KR102249747B1 - 무술 훈련용 전자 타격 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무술 훈련용 전자 타격 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무술 훈련시 타격자의 타격 강도, 타격 횟수, 반응도 등 종합측정이 가능한 무술 훈련용 전자 타격 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 무술 훈련시 훈련자의 타격 강도, 타격 횟수, 반응도 등 종합측정이 가능함으로써 디지털화 한 점수, 그래픽, 사운드 표출에 의해 훈련자 및 지도자가 객관화된 훈련을 할 수 있는 효과가 있다.

Description

무술 훈련용 전자 타격 시스템{electronic striker system for training martial arts}
본 발명은 무술 훈련용 전자 타격 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무술 훈련시 타격자의 타격 강도, 타격 횟수, 반응도 등 종합측정이 가능한 무술 훈련용 전자 타격 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 무술용품은 무술 훈련자들이 무술 훈련을 위해 사용하는 용품으로서 다양한 종류의 무술용품들이 사용되고 있다. 특히 타격식 스포츠 선수들은 신체 보호를 위해 호구를 착용하며, 훈련생의 효과를 높이기 위해 수련용 미트나 쉴드, 샌드백 호구 등을 이용하고 있다.
이러한 호구 및 수련용 도구들은 훈련생의 신체 보호를 우선하다 보니 단순한 기능에서 벗어나지 못해 왔다. 즉, 일반 호구를 비롯한 수련용품들은 훈련생을 보호하면서 단순 타격 연습만 할 수 있도록 되어 있기 때문에 선수나 훈련생이 훈련 중에 타격한 타점이나 타격 강도를 확인할 수 없고, 그 결과 타격의 정확도나 강도에 대해 확인이 곤란한 문제가 있다.
특히, 기존에 타격 훈련을 위해 사용되고 있는 미트나 쉴드의 경우에는 내부에 에어백을 설치하여 타격시 가해지는 힘을 공기압 센서에 의해 감지하여 타격의 강도를 측정하는 방식이었으나, 이러한 공기압 측정 방식의 경우에는 타격량 측정치에 편차가 높아 정확한 타격량을 측정할 수 없는 문제점이 있었다.
또한, 무술 훈련을 위해 많이 사용되고 있는 전자타격기로는 현재 미트, 호구, 쉴드, 암미트 등의 무술용품 등이 주로 사용되고 있다. 이러한 전자타격기는 무술 훈련자들에게는 훈련이나 시합 등을 위해 반드시 필요한 무술용품으로서 전세계적으로 훈련 소모품으로 2천만개 이상의 소요가 있는 아주 큰 시장이다.
따라서, 기존의 무술용품에 전자시스템을 결합하여 타격시 타격 강도 등의 측정 정보를 객관적이면서 정확한 디지털화 한 점수로 표현할 수 있는 효율적인 무술 훈련 시스템이 필요한 실정이다.
KR10-1718870B1
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 무술 훈련시 훈련자의 타격 강도, 타격 횟수, 반응도 등 종합측정이 가능함으로써 디지털화 한 점수, 그래픽, 사운드 표출에 의해 훈련자 및 지도자가 객관화된 훈련을 할 수 있도록 한 무술 훈련용 전자 타격 시스템을 제공함을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무술 훈련용 전자 타격 시스템의 일측면에 따르면, 무술 훈련자에 의한 타격 부위 타격시 가해지는 힘과 가속도를 측정하여 타격량 정보를 생성하는 전자 타격기; 및 상기 전자 타격기에서 생성되어 전송되는 타격량 정보를 수신하여 디지털화된 점수, 그래픽, 사운드로 표시하는 디스플레이 장치를 포함할 수 있다.
또한, 상기 전자 타격기는 무술 훈련자에 의한 타격 부위 타격시의 가속도를 측정하는 가속도 센서; 무술 훈련자에 의한 타격 부위 타격시 가해진 힘을 전기적 신호로 변환하는 체중 측정용 로드셀; 상기 체중 측정용 로드셀에서 변환된 전기적 신호를 수신하여 무술 훈련자의 타격에 의해 타격 부위에 가해진 힘을 측정하는 무게 측정부; 상기 가속도 센서에서 측정된 타격 부위 타격시의 가속도 측정값과 상기 무게 측정부에서 측정된 타격 부위 타격시 가해진 힘 측정값에 기초하여 타격량을 연산하는 제어부; 및 상기 제어부에서 연산된 타격량 정보를 상기 디스플레이 장치로 전송하는 무선 통신부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 체중 측정용 로드셀은 상기 타격 부위에 다수개가 상호간에 전기적으로 연결되어 배치되며, 내부에 구비된 스트레인게이지의 변형량 감지 저항계에서 감지된 타격시의 변형량을 감지하여 전기적인 신호로 변환할 수 있다.
또한, 상기 디스플레이 장치는 무술 훈련을 위한 적어도 하나 이상의 모드 선택이 가능한 무술 훈련용 프로그램이 설치될 수 있다.
또한, 상기 무술 훈련용 프로그램은 개인이나 단체 훈련을 위한 트레이닝 모드와 일대일이나 다수 대 다수 대련을 위한 배틀 모드 및 팀 단위 대회를 위한 팀 모드 시합용 모드 중 어느 하나의 모드를 제공할 수 있다.
또한, 상기 트레이닝 모드와 상기 배틀 모드 및 상기 팀 모드 시합용 모드에서는 각각 타격 부위 타격시의 파워와 스피드 및 세트 수 승,패 등 정보를 제공할 수 있다.
본 발명에 의하면, 무술 훈련시 훈련자의 타격 강도, 타격 횟수, 반응도 등 종합측정이 가능함으로써 디지털화 한 점수, 그래픽, 사운드 표출에 의해 훈련자 및 지도자가 객관화된 훈련을 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 온라인에 연결하여 동시에 전국, 세계, 개인간에 대련을 할 수 있으며 무술 훈련 시 개인과 단체 훈련을 효율적으로 진행할 수 있고 표출된 점수, 그래픽, 사운드를 가지고 랭킹 및 승,패 등 다양한 컨텐츠를 이용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 발차기 전자미트 제품 구성의 일예를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에서 발차기 전자미트 제품의 측면 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 발차기 전자미트 시스템 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3의 체중 측정용 로드셀에 사용되는 하프 브리지 회로 구성의 일예를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 3의 체중 측정용 로드셀에 사용되는 스트레인게이지 테스트를 위한 타격판 구성의 일예를 나타내는 도면이다.
도 6은 강한 힘으로 타격 했을 때 체중 측정용 로드셀의 시간과 힘의 변화량을 나타내는 도면이다.
도 7은 약한 힘으로 타격 했을 때 체중 측정용 로드셀의 시간과 힘의 변화량을 나타내는 도면이다.
도 8은 강한 충격과 약한 충격에 의해 가해지는 힘의 크기에 대한 그래프 예시를 나타내는 도면이다.
도 9는 디스플레이 장치를 통해 타격량에 대한 점수 표시 화면의 일예를 나타내는 도면이다.
도 10은 프로그램된 모드별 타격 측정 내용 표시 화면의 일예를 나타내는 도면이다.
도 11은 프로그램된 모드별 타격 점수 구현 세부 내용 표시 화면의 일예를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 전자쉴드 제품의 일예를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 전자호구 제품의 일예를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 전자손미트 제품의 일예를 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 전자격파대 제품의 일예를 나타내는 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 발차기 전자미트 제품 구성의 일예를 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1에서 발차기 전자미트 제품의 측면 구조를 나타내는 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 발차기 전자미트(100)는 원형의 타격부와 손잡이부 형상으로 구성될 수 있다. 원형의 타격부 중앙 부분에 위치하여 원형의 타격부에 가해지는 훈련자의 타격에 대한 가속도나 충격의 세기를 측정하는 가속도 센서(110)가 설치될 수 있으며, 가속도 센서(110)의 주변에는 훈련자의 타격으로 인하여 원형의 타격부에 가해지는 힘(하중)을 전기적인 신호로 변환하는 하중센서인 체중 측정용 로드셀(120)이 소정 간격을 두고 다수개가 배치될 수 있다.
또한, 손잡이 부분에는 다수개의 체중 측정용 로드셀(120)과 전기적으로 연결되어 무게를 측정하기 위한 무게 측정부(130)가 설치될 수 있으며, 무게 측정부(130)의 일측부에는 가속도 센서(110)와 무게 측정부(130)와 각각 전기적으로 연결되는 제어부(140) 및 무선통신부(150)가 구비될 수 있다.
또한, 무게 측정부(130)는 제어부(140)의 내부에 포함될 수 있다.
또한, 가속도 센서(110)와 다수개의 체중 측정용 로드셀(120)를 사용하여 하기에서와 같이 타격시 발생되는 힘을 계산할 수 있으며, 계산된 데이터를 무선통신부(150)를 통해 전송할 수 있다.
힘 = 질량 x 가속도 (F = ma)
1N = 1kg m/s^2
1kgf = 9.8 kg m/s^2
중량 = 질량 x 중력가속도 (W = mg)
본 발명의 발차기 전자미트는 도 2에서와 같이 측면에서 본 구조를 살펴보면, 가속도 센서(110)와 다수개의 체중 측정용 로드셀(120)이 발차기 전자미트 원형의 타격부 중앙 부분에 위치하고, 가속도 센서(110)와 다수개의 체중 측정용 로드셀(120)의 상하부에는 각각 베이스판(160)이 구비될 수 있으며, 베이스판(160)의 상하부 측으로는 각각 완충재(170)가 구비되는 구조를 가질 수 있다.
이러한 본 발명의 발차기 전자미트 구조에 의해 완충재(170)의 중앙 타격 부위에 타격이 가해지면 가속도 센서(110)와 다수개의 체중 측정용 로드셀(120)에 의해 타격시 발생되는 힘을 계산할 수 있으며, 계산된 데이터가 블루투스 또는 와이파이 통신이 가능한 무선통신부(150)를 통해 후술하는 디스플레이 장치(300)로 전송되어 디스플레이 장치(300)에 타격량(충격량) 승,패 점수,그래픽, 사운드, 등으로 정보가 표시될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 발차기 전자미트 시스템 구성을 나타내는 도면이고, 도 4는 도 3의 체중 측정용 로드셀에 사용되는 하프 브리지 회로 구성의 일예를 나타내는 도면이며, 도 5는 도 3의 체중 측정용 로드셀에 사용되는 스트레인게이지 테스트를 위한 타격판 구성의 일예를 나타내는 도면이고, 도 6은 강한 힘으로 타격 했을 때 체중 측정용 로드셀의 시간과 힘의 변화량을 나타내는 도면이고, 도 7은 약한 힘으로 타격 했을 때 체중 측정용 로드셀의 시간과 힘의 변화량을 나타내는 도면이며, 도 8은 강한 충격과 약한 충격에 의해 가해지는 힘의 크기에 대한 그래프 예시를 나타내는 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 발차기 전자미트 시스템은 크게 발차기 전자미트(100)와 디스플레이 장치(300)를 포함할 수 있다.
발차기 전자미트(100)는 무술 훈련용 전자 타격기의 한 종류로서 주로 발차기 용도로 사용될 수 있다. 특히, 타격 부분에 배치되는 가속도 센서(110)와 다수개의 체중 측정용 로드셀(120)을 이용하여 훈련자에 의한 타격시 정확한 타격량(충격량)을 계산할 수 있으며, 계산된 타격량 정보를 무선 통신이 가능한 디스플레이 장치(300)로 전송할 수 있다.
디스플레이 장치(300)는 발차기 전자미트(100)에서 계산되어 전송되는 타격량 정보를 수신하여 디스플레이할 수 있다. 특히, 타격량 정보를 디지털화된 점수, 그래픽, 사운드로 표시할 수 있으며 다양한 모드에 따른 정보를 표시할 수 있다. 이에 대해서는 하기에서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
발차기 전자미트(100)는 가속도 센서(110)와, 체중 측정용 로드셀(120)와, 무게 측정부(130)와, 제어부(140) 및 무선 통신부(150)를 포함할 수 있다.
가속도 센서(110)는 무술 훈련자에 의한 발차기 타격시의 가속도나 충격의 세기를 측정할 수 있다. 가속도 검출은 관성식, 자이로식, 실리콘반도체식 중 어느 하나의 방식을 사용할 수 있다.
체중 측정용 로드셀(120)은 도 1에서와 같이 원형의 타격 부분 주변으로 다수개가 상호간에 연결되어 무술 훈련자의 발차기 타격시 탄성체에 가해진 힘에 의한 변형에 따라 전기적인 저항값이 변화하는 스트레인게이지를 이용하여 탄성체에 가해진 힘(하중)을 전기적인 신호로 변환하여 무게 측정부(130)로 전송할 수 있다.
힘의 검출은 로드셀 ,스트레인게이지, 힘압력센서, 압전필름형 힘압력센서 중 어느 하나의 방식을 사용할 수 있다.
즉, 체중 측정용 로드셀(120)은 변형에 따라 전기적인 저항값이 변화하는 스트레인게이지를 이용하여 탄성체에 가해진 힘(하중)을 전기적인 신호로 변환하는 하중센서이다. 이는 스트레인게이지를 이용하여 전기적인 회로인 풀브리지를 구성할 수 있다. 구체적으로 힘(하중)에 의해 탄성체에 변형이 일어나면 스트레인게이지의 저항 변화가 발생할 수 있다. 이에 따라, 풀브리지 회로에서 저항 변화에 의한 신호가 증폭되고 디지털 신호로 변환되어 하중데이터 출력부로 출력될 수 있다. 특히, 저항 변화에 의한 작은 전압변화를 측정하는 방법으로 도 4에서와 같이 4개의 저항이 회로로 구성되는 '휘트스톤 브릿지' 회로가 사용될 수 있다.　스트레인게이지를 1개만 사용할 경우에는 3개의 고정 저항값을 사용해서 브릿지를 구현할 수 있고, 스트레인게이지 2개를 사용할 경우에는 저항 1, 2는 알고 있는 고정저항(ex: 350Ω)으로 구현할 수 있다. 이 때 고정 저항값은 스트레인게이지의 초기 저항값(보통 120Ω이나 350Ω)과 비슷하게 맞추어 줄 수 있다. 이와 같이 4개의 저항 중 2개만 스트레인게이지를 사용하는 하프 브릿지(Half bridge) 회로를 사용할 수 있다. 이러한 하프 브릿지 회로에서 하기의 수학식 1에서와 같이 Vo를 계산해 보면 힘이 가해질 때 대각선 방향으로 마주보는 저항 R1, R3 가 같이 작아지고(커지고), R2, R3가 같이 커지면(작아지면) Vo의 변화가 최대가 됨을 알 수 있다.(R1*R3-R2*R4)
[수학식 1]
Figure 112020086616238-pat00001
특히, 민감도를 높이기 위해 하프 브릿지에서 2개의 스트레인게이지는 하중에 대해 각각 한 개는 늘어나고 한 개는 줄어들도록 부착하는 것이 바람직할 수 있다. 이에 따라 스트레인게이지를 부착할 때 보통 한 개는 아랫면, 한 개는 윗면에 부착할 수 있다.　하지만 이렇게 부착하게 되면 두 번의 부착과정을 거쳐야 하기 때문에 부착 등의 편의를 위해 한 셀에 2개가 붙어 있는 스트레인게이지 (하프브릿지 스트레인게이지) 또는 4개가 붙어 있는 플브릿지 스트레인게이지도 사용할 수 있다. 스트레인게이지 측정에서 스트레인이란 어떤 탄성체를 당기거나 밀면 변형이 일어나고 이때 줄거나 느는 양을 스트레인이라 하며, 이 미세한 변형량을 측정하기 위해 스트레인게이지를 사용할 수 있다. 이러한 특성을 이용하여 변형량을 하중으로 변환하여 측정하는 것이 로드셀의 원리이다. 이러한 미세한 변화를 검출하기 위해 전기적으로 브릿지 회로를 사용할 수 있다. 즉, 평상시에는 전기적으로 평형이 유지되어 극히 미세한 전류를 흘려보내다가 어느 한쪽의 불균형이 발생하여 저항값이 변하면 그쪽으로 전류가 흘러 이 전류의 흐름이 전압의 변화로 나타나 검출될 수 있다. 즉, 로드셀은 크게 전기적 회로와 탄성 변형체로 구성될 수 있으며 전기회로부는 일반적으로 휘트스톤 브릿지 회로로 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 스트레인게이지 테스트를 위한 타격판 구성을 살펴보면, 도 5에 예시된 바와 같이, 일측에 탄성계수가 큰 금속강판인 패드 플레이트(121)와 소정 간격을 두고 타측에 메인 프레임(122)이 구비될 수 있다. 패드 플레이트(121)와 메인 프레임(122)의 사이에는 타격시 충격을 완충시키기 위한 완충스프링(123)과 완충스프링(123)의 양측에 이탈방지 체인(124)이 구비될 수 있다. 그리고, 패드 플레이트(121)의 상부 중앙부에는 스트레인게이지(125)가 부착될 수 있으며, 스트레인게이지(125)의 상부면에는 스트레인게이지 보호패드(126)가 부착되어 형성될 수 있다. 특히, 스트레인게이지(121)는 순간접착제로 고정한 후 실리콘 도포를 하는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 패드 플레이트(121)와 스트레인게이지 보호패드(126)는 고정핀(127)에 의해 고정될 수 있다. 또한, 스트레인게이지 보호패드(126)의 상측으로는 패드 플레이트(121)와 스트레인게이지(125) 및 스트레인게이지 보호패드(126)를 감싸는 구조의 패드 커버(128)가 형성될 수 있으며, 패드 커버(128)의 내측 공간부에는 완충 재료(129)가 충진되는 구조를 가질 수 있다. 특히, 스트레인게이지(125)는 타격시 변형되는 변형량 감지 저항체(125a)와 탭(125b)으로 구성될 수 있다. 이와 같이 스트레인게이지(125)에서 측정된 스트레인은 스트레인게이지 증폭기에서 증폭되어 표시될 수 있다.
무게 측정부(130)는 도 1에서와 같이 다수개의 체중 측정용 로드셀(120)과 연결되어 체중 측정용 로드셀(120)에서 전송되는 탄성체에 가해진 힘(하중)에 대한 전기적인 신호를 증폭 수신하여 훈련자의 타격에 의해 가해진 힘(하중)을 측정할 수 있다.
운동량(momentum)은 물체의 질량(m) x 속도(v)로 나타낼 수 있으며, 질량을 가진 물체가 어느 정도의 속도를 내고 있는가를 의미할 수 있다. 운동량은 운동이 얼마나 과격하게 이루어지는가를 말해주는 물리량일 수 있다. 충격량은 어떤 물체에 힘을 작용하여 물체의 운동상태를 바꿀 때 가한 충격의 정도, 또는 충돌 후 변화된 운동량의 값을 의미할 수 있으며, 충격력은 타격 감지 시스템에서 구하고자 하는 값으로서 충격량이 어느 정도의 시간동안 지속되었는가를 의미하며, 충격력 = 충격량 / 시간에 의해 계산될 수 있다. 예를 들어, 충격량은 운동량의 변화량이므로 포수가 글러브를 끼고 공을 잡든 맨손으로 공을 잡든 '충격량'은 같지만, 포수가 글러브를 이용해 공을 잡을 경우 글러브에 의해 속도가 천천히 느려지게 되어 글러브에 닿는 시간이 길어지기 때문에 충격력은 작아질 수 있다. 그러나 야구공을 맨손으로 잡을 시에는 짧은 시간에 그대로 손에 닿기 때문에 충격력이 커져 다칠 위험이 더 클 수 있다.
즉, 물체가 받은 운동량의 변화량은 그 물체가 받은 충격량과 같으며, 힘과 가속도의 관계(F=ma)로 부터 유도될 수 있으며, 충격력은 운동량의 변화에 원인이 되는 힘일 수 있다. 또한, 물체 운동량의 변화인 충격량이 같을 때 충돌시간과 충격력은 서로 반비례하고, 충격량이 같을 때 충돌시간을 길게 하면 그 때의 충격력이 감소할 수 있다.
예를 들어, 도 6에 예시된 바와 같이 로드셀을 사용한 시간과 힘의 관계에서 강한 힘으로 타격했을 때 로드셀의 시간와 힘의 변화량에 대해 살펴보면, a 부분은 힘을 나타내고, b 부분은 타격 유효 시간을 나타내며, c 부분은 스프링에 의한 파형을 나타내는 것으로서, 스프링에 의한 파형을 나타내는 c 부분은 충격력에 사용하지 않는다. 특히, 강한 힘으로 타격했을 때 로드셀을 사용한 충격력의 산출시 250usec 주기(20ksps, 1초에 20,000번 데이터 수집)로 로드셀의 최대 변형값을 기록하고, 최대 변형값 이후 변형값이 증가되기 이전의 시간을 측정하여 충격력을 산출할 수 있다. 한편, 로드셀을 사용한 시간과 힘의 관계에서 약한 힘으로 타격했을 때 로드셀의 시간와 힘의 변화량에서는 도 7에 예시된 바와 같이 나타날 수 있다. 즉, 도 8의 그래프에서 알 수 있듯이 적색 그래프(d)는 짧은 시간의 강한 충격을 나타내고, 초록색 그래프(e)는 긴 시간의 약한 충격을 예시하고 있다. 즉, 충격량이 같아도 접촉시간에 따라 가해지는 힘의 크기가 달라질 수 있다.
제어부(140)는 무술 훈련용 전자 타격기 시스템의 각 구성요소와 제어신호를 송수신하여 무술 훈련용 전자 타격기 작동과 관련된 일련의 전반적인 제어를 수행할 수 있다. 특히, 제어부(140)는 가속도 센서(110)에서 측정된 타격시의 가속도 측정값과 무게 측정부(130)에서 측정된 타격에 의해 가해진 힘(하중)에 대한 무게 측정값에 기초하여 훈련자에 의한 발차기 전자미트 타격시 정확한 타격량(충격량)을 계산할 수 있다.
무선통신부(150)는 무술 훈련용 전자 타격기 시스템의 각 구성요소와 통신하여 무술 훈련용 전자 타격기 작동에 필요한 정보를 송수신하거나 제어신호를 전송할 수 있다. 특히, 무선통신부(150)는 제어부(140)에서 연산된 타격량(충격량) 정보를 블루투스나 와이파이 무선통신 방식에 의해 디스플레이 장치(300)로 전송할 수 있다.
도 9는 디스플레이 장치를 통해 타격량에 대한 점수 표시 화면의 일예를 나타내는 도면이고, 도 10은 프로그램된 모드별 타격 측정 내용 표시 화면의 일예를 나타내는 도면이며, 도 11은 프로그램된 모드별 타격 점수 구현 세부 내용 표시 화면의 일예를 나타내는 도면이다.
도시된 바와 같이, 전자타격기와 디스플레이 장치가 정상적으로 동작된 상태에서 훈련자가 무술 훈련을 시작하여 발차기, 주먹치기 등으로 전자미트와 전자쉴드, 전자호구,전자손미트,전자격파대 등의 전자타격기에 타격을 가할 수 있다. 이에 따라, 전자미트와 전자쉴드, 전자호구,전자손미트,전자격파대 등의 전자타격기에서 연산된 타격량(충격량) 정보가 블루투스나 와이파이 무선통신 방식에 의해 모니터, 휴대폰, 빔, TV 등의 디스플레이 장치(300)로 전송되어 표시될 수 있다. 예를 들어, 도 9에서와 같이 전자미트와 전자쉴드, 전자호구,전자손미트,전자격파대 등의 전자타격기에서 연산된 타격량(충격량) 정보가 디스플레이 장치(300)로 전송되어 디지털화된 점수, 그래픽, 사운드로 표시될 수 있으며, 또한 승패 및 등수 표현에 관한 정보가 디지털화된 점수, 그래픽, 사운드로 표시될 수 있다.
또한, 도 9에서와 같이 디스플레이 장치(300)에는 개인 및 도장, 대회 등에 사용 가능한 무술 훈련 프로그램이 설치될 수 있으며, 무술 훈련 프로그램에서 제공되는 훈련자의 모드 선택에 따라 전자미트와 전자쉴드, 전자호구,전자손미트,전자격파대 등의 전자타격기 타격시의 무술 훈련 정보가 표시될 수 있다. 하기에서는 첨부된 도 10 및 도 11을 참조하여 이러한 모드 선택에 따른 무술 훈련 프로그램 동작의 일예에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명의 모드 선택이 가능한 무술 훈련 프로그램은 도 10 및 도 11에 예시된 바와 같이, 개인 및 도장, 대회 등에 사용이 가능한 3가지 모드를 구성하여 제공할 수 있다. 여기서, 3가지 모드는 예를 들어, 트레이닝 모드와 배틀 모드 및 팀 모드 시합용 모드로 구성되어 제공될 수 있다. 트레이닝 모드는 개인 훈련, 단체훈련용, 1인~100인 이상도 사용이 가능할 수 있다. 그리고, 배틀 모드는 다수의 대련 및 대결 위주로 청,홍 1:1/다수:다수로 구성될 수 있으며 최소 2인 ~ 100인 이상도 사용이 가능할 수 있다. 그리고, 팀 모드는 대회 위주로 1~4개 팀이 사용할 수 있으며 최소 4인~300인 이상도 사용이 가능할 수 있다.
또한, 각 모드 별로 타격 측정 내용을 세분화하여 구성할 수 있다. 즉, 도 10에 예시된 바와 같이 파워는 주먹이나 발차기 타격 시 타격 강도를 측정할 수 있으며 횟수 지정이 가능할 수 있다. 그리고, 스피드는 정해진 시간 내에 타격 횟수를 측정 및 정해진 시간 동안 겨루기 시합이 가능하며 시간 조정이 가능할 수 있다. 즉, 각각 타격 횟수 및 시간 등을 임의로 설정하여 훈련 및 대련 시간 조정이 가능하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 30초 동안 20번의 타격을 하여 타격 강도의 합을 표현할 수 있으며, 3인 1조로 2팀이 각각 10번씩 타격을 하여 강도의 합을 표현할 수도 있다.
또한, 도 11에 예시된 바와 같이 프로그램된 모드별 타격 점수는 3가지 모드 3가지 구성 총 9개의 구성으로 구현될 수 있다. 즉, 트레이닝 모드에서 파워 스피드 세트로 구성될 수 있고, 배틀 모드에서 파워 스피드 세트로 구성될 수 있으며, 팀 모드에서 파워 스피드 세트로 구성될 수 있다.
이와 같이 본 발명은 무술용품 시장에 전자시스템을 결합하여 타격시 타격 강도, 타격횟수, 반응도, 종합측정 등의 디지탈화한 점수, 그래픽, 사운드를 표출하여 훈련자 및 지도자가 객관화된 훈련을 할 수 있다. 특히, 타격 점수, 그래픽, 사운드 표현에 있어 객관적이고 정확한 점수, 그래픽, 사운드를 표현할 수 있으며, 이는 무술 훈련시 개인과 단체 훈련에 효율성을 높여 많은 수요가 발생될 수 있다.
또한, 전자저울만큼 정교하고 정확한 데이터를 표현해 낼 수 있도록 하여 점수에 대한 신뢰를 높였으며, 체계화된 점수로 표현을 하기 때문에 매우 정확한 파워값을 표현할 수 있고, 압력센서의 활용으로 타격 횟수를 1개도 빠짐없이 측정 할 수 있다. 또한 점수의 폭이 넓어 아동부터 청소년, 여성, 저단자, 고단자까지 다양하게 이용할 수 있다.
또한, 온라인에 연결하여 동시에 전국, 세계, 개인간, 팀간, 도장간 대련, 시합용으로 사용할 수 있으며, 표출된 점수를 가지고 랭킹 및 다양한 컨텐츠를 이용할 수 있다. 특히 전자미트의 경우 내부가 우레탄과 탄성철로 구성되어 부러짐이나 고장 없이 장시간 사용이 가능할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 전자쉴드 제품의 일예를 나타내는 도면으로서, 본 발명의 전자쉴드(500)는 전면에 타격 부위가 형성되고 후면에 손잡이가 구비되는 구조를 가질 수 있다. 이와 같이 구성되는 전자쉴드(500)는 발차기와 주먹치기 용도로 사용될 수 있으며, 내부 구성은 전술한 바와 같이 가속도 센서와 로드셀을 포함하는 발차기 전자미트의 구성과 동일한 구성을 가질 수 있으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 전자호구 제품의 일예를 나타내는 도면으로서, 본 발명의 전자호구(600)는 전면과,좌측,우측면에 타격 부위가 형성되는 구조를 가질 수 있다. 이와 같이 구성되는 전자호구(600)는 발차기와 주먹치기 시합용 용도로 사용될 수 있으며, 내부 구성은 전술한 바와 같이 가속도 센서와 로드셀을 포함하는 발차기 전자미트의 구성과 동일한 구성을 가질 수 있으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 전자손미트 제품의 일예를 나타내는 도면으로서, 본 발명의 전자손미트(700)는 전면에 타격 부위가 형성되고 후면에 손이들어가는 장갑모양의 글러브 구조를 가질 수 있다. 이와 같이 구성되는 전자손미트(700)는 발차기와 주먹치기 발차기용도로 사용될 수 있으며, 내부 구성은 전술한 바와 같이 가속도 센서와 로드셀을 포함하는 발차기 전자미트의 구성과 동일한 구성을 가질 수 있으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 전자격파대 제품의 일예를 나타내는 도면으로서, 본 발명의 전자격파대(800)는 상부면에 타격 부위가 형성되고 하부면에 격파대 고정부가있는 구조를 가질 수 있다. 이와 같이 구성되는 전자격파대(800)는 주먹치기 격파 용도로 사용될 수 있으며, 내부 구성은 전술한 바와 같이 가속도 센서와 로드셀을 포함하는 발차기 전자미트의 구성과 동일한 구성을 가질 수 있으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100 : 발차기 전자미트
110 : 가속도 센서
120 : 체중 측정용 로드셀
130 : 무게 측정부
140 : 제어부
150 : 무선통신부
160 : 베이스판
170 : 완충재
300 : 디스플레이 장치
500 : 전자쉴드
600 : 전자호구
700 : 전자손미트
800: : 전자격파대

Claims (7)

  1. 무술 훈련자에 의한 타격 부위 타격시 가해지는 힘과 가속도를 측정하여 타격량 정보를 생성하는 전자 타격기; 및
    상기 전자 타격기에서 생성되어 전송되는 타격량 정보를 수신하여 디지털화된 점수 그래픽 사운드로 표시하는 디스플레이 장치를 포함하고,
    상기 전자 타격기는,
    무술 훈련자에 의한 타격 부위 타격시의 가속도를 측정하는 가속도 센서;
    무술 훈련자에 의한 타격 부위 타격시 가해진 힘을 전기적 신호로 변환하고, 상기 가속도 센서의 주변에 배치되는 다수개의 체중 측정용 로드셀; 및
    상기 다수개의 체중 측정용 로드셀과 연결되어. 상기 체중 측정용 로드셀에서 전송되는 탄성체에 가해진 힘에 대해 변환된 전기적 신호를 수신하여 무술 훈련자의 타격에 의해 타격 부위에 가해진 힘을 측정하는 무게 측정부를 포함하고,
    상기 체중 측정용 로드셀은 상기 타격 부위에 다수개가 상호간에 전기적으로 연결되어 배치되며, 내부에 구비된 스트레인게이지의 변형량 감지 저항계에서 감지된 타격시의 변형량을 감지하여 전기적인 신호로 변환하고,
    상기 체중 측정용 로드셀은
    일측에 금속강판인 패드 플레이트와 소정 간격을 두고 타측에 메인 프레임이 구비되고, 상기 메인 프레임의 탄성계수보다 상기 패드 플레이트의 탄성계수가 큰 금속강판이고,
    상기 패드 플레이트와 상기 메인 프레임의 사이에는 타격시 충격을 완충시키기 위한 완충스프링과 상기 완충스프링의 양측에 이탈방지 체인이 구비되고,
    상기 패드 플레이트의 상부 중앙부에는 상기 스트레인게이지가 부착되고, 상기 스트레인게이지의 상부면에는 스트레인게이지 보호패드가 부착되어 형성되는 무술 훈련용 전자 타격 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전자 타격기는,
    상기 가속도 센서에서 측정된 타격 부위 타격시의 가속도 측정값과 상기 무게 측정부에서 측정된 타격 부위 타격시 가해진 힘 측정값에 기초하여 타격량을 연산하는 제어부; 및
    상기 제어부에서 연산된 타격량 정보를 상기 디스플레이 장치로 전송하는 무선 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무술 훈련용 전자 타격 시스템.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 디스플레이 장치는,
    무술 훈련을 위한 적어도 하나 이상의 모드 선택이 가능한 무술 훈련용 프로그램 시합용 프로그램이 설치되는 것을 특징으로 하는 무술 훈련용 전자 타격 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 무술 훈련용 프로그램은,
    개인이나 단체 훈련을 위한 트레이닝 모드와 일대일이나 다수 대 다수 대련을 위한 배틀 모드 및 팀 단위 대회를 위한 팀 모드 시합용 모드 중 어느 하나의 모드를 제공하는 것을 특징으로 하는 무술 훈련용 전자 타격 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 트레이닝 모드와 상기 배틀 모드 및 상기 팀 모드 시합용 모드에서는 각각 타격 부위 타격시의 파워와 스피드 및 세트 수 승,패 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 무술 훈련용 전자 타격 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 전자 타격기는 전자미트, 전자쉴드, 전자호구, 전자손미트, 전자격파대 중 어느 하나에 적용하여 활용하는 것을 특징으로 하는 무술 훈련용 전자 타격 시스템.
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