WO2021045458A1 - 자전거 시뮬레이터 - Google Patents

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WO2021045458A1
WO2021045458A1 PCT/KR2020/011613 KR2020011613W WO2021045458A1 WO 2021045458 A1 WO2021045458 A1 WO 2021045458A1 KR 2020011613 W KR2020011613 W KR 2020011613W WO 2021045458 A1 WO2021045458 A1 WO 2021045458A1
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bicycle
frame
disposed
roller
driving
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PCT/KR2020/011613
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이중식
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주식회사 리얼디자인테크
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Definitions

  • the present invention relates to a bicycle simulator for virtual driving, and more particularly, to a bicycle simulator capable of virtually experiencing various driving routes in an indoor space and enjoying exercise effects.
  • bicycle exercise equipment named bicycle trainer or bicycle roller is an indoor exercise fitness equipment most widely used with a treadmill, and a rider riding a bicycle seated on a rotating roller or a cradle uses a pedal for rotational resistance ( Magnetic force, etc.) is intended to strengthen the lower body muscle strength by rotating the applied wheel.
  • a pedal for rotational resistance Magnetic force, etc.
  • Such a conventional bicycle exercise device has an advantage of providing a considerably high exercise effect to a rider with only a relatively short time of exercise through the adjustment of the rotational resistance applied to the wheel regardless of the weather.
  • An object of the present invention is to implement a flat driving state using a treadmill, while implementing various driving modes capable of implementing left and right steering and acceleration and deceleration states of bicycle driving, thereby creating a dynamic experience that is very similar to the actual riding situation. It is to provide a bicycle simulator that can be used.
  • a bicycle simulator includes a frame-shaped base portion; A frame support part supported by the base and supporting a bicycle frame connecting the front and rear wheels of the mounted bicycle; A first treadmill extending along a driving direction of the bicycle, supporting a front wheel of the bicycle, and rotating together with the rotation of the front wheel; And a second treadmill extending along the driving direction of the bicycle, supporting the rear wheel of the bicycle, and rotating together according to the rotation of the rear wheel, wherein the frame support part is between the first treadmill and the second treadmill.
  • a first slide guide fixed to the base and extending along a driving direction of the bicycle; And a first slide part supported by the frame support part and connected to slide along a driving direction of the bicycle in the first slide guide.
  • the first treadmill may include a plurality of first roller units spaced apart from each other with a predetermined distance therebetween along a driving direction of the bicycle; And a first belt disposed to surround an outer circumferential surface of the plurality of first rollers.
  • the second treadmill may include a plurality of second roller units spaced apart from each other with a predetermined distance therebetween along a driving direction of the bicycle; And a second belt disposed to surround the outer circumferential surfaces of the plurality of second rollers.
  • the second roller part may be moved up and down.
  • a display device visually providing a predetermined driving environment to a rider on the bicycle; And a control unit for controlling driving of the plurality of first lift units and the plurality of second lift units, wherein the control unit includes the plurality of first rollers to match a driving environment provided in real time through the display device.
  • the unit and each of the plurality of second roller units may be raised or lowered.
  • An elastic member having one end supported by the base and the other end supported by the first slide may be further included, wherein the elastic member may be tensioned by moving the bicycle forward along the driving direction of the bicycle.
  • damper member having one end supported by the base and the other end supported by the first slide, wherein the damper member allows the bicycle to move along the running direction of the bicycle by the elastic force of the elastic member. When moving backward, the moving speed of the bicycle may be reduced.
  • a second slide guide supported by the base and extending along a left and right direction perpendicular to a driving direction of the bicycle; And a second slide part fixed to the frame support part and connected so as to be movable along the left and right directions in the second slide guide.
  • a frame support module includes: a frame base having a frame and side support portions disposed on side surfaces of the frame; A support bar extending along one direction and supported by the frame base; And a support clamp disposed at one end of the support bar and supporting a bicycle frame connecting the front and rear wheels of the mounted bicycle. It may include.
  • a third slide guide disposed on both sides of the frame base and extending along a driving direction of the bicycle; And a third slide part supported by the support bar and connected to be movable along the third slide guide.
  • a fourth slide guide supported by the frame base and extending along a left and right direction perpendicular to a driving direction of the bicycle; And a fourth slide part fixed to one end of the support bar and connected to be movable along the fourth slide guide.
  • An elastic member having one end supported by the frame base and the other end supported by the third slide may be further included, wherein the elastic member may be tensioned by moving the bicycle forward along the driving direction of the bicycle. .
  • damper member having one end supported by the frame base and the other end supported by the third slide, wherein the damper member allows the bicycle to move along the running direction of the bicycle by the elastic force of the elastic member. When moving backward, the moving speed of the bicycle may be reduced.
  • a bicycle simulator includes a frame-shaped base portion; A frame support module detachably supported on the base portion; And a third treadmill extending along the driving direction of the bicycle, supporting a front wheel of the bicycle and a rear wheel of the bicycle, and rotating together according to rotation of the front wheel and the rear wheel, wherein the frame support module, A frame base having a frame and side support portions disposed on side surfaces of the frame; A support bar extending along one direction and supported by the frame base; And a support clamp disposed at one end of the support bar and supporting a bicycle frame connecting the front and rear wheels of the mounted bicycle.
  • the third treadmill may include a plurality of third roller units spaced apart from each other with a predetermined distance therebetween along the driving direction of the bicycle; And a third belt disposed to surround outer circumferential surfaces of the plurality of third roller parts, and the frame support module may be disposed above the third belt.
  • a plurality of third lifting parts disposed on each of the plurality of third roller parts, wherein the third lifting part is disposed at both ends of the third roller part, and has a vertical direction perpendicular to the running direction of the bicycle. Accordingly, the third roller part may be moved up and down.
  • a display device visually providing a predetermined driving environment to a rider on the bicycle; And a control unit for controlling driving of the plurality of third lift units, wherein the control unit may raise or lower each of the plurality of third roller units to match a driving environment provided in real time through the display device.
  • the present invention by disposing a treadmill for supporting the front and rear wheels of a bicycle to be mounted, the same state as the bicycle traveling in a substantially flat state can be realized.
  • the bicycle support portion is disposed to be detachable from the treadmill, it is possible to provide a bicycle simulator using an existing treadmill.
  • FIG. 1A is a perspective view of a bicycle simulator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1B is a schematic block diagram of a bicycle simulator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is an exploded perspective view of a bicycle simulator according to an embodiment of the present invention.
  • 2B is an exploded perspective view of a bicycle simulator according to another embodiment of the present invention.
  • 2C is an exploded perspective view of a bicycle simulator according to another embodiment of the present invention.
  • 3A is a perspective view of a frame support according to an embodiment of the present invention.
  • 3B is a plan view of a bicycle simulator according to an embodiment of the present invention.
  • 3C is a perspective view of a frame support according to another embodiment of the present invention.
  • 3D is a perspective view of a frame support according to another embodiment of the present invention.
  • 4A and 4B are plan views of a bicycle simulator according to an embodiment of the present invention.
  • 5A is an exploded perspective view of a first roller unit according to an exemplary embodiment.
  • 5B is a cross-sectional view of a first roller unit according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 6 is a side view of a bicycle simulator according to an embodiment.
  • FIG. 7A is a schematic diagram of a first lifting unit according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 7B is a schematic diagram of a display device displaying a driving scene having an inclined portion according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 7C is a side view of a bicycle simulator according to an embodiment.
  • FIG. 8A is a perspective view of a bicycle simulator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8B is a schematic block diagram of a bicycle simulator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is an exploded perspective view of a bicycle simulator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a perspective view of a frame support according to the present invention.
  • FIG. 11 is a side view of a bicycle simulator according to an embodiment.
  • FIG. 12A is a schematic diagram of a display device displaying a driving scene having an inclined portion according to an embodiment of the present invention.
  • 12B is a side view of a bicycle simulator according to an embodiment.
  • the upper (upper), lower (lower), left and right (lateral or lateral), front (front, front), rear (belly, rear), etc., which refer to the direction, are not intended to limit the use of the right.
  • it is determined based on the relative position between the drawings and the configuration, and each direction described below is based on this, except for cases specifically limited differently.
  • 1A is a perspective view of a bicycle simulator according to an embodiment of the present invention.
  • 1B is a schematic block diagram of a bicycle simulator according to an embodiment of the present invention.
  • 2A is an exploded perspective view of a bicycle simulator according to an embodiment of the present invention.
  • 2B is an exploded perspective view of a bicycle simulator according to another embodiment of the present invention.
  • 2C is an exploded perspective view of a bicycle simulator according to another embodiment of the present invention.
  • 3A is a perspective view of a frame support according to an embodiment of the present invention.
  • 3B is a plan view of a bicycle simulator according to an embodiment of the present invention.
  • 3C is a perspective view of a frame support according to another embodiment of the present invention.
  • 3D is a perspective view of a frame support according to another embodiment of the present invention.
  • the rider R on the bicycle 10 can virtually experience various road surface conditions having an inclined portion, and thereby, a dynamic and realistic riding You will be able to enjoy it.
  • the invention can naturally maximize the exercise effect according to the type of the rider R.
  • the bicycle 10 mentioned above is not only specially manufactured for the bicycle simulator 1 according to an embodiment of the present invention, but is a concept encompassing all bicycles 10 currently available on the market by various manufacturers.
  • a bicycle 10 a bicycle frame 11 constituting the body of the bicycle 10, a front wheel 12 and a rear wheel 13 rotatably mounted on the bicycle frame 11, and pedaling of the rider R It may include a drive system (crank, chain, transmission, etc.) that converts to the rotational force of the rear wheel (13).
  • the base portion 20, the first treadmill 40, the second treadmill 50, and the frame support ( 100) can be configured including.
  • the base part 20 is a support member that is fixed to the ground and capable of supporting the bicycle 10.
  • the base portion 20 may be provided in a frame shape in which the first treadmill 40 and the second treadmill 50, which will be described later, can be seated, for example, a rectangular frame shape extending along one direction. have.
  • the base portion 20 may further include an elastic member support portion 25 and a damper support portion 26 extending between the side portions 21 extending along the driving direction (X direction) of the bicycle 10. have.
  • the present disclosure is not limited thereto, and may be provided with an arbitrary support member on which the first treadmill 40 and the second treadmill 50 can be seated.
  • the leg support 25 may be disposed on both sides of the base 20 to support the legs of the rider R.
  • leg support portions 25 capable of supporting the legs of the rider R may be disposed on both sides of the base unit 20 so that the rider R can hold the center.
  • the leg support 25 may be provided to have an inclined surface to support the leg of the rider R, but the present invention is not limited thereto.
  • the first treadmill 40 is a support member that supports the front wheels 12 of the bicycle 10 mounted on the bicycle simulator 1 and rotates together with the rotation of the front wheels 12.
  • the first treadmill 40 includes a plurality of first roller units 410 disposed to be spaced apart from each other with a predetermined distance along the driving direction (X direction) of the bicycle 10, and the plurality of first treadmills 1 It is disposed to surround the outer circumference of the roller part 410 and is disposed between the first belt 420 and a plurality of first roller parts 410 to rotate in a caterpillar track to support the load of the front wheel 12. It may include a plate-shaped tech (not shown).
  • Both ends of the first roller part 410 can be rotated by forming a shaft coupling to the base part 20, and one direction perpendicular to the driving direction (X direction) of the bicycle 10 with respect to the base part 20 You can also move along (Z direction).
  • the vertical movement of the first roller part 410 with respect to the base part 20 will be described later with reference to FIGS. 5A to 7C.
  • the second treadmill 50 is a support member that supports the rear wheels 13 of the bicycle 10 mounted on the bicycle simulator 1 and rotates together with the rotation of the rear wheels 13.
  • the second treadmill 50 includes a plurality of second roller units 510 disposed to be spaced apart from each other with a predetermined distance along the driving direction (X direction) of the bicycle 10, and the plurality of second treadmills 2 It is disposed so as to surround the outer circumferential surface of the roller part 510 and is disposed between the second belt 520 and a plurality of second roller parts 510 to rotate in a caterpillar track to support the load of the rear wheel 13. It may include a plate-shaped tech (not shown).
  • Both ends of the second roller part 510 can be rotated by forming a shaft coupling to the base part 20, and one direction perpendicular to the driving direction (X direction) of the bicycle 10 with respect to the base part 20 You can also move along (Z direction).
  • the vertical movement of the second roller part 510 with respect to the base part 20 will be described later with reference to FIGS. 5A to 7C.
  • the first treadmill 40 and the second treadmill 50 as described above include a first belt 420 and a second belt supported by the plurality of first roller units 410 and the plurality of second roller units 510.
  • the supporting points of the front wheels 12 M: see Fig. 6
  • the supporting points of the rear wheels 13 N: see Fig. 6) can be arranged on the same plane.
  • the front and rear wheels of a bicycle mounted on a conventional bicycle simulator may be supported using front and rear rollers, and thus, the support points of the front and rear wheels may not be the same. Accordingly, an inclined portion having a predetermined angle may be formed between the support point of the front wheel and the support point of the rear wheel. Accordingly, the rider R using the bicycle simulator according to an embodiment of the present invention may experience the same driving state as driving on a substantially flat ground, and may prevent loss of kinetic energy due to unnecessary frictional force.
  • the driving force transmission belt 27 is disposed between the first roller unit 410 and the second roller unit 510 to transmit driving force between the first treadmill 40 and the second treadmill 50.
  • the driving force transmission belt 27 is formed to extend in one direction, and a first roller part ( Between both ends of the 410 and the second roller unit 510, for example, the rotational force is disposed at both ends of the first roller unit 410 disposed at the rear end and the second roller unit 510 disposed at the most front end. Can be delivered.
  • the second treadmill 50 may also rotate by the rotational force of the rear wheel 13.
  • the rotational force of the first treadmill 50 may be transmitted to the first treadmill 40 through the driving force transmission belt 27. Accordingly, the first treadmill 40 and the second treadmill 50 have the same rotational speed, so that a stable riding experience can be provided to the rider R.
  • the driving force transmission belt 27 may be disposed on the outer side of the base portion 20, more specifically, the side portion 21 for convenience of replacement and maintenance.
  • the first roller part 410 and the second roller part 510 use a bearing part (not shown) disposed along the outer circumferential surface of the disposed first roller part 410 and the second roller part 510. Thus, it may be rotated with respect to the base portion 20 without a separate rotation axis.
  • the frame support 100 is a support member that supports the bicycle frame 11 to stably fix the position of the bicycle 10.
  • the frame support 100 may include a support bar 110 and a support clamp 113.
  • the support bar 110 is a linear rod-shaped support member extending along one direction.
  • one end of the support bar 110 is disposed so as to be fixed to the second slide unit 352 to be described later, and can move along the left and right direction (Y direction) together with the second slide unit 352.
  • a support clamp 113 is disposed at the other end of the support bar 110 to support the bicycle frame 11.
  • the support clamp 113 may be formed to fix a portion of the bicycle frame 11, for example, one or more of the down tube or the top tube of the bicycle frame 11, and accordingly, the bicycle 10 It can be supported on the bike simulator (1).
  • the frame support part 100 may move along the driving direction (X direction) or the left and right direction (Y direction) of the bicycle 10 with respect to the base part 20, and accordingly, the frame support part 100
  • the supported bicycle 10 may also move along the driving direction (X direction) or the left and right direction (Y direction) of the bicycle 10 with respect to the base part 20.
  • the rider R is in an acceleration and deceleration driving state when the bicycle 10 supported by the frame support part 100 moves along the driving direction (X direction) of the bicycle 10 with respect to the base part 20.
  • the rotation driving state according to the steering of the bicycle 10 may be experienced. have.
  • the bicycle simulator 1 includes a first slide guide 311 and a frame support 100 disposed on both sides of the base 20 and extending along the driving direction (X direction) of the bicycle 10 It is supported on, and may further include a first slide part 312 connected to be slidable along the first slide guide 311.
  • the first slide guide 311 may be disposed on inner surfaces of both side portions 21 of the base portion 20. In this case, the first slide guide 311 may extend along the driving direction (X direction) of the bicycle 10.
  • the first slide part 312 is a slide member that is inserted into the first slide guide 311 and can move along the driving direction (X direction) of the bicycle 10.
  • the frame support part 100 may be supported on the first slide part 312, and accordingly, the frame support part 100 together with the first slide part 312 is in the driving direction (X direction) of the bicycle 10. ) To move along.
  • the first slide part 312 is disposed on both sides of the frame 3120 and the frame 3120 having a square shape, and includes a protrusion 3121 that can be inserted into the first slide part 312. I can.
  • the frame support part 100 may be supported by the first slide part 312 using a second slide guide 351 to be described later.
  • the bicycle simulator 1 is supported by the base portion 20 for movement along the left and right direction (Y direction) of the frame support portion 100 and extends along the left and right direction (Y direction) of the bicycle 10
  • a second slide guide 351 and a second slide part 352 fixed to the frame support part 100 and connected to be slidable along the second slide guide 351 may be further included.
  • the second slide guide 351 may be disposed to be fixed to the inside of the frame 3120 included in the first slide part 312. In this case, the second slide guide 351 may extend along the left and right direction (Y direction).
  • the second slide part 352 is a slide member that is inserted into the second slide guide 351 and is movable along the left and right direction (Y direction).
  • the second slide part 352 may be fixed to one end of the frame support part 100, and accordingly, the frame support part 100 moves in the left and right direction (Y direction) together with the second slide part 352. You can move along.
  • the movement gap detection unit 360 may detect and track a movement gap generated by the second slide unit 352 moving along the second slide guide 351.
  • the movement interval detector 360 may be a Time-of-Flight (ToF) camera, which is a type of depth camera.
  • the movement gap detection unit 360 includes a light source 361 and the light source 361 that irradiate a predetermined light. It may include a sensor unit 362 that detects (Detection) the reflected light that is reflected in a part of the second slide unit 352 and the light irradiated from the second slide unit 352 is returned.
  • a ToF (Time-of-Flight) camera is disclosed as an example of the movement interval detection unit 360, but the present invention is not limited thereto.
  • the movement gap detection unit 360 may be implemented as an arbitrary detection device capable of detecting and tracking a movement gap of the second slide unit 352 with respect to the base unit 20.
  • the movement gap detection unit 360 may detect the second slide unit 352 with respect to the base unit 20, more specifically, the left and right movement range and the left and right movement direction of the frame support unit 100.
  • the steering direction of the movement gap detection unit 360 may be detected according to the movement direction of the second slide unit 352 sensed by the movement gap detection unit 360, and detected by the movement gap detection unit 360.
  • the steering degree may be sensed according to the moving range of the second slide unit 352.
  • the bicycle simulator 1 may further include a base frame 28 disposed to be fixed to both side portions 21 of the base portion 20.
  • the first slide guide 311 may be disposed on the base frame 28.
  • the first slide guide 311 may be disposed on the inner side of both side portions 283 of the base frame 28.
  • the first slide guide 311 may extend along the driving direction (X direction) of the bicycle 10.
  • a first slide part 312 supported by the frame support part 100 and connected to be slidable along the first slide guide 311 may be further included.
  • the first slide part 312 is a slide member that is inserted into the first slide guide 311 and can move along the driving direction (X direction) of the bicycle 10.
  • the frame support part 100 may be supported on the first slide part 312, and accordingly, the frame support part 100 together with the first slide part 312 is in the driving direction (X direction) of the bicycle 10. ) To move along.
  • the first slide part 312 is disposed on both sides of the frame 3120 and the frame 3120 having a square shape, and includes a protrusion 3121 that can be inserted into the first slide part 312. I can.
  • the frame support part 100 may be supported by the first slide part 312 using a second slide guide 351 to be described later. Matters related to the second slide guide 351, the second slide unit 352, and the movement gap detection unit 360 are substantially the same as those shown in FIGS. 2A and 3A, and thus descriptions thereof will be omitted.
  • the first slide guide 311 does not interfere with the first treadmill 40 and the second treadmill 50, and the bicycle ( It may extend along the driving direction (X direction) of 10). Therefore, the first slide part 312 moving along the first slide guide 311 does not interfere with the first treadmill 40 and the second treadmill 50, and the bicycle 10 runs in a wider driving section. You can move along the direction (X direction).
  • the first slide guides 311 may be disposed on both side portions 21 of the base portion 20.
  • the first slide guide 311 may be disposed on the inner side of both side portions 21 of the base frame 20.
  • the first slide guide 311 may extend along the driving direction (X direction) of the bicycle 10.
  • a first slide part 312 supported by the frame support part 100 and connected to be slidable along the first slide guide 311 may be further included.
  • the first slide part 312 is a slide member that is inserted into the first slide guide 311 and can move along the driving direction (X direction) of the bicycle 10.
  • the frame support part 100 may be supported on the first slide part 312, and accordingly, the frame support part 100 together with the first slide part 312 is in the driving direction (X direction) of the bicycle 10. ) To move along.
  • the first slide part 312 is disposed on both sides of the rectangular frame 3120 and may include protrusions 3121 that can be inserted into the first slide part 312.
  • the frame support part 100 may be supported by the first slide part 312 using a second slide guide 351 to be described later. Matters related to the second slide guide 351, the second slide unit 352, and the movement gap detection unit 360 are substantially the same as those shown in FIGS. 2A and 3A, and thus descriptions thereof will be omitted.
  • the first slide guide 311 is disposed on the inner surfaces of both side portions 21 of the base portion, the first slide guide 311 interferes with the first treadmill 40 and the second treadmill 50 It is not possible to extend along the driving direction (X direction) of the bicycle (10). Therefore, the first slide part 312 moving along the first slide guide 311 does not interfere with the first treadmill 40 and the second treadmill 50, and the bicycle 10 runs in a wider driving section. You can move along the direction (X direction).
  • the display device 80 is a component for visually transmitting a driving environment or operating system program for a course of a bicycle competition to the rider R.
  • the rider It may be a curved display device 80 having a size covering all of the front viewing angle of R, or a goggle-type display device (not shown) worn by the rider R.
  • the rider R determines the inclination angle of the bicycle 10 based on the road surface condition information corresponding to the driving environment provided in real time. It can be adjusted in various ways.
  • the controller 90 may be hardware that controls the overall function and operation of the bicycle simulator 1.
  • the control unit 90 may be implemented in the form of a single microprocessor module, or may be implemented in a form in which two or more microprocessor modules are combined. That is, the implementation form of the control unit 90 is not limited by any one.
  • 4A and 4B are plan views of a bicycle simulator according to an embodiment of the present invention.
  • the bicycle 10 supported by the frame support part 100 may move along the driving direction (X direction) of the bicycle 10 using the first slide part 312.
  • the first slide part 312 supported by the bicycle 10 may move along the driving direction (X direction) of the bicycle 10.
  • a shock absorbing member capable of preventing the rapid movement of the first slide part 312 may be required because it may pose a risk to the safety of the rider R. have.
  • an end portion of the bicycle simulator 1 has an elasticity extending between the base portion 20, and more specifically, the side portions 21 of the base portion 20.
  • a damper member 380 that is supported by the damper support portion 26 extending therebetween and the other end thereof is supported by the first slide portion 312 may be further included.
  • the elastic member 370 may apply an elastic force to the first slide part 312 along the driving direction (X direction) of the bicycle 10.
  • one or more elastic members 370 may be provided.
  • the elastic member 370 may include a first elastic member 371 and a second elastic member 372 disposed to be symmetrical along the left and right direction (Y direction). According to an example, as shown in FIG. 4A, when the first slide part 312 advances due to acceleration of the bicycle 10, the elastic member 370 may be tensioned.
  • FIG. 4A when the first slide part 312 advances due to acceleration of the bicycle 10.
  • the tensioned elastic member 370 may apply an elastic force to the first slide part 312, and accordingly, the first slide part 312 It is possible to automatically return to the original position along the driving direction (X direction) of the bicycle 10. Therefore, when two or more riders R use the bicycle simulator 1 at the same time, the position of the rider R is substantially in the driving direction of the bicycle 10 according to acceleration and deceleration of the bicycle 10 (X direction). It may be arranged differently along the line, and accordingly, it is possible to experience a driving experience similar to the preceding and following outdoor driving.
  • the damper member 380 is a shock absorber for preventing the first slide part 312 from rapidly moving according to the rapid acceleration and deceleration of the bicycle 10.
  • the damper member 380 when the first slide part 312 advances due to acceleration of the bicycle 10, the damper member 380 is opposite to the moving direction of the first slide part 312.
  • a buffering force can be applied in any direction.
  • the damper member 380 when an elastic force is applied by the elastic member 370 so that the first slide part 312 moves backward, the damper member 380 faces the moving direction of the first slide part 312. You can apply a buffering force in the direction you want.
  • the rider R can more safely move along the driving direction (X direction) of the bicycle 10 regardless of the rapid acceleration and deceleration of the bicycle 10.
  • one end of the base frame 28, more specifically, a rear end portion 282 extending between the side portions 283 of the base frame 28 ), and the other end is supported by the first slide part 312, the elastic member 370 and one end extending between the base frame 28, more specifically the side part 283 of the base frame 28
  • a damper member 380 supported by the front end 281 and the other end supported by the first slide 312 may be further included. Matters related to the elastic member 370 and the damper member 380 are substantially the same as those shown in FIGS. 2A and 3A, and thus descriptions thereof will be omitted.
  • the bicycle simulator 1 includes an elastic member 370 having one end inserted into the receiving groove 231 formed on the inner side of both side portions 21 of the base portion, and A damper member 380 may be further included.
  • One end of the elastic member 370 according to an example may be supported by one end of the receiving groove 231, and the other end may be supported by the first slide part 312.
  • one end of the damper member 380 may be supported by the other end of the receiving groove 231, and the other end may be supported by the first slide part 312. Matters related to the elastic member 370 and the damper member 380 are substantially the same as those shown in FIGS. 2A and 3A, and thus descriptions thereof will be omitted.
  • the receiving groove 231 may be positioned above the first treadmill 40 and the second treadmill 50 along the Z-axis direction. Accordingly, the elastic member 370 and the damper member 380 accommodated in the receiving groove 231 may not interfere with the first treadmill 40 and the second treadmill 50. Accordingly, the first slide part 312 may not interfere with the first treadmill 40 and the second treadmill 50, and may move along the driving direction (X direction) of the bicycle 10 in a wider driving section. I can.
  • 5A is an exploded perspective view of a first roller unit according to an exemplary embodiment.
  • 5B is a cross-sectional view of a first roller unit according to an exemplary embodiment.
  • 6 is a side view of a bicycle simulator according to an embodiment.
  • the first roller unit 410 includes a tube 411 having a cylindrical structure, a support shaft 412 extending through the tube 411, and a support shaft 412. ) May include a support cap 413 for supporting, and a bearing 414 for supporting the tube 411.
  • the tube 411 may rotate around the support shaft 412 using the bearing 414.
  • both ends of the support shaft 412 may be disposed to protrude from the support cap 413.
  • a plurality of insertion holes 211 extending along the vertical direction (Z direction) may be disposed on both side portions 21 of the base unit 20.
  • both ends of the support shaft 412 may be disposed to be inserted into the insertion hole 211 provided in the side part 21 of the base part 20.
  • the insertion hole 211 may serve as a guide when the support shaft 412 moves in the vertical direction (Z direction).
  • the support shaft 412 can move in the vertical direction (Z direction) along the extension direction of the insertion hole 211, and the tube 411 supported by the support shaft 412 is also vertically (Z direction). Accordingly, the first roller unit 410 may move along the vertical direction (Z direction) with respect to the base unit 20.
  • the second roller unit 510 also includes a tube 511 having a cylindrical structure, a support shaft 512 extending through the tube 511, and a support for supporting the support shaft 512. It may include a cap 513 and a bearing 514 for supporting the tube 511 to be rotatable.
  • the support shaft 512 included in the second roller part 510 is disposed in the insertion hole 211 and moves along the vertical direction (Z direction), and accordingly, the second roller part 510 and the base part 20 It can move along the vertical direction (Z direction) for.
  • the technical features related thereto are substantially the same as the vertical movement of the first roller unit 410, and thus, are omitted here for convenience of description.
  • each of the plurality of first roller units 410 and the plurality of second roller units 510 can move along the vertical direction (Z direction) with respect to the base unit 20. have.
  • Each of the plurality of first roller units 410 and the plurality of second roller units 510 moves along the vertical direction (Z direction) with respect to the base unit 20, so that the rider R on the bicycle 10 is It is possible to experience the same driving condition as driving on a driving path having irregularities such as a mountain road, a downhill driving path, or an uphill driving path.
  • 7A is a schematic diagram of a first lifting unit according to an exemplary embodiment.
  • 7B is a schematic diagram of a display device displaying a driving scene having an inclined portion according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • 7C is a side view of a bicycle simulator according to an embodiment.
  • the first lifting part 60 may include a hollow hydraulic cylinder 610, a piston 612, an elastic body 613, and a fluid 614.
  • the hydraulic cylinder 610 is connected in fluid communication with a driving unit 91 controlled by the control unit 90, for example, a hydraulic pump, so that the pressure of the fluid 614 transmitted from the hydraulic pump is transferred to one end of the piston 612.
  • a driving unit 91 controlled by the control unit 90 for example, a hydraulic pump
  • the support shaft 412 may also move in the vertical direction (Z direction).
  • at least one or more elastic bodies 613 for elastically supporting the piston 612 inward with respect to the hydraulic cylinder 610 may be provided.
  • the elastic body 613 may return the piston 612 to its original position downward when the operation of the driving unit 91 is stopped so as not to provide the fluid 614 into the hydraulic cylinder 610.
  • the piston 612 provided in the first lifting unit 60 can rise or fall along the vertical direction (Z-axis direction).
  • the support shaft 412 connected to be fixed to the piston 612 may also rise or fall along the vertical direction (Z-axis direction). Matters related to the rising or descending of the support shaft 512 provided in the second roller part 510 by the second lifting part 70 in the vertical direction (Z-axis direction) by the first lifting part 60 Since the support shaft 412 provided on the first roller part 410 is substantially the same as rising or falling along the vertical direction (Z-axis direction), the description will be omitted herein.
  • the display device 80 may display a state of a rider R traveling on an uphill and downhill path.
  • a driving path may be a mountain driving path.
  • the controller 90 may manipulate the driving unit 91 to respond to the driving condition.
  • the piston 612 provided in the first lifting part 60 may rise along the Z-axis direction by the operation of the driving part 91. Accordingly, as shown in FIG.
  • the support shaft 412 supported by the piston 612 may also rise along the vertical direction (Z direction), and thus at least one of the plurality of first roller parts 410,
  • the 1-2 th roller part 410-2 and the 1-3 th roller part 410-3 may rise along the vertical direction (Z direction).
  • the rider R can move forward along the driving direction (X direction) of the bicycle 10 by driving at high speed, and accordingly, the 1-2 roller part 410-2 and the 1-3
  • the bicycle 10 in which the front wheels 12 are supported on the roller part 410-3 can also be raised in the vertical direction (Z direction), so that a dynamic experience such as actually traveling uphill can be enjoyed indoors.
  • a plurality of first rollers using the first lifting part 60 It is substantially the same as raising and lowering each of the parts 410 in the vertical direction (Z direction), and accordingly, the rear wheel 13 supported by the plurality of second roller parts 510 also rises and falls, thereby climbing or descending. You can enjoy a dynamic experience like driving downhill indoors.
  • 8A is a perspective view of a bicycle simulator according to an embodiment of the present invention.
  • 8B is a schematic block diagram of a bicycle simulator according to an embodiment of the present invention.
  • 9 is an exploded perspective view of a bicycle simulator according to an embodiment of the present invention.
  • 10 is a perspective view of a frame support according to the present invention.
  • the bicycle simulator 1' according to an embodiment of the present invention includes the base 20, the frame support module 1000, the third treadmill 1100, and the third in order to implement the functions or actions as described above. It may include a lifting unit (1400).
  • a lifting unit (1400) For convenience of description, descriptions of configurations that are substantially the same as those described in the above-described embodiment will be omitted.
  • the base part 20 is a support member that is fixed to the ground and capable of supporting the bicycle 10.
  • the base portion 20 may be provided in a frame shape in which the third treadmill 1100, which will be described later, can be mounted, for example, in a rectangular frame shape extending along one direction.
  • the present disclosure is not limited thereto, and may be provided with an arbitrary support member on which the third treadmill 1100 can be seated.
  • the third treadmill 1100 supports the front wheels 12 and rear wheels 13 of the bicycle 10 mounted on the bicycle simulator 1'and rotates together according to the rotation of the front wheels 12 and the rear wheels 13 It is a supporting member.
  • the third treadmill 1100 includes a plurality of third roller units 1110 disposed to be spaced apart from each other with a predetermined distance along the driving direction (X direction) of the bicycle 10, and 3 It is arranged to surround the outer circumferential surface of the roller part 1110 and is disposed between the third belt 1120 and a plurality of third roller parts 1110 to rotate in a caterpillar track, and the load of the front wheel 12 and the rear wheel 13 It may include a plate-shaped tech (not shown) that can support. Both ends of the third roller part 1110 can be rotated by forming a shaft coupling to the base part 20, and one direction perpendicular to the running direction (X direction) of the bicycle 10 with respect to the base part 20 You can also move along (Z direction).
  • the frame support module 1000 is a support member that supports the bicycle frame 11 to stably fix the position of the bicycle 10.
  • the frame support module 1000 may include a support bar 1010, a frame base 1020, and a support clamp 1030.
  • the support bar 1010 is a linear rod-shaped support member extending along one direction.
  • one end of the support bar 1010 is disposed so as to be fixed to the fourth slide unit 1352 to be described later, and can move along the left and right direction (Y direction) together with the fourth slide unit 1352.
  • a support clamp 1030 may be disposed at the other end of the support bar 1010 to support the bicycle frame 11.
  • the frame base 1020 is disposed to be detachable from the base portion 20 and is a frame member capable of supporting the support bar 1010.
  • the frame base 1020 is a frame 1022 on which a third slide guide 1311 and a fourth slide guide 1351, which will be described later, can be mounted, for example, a rectangular frame shape extending along one direction. It may include. However, the present disclosure is not limited thereto, and may be provided with an arbitrary support member on which the third slide guide 1311 and the fourth slide guide 1351 can be seated.
  • the frame base 1020 may include a side support portion 1021 that is supported detachably from the base portion 20.
  • the side support 1021 is disposed on the side of the frame 1022 and may extend along the vertical direction (Z direction).
  • the side support portion 1021 may be supported to be detachable from the side portion 21 of the base portion 20, and the frame 1022 may be disposed above the third treadmill 1100.
  • the frame support module 1000 is disposed on both sides of the frame base 1020 and extends along the driving direction (X direction) of the bicycle 10 and the third slide guide 1311 and the support bar ( 1010 is supported and may further include a third slide part 1312 connected to be slidable along the third slide guide 1311.
  • the frame support module 1000 is supported by the frame base 1020 for movement along the left and right direction (Y direction) of the support bar 1010 and extends along the left and right direction (Y direction).
  • a fourth slide part 1352 fixed to one end of the guide 1351 and the support bar 1010 and connected to be slidable along the fourth slide guide 1351 may be further included.
  • the frame support module 1000 includes a movement gap detection unit 1360 capable of detecting and tracking a movement gap generated by moving the fourth slide part 1352 along the fourth slide guide 1351. It may contain more.
  • the frame support module 1000 includes an elastic member 1370 having one end supported by the frame base 1020 and the other end supported by the third slide part 1312, and one end of the frame base 1020. ), and the other end may further include a damper member 1380 supported by the third slide part 1312.
  • the above-described third slide guide 1311, third slide part 1312, fourth slide guide 1351, fourth slide part 1352, movement gap detection part 1360, elastic member 1370, and damper member 1380 is the first slide guide 311, the first slide part 312, the second slide guide 351, the second slide part 352, the movement gap detection part 360, the elastic member 370 described above. ) And the damper member 380, so a description thereof will be omitted.
  • the frame support module 1000 is supported to be replaceable by the base portion 20 including the third treadmill 1100, so that not only the treadmill implemented integrally with the frame support module 1000 In addition, it is possible to improve user convenience by arranging to be compatible with different models of treadmills.
  • FIG. 11 is a side view of a bicycle simulator according to an embodiment.
  • 12A is a schematic diagram of a display device displaying a driving scene having an inclined portion according to an embodiment of the present invention.
  • 12B is a side view of a bicycle simulator according to an embodiment.
  • the third lifting part 1400 raises or moves the support shaft 1111 included in the plurality of third roller parts 1110 in the vertical direction (Z direction). It is a driving device that can be lowered. Since the third lifting part 1400 is substantially the same as the above-described first lifting part 60, the description will be omitted here for convenience of description.
  • the display device 80 may display a state of a rider R traveling on an uphill and downhill path.
  • a driving path may be a mountain driving path.
  • the controller 90 may manipulate the driving unit 91 to respond to the driving condition.
  • the support shaft 1111 may rise in the vertical direction (Z direction), and thus, at least one of the plurality of third roller parts 1100, for example, 3-2
  • the roller part 1110-2 and the 3-3 roller part 1110-3 may rise along the vertical direction (Z direction).
  • the rider R can move forward along the driving direction (X direction) of the bicycle 10 by driving at high speed, and accordingly, the 3-2 roller part 1110-2 and the 3-3
  • the bicycle 10 with the front wheels 12 supported by the roller unit 1110-3 can also enjoy a dynamic experience indoors, such as driving an actual uphill by ascending along the vertical direction (Z direction).

Landscapes

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 시뮬레이터는 프레임 형상의 베이스부 상기 베이스부에 지지되며, 거치된 자전거의 전륜과 후륜을 연결하는 자전거 프레임을 지지하는 프레임 지지부; 상기 자전거의 주행 방향을 따라 연장되고, 상기 자전거의 전륜을 지지하며, 상기 전륜의 회전에 따라 함께 회전하는 제1 트레드밀 및 상기 자전거의 주행 방향을 따라 연장되고, 상기 자전거의 후륜을 지지하며, 상기 후륜의 회전에 따라 함께 회전하는 제2 트레드밀을 포함하며, 상기 프레임 지지부는 상기 제1 트레드밀과 상기 제2 트레드밀 사이에 배치될 수 있다.

Description

자전거 시뮬레이터
본 발명은 가상 주행을 위한 자전거시뮬레이터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 실내공간에서 다양한 주행 경로를 가상적으로 체험하고, 운동효과를 누릴 수 있는 자전거 시뮬레이터에 관한 것이다.
일반적으로 자전거 트레이너 또는 자전거 롤러라는 명칭의 자전거 운동기구는, 러닝머신과 함께 가장 널리 사용되는 실내 운동용 헬스기구로서, 회전 롤러나 거치대에 안착된 자전거에 탑승한 라이더가 페달을 이용하여 회전저항력(자력 등)이 가해진 휠을 회전시키도록 하는 방식으로 하체근력의 강화를 도모하게 된다.
이러한 종래 자전거 운동기구는, 날씨에 구애받지 않고 휠에 가해지는 회전저항력의 조절을 통해 상대적으로 짧은 시간의 운동만으로도 라이더에게 상당히 높은 운동효과를 제공할 수 있는 장점이 있다.
그렇지만, 종래 자전거 운동기구는, 밀폐된 실내공간 내에서 벽면 등을 마주한 채 단순히 회전저항력이 가해진 페달링 운동만을 지속하기 때문에 실제 자전거 라이딩시의 즐거움을 라이더에게 전혀 제공하지 못함에 따른 무료함이나 싫증으로 인해 연속성 있는 페달링 운동을 지속하기 어려운 문제가 있었다.
본 발명의 목적은, 트레드밀을 이용하여 평면 주행 상태를 구현하는 한편, 자전거 주행의 좌우 조향 및 가속 및 감속 상태를 구현할 수 있는 다양한 주행 모드를 구현함으로써, 실제 라이딩 상황과 극히 유사한 다이나믹한 체험이 이루어질 수 있는 자전거시뮬레이터를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 시뮬레이터는 프레임 형상의 베이스부; 상기 베이스부에 지지되며, 거치된 자전거의 전륜과 후륜을 연결하는 자전거 프레임을 지지하는 프레임 지지부; 상기 자전거의 주행 방향을 따라 연장되고, 상기 자전거의 전륜을 지지하며, 상기 전륜의 회전에 따라 함께 회전하는 제1 트레드밀; 및 상기 자전거의 주행 방향을 따라 연장되고, 상기 자전거의 후륜을 지지하며, 상기 후륜의 회전에 따라 함께 회전하는 제2 트레드밀;을 포함하며, 상기 프레임 지지부는 상기 제1 트레드밀과 상기 제2 트레드밀 사이에 배치될 수 있다.
상기 베이스부에 고정되며 상기 자전거의 주행 방향을 따라 연장된 제1 슬라이드 가이드; 및 상기 프레임 지지부에 지지되며, 상기 제1 슬라이드 가이드에서 상기 자전거의 주행 방향을 따라 슬라이드 가능하도록 연결되는 제1 슬라이드부;를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 트레드밀은, 상기 자전거의 주행 방향을 따라 소정의 간격을 사이에 두고 이격되도록 배치된 복수 개의 제1 롤러부; 및 상기 복수 개의 제1 롤러부의 외주면을 감싸도록 배치되는 제1 벨트;를 포함할 수 있다.
상기 복수 개의 제1 롤러부 각각에 배치되는 복수 개의 제1 승강부;를 더 포함하며, 상기 제1 승강부는 상기 제1 롤러부의 양 단부에 배치되며, 상기 자전거의 주행방향과 수직하는 상하 방향을 따라 상기 제1 롤러부를 상하 이동시킬 수 있다.
상기 제2 트레드밀은, 상기 자전거의 주행 방향을 따라 소정의 간격을 사이에 두고 이격되도록 배치된 복수 개의 제2 롤러부; 및 상기 복수 개의 제2 롤러부의 외주면을 감싸도록 배치되는 제2 벨트;를 포함할 수 있다.
상기 복수 개의 제2 롤러부 각각에 배치되는 복수 개의 제2 승강부;를 더 포함하며, 상기 제2 승강부는 상기 제2 롤러부의 양 단부에 배치되며, 상기 자전거의 주행방향과 수직하는 상하 방향을 따라 상기 제2 롤러부를 상하 이동시킬 수 있다.
상기 자전거에 탑승한 라이더에게 소정의 주행환경을 시각적으로 제공하는 디스플레이장치; 및 상기 복수 개의 제1 승강부 및 상기 복수 개의 제2 승강부의 구동을 제어하는 제어부;를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 디스플레이장치를 통해 실시간으로 제공되는 주행환경에 일치하도록 상기 복수 개의 제1 롤러부 및 상기 복수 개의 제2 롤러부 각각을 상승 또는 하강시킬 수 있다.
일 단부가 상기 베이스부에 지지되고, 타 단부가 상기 제1 슬라이드부에지지되는 탄성 부재;를 더 포함하며, 상기 탄성 부재는 상기 자전거가 상기 자전거의 주행 방향을 따라 전진 이동함으로써 인장될 수 있다.
일 단부가 상기 베이스부에 지지되고, 타 단부가 상기 제1 슬라이드부에지지되는 댐퍼 부재;를 더 포함하며, 상기 댐퍼 부재는 상기 탄성부재의 탄성력에 의해 상기 자전거가 상기 자전거의 주행 방향을 따라 후진 이동하는 경우 상기 자전거의 이동 속도를 감속시킬 수 있다.
상기 베이스부에 대해 지지되며 상기 자전거의 주행 방향과 수직하는 좌우 방향을 따라 연장된 제2 슬라이드 가이드; 및 상기 프레임 지지부에 고정되며, 상기 제2 슬라이드 가이드에서 상기 좌우 방향을 따라 이동 가능하도록 연결되는 제2 슬라이드부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프레임 지지 모듈은, 프레임 및 상기 프레임의 측면에 배치되는 측면 지지부를 구비하는 프레임 베이스; 일 방향을 따라 연장되며, 상기 프레임 베이스에 지지되는 지지 바; 및 상기 지지 바의 일 단부에 배치되며, 거치된 자전거의 전륜과 후륜을 연결하는 자전거 프레임을 지지하는 지지 클램프; 를 포함할 수 있다.
상기 프레임 베이스의 양 측부에 배치되며 상기 자전거의 주행 방향을 따라 연장된 제3 슬라이드 가이드; 및 상기 지지 바에 지지되며, 상기 제3 슬라이드 가이드를 따라 이동 가능하도록 연결되는 제3 슬라이드부;를 더 포함할 수 있다.
상기 프레임 베이스에 지지되며 상기 자전거의 주행 방향과 수직하는 좌우 방향을 따라 연장된 제4 슬라이드 가이드; 및 상기 지지 바의 일 단부에 고정되며, 상기 제4 슬라이드 가이드를 따라 이동 가능하도록 연결되는 제4 슬라이드부;를 더 포함할 수 있다.
일 단부가 상기 프레임 베이스에 지지되고, 타 단부가 상기 제3 슬라이드부에 지지되는 탄성 부재;를 더 포함하며, 상기 탄성 부재는 상기 자전거가 상기 자전거의 주행 방향을 따라 전진 이동함으로써 인장될 수 있다.
일 단부가 상기 프레임 베이스에 지지되고, 타 단부가 상기 제3 슬라이드부에 지지되는 댐퍼 부재;를 더 포함하며, 상기 댐퍼 부재는 상기 탄성부재의 탄성력에 의해 상기 자전거가 상기 자전거의 주행 방향을 따라 후진 이동하는 경우 상기 자전거의 이동 속도를 감속시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 시뮬레이터는 프레임 형상의 베이스부; 상기 베이스부에 탈착 가능하도록 지지되는 프레임 지지 모듈; 및 상기 자전거의 주행 방향을 따라 연장되고, 상기 자전거의 전륜과 상기 자전거의 후륜을 지지하며, 상기 전륜과 상기 후륜의 회전에 따라 함께 회전하는 제3 트레드밀;를 포함하며, 상기 프레임 지지 모듈은, 프레임 및 상기 프레임의 측면에 배치되는 측면 지지부를 구비하는 프레임 베이스; 일 방향을 따라 연장되며, 상기 프레임 베이스에 지지되는 지지 바; 및 상기 지지 바의 일 단부에 배치되며, 거치된 자전거의 전륜과 후륜을 연결하는 자전거 프레임을 지지하는 지지 클램프;를 포함할 수 있다.
상기 제3 트레드밀은, 상기 자전거의 주행 방향을 따라 소정의 간격을 사이에 두고 이격되도록 배치된 복수 개의 제3 롤러부; 및 상기 복수 개의 제3 롤러부의 외주면을 감싸도록 배치되는 제3 벨트를 포함하며, 상기 프레임 지지 모듈은 상기 제3 벨트의 상부에 배치될 수 있다.
상기 복수 개의 제3 롤러부 각각에 배치되는 복수 개의 제3 승강부;를 더 포함하며, 상기 제3 승강부는 상기 제3 롤러부의 양 단부에 배치되며, 상기 자전거의 주행방향과 수직하는 상하 방향을 따라 상기 제3 롤러부를 상하 이동시킬 수 있다.
상기 자전거에 탑승한 라이더에게 소정의 주행환경을 시각적으로 제공하는 디스플레이장치; 및 상기 복수 개의 제3 승강부의 구동을 제어하는 제어부;를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 디스플레이장치를 통해 실시간으로 제공되는 주행환경에 일치하도록 상기 복수 개의 제3 롤러부 각각을 상승 또는 하강시킬 수 있다.
본 발명에 의하면, 거치되는 자전거의 전륜 및 후륜을 지지하는 트레드밀을 배치함으로써 자전거가 실질적으로 평면 상태에서 주행하는 것과 동일한 상태를 구현할 수 있다.
또한, 거치되는 자전거의 좌우 조향 및 가속, 감속 상태에 따라 자전거의 조향 방향 및 상대적인 위치를 변경시킴으로써, 실제 라이딩 상황과 극히 유사한 다이나믹한 체험이 이루어질 수 있다.
또한, 자전거 지지부가 트레드밀에 탈착 가능하도록 배치됨으로써 기존의 트레드밀를 이용하여 자전거 시뮬레이터를 제공할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거시뮬레이터의 사시도이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거시뮬레이터의 개략적인 블록도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 시뮬레이터의 분리 사시도이다.
도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자전거 시뮬레이터의 분리 사시도이다. 도 2c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자전거 시뮬레이터의 분리 사시도이다.
도 3a은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임 지지부의 사시도이다. 도 3b는 본 발명에 일 실시예에 따른 자전거시뮬레이터의 평면도이다.
도 3c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임 지지부의 사시도이다.
도 3d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프레임 지지부의 사시도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 일 실시예에 따른 자전거시뮬레이터의 평면도이다.
도 5a는 일 실시예에 따른 제1 롤러부의 분리 사시도이다.
도 5b는 일 실시예에 따른 제1 롤러부의 단면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 자전거 시뮬레이터의 측면도이다.
도 7a는 일 실시예에 따른 제1 승강부의 개략도이다.
도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따라 경사부를 구비한 주행장면이 표시되는 디스플레이장치의 개략도이다.
도 7c는 일 실시예에 따른 자전거 시뮬레이터의 측면도이다.
도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거시뮬레이터의 사시도이다.
도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거시뮬레이터의 개략적인 블록도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 시뮬레이터의 분리 사시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 프레임 지지부의 사시도이다.
도 11은 일 실시예에 따른 자전거 시뮬레이터의 측면도이다.
도 12a는 본 발명의 일 실시예에 따라 경사부를 구비한 주행장면이 표시되는 디스플레이장치의 개략도이다.
도 12b는 일 실시예에 따른 자전거 시뮬레이터의 측면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 이하의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 실시예들은 다양한 변환을 가할 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 실시예들의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 내용들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 실시예들은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하의 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예들에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예들에서 방향을 지칭하는 상(위쪽), 하(아래쪽), 좌우(옆쪽 또는 측방), 전(정,앞쪽), 후(배,뒤쪽) 등은 권리의 한정의 용도가 아닌 설명의 편의를 위해서 도면 및 구성 간의 상대적 위치를 기준으로 정한 것으로, 이하에서 설명되는 각 방향은 이와 다르게 특별히 한정하는 경우를 제외하고, 이에 기초한 것이다.
이하의 실시예들에서 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 이하의 실시예들 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거시뮬레이터의 사시도이다. 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거시뮬레이터의 개략적인 블록도이다. 도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 시뮬레이터의 분리 사시도이다. 도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자전거 시뮬레이터의 분리 사시도이다. 도 2c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자전거 시뮬레이터의 분리 사시도이다. 도 3a은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임 지지부의 사시도이다. 도 3b는 본 발명에 일 실시예에 따른 자전거시뮬레이터의 평면도이다. 도 3c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임 지지부의 사시도이다. 도 3d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프레임 지지부의 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 시뮬레이터(1)는, 자전거(10)에 탑승한 라이더(R)가 경사부를 구비하는 다양한 노면 상태를 가상적으로 체험할 수 있게 되고, 이로 인해 다이나믹하고 현실감 있는 라이딩을 즐길 수 있게 된다. 또한, 라이더(R)의 유형에 따라 조향 범위를 조정할 수 있는 다양한 주행 모드를 제공함으로써, 라이더(R)의 유형에 따른 운동효과의 극대화가 자연스럽게 이루어질 수 있는 발명이다.
위에서 언급한 자전거(10)는, 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 시뮬레이터(1)만을 위해 특별하게 제작된 것은 물론이고, 현재 다양한 제조회사에서 시판 중인 자전거(10)를 모두 포괄하는 개념이다. 이러한 자전거(10)는, 자전거(10)의 몸체를 이루는 자전거프레임(11)과, 자전거프레임(11)에 회전 가능하게 장착되는 전륜(12) 및 후륜(13)과, 라이더(R)의 페달링을 후륜(13)의 회전력으로 변환하는 구동계(크랭크, 체인, 변속기 등)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 시뮬레이터(1)는, 상술한 바와 같은 기능 내지 작용을 구현하기 위해, 베이스부(20), 제1 트레드밀(40), 제2 트레드밀(50) 및 프레임 지지부(100)를 포함하여 구성될 수 있다.
이하에서는 상술한 각 구성에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1a 내지 도 2b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스부(20)는 지면에 고정되어 자전거(10)를 지지할 수 있는 지지 부재이다. 일 예로서, 베이스부(20)는 후술하게 될 제1 트레드밀(40) 및 제2 트레드밀(50)이 안착될 수 있는 프레임 형상, 예를 들어 일 방향을 따라 연장된 사각 프레임 형상으로 마련될 수 있다. 일 예로서, 베이스부(20)는 자전거(10)의 주행 방향(X 방향)을 따라 연장된 측부(21) 사이에서 연장된 탄성 부재 지지부(25) 및 댐퍼 지지부(26)를 더 포함할 수 있다. 다만, 본 개시가 이에 제한되는 것은 아니며, 제1 트레드밀(40) 및 제2 트레드밀(50)이 안착될 수 있는 임의의 지지부재로 마련되어도 무방하다.
다리 지지부(25)는 베이스부(20)의 양 측부에 배치되어 라이더(R)의 다리를 지지할 수 있다. 일 예로서, 라이더(R)가 주행을 시작하기 전, 라이더(R)가 자전거(10)에 탑승한 채 정지하여 있는 경우, 라이더(R)는 중심을 잡기 힘들 수 있다. 이때, 라이더(R)가 중심을 잡을 수 있도록 베이스부(20)의 양 측부에 라이더(R)의 다리를 지지할 수 있는 다리 지지부(25)가 배치될 수 있다. 예를 들어 다리 지지부(25)는 라이더(R)의 다리를 지지할 수 있도록 경사면을 구비하도록 마련될 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 트레드밀(40)은, 자전거시뮬레이터(1) 상에 거치된 자전거(10)의 전륜(12)을 지지하며 전륜(12)의 회전에 따라 함께 회전하는 지지부재이다. 일 예로서, 제1 트레드밀(40)은 자전거(10)의 주행 방향(X 방향)을 따라 소정의 간격을 상에 두고 서로 이격되도록 배치된 복수 개의 제1 롤러부(410), 상기 복수 개의 제1 롤러부(410)의 외주면을 감싸도록 배치되어 무한궤도로 회전하는 제1 벨트(420) 및 복수 개의 제1 롤러부(410) 사이에 배치되어 전륜(12)의 하중 등을 지지할 수 있는 판 형상의 테크(미도시)를 포함할 수 있다. 제1 롤러부(410)의 양 단부는 베이스부(20)에 축 결합을 형성하여 회전할 수 있으며, 베이스부(20)에 대해 자전거(10)의 주행 방향(X 방향)과 수직하는 일 방향(Z 방향)을 따라 이동할 수도 있다. 베이스부(20)에 대한 제1 롤러부(410)의 수직 이동은 도 5a 내지 도 7c를 참조하여 후술한다.
제2 트레드밀(50)은, 자전거시뮬레이터(1) 상에 거치된 자전거(10)의 후륜(13)을 지지하며 후륜(13)의 회전에 따라 함께 회전하는 지지부재이다. 일 예로서, 제2 트레드밀(50)은 자전거(10)의 주행 방향(X 방향)을 따라 소정의 간격을 상에 두고 서로 이격되도록 배치된 복수 개의 제2 롤러부(510), 상기 복수 개의 제2 롤러부(510)의 외주면을 감싸도록 배치되어 무한궤도로 회전하는 제2 벨트(520) 및 복수 개의 제2 롤러부(510) 사이에 배치되어 후륜(13)의 하중 등을 지지할 수 있는 판 형상의 테크(미도시)를 포함할 수 있다. 제2 롤러부(510)의 양 단부는 베이스부(20)에 축 결합을 형성하여 회전할 수 있으며, 베이스부(20)에 대해 자전거(10)의 주행 방향(X 방향)과 수직하는 일 방향(Z 방향)을 따라 이동할 수도 있다. 베이스부(20)에 대한 제2 롤러부(510)의 수직 이동은 도 5a 내지 도 7c 를 참조하여 후술한다.
상술한 바와 같은 제1 트레드밀(40) 및 제2 트레드밀(50)은, 복수 개의 제1 롤러부(410) 및 복수 개의 제2 롤러부(510)에 지지되는 제1 벨트(420) 및 제2 벨트(520)를 포함함으로써, 전륜(12)의 지지점(M: 도 6참조)과 후륜(13)의 지지점(N: 도 6참조)이 동일 평면상에 배치될 수 있다. 반면, 종래 자전거 시뮬레이터에 거치된 자전거의 전륜과 후륜은 전륜 롤러 및 후륜 롤러를 이용하여 지지될 수 있으며, 이에 따라 전륜과 후륜의 지지점이 동일하지 않을 수 있다. 이에 따라 전륜의 지지점과 후륜의 지지점 사이에는 소정의 각도를 구비하는 경사부가 형성될 수 있다. 따라서, 본원 발명의 일 실시예에 따른 자전거 시뮬레이터를 이용하는 라이더(R)는 실질적인 평지를 주행하는 것과 동일한 주행상태를 경험하고 불필요한 마찰력에 의한 운동 에너지 손실을 방지할 수 있다.
구동력 전달 벨트(27)가 제1 롤러부(410) 및 제2 롤러부(510) 사이에 배치되어 제1 트레드밀(40)과 제2 트레드밀(50) 사이에서 구동력을 전달할 수 있다. 일 예로서, 구동력 전달 벨트(27)는 일 방향을 따라 연장되도록 형성되며, 복수 개의 제1 롤러부(410)과 복수 개의 제2 롤러부(510) 중 가장 인접하게 배치된 제1 롤러부(410)와 제2 롤러부(510)의 양 단부 사이, 예를 들어 가장 후단에 배치된 제1 롤러부(410)와 가장 전단에 배치된 제2 롤러부(510)의 양 단부에 배치되어 회전력을 전달할 수 있다.
일 예로서, 라이더(R)가 거치된 자전거(10)의 후륜(12)을 회전시켜는 경우, 후륜(13)의 회전력에 의해 제2 트레드밀(50) 또한 회전할 수 있다. 이때, 제1 트레드밀(50)의 회전력은 구동력 전달 벨트(27) 를 통해 제1 트레드밀(40)로 전달될 수 있다. 이에 따라 제1 트레드밀(40)과 제2 트레드밀(50)의 회전 속도가 동일하게 형성되어 라이더(R)에게 안정감 있는 라이딩 체험을 제공할 수 있다.
또한 일 예로서, 구동력 전달 벨트(27) 는 교체 및 유지보수의 편의성을 위해 베이스부(20), 보다 구체적으로 측부(21)의 외측 측부에 배치될 수 있다. 이때, 제1 롤러부(410)와 제2 롤러부(510)는, 배치된 제1 롤러부(410)와 제2 롤러부(510)의 외주면을 따라 배치된 베어링부(미도시)를 이용하여 별도의 회전축 없이 베이스부(20)에 대해 회전할 수도 있다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 일 실시예에 따른 프레임 지지부(100)는 자전거 프레임(11)을 지지하여 자전거(10)의 위치를 안정적으로 고정하는 지지부재이다. 일 예시로서, 프레임 지지부(100)는 지지 바(110) 및 지지 클램프(113)를 포함할 수 있다.
지지 바(110)는 일 방향을 따라 연장된 직선 로드 형상의 지지 부재이다. 일 예로서, 지지 바(110)의 일 단부는 후술하게 될 제2 슬라이드부(352)에 고정되도록 배치되어 제2 슬라이드부(352)와 함께 좌우 방향(Y 방향)을 따라 이동할 수 있다. 또한, 지지 바(110)의 타 단부에는 지지 클램프(113)가 배치되어 자전거 프레임(11)을 지지할 수 있다. 일 예로서, 지지 클램프(113)는 자전거 프레임(11)의 일부, 예를 들어 자전거 프레임(11)의 다운 튜브 또는 탑 튜브 중 하나 이상을 고정하도록 형성될 수 있으며, 이에 따라 자전거(10)가 자전거 시뮬레이터(1)에 지지될 수 있다.
일 실시예에 따른 프레임 지지부(100)는 베이스부(20)에 대해 자전거(10)의 주행 방향(X 방향) 또는 좌우 방향(Y 방향)을 따라 이동할 수 있으며, 이에 따라 프레임 지지부(100)에 지지된 자전거(10) 또한 베이스부(20)에 대해 자전거(10)의 주행 방향(X 방향) 또는 좌우 방향(Y 방향)을 따라 이동할 수 있다. 따라서, 라이더(R)는, 프레임 지지부(100)에 지지된 자전거(10)가 베이스부(20)에 대해 자전거(10)의 주행 방향(X 방향)을 따라 이동하는 경우, 가속 및 감속 주행 상태를 경험할 수 있으며, 프레임 지지부(100)에 지지된 자전거(10)가 베이스부(20)에 대해 좌우 방향(Y 방향)을 따라 이동하는 경우 자전거(10)의 조향에 따른 회전 주행 상태를 경험할 수 있다.
일 예시에 따른 자전거 시뮬레이터(1)는, 베이스부(20)의 양 측부에 배치되며 자전거(10)의 주행 방향(X 방향)을 따라 연장된 제1 슬라이드 가이드(311) 및 프레임 지지부(100)에 지지되며, 제1 슬라이드 가이드(311)를 따라 슬라이드 가능하도록 연결되는 제1 슬라이드부(312)를 더 포함할 수 있다.
일 예로서 제1 슬라이드 가이드(311)는 베이스부(20)의 양 측부(21)의 내측면에 배치될 수 있다. 이때, 제1 슬라이드 가이드(311)는 자전거(10)의 주행 방향(X 방향)을 따라 연장될 수 있다.
제1 슬라이드부(312)는 제1 슬라이드 가이드(311)에 삽입되어 자전거(10)의 주행 방향(X 방향)을 따라 이동할 수 있는 슬라이드 부재이다. 일 예로서, 제1 슬라이드부(312)에는 프레임 지지부(100)가 지지될 수 있으며, 이에 따라 프레임 지지부(100)는 제1 슬라이드부(312)와 함께 자전거(10)의 주행 방향(X 방향)을 따라 이동할 수 있다.
예를 들어, 제1 슬라이드부(312)는 사각 형상의 프레임(3120) 및 프레임(3120)의 양 측부에 배치되며, 제1 슬라이드부(312)에 삽입될 수 있는 돌출부(3121)를 포함할 수 있다. 이때, 프레임 지지부(100)는 후술하게 될 제2 슬라이드 가이드(351)를 이용하여 제1 슬라이드부(312)에 지지될 수 있다.
일 예시에 따른 자전거 시뮬레이터(1)는, 프레임 지지부(100)의 좌우 방향(Y 방향)을 따르는 이동을 위해 베이스부(20)에 지지되며 자전거(10)의 좌우 방향(Y 방향)을 따라 연장된 제2 슬라이드 가이드(351) 및 프레임 지지부(100)에 고정되며, 제2 슬라이드 가이드(351)를 따라 슬라이드 가능하도록 연결되는 제2 슬라이드부(352)를 더 포함할 수 있다.
일 예로서 제2 슬라이드 가이드(351)는 제1 슬라이드부(312)에 포함된 프레임(3120)의 내측에 고정되도록 배치될 수 있다. 이때, 제2 슬라이드 가이드(351)는 좌우 방향(Y 방향)을 따라 연장될 수 있다.
제2 슬라이드부(352)는 제2 슬라이드 가이드(351)에 삽입되어 좌우 방향(Y 방향)을 따라 이동할 수 있는 슬라이드 부재이다. 일 예로서, 제2 슬라이드부(352) 는 프레임 지지부(100)의 일 단부에 고정될 수 있으며, 이에 따라 프레임 지지부(100)는 제2 슬라이드부(352)와 함께 좌우 방향(Y 방향)을 따라 이동할 수 있다.
이동 간격 감지부(360)는 제2 슬라이드부(352)가 제2 슬라이드 가이드(351)를 따라 이동하여 발생된 이동 간격을 감지 및 추적할 수 있다. 일 예로서, 이동 간격 감지부(360)는 깊이 카메라의 일종인 ToF(Time-of-Flight) 카메라일 수 있다. 예를 들어, 이동 간격 감지부(360)가 ToF(Time-of-Flight) 카메라로 구현된 경우, 이동 간격 감지부(360)는 소정의 광을 조사하는 광원(361)과 상기 광원(361)에서 조사된 광이 제2 슬라이드부(352)의 일부에 반사되어 돌아오는 반사광을 검출(Detection)하는 센서부(362)를 포함할 수 있다. 상술한 실시예에서는 이동 간격 감지부(360)의 예시로서 ToF(Time-of-Flight) 카메라를 개시하고 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 일 예시에 따른 이동 간격 감지부(360)는, 베이스부(20)에 대한 제2 슬라이드부(352)의 이동 간격을 감지 및 추적할 수 있는 임의의 감지 장치로 구현될 수도 있다.
일 예시에 따르면, 이동 간격 감지부(360)는 베이스부(20)에 대한 제2 슬라이드부(352), 보다 구체적으로 프레임 지지부(100)의 좌우 이동 범위 및 좌우 이동 방향을 감지할 수 있다. 이동 간격 감지부(360)에 의해 감지된 제2 슬라이드부(352)의 이동 방향에 따라 이동 간격 감지부(360)의 조향 방향이 감지될 수 있으며, 이동 간격 감지부(360)에 의해 감지된 제2 슬라이드부(352)의 이동 범위에 따라 조향 정도가 감지될 수 있다.
도 2b 및 도 3c를 참조하면, 다른 실시예에 따른 자전거 시뮬레이터(1)는, 베이스부(20)의 양 측부(21)에 고정되도록 배치되는 베이스 프레임(28)을 더 포함할 수 있다. 일 예시에 따르면, 제1 슬라이드 가이드(311)는 베이스 프레임(28)에 배치될 수 있다. 예를 들어 제1 슬라이드 가이드(311)는 베이스 프레임(28)의 양 측부(283)의 내측면에 배치될 수 있다. 이때, 제1 슬라이드 가이드(311)는 자전거(10)의 주행 방향(X 방향)을 따라 연장될 수 있다. 이때, 프레임 지지부(100)에 지지되며, 제1 슬라이드 가이드(311)를 따라 슬라이드 가능하도록 연결되는 제1 슬라이드부(312)를 더 포함할 수 있다.
제1 슬라이드부(312)는 제1 슬라이드 가이드(311)에 삽입되어 자전거(10)의 주행 방향(X 방향)을 따라 이동할 수 있는 슬라이드 부재이다. 일 예로서, 제1 슬라이드부(312)에는 프레임 지지부(100)가 지지될 수 있으며, 이에 따라 프레임 지지부(100)는 제1 슬라이드부(312)와 함께 자전거(10)의 주행 방향(X 방향)을 따라 이동할 수 있다.
예를 들어, 제1 슬라이드부(312)는 사각 형상의 프레임(3120) 및 프레임(3120)의 양 측부에 배치되며, 제1 슬라이드부(312)에 삽입될 수 있는 돌출부(3121)를 포함할 수 있다. 이때, 프레임 지지부(100)는 후술하게 될 제2 슬라이드 가이드(351)를 이용하여 제1 슬라이드부(312)에 지지될 수 있다. 제2 슬라이드 가이드(351), 제2 슬라이드부(352) 및 이동 간격 감지부(360)와 관련된 사항은 도 2a, 도 3a에 도시된 구성과 실질적으로 동일하므로 여기서는 설명을 생략한다. 상술한 바와 같이 별도의 베이스 프레임(28)을 베이스부(20)의 상부에 배치함으로써, 제1 슬라이드 가이드(311)는 제1 트레드밀(40) 및 제2 트레드밀(50)에 간섭되지 않고 자전거(10)의 주행 방향(X 방향)을 따라 연장될 수 있다. 따라서, 제1 슬라이드 가이드(311)를 따라 이동하는 제1 슬라이드부(312)는 제1 트레드밀(40) 및 제2 트레드밀(50)에 간섭되지 않고 보다 넓은 주행 구간에서 에서 자전거(10)의 주행 방향(X 방향)을 따라 이동할 수 있다.
도 2c 및 도 3d를 참조하면, 또 다른 실시예에 따른 자전거 시뮬레이터(1)는, 베이스부(20)의 양 측부(21)에 제1 슬라이드 가이드(311)를 배치할 수 있다. 예를 들어 제1 슬라이드 가이드(311)는 베이스 프레임(20)의 양 측부(21)의 내측면에 배치될 수 있다. 이때, 제1 슬라이드 가이드(311)는 자전거(10)의 주행 방향(X 방향)을 따라 연장될 수 있다. 이때, 프레임 지지부(100)에 지지되며, 제1 슬라이드 가이드(311)를 따라 슬라이드 가능하도록 연결되는 제1 슬라이드부(312)를 더 포함할 수 있다.
제1 슬라이드부(312)는 제1 슬라이드 가이드(311)에 삽입되어 자전거(10)의 주행 방향(X 방향)을 따라 이동할 수 있는 슬라이드 부재이다. 일 예로서, 제1 슬라이드부(312)에는 프레임 지지부(100)가 지지될 수 있으며, 이에 따라 프레임 지지부(100)는 제1 슬라이드부(312)와 함께 자전거(10)의 주행 방향(X 방향)을 따라 이동할 수 있다.
예를 들어, 제1 슬라이드부(312)는 사각 형상의 프레임(3120)의 양 측부에 배치되며, 제1 슬라이드부(312)에 삽입될 수 있는 돌출부(3121)를 포함할 수 있다. 이때, 프레임 지지부(100)는 후술하게 될 제2 슬라이드 가이드(351)를 이용하여 제1 슬라이드부(312)에 지지될 수 있다. 제2 슬라이드 가이드(351), 제2 슬라이드부(352) 및 이동 간격 감지부(360)와 관련된 사항은 도 2a, 도 3a에 도시된 구성과 실질적으로 동일하므로 여기서는 설명을 생략한다. 상술한 바와 같이 제1 슬라이드 가이드(311)가 베이스부의 양 측부(21)의 내측면에 배치됨에 따라, 제1 슬라이드 가이드(311)는 제1 트레드밀(40) 및 제2 트레드밀(50)에 간섭되지 않고 자전거(10)의 주행 방향(X 방향)을 따라 연장될 수 있다. 따라서, 제1 슬라이드 가이드(311)를 따라 이동하는 제1 슬라이드부(312)는 제1 트레드밀(40) 및 제2 트레드밀(50)에 간섭되지 않고 보다 넓은 주행 구간에서 에서 자전거(10)의 주행 방향(X 방향)을 따라 이동할 수 있다.
다시 도 1a 내지 도 2b를 참조하면, 디스플레이장치(80)는 라이더(R)에게 자전거 대회의 코스 등에 대한 주행환경이나 운영체제 프로그램 등을 시각적으로 전달하는 구성요소로서, 도 1a에 도시된 바와 같이 라이더(R)의 전방 시야각을 모두 포괄하는 크기의 곡면형 디스플레이 장치(80) 또는 라이더(R)가 착용하는 고글형 표시장치(미도시) 등이 될 수 있다. 일 예로서, 디스플레이장치(80)가 소정의 주행환경 등을 사실적으로 현시하는 경우, 라이더(R)는 실시간으로 제공되는 주행환경에 대응한 노면상태 정보에 기초하여 자전거(10)의 경사 각도를 다양하게 조정할 수 있다.
제어부(90)는 자전거 시뮬레이터(1)의 전반적인 기능 및 동작을 제어하는 하드웨어일 수 있다. 제어부(90)는 하나의 마이크로프로세서 모듈의 형태로 구현되거나, 또는 둘 이상의 마이크로프로세서 모듈들이 조합된 형태로 구현될 수도 있다. 즉, 제어부(90)의 구현 형태는 어느 하나에 의해 제한되지 않는다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 일 실시예에 따른 자전거시뮬레이터의 평면도이다.
상술한 바와 같이, 프레임 지지부(100)에 지지된 자전거(10)는 제1 슬라이드부(312)를 이용하여 자전거(10)의 주행 방향(X 방향)을 따라 이동할 수 있다. 일 예로서, 자전거의 전륜(12)과 후륜(13)을 지지하는 제1 트레드밀(40)과 제2 트레드밀(50)이 별도의 구동부를 구비하지 않는 무동력 방식으로 작동하는 경우, 자전거(10)의 속도가 가속되거나 감속됨에 따라 자전거(10)에 지지된 제1 슬라이드부(312)는 자전거(10)의 주행 방향(X 방향)을 따라 이동할 수 있다. 일 예로서, 자전거(10)의 급격한 속도 변화가 발생되는 경우, 라이더(R)의 안전에 위험을 가할 수 있으므로, 제1 슬라이드부(312)의 급격한 이동을 방지할 수 있는 완충 부재가 필요할 수 있다.
도 3a, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 일 예시에 따른 자전거 시뮬레이터(1)는, 일 단부가 베이스부(20), 보다 구체적으로 베이스부(20)의 측부(21) 사이에서 연장된 탄성 부재 지지부(25)에 지지되고, 타 단부가 제1 슬라이드부(312)에 지지되는 탄성 부재(370) 및 일 단부가 베이스부(20), 보다 구체적으로 베이스부(20)의 측부(21) 사이에서 연장된 댐퍼 지지부(26)에 지지되고, 타 단부가 제1 슬라이드부(312)에 지지되는 댐퍼 부재(380)를 더 포함할 수 있다.
일 예로서, 탄성 부재(370)는 자전거(10)의 주행 방향(X 방향)을 따라 제1 슬라이드부(312)에 탄성력을 인가할 수 있다. 예를 들어, 탄성 부재(370)는 하나 이상으로 마련될 수 있다. 예를 들어 탄성 부재(370)는 좌우 방향(Y 방향)을 따라 대칭되도록 배치되는 제1 탄성 부재(371)와 제2 탄성 부재(372)를 포함할 수 있다. 일 예시에 따르면, 도 4a에 도시된 바와 같이 자전거(10)의 가속에 의해 제1 슬라이드부(312)가 전진하는 경우, 탄성 부재(370)는 인장될 수 있다. 또한, 도 4b에 도시된 바와 같이 자전거(10)가 감속하는 경우 인장된 탄성 부재(370)는 제1 슬라이드부(312)에 탄성력을 인가할 수 있으며, 이에 따라 제1 슬라이드부(312)는 자전거(10)의 주행 방향(X 방향)을 따라 자동적으로 원위치로 회귀할 수 있다. 따라서, 2명 이상의 라이더(R)가 동시에 자전거 시뮬레이터(1)를 이용하는 경우, 자전거(10)의 가속 및 감속에 따라 실질적으로 라이더(R)의 위치가 자전거(10)의 주행 방향(X 방향)을 따라 상이하게 배치될 수 있으며, 이에 따라 선행 및 후행하는 실외 주행과 유사한 주행 경험을 체험할 수 있다.
일 예로서, 댐퍼 부재(380)는 자전거(10)의 급격한 가속 및 감속에 따라 제1 슬라이드부(312)가 급격하게 이동하는 것을 방지하기 위한 완충장치이다. 예를 들어, 도 4a에 도시된 바와 같이 자전거(10)의 가속에 의해 제1 슬라이드부(312)가 전진하는 경우, 댐퍼 부재(380)는 제1 슬라이드부(312)의 이동 방향에 대향하는 방향으로 완충력을 인가할 수 있다. 또한, 도 4b에 도시된 바와 같이 탄성 부재(370)에 의해 탄성력이 인가되어 제1 슬라이드부(312)가 후진하는 경우, 댐퍼 부재(380)는 제1 슬라이드부(312)의 이동 방향에 대향하는 방향으로 완충력을 인가할 수 있다. 따라서, 라이더(R)는 자전거(10)의 급격한 가속 및 감속에 관계없이 보다 안전하게 자전거(10)의 주행 방향(X 방향)을 따라 이동할 수 있다. 도 2a 및 도 3c를 참조하면, 다른 예시에 따른 자전거 시뮬레이터(1)는, 일 단부가 베이스 프레임(28), 보다 구체적으로 베이스 프레임(28)의 측부(283) 사이에서 연장된 후단부(282)에 지지되고, 타 단부가 제1 슬라이드부(312)에 지지되는 탄성 부재(370) 및 일 단부가 베이스 프레임(28), 보다 구체적으로 베이스 프레임(28)의 측부(283) 사이에서 연장된 전단부(281)에 지지되고, 타 단부가 제1 슬라이드부(312)에 지지되는 댐퍼 부재(380)를 더 포함할 수 있다. 탄성 부재(370) 및 댐퍼 부재(380)와 관련된 사항은 도 2a, 도 3a에 도시된 구성과 실질적으로 동일하므로 여기서는 설명을 생략한다.
도 2c 및 도 3d를 참조하면, 또 다른 예시에 따른 자전거 시뮬레이터(1)는, 일 단부가 베이스부의 양 측부(21)의 내측면에 형성된 수용홈(231)에 삽입되는 탄성 부재(370) 및 댐퍼 부재(380)를 더 포함할 수 있다. 일 예시에 따른 탄성 부재(370)의 일 단부는 수용홈(231)의 일 단부에 지지되고, 타 단부는 제1 슬라이드부(312)에 지지될 수 있다. 또한 댐퍼 부재(380)의 일 단부는 수용홈(231)의 타 단부에 지지되고, 타 단부는 제1 슬라이드부(312)에 지지될 수 있다. 탄성 부재(370) 및 댐퍼 부재(380)와 관련된 사항은 도 2a, 도 3a에 도시된 구성과 실질적으로 동일하므로 여기서는 설명을 생략한다.
일 예시에 따른 수용홈(231)은 Z축 방향을 따라 제1 트레드밀(40) 및 제2 트레드밀(50) 보다 상부에 위치될 수 있다. 따라서, 수용홈(231)에 수용되는 탄성 부재(370) 및 댐퍼 부재(380)는 제1 트레드밀(40) 및 제2 트레드밀(50)에 간섭되지 않을 수 있다. 이에 따라 제1 슬라이드부(312)는 제1 트레드밀(40) 및 제2 트레드밀(50)에 간섭되지 않을 수 있으며, 보다 넓은 주행 구간에서 에서 자전거(10)의 주행 방향(X 방향)을 따라 이동할 수 있다.
도 5a는 일 실시예에 따른 제1 롤러부의 분리 사시도이다. 도 5b는 일 실시예에 따른 제1 롤러부의 단면도이다. 도 6은 일 실시예에 따른 자전거 시뮬레이터의 측면도이다.
도 5a 내지 도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 제1 롤러부(410)는 원통형 구조를 가지는 튜브(411), 튜브(411)를 관통하도록 연장된 지지축(412), 지지축(412)을 지지하는 지지 캡(413), 및 튜브(411)를 지지하는 베어링(414)을 포함할 수 있다.
일 예로서, 튜브(411)는 베어링(414)을 이용하여 지지축(412)을 중심으로 회전할 수 있다. 또한, 지지축(412)의 양 단부는 지지 캡(413)으로부터 돌출되도록 배치될 수 있다. 이때, 베이스부(20)의 양 측부(21)에는 상하 방향(Z 방향)을 따라 연장된 복수 개의 삽입공(211)이 배치될 수 있다. 일 예로서, 지지축(412)의 양 단부는 베이스부(20)의 측부(21)에 마련된 삽입공(211)에 삽입되도록 배치될 수 있다. 이때, 삽입공(211)은 지지축(412)이 상하 방향(Z 방향)을 따라 이동할 때, 가이드 역할을 수행할 수 있다. 따라서, 지지축(412)은 삽입공(211)의 연장 방향을 따라 상하 방향(Z 방향)으로 이동할 수 있고, 지지축(412)에 지지된 튜브(411) 또한 상하 방향(Z 방향)을 따라 이동할 수 있으며, 이에 따라 제1 롤러부(410)가 베이스부(20)에 대해 상하 방향(Z 방향)을 따라 이동할 수 있다.
일 실시예에 따른 제2 롤러부(510)는 또한, 원통형 구조를 가지는 튜브(511)와, 튜브(511)를 관통하도록 연장된 지지축(512)과, 지지축(512)을 지지하는 지지 캡(513)과, 튜브(511)를 회전 가능하도록 지지하는 베어링(514)을 포함할 수 있다. 제2 롤러부(510)에 포함된 지지축(512)이 삽입공(211)에 배치되어 상하 방향(Z 방향)을 따라 이동하고, 이에 따라 제2 롤러부(510) 또한 베이스부(20)에 대해 상하 방향(Z 방향)을 따라 이동할 수 있다. 이와 관련된 기술적 특징은 제1 롤러부(410)의 상하 이동과 실질적으로 동일하므로 설명의 편의상 여기서는 생략한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 개의 제1 롤러부(410) 및 복수 개의 제2 롤러부(510) 각각은 베이스부(20)에 대해 상하 방향(Z 방향)을 따라 이동할 수 있다. 복수 개의 제1 롤러부(410) 및 복수 개의 제2 롤러부(510) 각각이 베이스부(20)에 대해 상하 방향(Z 방향)을 따라 이동함으로써 자전거(10)에 탑승한 라이더(R)는 산길과 같은 요철을 구비하는 주행로, 내리막 주행로 또는 오르막 주행로을 주행하는 것과 동일한 주행상태를 경험할 수 있다.
도 7a는 일 실시예에 따른 제1 승강부의 개략도이다. 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따라 경사부를 구비한 주행장면이 표시되는 디스플레이장치의 개략도이다. 도 7c는 일 실시예에 따른 자전거 시뮬레이터의 측면도이다.
도 1b 및 도 7a를 참조하면, 제1 승강부(60)는 중공형의 유압 실린더(610), 피스톤(612), 탄성체(613) 및 유체(614)를 포함할 수 있다. 유압 실린더(610)는 제어부(90)에 의해 제어되는 구동부(91), 예를 들어 유압 펌프와 유체 연통되도록 연결되어 유압 펌프로부터 전달된 유체(614)의 압력이 피스톤(612)의 일 단부에 전달될 수 있는 실린더 부재로서, 피스톤(612)의 타 단부와 밀폐상태를 유지하며 피스톤(612)의 왕복운동을 안내할 수 있다. 이때, 피스톤(612)의 일 단부에는 제1 롤러부(410)에 포함된 지지축(412)의 일 단부가 고정되도록 연결될 수 있다. 이에 따라 피스톤(612)의 상하 방향(Z 방향)에 따른 이동에 따라 지지축(412) 또한 상하 방향(Z 방향)을 따라 이동할 수 있다. 또한 이때, 유압 실린더(610)와 피스톤(612) 사이에는, 유압 실린더(610)에 대하여 피스톤(612)을 내측으로 탄성지지 하는 적어도 하나 이상의 탄성체(613)가 구비될 수 있다. 탄성체(613)는 유압 실린더(610) 내부로　유체(614)를 제공하지 않도록　구동부(91)의 작동이 정지된 경우, 피스톤(612)을 하방으로 원위치 시킬 수 있다.
상술한 바와 같이 제어부(90)에 의해 제어되는 구동부(91)를 이용하여, 제1 승강부(60)에 구비된 피스톤(612)은 상하 방향(Z축 방향)을 따라 상승 또는 하강할 수 있으며, 피스톤(612)에 고정되도록 연결된 지지축(412) 또한 상하 방향(Z축 방향)을 따라 상승 또는 하강할 수 있다. 제2 승강부(70)에 의해 제2 롤러부(510)에 마련된 지지축(512)이 상하 방향(Z축 방향)을 따라 상승 또는 하강하는 것과 관련된 사항은 제1 승강부(60)에 의해 제1 롤러부(410)에 마련된 지지축(412)이 상하 방향(Z축 방향)을 따라 상승 또는 하강하는 것과 실질적으로 동일하므로 여기서는 서술을 생략한다.
도 1b 및 도 7b를 참조하면, 디스플레이 장치(80)에는 오르막과 내리막 경로를 주행하는 라이더(R)의 모습이 표시될 수 있다. 일 예로서, 이와 같은 주행 경로는 산악 주행로를 구현한 것일 수 있다. 이때, 제어부(90)는 디스플레이 장치(80)에 구현된 주행 도로 상태를 인지한 후, 주행 상황에 대응할 수 있도록 구동부(91)를 조작할 수 있다. 일 예로서, 구동부(91)의 작동에 의해 제1 승강부(60)에 구비된 피스톤(612)이 Z축 방향을 따라 상승할 수 있다. 이에 따라 도 7c에 도시된 바와 같이 피스톤(612)에 지지된 지지축(412) 또한 상하 방향(Z 방향)을 따라 상승할 수 있으며, 이로 인해 복수 개의 제1 롤러부(410) 중 하나 이상, 예를 들어 제1-2 롤러부(410-2) 및 제1-3 롤러부(410-3)가 상하 방향(Z 방향)을 따라 상승할 수 있다. 이때, 라이더(R)는 속도를 높여 주행함으로써, 자전거(10)의 주행 방향(X 방향)을 따라 전진 이동할 수 있으며, 이에 따라, 제1-2 롤러부(410-2) 및 제1-3 롤러부(410-3)에 전륜(12)이 지지된 자전거(10) 또한, 상하 방향(Z 방향)을 따라 상승함으로써 실제 오르막을 주행하는 것과 같은 다이나믹한 체험을 실내에서 즐길 수 있다.
제2 승강부(70)를 이용하여 복수 개의 제2 롤러부(510) 각각을 상하 방향(Z 방향)을 따라 상승 및 하강시키는 것 또한 제1 승강부(60)를 이용하여 복수 개의 제1 롤러부(410) 각각을 상하 방향(Z 방향)을 따라 상승 및 하강시키는 것과 실질적으로 동일하며, 이에 따라 복수 개의 제2 롤러부(510)에 지지된 후륜(13) 또한 상승 및 하강함으로써, 오르막 또는 내리막을 주행하는 것과 같은 다이나믹한 체험을 실내에서 즐길 수 있다.
도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거시뮬레이터의 사시도이다. 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거시뮬레이터의 개략적인 블록도이다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 시뮬레이터의 분리 사시도이다. 도 10은 본 발명에 따른 프레임 지지부의 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 시뮬레이터(1')는, 상술한 바와 같은 기능 내지 작용을 구현하기 위해, 베이스부(20), 프레임 지지부 모듈(1000), 제3 트레드밀(1100) 및 제3 승강부(1400)를 포함할 수 있다. 설명의 편의상 상술한 실시예에서 설명한 구성과 실질적으로 동일한 구성에 대한 설명은 생략한다.
도 8a 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스부(20)는 지면에 고정되어 자전거(10)를 지지할 수 있는 지지 부재이다. 일 예로서, 베이스부(20)는 후술하게 될 제3 트레드밀(1100)이 안착될 수 있는 프레임 형상, 예를 들어 일 방향을 따라 연장된 사각 프레임 형상으로 마련될 수 있다. 다만, 본 개시가 이에 제한되는 것은 아니며, 제3 트레드밀(1100)이 안착될 수 있는 임의의 지지부재로 마련되어도 무방하다.
제3 트레드밀(1100)은, 자전거시뮬레이터(1') 상에 거치된 자전거(10)의 전륜(12) 및 후륜(13)을 지지하며 전륜(12) 및 후륜(13)의 회전에 따라 함께 회전하는 지지부재이다. 일 예로서, 제3 트레드밀(1100)은 자전거(10)의 주행 방향(X 방향)을 따라 소정의 간격을 상에 두고 서로 이격되도록 배치된 복수 개의 제3 롤러부(1110), 상기 복수 개의 제3 롤러부(1110)의 외주면을 감싸도록 배치되어 무한궤도로 회전하는 제3 벨트(1120) 및 복수 개의 제3 롤러부(1110) 사이에 배치되어 전륜(12) 및 후륜(13)의 하중 등을 지지할 수 있는 판 형상의 테크(미도시)를 포함할 수 있다. 제3 롤러부(1110)의 양 단부는 베이스부(20)에 축 결합을 형성하여 회전할 수 있으며, 베이스부(20)에 대해 자전거(10)의 주행 방향(X 방향)과 수직하는 일 방향(Z 방향)을 따라 이동할 수도 있다.
도 8a 및 도 10을 참조하면, 일 실시예에 따른 프레임 지지부 모듈(1000)은 자전거 프레임(11)을 지지하여 자전거(10)의 위치를 안정적으로 고정하는 지지부재이다. 일 예시로서, 프레임 지지부 모듈(1000)은 지지 바(1010), 프레임 베이스(1020) 및 지지 클램프(1030)를 포함할 수 있다.
지지 바(1010)는 일 방향을 따라 연장된 직선 로드 형상의 지지 부재이다. 일 예로서, 지지 바(1010)의 일 단부는 후술하게 될 제4 슬라이드부(1352)에 고정되도록 배치되어 제4 슬라이드부(1352)와 함께 좌우 방향(Y 방향)을 따라 이동할 수 있다. 또한, 지지 바(1010)의 타 단부에는 지지 클램프(1030)가 배치되어 자전거 프레임(11)을 지지할 수 있다.
프레임 베이스(1020)는 베이스부(20)에 탈착 가능하도록 배치되며, 지지 바(1010)를 지지할 수 있는 프레임 부재이다. 일 예시로서, 프레임 베이스(1020)는 후술하게 될 제3 슬라이드 가이드(1311) 및 제4 슬라이드 가이드(1351)가 안착될 수 있는 프레임(1022), 예를 들어 일 방향을 따라 연장된 사각 프레임 형상을 포함할 수 있다. 다만, 본 개시가 이에 제한되는 것은 아니며, 제3 슬라이드 가이드(1311) 및 제4 슬라이드 가이드(1351)가 안착될 수 있는 임의의 지지부재로 마련되어도 무방하다. 또한 프레임 베이스(1020)는 베이스부(20)에 탈착 가능하도록 지지되는 측면 지지부(1021)를 포함할 수 있다. 측면 지지부(1021)는 프레임(1022)의 측면에 배치되며, 상하 방향(Z 방향)을 따라 연장될 수 있다. 측면 지지부(1021)는 베이스부(20)의 측부(21)와 탈착 가능하도록 지지될 수 있으며, 이때 프레임(1022)은 제3 트레드밀(1100)의 상부에 배치될 수 있다.
일 예시에 따른 프레임 지지부 모듈(1000)은, 프레임 베이스(1020)의 양 측부에 배치되며 자전거(10)의 주행 방향(X 방향)을 따라 연장된 제3 슬라이드 가이드(1311) 및 상기 지지바(1010)가 지지되며, 제3 슬라이드 가이드(1311)를 따라 슬라이드 가능하도록 연결되는 제3 슬라이드부(1312)를 더 포함할 수 있다.
일 예시에 따른 프레임 지지부 모듈(1000)은, 지지 바(1010)의 좌우 방향(Y 방향)을 따르는 이동을 위해 프레임 베이스(1020)에 지지되며 좌우 방향(Y 방향)을 따라 연장된 제4 슬라이드 가이드(1351) 및 지지 바(1010)의 일 단부에 고정되며, 제4 슬라이드 가이드(1351)를 따라 슬라이드 가능하도록 연결되는 제4 슬라이드부(1352)를 더 포함할 수 있다.
일 예시에 따른 프레임 지지부 모듈(1000)은, 제4 슬라이드부(1352)가 제4 슬라이드 가이드(1351)를 따라 이동하여 발생된 이동 간격을 감지 및 추적할 수 있는 이동 간격 감지부(1360)를 더 포함할 수 있다.
일 예시에 따른 프레임 지지부 모듈(1000)은, 일 단부가 프레임 베이스(1020)에 지지되고, 타 단부가 제3 슬라이드부(1312)에 지지되는 탄성 부재(1370) 및 일 단부가 프레임 베이스(1020)에 지지되고, 타 단부가 제3 슬라이드부(1312)에 지지되는 댐퍼 부재(1380)를 더 포함할 수 있다.
상술한 제3 슬라이드 가이드(1311), 제3 슬라이드부(1312), 제4 슬라이드 가이드(1351), 제4 슬라이드부(1352), 이동 간격 감지부(1360), 탄성 부재(1370) 및 댐퍼 부재(1380)는 상술한 제1 슬라이드 가이드(311), 제1 슬라이드부(312), 제2 슬라이드 가이드(351), 제2 슬라이드부(352), 이동 간격 감지부(360), 탄성 부재(370) 및 댐퍼 부재(380)와 실질적으로 동일하므로 여기서는 설명을 생략한다.
상술한 바와 같이 일 실시예에 따른 프레임 지지부 모듈(1000)은 제3 트레드밀(1100)을 포함하는 베이스부(20)에 교체 가능하도록 지지됨으로써, 프레임 지지부 모듈(1000)과 일체로 구현된 트레드밀 뿐만 아니라 상이한 모델의 트레드밀에도 호환 가능하도록 배치됨으로써 사용자의 사용 편의성을 향상시킬 수 있다.
도 11은 일 실시예에 따른 자전거 시뮬레이터의 측면도이다. 도 12a는 본 발명의 일 실시예에 따라 경사부를 구비한 주행장면이 표시되는 디스플레이장치의 개략도이다. 도 12b는 일 실시예에 따른 자전거 시뮬레이터의 측면도이다.
도 8 및 도 11을 참조하면, 일 실시예에 따른 제3 승강부(1400)는 복수 개의 제3 롤러부(1110)에 포함된 지지축(1111)을 상하 방향(Z 방향)을 따라 상승 또는 하강시킬 수 있는 구동 장치이다. 제3 승강부(1400)는 상술한 제1 승강부(60)와 실질적으로 동일하므로 설명의 편의상 여기서는 서술을 생략한다.
도 12b를 참조하면, 디스플레이 장치(80)에는 오르막과 내리막 경로를 주행하는 라이더(R)의 모습이 표시될 수 있다. 일 예로서, 이와 같은 주행 경로는 산악 주행로를 구현한 것일 수 있다. 이때, 제어부(90)는 디스플레이 장치(80)에 구현된 주행 도로 상태를 인지한 후, 주행 상황에 대응할 수 있도록 구동부(91)를 조작할 수 있다. 이에 따라 도 12c에 도시된 바와 같이 지지축(1111)은 상하 방향(Z 방향)을 따라 상승할 수 있으며, 이로 인해 복수 개의 제3 롤러부(1100) 중 하나 이상, 예를 들어 제3-2 롤러부(1110-2) 및 제3-3 롤러부(1110-3)가 상하 방향(Z 방향)을 따라 상승할 수 있다. 이때, 라이더(R)는 속도를 높여 주행함으로써, 자전거(10)의 주행 방향(X 방향)을 따라 전진 이동할 수 있으며, 이에 따라, 제3-2 롤러부(1110-2) 및 제3-3 롤러부(1110-3)에 전륜(12)이 지지된 자전거(10) 또한, 상하 방향(Z 방향)을 따라 상승함으로써 실제 오르막을 주행하는 것과 같은 다이나믹한 체험을 실내에서 즐길 수 있다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

Claims (22)

  1. 프레임 형상의 베이스부;
    상기 베이스부에 지지되며, 거치된 자전거의 전륜과 후륜을 연결하는 자전거 프레임을 지지하는 프레임 지지부;
    상기 자전거의 주행 방향을 따라 연장되고, 상기 자전거의 전륜을 지지하며, 상기 전륜의 회전에 따라 함께 회전하는 제1 트레드밀; 및
    상기 자전거의 주행 방향을 따라 연장되고, 상기 자전거의 후륜을 지지하며, 상기 후륜의 회전에 따라 함께 회전하는 제2 트레드밀;을 포함하며,
    상기 프레임 지지부는 상기 제1 트레드밀과 상기 제2 트레드밀 사이에 배치되는,
    자전거 시뮬레이터.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 베이스부에 고정되며 상기 자전거의 주행 방향을 따라 연장된 제1 슬라이드 가이드; 및
    상기 프레임 지지부에 지지되며, 상기 제1 슬라이드 가이드에서 상기 자전거의 주행 방향을 따라 슬라이드 가능하도록 연결되는 제1 슬라이드부;를 더 포함하는,
    자전거 시뮬레이터.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 트레드밀은,
    상기 자전거의 주행 방향을 따라 소정의 간격을 사이에 두고 이격되도록 배치된 복수 개의 제1 롤러부; 및
    상기 복수 개의 제1 롤러부의 외주면을 감싸도록 배치되는 제1 벨트;를 포함하는,
    자전거 시뮬레이터.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 복수 개의 제1 롤러부 각각에 배치되는 복수 개의 제1 승강부;를 더 포함하며,
    상기 제1 승강부는 상기 제1 롤러부의 양 단부에 배치되며, 상기 자전거의 주행방향과 수직하는 상하 방향을 따라 상기 제1 롤러부를 상하 이동시키는,
    자전거 시뮬레이터.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 제2 트레드밀은,
    상기 자전거의 주행 방향을 따라 소정의 간격을 사이에 두고 이격되도록 배치된 복수 개의 제2 롤러부; 및
    상기 복수 개의 제2 롤러부의 외주면을 감싸도록 배치되는 제2 벨트;를 포함하는,
    자전거 시뮬레이터.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 복수 개의 제2 롤러부 각각에 배치되는 복수 개의 제2 승강부;를 더 포함하며,
    상기 제2 승강부는 상기 제2 롤러부의 양 단부에 배치되며, 상기 자전거의 주행방향과 수직하는 상하 방향을 따라 상기 제2 롤러부를 상하 이동시키는,
    자전거 시뮬레이터.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 롤러부와 상기 제2 롤러부 사이에 연결되어 상기 제1 롤러부 및 상기 제2 롤러부 중 어느 하나의 회전력을 나머지 하나에 전달하는 구동력 전달 벨트; 를 더 포함하는,
    자전거 시뮬레이터.
  8. 제4 항 또는 제6 항에 있어서,
    상기 자전거에 탑승한 라이더에게 소정의 주행환경을 시각적으로 제공하는 디스플레이장치; 및
    상기 복수 개의 제1 승강부 및 상기 복수 개의 제2 승강부의 구동을 제어하는 제어부;를 더 포함하며,
    상기 제어부는 상기 디스플레이장치를 통해 실시간으로 제공되는 주행환경에 일치하도록 상기 복수 개의 제1 롤러부 및 상기 복수 개의 제2 롤러부 각각을 상승 또는 하강시키는,
    자전거 시뮬레이터.
  9. 제2 항에 있어서,
    일 단부가 상기 베이스부에 지지되고, 타 단부가 상기 제1 슬라이드부에 지지되는 탄성 부재;를 더 포함하며,
    상기 탄성 부재는 상기 자전거가 상기 자전거의 주행 방향을 따라 전진 이동함으로써 인장되는,
    자전거 시뮬레이터.
  10. 제9 항에 있어서,
    일 단부가 상기 베이스부에 지지되고, 타 단부가 상기 제1 슬라이드부에지지되는 댐퍼 부재;를 더 포함하며,
    상기 댐퍼 부재는 상기 탄성부재의 탄성력에 의해 상기 자전거가 상기 자전거의 주행 방향을 따라 후진 이동하는 경우 상기 자전거의 이동 속도를 감속시키는,
    자전거 시뮬레이터.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 베이스부에 대해 지지되며 상기 자전거의 주행 방향과 수직하는 좌우 방향을 따라 연장된 제2 슬라이드 가이드; 및
    상기 프레임 지지부에 고정되며, 상기 제2 슬라이드 가이드에서 상기 좌우 방향을 따라 이동 가능하도록 연결되는 제2 슬라이드부;를 더 포함하는,
    자전거 시뮬레이터.
  12. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 슬라이드 가이드는 상기 베이스부의 양 측부에 배치되는,
    자전거 시뮬레이터.
  13. 제2 항에 있어서,
    상기 베이스부의 상기 제1 슬라이드 가이드는 상기 베이스부의 측부의 상부면에 고정되도록 배치되는 베이스 프레임을 더 포함하며,
    상기 제1 슬라이드 가이드는 상기 베이스 프레임의 양 측부에 배치되는,
    자전거 시뮬레이터.
  14. 프레임 및 상기 프레임의 측면에 배치되는 측면 지지부를 구비하는 프레임 베이스;
    일 방향을 따라 연장되며, 상기 프레임 베이스에 지지되는 지지 바; 및
    상기 지지 바의 일 단부에 배치되며, 거치된 자전거의 전륜과 후륜을 연결하는 자전거 프레임을 지지하는 지지 클램프; 를 포함하는
    프레임 지지 모듈.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 프레임 베이스의 양 측부에 배치되며 상기 자전거의 주행 방향을 따라 연장된 제3 슬라이드 가이드; 및
    상기 지지 바에 지지되며, 상기 제3 슬라이드 가이드를 따라 이동 가능하도록 연결되는 제3 슬라이드부;를 더 포함하는,
    프레임 지지 모듈.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 프레임 베이스에 지지되며 상기 자전거의 주행 방향과 수직하는 좌우 방향을 따라 연장된 제4 슬라이드 가이드; 및
    상기 지지 바의 일 단부에 고정되며, 상기 제4 슬라이드 가이드를 따라 이동 가능하도록 연결되는 제4 슬라이드부;를 더 포함하는,
    프레임 지지 모듈.
  17. 제15 항에 있어서,
    일 단부가 상기 프레임 베이스에 지지되고, 타 단부가 상기 제3 슬라이드부에 지지되는 탄성 부재;를 더 포함하며,
    상기 탄성 부재는 상기 자전거가 상기 자전거의 주행 방향을 따라 전진 이동함으로써 인장되는,
    프레임 지지 모듈.
  18. 제17 항에 있어서,
    일 단부가 상기 프레임 베이스에 지지되고, 타 단부가 상기 제3 슬라이드부에 지지되는 댐퍼 부재;를 더 포함하며,
    상기 댐퍼 부재는 상기 탄성부재의 탄성력에 의해 상기 자전거가 상기 자전거의 주행 방향을 따라 후진 이동하는 경우 상기 자전거의 이동 속도를 감속시키는,
    프레임 지지 모듈.
  19. 프레임 형상의 베이스부;
    상기 베이스부에 탈착 가능하도록 지지되는 프레임 지지 모듈; 및
    상기 자전거의 주행 방향을 따라 연장되고, 상기 자전거의 전륜과 상기 자전거의 후륜을 지지하며, 상기 전륜과 상기 후륜의 회전에 따라 함께 회전하는 제3 트레드밀;를 포함하며,
    상기 프레임 지지 모듈은.
    프레임 및 상기 프레임의 측면에 배치되는 측면 지지부를 구비하는 프레임 베이스;
    일 방향을 따라 연장되며, 상기 프레임 베이스에 지지되는 지지 바; 및
    상기 지지 바의 일 단부에 배치되며, 거치된 자전거의 전륜과 후륜을 연결하는 자전거 프레임을 지지하는 지지 클램프;를 포함하는
    자전거 시뮬레이터.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 제3 트레드밀은,
    상기 자전거의 주행 방향을 따라 소정의 간격을 사이에 두고 이격되도록 배치된 복수 개의 제3 롤러부; 및
    상기 복수 개의 제3 롤러부의 외주면을 감싸도록 배치되는 제3 벨트를 포함하며,
    상기 프레임 지지 모듈은 상기 제3 벨트의 상부에 배치되는
    자전거 시뮬레이터.
  21. 제20 항에 있어서,
    상기 복수 개의 제3 롤러부 각각에 배치되는 복수 개의 제3 승강부;를 더 포함하며,
    상기 제3 승강부는 상기 제3 롤러부의 양 단부에 배치되며, 상기 자전거의 주행방향과 수직하는 상하 방향을 따라 상기 제3 롤러부를 상하 이동시키는,
    자전거 시뮬레이터.
  22. 제21 항에 있어서,
    상기 자전거에 탑승한 라이더에게 소정의 주행환경을 시각적으로 제공하는 디스플레이장치; 및
    상기 복수 개의 제3 승강부의 구동을 제어하는 제어부;를 더 포함하며,
    상기 제어부는 상기 디스플레이장치를 통해 실시간으로 제공되는 주행환경에 일치하도록 상기 복수 개의 제3 롤러부 각각을 상승 또는 하강시키는,
    자전거 시뮬레이터.
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