KR101605494B1 - Acceleration indicator and method of indicating acceleration - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가속도 표시장치 및 이를 이용한 가속도 표시방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 가속도를 측정하고 측정된 가속도의 방향과 크기를 표시부의 광원 점등을 통하여 시각적 직관적으로 나타내도록 해주는 가속도 표시장치 및 이를 이용한 가속도 표시방법에 관한 것이다.The present invention relates to an acceleration display device and an acceleration display method using the same. More particularly, the present invention relates to an acceleration display device that measures acceleration and displays the direction and magnitude of the measured acceleration visually and intuitively through a light source of a display unit, and an acceleration display method using the same.

Description

가속도 표시장치 및 가속도 표시방법{ACCELERATION INDICATOR AND METHOD OF INDICATING ACCELERATION}Technical Field [0001] The present invention relates to an acceleration display device and an acceleration display method,

본 발명은, 가속도를 측정하여 사용자가 이해하기 용이한 형식으로 가속도를 표시하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for measuring an acceleration and displaying acceleration in a form easy for a user to understand.

물체의 가속도는 물체의 운동궤적을 추정하는데 유용한 정보로 사용될 수 있는바 이를 측정하기 위한 장치를 만드려는 노력이 있었다. 종례기술로서 진자의 진동을 이용한 가속도 측정장치, 레이저를 이용한 가속도 측정장치, 추의 관성에 의한 회전각을 이용한 가속도 측정장치 등이 있다.The acceleration of an object can be used as information useful for estimating the motion trajectory of an object, and efforts have been made to make a device for measuring it. Conventional techniques include an acceleration measuring device using a vibration of a pendulum, an acceleration measuring device using a laser, and an acceleration measuring device using a rotation angle of the weight.

이러한 종례 가속도 측정장치는 크기가 크고 복잡한 주변기기의 이해가 필요하였다. 그리고 가속도의 방향과 크기를 동시에 직관적으로 나타내어주기 어려워 비전문가가 사용하기에 부적한 단점이 있었다.These conventional accelerometers require understanding of large and complex peripherals. And it is difficult to express the direction and the size of the acceleration at the same time intuitively, which is unsuitable for the non-specialist.

최근 물체의 가속도 측정장치의 수요가 더 이상 전문분야에 한정되지 않고 어린 학생들의 실험활동 등에서도 나타나고 있다. 따라서 조작이 간편하고 측정결과를 이해하기 쉽게 직관적, 시각적으로 가속도를 표현해줄 수 있는 가속도 표시장치가 요구되고 있는 실정이다.Recently, the demand for the device for measuring the acceleration of the object is no longer limited to the specialized field, but also in the experimental activities of the young students. Therefore, there is a need for an acceleration display device that is simple in operation and is easy to understand measurement results intuitively and can express visual acceleration.

본 발명은, 조작이 간편하면서 가속도와 관성력의 크기와 방향을 시각적이고 직관적으로 나타내어 줄 수 있는 가속도 표시장치 및 가속도 표시방법을 제공함에 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide an acceleration display device and an acceleration display method which can easily and visually and intuitively display the magnitude and direction of acceleration and inertia force.

전술한 배경에 있어서, 일 측면에서, 본 발명은, 물체의 가속도를 측정하는 가속도 센서; 상기 가속도의 방향과 크기를 시각적으로 표시하는 표시부; 및 상기 가속도 센서에서 측정된 가속도 정보를 수신하여 상기 가속도와 크기와 방향에 대한 정보가 시각적으로 표시되도록 상기 표시부를 제어하는 제어부를 포함하는 가속도 표시장치를 제공할 수 있다.In the above background, in one aspect, the present invention provides an acceleration sensor comprising: an acceleration sensor for measuring an acceleration of an object; A display unit for visually displaying the direction and magnitude of the acceleration; And a control unit receiving the acceleration information measured by the acceleration sensor and controlling the display unit so that information on the acceleration, the magnitude and the direction is visually displayed.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 표시부는 다수의 광원을 포함하고, 상기 제어부는, 상기 가속도의 크기와 방향에 따라 상기 표시부에 점등이 되는 상기 광원의 위치 및 개수를 제어할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the display unit may include a plurality of light sources, and the controller may control the position and the number of the light sources to be lit on the display unit according to the magnitude and direction of the acceleration.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 광원은 LED 전구일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the light source may be an LED bulb.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 다수의 광원은 상기 표시부에 1차원 어레이로 나열되어 있으며, 상기 제어부는, 상기 측정된 가속도의 크기와 방향에 따라 상기 1차원 어레이상에 점등이 되는 상기 광원의 위치 및 개수를 제어할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the plurality of light sources are arranged in a one-dimensional array on the display unit, and the control unit controls the light source to be illuminated above the one-dimensional array according to the magnitude and direction of the measured acceleration The position and the number can be controlled.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 측정된 가속도에서 표시하고자 하는 하나의 방향 성분을 추출하고 상기 가속도의 상기 하나의 방향 성분에 따라서 상기 1차원 어레이 상에 점등이 되는 상기 광원의 위치 및 개수를 제어할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the controller extracts one direction component to be displayed at the measured acceleration, and calculates a position of the light source that is lit on the one-dimensional array in accordance with the one direction component of the acceleration And the number can be controlled.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 1차원 어레이 상에 점등이 되는 상기 광원의 위치 및 개수를 제어함에 있어서, 상기 1차원 어레이상에서 기준점으로 설정된 위치를 기억하고 상기 기준점으로 설정된 위치로부터 상기 광원이 켜지는 방향을 다르게 제어할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the control unit controls the position and the number of the light sources to be turned on on the one-dimensional array so that the position set as the reference point on the one-dimensional array is stored, The direction in which the light source is turned on can be controlled differently.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 다수의 광원은 상기 표시부에 2차원 어레이로 나열되어 있으며, 상기 제어부는, 상기 측정된 가속도의 크기와 방향에 따라 상기 2차원 어레이상에 점등이 되는 상기 광원의 위치 및 개수를 제어할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the plurality of light sources are arrayed in a two-dimensional array on the display unit, and the control unit controls the light source to be turned on in the two-dimensional array in accordance with the magnitude and direction of the measured acceleration The position and the number can be controlled.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 측정된 가속도에서 표시하고자 하는 두 개의 방향 성분을 추출하고 상기 가속도의 상기 두 개의 방향 성분의 크기와 방향에 따라서 상기 2차원 어레이 상에 점등이 되는 상기 광원의 위치 및 개수를 제어할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the controller extracts two directional components to be displayed at the measured acceleration, and determines whether or not the two-dimensional array is lit on the two-dimensional array according to the magnitude and direction of the two directional components of the acceleration The position and the number of the light sources can be controlled.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 2차원 어레이 상에 점등이 되는 상기 광원의 위치 및 개수를 제어함에 있어서, 상기 2차원 어레이상에서 기준점으로 설정된 위치를 기억하고 상기 기준점으로 설정된 위치로부터 상기 광원이 켜지는 방향을 다르게 제어할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, in controlling the position and the number of the light sources to be lit on the two-dimensional array, the control unit may store a position set as a reference point on the two-dimensional array, The direction in which the light source is turned on can be controlled differently.

본 발명의 실시예에 따르면, 가속도 표시장치는, 상기 표시부에 표시되는 가속도의 스케일을 조절하는 사용자의 입력신호를 상기 제어부에 전송함으로써 상기 가속도 크기와 상기 표시부에 점등이 되는 상기 광원 개수의 비율을 조절하도록 해주는 스케일 입력부를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the acceleration display device may further include a control unit that transmits a user's input signal for adjusting the scale of acceleration displayed on the display unit to the control unit so that the ratio of the acceleration magnitude to the number of light sources illuminated on the display unit is And a scale input unit for controlling the scale input unit.

본 발명의 실시예에 따르면, 가속도 표시장치는, 상기 제어부에 사용자 입력신호를 전달하여 상기 제어부를 통해 상기 표시부에 표시되는 결과가 상기 가속도에 대응하는 관성력으로 전환되도록 하는 모드 입력부를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the acceleration display device may further include a mode input unit for transmitting a user input signal to the control unit and switching the result displayed on the display unit through the control unit to an inertial force corresponding to the acceleration have.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 표시부는 상기 표시부에 표시되는 결과가 상기 가속도인 경우와 상기 관성력인 경우 각각에 대해서 상기 결과를 표시하는 색깔을 다르게 표시할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the display unit may display the color for displaying the result for each of the case where the result displayed on the display unit is the acceleration and the case where the result is the inertia force.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 가속도 센서에 측정되는 가속도의 크기가 일정 시간 이상 임계값 이하일 경우, 상기 가속도 센서가 가속도 측정을 중지하고 펄스 감지 모드로 전환하도록 제어할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the magnitude of the acceleration measured by the acceleration sensor is equal to or greater than a predetermined threshold value, the controller may stop the acceleration measurement and switch to the pulse sensing mode.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 물체의 운동이 종료하면, 상기 물체가 운동하는 중에 측정된 가속도 가운데 크기가 가장 큰 최대 가속도가 상기 표시부에 표시되도록 제어할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, when the motion of the object is completed, the controller may control the display unit to display the maximum acceleration having the largest magnitude among the accelerations measured while the object is moving.

본 발명의 실시예에 따르면, 가속도 표시장치는, 상기 가속도 표시장치의 상기 제어부 및 상기 표시부의 리셋을 위한 리셋부를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the acceleration display apparatus may further include a reset section for resetting the control section and the display section of the acceleration display device.

다른 측면에서, 본 발명은, 물체의 가속도를 측정하는 단계; 상기 측정된 가속도에 기초하여 상기 가속도의 크기와 방향에 대한 정보를 시각적으로 표현하기 위한 시각정보를 결정하는 단계; 상기 시각정보에 따라 상기 측정된 가속도를 시각적으로 표시하는 단계를 포함하는 가속도 표시방법을 제공할 수 있다.In another aspect, the present invention provides a method comprising: measuring an acceleration of an object; Determining time information for visually expressing information on the magnitude and direction of the acceleration based on the measured acceleration; And visually displaying the measured acceleration in accordance with the time information.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 조작이 간편하고 가속도의 측정결과를 직관적이고 시각적으로 알아볼 수 있는 가속도 표시장치 및 가속도 표시방법을 제공할 수 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to provide an acceleration display device and an acceleration display method that are simple in operation and capable of intuitively and visually recognizing the measurement result of acceleration.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가속도 표시장치의 블록도를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가속도 센서에서 측정된 가속도를 표시부가 표시하는 실시예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가속도 센서에서 측정된 가속도를 표시부가 표시하는 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가속도 표시장치를 이용한 가속도 표시방법의 흐름도를 나타낸 도면이다.1 is a block diagram of an acceleration display device according to an embodiment of the present invention.
2 is a view illustrating an embodiment in which the display unit displays acceleration measured by the acceleration sensor according to the embodiment of the present invention.
3 is a view illustrating another embodiment in which the display unit displays acceleration measured by the acceleration sensor according to the embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating an acceleration display method using an acceleration display device according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 가속도 표시장치 및 이를 이용한 가속도 표시방법에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an acceleration display apparatus and an acceleration display method using the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가속도 표시장치(100)의 블록도를 나타낸 도면이다.1 is a block diagram of an acceleration display device 100 according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 가속도 표시장치(100)는, 물체의 가속도를 측정하는 가속도 센서(110), 가속도의 방향과 크기를 시각적으로 표시하는 표시부(120) 및 가속도 센서(110)에서 측정된 가속도 값에 대한 정보를 수신하여 가속도와 크기와 방향에 대한 정보가 시각적으로 표시되도록 표시부(120)를 제어하는 제어부(130)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, an acceleration display device 100 according to an embodiment of the present invention includes an acceleration sensor 110 for measuring an acceleration of an object, a display unit 120 for visually displaying the direction and size of the acceleration, And a controller 130 receiving the information about the acceleration value measured by the acceleration sensor 110 and controlling the display unit 120 so that information about the acceleration, the magnitude and the direction is visually displayed.

전술한 가속도 센서(110)는 움직이는 물체의 가속도를 측정한다. 이러한 가속도 센서(110)에는 여러가지 실시예가 있을 수 있다. The above-described acceleration sensor 110 measures the acceleration of a moving object. The acceleration sensor 110 may have various embodiments.

일 예로 가속도 센서(110)는 미세전자제어기술(MEMS)를 이용한 센서로서 움직이는 물체에 장착되어 물체의 가속도를 측정할 수 있다. 다른 예로 레이저를 이용하여 물체의 궤적을 추적하여 가속도를 측정할 수 있다. 또 다른 예로 물체가 도체인 경우 물체의 움직임에 따른 자계변화를 측정하여 물체의 가속도를 측정할 수 있다. 하드웨어적인 구성에 있어서는 일 예로 부품가격이 저렴하고 물체의 가속도에 따라 가속도 측정범위를 가변시킬 수 있는 프리스케일사의 MMA8452Q 모델이 채택될 수 있다. 이 밖에 당업자가 채택할 수 있는 가속도의 측정 수단이 모두 채택될 수 있으며 본 발명의 실시예는 이를 모두 포함한다. 가속도 센서(110)에서는 1차원, 2차원 혹은 3차원 벡터값으로서 가속도를 측정할 수 있다. 실시예에 따라서 가속도 센서(110)는 직선운동인 하나의 방향 가속도 만을 측정할 수 있다. 다른 실시예로 평면운동인 두 개의 방향 가속도 만을 측정할 수 있다. 또 다른 실시예로 3차원 운동인 세 개의 방향 가속도를 모두 측정할 수도 있다.For example, the acceleration sensor 110 may be mounted on a moving object as a sensor using a microelectronic control technology (MEMS) to measure an acceleration of an object. Another example is to track the trajectory of an object using a laser to measure acceleration. As another example, when the object is a conductor, the acceleration of the object can be measured by measuring the magnetic field change according to the movement of the object. In the hardware configuration, for example, the MMA8452Q model of Freescale Inc. which can lower the cost of parts and change the acceleration measurement range according to the acceleration of the object can be adopted. In addition, acceleration measuring means which can be adopted by a person skilled in the art can be adopted, and all embodiments of the present invention include all of them. The acceleration sensor 110 can measure the acceleration as a one-dimensional, two-dimensional or three-dimensional vector value. According to an embodiment, the acceleration sensor 110 can measure only one directional acceleration, which is a linear motion. In another embodiment, only two directional accelerations, which are planar motions, can be measured. In another embodiment, all three directional accelerations, which are three-dimensional motions, may be measured.

가속도 센서(110)에서 측정된 가속도는 방향과 크기에 대한 벡터정보로써 제어부(130)에 전송된다. 이러한 제어부(130)는 일 예로서, 가속도 센서(110)와의 원할한 통신을 위해 하드웨어적으로 ATMEL사의 ATMEGA128이 채택될 수 있다. 가속도 센서(110)와 제어부(130)의 통신은 I2C 통신방식으로 이루어질 수 있다. 가속도 센서(110)는 일정시간간격으로 혹은 제어부(130)로부터 요청이 있을 때마다 측정된 가속도에 대한 정보를 제어부(130)에 전송할 수 있다. 이 경우 일 예로서, 400Kbps 근방의 속도로 Pin4(SCL)와 Pin6(SDA)를 통하여 전송이 이루어질 수 있다. 제어부(130)가 정보를 수신하면 수신된 가속도 정보에 기초하여 가속도를 표시하기 위해 표시부(120)에 표시할 시각정보를 결정하고 이에 대한 제어신호를 표시부(120)에 전송한다.The acceleration measured by the acceleration sensor 110 is transmitted to the controller 130 as vector information on the direction and the magnitude. For example, ATMEGA 128 of ATMEL may be adopted as a hardware for smooth communication with acceleration sensor 110. The communication between the acceleration sensor 110 and the controller 130 may be performed by the I2C communication system. The acceleration sensor 110 may transmit information about the measured acceleration to the control unit 130 at predetermined time intervals or whenever a request is made from the control unit 130. [ In this case, as an example, transmission can be performed via Pin 4 (SCL) and Pin 6 (SDA) at a speed near 400 Kbps. When the control unit 130 receives the information, it determines the time information to be displayed on the display unit 120 to display the acceleration based on the received acceleration information, and transmits the control information to the display unit 120.

표시부(120)는 측정된 가속도를 시각적으로 표시하기 위한 수단으로서 여러가지 실시예가 채택될 수 있다. 일 실시예로 표시부(120)는 측정된 가속 가속도 벡터의 방향과 크기를 시각적으로 표시할 수 있다. 예를 들어, 표시부(120)는 다수의 광원을 포함할 수 있다. 그리고 제어부(130)는 가속도의 크기와 방향에 따라 표시부(120)에 점등이 되는 광원의 위치 및 개수를 제어할 수 있다.The display unit 120 may be implemented with various embodiments as a means for visually displaying the measured acceleration. In one embodiment, the display unit 120 can visually display the direction and magnitude of the measured acceleration acceleration vector. For example, the display unit 120 may include a plurality of light sources. The control unit 130 may control the position and the number of the light sources to be illuminated on the display unit 120 according to the magnitude and direction of the acceleration.

표시부(120)에 포함되는 광원은 전력을 이용하여 빛을 발생시키는 다양한 수단이 채택될 수 있다. 일 예로 표시부(120)의 광원은 LED전구일 수 있다. 이러한 LED 전구는 예를 들어 하드웨어적으로 발광 면적이 넓은 SBD646 LED 일 수 있다. 표시부(120)는 제어부(130)로부터 받은 제어신호에 따라 다수의 광원 중 일부를 점등하여 사용자에게 가속도 센서(110)에서 측정된 가속도를 시각적으로 표시한다.The light source included in the display unit 120 may employ various means for generating light using electric power. For example, the light source of the display unit 120 may be an LED bulb. Such an LED bulb may be, for example, an SBD646 LED having a large light emitting area in hardware. The display unit 120 illuminates a part of the plurality of light sources according to the control signal received from the control unit 130 to visually display the acceleration measured by the acceleration sensor 110 to the user.

이하에서는 가속도 센서(110)에서 측정된 가속도를 직관적, 효과적으로 나타내기 위한 제어부(130)와 표시부(120)의 동작방식에 대하여 보다 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the operation of the controller 130 and the display unit 120 for intuitively and effectively displaying the acceleration measured by the acceleration sensor 110 will be described in more detail.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가속도 센서(110)에서 측정된 가속도를 표시부(120)가 표시하는 실시예를 나타낸 도면이다. FIG. 2 is a view showing an embodiment in which the display unit 120 displays the acceleration measured by the acceleration sensor 110 according to the embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 표시부(120)가 가속도 센서(110)에서 측정된 가속도를 1차원 벡터로서 표현하는 실시예가 있을 수 있다. 이 경우 표시부(120)에는 적어도 두 개 이상의 광원이 1차원 어레이로 나열되어 있을 수 있다. 그리고 제어부(130)는, 측정된 가속도의 크기와 방향에 따라 전술한 1차원 어레이상에 점등이 되는 광원의 위치 및 개수를 제어할 수 있다.Referring to FIG. 2, there may be an embodiment in which the display unit 120 expresses the acceleration measured by the acceleration sensor 110 as a one-dimensional vector. In this case, at least two or more light sources may be arranged in a one-dimensional array in the display unit 120. The control unit 130 can control the positions and the number of the light sources that are turned on above the one-dimensional array according to the magnitude and direction of the measured acceleration.

보다 상세히 설명하면, 제어부(130)는 가속도 센서(110)에서 측정된 가속도를 1차원 벡터로 표시되도록 표시부(120)를 제어한다. 예를 들어 물체가 1차원 직선운동을 하거나 전술한 바와 같이 가속도 센서(110)가 물체의 하나의 방향 가속도만을 측정하여 제어부(130)에 측정결과를 전송하는 경우가 있을 수 있다. 이런 경우 제어부(130)는 수신한 정보에만 기초하여 하나의 방향 가속도 성분의 크기와 방향을 결정하여 표시부(120)를 제어할 수 있다. 다른 예로, 가속도 센서(110)가 2차원 혹은 3차원의 벡터로 가속도를 측정하는 경우가 있을 수 있다. 이 경우 제어부(130)는 수신한 가속도 벡터에서 표시하고자 하는 하나의 방향 성분을 추출한다. 그리고 1방향 성분에 대응하는 가속도의 크기와 방향에 따라 1차원 어레이 상에 점등이 되는 광원의 위치 및 개수를 제어할 수 있다. 다시 말해, 수신된 가속도 벡터에서 표시하고자 하는 방향의 1차원 가속도 벡터를 추출하여 그러한 1차원 가속도 벡터가 표시부(120)에 표시되도록 제어할 수 있다. More specifically, the control unit 130 controls the display unit 120 to display the acceleration measured by the acceleration sensor 110 as a one-dimensional vector. For example, there may be a case where the object performs a one-dimensional linear motion or the acceleration sensor 110 measures only one directional acceleration of the object and transmits the measurement result to the control unit 130 as described above. In this case, the controller 130 can control the display unit 120 by determining the magnitude and direction of one directional acceleration component based only on the received information. As another example, there may be a case where the acceleration sensor 110 measures acceleration in a two-dimensional or three-dimensional vector. In this case, the controller 130 extracts one direction component to be displayed from the received acceleration vector. And the position and the number of the light sources that are lit on the one-dimensional array can be controlled according to the magnitude and direction of the acceleration corresponding to the one-direction component. In other words, it is possible to extract the one-dimensional acceleration vector in the direction to be displayed in the received acceleration vector, and to control such one-dimensional acceleration vector to be displayed on the display unit 120.

전술한 예에서 표시하고자 하는 하나의 방향 가속도 성분이란 표시하고자 하는 방향으로 선택된 단위벡터와 가속도 벡터의 내적 값을 의미할 수 있다. 또한 하나의 방향 가속도 성분의 크기는 전술한 내적 값의 절대값에 따라 결정되고, 하나의 방향 가속도 성분의 방향은 내적 값의 부호에 따라 결정될 수 있다.In the above example, one directional acceleration component to be displayed may mean an inner product value of a unit vector and an acceleration vector selected in a direction to be displayed. Also, the magnitude of one directional acceleration component is determined according to the absolute value of the above-described inner product value, and the direction of one directional acceleration component can be determined according to the sign of the inner product value.

도 2에서 나타낸 표시부(120)는 제어부(130)에서 표시하도록 한 가속도의 하나의 방향 성분을 사용자가 시각적, 직관적으로 인지할 수 있도록 표시한다. 이를 위해 표시부(120)는 다수의 광원을 1차원 어레이로 배열하여 포함할 수 있다. 그리고 제어부(130)는, 전술한 하나의 방향 가속도 성분의 방향을 표시하기 위해, 1차원 어레이상에서 기준점(122)으로 설정된 위치를 기억할 수 있다. 그리고 하나의 축 성분 가속도의 방향에 따라 기준점(122)으로 설정된 위치로부터 광원이 켜지는 방향을 다르게 제어할 수 있다. 보다 상세히 설명하면, 도 2에서 표현한 바와 같이 기준점(122)을 기준으로 물체의 가속도 방향에 따라 오른쪽 혹은 왼쪽으로 광원이 켜지는 방향을 다르게 제어할 수 있다. 또한 광원이 켜지는 숫자는 가속도의 크기에 의존하여 다르게 제어할 수 있다. 일 예로 도 2와 같이 표시부(120)가 좌우로 12개씩 24개의 광원을 포함한 경우 표시부(120)가 나타내는 가속도 크기의 최대치를 중력가속도에 해당하는 9.8m/s2 가 되도록 할 수 있다. 그리고 전술한 중력가속도 크기를 12등분하여 가속도의 크기가 약 0.817 m/s2씩 커질 때마다 광원이 하나씩 더 점등되도록 할 수 있다. 이러한 실시예에 따르면 오차범위 약 8% 내에서 가속도의 크기를 사용자에게 알려줄 수 있다. 이러한 오차범위는 표시부(120)에 포함되는 광원의 수를 늘리면 늘릴 수록 줄어들게 된다.The display unit 120 shown in FIG. 2 displays one directional component of the acceleration to be displayed by the control unit 130 so that the user can visually and intuitively recognize the directional component. For this, the display unit 120 may include a plurality of light sources arranged in a one-dimensional array. The control unit 130 can store the position set as the reference point 122 on the one-dimensional array to display the direction of the one directional acceleration component described above. The direction in which the light source is turned on can be controlled differently from the position set at the reference point 122 in accordance with the direction of one axis component acceleration. More specifically, as shown in FIG. 2, the direction in which the light source is turned on to the right or left can be controlled differently according to the acceleration direction of the object with reference to the reference point 122. Also, the number on which the light source is turned on can be controlled differently depending on the magnitude of the acceleration. For example, as shown in FIG. 2, when the display unit 120 includes twenty-four light sources of twelve left and right, the maximum value of the acceleration magnitude indicated by the display unit 120 may be 9.8 m / s 2 corresponding to gravitational acceleration. By dividing the above-described gravity acceleration magnitude by 12, the light sources can be turned on one more each time the magnitude of the acceleration is increased by about 0.817 m / s 2 . According to this embodiment, the magnitude of the acceleration can be informed to the user within about 8% of the error range. This error range decreases as the number of light sources included in the display unit 120 increases.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가속도 센서(110)에서 측정된 가속도를 표시부(120)가 표시하는 다른 실시예를 나타낸 도면이다. 3 is a view illustrating another embodiment in which the display unit 120 displays the acceleration measured by the acceleration sensor 110 according to the embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 표시부(120)가 가속도 센서(110)에서 측정된 가속도를 2차원 벡터로서 표현할 수 있다. 이 경우 표시부(120)에는 다수의 광원이 2차원 어레이로 나열되어 있을 수 있다. 그리고 제어부(130)는, 측정된 가속도의 크기와 방향에 따라 2차원 어레이 상에 점등이 되는 광원의 위치 및 개수를 제어할 수 있다. Referring to FIG. 3, the display unit 120 may express the acceleration measured by the acceleration sensor 110 as a two-dimensional vector. In this case, the display unit 120 may have a plurality of light sources arranged in a two-dimensional array. The controller 130 can control the positions and the number of the light sources that are turned on on the two-dimensional array according to the magnitude and direction of the measured acceleration.

보다 상세히 설명하면, 제어부(130)는 가속도 센서(110)에서 측정된 가속도를 2차원 벡터로 표현되도록 표시부(120)를 제어한다. 예를 들어 물체가 2차원 평면운동을 하거나 전술한 바와 같이 가속도 센서(110)가 물체의 두 개의 방향 가속도만을 측정하여 제어부(130)에 측정결과를 전송하는 경우가 있을 수 있다. 이런 경우 제어부(130)는 수신한 정보에만 기초하여 두 개의 방향 가속도 성분의 크기와 방향을 결정하여 표시부(120)를 제어할 수 있다. 다른 예로, 가속도 센서(110)가 3차원의 벡터로 가속도를 측정하는 경우가 있을 수 있다. 이 경우 제어부(130)는 수신한 가속도 벡터에서 표시하고자 하는 두 개의 방향 성분을 추출할 수 있다. 그리고 두 개의 방향 성분에 대응하는 가속도의 크기와 방향에 따라 2차원 어레이 상에 점등이 되는 광원의 위치 및 개수를 제어할 수 있다. 다시 말해, 수신된 가속도 벡터에서 표시하고자 하는 방향의 1차원 가속도 벡터를 추출하여 그러한 1차원 가속도 벡터가 표시부(120)에 표시되도록 제어할 수 있다. More specifically, the controller 130 controls the display unit 120 to display the acceleration measured by the acceleration sensor 110 as a two-dimensional vector. For example, there may be a case where an object performs a two-dimensional plane motion or the acceleration sensor 110 measures only two directional acceleration of an object and transmits the measurement result to the control unit 130 as described above. In this case, the controller 130 can control the display unit 120 by determining the magnitude and direction of the two directional acceleration components based only on the received information. As another example, there may be a case where the acceleration sensor 110 measures acceleration with a three-dimensional vector. In this case, the controller 130 can extract two directional components to be displayed in the received acceleration vector. And the position and number of light sources that are lit on the two-dimensional array can be controlled according to the magnitude and direction of the acceleration corresponding to the two direction components. In other words, it is possible to extract the one-dimensional acceleration vector in the direction to be displayed in the received acceleration vector, and to control such one-dimensional acceleration vector to be displayed on the display unit 120.

전술한 예에서 두 개의 방향 가속도 성분이란 표시하고자 하는 방향으로 선택된 두 개의 단위벡터와 가속도 벡터의 내적 값을 의미할 수 있다. 또한 두 개의 방향 가속도 성분의 크기는 전술한 내적 값의 절대값에 따라 결정되고 , 두 개의 방향 가속도 성분의 방향은 전술한 두 개의 단위백터와 가속도 백터의 내적 값 사이의 비율과 각각의 부호에 따라 결정될 수 있다.In the above-described example, the two directional acceleration components may mean two unit vectors selected in the direction to be displayed and an inner product value of the acceleration vector. Further, the magnitudes of the two directional acceleration components are determined according to the absolute values of the above-described inner values, and the directions of the two directional acceleration components are based on the ratio between the above-mentioned two unit vectors and the inner product values of the acceleration vector, Can be determined.

표시부(120)는 제어부(130)에서 표시하도록 한 가속도의 두 개의 방향 성분을 사용자가 시각적, 직관적으로 인지할 수 있도록 표시한다. 이를 위해 표시부(120)는 다수의 광원을 2차원 어레이로 배열하여 포함할 수 있다. 그리고 제어부(130)는, 전술한 두 개의 방향 가속도 성분의 방향을 표시하기 위해, 2차원 어레이상에서 기준점(122)으로 설정된 위치를 기억할 수 있다. 그리고 하나의 축 성분 가속도의 방향에 따라 기준점(122)으로 설정된 위치로부터 광원이 켜지는 방향을 다르게 제어할 수 있다. 보다 상세히 설명하면 도 3에서 표현한 바와 같이 기준점(122)을 기준으로 물체의 가속도 방향에 따라 오른쪽 혹은 왼쪽으로 광원이 켜지는 방향을 다르게 제어할 수 있다. 또한 광원이 켜지는 숫자는 가속도의 크기에 의존하여 다르게 제어할 수 있다. The display unit 120 displays two directional components of the acceleration to be displayed by the control unit 130 so that the user can visually and intuitively recognize the two directional components. For this, the display unit 120 may include a plurality of light sources arranged in a two-dimensional array. The control unit 130 can store the position set as the reference point 122 on the two-dimensional array to display the direction of the above-described two directional acceleration components. The direction in which the light source is turned on can be controlled differently from the position set at the reference point 122 in accordance with the direction of one axis component acceleration. More specifically, as shown in FIG. 3, the direction in which the light source is turned on to the right or left can be controlled differently according to the acceleration direction of the object with reference to the reference point 122. Also, the number on which the light source is turned on can be controlled differently depending on the magnitude of the acceleration.

도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 부분에서는 가속도의 크기에 의존하여 표시부(120)에서 점등이 되는 광원의 개수가 다르게 제어되었다. 하지만 표시부(120)가 포함할 수 있는 광원의 개수는 유한하다. 따라서 점등이 된는 광원의 개수와 가속도의 크기 사이의 비율이 고정되어 있다면 측정 가속도의 크기가 클 때 가속도의 크기를 효과적으로 표현하지 못할 수 있다. 이러한 문제점의 해결을 위해 본 발명의 실시예에 따른 가속도 표시장치(100)는 표시부(120)에 표시되는 가속도의 스케일을 조절하는 사용자의 입력신호를 제어부(130)에 전송하는 스케일 입력부(140)를 더 포함할 수 있다.In the portions described with reference to FIGS. 2 and 3, the number of light sources turned on in the display unit 120 is controlled differently depending on the magnitude of the acceleration. However, the number of light sources that the display unit 120 can include is finite. Therefore, if the ratio between the number of illuminated light sources and the magnitude of the acceleration is fixed, the magnitude of the acceleration may not be effectively expressed when the magnitude of the measured acceleration is large. In order to solve such a problem, the acceleration display device 100 according to the embodiment of the present invention includes a scale input unit 140 for transmitting a user's input signal for adjusting the scale of acceleration displayed on the display unit 120 to the control unit 130, As shown in FIG.

사용자는 스케일 입력부(140)의 조작을 통해 가속도의 크기와 점등이 되는 광원 개수의 비율을 조절할 수 있다. 스케일 입력부는 하나의 실시예로 표시부(120)가 표시할 수 있는 가속도 범위를 일정 크기 단위로 조절하도록 할 수 있다. 예를 들어 사용자는, 표시부(120)가 표시할 수 있는 가속도 범위를 중력가속도 크기 단위로 1G, 2G...(G=중력가속도 9.8m/s2)로 조절할 수 있다. 이렇게 표시할 수 있는 가속도 범위가 변경되게 되면 그에 따라 가속도의 크기와 점등되는 광원의 개수 사이의 비율도 조절되게 된다. 일 예로 가속도 크기 표현범위가 1G일 때는 도 2에서 나타낸 LED 표시부의 광원 하나가 점등할 때 마다 점등되는 LED 전구 하나당 약 0.817 m/s2의 크기로 가속도의 크기가 커졌다. 하지만 가속도 크기 표현범위가 2G일 때에는 1.634 m/s2의 크기로 가속도의 크기가 커지도록 할 수 있다. 전술한 실시예에서는 표시부(120)가 표시할 수 있는 가속도 범위를 사용자의 입력신호에 기초하여 수동으로 조절하였지만 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않는다. 다른 예로 스케일 입력부 없이도 측정되는 가속도의 크기에 기초하여 제어부(130)가 자동으로 표시되는 가속도 범위를 조절할 수도 있으며 이 경우 스케일에 대한 정보를 부가적으로 별도의 공간에 표시할 수도 있다.The user can control the magnitude of the acceleration and the ratio of the number of light sources to be turned on through the operation of the scale input unit 140. [ The scale input unit may adjust the acceleration range that can be displayed by the display unit 120 in units of a predetermined size in one embodiment. For example, the user can adjust the acceleration range that the display unit 120 can display to 1G, 2G ... (G = gravitational acceleration 9.8m / s 2 ) in units of gravitational acceleration magnitude. When the acceleration range that can be displayed is changed, the ratio between the magnitude of the acceleration and the number of the light sources to be turned on is also adjusted. For example, when the acceleration magnitude expression range is 1G, the magnitude of the acceleration is increased to about 0.817 m / s 2 per LED bulb which is lit each time one light source of the LED display portion shown in FIG. 2 is lit. However, when the acceleration magnitude expression range is 2G, the magnitude of the acceleration can be increased to 1.634 m / s 2 . In the above-described embodiment, the acceleration range that the display unit 120 can display is manually adjusted based on the input signal of the user, but the embodiment of the present invention is not limited thereto. As another example, the control unit 130 may automatically adjust the displayed acceleration range based on the magnitude of the acceleration measured without the scale input unit. In this case, information on the scale may additionally be displayed in a separate space.

이상의 실시예에서 가속도의 크기와 방향이 표시부(120)에서 시각적으로 표시될 수 있다. 이러한 표시부(120)에 나타나는 가속도는 실시간으로 가속도 센서(110)에 측정되는 물체의 가속도에 따라 계속 변화할 수 있다. 일 예로 물체가 운동하는 동안 실시간으로 물체의 가속도 변화를 표시부(120)에서 디스플레이해 줄 수 있다. 또한 물체의 운동이 종료되고 나면 물체의 운동과정에서 나타난 최대 가속도에 대한 정보를 표시부(120)가 정지된 화면으로 표시하는 실시예가 있을 수 있다. 보다 상세한 일 예로, 정지한 물체를 가속시켰다가 다시 정지시키는 경우에는 물체가 움직이는 동안 방향이 다른 적어도 2 개 이상의 가속구간이 나타난다. 따라서 이 경우 물체가 움직이는 동안에는 시간의 흐름에 따라 기준점(122)으로부터 다른 방향으로 광원의 점등이 일어날 수 있다. 그리고 물체의 운동이 종료한 후에는 운동 과정에서 측정된 최대 가속도가 표시부(120)에 표시될 수 있다.The magnitude and direction of the acceleration can be visually displayed on the display unit 120 in the above embodiment. The acceleration displayed on the display unit 120 may continuously change according to the acceleration of the object measured by the acceleration sensor 110 in real time. For example, the display unit 120 may display an acceleration change of an object in real time while the object is moving. Further, when the motion of the object is terminated, there may be an embodiment in which the display unit 120 displays information about the maximum acceleration exhibited in the motion process of the object as a screen on which the display unit 120 is stopped. In a more detailed example, when accelerating and then stopping a stationary object, at least two acceleration sections with different directions appear while the object is moving. In this case, during the movement of the object, the light source may be turned on in the other direction from the reference point 122 according to the passage of time. After the movement of the object is terminated, the maximum acceleration measured during the movement process may be displayed on the display unit 120.

전술한 실시예에서는 표시부(120)를 통해 가속도의 크기와 방향을 표시하였다. 본 발명의 실시예는 이에 국한되지 않고 표시부(120)가 관성력의 크기와 방향을 나타낼 수 있다. 관성력은 비관성계 안에서 느끼는 가상의 힘으로 실제 물체가 받는 힘의 반대방향에 해당한다. 가속도와 관성력을 비교 표시하게 되면 가속도와 관성력 사이의 관계를 학습하는 학생들에게 큰 도움이 될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예에 따른 가속도 표시장치(100)는 가속도 뿐만 아니라 관성력의 크기와 방향도 표시해주는 기능을 가질 수 있다. 이러한 기능 수행을 위해 본 발명의 실시예에 따른 가속도 표시장치(100)는 사용자가 관성력의 크기와 방향을 보기 원할 경우 이러한 사용자의 요구에 대한 입력신호를 제어부(130)에 전송하는 모드 입력부(150)를 더 포함할 수 있다. 모드 입력부(150)의 입력신호에 대응하여 제어부(130)는 표시부(120)에 가속도와 관성력 중 어느 하나가 표시되도록 제어할 수 있다. 혹은 둘 다 표시되도록 제어할 수도 있다.In the above-described embodiment, the magnitude and the direction of the acceleration are displayed through the display unit 120. The embodiment of the present invention is not limited to this, and the display unit 120 can display the magnitude and direction of the inertial force. Inertia force is a virtual force felt in the non-vascular system, which corresponds to the opposite direction of the force exerted by the real object. A comparison of acceleration and inertia forces can be of great help to students learning the relationship between acceleration and inertia. Therefore, the acceleration display device 100 according to the embodiment of the present invention may have a function of displaying the magnitude and direction of the inertial force as well as the acceleration. In order to perform such a function, the acceleration display device 100 according to an embodiment of the present invention includes a mode input unit 150 for transmitting an input signal of a user's request to the control unit 130 when the user wants to view the magnitude and direction of the inertia force ). In response to the input signal of the mode input unit 150, the control unit 130 may control the display unit 120 to display either the acceleration or the inertial force. Or both may be displayed.

이러한 모드 입력부(150)는 스케일 입력부(140)와 동일한 구성으로 설계되거나 혹은 별도의 다른 구성으로 설계될 수도 있다. 또한 모드 입력부(150)는 사용자 입력을 위한 키 버튼을 포함할 수 있다. 제어부(130)가 키 버튼을 누르는 동작에 대해 반응하는 실시예는 여러가지가 있을 수 있다. 일 예로, 제어부(130)는 키 버튼이 일정시간 이하로 눌러지는 경우에는 표시부(120) 정지된 화면으로 표시되는 최대 가속도의 정보가 더 이상 표시되지 않도록 제어할 수 있다. 그리고 키 버튼이 일정시간 이상으로 눌러지는 경우에는 전술한 모드 입력부(150)의 기능을 수행하여 가속도와 관성력 표시모드 상호 변경이 이루어지도록 할 수 있다. 전술한 일정시간은 사용자 편의를 위해 하나의 예시로서 1.5초 정도로 맞추어 질 수 있다. 이토록 하나의 키 버튼을 이용해 2가지 이상의 기능이 이루어지도록 하여 사용자의 조작 용이성을 높일 수 있다. 표시부(120)는 가속도와 관성력이 표시되는 모드를 서로 다르게 표현할 수 있다. 예를 들어, 표시부(120)는 광원의 점등 빛이 각 모드에 따라 서로 다른 색깔이 되도록 할 수 있다. 보다 상세한 하나의 예로 표시부(120)는 가속도 모드에서는 광원을 빨강색으로 점등하고 관성력 모드에서는 광원을 파랑색 혹은 녹색으로 점등할 수 있다.The mode input unit 150 may be designed to have the same configuration as the scale input unit 140 or may have a different configuration. The mode input unit 150 may include a key button for user input. There are various embodiments in which the control unit 130 responds to the operation of pressing the key button. For example, when the key button is pressed for a predetermined time or less, the control unit 130 may control the display unit 120 so that the maximum acceleration information displayed on the screen is no longer displayed. When the key button is depressed for a predetermined time or longer, the mode input unit 150 may be operated to change the acceleration and inertia force display modes. The above-mentioned predetermined time may be set to about 1.5 seconds as an example for the convenience of the user. Thus, two or more functions can be performed by using one key button, so that the ease of operation of the user can be enhanced. The display unit 120 may represent different modes in which the acceleration and the inertial force are displayed. For example, the display unit 120 may make the lighting lights of the light sources different colors according to the respective modes. As a more detailed example, the display unit 120 may illuminate the light source in red in the acceleration mode and light blue or green in the inertia mode.

가속도 센서(110)는 물체의 가속도 측정 기능을 수행하면서 전력을 소비한다. 소비전력이 커지게 되면 본 발명의 실시예에 따른 가속도 표시장치(100)에 부담이 될 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 가속도 표시장치(100)의 제어부(130)는, 가속도 센서(110)에 측정되는 가속도의 크기가 일정 시간 이상 임계값 이하일 경우, 가속도 센서(110)가 가속도 측정을 중지하고 펄스 감지 모드로 전환하도록 제어할 수 있다.The acceleration sensor 110 consumes electric power while performing an acceleration measurement function of the object. If the power consumption increases, the acceleration display device 100 according to the embodiment of the present invention may be burdened. In order to solve such a problem, the controller 130 of the acceleration display device 100 according to an embodiment of the present invention detects the acceleration of the acceleration sensor 110 when the magnitude of the acceleration measured by the acceleration sensor 110 is equal to or greater than a predetermined threshold value. ) Can stop the acceleration measurement and switch to the pulse sensing mode.

보다 상세히 설명하면, 제어부(130)는, 가속도 센서(110)에 측정되는 가속도의 크기가 일정 시간 이상 임계값 이하이면 더 이상의 물체 움직임을 측정할 필요가 없다고 판단한다. 그러한 판단에 기초하여 제어부(130)는 가속도 센서(110)의 측정기능을 정지하여 소비전력을 낮출 수 있다. 다시 말해, 가속도 센서(110)에서 얻어지는 가속도의 크기가 임계치보다 작은 시간이 일정시간(일 예로 20초 근방으로 설정될 수 있다) 이상 지속되면 제어부(130)는 가속도 센서(110)의 측정기능이 중지되도록 하고 가속도 센서(110)가 펄스 신호를 감지하는 펄스 감지 모드로 전환되도록 할 수 있다. 펄스 감지 모드에서는 가속도 센서(110)는 가속도 측정기능을 중지하고 펄스 신호의 수신 여부를 감지하게 된다. 이러한 펄스 신호는 필요시 가속도 센서(110)의 기능을 재활성화 시키기 위한 신호이다. More specifically, the controller 130 determines that there is no need to measure any more object motion if the acceleration measured by the acceleration sensor 110 is equal to or greater than a predetermined threshold. Based on such determination, the control unit 130 can stop the measurement function of the acceleration sensor 110 to lower the power consumption. In other words, if the time of the acceleration obtained by the acceleration sensor 110 is less than the threshold value for a predetermined time (for example, the time can be set to about 20 seconds), the control unit 130 may measure the acceleration sensor 110 And the acceleration sensor 110 is switched to the pulse sensing mode in which the pulse signal is sensed. In the pulse sensing mode, the acceleration sensor 110 stops the acceleration measurement function and detects whether a pulse signal is received. This pulse signal is a signal for reactivating the function of the acceleration sensor 110 when necessary.

펄스 신호의 발생은 여러가지 요인에 의해 발생할 수 있다. 하나의 예로 사용자가 외부에서 가속도 센서(110) 주변에 충격을 가해주면 그에 반응하여 펄스 신호가 발생될 수 있다. 이를 위해 본 발명의 실시예에 따른 가속도 표시장치(100)에는 사용자의 충격이 있으면 그러한 충격을 펄스 신호로 변환하여 가속도 센서(110)에 전송하여 주는 펄스 발생기가 더 포함될 수 있다. 가속도 센서(110)는 펄스 신호가 감지되면 다시 전력을 소비하여 물체의 가속도 측정 기능을 재개할 수 있다. The generation of the pulse signal can be caused by various factors. As an example, if a user applies an impact to the periphery of the acceleration sensor 110 from the outside, a pulse signal may be generated in response thereto. To this end, the acceleration display device 100 according to the embodiment of the present invention may further include a pulse generator for converting the impact into a pulse signal and transmitting the pulse signal to the acceleration sensor 110 when there is a user's impact. The acceleration sensor 110 can resume the acceleration measurement function of the object by consuming power again when the pulse signal is detected.

본 발명의 실시예에서 제어부(130)와 표시부(120) 또한 전력을 소모할 수 있다. 이들의 소비 전력은 해당 구성 안의 자체 전원에 의해 공급될 수도 있지만 별도의 전원에서 공급될 수도 있다. 따라서 본 발명의 실시예에 따른 가속도 표시장치(100)는 제어부(130)와 표시부(120)에 전원을 공급하기 위한 전원(162, 164)을 더 포함할 수 있다. 이러한 전원(162, 164)은 하나로 구성될 수도 있지만 제어부(130)에 전원을 공급하는 제 1 전원(162)과 표시부(120)에 전력을 공급하는 부분이 제 2 전원(164)으로 서로 분리되어 있을 수도 있다. 이렇게 전원(162, 164)을 분리하게 되면, 제어부로부터 발생된 간섭신호가 전원을 통과하여 가속도 센서(110)에 전송되는 것을 차단할 수 있다. 그리고 이를 통해 가속도 센서(110)가 내부에서 디지털 값이 아닌 아날로그 값을 처리할 때 제어부(130)로부터 받는 디지털 노이즈와 간섭현상을 줄일 수 있는 효과가 발생한다. 전술한 전원(162, 164)은 제어부(130)와 표시부(120) 뿐만 아니라 가속도 센서(110)에도 전력을 공급할 수 있다. 전원(162, 164)는 예시적으로 대기 소비전류의 감소를 위해 NJRC사의 NJM2882 모델이 채택될 수 있다.In the embodiment of the present invention, the control unit 130 and the display unit 120 may also consume power. Their power consumption may be supplied by their own power source in the configuration, but may be supplied by a separate power source. Therefore, the acceleration display device 100 according to the embodiment of the present invention may further include a power source 162 and 164 for supplying power to the controller 130 and the display unit 120. [ The first power source 162 for supplying power to the control unit 130 and the second power source 164 for supplying power to the display unit 120 are separated from each other by the second power source 164, There may be. When the power sources 162 and 164 are separated as described above, the interference signal generated from the control unit can be prevented from being transmitted to the acceleration sensor 110 through the power source. When the acceleration sensor 110 processes the analog value, not the digital value, the digital noise and interference from the controller 130 can be reduced. The power sources 162 and 164 may supply power to the acceleration sensor 110 as well as the control unit 130 and the display unit 120. [ The power sources 162 and 164 may be exemplified by the NJM2882 model of NJRC for reducing the standby current consumption.

본 발명의 실시예에 따른 가속도 표시장치(100)는 리셋 기능을 위한 리셋부(170)를 더 포함할 수도 있다. 이러한 리셋부(170)는 장치의 리셋을 위해 전압이 일정값 미만으로 떨어졌다가 복귀되는 순간 고전력 신호를 출력하여 정확한 리셋 신호를 제어부(130)에 전달할 수 있다. 이러한 리셋 신호가 있게 되면 제어부(130)는 가속도 센서(110)로부터 수신한 지난 측정결과에 대한 정보를 지우고 표시부(120)를 초기화하여 아무 것도 표시되지 않게 할 수 있다. 이러한 리셋부는 일 예로 저전압시 리셋에러를 방지하기 용이한 리셋전용 ICKEC사의 KIA7028 모델이 채택될 수 있다.The acceleration display device 100 according to the embodiment of the present invention may further include a reset unit 170 for a reset function. The reset unit 170 may output a high power signal to the controller 130 when the voltage falls below a predetermined value and then returns to the controller 130 in order to reset the apparatus. When the reset signal is generated, the controller 130 clears the information on the measurement result received from the acceleration sensor 110 and initializes the display unit 120 so that nothing is displayed. For example, the reset unit may be a reset ICKEC KIA 7028 model which is easy to prevent a reset error at a low voltage.

이상에서는 본 발명의 실시예에 따른 가속도 표시장치(100)에 대하여 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하였다. 이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 가속도 표시장치(100)를 이용한 가속도 표시방법에 대하여 설명하겠다.In the foregoing, the acceleration display device 100 according to the embodiment of the present invention has been described with reference to Figs. Hereinafter, an acceleration display method using the acceleration display device 100 according to an embodiment of the present invention will be described.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가속도 표시장치(100)를 이용한 가속도 표시방법의 흐름도를 나타낸 도면이다.4 is a flowchart illustrating an acceleration display method using the acceleration display device 100 according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 가속도 표시방법은, 물체의 가속도를 측정하는 단계(S410), 측정된 가속도에 기초하여 가속도의 크기와 방향에 대한 정보를 시각적으로 표현하기 위한 시각정보를 결정하는 단계(S420), 시각정보를 결정하는 단계(S420)에서 결정된 시각정보에 따라 측정된 가속도를 시각적으로 표시하는 단계(S430)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, an acceleration display method according to an embodiment of the present invention includes the step of measuring an acceleration of an object (S410), a time for visually expressing information on the magnitude and direction of acceleration based on the measured acceleration (S430) of determining the time information, and a step S430 of visually displaying the measured acceleration in accordance with the time information determined in the step S420 of determining the time information.

도 4를 참조하여 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 가속도 표시장치(100)를 이용한 가속도 표시방법에는 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 가속도 표시장치(100)의 특징들이 모두 포함될 수 있다. 따라서 시각정보를 결정하는 단계(S420)에서는 측정된 가속도의 크기와 방향에 따라 표시부(120)에 점등이 되는 광원의 위치및 개수를 결정할 수 있다. 또한 시각정보를 결정하는 단계(S420) 1차원 혹은 2차원 어레이 상에서 점등이 되는 광원의 위치 및 개수가 측정된 가속도의 방향과 크기에 따라 다르게 설정할 수 있다. 또한 시각정보를 결정하는 단계(S420) 는 표시부(120)에 표시되는 가속도 스케일을 변경하는 단계가 더 포함될 수도 있으며, 표시부(120)에 표시되는 결과를 가속도에서 관성력으로 변환하는 단계가 더 포함될 수도 있다. 그리고 본 발명의 실시예에 따른 가속도 표시방법은, 일정시간 이상 가속도 센서(110)에 측정되는 가속도 값이 임계값 이하인 경우 가속도 센서(110)를 펄스 감지 모드로 전환하는 단계를 더 포함할 수도 있다.The acceleration display method using the acceleration display device 100 according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 4 may include all the features of the acceleration display device 100 described with reference to FIG. 1 to FIG. Accordingly, in the step of determining the time information (S420), the position and the number of the light sources to be lighted on the display unit 120 can be determined according to the magnitude and direction of the measured acceleration. In addition, the step of determining the time information (S420) may set different positions and numbers of the light sources to be lit on the one-dimensional or two-dimensional array depending on the direction and size of the measured acceleration. The step of determining the time information (S420) may further include a step of changing the acceleration scale displayed on the display unit 120, and the step of converting the result displayed on the display unit 120 into an inertia force may be further included have. The acceleration display method according to the embodiment of the present invention may further include switching the acceleration sensor 110 to the pulse sensing mode when the acceleration value measured by the acceleration sensor 110 is equal to or less than a threshold value .

이상에서 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 가속도 표시장치(100)와 그것을 이용한 가속도 표시방법에 대하여 설명하였다. 이상에서 실시한 본 발명의 실시예에 따르면 학생과 같이 기계장치에 대한 숙련도가 낮은 사용자도 용이하게 조작이 가능하고, 동시에 수평, 원운동 등 비관성 좌표계에 있어서 가속도 뿐만 아니라 관성력의 방향과 크기에 대한 정성적인 정보를 시각적이고 직관적으로 사용자에게 전달해주게 되는 효과가 발생한다.The acceleration display device 100 and the acceleration display method using the acceleration display device 100 according to the embodiment of the present invention have been described above with reference to Figs. According to the embodiment of the present invention as described above, a user having a low skill level with respect to a mechanical device such as a student can be easily manipulated. At the same time, in addition to acceleration in a non-coherent coordinate system such as horizontal and circular motion, It is possible to transmit the information to the user visually and intuitively.

이상의 설명에서 많은 사항들이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 때문에 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.While a number of embodiments have been described in detail above, they should be construed as examples of preferred embodiments rather than limiting the scope of the invention. Therefore, the scope of the present invention is not to be determined by the described embodiments but should be determined by the technical idea described in the claims.

100 : 가속도 표시장치
110 : 가속도 센서
120 : 표시부
122 : 표시부의 기준점
130 : 제어부
140 : 스케일 입력부
150 : 모드 입력부
162, 164 : 전원
170 : 리셋부100: Accelerometer
110: acceleration sensor
120:
122: Reference point of the display section
130:
140: Scale input section
150: Mode input section
162, 164: Power
170:

Claims (19)

물체의 가속도를 측정하는 가속도 센서;
다수의 광원을 포함하고, 상기 가속도의 방향과 크기를 시각적으로 표시하는 표시부; 및
상기 가속도 센서에서 측정된 가속도 정보를 수신하여 상기 가속도와 크기와 방향에 대한 정보가 시각적으로 표시되도록 상기 표시부를 제어하는 제어부를 포함하며,
상기 다수의 광원은 상기 표시부에 1차원 어레이로 나열되어 있으며, 상기 제어부는, 상기 측정된 가속도의 크기와 방향에 따라 상기 1차원 어레이상에 점등이 되는 상기 광원의 위치 및 개수를 제어하되,
상기 제어부는, 상기 측정된 가속도에서 표시하고자 하는 하나의 방향 성분을 추출하고 상기 가속도의 상기 하나의 방향 성분에 따라서 상기 1차원 어레이 상에 점등이 되는 상기 광원의 위치 및 개수를 제어하고,
상기 제어부는, 상기 1차원 어레이 상에 점등이 되는 상기 광원의 위치 및 개수를 제어함에 있어서, 상기 1차원 어레이상에서 기준점으로 설정된 위치를 기억하고, 상기 가속도의 상기 하나의 방향성분에 따라 상기 기준점으로 설정된 위치로부터 상기 광원이 켜지는 방향을 다르게 제어하는 가속도 표시장치.An acceleration sensor for measuring an acceleration of an object;
A display unit including a plurality of light sources and visually displaying a direction and a size of the acceleration; And
And a controller for receiving the acceleration information measured by the acceleration sensor and controlling the display unit so that information about the acceleration, the magnitude and the direction is visually displayed,
Wherein the plurality of light sources are arranged in a one-dimensional array on the display unit, and the control unit controls the position and the number of the light sources to be lit on the one-dimensional array according to the magnitude and direction of the measured acceleration,
Wherein the controller extracts one direction component to be displayed at the measured acceleration and controls the position and the number of the light sources to be lit on the one-dimensional array according to the one direction component of the acceleration,
Wherein the control unit controls the position and number of the light sources to be turned on on the one-dimensional array so that the position set as the reference point on the one-dimensional array is stored, And controls the direction in which the light source is turned on differently from the set position. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 광원은 LED 전구인 가속도 표시장치.The method according to claim 1,
Wherein the light source is an LED bulb. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 물체의 가속도를 측정하는 가속도 센서;
다수의 광원을 포함하고, 상기 가속도의 방향과 크기를 시각적으로 표시하는 표시부; 및
상기 가속도 센서에서 측정된 가속도 정보를 수신하여 상기 가속도와 크기와 방향에 대한 정보가 시각적으로 표시되도록 상기 표시부를 제어하는 제어부를 포함하며,
상기 다수의 광원은 상기 표시부에 2차원 어레이로 나열되어 있으며, 상기 제어부는, 상기 측정된 가속도의 크기와 방향에 따라 상기 2차원 어레이상에 점등이 되는 상기 광원의 위치 및 개수를 제어하되,
상기 제어부는, 상기 측정된 가속도에서 표시하고자 하는 두 개의 방향 성분을 추출하고 상기 가속도의 상기 두 개의 방향 성분에 따라서 상기 2차원 어레이 상에 점등이 되는 상기 광원의 위치 및 개수를 제어하고,
상기 제어부는, 상기 2차원 어레이 상에 점등이 되는 상기 광원의 위치 및 개수를 제어함에 있어서, 상기 2차원 어레이상에서 기준점으로 설정된 위치를 기억하고, 상기 가속도의 상기 두 개의 방향성분에 따라 상기 기준점으로 설정된 위치로부터 상기 광원이 켜지는 방향을 다르게 제어하는 가속도 표시장치.An acceleration sensor for measuring an acceleration of an object;
A display unit including a plurality of light sources and visually displaying a direction and a size of the acceleration; And
And a controller for receiving the acceleration information measured by the acceleration sensor and controlling the display unit so that information about the acceleration, the magnitude and the direction is visually displayed,
Wherein the plurality of light sources are arranged in a two-dimensional array on the display unit, and the control unit controls the position and the number of the light sources to be lit on the two-dimensional array in accordance with the magnitude and direction of the measured acceleration,
Wherein the controller extracts two directional components to be displayed at the measured acceleration and controls the position and the number of the light sources to be lit on the two-dimensional array according to the two directional components of the acceleration,
Wherein the control unit controls the position and number of the light sources to be turned on on the two-dimensional array so that the position set as the reference point on the two-dimensional array is stored, And controls the direction in which the light source is turned on differently from the set position. 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 물체의 운동이 종료하면, 상기 물체가 운동하는 중에 측정된 가속도 가운데 크기가 가장 큰 최대 가속도가 상기 표시부에 표시되도록 제어하는 가속도 표시장치.The method according to claim 1,
Wherein the control unit controls the display unit to display the maximum acceleration having the largest magnitude among the accelerations measured during the movement of the object when the movement of the object ends. 제 1 항에 있어서,
상기 표시부에 표시되는 가속도의 스케일을 조절하는 사용자의 입력신호를 상기 제어부에 전송함으로써 상기 가속도 크기와 상기 표시부에 점등이 되는 상기 광원 개수의 비율을 조절하도록 해주는 스케일 입력부를 더 포함하는 가속도 표시장치.The method according to claim 1,
And a scale input unit configured to control a ratio of the acceleration magnitude to the number of light sources illuminated to the display unit by transmitting an input signal of a user adjusting the scale of acceleration displayed on the display unit to the control unit. 제 1 항에 있어서,
상기 제어부에 사용자 입력신호를 전달하여 상기 제어부를 통해 상기 표시부에 표시되는 결과가 상기 가속도에 대응하는 관성력으로 전환되도록 하는 모드 입력부를 더 포함하는 가속도 표시장치.The method according to claim 1,
And a mode input unit for transmitting a user input signal to the control unit and switching the result displayed on the display unit to an inertial force corresponding to the acceleration through the control unit. 제 12 항에 있어서,
상기 표시부는 상기 표시부에 표시되는 결과가 상기 가속도인 경우와 상기 관성력인 경우 각각에 대해서 상기 결과를 표시하는 색깔을 달리하는 가속도 표시장치.13. The method of claim 12,
Wherein the display unit is different in color from the result displayed on the display unit with respect to each of the case of the acceleration and the case of the inertia force. 물체의 가속도를 측정하는 가속도 센서;
상기 가속도의 방향과 크기를 시각적으로 표시하는 표시부; 및
상기 가속도 센서에서 측정된 가속도 정보를 수신하여 상기 가속도와 크기와 방향에 대한 정보가 시각적으로 표시되도록 상기 표시부를 제어하는 제어부를 포함하며,
상기 제어부는, 상기 가속도 센서에 측정되는 가속도의 크기가 일정 시간 이상 임계값 이하일 경우, 상기 가속도 센서가 가속도 측정을 중지하고 펄스 감지 모드로 전환하도록 제어하는 가속도 표시장치.An acceleration sensor for measuring an acceleration of an object;
A display unit for visually displaying the direction and magnitude of the acceleration; And
And a controller for receiving the acceleration information measured by the acceleration sensor and controlling the display unit so that information about the acceleration, the magnitude and the direction is visually displayed,
Wherein the control unit controls the acceleration sensor to stop the acceleration measurement and to switch to the pulse sensing mode when the acceleration measured by the acceleration sensor is equal to or greater than a predetermined threshold value. 제 1 항에 있어서,
상기 가속도 표시장치의 리셋을 위한 리셋부를 더 포함하는 가속도 표시장치.The method according to claim 1,
And a reset unit for resetting the acceleration display device. 물체의 가속도를 측정하는 단계;
상기 측정된 가속도에 기초하여 상기 가속도의 크기와 방향에 대한 정보를 시각적으로 표현하기 위한 시각정보를 결정하는 단계; 및
상기 시각정보에 따라 상기 측정된 가속도를 시각적으로 표시하는 단계를 포함하며,
상기 가속도를 시각적으로 표시하는 단계는, 1차원 어레이로 나열된 복수의 광원을 포함하는 표시부를 이용하여 상기 측정된 가속도의 크기와 방향에 대한 정보가 시각적으로 표시하며,
상기 시각정보를 결정하는 단계는, 상기 측정된 가속도의 크기와 방향에 따라 상기 1차원 어레이상에 점등이 되는 상기 광원의 위치 및 개수를 결정하되, 상기 측정된 가속도에서 표시하고자 하는 하나의 방향 성분을 추출하고, 상기 가속도의 상기 하나의 방향 성분에 따라서 상기 1차원 어레이 상에 점등이 되는 상기 광원의 위치 및 개수를 결정하고,
상기 시각정보를 결정하는 단계는, 상기 1차원 어레이 상에 점등이 되는 상기 광원의 위치 및 개수를 결정함에 있어서, 상기 1차원 어레이상에서 기준점으로 설정된 위치를 기억하고, 상기 가속도의 상기 하나의 방향성분에 따라 상기 기준점으로 설정된 위치로부터 상기 광원이 켜지는 방향을 다르게 결정하는 가속도 표시방법.Measuring an acceleration of an object;
Determining time information for visually expressing information on the magnitude and direction of the acceleration based on the measured acceleration; And
And visually displaying the measured acceleration in accordance with the time information,
The step of visually displaying the acceleration may visually display information on the magnitude and direction of the measured acceleration using a display unit including a plurality of light sources arranged in a one-dimensional array,
Wherein the step of determining the time information comprises the steps of: determining the position and number of the light sources to be lit on the one-dimensional array in accordance with the magnitude and direction of the measured acceleration, Dimensional array, determining the position and the number of the light sources to be lit on the one-dimensional array according to the one directional component of the acceleration,
Wherein said determining the time information comprises: storing a position set as a reference point on said one-dimensional array in determining the position and number of said light sources to be illuminated on said one-dimensional array, Wherein the direction in which the light source is turned on is determined differently from the position set as the reference point. 물체의 가속도를 측정하는 단계;
상기 측정된 가속도에 기초하여 상기 가속도의 크기와 방향에 대한 정보를 시각적으로 표현하기 위한 시각정보를 결정하는 단계; 및
상기 시각정보에 따라 상기 측정된 가속도를 시각적으로 표시하는 단계를 포함하며,
상기 가속도를 시각적으로 표시하는 단계는, 2차원 어레이로 나열된 복수의 광원을 포함하는 표시부를 이용하여 상기 측정된 가속도의 크기와 방향에 대한 정보가 시각적으로 표시하며,
상기 시각정보를 결정하는 단계는, 상기 측정된 가속도의 크기와 방향에 따라 상기 2차원 어레이상에 점등이 되는 상기 광원의 위치 및 개수를 결정하되, 상기 측정된 가속도에서 표시하고자 하는 두 개의 방향 성분을 추출하고 상기 가속도의 상기 두 개의 방향 성분에 따라서 상기 2차원 어레이 상에 점등이 되는 상기 광원의 위치 및 개수를 결정하고,
상기 시각정보를 결정하는 단계는, 상기 2차원 어레이 상에 점등이 되는 상기 광원의 위치 및 개수를 결정함에 있어서, 상기 2차원 어레이상에서 기준점으로 설정된 위치를 기억하고, 상기 가속도의 상기 두 개의 방향성분에 따라 상기 기준점으로 설정된 위치로부터 상기 광원이 켜지는 방향을 다르게 결정하는 가속도 표시방법.Measuring an acceleration of an object;
Determining time information for visually expressing information on the magnitude and direction of the acceleration based on the measured acceleration; And
And visually displaying the measured acceleration in accordance with the time information,
Wherein the step of visually displaying the acceleration comprises visually displaying information on the magnitude and direction of the measured acceleration using a display unit including a plurality of light sources arranged in a two-
The determining of the time information may include determining the position and number of the light sources that are illuminated above the two-dimensional array in accordance with the magnitude and direction of the measured acceleration, Dimensional array, determining the position and number of the light sources to be lit on the two-dimensional array according to the two directional components of the acceleration,
Wherein the determining of the time information comprises determining a position and a number of the light sources to be lit on the two dimensional array by storing a position set as a reference point on the two dimensional array, Wherein the direction in which the light source is turned on is determined differently from the position set as the reference point. 물체의 가속도를 측정하는 단계;
상기 측정된 가속도에 기초하여 상기 가속도의 크기와 방향에 대한 정보를 시각적으로 표현하기 위한 시각정보를 결정하는 단계;
상기 시각정보에 따라 상기 측정된 가속도를 시각적으로 표시하는 단계; 및
측정되는 상기 물체의 가속도의 크기가 일정 시간 이상 임계값 이하일 경우, 가속도 측정을 중지하고 펄스 감지 모드로 전환하는 단계;를 포함하는 가속도 표시방법.Measuring an acceleration of an object;
Determining time information for visually expressing information on the magnitude and direction of the acceleration based on the measured acceleration;
Visually displaying the measured acceleration in accordance with the time information; And
And stopping the acceleration measurement and switching to the pulse sensing mode when the magnitude of the acceleration of the object being measured is equal to or greater than a threshold value for a predetermined time or longer. 물체의 가속도를 측정하는 가속도 센서;
1차원 또는 2차원 어레이로 나열된 복수의 광원을 포함하고,, 상기 가속도에 대응하는 관성력의 방향과 크기를 시각적으로 표시하는 표시부; 및
상기 가속도 센서에서 측정된 가속도 정보로부터 상기 가속도에 대응하는 관성력의 크기와 방향에 대한 정보가 시각적으로 표시되도록 상기 표시부를 제어하는 제어부를 포함하며,
상기 제어부는, 상기 1차원 또는 2차원 어레이 상에서 점등이 되는 광원의 위치를 제어함에 있어서, 상기 1차원 또는 2차원 어레이 상에서 기준점으로 설정된 위치를 기억하고, 상기 관성력의 방향에 따라 상기 기준점으로 설정된 위치로부터 상기 광원이 켜지는 방향을 다르게 제어하는 가속도 표시장치.An acceleration sensor for measuring an acceleration of an object;
A display unit including a plurality of light sources arranged in a one-dimensional or two-dimensional array, the display unit visually displaying the direction and magnitude of the inertial force corresponding to the acceleration; And
And a controller for controlling the display unit so that information on the magnitude and direction of the inertial force corresponding to the acceleration is visually displayed from the acceleration information measured by the acceleration sensor,
The control unit controls the position of the light source to be lit on the one-dimensional or two-dimensional array by storing a position set as a reference point on the one-dimensional or two-dimensional array, And the direction in which the light source is turned on is differently controlled.
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