KR100953356B1 - 티 업 장치, 볼 공급 장치 및 이를 구비하는 가상 골프 시뮬레이션 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이른바 스크린 골프 시스템과 같은 가상 골프 시뮬레이션 장치나 골프 스윙 연습을 위한 골프 연습 시스템 등에 있어서 골프공이 놓이는 티를 구동시킴으로써 골프공이 타석으로 자동으로 공급되도록 하면서 타격되어 날아간 골프공이 회수되어 다시 재공급되도록 할 수 있으며, 구조가 간단하고 작동의 신뢰성을 향상시키도록 하는 티 업 장치, 볼 공급 장치 및 이를 구비하는 가상 골프 시뮬레이션 장치를 제공한다.

Description

티 업 장치, 볼 공급 장치 및 이를 구비하는 가상 골프 시뮬레이션 장치{TEE-UP DEVICE AND BALL SUPPLYING DEVICE AND VIRTUAL GOLF SIMULATION DEVICE INCLUDING THE SAME}

본 발명은 티 업 장치, 볼 공급 장치 및 이를 구비하는 가상 골프 시뮬레이션 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 골프공이 놓이는 티를 자동으로 승하강 시키도록 하면서 자동으로 골프공을 공급할 수 있도록 하는 티 업 장치, 볼 공급 장치 및 이를 구비하는 가상 골프 시뮬레이션 장치에 관한 것이다.

최근 골프 인구가 증가하면서, 가상 골프 시뮬레이션 장치 등을 이용한 골프 연습 및 가상의 골프경기를 즐길 수 있는 이른바 스크린 골프 시스템이 등장하게 되었다.

이와 같은 스크린 골프 시스템은 실내에 가상 골프장을 디스플레이할 수 있는 스크린을 설치하고, 골퍼가 골프공을 상기 스크린을 향해 타격을 하면 골프공의 속도, 방향 등을 감지하여 상기 스크린상에 골프공의 진행을 표시해주는 시스템이다.

이와 같이 가상 골프 시뮬레이션 장치에 의해 구현되는 스크린 골프 시스템 등에서는 골프 연습장에서 골프공을 타격하는 것과 동일하게 골프공을 타격하면서 실제로 골프장에서 라운드를 하는 것과 같은 현장감을 줄 수 있는 특징이 있다.

상기한 바와 같은 스크린 골프 시스템 등의 가상 골프 시뮬레이션 환경에서 골퍼들의 편의를 위해 골프공이 자동으로 타석으로 공급되도록 하고 또 타격되어 날아간 골프공이 다시 회수되어 타석으로 재공급되도록 하는 골프공 공급 시스템에 관한 개발이 요구되고 있다.

본 발명은 이른바 스크린 골프 시스템과 같은 가상 골프 시뮬레이션 장치나 골프 스윙 연습을 위한 골프 연습 시스템 등에 있어서 골프공이 놓이는 티를 구동시킴으로써 골프공이 타석으로 자동으로 공급되도록 하면서 타격되어 날아간 골프공이 회수되어 다시 재공급되도록 할 수 있으며, 구조가 간단하고 작동의 신뢰성을 향상시키도록 하는 티 업 장치, 볼 공급 장치 및 이를 구비하는 가상 골프 시뮬레이션 장치를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 티 업 장치는, 구동모터; 상기 구동모터에 의해 회전하는 웜과, 상기 웜과 치합되며 서로 축이 직교하는 웜 휠을 포함하는 웜 기어 장치; 일측이 상기 웜 휠에 고정되어 상기 웜 휠의 회전에 따라 상하 방향으로 회동하는 액츄에이터; 상기 액츄에이터의 타측에 회전 가능하도록 고정되어 상기 액츄에이터의 움직임에 따라 상하 방향으로 직선이동하는 승하강부재; 및 상기 승하강부재 위에 고정되며 골프공이 놓이는 티 부재를 포함한다.

또한 바람직하게는, 상기 액츄에이터의 일측에 상기 웜 휠의 축과 상기 웜 휠의 축의 일측으로 소정 거리 이격되는 제1편심축과 상기 웜 휠의 축의 타측으로 소정 거리 이격되는 제2편심축 중 적어도 둘이 고정되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 액츄에이터는, 상기 웜 휠의 일측면 쪽에 고정되고 상기 승하강부재의 일측면에 고정되는 제1액츄에이팅부재와, 상기 웜 휠의 타측면 쪽에 고정되고 상기 승하강부재의 타측면에 고정되는 제2액츄에이팅부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 승하강부재의 상하 직선 이동을 안내하는 가이드부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 웜 휠의 축에 일측이 고정되어 회전하며 타측에 골프공이 안착되는 볼 안착부가 구비되어 상기 티 부재 위에 놓이게 되는 골프공이 안착되도록 가이드하는 볼 가이드부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 웜 휠의 축에 일측이 고정되어 회전하며 타측에 골프공이 안착되는 볼 안착부가 구비되고 상기 제1편심축에 걸리도록 구비되는 걸림부를 포함하여, 상기 티 부재 위에 놓이게 되는 골프공이 안착되도록 가이드하는 볼 가이드부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 볼 가이드부재는, 상기 볼 안착부에 골프공이 안착되는 것을 지지하는 볼 스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 웜 휠의 축을 중심으로 회동하는 상기 볼 가이드부재의 볼 안착부가 골프공이 투입되는 투입위치에 위치하도록 상기 볼 가이드부재의 회동을 제한하는 회전지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 승하강부재가 아래쪽으로 내려간 상태에서 상기 티 부재 상단에 골프공이 공급되는지 여부를 감지하는 볼 감지센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 볼 감지 센서는, 상기 티 업 장치의 일측면에 장착되어 타측면으로 상기 아래쪽으로 내려간 상태의 티 부재 상단 위를 가로질러 빛을 조사하는 발광센서와, 상기 티 업 장치의 타측면에 장착되어 상기 발광센서에서 조사되는 빛을 수광하는 수광센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 웜 휠의 축에 고정되어 상기 웜 휠과 함께 회전하는 회전판 및 상기 회전판에 돌출되어 구비되는 적어도 하나의 돌출부를 포함하는 회전제어플레이트와, 상기 회전제어플레이트가 회전함에 따라 상기 돌출부를 감지함으로써 상기 웜 휠이 회전되는 정도가 제어되도록 하는 제어센싱부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 제어센싱부는, 빛을 조사하는 발광부 및 상기 발광부의 빛을 수광하는 수광부가 소정 간격 이격되어 구비되어 상기 회전제어플레이트가 회전함에 따라 상기 돌출부가 상기 수광부가 수광하는 빛을 차단하는 것을 감지하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 웜 휠의 축에 고정되어 상기 웜 휠과 함께 회전하는 회전판 및 상기 회전판에 구비되는 적어도 하나의 마그네트를 포함하는 회전제어플레이트와, 상기 회전제어플레이트가 회전함에 따라 상기 마그네트를 감지함으로써 상기 웜 휠이 회전되는 정도가 제어되도록 하는 홀소자부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 공급 장치는, 골프공을 일 방향으로 이송시키는 레귤레이터; 상기 레귤레이터와 연결되어 골프공의 이송 통로를 형성하 는 이송연결관; 및 상기 이송연결관과 연통되는 홀이 형성되는 하우징과, 구동모터와, 상기 구동모터에 의해 회전하는 웜 및 상기 웜과 치합되며 서로 축이 직교하는 웜 휠을 포함하는 웜 기어 장치와, 일측이 상기 웜 휠에 고정되어 상기 웜 휠의 회전에 따라 상하 방향으로 회동하는 액츄에이터와, 상기 액츄에이터의 타측에 회전 가능하도록 고정되어 상기 액츄에이터의 움직임에 따라 상하 방향으로 직선이동하는 승하강부재와, 상기 승하강부재 위에 고정되며 골프공이 놓이는 티 부재를 포함하는 티 업 장치를 포함한다.

또한 바람직하게는, 상기 레귤레이터는, 일측에 골프공이 유입되는 유입부가 형성되고 타측에 상기 이송연결관과 연통되는 토출부가 형성되는 케이싱과, 이송모터와, 상기 이송모터에 의해 회전하는 이송축 및 상기 이송축을 따라 나선방향으로 형성되며 골프공을 이송하는 이송날개를 구비하는 이송부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 레귤레이터는, 상기 유입부에 구비되어 상기 이송부재로 볼이 유입되는 것을 안내하는 볼 유입가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 레귤레이터는, 상기 유입부 또는 상기 볼 유입가이드에 구비되어 골프공을 이송하는 이송날개에 다른 골프공이 끼이는 것을 방지하는 끼임방지부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 승하강부재가 아래쪽으로 내려간 상태에서 상기 티 부재 상단에 골프공이 공급되는지 여부를 감지하는 볼 감지센서를 더 포함하는 것 을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 볼 감지센서에서 감지 결과에 따라 골프공의 공급 여부를 결정하며, 상기 티 업 장치로 골프공의 공급이 필요한 경우 상기 레귤레이터를 작동시키며 공급된 골프공이 티와 함께 상승하도록 구동모터를 제어하는 볼 공급 제어부를 구비하는 컨트롤장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 골프 시뮬레이션 장치는, 골퍼가 골프공을 타격하기 위해 마련되는 타격존이 구비되는 스윙플레이트; 타격된 골프공 및 골프클럽 중 적어도 하나를 감지하여 골프공의 이동 특성을 측정하도록 구비되는 센싱장치; 골프장의 영상정보 및 골프공의 이동 영상정보를 포함하는 골프 시뮬레이션 영상정보를 화면상에 표시되도록 하는 영상처리장치; 상기 스윙플레이트에서 타격된 골프공을 모으며 모인 골프공을 일 방향으로 이송시키는 레귤레이터; 상기 레귤레이터와 연결되어 골프공의 이송 통로를 형성하는 이송연결관; 및 상기 스윙플레이트의 타격존 아래에 매설되며, 상기 이송연결관과 연통되는 홀이 형성되는 하우징과, 구동모터와, 상기 구동모터에 의해 회전하는 웜 및 상기 웜과 치합되며 서로 축이 직교하는 웜 휠을 포함하는 웜 기어 장치와, 일측이 상기 웜 휠에 고정되어 상기 웜 휠의 회전에 따라 상하 방향으로 회동하는 액츄에이터와, 상기 액츄에이터의 타측에 회전 가능하도록 고정되어 상기 액츄에이터의 움직임에 따라 상하 방향으로 직선이동하는 승하강부재와, 상기 승하강부재 위에 고정되어 승하강 함에 따라 상기 타격존에 선택적으로 노출되는 티 부재를 포함하는 볼 공급장치를 포함한다.

본 발명에 따른 볼 공급 장치는, 이른바 스크린 골프 시스템과 같은 가상 골프 시뮬레이션 장치나 골프 스윙 연습을 위한 골프 연습 시스템 등에 있어서 골프공이 놓이는 티를 구동시킴으로써 골프공이 타석으로 자동으로 공급되도록 하면서 타격되어 날아간 골프공이 회수되어 다시 재공급되도록 할 수 있으며, 구조가 간단하고 작동의 신뢰성을 향상시키도록 하는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 볼 공급 장치가 가상 골프 시뮬레이션 장치에 구비됨으로써 골퍼가 타격하기 용이하도록 골프공이 티와 함께 자동 공급되며 타격 후에도 골프공이 자동으로 환송됨으로써 골퍼의 편의를 도모하도록 하는 효과가 있다.

본 발명에 따른 티 업 장치, 볼 공급 장치 및 이를 구비하는 가상 골프 시뮬레이션 장치에 관한 실시예를 도면을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명한다.

먼저 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 골프 시뮬레이션 장치에 관하여 개략적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 골프 시뮬레이션 장치가 적용된 스크린 골프 시스템에 관하여 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 가상 골프 시뮬레이션 장치에 관한 제어계통을 나타내는 블록도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 골프 시뮬레이션 장치는 스윙플레이트(200)와, 센싱장치(S)가 구비되고, 전면에 구비되는 스크린(150)으로 소정의 영상을 출력하는 영상출력장치(140), 그리고 골프 가상 시 뮬레이션에 필요한 모든 데이터의 저장 및 처리 등이 이루어지는 시뮬레이터(10)를 포함하여 이루어진다.

즉 상기 시뮬레이터(10)는 영상처리 제어부(110), 영상처리 엔진(120), 영상 DB(130), 조작부(160) 및 제어부(M)를 포함하여 구성될 수 있다.

골퍼가 스윙플레이트(200)에 올라가서 골프공을 스크린(150)을 향하여 타격하면 센싱장치(S)가 이를 센싱하여 제어부(M)로 전달하고, 제어부(M)는 이를 영상처리 제어부(110)로 전달하고 영상처리 제어부(110)는 골프공의 이동 특성을 고려하여 골프공의 이동 영상 등의 골프 시뮬레이션 영상 정보를 영상 DB(130)로부터 추출하여 구성하고 이를 영상출력장치(140)를 통해 스크린(150)으로 투영되도록 하면서 가상 시뮬레이션을 통한 골프 경기가 진행된다.

도 1에서는 명확하게 나타내지 아니하였으나 센싱장치(S, 도 2 참조)는 스윙플레이트(200) 상에 설치되는 적외선 수발광센서에 의해 구현될 수도 있고 천정이나 벽 등에 설치되는 카메라 센서에 의해 구현될 수도 있으며 기타 여하한 형태의 센서를 불문한다.

상기 스윙플레이트(200)는 골퍼에 의한 골프스윙이 이루어지는 곳인데 골프공이 놓여서 타격이 이루어지는 타격존(210)이 별도로 구비됨이 바람직하다. 스윙플레이트(200)에는 스위치(310)가 구비되어 골퍼가 스위치(310)를 누르면 티 업 장치(500)를 통해 골프공이 자동으로 공급된다. 이에 대해서는 후술하기로 한다.

상기 조작부(160)는 가상 골프 시뮬레이션을 위한 복잡한 조작을 모두 할 수 있도록 구비되는 것으로, 예컨대 가상 골프 시뮬레이션을 처음 시작할 때 로그인을 하거나 가상 골프 라운딩 환경을 세팅하는 등의 조작을 하는 경우에 사용된다.

그리고 도 1에 도시된 바와 같이 가상 골프 시뮬레이션 장치에는 볼 공급 장치가 설치되는데, 상기 볼 공급 장치는 레귤레이터(400), 이송연결관(320) 및 티 업 장치(500) 등을 포함하여 구성된다.

상기 레귤레이터(400)는 스윙플레이트(200)에서 타격되어 날아간 골프공이 모이는 곳이다. 모인 골프공(1)을 레귤레이터(400)는 이송연결관(320)을 통해 티 업 장치(500)로 이송한다.

상기 레귤레이터(400)로 골프공(1)이 모이도록 하는 구성은 매우 다양하게 구현될 수 있는데, 도 1에 도시된 예에서는 스크린 골프 부스의 바닥에 소정 각도 경사를 주어 형성되는 경사부(I)를 마련하여 타격되어 스크린(150)에 충돌하여 떨어지는 골프공(1)이 경사부(I)를 따라 내려가서 레귤레이터(400)로 모이도록 구현되도록 함이 바람직하다.

물론 컨베이어 등의 이송수단을 장착하여 레귤레이터(400)까지 골프공을 이송시키는 것도 가능하다.

한편, 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 공급장치에 관하여 좀 더 구체적으로 설명한다.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 공급장치는 레귤레이터(400)와 티 업 장치(500), 그리고 상기 레귤레이터(400)와 티 업 장치(500)를 연결하여 골프공의 이송 통로를 형성하는 이송연결관(320)을 포함하며, 상기 레귤레이터(400)와 티 업 장치(500)의 작동을 컨트롤하는 컨트롤 장치(301) 및 스위 치(310)를 포함하여 이루어진다.

상기 레귤레이터(400)와 이송연결관(320)은 제1 연결부재(404)에 의해 서로 연결되고 상기 티 업 장치(500)와 이송연결관(320)은 제2 연결부재(502)에 의해 서로 연결된다.

상기 레귤레이터(400)는 소정 크기의 케이싱(401)에 유입부(402)와 토출부(미도시)가 형성되고 유입부(402)를 통해 유입되는 골프공을 토출부(미도시)로 이송하여 이송연결관(320)을 통해 이송시켜 티 업 장치(500)로 공급하도록 구성된다.

상기 유입부(402)에는 볼 유입가이드(403)가 구비되어 골프공(1)이 유입부(402)로 유입되는 것을 안내하도록 구성됨이 바람직하다.

상기 이송연결관(320)에는 골프공이 가득 차 있는데 레귤레이터(400)에서 골프공을 밀면 이송연결관(320)을 채우고 있는 골프공은 서로 밀려서 티 업 장치(500)로 이송되는 시스템이다.

티 업 장치(500)는 하우징(501)의 일측에 구동모터(521)가 구비되어 티 부재(511)를 승하강시킴으로써 상기 티 부재(511) 위에 놓인 골프공(1)이 타석으로 공급되는데, 레귤레이터(400)에 의해 하우징(501) 내부로 공급되는 골프공이 구동모터(521)의 작동과 함께 티 부재(511)가 승강함으로써 타석으로 골프공이 공급되는 것이다.

그리고 상기 레귤레이터(400)와 티 업 장치(500)는 컨트롤 장치(301)에 연결되고 컨트롤 장치(301)에는 볼 공급 제어부(300, 도 2 참조)가 구비되어 상기 레귤레이터(400)와 티 업 장치(500)가 상기 볼 공급 제어부(300, 도 2 참조)에 의해 제 어되도록 구성됨이 바람직하다.

그리고 볼 공급 여부는 컨트롤 장치(301)에 연결된 스위치(310)가 작동됨으로써 이루어진다. 스위치(310)는 스윙플레이트(200, 도 1 참조) 상에 구비되어 골퍼가 스위치(310)를 용이하게 작동시킬 수 있도록 구비됨이 바람직하다.

한편, 도 3에 도시된 볼 공급 장치를 구성하는 레귤레이터(400)와 티 업 장치(500)에 관한 좀 더 구체적인 사항에 관하여 도 4 내지 도 11을 참조하여 설명한다.

먼저 도 4 및 도 5를 참조하여 도 3에 도시된 볼 공급 장치의 레귤레이터(400)에 관하여 좀 더 구체적으로 설명한다.

도 4는 도 3에 도시된 볼 공급 장치를 구성하는 레귤레이터(400)에 관하여 좀 더 구체적으로 나타낸 도면이며, 도 5는 도 4에 도시된 레귤레이텅(400)의 분해사시도를 나타낸 것이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 케이싱(401)과, 이송모터(410)와, 이송부재(420)를 포함하여 구성된다.

케이싱(401)은 도 5에 도시된 바와 같이 케이싱 몸통부(401a)와 상기 케이싱 몸통부(401a)의 개구된 상단을 덮도록 케이싱 커버(401b)가 구비되어 구성되도록 할 수 있다.

상기 케이싱 몸통부(401a)의 일측에는 골프공이 유입되는 유입부(402)가 형성되고, 타측에는 이송연결관(320)과 연결되는 제1연결부재(404)와 연통되는 토출부(408)가 형성된다. 유입부(402)에는 이송부재(420)가 설치되고 상기 이송부 재(420)로 골프공이 유입되는 것을 안내하는 볼 유입가이드(403)가 구비된다.

상기 볼 유입가이드(403)에는 골프공을 이송하는 이송날개에 다른 골프공이 끼이는 것을 방지하는 끼임방지부(405)가 구비됨이 바람직한데, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 스프링으로써 구현할 수도 있다.

상기 이송모터(410)는 이송부재(420)를 회전시키도록 회전력을 제공하는데, 케이싱(401)의 외부에 장착될 수도 있지만, 도 5에 도시된 바와 같이 케이싱(401) 내부에 장착될 수도 있으며 케이싱(401)의 크기를 작게 하기 위해 케이싱(401) 내부에서 이송모터(410)가 차지하는 공간이 크지 않도록 구성하는 것이 바람직하다.

예컨대 도 5에 도시된 바와 같이 이송모터(410)에 의해 회전하는 구동기어(411)와 이송부재(420)에 연결되는 종동기어(423)가 타이밍벨트(412)에 의해 맞물려 회전되도록 구성할 수 있다.

상기 이송부재(420)는 이송축(421)과 상기 이송축(421)에 형성되는 나선형의 이송날개(422)를 구비하여 구성됨이 바람직하다.

상기 이송부재(420)는 이송축(421)의 일단부가 제1 축결합부(406)에 결합되어 지지되고 이송축(421)의 타단부가 제2 축결합부(407)에 결합되어 지지되도록 구성될 수 있다.

따라서 이송모터(410)가 회전하면 구동기어(411)가 회전하면서 타이밍벨트(412)에 의해 종동기어(423)가 회전하고, 이송축(421)이 회전하면서 나선형의 이송날개(422)가 회전하여 골프공을 토출부(408)로 이송하여 토출부(408)를 통해 골프공을 토출시키고 토출된 골프공은 제1 연결부재(404)를 통해 이송연결관(320, 도 3 참조)으로 이송된다.

한편, 도 6 내지 도 11을 참조하여 도 3에 도시된 티 업 장치(500)에 관하여 좀 더 구체적으로 설명한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 티 업 장치(500)에 관하여 나타낸 사시도이고, 도 7은 도 6에 도시된 티 업 장치(500)의 분해사시도이며, 도 8은 도 7에 도시된 티 업 장치의 동작 원리를 설명하기 위해 주요 부분을 나타낸 모식도이다.

그리고 도 9는 도 6에 도시된 티 업 장치(500)의 정면을 나타낸 도면이고, 도 10a 및 도 10b는 각각 회전제어플레이트의 동작 원리를 설명하기 위해 주요 부분을 나타낸 모식도이며 도 11은 회전제어플레이트의 다른 예의 동작 원리를 개략적으로 나타낸 도면이다.

먼저 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 티 업 장치(500)는 하우징(501) 일측면에 골프공 유입을 위해 이송연결관(320, 도 3 참조)과 연결되는 제2연결부재(502)가 구비되고, 타측면에는 티 업 장치 구동을 위한 구동모터(521)가 구비됨이 바람직하다.

그리고 티 부재(511)가 상기 구동모터(521)에 의해 구동되도록 구성되는데, 도 6에 도시된 티 업 장치(500)를 분해하여 좀 더 구체적으로 나타내면 도 7에 도시된 바와 같다.

도 7에 도시된 바와 같이 하우징(501)을 상면부(501a), 측면부(501b, 501c), 전면부(501d), 후면부(501e), 그리고 하면부(501f)로 나눌 수 있고, 상기 상면부(501a)에는 승하강 홀(501h)이 형성되어 상기 승하강 홀(501h)을 통해 티 부 재(511)가 승강되고 하강한다.

양 측면부(501b, 501c)에는 각각 볼 감지센서로서 발광센서(610)와 수광센서(620)가 각각 설치되어 서로 마주보도록 구비된다.

상기 볼 감지센서(610, 620)는 이송연결관(320, 도 3 참조)으로부터 골프공이 공급되어 티 업 장치 내부에 안착되어 있는지 여부를 감지하는 것으로서 이에 대한 구체적인 사항은 후술하기로 한다.

상기 전면부(501d)에는 볼 유입 홀(502h)이 형성되고 상기 볼 유입 홀(502h)은 제2연결부재(502)와 연결되어 상기 제2연결부재(502)의 유입통로부(502a)와 서로 연통되도록 구비됨이 바람직하다.

상기 후면부(501e)에는 구동모터(521)가 설치되고 상기 구동모터(521)는 웜(522)을 회전시키도록 구비된다. 그리고 후면부(501e)에는 후술할 회전제어플레이트(570)의 회전을 감지하여 상기 웜(522)이 회전되는 정도를 제어하도록 하는 제어센싱부(630)가 구비되는 것이 바람직하다.

상기 하면부(501f)에는 승하강부재(512)의 승강 및 하강, 즉 직선왕복운동을 안내하기 위한 가이드부재(513)가 구비된다. 상기 승하강부재(512)의 상단에는 골프공이 놓이게 되는 티 부재(511)가 고정된다.

상기 승하강부재(512)는 사각형상을 갖는 것으로 도시되어 있으나 반드시 그 형상에 한정되지 않고 다른 여하한 형상을 가질 수도 있다.

그리고 상기 승하강부재(512)의 직선왕복운동을 안내하는 가이드부재(513)는 승하강부재(512)를 안정적으로 가이드하도록 구비됨이 바람직한데 승하강부재(512) 에 대해 기하학적으로 가장 안정적인 지지를 할 수 있는 위치에 가이드부재(513)가 결합되는 것이 바람직하다. 가이드부재(513)는 복수개 구비되는 것이 바람직한데 반드시 복수개일 필요는 없고 하나의 가이드부재로써 구현될 수도 있다.

한편, 하우징의 내부에는 상기 웜(522)과 치합되어 회전하는 웜 휠(523)과 상기 웜 휠(523)의 회전 중심을 이루는 축(524), 그리고 일측이 상기 웜 휠(523)에 고정되어 상기 웜 휠(523)의 회전에 따라 상하 방향으로 회동하는 액츄에이터(530, 540)가 구비된다.

그리고 상기 축(524)에는 일측이 고정되어 회전하도록 구비되며 티 부재 위에 놓이게 되는 골프공이 안착되도록 가이드하는 볼 가이드부재(550)가 설치되며, 또한 상기 센싱제어부(630)에 의해 감지되는 회전제어플레이트(570)가 더 설치되도록 구성됨이 바람직하다.

상기 액츄에이터(530, 540)는 상기 웜 휠(523)의 일측면 쪽에 고정되고 상기 승하강부재(512)의 일측면에 고정되는 제1액츄에이팅부재(530)와, 상기 웜 휠(523)의 타측면 쪽에 고정되고 상기 승하강부재(512)의 타측면에 고정되는 제2액츄에이팅부재(540)를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다. 이에 대한 좀 더 구체적인 사항에 대해서는 후술하기로 한다.

도 8을 참조하여 도 7에 도시된 티 업 장치의 내부 구성과 작동 원리에 관하여 좀 더 구체적으로 설명한다.

도 8에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 티 업 장치의 기본적인 구동은, 구동모터(521)가 웜 기어 장치(522, 523)를 작동시키고 웜 기어 장 치(522, 523)는 액츄에이터(530)를 소정 각도 회동시키며, 상기 액츄에이터(530)의 회동에 의해 승하강부재(512)는 상하방향으로 직선왕복운동을 하면서 티 부재(511)를 통해 골프공을 공급하는 시스템이다.

여기서 웜 기어 장치를 구성하는 웜(522)과 웜 휠(523)은 서로 회전축이 직교하도록 치합되고, 구동모터(521)가 웜(522)을 회전시키면 이에 치합된 웜 휠(5230이 회전하면서 액츄에이터(530)를 회동시키게 된다.

그리고 도 8에 도시된 바와 같이 웜 휠(523)과 액츄에이터(530)는 축(524)과 제1편심축(525)과 제2편심축(526) 중 적어도 두 축에 의해 고정되도록 구성될 수 있다.

상기 제1편심축(525)은 상기 웜 휠(523)의 축(524)의 일측으로 소정 거리 이격되어 구비되고, 상기 제2편심축(526)은 축(524)의 타측으로 소정 거리 이격되어 구비되며, 상기 제1편심축(525)과 제2편심축(526)은 상기 축(524)과 함께 일직선상에 배치되도록 구성됨이 바람직하다.

그리고 좀 더 바람직하게는 축(524)과 제1편심축(525)과 제2편심축(526)이 모두 액츄에이터(530)에 고정되도록 구성된다.

상기 액츄에이터(530)의 단부에는 승하강부재(512)에 고정되는 고정부(531)가 구비되는데, 상기 고정부(531)는 액츄에이터(530) 단부가 승하강부재(512)에 대해 회전 가능하도록 고정시키는 부분이다.

액츄에이터(530)가 소정 각도 회동할 때 상기 고정부(531)가 회전됨으로써 상기 승하강부재(512)가 상하방향으로 직선왕복운동을 할 수 있게 된다.

한편, 볼 가이드부재(550)는 일측에 상기 웜 휠(523)의 축(524)에 고정되는 가이드지지부(553)가 구비되고, 타측에 골프공이 안착되는 볼 안착부(551)가 구비되도록 구성됨이 바람직하다.

상기 볼 안착부(551)에는 골프공이 정확한 위치에 안착되도록 골프공의 움직임을 제한하도록 구비되는 볼 스토퍼(552)가 더 구비됨이 바람직하다.

그리고 상기 가이드지지부(553)는 웜 휠(523)의 축(524)에 고정되면서도 제1편심축(525)에 대해 걸리도록 마련되는 걸림부(554)가 마련되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 볼 가이드부재(550)는 웜 휠(523)이 회전함에 따라 회동하는데, 이때 상기 볼 가이드부재(550)가 정확한 위치에 위치되도록 함으로써 골프공이 정확하게 안착되도록 볼 가이드부재(550)의 회동을 제한하는 회전지지부(560)가 더 구비됨이 바람직하다.

여기서 상기한 구성에 따른 티 업 장치에 있어서 구동모터(521)의 구동에 따른 웜 기어 장치(522, 523)의 동작과 승하강부재(512)의 동작, 그리고 볼 가이드부재(550)의 동작 등에 관하여 설명한다.

승하강부재(512) 위의 티 부재(511) 위로 골프공이 놓일 수 있도록 승하강부재(512)는 아래로 내려간다.

이때 구동모터(521)는 웜(522)을 일 방향으로 회전시키고 웜(522)과 맞물린 웜 휠(523)은 도면상 반시계 방향으로 회전하면서 액츄에이터(530)를 아래 방향으로 회동시킨다.

그리고 제1편심축(525)은 아래방향으로, 제2편심축(526)은 윗방향으로 각각 이동하고, 볼 가이드부재(550)의 가이드지지부(553)의 걸림부(554)는 제1편심축(525)에 걸려있다가 제1편심축(525)이 아래방향으로 내려감과 함께 걸림이 해제되어 볼 가이드부재(550) 전체가 축(524)을 중심으로 아래방향으로 회동하게 된다.

이때 볼 가이드부재(550)는 회전지지부(560)에 걸리는데, 볼 가이드부재(550)의 회동을 회전지지부(560)가 제한하면서 볼 가이드부재(550)가 정확한 위치에 위치하도록 한다.

한편, 골프공이 볼 가이드부재(550)의 볼 안착부(551)에 위치한 후 구동모터(521)가 반대방향으로 회전하면서 웜(522)이 반대방향으로 회전하고, 이에 맞물린 웜 휠(523)도 도면상 시계방향으로 회전하면서 액츄에이터(530)가 윗방향으로 각각 이동한다.

제1편심축(525)이 윗방향으로 이동하면서 볼 가이드부재(550)의 가이드지지부(523)의 걸림부(554)를 밀고 올라가면서 볼 가이드부재(550)는 윗방향으로 회동하면서 승하강부재(512)가 위로 올라가는 길을 열어주게 된다.

이와 함께 볼 가이드부재(550)의 볼 안착부(551)에 놓인 골프공은 승하강부재(512) 상단의 티 부재(511) 위에 골프공을 놓으면서 길을 비켜준다.

티 부재(511) 위에 놓이게 된 골프공은 도 1에 도시된 바와 같이 타석으로 공급된다.

한편, 도 9에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 티 업 장치의 전면을 나타내고 있는데, 이송연결관(320, 도 3 참조)을 통해 골프공이 볼 유입 홀(502h)을 통해 공급되면 볼 스토퍼(552)가 골프공을 받아서 볼 가이드부재(550, 도 8 참조)에 안 착시킨다.

이때 도 9에 도시된 바와 같이 하우징(501)의 양 측면에 볼 감지센서(610, 620)가 구비되어 티 업 장치 내부로 골프공이 유입되어 있는지 여부를 감지할 수 있다.

상기 볼 감지 센서는 도 9에 도시된 바와 같이 발광센서(610)와 수광센서(620)가 각각 티 업 장치의 측면에 구비됨으로써 구현된다.

상기 발광센서(610)는 승하강부재(512)가 아래로 내려간 상태에서 티 부재(511) 상단 위를 가로질러 빛을 조사하며, 상기 수광센서(620)는 상기 발광센서(610)가 조사하는 빛을 수광한다.

골프공이 공급되면 발광센서(610)에서 조사하는 빛이 골프공에 의해 차단되어 수광센서(620)가 빛을 수광하지 못하게 됨으로써 골프공이 공급되어 있음을 감지할 수 있다.

한편, 도 10a, 도 10b 및 도 11에서는 도 7에 도시된 회전제어플레이트(570)와 제어센싱부(630)에 관하여 좀 더 구체적으로 나타내고 있다.

도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이 회전제어플레이트(570)는 웜 휠(523)의 축(524)에 고정되어 상기 웜 휠(523)과 함께 회전하는 회전판(571) 및 상기 회전판(571)에 돌출되어 구비되는 적어도 하나의 돌출부(572)를 포함하여 구성됨이 바람직하다.

그리고 하우징 후면부(501e)에 구비되는 제어센싱부(630)는 빛을 조사하는 발광부(631) 및 상기 발광부*631)의 빛을 수광하는 수광부(632)가 소정 간격 이격 되어 기판(633)에 장착되며 하우징 후면부(501e)에 기판(633)이 고정됨으로써 설치된다.

따라서 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이 회전판(571)이 웜 휠(523)과 함께 회전함에 따라 돌출부(572)가 구비되지 않은 부분에서는 발광부(631)의 빛을 가리지 않는데 돌출부(572)가 발광부(631)와 수광부(632) 사이에 개재되면 발광부(631)의 빛이 차단되어 수광부(632)가 이를 수광하지 못하게 됨으로써 구동모터가 어느 시점까지 회전을 해야 하는지 감지할 수 있게 되는 것이다.

상기한 바와 같은 회전 제어 방식을 이용하여 티 부재가 위로 어느 정도 높이로 돌출되도록 하는지 설정하는 것이 가능하게 된다.

예컨대 골퍼가 티 높이를 특정 높이로 설정하면 그 높이에 맞게 회전제어플레이트(570)와 제어센싱부(630)가 센싱을 하여 구동모터가 그에 맞게 제어되도록 하는 것이 가능하게 된다.

한편, 도 11에서는 도 10a 및 도 10b에 도시된 예와는 또 다른 예에 따른 회전제어플레이트와 이를 센싱하는 센서에 관하여 나타내고 있다.

도 11에 도시된 바와 같이 회전판(571)에는 마그네트(573)가 구비되고, 하우징 후면부(501e)에는 홀소자부(640)가 구비되도록 구현된다.

따라서 회전판(571)이 회전하다가 마그네트(573)가 홀소자부(640)를 지날 때 홀소자부(640)에서는 홀 효과(Hall effect)에 따른 특정 신호가 발생함으로써 어느 정도 회전되고 있는지 감지할 수 있게 되는 것이다.

한편, 도 12를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 공급 장치의 제어 방법에 관하여 설명한다.

일단 최초에는 티 위치가 초기화된다(S10). 즉 도 9에 도시된 바와 같이 승하강부재가 아래로 완전히 내려간 상태가 티 위치 초기화 상태이다.

티 위치가 초기화된 상태에서 볼 감지 센서는 골프공이 유입되었는지 여부를 감지한다(S20).

만약 골프공이 아직 유입되지 않았다면, 제어부는 레귤레이터를 작동시켜 볼이 공급되도록 한다(S21).

볼이 티 업 장치 내부로 유입이 된 경우에는, 대기상태(S30)가 된다. 대기상태(S30)에서 골퍼가 스위치를 누를 때까지 대기한다.

골퍼가 골프 스윙을 하기 위해 스위치를 누르면(S40), 구동모터가 제어되면서(S50) 티가 상승한다(S60). 즉 웜 기어 장치가 구동모터에 의해 작동하면서 액츄에이터가 승하강부재를 위로 이동시키면서 티 부재가 밖으로 노출된다는 것이다.

골퍼가 골프 스윙을 한 후에는(S70) 다시 티 위치 초기화 단계로 돌아간다(S10).

그리고 상기한 바와 같은 과정들은 모든 게임이 종료될 때까지 반복적으로 진행된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 골프 시뮬레이션 장치가 적용된 스크린 골프 시스템에 관하여 개략적으로 나타낸 도면임.

도 2는 도 1에 도시된 가상 골프 시뮬레이션 장치에 관한 제어계통을 나타내는 블록도임.

도 3은 도 1에 도시된 볼 공급 장치에 관하여 구체적으로 나타낸 도면임.

도 4는 도 3에 도시된 레귤레이터를 나타낸 도면임.

도 5는 도 4에 도시된 레귤레이터의 분해사시도임.

도 6은 도 3에 도시된 티 업 장치에 관하여 나타낸 도면임.

도 7은 도 6에 도시된 티 업 장치의 분해사시도임.

도 8은 도 7에 도시된 티 업 장치의 내부 주요 부분의 구조를 나타낸 도면으로서 티 업 장치의 작동원리를 설명하기 위한 도면임.

도 9는 도 6에 도시된 티 업 장치의 전면을 나타낸 도면임.

도 10a 및 도 10b는 도 7에 도시된 회전제어플레이트와 제어센싱부 부분을 구성과 작동원리를 설명하기 위한 도면임.

도 11은 도 10a 및 도 10b에 도시된 예와는 또 다른 예에 따른 회전제어플레이트와 이를 센싱하는 센서의 구성을 나타낸 도면임.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 공급 장치의 제어 흐름을 나타내는 플로우차트임.

Claims (20)

1. 구동모터;

   상기 구동모터에 의해 회전하는 웜과, 상기 웜과 치합되며 서로 축이 직교하는 웜 휠을 포함하는 웜 기어 장치;

   일측이 상기 웜 휠에 고정되어 상기 웜 휠의 회전에 따라 상하 방향으로 회동하는 액츄에이터;

   상기 액츄에이터의 타측에 회전 가능하도록 고정되어 상기 액츄에이터의 움직임에 따라 상하 방향으로 직선이동하는 승하강부재;

   상기 승하강부재 위에 고정되며 골프공이 놓이는 티 부재;

   상기 웜 휠의 축에 일측이 고정되어 회전하며 타측에 골프공이 안착되는 볼 안착부가 구비되어 상기 티 부재 위에 놓이게 되는 골프공이 안착되도록 가이드하는 볼 가이드부재; 및

   상기 웜 휠의 축을 중심으로 회동하는 상기 볼 가이드부재의 볼 안착부가 골프공이 투입되는 투입위치에 위치하도록 상기 볼 가이드부재의 회동을 제한하는 회전지지부;

   를 포함하는 티 업 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 액츄에이터의 일측에 상기 웜 휠의 축과 상기 웜 휠의 축의 일측으로 소정 거리 이격되는 제1편심축과 상기 웜 휠의 축의 타측으로 소정 거리 이격되는 제2편심축 중 적어도 둘이 고정되어 구성되는 것을 특징으로 하는 티 업 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 액츄에이터는,

   상기 웜 휠의 일측면 쪽에 고정되고 상기 승하강부재의 일측면에 고정되는 제1액츄에이팅부재와,

   상기 웜 휠의 타측면 쪽에 고정되고 상기 승하강부재의 타측면에 고정되는 제2액츄에이팅부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 티 업 장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 승하강부재의 상하 직선 이동을 안내하는 가이드부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 티 업 장치.
5. 삭제
6. 제2항에 있어서,

   상기 웜 휠의 축에 일측이 고정되어 회전하며 타측에 골프공이 안착되는 볼 안착부가 구비되고 상기 제1편심축에 걸리도록 구비되는 걸림부를 포함하여,

   상기 티 부재 위에 놓이게 되는 골프공이 안착되도록 가이드하는 볼 가이드부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 티 업 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 볼 가이드부재는,

   상기 볼 안착부에 골프공이 안착되는 것을 지지하는 볼 스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 티 업 장치.
8. 삭제
9. 하우징;

   상기 하우징의 일측에 구비되는 구동모터;

   상기 구동모터에 의해 회전하는 웜과, 상기 웜과 치합되며 서로 축이 직교하는 웜 휠을 포함하는 웜 기어 장치;

   일측이 상기 웜 휠에 고정되어 상기 웜 휠의 회전에 따라 상하 방향으로 회동하는 액츄에이터;

   상기 액츄에이터의 타측에 회전 가능하도록 고정되어 상기 액츄에이터의 움직임에 따라 상하 방향으로 직선이동하는 승하강부재;

   상기 승하강부재 위에 고정되며 골프공이 놓이는 티 부재; 및

   상기 하우징의 일측면에 장착되어 아래쪽으로 내려간 상태의 티 부재 상단 위를 가로질러 상기 하우징의 타측면을 향해 빛을 조사하는 발광센서와, 상기 하우징의 타측면에 장착되어 상기 발광센서에서 조사되는 빛을 수광하는 수광센서를 포함하여 골프공이 상기 티 부재 상단에 공급되는지 여부를 감지하는 볼 감지센서;

   를 포함하는 티 업 장치.
10. 삭제
11. 제1항 또는 제9항에 있어서,

    상기 웜 휠의 축에 고정되어 상기 웜 휠과 함께 회전하는 회전판 및 상기 회전판에 돌출되어 구비되는 적어도 하나의 돌출부를 포함하는 회전제어플레이트와,

    상기 회전제어플레이트가 회전함에 따라 상기 돌출부를 감지함으로써 상기 웜 휠이 회전되는 정도가 제어되도록 하는 제어센싱부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 티 업 장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 제어센싱부는,

    빛을 조사하는 발광부 및 상기 발광부의 빛을 수광하는 수광부가 소정 간격 이격되어 구비되어 상기 회전제어플레이트가 회전함에 따라 상기 돌출부가 상기 수광부가 수광하는 빛을 차단하는 것을 감지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 티 업 장치.
13. 제1항 또는 제9항에 있어서,

    상기 웜 휠의 축에 고정되어 상기 웜 휠과 함께 회전하는 회전판 및 상기 회전판에 구비되는 적어도 하나의 마그네트를 포함하는 회전제어플레이트와,

    상기 회전제어플레이트가 회전함에 따라 상기 마그네트를 감지함으로써 상기 웜 휠이 회전되는 정도가 제어되도록 하는 홀소자부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 티 업 장치.
14. 일측에 골프공이 유입되는 유입부가 형성되고 타측에 토출부가 형성되는 케이싱과, 이송모터와, 상기 이송모터에 의해 회전하는 이송축 및 상기 이송축을 따라 나선방향으로 형성되며 골프공을 이송하는 이송날개를 구비하는 이송부재를 포함하여 골프공을 이송시키는 레귤레이터;

    상기 케이싱의 토출부와 연결되어 골프공의 이송 통로를 형성하는 이송연결관; 및

    상기 이송연결관과 연통되는 홀이 형성되는 하우징과, 구동모터와, 상기 구동모터에 의해 회전하는 웜 및 상기 웜과 치합되며 서로 축이 직교하는 웜 휠을 포함하는 웜 기어 장치와, 일측이 상기 웜 휠에 고정되어 상기 웜 휠의 회전에 따라 상하 방향으로 회동하는 액츄에이터와, 상기 액츄에이터의 타측에 회전 가능하도록 고정되어 상기 액츄에이터의 움직임에 따라 상하 방향으로 직선이동하는 승하강부재와, 상기 승하강부재 위에 고정되며 골프공이 놓이는 티 부재를 포함하는 티 업 장치;

    를 포함하는 볼 공급 장치.
15. 삭제
16. 제14항에 있어서, 상기 레귤레이터는,

    상기 유입부에 구비되어 상기 이송부재로 볼이 유입되는 것을 안내하는 볼 유입가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 볼 공급 장치.
17. 제14항에 있어서, 상기 레귤레이터는,

    상기 유입부 또는 상기 볼 유입가이드에 구비되어 골프공을 이송하는 이송날개에 다른 골프공이 끼이는 것을 방지하는 끼임방지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 볼 공급 장치.
18. 제14항에 있어서,

    상기 승하강부재가 아래쪽으로 내려간 상태에서 상기 티 부재 상단에 골프공이 공급되는지 여부를 감지하는 볼 감지센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 볼 공급 장치.
19. 제18항에 있어서,

    상기 볼 감지센서에서 감지 결과에 따라 골프공의 공급 여부를 결정하며, 상기 티 업 장치로 골프공의 공급이 필요한 경우 상기 레귤레이터를 작동시키며 공급된 골프공이 티와 함께 상승하도록 구동모터를 제어하는 볼 공급 제어부를 구비하는 컨트롤장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 볼 공급 장치.
20. 삭제

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