 데이터를 전용 어플리케이션에서 수신하는 단계, 및 전용 어플리케이션에서 라이드 메트릭 데이터를 서드 파티 어플리케이션 위에 오버레이하여 표시하는 단계를 포함한다.
실시예에 따르면, 라이드 메트릭 데이터를 서드 파티 어플리케이션 위에 오버레이하여 표시하는 단계는, 서드 파티 어플리케이션이 FTMS를 지원하는 경우 운동 자전거로부터 FTMS 데이터를 수신하는 단계를 포함한다.
실시예에 따르면, 라이드 메트릭 데이터를 서드 파티 어플리케이션 위에 오버레이하여 표시하는 단계는, 서드 파티 어플리케이션이 FTMS를 지원하는 않는 경우 전용 어플리케이션을 통해서 운동 자전거의 FTMS 데이터를 수신하는 단계를 포함한다.
실시예에 따르면, 라이드 메트릭 데이터를 서드 파티 어플리케이션 위에 오버레이하여 표시하는 단계는, 케이던스, 파워, 저항 단계, 저항의 세기, 심박 수, 속도, 거리, 소모 칼로리, 라이딩 시간, 모드 정보 중 적어도 하나 이상을 상기 라이드 메트릭 데이터로서 표시한다.
상술한 바와 같이, 운동 자전거의 라이드 메트릭 표시 방법은 사용자가 어떤 컨텐츠를 이용하든지 상관 없이 라이딩 메트릭 데이터를 실시간으로 표시하여 사용자가 라이딩 메트릭 데이터를 실시간으로 확인할 수 있다.
또한, 운동 자전거의 라이드 메트릭 표시 방법은 실시간 정보 확인을 통해 사용자가 운동의 강도를 조절하며 컨텐츠를 즐길 수 있게 한다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.
100: 운동 자전거
101: 헤드 케이싱 102: 포스트
103: 바디 케이싱 104: 지지대
105a: 구동축 105b: 디스크
106: 전방 프레임 107a, 107b, 107c: 후방 프레임
108: 헤드 프레임
160: 회전축 170: 플라이 휠
180: 스테이터 181: 철심
182: 코일
200: 전용 어플리케이션 300: 서드 파티 어플리케이션
310: 오버레이 500: 구동 시스템

Claims (13)

  1. 어플리케이션에서 운동 자전거의 컨텐츠를 선택하는 단계;
    상기 어플리케이션에서 상기 컨텐츠에 대응하는 상기 운동 자전거의 EMS(Electronic Magnetic System)를 논-프리휠 모드 또는 프리휠 모드로 설정하는 단계;
    상기 어플리케이션에서 상기 EMS의 저항을 설정하는 단계; 및
    상기 어플리케이션에서 모드 데이터 및 저항 데이터를 상기 운동 자전거에 송신하는 단계를 포함하는 운동 자전거의 저항 설정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 어플리케이션에서 상기 EMS의 저항을 설정하는 단계는,
    상기 프리휠 모드로 설정된 경우 사용자의 입력에 따라 저항 단계와 각 단계 별 저항의 세기를 설정하는 단계를 포함하는 운동 자전거의 저항 설정 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 어플리케이션에서 상기 EMS의 저항을 설정하는 단계는,
    상기 논-프리휠 모드로 설정된 경우 듀티 비에 따른 파워 특성에 기반하여 상기 저항 단계 별 듀티 비를 결정하는 단계; 및
    상기 저항 단계 별 저항의 세기가 일정한 차이를 갖도록 설정하는 단계를 포함하는 운동 자전거의 저항 설정 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 어플리케이션에서 상기 EMS의 저항을 설정하는 단계는,
    상기 컨텐츠에 대응하는 저항의 세기로 자동 설정하는 단계를 포함하는 운동 자전거의 저항 설정 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 어플리케이션에서 상기 EMS의 저항을 설정하는 단계는,
    상기 컨텐츠에 대응하는 저항의 세기로 자동 설정할지 또는 사용자의 입력에 따라 수동 설정할지를 표시하는 단계를 포함하는 운동 자전거의 저항 설정 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 수동 설정을 선택하는 경우 저항 단계와 각 단계 별 저항의 세기를 선택하는 메뉴 창을 표시하는 단계를 더 포함하는 운동 자전거의 저항 설정 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 운동 자전거에서 상기 어플리케이션으로부터 수신된 상기 모드 데이터 및 저항 데이터를 기반으로 상기 EMS의 모드를 변환하고 상기 EMS의 저항을 변경하는 단계를 더 포함하는 운동 자전거의 저항 설정 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 운동 자전거에서 상기 EMS의 모드 설정 및 저항 설정이 완료되면 현재 설정 데이터를 상기 어플리케이션에 송신하는 단계를 더 포함하는 운동 자전거의 저항 설정 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 어플리케이션에서 상기 운동 자전거로부터 수신된 상기 설정 데이터를 기반으로 상기 운동 자전거의 현재 모드 상태 및 현재 저항 상태를 표시하는 단계를 더 포함하는 운동 자전거의 저항 설정 방법.
  10. 운동 자전거로부터 라이드 메트릭 데이터를 전용 어플리케이션에서 수신하는 단계; 및
    상기 전용 어플리케이션에서 상기 라이드 메트릭 데이터를 서드 파티(third party) 어플리케이션 위에 오버레이하여 표시하는 단계;
    를 포함하는 운동 자전거의 라이드 메트릭 표시 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 라이드 메트릭 데이터를 서드 파티 어플리케이션 위에 오버레이하여 표시하는 단계는,
    상기 서드 파티 어플리케이션이 FTMS(Fitness Machine Service)를 지원하는 경우 상기 운동 자전거로부터 FTMS 데이터를 수신하는 단계를 포함하는 운동 자전거의 라이드 메트릭 표시 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 라이드 메트릭 데이터를 서드 파티 어플리케이션 위에 오버레이하여 표시하는 단계는,
    상기 서드 파티 어플리케이션이 FTMS를 지원하는 않는 경우 상기 전용 어플리케이션을 통해서 상기 운동 자전거의 FTMS 데이터를 수신하는 단계를 포함하는 운동 자전거의 라이드 메트릭 표시 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 라이드 메트릭 데이터를 서드 파티 어플리케이션 위에 오버레이하여 표시하는 단계는,
    케이던스, 파워, 저항 단계, 저항의 세기, 심박 수, 속도, 거리, 소모 칼로리, 라이딩 시간, 모드 정보 중 적어도 하나 이상을 상기 라이드 메트릭 데이터로서 표시하는 운동 자전거의 라이드 메트릭 표시 방법.
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