KR20030071465A - 에어백형 타격력 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어백1)을 타격체로 사용하는 타격력 측정장치에 있어서, 사용시 송풍기2)에 의해 공기가 연속공급되고 풍량센서(4)를 통해 배출하되, 타격을 가할시 에어백1)의 수축에 의해 발생되는 배출 풍속 또는 풍량의 변동값을 타격신호로 사용하여 점수를 표시하는 구조으로 구성되어있다. 따라서 샌드백 등의 형태를 한 에어백 어느 부위에 타격을 가해도 게임이 가능하며 손과 발 몸의 어느 부위로도 자유자재의 가격이 가능하며 종래 오락기류에서 많이 볼 수 있는 타격력 측정장치와는 다르게 타격을 위한 장전 작동이 불필요하므로 단발점수는 물론 일정 시간하에 연속 타격값을 합산한 점수표시 형식을 가진 타격력 측정 장치를 제공한다.

Description

에어백형 타격력 측정장치{The air bag type measuring machine for hitting power.}

본 발명은 연속 공기공급에 의해 압력을 유지하는 타격력 측정장치에 관한 것으로, 주먹이나 발을 막론한 신체의 어느 부위로도 각도에 상관없이 효과적인 타격을 가할 수 있고 그에 따른 타격력의 측정 및 그 점수를 표시해 주는 장치에 관한 것이다.

종래의 이러한 종류의 장치는 오락기류에서 많이 볼 수 있다. 일반적으로 타격부위를 사람이 때리게 되면 뒤로 후퇴를 하게되고 그 속도나 변위로써 타격력을 검출하였으므로 국한된 타격부위를 후퇴 경로를 따라 때려야만 많은 점수를 얻을 수 있었다. 한 예로 만일 주먹으로 때리는 펀치나 펀치볼을 발로 차면 타격부위의 후퇴 경로가 빗나가 점수가 제대로 나오기 어려우며 발로 차는 킥펀치류 오락기는 손으로 점수를 내기 어렵다. 그러므로 그 장치에 맞는 자세 및 각도와 요령에 의해서도 점수가 많이 좌우하였고 점수가 반드시 실제 타격부에 작용하는 타격력과 일치한다고는 볼 수 없었다.

또한 종래의 장치는 그 기계적 특성상, 상 하 전 후 좌 우의 자유로운 타격을 가하는 것이 불가능하므로 매우 단조로운 타격 밖에는 구사할 수가 없었따. 또한 연속 타격에 부적합하므로 주로 단발식의 타격력을 측정하는데에 그쳤었고 무리한 힘으로 잘못 때릴 경우 손이나 발을 다치기도 쉬웠다.

뿐만아니라 타격 및 측정을 위한 요소가 기계적인 구속구조이므로 복잡할 뿐 아니라 충격에 의해 기계가 고장날 확률도 크다. 한편 오락기에 적용할 경우 오락기의 중요한 요건인 자유자재의 재미있는 게임을 즐겨 스트레스를 해소하는데에 제약요소가 많았으며 운동효과도 적을 수 밖에 없다.

한편 본 발명자가 과거 출원한 바 있는 '압력식 타격력 측정 오락기구

(20-1992-0001295)'의 경우와 타인 출원 중인 이와 유사한 '펀치력측정방법 및 그 장치(10-1999-0020775)'의 경우 종래의 문제점을 해결해 주는 듯 하였다. 전자의 경우 액체를 압력 매개체로 하여 중량감에 있어 실제 샌드백과 유사한 타격감은 좋으나 액체를 담은 백의 관리유지 및 파손시 보수에 큰 문제가 있을 수 있고 전자와 후자 공통적으로 밀폐된 백의 압력을 측정하는 방식이므로 센싱 및 신호처리에 있어서 매우 정밀한 전자계측장치를 요한다. 특히 후자의 경우는 압력 매개물이 액체인지 기체인지는 명시하지 않았으나, 기체라 하더라도 밀폐된 백과 상하 지지를 스프링과 같은 탄성체를 사용하기 때문에 백에 연속 타격시 마치 공이나 타이어와 같은 반동력이 원활한 타격에 지장을 줄 뿐 아니라 전후좌우상하 방향의 심한 진동은 압력 오차를 발생하여 신호처리에 노이즈로 작용하므로 실용화에 있어 애로사항이 있기 쉽다. 원리적으로 압축기가 필수적이며 정밀계측 및 보정을 요하므로 장치는 필히 고가의 장비가 될 수 밖에 없다. 특히 백에 작은 구멍이나 틈이 생겨도 치명적인 고장으로 작용한다. 이러한 문제점들은 언급한 바 실용화에 있어서 난관으로 작용한다.

본 발명은 상기의 종래 타격력 측정장치의 단점을 모두 해결해 주는 전혀 새로운 방식이다. 사용시 에어백에, 비교적 다량의 공기 공급이 가능한 송풍기에 의해 공기가 연속으로 주입되고 배출구로 일부 유출되는 구조를 기본으로 타격에 의한 백의 수축에서 비롯되는 배출공기의 속도 또는 풍량 변동을 타격력 신호로 사용한다. 따라서 밀폐된 백과 같이 지나친 탄성이 없어 진동이 적으며 장치에 무리가 없게 된다. 압력 방식과 마찬가지로 단일 센서로써 샌드백형 에어백의 어느 부위를 때려도 타격력을 검출 할 수 있다. 또한 방향과 위치 각도에 구속없이 에어백 전체를 자유자재로 때리는 게임을 즐길 수 있다. 만일 에어백에 다소의 구멍이 생긴다 하여도 본래 공기의 유출구조로 구성되어 있으므로 게임을 진행하는데에는 그다지 큰 문제가 따르지 않아 유지관리 및 보수가 용이하다.

물론 종래의 타격력 측정장치와는 다르게 타격준비나 감지준비를 위한 장전동작이 필요하지 않으므로 연타가 가능하다. 따라서 일정시간 동안 자유로운 타격을 가하고 타격력을 합산하여 점수를 낼 수 있으므로 오락기에 적용되었을 경우 새로운 형태의 오락 및 운동효과를 제공할 수도 있다.

도 1은 본 발명의 개괄적인 핵심 원리도

도 2는 본 장치를 사용하는 장면

도 3은 본 발명의 핵심인 에어백형 샌드백의 구조와 프로펠러형 풍량센서를

사용한 경우

도 4는 압전형 풍량센서를 적용한 경우

도 5는 본 발명의 종합원리도

도 6는 송풍기 위치에 센서를 부착한 구체적 적용예

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1) -- 에어백, 2) -- 송풍기, 4) -- 풍량센서

도 1은 본 발명의 개괄적인 운영방법을 나타내고 있다. 본 기구의 사용시 고분자 재질로 만들어진 에어백(1)은 송풍기(2)로 부터 배관부를 거쳐 공기를 공급받아 탄력있는 상태가 유지된다. 풍량센서(4)는 항시 공기가 유입 또는 유출되면서 풍량에 의존한 전기신호를 발생하는 구조로 압전형이나 프로펠러형 등이 적합하다. 풍량센서4)는 에어백1)이나 배관부나 송풍기2)의 어느부위에 위치해도 무방하며 에어백1)에 타격이 가해졌을 때 송풍기2)에서 발생하는 풍압보다 강한 압력이 발생하므로 변화값을 검출이 용이하게 된다.

점선은 공기의 흐름 경로를 나타낸다. 공급량과 유출풍량이 적당히 유지되며 에어백(1)이 때리기에 적합한 형상과 탄력을 유지한다. 유출풍량은 공기의 배출유속과도 비례한다. 유출풍량 변동신호15)에서 유출풍량의 변동은 타격이 가해질 때 발생한다. 이 단계 이후에는 유출풍량값이 아니라 변동값만이 통과한다. 송풍기2)에서공급되는 공기가 풍량센서4)를 통해 공기가 일정하게 유출되면 측정준비가 완료된 상태이다. 이에 타격을 가하면 측정작용이 시작되며 이미 선택하여 입력한 측정모드16)에 따라 분기 되는데 단발모드를 선택했을 경우에는 단발시 발생한 유출풍량 변동값의 최대전압에 비례한 점수 또는 그 적분값에 비례한 점수 표시하며-최대신호전압 또는 단발신호 적분량 표시17)-, 연발모드를 선택했을 경우 일정시간 동안의 총타수와 총 타격시 발생한 유출풍량의 변동 적분값을 합산-총타수 및 총 변동신호 적분량 표시18)- 하여 표시한다.

에어백(1)형은 기본적으로 상하전후좌우 어느 부위를 때려도 타격의 효과가 유출풍량의 변동으로 나타나 유량센서(4)에 의해 감지가 가능하다. 유출풍량의 변동을 타격력으로 전기적 신호로 전환된 이후에는 오락기구 등에서 통용되고 있는 시스템이므로 본 고안에서 자세히 언급할 필요는 없고 다만 도 1에서는 간략한 운영방법만 다이어그램의 형태로 나타내고 있다.

도 2는 타격력 측정방식의 이해를 돕기위해 나타낸 그림이다. 손이나 발 또는 신체의 여하부위를 사용해도 불편을 느끼지 않으며 에어백1)의 어느 부분을 가격해도 게임이 가능하다는 것을 보여준다. 완충용스프링2)는 에어백1)이 좌우로 흔들리는 힘에 대해 완충 역할을 하며 컨트롤박스3)는 제어계측 및 디스플레이 오락기구로서는 동전투입기의 역할도 병행할 수도 있다.

도 3은 본 발명의 센싱방식을 원리적으로 총괄 도면이다. 센서4)는 막힌 것이 아니라 개방되어 항상 공기가 유출될 수 있는 구조로 되어 있어 송풍기2)가 작동할 시에 기본적으로 공기가 유출되고 있다. 이에 에어백1)에 타격이 가해지면 송풍기에서의 발생하는 기본 압보다 강한 압력을 동반하는 공기의 흐름이 역류하게 된다. 이는 본래 송풍기2)에서 공급되는 흐름방향의 반대이므로 역류라 표현한다.

이 역류에 의한 흐름은 다수 외부로 흘러나가는 동시에 센서에 기본신호 보다 훨씬 강한 변동신호원으로 작용하게 된다. 송풍기4)는 압축기와 달라 외부계와 차단된 구조가 아니라 개방된 구조이므로 기본적으로 정상류는 물론 역류가 가능한 구조로 구성되어 있으므로 입구에서 공기흐름의 변동을 측정하는 것이 충분히 가능하다.

도 4는 도 3과 마찬가지 구조에서 풍량센서만 압전형으로 교체한 경우를 보여준다. 센서부42)와 센서부43)는 같은 것이나 작동의 이해를 돕기위해 센서부42)는 타격에 의해 풍압이 가해진 상태 센서부43)는 비 타격시 풍압이 가해지지 않은 상태의 예를 보여준다. 물론 풍속이나 풍량에 따라 그 중간 상태로도 풍압에 반응을 한다. 풍압에 의해 휨력이 작용하면 전기신호를 출력하게 되고 압전 소자이므로 미분값 형태의 전압이 발생하므로 출력신호 자체가 풍량의 변동값이 되기도 한다.

역시 점선은 공기흐름 경로를 나타낸다.

에어백형 타격력 측정장치로서 상하전후좌우 각도에 상관없이 신체의 어느부위로도 타격을 가할 수 있고 단발형 게임뿐만 아니라 연속타격 및 측정이 가능하다. 또한 샌드백을 연상하게 하는 형태로 누구나가 쳐 보고 싶은 충동을 느끼므로 보다 많은 사람들의 스트레스 해소 및 운동에 유용한 장치이다.

Claims (2)

1. 에어백1)을 타격부로 하여 타격력을 측정하는 장치에 있어서, 도 1, 2, 3에서 공통적으로 나타낸 바와 같이 송풍기2)에서 연결관5)을 거쳐 연속적으로 타격부인 에어백1)에 공급된 공기가 도 3에 예시한 것과 같이 배출부와 함께 위치한 풍량센서4)를 통해 흘러나갈 수 있는 구조를 가지고 타격시 에어백의 수축에 의해 발생하는 유출풍속 또는 풍량의 변동량을 타격신호를 전자적 연산의 근원으로 하는 에어백형 타격력 측정장치
2. 제 1항에 있어서, 도 4에 도시한 예와 같이 풍량센서42,43)를 압전센서로 사용하되 타격부인 에어백1)의 출구 위치에 부착하여 유출되는 풍속에 의해 발생하는 풍압의 작용으로 압전 풍량센서42,43)에 휨력이 발생하고 이 변화에 비례한 압전 신호전압을 타격력의 신호로 이용하도록 구성된 에어백형 타격력 측정장치.