KR101829412B1 - Hand brake device of exercise bike and control method using same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 운동용 바이크의 핸드 브레이크 장치 및 이를 이용한 운동용 바이크의 제어 방법에 관한 것으로, 제동 상태에 따라 패달의 회전을 저지하려는 저항 부하가 작용하는 운동용 바이크 시스템에 사용되는 핸드 브레이크 장치에 있어서, 일단으로부터 이격된 위치의 힌지를 중심으로 회전 가능하게 설치되고, 일단부가 상기 운동용 바이크 시스템의 손잡이와 나란히 위치하여 사용자의 손으로 일단부를 잡아당기면 상기 힌지를 중심으로 회전하도록 설치된 브레이크 레버와; 사용자가 상기 브레이크 레버의 일단부를 잡아당기는 힘에 저항하고 상기 브레이크 레버의 초기 위치로 회복시키는 방향으로 힘이 작용하도록 설치된 스프링과; 상기 브레이크 레버의 회전 변위를 감지하는 감지수단을; 포함하여 구성되어, 브레이크 레버의 회전 변위의 끝단부에 도달하면, 사용자가 브레이크 레버를 잡아당기는 힘의 변화가 더 크더라도 좀처럼 회전 변위가 발생하지 않게 되어, 사용자가 실제로 브레이크 레버를 잡아당기는 작동감을 느낄 수 있는 운동용 바이크의 핸드 브레이크 장치 및 이를 이용한 운동용 바이크의 제어 방법을 제공한다.The present invention relates to a hand brake device for a motor bike and a control method for the motor bike using the same, and more particularly, to a hand brake device for use in a bike system for exercise in which a resistive load is applied to prevent the rotation of the pedal A brake lever installed to be rotatable about a hinge at a position spaced apart from the one end and configured to rotate about the hinge when one end of the braking system is positioned adjacent to the handle of the bike system and is pulled by the user's hand; A spring installed to apply a force in a direction in which the user resists the force pulling the one end of the brake lever and restores to the initial position of the brake lever; Sensing means for sensing a rotational displacement of the brake lever; And when the end of the rotational displacement of the brake lever is reached, even if the change in the force by which the user pulls the brake lever is greater, the rotational displacement hardly occurs, so that the user actually feels a sense of pulling the brake lever The present invention provides a hand brake device of a bike for exercise and a control method of the bike using the same.

Description

운동용 바이크의 핸드 브레이크 장치 및 이를 이용한 운동용 바이크의 제어 방법 {HAND BRAKE DEVICE OF EXERCISE BIKE AND CONTROL METHOD USING SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hand brake device for a motor bike and a control method for the motor bike using the same.

본 발명은 운동용 바이크의 핸드 브레이크 장치 및 이를 이용한 운동용 바이크의 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 실제로 외부에서 자전거의 브레이크 작동을 구현하는 것과 유사한 작동감을 느끼도록 함과 동시에 적은 수의 구성 부품으로 저렴하게 제작 가능한 가상 현실 게임에 사용되는 운동용 바이크의 핸드 브레이크 장치 및 이를 이용한 운동용 바이크의 제어 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a hand brake device for a motor bike and a control method for the motor bike using the same. More particularly, the present invention relates to a hand brake device for a motor bike, The present invention relates to a hand brake device for a bike used in a virtual reality game which can be manufactured at low cost with components and a control method for a bike using the same.

근력을 강화시키기 위한 실내 운동 기구로서 근력 강화를 위한 웨이트 기구와 심폐 기능을 강화시키기 위한 유산소 운동 기구가 헬스 기구로 널리 사용되고 있다. As an indoor exercise device for enhancing muscle strength, a weight device for strengthening muscle strength and an aerobic exercise device for strengthening cardiopulmonary function are widely used as a fitness device.

유산소 운동 기구는 사용자가 무한 궤도 상에서 걷거나 런닝 운동을 할 수 있도록 하는 런닝 머신과, 패달을 회전시켜 다리 근육을 강화시키면서 심폐 운동을 할 수 있는 자전거 운동용 바이크와, 계단을 오르는 효과를 제공하기 위한 스텝퍼 등으로 크게 나뉜다. The aerobic exercise device includes a running machine that allows the user to walk or run on an infinite track, a bicycle exercise bike that can rotate the paddle to strengthen the leg muscles while performing cardiopulmonary exercises, Stepper and so on.

실내에서 체력을 단련하는 운동 기구는 외부 날씨에 무관하게 규칙적으로 운동을 할 수 있도록 하는 장점이 있지만, 단순한 동작을 실내에서 반복하여야 하므로 쉽게 운동이 지루해지는 단점이 있다.The fitness device for training the fitness in the room is advantageous in that it can exercise regularly irrespective of the external weather, but it has a disadvantage that the exercise is tedious because it is required to repeat the simple operation in the room.

이와 같이 실내에서의 운동이 지루해지는 것을 방지하기 위하여 런닝 머신이나 자전거 운동용 바이크를 컴퓨터 네트워크로 연결하여, 사용자가 선택한 경로를 따라 굴곡있는 코스를 다른 사용자나 가상의 사용자와 함께 주행하는 것에 의하여, 운동의 지루함을 해소하여 보다 장시간 동안 운동에 집중할 수 있도록 하는 시스템이 최근 제안되고 있다. 이를 위하여, 운동용 바이크나 런닝 머신의 전방에 화면이 설치되어 자신의 코스가 시각적으로 표시되고, 사용자 자신과 다른 사용자의 아바타가 화면에 표시되기도 한다. In order to prevent the exercise in the room from being tedious, a bike for running or a bike is connected by a computer network, and a curved course along the route selected by the user is traveled with another user or a virtual user, Recently, a system has been proposed to solve the boredom of exercise and to concentrate on exercise for a longer time. For this purpose, a screen is installed in front of the exercise bike or the running machine, so that the course of the user is visually displayed, and the avatar of the user other than the user is displayed on the screen.

그러나 실내 운동 기구를 이용하여 가상의 코스를 운동용 바이크로 주행하는 것은 사용자가 게임 시뮬레이션을 통해 운동을 오랜시간 동안 지속하는 데 도움은 되지만, 실외에서 실제로 자전거를 주행하는 것에 비하여 현실감이 떨어지므로 그 한계가 지적되었다. 즉, 야외에서 자전거를 주행할 때에는 울퉁불퉁한 지면이 안장과 손잡이에 전달되고, 오르막길을 주행할 때에는 보다 힘들고 내리막길을 주행할 때에는 보다 쉬우며, 자전거를 이용하는 사용자의 체중과 속도에 따른 관성에 의하여 브레이크 제동력이 각각 다르게 작용하는 데, 실내 운동용 바이크는 이와 같은 현실감이 부족하기 때문이다. 따라서, 상기와 같은 주행상의 특성이 그대로 반영되는 실내 운동용 바이크 시스템의 필요성이 절실히 요구되고 있다. However, running a virtual course on an exercise bike using indoor fitness equipment helps the user to maintain the exercise for a long time through a game simulation, but since it is less realistic than actually driving the bicycle outdoors, Limitations have been pointed out. In other words, when riding a bicycle outdoors, the rugged floor is transmitted to the saddle and the handle, and it is more difficult when driving uphill and more easily when driving downhill, and by the inertia of the user using the bicycle The braking force of the brakes is different from that of the other bikes. Accordingly, there is a strong demand for an indoor sports bike system in which the above-mentioned characteristics of driving are directly reflected.

이와 관련하여, 운동용 바이크는 실제로 주행하지 않으므로 핸드 브레이크가 필요하지 않지만, 가상 시뮬레이션 게임을 현실감있게 하기 위해서는 핸드 브레이크의 작동에 따라 패달을 구르는 힘의 차이를 반영할 필요가 있다. 그러나, 실제 야외용 자전거에 장착된 핸드 브레이크는 와이어를 잡아당겨 바퀴에 마찰력을 가하여 제동하는 원리로 이루어지지만, 운동용 바이크는 실제로 주행하지 않으므로 복잡한 와이어를 이용할 필요성이 매우 낮아진다. In this regard, although the exercise bike does not actually run, a hand brake is not required. However, in order to make the virtual simulation game realistic, it is necessary to reflect the difference in the power of rolling the pedal according to the operation of the hand brake. However, a handbrake mounted on a real outdoor bicycle consists of the principle of braking by applying a friction force to the wheel by pulling the wire, but the exercise bike does not actually travel, so the need to use a complicated wire is very low.

따라서, 가상 시뮬레이션 게임을 구현하는 운동용 바이크의 핸드 브레이크를 저렴하고 적은 수의 부품으로 제작할 수 있으면서 실제 자전거의 핸드 브레이크와 같은 작동감을 느낄 수 있도록 하는 필요성이 높게 대두되고 있다.
Therefore, it is necessary to make the hand brake of the exercise bike that implements the virtual simulation game cheaper and fewer parts, and to feel the same feel as the hand brake of the actual bicycle.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 실제로 제동력을 필요로 하는 것은 아니지만 적은 수의 구성 부품으로 저렴하게 제작 가능한 가상 현실 게임에 사용되는 운동용 바이크의 핸드 브레이크 장치 및 이를 이용한 운동용 바이크의 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a hand brake device for a bike for use in a virtual reality game which is not actually required to have a braking force but can be manufactured at low cost with a small number of components, And to provide a control method of the control device.

또한 본 발명은 운동용 바이크의 핸드 브레이크 장치를 이용하여 제동할 경우에 실제로 외부에서 자전거의 주행 중에 브레이크를 작동시키는 것과 유사한 작동감을 느낄 수 있도록 하여 현실감이 향상된 운동용 바이크의 핸드 브레이크 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
In addition, the present invention provides a hand brake device for a bike for a motorcycle with improved realism by allowing a user to feel a feeling of operation similar to operating the brakes while driving the bicycle from the outside in the case of braking using the hand brake device of the bike for the exercise It is another purpose.

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 제동 상태에 따라 패달의 회전을 저지하려는 저항 부하가 작용하는 운동용 바이크 시스템에 사용되는 핸드 브레이크 장치에 있어서, 일단으로부터 이격된 위치의 힌지를 중심으로 회전 가능하게 설치되고, 일단부가 상기 운동용 바이크 시스템의 손잡이와 나란히 위치하여 사용자의 손으로 일단부를 잡아당기면 상기 힌지를 중심으로 회전하도록 설치된 브레이크 레버와; 사용자가 상기 브레이크 레버의 일단부를 잡아당기는 힘에 저항하고 상기 브레이크 레버의 초기 위치로 회복시키는 방향으로 힘이 작용하도록 설치된 스프링과; 상기 브레이크 레버의 회전 변위를 감지하는 감지수단을; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 운동용 바이크의 핸드 브레이크 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a hand brake device for use in a bike system for exercise in which a resistance load is applied to prevent rotation of a pedal in accordance with a braking state, A brake lever installed to be rotatable with respect to the hinge, one end of the brake lever being disposed side by side with the handle of the bike system for movement and pivoting about the hinge when one end of the brake lever is pulled by the user's hand; A spring installed to apply a force in a direction in which the user resists the force pulling the one end of the brake lever and restores to the initial position of the brake lever; Sensing means for sensing a rotational displacement of the brake lever; The present invention provides a hand brake device for a bike for a motorcycle.

실제로 외부에서 주행하는 자전거의 경우에는 손잡이와 나란히 위치한 브레이크 레버를 잡아당기면, 브레이크 레버에 연동하는 브레이크 와이어가 바퀴의 회전을 저지하는 방식으로 작동하지만, 실내에서 행하는 운동용 바이크는 실제로 주행하지 않으므로 브레이크 와이어를 필요로 하지 않는다. 그럼에도 불구하고, 사용자가 현실감있는 브레이크 작동감을 느끼도록 하기 위해서는, 브레이크 레버를 잡아당길 수록 큰 반력을 느끼게 하는 것이 필요하다. Actually, in the case of a bicycle traveling from the outside, when a brake lever located side by side with the handle is pulled, a brake wire interlocked with the brake lever works in such a manner as to inhibit the rotation of the wheel. However, since the exercise bike performed indoors does not actually run, No wires required. Nevertheless, in order for the user to feel a sense of realistic brake operation, it is necessary to make the user feel a large reaction force as the brake lever is pulled.

따라서, 본 발명은 브레이크 레버가 힌지를 중심으로 회전하도록 설치되되, 브레이크 레버의 초기 위치로 회복시키는 방향으로 스프링이 설치된다. 스프링은 탄성 한도 범위 내에서 작용하는 힘에 비례하여 선형적으로 변위가 발생하지만, 스프링의 변위가 미리 정해진 탄성 범위를 벗어나면 훨씬 더 큰 힘을 작용시켜도 변위가 작아지는 특성이 있다. Accordingly, in the present invention, the spring is installed in such a direction that the brake lever is rotated about the hinge, and is restored to the initial position of the brake lever. The spring is linearly displaced in proportion to the force acting within the elastic limit, but has a characteristic that when the displacement of the spring deviates from the predetermined elastic range, the displacement is reduced even when a larger force is applied.

따라서, 상기 스프링은 상기 브레이크 레버의 회전 변위보다 탄성 영역의 변위 길이가 더 작게 설정되는 것이 효과적이다. 이를 통해, 브레이크 레버의 회전 변위의 끝단부에 도달하면, 사용자가 브레이크 레버를 잡아당기는 힘의 변화가 더 크더라도 좀처럼 회전 변위가 발생하지 않게 되어, 사용자가 실제로 브레이크 레버를 잡아당기는 작동감을 느낄 수 있다. Therefore, it is effective that the spring is set so that the displacement length of the elastic region is smaller than the rotational displacement of the brake lever. As a result, when the end portion of the rotational displacement of the brake lever is reached, even if the change in the force by which the user pulls the brake lever is greater, the rotational displacement is rarely generated, and the user can feel a feeling of actually pulling the brake lever have.

그리고, 상기 감지 수단에 의하여 브레이크 레버의 회전 변위를 감지하여 이를 신호 전송부를 통해 연상 제어부를 거쳐 부하도입유닛 제어부로 전송함으로써, 브레이크 레버의 당김에 따른 회전 변위가 커질수록 운동용 바이크의 패달을 회전시키기 어렵게 제어된다. The sensing means senses the rotational displacement of the brake lever and transmits the sensed rotational displacement to the load introduction unit control unit via the wired controller through the signal transmission unit. As the rotational displacement resulting from the pulling of the brake lever becomes larger, .

나아가, 브레이크 레버를 최대한으로 당기면, 브레이크 레버를 이용하여 제동하기 시작한 당시의 주행 속도 등을 고려하여, 부하도입유닛 제어부로부터 큰 저항 부하가 작동하여 회전하는 바이크의 디스크가 정지되도록 한다. 이와 같이, 브레이크 레버에 의한 제동 상태를 운동용 바이크의 디스크에 저항 부하로 작용시킴으로써, 실제로 야외에서 자전거를 주행하는 도중에 브레이크를 작동시키는 것과 동일한 효과를 구현할 수 있다.Further, when the brake lever is pulled to the maximum, a large resistance load is actuated from the load introduction unit control section in consideration of the running speed at the time of starting braking using the brake lever, and the disk of the rotating bike is stopped. In this manner, by applying the braking state by the brake lever to the disk of the exercise bike as a resistance load, it is possible to realize the same effect as operating the brake while the bicycle is actually running in the outdoors.

이와 더불어, 본 발명은 상기 감지 수단에 의하여 측정된 값과 상기 브레이크 레버를 작동시킨 당시의 주행 속도에 비례하는 회전 속도로 브레이크 레버의 작동 초기에 회전하는 진동 모터가 상기 손잡이에 내장된다. 즉, 실제 야외용 자전거의 경우에는 브레이크 와이어를 통해 바퀴와 브레이크 패드와의 접촉 진동이 손잡이로 전달되므로, 상기 진동 모터를 이용하여 관성모멘트를 고려하여 감속되는 정도에 비례하여 진동 모터를 작동시켜, 실제로 사용자가 야외에서 주행중에 브레이크를 작동시키는 작동감을 느낄 수 있도록 한다.In addition, according to the present invention, a vibration motor that rotates at the initial stage of operation of the brake lever is built in the handle at a rotational speed proportional to the value measured by the sensing means and the running speed at the time of operating the brake lever. That is, in the case of an actual outdoor bicycle, the contact vibration of the wheel and the brake pad is transmitted to the handle through the brake wire. Therefore, the vibration motor is operated in proportion to the degree of deceleration taking the moment of inertia into account, Allow the user to feel the feeling of operating the brakes while driving outdoors.

그리고, 상기와 같이, 본 발명에 따른 운동용 바이크의 핸드 브레이크 장치는 종래의 브레이크 와이어를 제거하여 구성이 단순하고 하나의 모듈화된 제품으로 제작하는 것이 가능하며, 브레이크 와이어를 감는 풀리를 구비하지 않으므로 부품의 수가 줄어들어 저렴하게 제작하는 것이 가능해진다. As described above, the hand brake device for a bike according to the present invention can be manufactured as a simple modular product by removing the conventional brake wire, and does not include a pulley for winding the brake wire The number of parts is reduced, and it becomes possible to manufacture at a low cost.

여기서, 상기 브레이크 레버는 상기 힌지를 중심으로 절곡되어 'V'자 형상으로 형성됨으로써, 손잡이에 구멍을 뚫지 않고 손잡이 주변에 힌지를 설치하는 간단한 구조로 브레이크 레버를 설치할 수 있다는 점에서 바람직하다. Here, the brake lever is bent in the shape of a 'V' around the hinge so that the brake lever can be installed with a simple structure in which a hinge is provided around the handle without piercing the handle.

한편, 상기 스프링은 일단이 상기 브레이크 레버의 타단부에 고정되고 타단이 상기 손잡이 또는 상기 손잡이로부터 연장된 고정체에 고정되어, 사용자가 상기 브레이크 레버의 일단부를 잡아당김에 따라 상기 스프링에 인장 변위가 발생되면, 상기 스프링은 초기 변위로 압축되어 회복하려는 성질을 갖도록 설치될 수 있다.On the other hand, the spring is fixed to a fixed body whose one end is fixed to the other end of the brake lever and the other end is extended from the handle or the handle, and when the user pulls one end of the brake lever, tensile displacement When generated, the spring may be installed so as to have the property of being compressed and restored to its initial displacement.

그리고, 상기 스프링은 일단이 상기 브레이크 레버의 일단부에 고정되고 타단이 상기 손잡이 또는 상기 손잡이로부터 연장된 고정체에 고정되어, 사용자가 상기 브레이크 레버의 일단부를 잡아당김에 따라 상기 스프링에 압축 변위가 발생되면, 상기 스프링은 초기 변위로 인장되어 회복하려는 성질을 갖도록 설치될 수도 있다. The spring has one end fixed to one end of the brake lever and the other end fixed to a fixed body extended from the handle or the handle so that when the user pulls one end of the brake lever, When generated, the spring may be installed so as to have the property of being pulled back to the initial displacement.

한편, 본 발명은, 제동 상태에 따라 패달의 회전을 저지하려는 저항 부하가 작용하는 운동용 바이크 시스템에 사용되는 핸드 브레이크 장치에 있어서, 일단부가 상기 운동용 바이크 시스템의 손잡이와 나란히 위치하여 사용자의 손으로 일단부를 잡아당기면 자체의 탄성에 의하여 탄성 범위 내에서 굽힘 변위가 발생되도록 설치된 브레이크 레버와; 상기 브레이크 레버의 굽힘 변위를 감지하는 감지수단을; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 운동용 바이크의 핸드 브레이크 장치를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a hand brake device for use in a bike system for exercise in which a resistance load is applied to prevent rotation of the pedal in accordance with a braking state, wherein one end of the hand brake device is positioned in parallel with a handle of the bike system, A braking lever provided so as to generate a bending displacement within an elastic range by its own elasticity when the one end is pulled; Sensing means for sensing a bending displacement of the brake lever; The present invention provides a hand brake device for a bike for a motorcycle.

즉, 브레이크 레버가 힌지를 중심으로 회전하도록 구성되고, 브레이크 레버가 초기 상태로 복귀하도록 별도의 스프링을 장착하는 대신에, 브레이크 레버가 판 스프링 형태로 형성되어 자체의 탄성에 의하여 굽힘 변위가 발생되도록 구성됨으로써 부품의 수를 줄일 수 있다. That is, the brake lever is configured to rotate around the hinge and the brake lever is formed in the form of a leaf spring instead of mounting a separate spring so as to return the brake lever to the initial state so that the bending displacement is generated by the elasticity of the brake lever The number of parts can be reduced.

한편, 상기 감지수단은 상기 손잡이 또는 상기 손잡이와 연결된 고정체로부터 브레이크 레버까지의 거리를 측정하는 비접촉 센서로 구성될 수 있다. The sensing means may be a non-contact sensor for measuring the distance from the fixture connected to the handle or the handle to the brake lever.

본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 상기 감지수단은 스프링의 변위를 측정하는 변위 센서로 구성될 수도 있다. According to another embodiment of the present invention, the sensing means may be constituted by a displacement sensor for measuring the displacement of the spring.

또한, 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따르면, 상기 감지수단은 상기 브레이크 레버의 변위에 따라 상기 브레이크 레버와 주변에 설치된 스위치에 접촉하여 상기 브레이크 레버의 변위를 감지하도록 구성될 수도 있다. Further, according to another embodiment of the present invention, the sensing means may be configured to sense the displacement of the brake lever in contact with the brake lever and a switch provided around the brake lever in accordance with the displacement of the brake lever.

그리고, 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 상기 감지수단은, 상기 브레이크 레버의 일단에 발광부가 설치되고, 상기 브레이크 레버의 주변에 상기 발광부의 광을 수신하는 수광부가 다수 배열되게 설치되어, 상기 브레이크 레버의 변위에 따라 상기 수광부에 수신된 광신호를 통해 상기 브레이크 레버의 변위를 감지하도록 구성될 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the sensing means includes a light emitting portion provided at one end of the brake lever, and a plurality of light receiving portions for receiving the light of the light emitting portion are arranged around the brake lever, And detect the displacement of the brake lever through the optical signal received by the light receiving unit according to the displacement of the lever.

한편, 발명의 다른 분야에 따르면, 본 발명은, 전술한 상기 운동용 바이크의 핸드 브레이크 장치를 이용한 운동용 바이크의 제어 방법으로서, 상기 감지 수단에 의하여 상기 핸드 브레이크의 작동 상태를 수신하는 단계와; 상기 핸드 브레이크의 작동 상태에 비례하여 상기 운동용 바이크에 저항 부하를 증감하는 단계를; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 운동용 바이크의 제어 방법을 제공한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a bike for a sport using the hand brake device of the above-described exercise bike, comprising: receiving an operating state of the hand brake by the sensing means; Increasing or decreasing the resistive load on the exercise bike in proportion to the operating state of the hand brake; And a control unit for controlling the bike.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 제동 상태에 따라 패달의 회전을 저지하려는 저항 부하가 작용하는 운동용 바이크 시스템에 사용되는 핸드 브레이크 장치에 있어서, 일단으로부터 이격된 위치의 힌지를 중심으로 회전 가능하게 설치되고, 일단부가 상기 운동용 바이크 시스템의 손잡이와 나란히 위치하여 사용자의 손으로 일단부를 잡아당기면 상기 힌지를 중심으로 회전하도록 설치된 브레이크 레버와; 사용자가 상기 브레이크 레버의 일단부를 잡아당기는 힘에 저항하고 상기 브레이크 레버의 초기 위치로 회복시키는 방향으로 힘이 작용하도록 설치된 스프링과; 상기 브레이크 레버의 회전 변위를 감지하는 감지수단을; 포함하여 구성되어, 브레이크 레버의 회전 변위의 끝단부에 도달하면, 사용자가 브레이크 레버를 잡아당기는 힘의 변화가 더 크더라도 좀처럼 회전 변위가 발생하지 않게 되어, 사용자가 실제로 브레이크 레버를 잡아당기는 작동감을 느낄 수 있는 운동용 바이크의 핸드 브레이크 장치 및 이를 이용한 운동용 바이크의 제어 방법을 제공한다.As described above, according to the present invention, in a hand brake device used in a bike system for exercise in which a resistance load is applied to prevent the rotation of the pedal in accordance with a braking state, the hand brake device is rotatable about a hinge at a position spaced apart from one end A brake lever installed to be rotatable around the hinge when one end of the brake lever is positioned in parallel with a handle of the exercise bike system and one end of the brake lever is pulled by a user's hand; A spring installed to apply a force in a direction in which the user resists the force pulling the one end of the brake lever and restores to the initial position of the brake lever; Sensing means for sensing a rotational displacement of the brake lever; And when the end of the rotational displacement of the brake lever is reached, even if the change in the force by which the user pulls the brake lever is greater, the rotational displacement hardly occurs, so that the user actually feels a sense of pulling the brake lever The present invention provides a hand brake device of a bike for exercise and a control method of the bike using the same.

또한, 본 발명은 브레이크 레버의 작동 회전각에 따라 제동하기 시작한 당시의 주행 속도 등을 고려하여, 패달에 의해 회전 구동되는 디스크의 회전을 저지하는 저항 부하가 작용하도록 함으로써, 실제로 야외에서 자전거를 주행하는 도중에 브레이크를 작동시키는 것과 동일한 작동감을 구현하는 유리한 효과가 얻어진다. In addition, in the present invention, in consideration of a running speed and the like at the time of starting braking in accordance with the operating angle of the brake lever, a resistive load for preventing the rotation of the disk rotationally driven by the pedal acts, An advantageous effect of realizing the same sense of operation as that of operating the brake is obtained.

본 발명은 진동 모터를 상기 손잡이에 내장하여 두고, 브레이크 제동 시의 관성모멘트를 고려하여 감속량에 비례하는 진동이 진동 모터에 의해 발생되도록 함으로써, 야외에서 주행중인 자전거의 브레이크 패드와 바퀴의 제동 마찰력을 실내 운동용 바이크의 손잡이에서도 느낄 수 있도록 하여, 보다 현실감있는 주행감과 제동감을 느낄 수 있도록 한다. A vibration motor is built in the handle and a vibration proportional to the reduction rate is generated by the vibration motor in consideration of the moment of inertia at the time of brake braking so that the braking friction of the brake pad and the wheel So that the user can feel the feeling of driving feeling and the sense of feeling of realism more realistic.

그리고, 본 발명은 종래의 브레이크 와이어를 제거하여 구성이 단순하고 하나의 모듈화된 제품으로 제작하는 것이 가능하며, 브레이크 와이어를 감는 풀리를 구비하지 않으므로 부품의 수가 줄어들어 저렴하게 제작할 수 있는 잇점이 얻어진다.
In addition, since the conventional brake wire is removed, the brake wire can be manufactured in a simple and modular product, and the brake wire is not provided. Therefore, the number of parts can be reduced, .

도1은 본 발명의 제1실시예에 따른 운동용 바이크의 핸드 브레이크 및 이를 이용한 제어 구성을 도시한 도면
도2는 도1의 핸드 브레이크를 이용한 제어 방법을 도시한 도면
도3은 도1의 핸드 브레이크에 사용되는 스프링 특성이 나타난 그래프
도4는 본 발명의 제2실시예에 따른 운동용 바이크의 핸드 브레이크 및 이를 이용한 제어 구성을 도시한 도면
도5는 본 발명의 제3실시예에 따른 운동용 바이크의 핸드 브레이크 및 이를 이용한 제어 구성을 도시한 도면
도6은 본 발명의 제4실시예에 따른 운동용 바이크의 핸드 브레이크 및 이를 이용한 제어 구성을 도시한 도면이다.1 is a view showing a hand brake of a bike for a sport according to the first embodiment of the present invention and a control configuration using the same.
Fig. 2 is a view showing a control method using the hand brake of Fig. 1
Fig. 3 is a graph showing spring characteristics used in the hand brake of Fig. 1
4 is a view showing a hand brake of a bike for a sport and a control configuration using the same according to a second embodiment of the present invention
5 is a view showing a hand brake of a bike for a sport and a control configuration using the hand brake according to a third embodiment of the present invention
6 is a view showing a hand brake of a bike for a sport and a control configuration using the same according to a fourth embodiment of the present invention.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 운동용 바이크의 핸드 브레이크 장치(100)를 상술한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, a hand brake device 100 for a bike according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail to avoid obscuring the subject matter of the present invention.

도1은 본 발명의 제1실시예에 따른 운동용 바이크의 핸드 브레이크 및 이를 이용한 제어 구성을 도시한 도면, 도2는 도1의 핸드 브레이크를 이용한 제어 방법을 도시한 도면, 도3은 도1의 핸드 브레이크에 사용되는 스프링 특성이 나타난 그래프이다.
FIG. 1 is a view showing a hand brake of a bike according to a first embodiment of the present invention and a control structure using the same. FIG. 2 is a view showing a control method using the hand brake shown in FIG. And the spring characteristic used in the hand brake of FIG.

본 발명의 일 실시예에 따른 핸드 브레이크 장치(100)는 주로 헬스시설이 갖추어진 실내에서 운동할 수 있도록 갖춰진 운동용 바이크에 장착된다. 운동용 바이크는 지면에 설치되는 프레임에 사용자의 발구름에 의하여 회전하는 패달이 설치되고, 패달의 회전에 연동되어 소정의 관성 모멘트를 갖는 디스크가 회전하여, 실내에서도 자전거 운동을 행할 수 있도록 구성된다. The hand brake device 100 according to an embodiment of the present invention is mounted on an exercise bike equipped for exercise in a room having a health facility. The exercise bike is constructed so that a pedal that rotates by a user's foot rolling is installed on a frame installed on the ground and a disk having a predetermined moment of inertia is interlocked with the rotation of the pedal to rotate the bike in the room .

이와 관련하여, 야외용 자전거를 타는 것과 유사한 효과를 느낄 수 있도록 운동용 바이크의 디스크는 회전을 방해하려는 저항 부하가 제어된 양만큼 도입시키는 부하도입유닛이 구비된다. 부하도입유닛은 실제 자전거와 마찬가지로 직접 디스크 또는 디스크와 연동되어 회전하는 원판에 마찰재가 접촉하여 마찰력에 의하여 저항 부하가 도입되도록 구성될 수도 있고, 원판에 와전류를 인가하도록 영구자석 또는 전자석의 접근 거리나 간섭 면적을 조절하는 것에 의하여 저항 부하를 도입하도록 구성될 수도 있다. In this connection, the disk of the bike for the exercise is provided with a load introduction unit for introducing a controlled amount of the resistive load to interfere with the rotation so as to feel an effect similar to that of riding an outdoor bicycle. The load introducing unit may be constituted such that a friction material is brought into contact with a disk rotating directly with a disk or a disk in cooperation with an actual bicycle and a resistive load is introduced by frictional force or an approaching distance of a permanent magnet or an electromagnet And may be configured to introduce a resistive load by adjusting the interference area.

본 발명은 운동용 바이크에 저항 부하를 도입하기 위한 핸드 브레이크 장치(100)에 관한 것으로서, 제1실시 형태에 따르면, 운동용 바이크의 프레임(10)으로부터 연장된 손잡이(20)와 나란히 위치하여 사용자의 손으로 일단부(110a)를 잡아당기면 힌지(112)를 중심으로 회전하는 브레이크 레버(110)와, 브레이크 레버(110)의 일단부(110a)가 손잡이에 근접할 수록 브레이크 레버(110)를 초기 위치로 회복시키는 방향으로 힘이 작용하도록 설치된 스프링(120)과, 브레이크 레버(110)의 회전 변위를 감지하는 감지 센서(130)와, 감지 센서(130)로부터 감지된 브레이크 레버(110)의 회전 변위를 전송하는 신호 전송부(140)로 구성된다. The present invention relates to a hand brake device (100) for introducing a resistive load to an exercise bike, and according to a first embodiment, is positioned side by side with a handle (20) extending from a frame (10) A brake lever 110 that rotates about the hinge 112 when the one end 110a is pulled by the hand of the brake lever 110 and a brake lever 110 that is disposed on the brake lever 110 as the one end 110a of the brake lever 110 approaches the handle. A spring 120 installed to apply a force in the direction of restoring the brake lever 110 to the initial position, a sensing sensor 130 sensing the rotational displacement of the brake lever 110, And a signal transmission unit 140 for transmitting the rotational displacement.

상기 브레이크 레버(110)는 도1에 도시된 바와 같이 V자 형태로 절곡 형성된다. 따라서, 손잡이(20)의 근처에 힌지(112)를 설치하고, 힌지(112)를 중심으로 브레이크 레버(110)가 회전하도록 설치하면, 브레이크 레버(110)의 일단부(110a)의 회전 변위를 타단부(110b)에서도 쉽게 감지할 수 있다. 이를 위하여, 힌지(112)는 브레이크 레버(110)의 끝단부에 위치하기 보다는 끝단으로부터 이격되지만 중앙부에는 위치하지 않는 것이 좋다. The brake lever 110 is bent in a V-shape as shown in FIG. Therefore, when the hinge 112 is provided in the vicinity of the handle 20 and the brake lever 110 is rotated around the hinge 112, the rotational displacement of the one end 110a of the brake lever 110 And can be easily detected at the other end 110b. For this purpose, it is preferable that the hinge 112 is not located at the end of the brake lever 110, but is not located at the center.

이와 같이 구성됨으로써, 브레이크 레버(110)의 일단부(110a)를 사용자가 손으로 잡아당기면, 브레이크 레버(110)의 타단부(110b)는 일단부(110a)의 회전 방향과 반대 방향으로 회전하게 된다. 다만, 일단부(110a)와 타단부(110b)의 회전각은 같지만, 일단부(110a)의 길이가 타단부(110b)의 길이보다 더 길기 때문에, 일단부(110a)의 회전 변위는 타단부(110b)의 회전 변위보다 레버 길이의 비에 비례하여 더 크게 된다. The other end portion 110b of the brake lever 110 is rotated in a direction opposite to the rotating direction of the one end portion 110a when the user pulls the one end portion 110a of the brake lever 110 by hand do. However, since the length of the one end portion 110a is longer than the length of the other end portion 110b, the rotational displacement of the one end portion 110a is larger than that of the other end portion 110b, Becomes larger in proportion to the ratio of the lever length to the rotational displacement of the lever 110b.

상기 스프링(120)은 브레이크 레버(110)의 타단부(110b)에 설치된다. 브레이크 레버(110)를 사용자가 도면부호 88로 표시된 방향으로 잡아당기면, 브레이크 레버(110)의 일단부(110a)는 88y로 표시된 시계 방향으로 회전하여 손잡이(20)와의 거리가 가까워지지만, 브레이크 레버(110)의 타단부(110b)는 99로 표시된 시계 방향으로 하여 손잡이(20)와의 거리가 멀어진다. 따라서, 브레이크 레버(110)의 타단부(110b)에 설치된 스프링(120)은 프레임(10)과 브레이크 레버(110)의 타단부(110b)에 양단이 고정된다. 따라서, 브레이크 레버(110)가 시계 방향(88y)으로 회전하면, 스프링(120)은 인장되어 원래의 자유장 길이로 회복하려는 탄성 복원력이 작용한다. The spring 120 is installed at the other end 110b of the brake lever 110. [ When the user pulls the brake lever 110 in the direction indicated by reference numeral 88, the one end 110a of the brake lever 110 rotates in the clockwise direction indicated by 88y and approaches the handle 20, The other end 110b of the handle 110 is spaced apart from the handle 20 in the clockwise direction indicated by reference numeral 99. [ The spring 120 installed at the other end portion 110b of the brake lever 110 is fixed at both ends to the frame 10 and the other end portion 110b of the brake lever 110. [ Therefore, when the brake lever 110 rotates in the clockwise direction 88y, the spring 120 is pulled and an elastic restoring force for restoring the original free length is applied.

여기서, 스프링(120)은 도3에 도시된 특성을 갖는 스프링으로 선택된다. 즉, 스프링(120)은 힘이 조금만 변동하더라도 변위가 크게 변동되는 초기 영역(I)과, 힘의 크기에 선형적으로 비례하는 변위가 발생하는 탄성 영역(E)과, 힘이 크게 작용하더라도 변위가 잘 변동하지 않는 엔드 영역(L)으로 나뉜다. 실제 야외에서 주행하는 자전거의 경우에는, 브레이크 패드와 바퀴와의 마찰력이 작용하므로, 사용자가 브레이크 레버를 잡아당기는 힘이 급증하더라도 브레이크 레버의 회전 변위는 점점 작아진다. Here, the spring 120 is selected as a spring having the characteristics shown in Fig. That is, the spring 120 has an initial region I in which the displacement varies greatly even if the force is slightly changed, an elastic region E in which a displacement linearly proportional to the magnitude of the force is generated, And an end area L that does not change well. In the case of a bicycle that actually runs in the outdoors, the frictional force between the brake pads and the wheels acts so that the rotational displacement of the brake lever becomes smaller even if the force of pulling the brake lever rapidly increases.

따라서, 이와 같은 작동 특성을 실내에서 주행하는 운동용 바이크의 핸드 브레이크에 적용하기 위하여, 상기 스프링(120)은 브레이크 레버(110)의 회전 변위 내에서 엔드 영역(L)까지 도달하는 특성을 가진 것으로 선택된다. 그러나, 스프링(120)의 소성 변형이 발생되지 않도록 브레이크 레버(110)의 회전 변위의 일부(예를 들어 5% 내지 15% 미만)만이 엔드 영역(L)에 있도록 스프링 값이 정해진다. Therefore, in order to apply such operating characteristics to handbrake of an exercise bike running in the room, the spring 120 has a characteristic of reaching the end region L within the rotational displacement of the brake lever 110 Is selected. However, the spring value is determined such that only a part (for example, less than 5% to 15%) of the rotational displacement of the brake lever 110 is located in the end area L so that the plastic deformation of the spring 120 is not generated.

이를 통해, 브레이크 레버(110)의 회전 변위가 탄성 영역(E)을 도과하게 되면, 스프링(120)의 엔드 영역(L)에서 브레이크 레버(110)가 작동하게 되어, 브레이크 레버(110)의 회전 변위를 보다 크게 하기 위해서는 훨씬 큰 힘이 필요하게 되고, 이에 의하여 실제로 야외에서 주행하는 자전거의 제동 특성을 실내에서 주행하는 운동용 바이크에서도 동일하게 느낄 수 있도록 한다. The brake lever 110 is operated in the end area L of the spring 120 so that the rotation of the brake lever 110 In order to make the displacement larger, a much greater force is required, so that the braking characteristics of the bike actually traveling in the outdoors can be felt in the bike running in the room as well.

상기 감지 센서(130)는 손잡이(20)와 연결된 고정체인 프레임(10)에 설치되어 비접촉 타입의 광센서 또는 레이저 센서 등의 방식으로 브레이크 레버(110)까지의 거리를 실시간으로 측정하는 변위 센서이다. 감지 센서(130)는 브레이크 레버(110)의 타단부(110b)까지의 거리를 연속적으로 측정하여, 그 측정값을 신호 전송부(140)를 통해 운동용 바이크의 연산 제어부(150)로 전송한다. 한편, 본 발명의 제1실시예에서는 감지 센서(130)가 손잡이와 연결된 고정체인 프레임(10)에 설치되는 것을 예로 들었지만, 손잡이(20)에 설치될 수도 있다.
The sensing sensor 130 is installed on a fixed frame 10 connected to the handle 20 and is a displacement sensor that measures the distance to the brake lever 110 in real time in the manner of a non-contact type optical sensor or laser sensor . The sensing sensor 130 continuously measures the distance to the other end 110b of the brake lever 110 and transmits the measured value to the operation control unit 150 of the exercise bike through the signal transfer unit 140 . In the first embodiment of the present invention, the detection sensor 130 is installed on the fixed frame 10 connected to the handle. However, the sensing sensor 130 may be installed on the handle 20.

이하, 상기와 같이 구성된 핸드 브레이크 장치(100)를 이용한 운동용 바이크의 제어 방법을 도2를 참조하여 상술한다.
Hereinafter, a method of controlling the bike using the hand brake device 100 configured as above will be described in detail with reference to FIG.

단계 1: 핸드 브레이크 장치(100)로부터 사용자가 브레이크 레버(110)를 잡아당긴 회전 변위는 운동용 바이크의 연산 제어부(150)로 전송된다.
 Step 1 : The rotational displacement in which the user pulls the brake lever 110 from the hand brake unit 100 is transmitted to the operation control unit 150 of the exercise bike.

단계 2: 이 때, 연산 제어부(150)는 실시간으로 브레이크 레버(110)의 잡아당긴 회전 변위를 수신함과 동시에, 운동용 바이크의 안장에 설치된 로드셀로부터 사용자의 하중 데이터와, 게임 시뮬레이션 중이라면 가상으로 주행중인 경로의 경사도 데이터와, 현재 주행중인 속도 데이터를 수신한다.
Step 2 : At this time, the arithmetic and control unit 150 receives the pulled rotational displacement of the brake lever 110 in real time, and also receives the load data of the user from the load cell installed in the saddle of the exercise bike, And receives the gradient data of the route being traveled and the speed data currently being traveled.

단계 3: 그리고 나서, 연산 제어부(150)에 수신된 데이터를 종합하여 사용자가 패달을 굴러 회전시키는 디스크(본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 '디스크'라는 용어는 반드시 단면이 일정한 원판에 국한되지 않으며, 패달을 굴러 회전하는 회전체를 지칭하는 의미로 정의하기로 한다.)에 저항 부하를 도입한다. Step 3 : Thereafter, the data received by the arithmetic and control unit 150 is summed up and the user rotates the pedal (the term " disk " used in this specification and the appended claims is not necessarily limited to a disk having a constant cross- And is defined as meaning a rotating body that rotates and rotates the pedal).

보다 구체적으로는, 도2에 도시된 바와 같이, 브레이크 레버(110)의 회전 변위가 미리 정해진 1단계에 도달하면, 원칙적으로 브레이크 레버(110)의 회전 변위에 따른 저항 부하는 '1'만큼 도입된다. 그러나, 연산 제어부에 수신된 사용자의 하중 데이터, 경사도 데이터, 속도 데이터를 종합하여, 경사도가 높으면 이에 비례하여 y만큼 저항 부하를 추가로 도입하고, 속도가 빠를수록 이에 비례하여 z만큼 저항 부하를 추가로 도입한다. 그리고, 사용자의 체중이 큰 경우에는 관성 효과가 더 커지므로, 오르막인 경우에는 저항 부하가 높아지고 내리막인 경우에는 저항 부하가 낮아지는 등 관성에 따라 저항 부하를 x만큼 조절한다. More specifically, as shown in Fig. 2, when the rotational displacement of the brake lever 110 reaches a predetermined first step, in principle, the resistance load due to the rotational displacement of the brake lever 110 is introduced by " 1 & do. However, if the load data, the gradient data, and the speed data of the user received by the operation control unit are integrated, the resistance load is added by y in proportion to the inclination, and the resistance load is added by z in proportion to the speed . Since the inertia effect is greater when the user's weight is large, the resistance load is adjusted to x according to inertia such that the resistance load increases when the user goes up, and the resistance load decreases when the user goes down.

그리고, 브레이크 레버(110)의 회전 변위가 미리 정해진 2단계에 도달하면, 전술한 바와 마찬가지의 하중, 경사도, 속도 등의 변수를 고려하여 부하도입유닛 제어부(160)는 디스크에 저항 부하를 보다 크게 작용시킨다. When the rotational displacement of the brake lever 110 reaches the predetermined two steps, the load introducing unit control unit 160 controls the load on the disk to be larger than the load on the disk in consideration of the variables such as load, inclination, .

도2에 도시된 바와 같이, 브레이크 레버(110)의 회전 변위는 단계적으로 1단계, 2단계,..., n단계로 구분되어, 연산 제어부(150)로부터 부하도입유닛 제어부(160)에 저항 부하를 도입하는 양을 단계적으로 변동하여 도입할 수도 있으며, 경험치를 근거로 하여 만들어진 실험식을 기초로 저항 부하의 도입양을 연속적으로 변동하여 도입할 수도 있다.
2, the rotational displacement of the brake lever 110 is divided into steps of 1, 2, ..., n, and the rotational displacement of the brake lever 110 is divided into n steps by the arithmetic and control unit 150, The introduction amount of the load may be introduced in a stepwise manner, or the introduction amount of the resistance load may be continuously varied based on the empirical formula based on the experience value.

이하, 도4를 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 운동용 바이크의 핸드 브레이크 장치(200)를 상술한다. 다만, 본 발명의 제2실시예를 설명함에 있어서, 전술한 제1실시예의 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 제2실시예의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, a hand brake device 200 for a bike according to a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. However, in describing the second embodiment of the present invention, a detailed description of the functions or configurations of the first embodiment will be omitted for the sake of clarity of the second embodiment.

본 발명의 제2실시예에 따른 운동용 바이크의 브레이크 장치(200)는 프레임(10)으로부터 연장된 손잡이(20)와 나란히 위치하여 사용자의 손으로 일단부(210a)를 잡아당기면 힌지(212)를 중심으로 회전하는 브레이크 레버(210)와, 브레이크 레버(210)의 일단부(210a)가 손잡이에 근접할 수록 브레이크 레버(210)를 초기 위치로 회복시키는 방향으로 힘이 작용하도록 브레이크 레버(210)의 일단부(210a)에 설치된 스프링(220)과, 브레이크 레버(210)의 회전 변위를 감지하는 감지 센서(230)와, 감지 센서(230)로부터 감지된 브레이크 레버(110)의 회전 변위를 전송하는 신호 전송부(140)로 구성된다. 즉, 본 발명의 제2실시예는 스프링(220)의 설치 위치와 감지 센서(230)의 구성에 있어서 전술한 제1실시예의 구성과 차이가 있다. The braking device 200 for a bike according to the second embodiment of the present invention is disposed side by side with the handle 20 extending from the frame 10 and pulls the end portion 210a with the user's hand, The brake lever 210 rotates about the brake lever 210 so that a force acts on the brake lever 210 in a direction to restore the brake lever 210 to the initial position as the one end 210a of the brake lever 210 approaches the handle. A spring 220 installed at one end 210a of the brake lever 210 and a sensing sensor 230 sensing a rotational displacement of the brake lever 210. The rotational displacement of the brake lever 110 sensed by the sensing sensor 230 And a signal transmission unit 140 for transmitting signals. That is, the second embodiment of the present invention differs from the first embodiment in the arrangement of the spring 220 and the configuration of the detection sensor 230.

보다 구체적으로는, 상기 스프링(220)은 손으로 잡아당기는 브레이크 레버(210)의 일단부(210a)에 설치된다. 따라서, 브레이크 레버(210)를 사용자가 도면부호 88로 표시된 방향으로 잡아당기면, 브레이크 레버(210)의 일단부(210a)는 88y로 표시된 시계 방향으로 회전하여 손잡이(20)와의 거리가 가까워지므로, 이에 따라, 스프링(220)은 압축(99')되어 원래의 자유장 길이로 회복하려는 탄성 복원력이 작용한다. More specifically, the spring 220 is installed at one end 210a of the brake lever 210 which is pulled by hand. Therefore, when the user pulls the brake lever 210 in the direction indicated by the reference numeral 88, the one end 210a of the brake lever 210 rotates in the clockwise direction indicated by 88y and approaches the handle 20, As a result, the spring 220 is compressed 99 'and an elastic restoring force acts to restore the original free length.

마찬가지로, 스프링(220)은 도3에 도시된 특성을 갖는 스프링으로 선택된다. 다만, 스프링(220)은 브레이크 레버(110)의 회전 변위가 커질수록 압축 높이에 근접하게 되어 엔드 영역(L)의 특성이 보다 명확히 나타나므로, 브레이크 레버(210)의 회전 변위가 커질수록 브레이크 레버의 회전 변위를 더 크게 회전시키는 것이 어려워져 보다 현실감있는 브레이크 동작을 구현할 수 있게 된다. Similarly, the spring 220 is selected as a spring having the characteristics shown in Fig. As the rotational displacement of the brake lever 210 becomes larger, the spring 220 becomes closer to the compression height and the characteristics of the end region L become more apparent. Therefore, as the rotational displacement of the brake lever 210 becomes larger, It becomes difficult to rotate the rotational displacement of the brake pedal 20 more greatly, thereby realizing a more realistic brake operation.

스프링(220)의 양단부가 브레이크 레버(210) 및 손잡이(20)에 부착될 수도 있지만, 도4에 도시된 바와 같이, 스프링(220)의 이탈을 방지하는 시트(222)가 설치될 수도 있다. Although both ends of the spring 220 may be attached to the brake lever 210 and the handle 20, a seat 222 may be provided to prevent the release of the spring 220, as shown in Fig.

상기 감지 센서(230)는 브레이크 레버(210)의 타단에 발광부(231)가 장착되고, 브레이크 레버(210)의 타단과 미리 정해진 거리만큼 이격된 위치에 다수의 수광부(232)가 고정 기판(233)에 고정 배열되어 구성된다. 이에 따라, 브레이크 레버(210)의 일단부(210a)를 사용자가 손으로 잡아당기면, 브레이크 레버(210)의 타단이 도면부호 99로 표시된 방향으로 이동하면서, 발광부(231)로부터 출사된 광이 상하로 배열된 수광부들(233)중 어느 하나에 수광되어, 수광한 수광부(233)로부터 브레이크 레버(210)의 회전 변위를 파악할 수 있다. The sensing sensor 230 includes a light emitting portion 231 at the other end of the brake lever 210 and a plurality of light receiving portions 232 at a predetermined distance from the other end of the brake lever 210, 233, respectively. When the user pulls the one end 210a of the brake lever 210 by hand, the other end of the brake lever 210 moves in the direction denoted by reference numeral 99 and the light emitted from the light emitting portion 231 Receiving portions 233 arranged in the upper and lower directions, and the rotational displacement of the brake lever 210 can be grasped from the received light-receiving portion 233.

이와 같이 구성된 감지 센서(230)는 운동용 바이크의 연산 제어부(150)에 단계적인 값으로 브레이크 레버(210)의 회전 변위를 송출하므로, 도2에 도시된 바와 같이, 브레이크 레버(210)의 회전 변위는 단계적으로 1단계, 2단계,..., n단계로 구분하여 패달에 의해 회전 구동되는 디스크에 도입되는 저항 부하의 양을 단계적으로 변동하여 도입하는 데 적용될 수 있다.
The detection sensor 230 configured as described above transmits the rotational displacement of the brake lever 210 to the operation control unit 150 of the bike for motion in a stepwise manner. Therefore, as shown in FIG. 2, the rotation of the brake lever 210 The displacement can be applied to stepwise varying the amount of resistive load introduced into the disk rotationally driven by the pedal divided into one step, two steps, ..., n steps.

이하, 도6을 참조하여 본 발명의 제4실시예에 따른 운동용 바이크의 핸드 브레이크 장치(400)를 상술한다. 다만, 본 발명의 제4실시예를 설명함에 있어서, 전술한 제1실시예의 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 제4실시예의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, a hand brake device 400 for a bike according to a fourth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. However, in describing the fourth embodiment of the present invention, the detailed description of the functions or configurations of the first embodiment will be omitted for the sake of clarity of the fourth embodiment.

본 발명의 제4실시예에 따른 운동용 바이크의 핸드 브레이크 장치(400)는, 일단부(410a)가 손잡이(20)와 나란히 위치하여 사용자의 손으로 일단부(410a)를 잡아당기면 자체의 탄성에 의하여 탄성 범위 내에서 굽힘 변위가 발생되도록 설치된 브레이크 레버(410)와, 브레이크 레버(410)의 굽힘 변위를 감지하는 감지 센서(430)로 구성된다. The hand brake device 400 for a motorcycle according to the fourth embodiment of the present invention is configured such that one end 410a of the motorcycle 400 is positioned side by side with the handle 20 and pulls one end 410a with the user's hand, A braking lever 410 installed to generate a bending displacement within an elastic range of the brake lever 410 and a sensing sensor 430 sensing bending displacement of the brake lever 410.

즉, 본 발명의 제4실시예에 따른 운동용 바이크의 핸드 브레이크 장치(400)는 사용자가 잡아당기는 브레이크 레버(410)자체가 탄성 변위를 허용하는 스프링 재질로 형성된다는 점에서 전술한 실시예들과 차이가 있다. 이를 통해, 별도의 스프링을 구비하지 않고서도 전술한 실시예들과 유사한 효과를 얻을 수 있다. That is, the hand brake device 400 of the bike according to the fourth embodiment of the present invention is constructed in such a manner that the brake lever 410 itself pulled by the user is formed of a spring material allowing elastic displacement, . Thus, an effect similar to that of the above-described embodiments can be obtained without providing a separate spring.

상기 감지 센서(430)는
The sensing sensor 430

브레이크 레버(310)의 타단에 구면 또는 곡면(211)으로 형성되고, 브레이크 레버(310)의 타단(211)이 도면부호 99로 이동하면서 접촉할 수 있도록 다수의 리미트 스위치(332)가 상하로 배열 설치된다. 즉, 감지 센서(330)는 브레이크 레버(310)의 회전 변위에 따라 접촉하는 다수의 리미트 스위치(332)들 중 하나를 통해, 브레이크 레버(310)의 회전 변위를 감지한다. A plurality of limit switches 332 are vertically arranged so that the other end 211 of the brake lever 310 can move while the brake lever 310 is moving at 99. The limit lever 332 is formed as a spherical or curved surface 211 at the other end of the brake lever 310, Respectively. That is, the sensing sensor 330 senses the rotational displacement of the brake lever 310 through one of the plurality of limit switches 332 that contact the brake lever 310 in accordance with the rotational displacement of the brake lever 310.

이와 같이 구성된 감지 센서(330)는 저렴하게 구성할 수 있으며 감지 센서(330)의 주변 배선이 단순화되는 장점이 있다. 그리고, 상기 감지 센서(330)는 운동용 바이크의 연산 제어부(150)에 단계적인 값으로 브레이크 레버(310)의 회전 변위를 송출하므로, 도2에 도시된 바와 같이, 브레이크 레버(310)의 회전 변위는 단계적으로 1단계, 2단계,..., n단계로 구분하여 패달에 의해 회전 구동되는 디스크에 도입되는 저항 부하의 양을 단계적으로 변동하여 도입하는 데 적용될 수 있다.
The sensing sensor 330 having such a configuration can be constructed at a low cost and the peripheral wiring of the sensing sensor 330 can be simplified. 2, the detection sensor 330 transmits the rotational displacement of the brake lever 310 to the operation control unit 150 of the bike for exercise in a stepwise manner. Accordingly, the rotation of the brake lever 310 The displacement can be applied to stepwise varying the amount of resistive load introduced into the disk rotationally driven by the pedal divided into one step, two steps, ..., n steps.

이하, 도5를 참조하여 본 발명의 제3실시예에 따른 운동용 바이크의 핸드 브레이크 장치(300)를 상술한다. 다만, 본 발명의 제3실시예를 설명함에 있어서, 전술한 제2실시예의 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 제3실시예의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, a hand brake device 300 for a bike according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. However, in describing the third embodiment of the present invention, the detailed description of the functions or configurations of the second embodiment will be omitted for the sake of clarity of the third embodiment.

본 발명의 제3실시예에 따른 운동용 바이크의 브레이크 장치(300)는 프레임(10)으로부터 연장된 손잡이(20)와 나란히 위치하여 사용자의 손으로 일단부(310a)를 잡아당기면 힌지(312)를 중심으로 회전하는 브레이크 레버(310)와, 브레이크 레버(310)의 일단부(310a)가 손잡이에 근접할 수록 브레이크 레버(310)를 초기 위치로 회복시키는 방향으로 힘이 작용하도록 브레이크 레버(210)의 일단부(210a)에 설치된 스프링(320)과, 브레이크 레버(310)의 회전 변위를 감지하는 감지 센서(330)와, 감지 센서(330)로부터 감지된 브레이크 레버(310)의 회전 변위를 전송하는 신호 전송부(140)로 구성된다. 즉, 본 발명의 제3실시예는 감지 센서(230)의 구성에 있어서만 전술한 제2실시예의 구성과 차이가 있다. The braking device 300 for a bike according to the third embodiment of the present invention is disposed side by side with the handle 20 extending from the frame 10 and pulls the end portion 310a with the user's hand, And a brake lever 310 for rotating the brake lever 310 such that a force acts on the brake lever 310 in a direction to restore the brake lever 310 to an initial position as the one end 310a of the brake lever 310 approaches the handle. A detection sensor 330 for detecting a rotational displacement of the brake lever 310 and a control unit 330 for detecting a rotational displacement of the brake lever 310 sensed by the sensing sensor 330 And a signal transmission unit 140 for transmitting signals. That is, the third embodiment of the present invention differs from the second embodiment only in the configuration of the detection sensor 230.

상기 감지 센서(430)는 손잡이(20)에 설치되어 비접촉 타입의 광센서 또는 레이저 센서 등의 방식으로 브레이크 레버(410)까지의 거리를 실시간으로 측정하는 변위 센서이다. 감지 센서(430)는 브레이크 레버(410)의 일단부(110a)까지의 거리를 연속적으로 측정하여, 그 측정값을 신호 전송부(140)를 통해 운동용 바이크의 연산 제어부(150)로 전송하여, 패달에 의해 회전 구동되는 디스크에 도입되는 저항 부하의 양을 연속적으로 변동하여 도입하는 데 적용될 수 있다.
The sensing sensor 430 is installed on the handle 20 and is a displacement sensor that measures a distance to the brake lever 410 in real time in the manner of a non-contact type optical sensor or a laser sensor. The detection sensor 430 continuously measures the distance to the one end 110a of the brake lever 410 and transmits the measured value to the operation control unit 150 of the exercise bike through the signal transfer unit 140 , And can be applied to continuously and continuously introduce the amount of the resistance load introduced into the disk rotationally driven by the pedal.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구 범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention.

즉, 본 발명의 각 실시예에서 예시한 감지 센서의 종류, 스프링의 위치 및 특성, 브레이크 레버의 형상 및 설치 타입 등은 실시예에 예시된 구성으로 한정되지 않으며, 실시예에 예시된 구성으로부터 조합할 수 있는 다양한 구성도 당해 기술 분야의 당업자에게 자명하게 이해되며, 본 발명의 범주에 속하는 것이다.That is, the type of the sensing sensor, the position and the characteristics of the spring, the shape of the brake lever, the installation type, and the like, which are illustrated in the embodiments of the present invention, are not limited to the configurations exemplified in the embodiments, Various constructions that can be made are obviously understood by those skilled in the art, and fall within the scope of the present invention.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
10: 프레임
20: 손잡이
100, 200, 300, 400: 운동용 바이크의 핸드 브레이크
110, 210, 310, 410: 브레이크 레버
120, 220, 320: 스프링
130, 230, 330, 430: 감지센서
140: 신호 전송부
150: 연산 제어부
160: 부하도입유닛 제어부DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS
10: frame
20: Handle
100, 200, 300, 400: Hand brake of exercise bike
110, 210, 310, 410: Brake lever
120, 220, 320: spring
130, 230, 330, 430: detection sensor
140: Signal transmission unit
150:
160: Load introduction unit control unit

Claims (13)

제동 상태에 따라 패달의 회전을 저지하려는 저항 부하가 작용하는 운동용 바이크 시스템에 사용되는 핸드 브레이크 장치에 있어서,
일단으로부터 이격된 위치의 힌지를 중심으로 회전 가능하게 설치되고, 일단부가 상기 운동용 바이크 시스템의 손잡이와 나란히 위치하여 사용자의 손으로 일단부를 잡아당기면 상기 힌지를 중심으로 회전하도록 설치된 브레이크 레버;
사용자가 상기 브레이크 레버의 일단부를 잡아당기는 힘에 저항하고 상기 브레이크 레버의 초기 위치로 회복시키는 방향으로 힘이 작용하도록 설치된 스프링; 및
상기 브레이크 레버의 회전 변위를 감지하는 감지수단;을 포함하며,
상기 감지수단은 상기 브레이크 레버의 변위에 따라 상기 브레이크 레버와 주변에 설치된 스위치에 접촉하여 상기 브레이크 레버의 변위를 감지하는 것을 특징으로 하는 운동용 바이크의 핸드 브레이크 장치.
A hand brake device for use in a bike system for exercise in which a resistance load is applied to prevent rotation of a pedal depending on a braking state,
A brake lever installed to be rotatable about a hinge at a position spaced apart from the one end and configured to be rotated about the hinge when one end of the brake lever is positioned in parallel with the handle of the bike system and pulled by the user's hand;
A spring installed to apply a force in a direction in which the user resists the force of pulling the one end of the brake lever and restores to the initial position of the brake lever; And
And sensing means for sensing a rotational displacement of the brake lever,
Wherein the sensing means detects a displacement of the brake lever in contact with the brake lever and a switch provided around the brake lever in accordance with the displacement of the brake lever.
제1항에 있어서,
상기 브레이크 레버는 상기 힌지를 중심으로 절곡되어 'V'자 형상인 것을 특징으로 하는 운동용 바이크의 핸드 브레이크 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the brake lever is bent around the hinge so as to have a V shape.
제1항에 있어서,
상기 스프링은 일단이 상기 브레이크 레버의 타단부에 고정되고 타단이 상기 손잡이 또는 상기 손잡이로부터 연장된 고정체에 고정되어, 사용자가 상기 브레이크 레버의 일단부를 잡아당김에 따라 상기 스프링에 인장 변위가 발생되면, 상기 스프링은 초기 변위로 압축되어 회복하려는 성질을 갖는 것을 특징으로 하는 운동용 바이크의 핸드 브레이크 장치.
The method according to claim 1,
The spring is fixed to a fixed body, one end of which is fixed to the other end of the brake lever and the other end is extended from the handle or the handle. When a tension displacement occurs in the spring as a user pulls one end of the brake lever , And the spring is compressed and restored to its initial displacement.
제1항에 있어서,
상기 스프링은 일단이 상기 브레이크 레버의 일단부에 고정되고 타단이 상기 손잡이 또는 상기 손잡이로부터 연장된 고정체에 고정되어, 사용자가 상기 브레이크 레버의 일단부를 잡아당김에 따라 상기 스프링에 압축 변위가 발생되면, 상기 스프링은 초기 변위로 인장되어 회복하려는 성질을 갖는 것을 특징으로 하는 운동용 바이크의 핸드 브레이크 장치.
The method according to claim 1,
The spring is fixed to one end of the brake lever and the other end is fixed to the handle or the fixed body extending from the handle so that when a compression displacement occurs in the spring as the user pulls one end of the brake lever , And the spring has a property of recovering due to its initial displacement.
제동 상태에 따라 패달의 회전을 저지하려는 저항 부하가 작용하는 운동용 바이크 시스템에 사용되는 핸드 브레이크 장치에 있어서,
일단부가 상기 운동용 바이크 시스템의 손잡이와 나란히 위치하여 사용자의 손으로 일단부를 잡아당기면 자체의 탄성에 의하여 탄성 범위 내에서 굽힘 변위가 발생되도록 설치된 브레이크 레버; 및
상기 브레이크 레버의 굽힘 변위를 감지하는 감지수단;을 포함하며,
상기 감지수단에 의하여 측정된 값에 비례하여 빠른 속도로 회전하는 진동 모터가 상기 손잡이에 내장된 것을 특징으로 하는 운동용 바이크의 핸드 브레이크 장치.
A hand brake device for use in a bike system for exercise in which a resistance load is applied to prevent rotation of a pedal depending on a braking state,
A brake lever provided at one end of the brake lever in parallel with the knob of the exercise bike system to generate a bending displacement within an elastic range due to elasticity of the brake lever when the user pulls one end of the brake lever; And
And sensing means for sensing a bending displacement of the brake lever,
And a vibration motor rotating at a high speed proportional to a value measured by the sensing means is built in the handle.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 감지수단에 의하여 측정된 값을 상기 운동용 바이크의 연산 제어부에 전송하는 신호 전송부를;
추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 운동용 바이크의 핸드 브레이크 장치.
6. The method according to any one of claims 1 to 5,
A signal transmission unit for transmitting a value measured by the sensing unit to an operation control unit of the exercise bike;
Wherein the braking force is applied to the brakes.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스프링의 탄성 영역의 변위 길이는 상기 브레이크 레버의 상기 일단부의 회전 변위보다 작은 것을 특징으로 하는 운동용 바이크의 핸드 브레이크 장치.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein a displacement length of the elastic region of the spring is smaller than a rotational displacement of the one end of the brake lever.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 감지 수단에 의하여 측정된 값에 비례하여 빠른 속도로 회전하는 진동 모터가 상기 손잡이에 내장된 것을 특징으로 하는 운동용 바이크의 핸드 브레이크 장치.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
And a vibration motor rotating at a high speed proportional to a value measured by the sensing means is built in the handle.
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