KR101941623B1

KR101941623B1 - 현장용 손가락 힘 센싱·분석·전송을 갖는 쓰리이펙트형 스마트 그립장치

Info

Publication number: KR101941623B1
Application number: KR1020180067257A
Authority: KR
Inventors: 임수지; 임서현
Original assignee: 주식회사 씨앤엘스포츠
Priority date: 2018-06-12
Filing date: 2018-06-12
Publication date: 2019-01-24

Abstract

본 발명에서는 종래 악력 측정장치가 휴대하기 쉬운 골프퍼터 그립 부위에 탈부착식으로 설치되는 것이 아닌, 별도의 특수장비인 악력측정장치를 통해 악력을 측정하기 때문에, 골프 퍼팅 또는 골프스윙시, 1:1로 움직여지는 손가락별 힘의 세기 측정이 불명확하고 오류가 자주 발생되는 문제점과, 골프현장에서 바로 적용시키기에는 무게가 무겁고, 부피가 커서 현장이 아닌 고정된 특정 장소에서만 측정할 수 있어, 사용자의 신체와 손가락 힘에 맞는 데이터베이스 구축이 힘든 문제점을 개선하고자, 일자형 본체(100), 사선형 손가락패턴부(200), 다채널 손가락힘센싱모듈(300), 3축가속도센서(400), 레이저거리측정모듈(500), 스피커부(600), 무선통신모듈(700), 스마트제어부(800)로 구성됨으로서, 일자형상으로 골프퍼터의 그립부위에 탈부착식으로 형성시킬 수 있어, 휴대성과 호환성이 우수하고, 휴대하고 다니면서 손가락 힘을 현장에서 바로, 정상컨디션 상태일 때의 기준설정치와 비교분석하여, 정상컨디션 상태로 설정시킬 수 있어, 기존에 비해 80% 향상된 정상컨디션 상태를 유지하도록 보조해줄 수 있으며, 사선형 손가락패턴부의 LED 불빛과, 스피커부를 통해 그립을 잡거나, 퍼팅 또는 골프스윙시 출력되는 효과음을 통해 기존에 비해 골프퍼팅 또는 골프스윙시, 집중력을 90% 향상시킬 수 있고, 1차로, 현장에서 측정된 손가락힘데이터를 미리 설정된 기준설정치와 비교분석하여, 정상컨디션 상태의 손가락 힘으로 설정제어시키고, 2차로 레이저거리측정모듈을 통해 특정객체와의 거리를 측정 후, 스피커부쪽으로 출력시킬 수 있어, 골퍼의 퍼팅 성공율을 80% 향상시킬 수 있으며, 그립부위의 내부를 따라 그립용 트윈냉온소자모듈이 구성됨으로서, 그립부위를 겨울에는 따뜻하게 하고, 여름에는 시원하게 해줄 수 있어, 겨울철에 추워서 발생되는 손가락부상율을 80% 이하로 낮출 수 있고, 여름철에 손가락에 땀이 차서 그립부위에 미끄럼현상이 발생되어, 골프채가 날아가는 현상을 방지할 수 있으며, 무엇보다 그립부위의 청결성을 90% 향상시킬 수 있으며, 무엇보다 원격지의 중앙관리서버에서 현장에서 측정된 손가락힘데이터를 축적하여, 개인 식별 ID별로 DB화한 후, 정상컨디션 최고조에 위치했을 때의 손가락힘데이터를 기반으로 초보자그룹, 프로그룹별로 트레이닝시킬 수 있어, 슬럼프에 빠진 후 정상상태로 회복되는 시간을 기존에 비해 2배~4배 단축시킬 수 있는 현장용 손가락 힘 센싱·분석·전송을 갖는 쓰리이펙트형 스마트 그립장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

현장용 손가락 힘 센싱·분석·전송을 갖는 쓰리이펙트형 스마트 그립장치{THE SMART GRIP FOR THREE EFFECT OF FINGER POWER SENSING, ANALYSIS, AND TRANSMISSION IN GOLF CLUB}

본 발명에서는 일자형상으로 골프퍼터의 그립부위에 탈부착식으로 형성시킨 상태에서, 1차로, 현장에서 측정된 손가락힘데이터를 미리 설정된 기준설정치와 비교분석하여, 정상컨디션 상태의 손가락 힘으로 설정제어시키고, 2차로 레이저거리측정모듈을 통해 특정객체와의 거리를 측정 후, 스피커부쪽으로 출력시킬 수 있고, 그립용 트윈냉온소자모듈이 구성되어, 그립부위를 겨울에는 따뜻하게 하고, 여름에는 시원하게 해줄 수 있는 현장용 손가락 힘 센싱·분석·전송을 갖는 쓰리이펙트형 스마트 그립장치에 관한 것이다.

일반적으로, 골프의 전체 타수에서 스윙과 퍼팅이 차지하는 비율이 개인차가 있지만 90%를 상회하며, 그 중 퍼팅이 40~45%이상을 차지한다.

그만큼 퍼팅이 골프 경기의 승패를 좌우하는 큰 역할을 하지만,“퍼팅감”이라는 말을 흔히 사용할 정도로 과학적인 분석과 연구를 통한 퍼팅이 아닌,사람의 감각에 의존하여 퍼팅을 하고 있다.

현재는 스포츠 공학 이라는 학문이 대두 되면서 “감”이 아닌 최대한의 정확성과 거리감을 갖게 하여 경기력 향상을 위한 과학적인 퍼팅 분석을 할 필요성이 커지고 있다.

그래서 성공적인 퍼팅을 위한 여러 가지 운동역학적,기구적,환경적인 변인들에 대한 연구가 진행되고 있으며 그에 해당하는 보조 기구(device)들이 개발되고 있다.

대표적으로 언제 어디서나 퍼팅 연습을 할 수 있도록 하는 퍼팅 매트가 다양한 종류의 형태로 개발되어 판매되고 있다.

또한, 특수하게 제작된 골프 볼을 이용하여 임펙트시 퍼터와 공의 일직선 됨과 헤드가 중앙을 맞았는지 아닌지를 알 수 있다.다른 장비로는 자신의 퍼팅 스트로크 동작을 비디오에 담아 컴퓨터로 스스로 분석하여 보고 경기력 향상을 이룰 수 있도록 도움을 주는 소프트웨어도 개발되어 있다.

그러나, 개발된 기기들이나 선행 연구 결과들을 살펴보아도, 성공적인 퍼팅 스트로크를 위한 변인 중에 그립(grip)을 잡는 손가락 힘graspingpower)변인에 의한 공의 움직임 검출에 대한 기기와 이것이 얼마만큼의 상관관계를 갖는지에 관한 장치 및 기술개발이 아직 알려진 바가 없었다.

이러한, 문제점을 해결하기 위해, 국내등록특허공보 제10-1077232호에서는 측정 바, 힘 센서, 제어부, 검지부, 표시부로 이루어진 악력 측정장치가 기재된 바 있으나, 이는 휴대하기 쉬운 골프퍼터 그립 부위에 탈부착식으로 설치되는 것이 아닌, 별도의 특수장비인 악력측정장치를 통해 악력을 측정하기 때문에, 골프 퍼팅 또는 골프스윙시, 1:1로 움직여지는 손가락별 힘의 세기 측정이 불명확하고 오류가 자주 발생되는 문제점이 있었다.

또한, 골프현장에서 바로 적용시키기에는 무게가 무겁고, 부피가 커서 현장이 아닌 고정된 특정 장소에서만 측정할 수 있어, 사용자의 신체와 손가락 힘에 맞는 데이터베이스 구축이 힘든 문제점이 있었다.

국내등록특허공보 제10-1077232호

상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 일자형상으로 골프퍼터의 그립부위에 탈부착식으로 형성시킬 수 있고, 휴대하고 다니면서 손가락 힘을 현장에서 바로, 정상컨디션 상태일 때의 기준설정치와 비교분석하여, 정상컨디션 상태로 설정시킬 수 있으며, 사선형 손가락패턴부의 LED 불빛과, 스피커부를 통해 그립을 잡거나, 퍼팅 또는 골프스윙시 출력되는 효과음을 통해 기존에 비해 골프퍼팅 또는 골프스윙시, 집중력을 향상시킬 수 있고, 1차로, 현장에서 측정된 손가락힘데이터를 미리 설정된 기준설정치와 비교분석하여, 정상컨디션 상태의 손가락 힘으로 설정제어시키고, 2차로 레이저거리측정모듈을 통해 특정객체와의 거리를 측정 후, 스피커부쪽으로 출력시킬 수 있으며, 그립부위의 내부를 따라 그립용 트윈냉온소자모듈을 구성하여, 그립부위를 겨울에는 따뜻하게 하고, 여름에는 시원하게 해줄 수 있으며, 원격지의 중앙관리서버에서 현장에서 측정된 손가락힘데이터를 축적하여, 개인 식별 ID별로 DB화한 후, 정상컨디션 최고조에 위치했을 때의 손가락힘데이터를 기반으로 초보자그룹, 프로그룹별로 트레이닝시킬 수 있는 현장용 손가락 힘 센싱·분석·전송을 갖는 쓰리이펙트형 스마트 그립장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 현장용 손가락 힘 센싱·분석·전송을 갖는 쓰리이펙트형 스마트 그립장치는

일자형상으로 형성되고, 골프퍼터의 그립부위에 탈부착식으로 형성되어, 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 일자형 본체(100)와,

일자형 본체의 외부 표면둘레를 따라, 퍼팅 또는 골프스윙시 그립에 위치한 손가락 형상과 1:1 대응이 되도록 사선형의 손가락 패턴이 형성되어, 미끄러지지않고 정위치시키는 사선형 손가락패턴부(200)와,

사선형 손가락패턴부의 표면 하단에 위치되어, 퍼팅 또는 골프스윙시 그립표면에 가해지는 손가락의 힘을 센싱시키는 다채널 손가락힘센싱모듈(300)과,

일자형 본체의 표면 일측에 위치되어, 골프퍼터를 통해 퍼팅 또는 골프스윙시, 그립에 위치한 손가락 힘이 가해지는 스타트 시점과, 골프퍼터를 통해 퍼팅후, 엔드시점을 센싱시키는 3축가속도센서(400)와,

일자형본체의 후단 일측에 위치되어, 전방의 측정하고자 하는 객체쪽으로 레이저신호를 쏴주고, 되돌아오는 신호를 통해 일자형본체와 전방객체사이의 거리를 센싱시키는 레이저거리측정모듈(500)과,

일자형본체의 표면 일측에 위치되어, 사선형 손가락패턴부에 손가락이 정위치되거나, 퍼칭시 가해지는 손가락 힘에 대하여 1:1 효과음을 출력시키거나, 또는 스마트제어부의 제어신호에 따라 레이저거리측정모듈에서 측정된 거리데이터를 음성을 출력시키는 스피커부(600)와,

일자형 본체의 내부공간 일측에 위치되어, 스마트제어부의 제어신호에 따라 근거리에 위치한 스마트 디바이스 또는 원거리에 위치한 중앙관리서버쪽으로, 현장에서 센싱된 손가락힘데이터를 사용자 식별ID와 함께 전송시키는 무선통신모듈(700)과,

각 기기의 전반적인 동작을 제어하면서, 현장에서 측정된 손가락힘데이터를 미리 설정된 기준설정치와 비교분석하여, 정상컨디션 상태의 손가락 힘으로 설정제어시킨 후, 현장에서 센싱된 손가락힘데이터를 사용자 식별ID와 함께 근거리에 위치한 스마트 디바이스 또는 원거리에 위치한 중앙관리서버쪽으로 전송시키도록 제어하는 스마트제어부(800)로 구성됨으로서 달성된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는

첫째, 일자형상으로 골프퍼터의 그립부위에 탈부착식으로 형성시킬 수 있어, 휴대성과 호환성이 우수하다.

둘째, 휴대하고 다니면서 손가락 힘을 현장에서 바로, 정상컨디션 상태일 ?의 기준설정치와 비교분석하여, 정상컨디션 상태로 설정시킬 수 있어, 기존에 비해 80% 향상된 정상컨디션 상태를 유지하도록 보조해줄 수 있다.

셋째, 사선형 손가락패턴부의 LED 불빛과, 스피커부를 통해 그립을 잡거나, 퍼팅 또는 골프스윙시 출력되는 효과음을 통해 기존에 비해 골프퍼팅 또는 골프스윙시, 집중력을 90% 향상시킬 수 있다.

넷째, 그립부위의 내부를 따라 그립용 트윈냉온소자모듈이 구성됨으로서, 그립부위를 겨울에는 따뜻하게 하고, 여름에는 시원하게 해줄 수 있어, 겨울철에 추워서 발생되는 손가락부상율을 80% 이하로 낮출 수 있고, 여름철에 손가락에 땀이 차서 그립부위에 미끄럼현상이 발생되어, 골프채가 날아가는 현상을 방지할 수 있으며, 무엇보다 그립부위의 청결성을 90% 향상시킬 수 있다.

다섯째, 원격지의 중앙관리서버에서 현장에서 측정된 손가락힘데이터를 축적하여, 개인 식별 ID별로 DB화한 후, 정상컨디션 최고조에 위치했을 때의 손가락힘데이터를 기반으로 초보자그룹, 프로그룹별로 트레이닝시킬 수 있어, 슬럼프에 빠진 후 정상상태로 회복되는 시간을 기존에 비해 2배~4배 단축시킬 수 있다.

여섯째, 레이저거리측정모듈을 통해 특정객체와의 거리를 측정 후, 스피커부쪽으로 출력시킬 수 있어, 골퍼의 퍼팅 성공율을 70% 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 현장용 손가락 힘 센싱·분석·전송을 갖는 쓰리이펙트형 스마트 그립장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 현장용 손가락 힘 센싱·분석·전송을 갖는 쓰리이펙트형 스마트 그립장치(1)의 구성요소를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 현장용 손가락 힘 센싱·분석·전송을 갖는 쓰리이펙트형 스마트 그립장치(1)의 구성요소를 도시한 분해사시도,
도 4는 본 발명에 따른 그립용 트윈냉온소자모듈의 구성요소를 도시한 분해사시도,
도 5는 본 발명에 따른 다채널 손가락힘센싱모듈의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 6은 본 발명에 따른 핑거력용 스트레인게이지의 구성요소를 도시한 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 핑거력용 스트레인게이지로 핑거력용 휘스톤 브리지부를 구성한 구성도,
도 8은 본 발명에 따른 핑거력용 스트레인게이지로 핑거력용 휘스톤 브리지부를 구성한 회로도,
도 9는 본 발명에 따른 레이저거리측정모듈의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 10은 본 발명에 따른 스마트제어부의 구성요소를 도시한 구성도,
도 11은 본 발명에 따른 스마트제어부의 구성요소를 도시한 회로도,
도 12는 본 발명에 따른 현장용 손가락 힘 센싱·분석·전송을 갖는 쓰리이펙트형 스마트 그립장치 중 일자형 본체가 골프퍼터의 그립부위에 탈부착식으로 형성된 것을 도시한 일실시예도,
도 13은 본 발명에 따른 레이저거리측정모듈에서 전방의 측정하고자 하는 객체쪽으로 레이저신호를 쏴주고, 되돌아오는 신호를 통해 일자형본체와 전방객체사이의 거리를 센싱시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 14는 본 발명에 따른 스피커부가 스마트제어부의 제어신호에 따라 구동되어, 레이저거리측정모듈에서 측정된 거리데이터를 음성을 출력시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 15는 본 발명에 따른 스마트제어부에서, 현장에서 센싱된 손가락힘데이터를 사용자 식별ID와 함께 근거리에 위치한 스마트 디바이스 또는 원거리에 위치한 중앙관리서버쪽으로 전송시키도록 제어시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 16은 본 발명에 따른 스마트제어부의 제어하에 구동되어 전류가 흐르는 방향에 따라 한쪽 면에는 흡열을 일으키고, 반대쪽 면에서 발열을 일으키는 펠티에 효과를 발생시켜, 일자형 지지봉에 온(溫)효과를 생성시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 17은 본 발명에 따른 스마트제어부의 제어하에 구동되어 전류가 흐르는 방향에 따라 한쪽 면에는 흡열을 일으키고, 반대쪽 면에서 발열을 일으키는 펠티에 효과를 발생시켜, 일자형 지지봉에 냉(冷)효과를 생성시키는 것을 도시한 일실시예도.

먼저, 본 발명에서 설명되는 쓰리이펙트형 스마트 그립장치에서 쓰리이펙트라는 것은, 현장에서 손가락 힘을 센싱하고, 현장에서 분석하며, 현장에서 근거리에 위치한 스마트 디바이스 또는 원거리에 위치한 중앙관리서버쪽으로 전송시키는 3가지의 효과(=쓰리 이펙트)를 갖는 것을 말한다.

본 특허와 선행 특허와의 큰 차이점은 현장에서 측정된 손가락힘데이터를 미리 설정된 기준설정치와 비교분석하여, 정상컨디션 상태의 손가락 힘으로 설정제어시킬 수 있다는 점이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 첨부하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 현장용 손가락 힘 센싱·분석·전송을 갖는 쓰리이펙트형 스마트 그립장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도에 관한 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 현장용 손가락 힘 센싱·분석·전송을 갖는 쓰리이펙트형 스마트 그립장치(1)의 구성요소를 도시한 사시도에 관한 것으로, 이는 일자형 본체(100), 사선형 손가락패턴부(200), 다채널 손가락힘센싱모듈(300), 3축가속도센서(400), 레이저거리측정모듈(500), 스피커부(600), 무선통신모듈(700), 스마트제어부(800)로 구성된다.

먼저, 본 발명에 따른 일자형 본체(100)에 관해 설명한다.

상기 일자형 본체(100)는 일자형상으로 형성되고, 골프퍼터의 그립부위에 탈부착식으로 형성되어, 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 역할을 한다.

이는 도 3에 도시한 바와 같이, 내부면을 따라 일자형 봉이 형성되고, 전단 중앙부위에서 후단 중앙부위까지 관통홀이 형성되며, 외부표면 일측에 사선형 손가락패턴부가 형성되고, 손가락패턴부 일측에 다채널 손가락힘센싱모듈이 형성되며, 외부표면 타측에 3축가속도센서가 형성되고, 상기 관통홀을 기준으로 내부공간 일측에 무선통신모듈이 형성되고, 무선통신모듈 일측에 스마트제어부가 형성되어 구성된다.

상기 일자형 본체는 표면 일측에 키입력버튼이 형성되어, 전원온오프, 레이저거리측정, 데이터전송에 관한 명령신호를 스마트제어부로 전송시키도록 구성된다.

또한, 상기 무선통신모듈 타측에 환형상의 배터리부(110)가 포함되어 구성된다.

상기 배터리부는 각 기기에 전원을 공급시키는 역할을 한다.

이는 일예로, 6V의 배터리전원을 사용하여 LM7805칩을 이용해 5V로 변환 시켰고, LM1117를 이용하여 3.3V로 변환시키도록 구성된다.

TPS767D318를 이용하여 5V 전원을 받아 3.3V와 1.8V로 변환시킨다.

배터리로 공급되는 6V 전원은 다채널 손가락힘센싱모듈과 스피커부의 입력전압으로 사용되고, 변환된 5V 전압은 IC칩, 증폭기 등의 구동전압으로 사용되며, 3.3V 와 1.8V는 LED칩, 스마트제어부의 구동전압으로 사용된다.

다음으로, 본 발명에 따른 사선형 손가락패턴부(200)에 관해 설명한다.

상기 사선형 손가락패턴부(200)는 일자형 본체의 외부 표면둘레를 따라, 퍼팅 또는 골프스윙시 그립에 위치한 손가락 형상과 1:1 대응이 되도록 사선형의 손가락 패턴이 형성되어, 미끄러지지않고 정위치시키는 역할을 한다.

이는 일자형 본체를 기준으로 음각 사선형구조로 형성되어, 퍼팅 또는 골프스윙시 거치되는 손가락이 외압이나 자쳬 미끄럼현상에 의해 외부로 자주 이탈되는 현상을 70% 방지할 수 있다.

손가락패턴 표면 일측에 LED칩이 손가락(엄지,검지, 중지, 약지, 소지)에 맞게 색상별로 복수개로 형성되어 구성된다.

상기 사선형 손가락패턴부(200)는 부드럽고, 미끄럼방지효과가 좋은 고무재질, 실리콘재질, 플라스틱재질 중 어느 하나가 선택되어 구성된다.

다음으로, 본 발명에 따른 다채널 손가락힘센싱모듈(300)에 관해 설명한다.

상기 다채널 손가락힘센싱모듈(300)은 사선형 손가락패턴부의 표면 하단에 위치되어, 퍼팅 또는 골프스윙시 그립표면에 가해지는 손가락의 힘을 센싱시키는 역할을 한다.

이는 도 5에 도시한 바와 같이, 핑거력용 스트레인게이지(310), 전기라인부(320), 핑거력용 휘스톤 브리지회로부(330)로 구성된다.

첫째, 본 발명에 따른 핑거력용 스트레인게이지(310)에 관해 설명한다.

상기 핑거력용 스트레인게이지(310)는 센싱 부분(activearea)의 압력이 증가하면 저항 성분이 증가되는 전기적인 신호로 변화시켜 퍼팅 또는 골프스윙시 그립표면에 가해지는 손가락 힘의 변형률을 측정하는 역할을 한다.

이는 폴리머 필름(PTF:PolymerThick Film)으로 구성되어 센싱 부분(activearea)의 압력이 증가하면 저항 성분이 증가되는 센서의 원리를 이용하여 구성된다.

센서의 센싱 부분을 에폭시로 도포함으로서 손가락의 힘을 집중하여 측정할 수 있고, 인조가죽을 이용하여 센서를 외부의 접촉부위로부터 보호할 수 있다.

본 발명에 따른 핑거력용 스트레인게이지의 두께는 일예로, 약 2.1mm 넓이는 약 11.4mm, 길이는 부착될 손가락(엄지, 검지, 중지, 약지, 소지)의 위치마다 다르게 구성된다.

상기 핑거력용 스트레인게이지(310)는 도 6에 도시한 바와 같이, 측정그리드부(311), 전기저항 출력신호선(312), 보호막부(313)로 구성된다.

상기 측정그리드부(311)는 0.01mm~0.9mm의 얇은 금속선을 지그재그형상으로 배열하여 스트레인을 감지하는 역할을 한다.

상기 전기저항 출력신호선(312)은 측정그리드부의 하단 양쪽에 길이방향으로 형성되어, 감지된 스트레인을 저항신호로 변환시켜 핑거력용 휘스톤 브리지회로부로 전달시키는 역할을 한다.

상기 보호막부(313)는 측정그리드부의 상단면과 하단면에 도포형성되어, 측정그리드부를 보호하는 역할을 한다.

상기 측정그리드부(311), 전기저항 출력신호선(312), 보호막부(313)로 이루어진 핑거력용 스트레인게이지(310)는 퍼팅 또는 골프스윙시 그립표면에 손가락 힘이 가해져, 측정그리드부에 변형(스트레인)이 발생하면,측정그리드부를 경유해서 전기저항 출력신호선에 스트레인이 전달된다.

여기서, 전기저항 출력신호선은 센싱 부분(activearea)의 압력이 증가하면 저항 성분이 증가되는 특성을 가진다.

상기 리드선은 저항선에서 센싱된 전기적인 신호를 핑거력용 휘스톤 브리지회로부로 전달시키는 역할을 한다.

이? 발생한 스트레인에 대응한 저항변화와 스트레인의 관계식은 다음의 수학식 1과 같다.

??

여기서, ε은 감지부 변형률, R은 게이지 저항, ΔR은 게이지 저항 변화량, K는 게이지 상수를 나타낸다.

둘째, 본 발명에 따른 전기라인부(320)에 관해 설명한다.

상기 전기라인부(320)는 핑거력용 스트레인게이지와 핑거력용 휘스톤 브리지회로부 사이에 위치되어,핑거력용 스트레인게이지에서 센싱된 저항변화신호를 핑거력용 휘스톤 브리지회로부로 전달시키는 역할을 한다.

셋째, 본 발명에 따른 핑거력용 휘스톤 브리지회로부(330)에 관해 설명한다.

상기 핑거력용 휘스톤 브리지회로부(330)는 핑거력용 스트레인게이지에서 센싱된 저항변화를 전압의 변화로 바꾸어서 출력시키는 역할을 한다.

즉, 핑거력용 스트레인게이지의 저항 변화는 미소한 값이기 때문에 휘스톤 브리지 회로를 이용해서 전압으로 변환한다.

핑거력용 휘스톤 브리지회로부의 입력전압에 대한 출력전압의 비는 다음의 수학식 2와 같다.

그리고, R₁R₄=R₂R₃일 때, E₀=0이 되며 브리지 평형상태라 한다.

여기서, E₀는 출력전압, E_i는 입력전압, R₁, R₂, R₃, R₄는 핑거력용 휘스톤 브리지 회로부의 저항을 나타낸다. 핑거력용 휘스톤 브리지 회로부에 약간의 저항 변화가 있어, 입력전압 E_i이었을때의R₁,R₂,R₃,R₄가 출력전압 E₀에서ΔR₁, ΔR₂, ΔR₃, ΔR₄만큼 변화되었을 때, 핑거력용 휘스톤 브리지 회로부의 입력전압 E_i 대 출력전압 E₀는 다음의 수학식 3과 같이 표현할 수가 있다.

핑거력용 스트레인게이지로 핑거력용 휘스톤 브리지부를 구성하려면, 도 7과 같이 힘의 방향이 화살표 방향일 때 핑거력용 스트레인게이지 R₁과 R₄는 인장 변형이 일어나고, 핑거력용 스트레인 게이지 R₂와 R₃는 압축변형이 일어나기 때문에 핑거력용 휘스톤 브리지부의 저항 R₁,R₄는 도 7의 +ΔR 인장변형이 일어나는 핑거력용 스트레인게이지 R₁, R₄가 되도록 부착하고, 핑거력용 휘스톤 브리지 저항 R₂와 R₃는 -ΔR 압축변형이 일어나는 핑거력용 스트레인게이지 R₂, R₃가 되도록 부착해야 된다.

이런 방법으로 핑거력용 스트레인게이지로 도 8과 같은 핑거력용 휘스톤 브리지부를 구성하면 저항 R₁, R₂, R₃, R₄는 같은 저항 값이므로, 저항 R로 표기할 수 있고, R=R₁=R₂=R₃=R₄라 하면 수학식 3은 수학식 4로 표현된다.? ? ?? ? ?? ? ?? ? ?

여기서, E_i는 입력전압, E₀는 출력전압, R은 핑거력용 스트레인게이지 저항, ΔR은 핑거력용 스트레인게이지의 미소저항 변화, K는 핑거력용 스트레인게이지 상수, ε은 감지부 변형률을 나타낸다.

본 발명에 따른 다채널 손가락힘센싱모듈은 일예로, 입력전압으로 +6V를 인가하고, 다채널 손가락힘센싱모듈에 가해진 핑거력용 스트레인게이지 저항은 350, 게이지상수 K는 2.03, 변형률 ε은 250× 10^- ³ 이다.

이것을 수학식 3에 대입하면, 다채널 손가락힘센싱모듈의 정격 출력은 0.5mV/V가 된다.

상기 다채널 손가락힘센싱모듈은 왼손 엄지 1채널, 왼손 검지 2채널, 왼손 중지 2채널, 왼손 중지 2채널, 왼손 약지 2채널, 왼손 소지 2채널로 이루어진 왼손 손가락 9채널과, 오른손 엄지 1채널, 오른손 검지 2채널, 오른손 중지 2채널, 오른손 약지 2채널, 오른손 소지 2채널로 이루어진 오른손 손가락 9채널의 총 18채널로 이루어진다.

상기 목적과 용도에 따라 9채널, 12채널, 16채널, 20채널, 24채널, 30채널 중 어느 하나가 선택되어 구성된다.

다음으로, 본 발명에 따른 3축가속도센서(400)에 관해 설명한다.

상기 3축가속도센서(400)는 일자형 본체의 표면 일측에 위치되어, 골프퍼터를 통해 퍼팅 또는 골프스윙시, 그립에 위치한 손가락 힘이 가해지는 스타트 시점과, 골프퍼터를 통해 퍼팅후, 엔드시점을 센싱시키는 역할을 한다.

이는 퍼터의 움직임이 미세하여 신호의 변화 폭이 작기 때문에 아날로그 신호를 4배~10배 증폭하여 퍼터의 움직임에 대하여 효과적으로 검출하도록 구성된다.

즉, 측정범위는 ± 2g(gravity)로 설정하고, 노이즈 성능은

이고, 온도는 -40도~120도로 설정한다.

크기는 일예로, 5mm(W)*5mm(L)*2(H)mm로 형성된다.

다음으로, 본 발명에 따른 레이저거리측정모듈(500)에 관해 설명한다.

상기 레이저거리측정모듈(500)은 일자형본체의 후단 일측에 위치되어, 전방의 측정하고자 하는 객체쪽으로 레이저신호를 쏴주고, 되돌아오는 신호를 통해 일자형본체와 전방객체사이의 거리를 센싱시키는 역할을 한다.

이는 도 9에 도시한 바와 같이, 레이저빔포커스노즐(510), 레이저빔생성부(520)로 구성된다.

상기 레이저빔포커스노즐(510)은 도 13에 도시한 바와 같이, 레이저빔생성부에서 생성된 레이저빔을 전달받아 빛반사를 통해 하나로 모아서, 전방향으로 표출시키는 역할을 한다.

이는 10m~100m 길이로 표출된다.

상기 레이저빔생성부(520)는 복수개의 RED LED를 통해 생성된 불빛을 레어저빔포커스노즐로 빛반사시키는 역할을 한다.

상기 레이저거리측정모듈(500)은 봉형상의 구조로 형성된다.

다음으로, 본 발명에 따른 스피커부(600)에 관해 설명한다.

상기 스피커부(600)는 일자형본체의 표면 일측에 위치되어, 사선형 손가락패턴부에 손가락이 정위치되거나, 퍼칭시 가해지는 손가락 힘에 대하여 1:1 효과음을 출력시키거나, 또는 스마트제어부의 제어신호에 따라 레이저거리측정모듈에서 측정된 거리데이터를 음성을 출력시키는 역할을 한다.

다음으로, 본 발명에 따른 무선통신모듈(700)에 관해 설명한다.

상기 무선통신모듈(700)은 일자형 본체의 내부공간 일측에 위치되어, 스마트제어부의 제어신호에 따라 근거리에 위치한 스마트 디바이스 또는 원거리에 위치한 중앙관리서버쪽으로, 현장에서 센싱된 손가락힘데이터를 사용자 식별ID와 함께 전송시키는 역할을 한다.

이는 WiFi통신모듈이 구성되고, 유선통신모듈로서 BACNET TCP/IP, BACNET MS/TP, Modbus RTU 중 어느 하나가 선택되어 구성된다.

상기 WiFi통신모듈은 무선기술을 접목한 것으로, 고성능 무선통신을 가능하게 하는 무선랜 기술로 구성된다.

상기 무선랜은 네트워크 구축시 유선을 사용하지 않고 전파나 빛등을 이용하여 네트워크를 구축하는 방식으로서, 2.4GHz의 주파수 대역을 사용한다.

또한, 본 발명에 따른 무선통신모듈(700)은 근거리무선통신모듈, 이동통신(5G, 4G, 3G)모듈 중 어느 하나가 선택되어 이루어진다.

다음으로, 본 발명에 따른 스마트제어부(800)에 관해 설명한다.

상기 스마트제어부(800)는 각 기기의 전반적인 동작을 제어하면서, 현장에서 측정된 손가락힘데이터를 미리 설정된 기준설정치와 비교분석하여, 정상컨디션 상태의 손가락 힘으로 설정제어시킨 후, 현장에서 센싱된 손가락힘데이터를 사용자 식별ID와 함께 근거리에 위치한 스마트 디바이스 또는 원거리에 위치한 중앙관리서버쪽으로 전송시키도록 제어하는 역할을 한다.

이는 도 11에 도시한 바와 같이, 입력단자 일측에 다채널 손가락힘센싱모듈이 연결되어, 퍼팅 또는 골프스윙시 그립표면에 가해지는 손가락의 힘을 센싱시킨 손가락힘데이터가 입력되고, 또 다른 입력단자 일측에 3축가속도센서가 연결되어, 골프퍼터를 통해 퍼팅 또는 골프스윙시, 그립에 위치한 손가락 힘이 가해지는 스타트 시점과, 골프퍼터를 통해 퍼팅후, 엔드시점을 센싱신호가 입력되며, 또 다른 입력단자 일측에 레이저거리측정모듈이 연결되어, 전방의 측정하고자 하는 객체쪽으로 레이저신호를 쏴주고, 되돌아오는 신호를 통해 일자형본체와 전방객체사이의 거리를 센싱시키는 신호가 입력되고, 출력단자 일측에 스피커부가 연결되어, 사선형 손가락패턴부에 손가락이 정위치되거나, 퍼칭시 가해지는 손가락 힘에 대하여 1:1 효과음을 출력시키거나, 또는 레이저거리측정모듈에서 측정된 거리데이터를 음성을 출력시키고, 또 다른 출력단자 일측에 무선통신모듈이 연결되어, 근거리에 위치한 스마트 디바이스 또는 원거리에 위치한 중앙관리서버쪽으로, 현장에서 센싱된 손가락힘데이터를 사용자 식별ID와 함께 전송시키도록 구성되고, 또 다른 출력단자 일측에 손가락패턴 표면 일측에 형성된 LED칩이 연결되어, LED칩쪽으로 손가락(엄지,검지, 중지, 약지, 소지)에 맞게 색상별로 발광시키거나, 또는 비정상컨디션상태의 손가락 힘 범위에 있으면 "빨간불빛점등"을 발광시키도록 출력신호를 출력시키도록 구성된다.

도 10에 도시한 바와 같이, 증폭기부(amplifier)(810), DSP(digitalsignalprocessor)(820), 현장용 손가락힘분석제어부(830)로 구성된다.

첫째, 본 발명에 따른 증폭기부(amplifier)(810)에 관해 설명한다.

상기 증폭기부(amplifier)(810)는 다채널 손가락힘센싱모듈의 휘스톤 브리지 회로를 통해 출력되는 전압의 변화값을 증폭시켜 DSP(digitalsignalprocessor)로 출력시키는 역할을 한다.

즉, 다채널 손가락힘센싱모듈에서 출력되는 출력신호는 미세한 신호이다.

이 신호를 증폭하여 측정할 수 있도록 본 발명에서는 일예로, AD627 증폭기부로 구성된다.

다채널 손가락힘센싱모듈의 정격출력은 0.5mV/V 이고, 센서의 입력 전압으로 6V를 공급할 때 정격출력은 3mV/V 가 된다.

이것을 AD627 증폭기부를 이용해 1000배를 증폭하여 센서의 최대 출력 신호가 3V가 되도록 하였다.

AD627은 일반 Op-amp2∼3개로 구성된 증폭기를 단일 칩으로 집적시켜 만든 것으로 하나의 외부저항으로 증폭기의 이득(gain)을 6배∼1000배로 조정할 수 있어 회로가 간단해지고 정확한 증폭 값을 얻을 수 있다.

둘째, 본 발명에 따른 DSP(digitalsignalprocessor)(820)에 관해 설명한다.

상기 DSP(digitalsignalprocessor)(820)는 증폭기부를 통해 증폭된 전압의 변화값을 내장된 A/D 컨버터를 통해 고속분해능한 후, 손가락별(엄지, 검지, 중지, 약지, 소지)로 테이블화시켜 손가락힘데이터를 생성시키는 역할을 한다.

이는 DigitalSignalProcessor의 약자로 디지털 신호처리를 전문적으로 할 수 있는 MCU 등을 의미한다.

DSP는 실시간으로 매우 빠른 연산을 수행할 수 있는 개발된 마이크로프로세서이며, 고속연산이 가능한 특성을 가진다.

즉, 상기 DSP(digitalsignalprocessor)(820)는 128비트 고속 DSP로 150MIPS고속 처리 능력, 풍부한 내부 자원(12비트 고속 A/D 변환기,풍부한 메모리(Flash-ROM=128Kx 16,SRAM=18K x 16), 2개의 SCI(비동기 통신 포트), CAN 통신 등 풍부한 자원을 가지고 있는 고성능의 프로세서로 구성된다.

셋째, 본 발명에 따른 현장용 손가락힘분석제어부(830)에 관해 설명한다.

상기 현장용 손가락힘분석제어부(830)는 DSP를 통해 생성된 현장의 손가락힘데이터를 미리 설정된 기준설정치와 비교분석하여, 정상컨디션 상태의 손가락 힘인지 유무를 분석제어시키는 역할을 한다.

이는 중앙관리서버로부터 정상컨디션 최고조에 위치했을 때의 손가락힘데이터를 수신받아 메모리에 저장하여, 기준설정치로 설정시킨다.

상기 현장의 손가락힘데이터를 미리 설정된 기준설정치와 비교분석은 유사도 분석알고리즘엔진부를 통해 비교분석시킨다.

상기 현장용 손가락힘분석제어부(830)는 일예로, 30대 정상인 남자(홍길동 : 식별ID(AD100))를 대상으로 하여, 기준설정치로서 다음의 표 1~표 19과 같이, 테이블표화하여 미리 DB 구축시킨다.

오른손 엄지힘 기준설정치(1채널)

이름	식별ID	측정 횟수	오른손 엄지 힘(N)
이름	식별ID	측정 횟수	Fx	Fy	Fz	F
홍길동	AD100	1	1	-84	6	83
		2	3	-80	4	80
		3	-5	-81	-3	81
		Avg(기준설정치)	-1	-82	3	82

오른손 검지 끝마디뼈부 힘 기준설정치(1채널)

이름	식별ID	측정 횟수	오른손 검지끝마디뼈부 힘(N)
이름	식별ID	측정 횟수	Fx	Fy	Fz	F
홍길동	AD100	1	-2	-82	8	81
		2	1	-83	11	82
		3	2	-70	2	72
		Avg(기준설정치)	1	-78	10	78

오른손 검지 첫마디뼈부 힘 기준설정치(1채널)

이름	식별ID	측정 횟수	오른손 검지첫마디뼈부 힘(N)
이름	식별ID	측정 횟수	Fx	Fy	Fz	F
홍길동	AD100	1	2	-72	3	65
		2	-1	-56	5	52
		3	-2	-57	-2	53
		Avg(기준설정치)	-1	-62	3	56

오른손 중지 끝마디뼈부 힘 기준설정치(1채널)

이름	식별ID	측정 횟수	오른손 중지끝마디뼈부 힘(N)
이름	식별ID	측정 횟수	Fx	Fy	Fz	F
홍길동	AD100	1	4	-54	4	54
		2	2	-68	8	66
		3	1	-53	-7	57
		Avg(기준설정치)	3	-58	2	59

오른손 중지 첫마디뼈부 힘 기준설정치(1채널)

이름	식별ID	측정 횟수	오른손 중지 첫마디뼈부 힘(N)
이름	식별ID	측정 횟수	Fx	Fy	Fz	F
홍길동	AD100	1	-7	-56	4	57
		2	-4	-60	-7	62
		3	-2	-52	-2	52
		Avg(기준설정치)	-6	-56	-3	57

오른손 약지 끝마디뼈부 힘 기준설정치(1채널)

이름	식별ID	측정 횟수	오른손 약지 끝마디뼈부 힘(N)
이름	식별ID	측정 횟수	Fx	Fy	Fz	F
홍길동	AD100	1	2	-44	7	46
		2	6	-40	8	43
		3	-2	-41	-1	40
		Avg(기준설정치)	2	-41	7	43

오른손 약지 첫마디뼈부 힘 기준설정치(1채널)

이름	식별ID	측정 횟수	오른손 약지 첫마디뼈부 힘(N)
이름	식별ID	측정 횟수	Fx	Fy	Fz	F
홍길동	AD100	1	3	-50	5	52
		2	4	-57	8	59
		3	6	-59	5	62
		Avg(기준설정치)	4	-55	6	57

오른손 소지 끝마디뼈부 힘 기준설정치(1채널)

이름	식별ID	측정 횟수	오른손 소지 끝마디뼈부 힘(N)
이름	식별ID	측정 횟수	Fx	Fy	Fz	F
홍길동	AD100	1	-2	-51	-2	51
		2	-6	-61	4	62
		3	-5	-49	4	52
		Avg(기준설정치)	-4	-53	2	55

오른손 소지 첫마디뼈부 힘 기준설정치(1채널)

이름	식별ID	측정 횟수	오른손 소지 첫마디뼈부 힘(N)
이름	식별ID	측정 횟수	Fx	Fy	Fz	F
홍길동	AD100	1	-2	-25	2	25
		2	4	-43	5	43
		3	8	-41	-2	42
		Avg(기준설정치)	4	-36	2	36

왼손 엄지힘 기준설정치(1채널)

이름	식별ID	측정 횟수	왼손 엄지 힘(N)
이름	식별ID	측정 횟수	Fx	Fy	Fz	F
홍길동	AD100	1	2	-84	8	80
		2	4	-70	5	74
		3	-8	-69	-3	68
		Avg(기준설정치)	-1	-74	3	74

왼손 검지 끝마디뼈부 힘 기준설정치(1채널)

이름	식별ID	측정 횟수	왼손 검지끝마디뼈부 힘(N)
이름	식별ID	측정 횟수	Fx	Fy	Fz	F
홍길동	AD100	1	-5	-76	7	76
		2	3	-85	12	55
		3	4	-73	6	56
		Avg(기준설정치)	1	-78	8	58

왼손 검지 첫마디뼈부 힘 기준설정치(1채널)

이름	식별ID	측정 횟수	왼손 검지첫마디뼈부 힘(N)
이름	식별ID	측정 횟수	Fx	Fy	Fz	F
홍길동	AD100	1	5	-61	6	62
		2	2	-53	12	57
		3	3	-62	-4	62
		Avg(기준설정치)	3	-58	4	60

왼손 중지 끝마디뼈부 힘 기준설정치(1채널)

이름	식별ID	측정 횟수	왼손 중지끝마디뼈부 힘(N)
이름	식별ID	측정 횟수	Fx	Fy	Fz	F
홍길동	AD100	1	-8	-63	6	65
		2	-5	-60	-1	62
		3	-6	-63	-3	65
		Avg(기준설정치)	-6	-62	1	64

왼손 중지 첫마디뼈부 힘 기준설정치(1채널)

이름	식별ID	측정 횟수	왼손 중지 첫마디뼈부 힘(N)
이름	식별ID	측정 횟수	Fx	Fy	Fz	F
홍길동	AD100	1	5	-61	4	61
		2	7	-60	20	70
		3	2	-51	4	51
		Avg(기준설정치)	5	-57	9	60

왼손 약지 끝마디뼈부 힘 기준설정치(1채널)

이름	식별ID	측정 횟수	왼손 약지 끝마디뼈부 힘(N)
이름	식별ID	측정 횟수	Fx	Fy	Fz	F
홍길동	AD100	1	-2	-51	6	50
		2	-7	-42	9	43
		3	-6	-41	-2	42
		Avg(기준설정치)	-5	-44	4	45

왼손 약지 첫마디뼈부 힘 기준설정치(1채널)

이름	식별ID	측정 횟수	왼손 약지 첫마디뼈부 힘(N)
이름	식별ID	측정 횟수	Fx	Fy	Fz	F
홍길동	AD100	1	4	-40	6	42
		25	5	-57	9	58
		3	7	-62	3	62
		Avg(기준설정치)	5	-53	6	54

왼손 소지 끝마디뼈부 힘 기준설정치(1채널)

이름	식별ID	측정 횟수	왼손 소지 끝마디뼈부 힘(N)
이름	식별ID	측정 횟수	Fx	Fy	Fz	F
홍길동	AD100	1	-4	-35	-3	36
		2	-7	-38	5	40
		3	-8	-34	6	34
		Avg(기준설정치)	-6	-35	3	36

왼손 소지 첫마디뼈부 힘 기준설정치(1채널)

이름	식별ID	측정 횟수	왼손 소지 첫마디뼈부 힘(N)
이름	식별ID	측정 횟수	Fx	Fy	Fz	F
홍길동	AD100	1	-3	-42	-3	42
		2	5	-45	5	46
		3	10	-41	5	43
		Avg(기준설정치)	4	-42	3	43

상기 현장용 손가락힘분석제어부(830)는 DSP를 통해 생성된 현장의 손가락힘데이터와, 미리 설정된 기준설정치간의 얼마나 유사한지를 유사도(r)를 통해 비교분석한다.

이는 수학식 5와 같이 표현된다.

여기서, P(Present)는 현장의 손가락힘데이터를 나타내고, R(Reference)는 미리 설정된 기준설정치(손가락힘)를 나타낸다.

그리고, i, n은 각각 쓰리이펙트형 스마트 그립장치의 채널번호, 총 데이터의 개수를 나타낸다.

이러한 과정을 통해, 다음의 표 19와 같이, 현장용 손가락힘분석제어부(830)에서 비교분석한 현장의 손가락힘데이터와, 미리 설정된 기준설정치간의 유사도(r)를 나타낼 수 있다.

채널	유사도(r)(%)	비고
1	95.78	LED 불빛 또는 스피커부 ( 정상컨디션상태 의 손가락 힘 범위)
2	70.25	LED 불빛 또는 스피커부 ( 비정상컨디션상태 의 손가락 힘 범위)
3	65.48	LED 불빛 또는 스피커부 (비정상컨디션상태의 손가락 힘 범위)
4	87.23	LED 불빛 또는 스피커부 ( 정상컨디션상태 의 손가락 힘 범위)
5	91.45	LED 불빛 또는 스피커부 ( 정상컨디션상태 의 손가락 힘 범위)
6	93.77	LED 불빛 또는 스피커부 ( 정상컨디션상태 의 손가락 힘 범위)
7	94.62	LED 불빛 또는 스피커부 ( 정상컨디션상태 의 손가락 힘 범위)
8	96.33	LED 불빛 또는 스피커부 ( 정상컨디션상태 의 손가락 힘 범위)
9	50.22	LED 불빛 또는 스피커부 ( 비정상컨디션상태 의 손가락 힘 범위)
10	65.32	LED 불빛 또는 스피커부 (비정상컨디션상태의 손가락 힘 범위)
11	70.56	LED 불빛 또는 스피커부 ( 비정상컨디션상태 의 손가락 힘 범위)
12	89.54	LED 불빛 또는 스피커부 ( 정상컨디션상태 의 손가락 힘 범위)
13	44.32	LED 불빛 또는 스피커부 ( 비정상컨디션상태 의 손가락 힘 범위)
14	52.32	LED 불빛 또는 스피커부 ( 비정상컨디션상태 의 손가락 힘 범위)
15	69.75	LED 불빛 또는 스피커부 ( 비정상컨디션상태 의 손가락 힘 범위)
16	93.25	LED 불빛 또는 스피커부 ( 정상컨디션상태 의 손가락 힘 범위)
17	91.65	LED 불빛 또는 스피커부 ( 정상컨디션상태 의 손가락 힘 범위)
18	99.50	LED 불빛 또는 스피커부 ( 정상컨디션상태 의 손가락 힘 범위)

즉, 표 19에 기재된 바와 같이, 비교분석결과, 정상컨디션상태의 손가락 힘 범위에 해당되지 않으면, LED 불빛("빨간불빛점등") 또는 스피커부("삐이익~")를 통해 어느 위치에 접촉된 손가락 힘이 부족하거나, 또는 정위치 접촉되지 않았다는 내용을 표출시킨다.

이와 반대로, 비교분석결과, 정상컨디션상태의 손가락 힘 범위에 해당되면, 스피커부의 효과음("싸아악", "띵동")을 출력시켜 사용자로 하여금 정상컨디션상태의 손가락 힘 범위에 있음을 인지시키도록 한다.

이처럼, 본 발명에 따른 현장용 손가락힘분석제어부(830)를 통해 현장의 손가락힘데이터를 미리 설정된 기준설정치와 비교분석하여, 정상컨디션 상태의 손가락 힘인지 유무를 분석제어시킬 수 있어, 기존에 비해 80% 향상된 정상컨디션 상태를 유지하도록 보조해줄 수 있고, 개인 식별 ID별로 DB화한 후, 정상컨디션 최고조에 위치했을 때의 손가락힘데이터를 기반으로 초보자그룹, 프로그룹별로 트레이닝시킬 수 있어, 슬럼프에 빠진 후 정상상태로 회복되는 시간을 기존에 비해 2배~4배 단축시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 쓰리이펙트형 스마트 그립장치는 그립용 트윈냉온소자모듈(900)이 포함되어 형성된다.

상기 그립용 트윈냉온소자모듈(900)은 내부에 일자형 지지봉(900a)이 형성되고, 그 일자형 지지봉 둘레 및 일자형 지지봉 내부공간에, 스마트제어부의 제어하에 구동되어 전류가 흐르는 방향에 따라 한쪽 면에는 흡열을 일으키고, 반대쪽 면에서 발열을 일으키는 펠티에 효과를 발생시켜, 일자형 지지봉에 냉(冷)효과 또는 온(溫)효과를 생성시키는 역할을 한다.

이는 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 환형 열전소자부(910), 제1 환형 물저장부(920), 제2 환형 열전소자부(930), 제2 환형 물저장부(940), 그립용 펌프(950), 냉(冷) 튜브(Tube)(960), 온(溫) 튜브(Tube)(970)로 구성된다.

상기 제1 환형 열전소자부(910)는 일자형 지지봉의 상단 내부공간 일측에 위치되어, 스마트제어부의 제어하에 구동되어 전류가 흐르는 방향에 따라 한쪽 면에는 흡열을 일으키고, 반대쪽 면에서 발열을 일으키는 펠티에 효과를 발생시켜, 면접촉된 제1 환형 물 저장부에 저장된 물에 냉기를 전도시키는 역할을 한다.

상기 제1 환형 물저장부(920)는 환형구조로 이루어지고, 제1 환형 열전소자부와 면접촉되어, 제1 환형 열전소자부로부터 냉기를 전도받아, 저장된 물을 3~10℃의 냉수로 생성시킨 후, 3~10℃의 냉수를 그립용 펌프의 흡입력에 의해 그립용 펌프로 전달시키는 역할을 한다.

상기 제2 환형 열전소자부(930)는 일자형 지지봉의 하단 내부공간 일측에 위치되어, 스마트제어부의 제어하에 구동되어 전류가 흐르는 방향에 따라 한쪽 면에는 흡열을 일으키고, 반대쪽 면에서 발열을 일으키는 펠티에 효과를 발생시켜, 면접촉된 제2 환형 물 저장부에 저장된 물에 온기를 전도시키는 역할을 한다.

상기 제2 환형 물저장부(940)는 환형구조로 이루어지고, 제2 환형 열전소자부와 면접촉되어, 제2 환형 열전소자부로부터 냉기를 전도받아, 저장된 물을 20~60℃의 온수로 생성시킨 후, 20~60℃의 온수를 그립용 펌프의 흡입력에 의해 그립용 펌프로 전달시키는 역할을 한다.

상기 그립용 펌프(950)는 제1 환형 물저장부와, 제2 환형 물저장부 사이에 위치되어, 스마트제어부의 제어신호에 따라 제1 환형 물저장부로부터 전달된 3~10℃의 냉수를 일자형 지지봉의 표면 둘레를 따라 형성된 냉(冷) 튜브(Tube)쪽으로 배출시키거나, 또는 스마트제어부의 제어신호에 따라 제2 환형 물저장부로부터 전달된 20~60℃의 온수를 일자형 지지봉의 표면 둘레를 따라 형성된 온(溫) 튜브(Tube)쪽으로 배출시키는 역할을 한다.

상기 냉(冷) 튜브(Tube)(960)는 일자형 지지봉의 표면 둘레를 따라 또아리 형상으로 감아져 그립용 펌프로부터 공급되는 3~10℃의 냉수를 일자형 지지봉의 표면 둘레를 따라 순환시켜, 일자형 지지봉의 표면 둘레에 냉(冷)효과를 형성시키는 역할을 한다.

이는 입력측이 그립용펌프와 연결되고, 배출측이 제1 환형 물저장부의 입력구와 연결되어, 순환구조로 구성된다.

상기 온(溫) 튜브(Tube)(970)는 일자형 지지봉의 표면 둘레를 따라 또아리 형상으로 감아져 그립용 펌프로부터 공급되는 20~60℃의 온수를 일자형 지지봉의 표면 둘레를 따라 순환시켜, 일자형 지지봉의 표면 둘레에 온(溫)효과를 형성시키는 역할을 한다.

이는 입력측이 그립용펌프와 연결되고, 배출측이 제2 환형 물저장부의 입력구와 연결되어, 순환구조로 구성된다.

이처럼, 본 발명에 따른 제1 환형 열전소자부(910), 제1 환형 물저장부(920), 제2 환형 열전소자부(930), 제2 환형 물저장부(940), 그립용 펌프(950), 냉(冷) 튜브(Tube)(960), 온(溫) 튜브(Tube)(970)로 이루어진 그립용 트윈냉온소자모듈(900)이 구성됨으로서, 그립부위를 겨울에는 따뜻하게 하고, 여름에는 시원하게 해줄 수 있어, 겨울철에 추워서 발생되는 손가락부상율을 80% 이하로 낮출 수 있고, 여름철에 손가락에 땀이 차서 그립부위에 미끄럼현상이 발생되어, 골프채가 날아가는 현상을 방지할 수 있으며, 무엇보다 그립부위의 청결성을 90% 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 현장용 손가락 힘 센싱·분석·전송을 갖는 쓰리이펙트형 스마트 그립장치의 구체적인 동작과정에 관해 설명한다.

먼저, 도 12에 도시한 바와 같이, 일자형 본체를 골프퍼터의 그립부위에 탈부착식으로 형성시킨다.

다음으로, 사선형 손가락패턴부를 통해 퍼팅 또는 골프스윙시 그립에 위치한 손가락 형상과 1:1 대응이 되도록 사선형의 손가락 패턴이 형성되어, 미끄러지지않고 정위치시킨다.

다음으로, 다채널 손가락힘센싱모듈에서 퍼팅 또는 골프스윙시 그립표면에 가해지는 손가락의 힘을 센싱시킨다.

다음으로, 3축가속도센서에서 골프퍼터를 통해 퍼팅 또는 골프스윙시, 그립에 위치한 손가락 힘이 가해지는 스타트 시점과, 골프퍼터를 통해 퍼팅후, 엔드시점을 센싱시킨다.

다음으로, 도 13에 도시한 바와 같이, 레이저거리측정모듈에서 전방의 측정하고자 하는 객체쪽으로 레이저신호를 쏴주고, 되돌아오는 신호를 통해 일자형본체와 전방객체사이의 거리를 센싱시킨다.

이때, 도 14에 도시한 바와 같이, 스피커부가 스마트제어부의 제어신호에 따라 구동되어, 레이저거리측정모듈에서 측정된 거리데이터를 음성을 출력시킨다.

다음으로, 스마트제어부에서, 현장에서 측정된 손가락힘데이터를 미리 설정된 기준설정치와 비교분석하여, 정상컨디션 상태의 손가락 힘으로 설정제어시킨다.

즉, 스마트제어부에서 비교분석결과, 정상컨디션상태의 손가락 힘 범위에 해당되지 않으면, LED 불빛 또는 스피커부를 통해 어느 위치에 접촉된 손가락 힘이 부족하거나, 또는 정위치 접촉되지 않았다는 내용을 표출시킨다.

이와 반대로, 비교분석결과, 정상컨디션상태의 손가락 힘 범위에 해당되면, 도 14에 도시한 바와 같이, 스피커부의 효과음("싸아악", "띵동")을 출력시켜 사용자로 하여금 정상컨디션상태의 손가락 힘 범위에 있음을 인지시키도록 한다.

다음으로, 도 15에 도시한 바와 같이, 스마트제어부에서, 현장에서 센싱된 손가락힘데이터를 사용자 식별ID와 함께 근거리에 위치한 스마트 디바이스 또는 원거리에 위치한 중앙관리서버쪽으로 전송시키도록 제어한다.

즉, 무선통신모듈이 구동되어, 스마트제어부의 제어신호에 따라 근거리에 위치한 스마트 디바이스 또는 원거리에 위치한 중앙관리서버쪽으로, 현장에서 센싱된 손가락힘데이터를 사용자 식별ID와 함께 전송시킨다.

끝으로, 원격지의 중앙관리서버에서 현장에서 측정된 손가락힘데이터를 축적하여, 개인 식별 ID별로 DB화시킨다.

또한, 본 발명에 따른 현장용 손가락 힘 센싱·분석·전송을 갖는 쓰리이펙트형 스마트 그립장치 중 그립용 트윈냉온소자모듈(900)이 구성됨으로서, 도 16에 도시한 바와 같이, 스마트제어부의 제어하에 구동되어 전류가 흐르는 방향에 따라 한쪽 면에는 흡열을 일으키고, 반대쪽 면에서 발열을 일으키는 펠티에 효과를 발생시켜, 일자형 지지봉에 온(溫)효과를 생성시켜 그립부위를 겨울에는 따뜻하게 할 수 있다.

그리고, 도 17에 도시한 바와 같이, 스마트제어부의 제어하에 구동되어 전류가 흐르는 방향에 따라 한쪽 면에는 흡열을 일으키고, 반대쪽 면에서 발열을 일으키는 펠티에 효과를 발생시켜, 일자형 지지봉에 냉(冷)효과를 생성시키는 그립부위를 여름에는 시원하게 해줄 수 있다.

1 : 쓰리이펙트형 스마트 그립장치
100 : 일자형 본체 200 : 사선형 손가락패턴부
300 : 다채널 손가락힘센싱모듈 400 : 3축가속도센서
500 : 레이저거리측정모듈 600 : 스피커부
700 : 무선통신모듈 800 : 스마트제어부
900 : 그립용 트윈냉온소자모듈

Claims

일자형상으로 형성되고, 골프퍼터의 그립부위에 탈부착식으로 형성되어, 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 일자형 본체(100)와,
일자형 본체의 외부 표면둘레를 따라, 퍼팅 또는 골프스윙시 그립에 위치한 손가락 형상과 1:1 대응이 되도록 사선형의 손가락 패턴이 형성되어, 미끄러지지않고 정위치시키는 사선형 손가락패턴부(200)와,
사선형 손가락패턴부의 표면 하단에 위치되어, 퍼팅 또는 골프스윙시 그립표면에 가해지는 손가락의 힘을 센싱시키는 다채널 손가락힘센싱모듈(300)과,
일자형 본체의 표면 일측에 위치되어, 골프퍼터를 통해 퍼팅 또는 골프스윙시, 그립에 위치한 손가락 힘이 가해지는 스타트 시점과, 골프퍼터를 통해 퍼팅후, 엔드시점을 센싱시키는 3축가속도센서(400)와,
일자형본체의 후단 일측에 위치되어, 전방의 측정하고자 하는 객체쪽으로 레이저신호를 쏴주고, 되돌아오는 신호를 통해 일자형본체와 전방객체사이의 거리를 센싱시키는 레이저거리측정모듈(500)과,
일자형본체의 표면 일측에 위치되어, 사선형 손가락패턴부에 손가락이 정위치되거나, 퍼칭시 가해지는 손가락 힘에 대하여 1:1 효과음을 출력시키거나, 또는 스마트제어부의 제어신호에 따라 레이저거리측정모듈에서 측정된 거리데이터를 음성을 출력시키는 스피커부(600)와,
일자형 본체의 내부공간 일측에 위치되어, 스마트제어부의 제어신호에 따라 근거리에 위치한 스마트 디바이스 또는 원거리에 위치한 중앙관리서버쪽으로, 현장에서 센싱된 손가락힘데이터를 사용자 식별ID와 함께 전송시키는 무선통신모듈(700)과,
각 기기의 전반적인 동작을 제어하면서, 현장에서 측정된 손가락힘데이터를 미리 설정된 기준설정치와 비교분석하여, 정상컨디션 상태의 손가락 힘으로 설정제어시킨 후, 현장에서 센싱된 손가락힘데이터를 사용자 식별ID와 함께 근거리에 위치한 스마트 디바이스 또는 원거리에 위치한 중앙관리서버쪽으로 전송시키도록 제어하는 스마트제어부(800)로 구성되는 것을 특징으로 하는 현장용 손가락 힘 센싱·분석·전송을 갖는 쓰리이펙트형 스마트 그립장치.
제1항에 있어서, 상기 다채널 손가락힘센싱모듈(300)은
센싱 부분(activearea)의 압력이 증가하면 저항 성분이 증가되는 전기적인 신호로 변화시켜 퍼팅 또는 골프스윙시 그립표면에 가해지는 손가락 힘의 변형률을 측정하는 핑거력용 스트레인게이지(310)와,
핑거력용 스트레인게이지와 핑거력용 휘스톤 브리지회로부 사이에 위치되어,핑거력용 스트레인게이지에서 센싱된 저항변화신호를 핑거력용 휘스톤 브리지회로부로 전달시키는 전기라인부(320)와,
핑거력용 스트레인게이지에서 센싱된 저항변화를 전압의 변화로 바꾸어서 출력시키는 핑거력용 휘스톤 브리지회로부(330)로 구성되는 것을 특징으로 하는 현장용 손가락 힘 센싱·분석·전송을 갖는 쓰리이펙트형 스마트 그립장치.
제2항에 있어서, 상기 핑거력용 스트레인게이지(310)는
0.01mm~0.9mm의 얇은 금속선을 지그재그형상으로 배열하여 스트레인을 감지하는 측정그리드부(311)와,
측정그리드부의 하단 양쪽에 길이방향으로 형성되어, 감지된 스트레인을 저항신호로 변환시켜 핑거력용 휘스톤 브리지회로부로 전달시키는 전기저항 출력신호선(312)과,
측정그리드부의 상단면과 하단면에 도포형성되어, 측정그리드부를 보호하는 보호막부(313)로 구성되는 것을 특징으로 하는 현장용 손가락 힘 센싱·분석·전송을 갖는 쓰리이펙트형 스마트 그립장치.
제1항에 있어서, 상기 스마트제어부(800)는
다채널 손가락힘센싱모듈의 휘스톤 브리지 회로를 통해 출력되는 전압의 변화값을 증폭시켜 DSP(digitalsignalprocessor)로 출력시키는 증폭기부(amplifier)(810)와,
증폭기부를 통해 증폭된 전압의 변화값을 내장된 A/D 컨버터를 통해 고속분해능한 후, 엄지, 검지, 중지, 약지, 소지별로 테이블화시켜 손가락힘데이터를 생성시키는 DSP(digitalsignalprocessor)(820)와,
DSP를 통해 생성된 현장의 손가락힘데이터를 미리 설정된 기준설정치와 비교분석하여, 정상컨디션 상태의 손가락 힘인지 유무를 분석제어시키는 현장용 손가락힘분석제어부(830)로 구성되는 것을 특징으로 하는 현장용 손가락 힘 센싱·분석·전송을 갖는 쓰리이펙트형 스마트 그립장치.
제1항에 있어서, 상기 사선형 손가락패턴부(200)는
손가락패턴 표면 일측에 LED칩이 엄지, 검지, 중지, 약지, 소지에 맞게 색상별로 복수개로 형성되어 구성되는 것을 특징으로 하는 현장용 손가락 힘 센싱·분석·전송을 갖는 쓰리이펙트형 스마트 그립장치.
제1항에 있어서, 상기 쓰리이펙트형 스마트 그립장치는
내부에 일자형 지지봉이 형성되고, 그 일자형 지지봉 둘레 및 일자형 지지봉 내부공간에, 스마트제어부의 제어하에 구동되어 전류가 흐르는 방향에 따라 한쪽 면에는 흡열을 일으키고, 반대쪽 면에서 발열을 일으키는 펠티에 효과를 발생시켜, 일자형 지지봉에 냉(冷)효과 또는 온(溫)효과를 생성시키는 그립용 트윈냉온소자모듈(900)이 포함되어 형성되는 것을 특징으로 하는 현장용 손가락 힘 센싱·분석·전송을 갖는 쓰리이펙트형 스마트 그립장치.
제6항에 있어서, 상기 그립용 트윈냉온소자모듈(900)은
일자형 지지봉의 상단 내부공간 일측에 위치되어, 스마트제어부의 제어하에 구동되어 전류가 흐르는 방향에 따라 한쪽 면에는 흡열을 일으키고, 반대쪽 면에서 발열을 일으키는 펠티에 효과를 발생시켜, 면접촉된 제1 환형 물 저장부에 저장된 물에 냉기를 전도시키는 제1 환형 열전소자부(910)와,
환형구조로 이루어지고, 제1 환형 열전소자부와 면접촉되어, 제1 환형 열전소자부로부터 냉기를 전도받아, 저장된 물을 3~10℃의 냉수로 생성시킨 후, 3~10℃의 냉수를 그립용 펌프의 흡입력에 의해 그립용 펌프로 전달시키는 제1 환형 물저장부(920)와,
일자형 지지봉의 하단 내부공간 일측에 위치되어, 스마트제어부의 제어하에 구동되어 전류가 흐르는 방향에 따라 한쪽 면에는 흡열을 일으키고, 반대쪽 면에서 발열을 일으키는 펠티에 효과를 발생시켜, 면접촉된 제2 환형 물 저장부에 저장된 물에 온기를 전도시키는 제2 환형 열전소자부(930)와,
환형구조로 이루어지고, 제2 환형 열전소자부와 면접촉되어, 제2 환형 열전소자부로부터 냉기를 전도받아, 저장된 물을 20~60℃의 온수로 생성시킨 후, 20~60℃의 온수를 그립용 펌프의 흡입력에 의해 그립용 펌프로 전달시키는 제2 환형 물저장부(940)와,
제1 환형 물저장부와, 제2 환형 물저장부 사이에 위치되어, 스마트제어부의 제어신호에 따라 제1 환형 물저장부로부터 전달된 3~10℃의 냉수를 일자형 지지봉의 표면 둘레를 따라 형성된 냉(冷) 튜브(Tube)쪽으로 배출시키거나, 또는 스마트제어부의 제어신호에 따라 제2 환형 물저장부로부터 전달된 20~60℃의 온수를 일자형 지지봉의 표면 둘레를 따라 형성된 온(溫) 튜브(Tube)쪽으로 배출시키는 그립용 펌프(950)와,
일자형 지지봉의 표면 둘레를 따라 또아리 형상으로 감아져 그립용 펌프로부터 공급되는 3~10℃의 냉수를 일자형 지지봉의 표면 둘레를 따라 순환시켜, 일자형 지지봉의 표면 둘레에 냉(冷)효과를 형성시키는 냉(冷) 튜브(Tube)(960)와,
일자형 지지봉의 표면 둘레를 따라 또아리 형상으로 감아져 그립용 펌프로부터 공급되는 20~60℃의 온수를 일자형 지지봉의 표면 둘레를 따라 순환시켜, 일자형 지지봉의 표면 둘레에 온(溫)효과를 형성시키는 온(溫) 튜브(Tube)(970)로 구성되는 것을 특징으로 하는 현장용 손가락 힘 센싱·분석·전송을 갖는 쓰리이펙트형 스마트 그립장치.