KR20160025087A

KR20160025087A - 타점 감지유닛을 가지는 라켓 운동기구 및 이를 이용한 타점 감지방법

Info

Publication number: KR20160025087A
Application number: KR1020140111101A
Authority: KR
Inventors: 이성호; 김남수; 이성철; 이선영
Original assignee: 전자부품연구원
Priority date: 2014-08-25
Filing date: 2014-08-25
Publication date: 2016-03-08
Also published as: KR101641650B1

Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 타점 감지유닛을 가지는 라켓 운동기구는 복수의 줄 부재가 그물망을 형성하여 공 또는 셔틀콕과 같은 게임 엘레먼트의 히팅 포인트를 구성하는 라켓 프레임; 상기 라켓 프레임과 연결되며, 사용자가 파지하는 손잡이부; 상기 라켓 프레임에 설치되어 상기 게임 엘레먼트가 그물망에 접촉하는 것을 감지하는 감지유닛; 및 상기 손잡이부에 설치되어 상기 감지유닛과 전기적으로 연결되고, 상기 감지유닛의 감지 시그널을 전달 받아, 외부 기기에 전달하는 제어부;를 포함하며, 상기 감지유닛은 상기 라켓 프레임의 내측에 배치되는 복수 개의 광원소자; 및 상기 복수 개의 광원 소자들 사이에 일정한 간격으로 개재되는 복수 개의 수광소자;를 포함하며, 상기 복수 개의 광원소자들은 상기 제어부의 제어 시그널에 의해 순차적으로 점멸할 수 있다.

Description

타점 감지유닛을 가지는 라켓 운동기구 및 이를 이용한 타점 감지방법{Hitting point detecting apparatus for racket sports equipment and hitting point detecting method thereof}

본 실시예는 다수의 감지유닛을 이용하여 라켓에 접촉하는 대상물의 타점을 감지할 수 있는 라켓 운동기구 및 이를 이용한 타점 감지방법에 관한 것이다.

라켓을 이용하는 대표적인 운동으로는 테니스, 배드민턴 등이 있다. 이들 운동은 테니스 공이나 셔틀콕을 라켓을 이용하여 타격하여 경기를 수행한다. 이러한 운동에 참여하는 라켓 사용자는 라켓을 사용하기 위한 올바른 자세를 획득하기 위하여 많은 연습을 필요로 한다. 또한, 전문적인 프로선수들 역시 경기력의 향상을 위해 공 또는 셔틀콕이 라켓의 올바른 위치에서 타격될 수 있도록 하여, 공 또는 셔틀콕이 라켓 프레임 등과 접촉하면서 발생하는 진동 등에 의해 부상을 입지 않도록 많은 노력을 기울이고 있다.

예컨대, 라켓이 공에 접근 할 때 그물망의 면이 라켓의 진로와 대략 수직방향으로 되도록 라켓을 잡고 공이 대략 그물망의 중간부분에 맞는다면 그 공은 최적의 속도를 가지게 되며, 라켓은 경기자의 손에서 뒤틀리지 않을 것이다. 그러나 그 공이 그물망의 중간부분으로부터 떨어진 부분에 맞았을 때 경기자의 손목이 뒤틀리게 되거나 경기자의 손이 팔꿈치 뒤쪽으로 꺾이게 됨에 따라 공의 속력이 떨어지고 원하지 않는 방향으로 공이 나아가게 된다. 그리고 공의 비정상적 타격으로 인한 반복되는 팔의 뒤틀림과 손목의 꺾임은 종종 소위 ＂테니스 엘보＂라는 부상을 초래하게 되는 것이다. 그래서 테니스 경기자들과 코치들은 그들의 경기력을 높이고 상기 부상을 최소화 하기 위하여 라켓의 그물망 중심부분이나 ＂스위트＂부분에 계속 공을 맞출 수 있는 연마용 장비나 기술을 구비하고자 추구해 왔다.

최근에는 라켓 그립에 센서를 내장하여 정보를 실시간 전송하는 바볼랏 플레이 앤 커넥트(Babolot Play & Connect) 기술이 공개된 바 있다. 이 기술은 그립부분에 내장된 센서와 단말장치가 선수가 친 샷의 데이터를 무선으로 전달하여 그 정보가 태블릿이나 PC 등에 표시되어 자신의 플레이 분석이 가능한 인터액티브 라켓과 관련된 기술이다. 이러한 인터액티브 라켓은 자이로스코프 센서와 가속센서, 압전 센서가 부착되어 있어 각각 선수의 움직임에 대한 정보와 속도, 진동 등을 감지해 앞서 말한 정보를 수집하고 이를 분석 가능하다.

한편, 소니(SONY)에서는 라켓 장착형 스마트 테니스 센서를 공개한 바 있다. 이 기술은 라켓의 그립부분에 장착하여 사용하는 라켓 장착형 센서로서, 센싱 기술과 진동 해석 기술, 사용자 인터페이스를 포함한 소프트웨어 개발의 편성에 의해 테니스 샷의 즉각적인 분석 및 시각화를 실현하였다. 또한, 포핸드/백핸드 등의 스윙 타입이나 라켓에 공을 파악한 위치, 스윙 속도, 공의 속도와 공의 회전 등의 데이터를 기록할 수 있다.

그러나 상기한 기술들은 상대적으로 고가인 자이로스코프센서, 압전센서와 같은 추가 감지센서를 사용하기 때문에 제품 가격이 상승한다. 또한, 추가 감지센서들의 배선과 제어부품들의 추가로 인해 라켓의 무게가 증가할 수 있다는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 특1993-0012056호(1993.12.23 등록)

본 발명의 실시예들은 그 동안 자신의 감에만 의존하거나 사람들에게 시각적으로 보여지는 부분으로만 판단 할 수 있었던 운동 방식을 개선하여, 운동 및 경기에 필요한 정보를 체계적이고 구체적인 정보로 얻을 수 있도록 구조가 개선된 타점 감지유닛을 가지는 라켓 운동기구 및 이를 이용한 타점 감지방법을 제공한다.

이때, 라켓은 상기 라켓 프레임과 손잡이부를 연결하는 연결부; 및 상기 라켓 프레임과 손잡이부 및 연결부 중 어느 한 곳에 설치되어 상기 게임 엘레먼트의 접촉 여부를 감지하는 보조 감지유닛;을 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 제어부는 상기 보조 감지유닛의 감지 시그널에 연동하여, 상기 보조 감지유닛에서 일정 수준 이상의 충격량이 감지되었을 경우 상기 광원소자와 수광소자에 전원을 인가할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 보조 감지유닛의 감지 시그널에 연동하여, 상기 보조 감지유닛에서 일정 수준 이상의 충격량이 감지되었을 경우, 제 1 시간(t1) 이후에 제 2 시간(t2) 동안 상기 광원소자와 수광소자의 전원을 차단하여 소모 전력을 저감할 수 있다.

상기 제어부는 상기 수광소자의 감지 시그널을 전달 받고, 광원소자의 온/오프를 제어하는 처리부; 상기 처리부와 연결되어, 상기 게임 엘레먼트의 상기 그물망의 접촉 위치와 순차적으로 발광하는 광원소자에 따른 각각의 수광소자들의 온/오프 정보를 저장하는 메모리부; 및 상기 메모리부에 저장된 게임 엘레먼트의 그물망 접촉 위치 정보를 유선 및 무선 중 적어도 하나 이상의 방법으로 전송하는 통신유닛;을 포함할 수 있다.

상기 메모리부는 상기 그물망에 접촉된 게임 엘레먼트의 위치에 따른 각 광원소자의 온/오프 위치에 따른 복수 개의 수광소자의 감지 시그널을 테이블로 저장한 기준 데이터 저장영역;을 더 포함하고, 상기 처리부는 저장된 기준 데이터를 상기 메모리부에서 전송 받아, 상기 수광소자에서 감지된 감지 시그널과 기준 데이터를 비교하여, 게임 엘레먼트가 접촉한 영역을 산출할 수 있다.

본 실시예에 따른 타점 감지유닛을 가지는 라켓 운동기구의 타점 감지방법은 복수 개의 광원소자에 인가되는 전원을 순차적으로 온/오프 제어하여, 한 번에 하나의 광원소자만이 일정 시간(predetermined time) 동안 점등되도록 제어하는 단계; 복수 개의 수광소자에 전원을 인가하는 단계; 점등된 광원소자에 따른 수광소자들의 감지 시그널 정보를 획득하는 단계; 및 획득된 감지 시그널 정보를 통신유닛을 이용하여 라켓 외부로 전송하는 단계;를 포함하며, 상기 감지 시그널 정보 획득 단계는 점등된 광원소자의 위치 정보를 기록하는 단계; 상기 점등된 광원소자를 마주보는 위치에 배치된 수광소자의 온/오프 시그널 정보를 기록하는 단계; 및 저장된 수광소자의 온/오프 시그널 정보를 통신모듈을 통해 라켓 외부로 전송하는 단계;를 포함하며, 상기 수광소자는 상기 광원소자의 빛을 감지할 경우, 온(ON) 시그널을 출력하고, 상기 수광소자가 상기 광원소자의 광 경로 상에 게임 엘레먼트가 개재되어 광원소자의 빛을 감지하지 못할 경우 오프(OFF) 시그널을 출력할 수 있다.

또한, 가속도센서 및 충격감지센서 중 어느 하나로 구성된 보조 감지유닛의 감지 시그널에 연동하여, 상기 보조 감지유닛에서 일정 수준 이상의 가속도 변화 및 충격량 중 어느 하나가 감지되었을 경우, 제 1 시간(t1) 이후에 제 2 시간(t2) 동안 상기 광원소자와 수광소자의 전원을 차단하는 단계;를 더 포함할 수도 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 효과적인 임팩트를 부여할 수 있는 라켓 운동기구의 타점 위치를 인식할 수 있으며, 공이 맞는 타점의 위치를 이용하여 운동의 질적 향상을 가져올 수 있어, 해당 스포츠에 대한 개개인의 기량을 개선시키는데 큰 도움이 될 수 있다.

특히, 기존의 압전센서나 자이로 센서보다 상대적으로 저가인 LED와 같은 광원소자와 이 빛을 감지할 수 있는 수광소자를 이용하여 감지유닛을 구성하기 때문에, 보다 저렴한 비용으로 사용자가 라켓에 공이 맞는 정확한 타점을 인식할 수 있는 라켓을 제공할 수 있다.

또한, 감지유닛이 차지하는 부피를 줄일 수 있어 제품의 소형화가 가능해, 테니스 라켓은 물론, 상대적으로 작은 크기의 배드민턴 라켓에도 적용 가능하다.

도 1은 본 실시예에 따른 라켓의 개략적인 도면,
도 2는 본 실시예에 따른 라켓의 개략적인 제어 블록도,
도 3 내지 도 6은 순차적으로 점등 되는 광원소자에 따른 수광소자들의 작동 상태를 개략적으로 도시한 도면,
도 7은 순차적으로 점등되는 광원소자의 점등순서를 나타낸 그래프, 그리고,
도 8 및 도 9는 본 실시예에 따른 라켓의 게임 엘레먼트 감지 프로세스를 개략적으로 도시한 흐름도 이다.

이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다. 다만, 이하의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위가 이하의 실시예들에 한정되는 것은 아님을 알려둔다. 또한, 이하의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로, 불필요하게 본 발명의 기술적 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 공지의 구성에 대해서는 상세한 기술을 생략하기로 한다.

도 1은 본 실시예에 따른 라켓의 개략적인 도면, 도 2는 본 실시예에 따른 라켓의 개략적인 제어 블록도, 도 3 내지 도 6은 순차적으로 점등 되는 광원소자에 따른 수광소자들의 작동 상태를 개략적으로 도시한 도면, 그리고, 도 7은 순차적으로 점등되는 광원소자의 점등순서를 나타낸 그래프 이다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 라켓 운동기구는 라켓 프레임(110), 손잡이부(120), 제어부(130), 감지유닛(1000)을 포함할 수 있다.

라켓 프레임(110)은 복수 개의 줄 부재(111)가 그물망을 형성하여, 공 또는 셔틀콕과 같은 게임 엘레먼트(game element)(B)의 히팅 포인트를 형성할 수 있다. 이때, 사용 가능한 게임 엘레먼트(B)는 테니스공, 배드민턴 셔틀콕을 포함한 라켓 형태의 운동에 사용될 수 있는 대상물이라면 어떠한 것이든 적용 가능하다. 라켓 프레임(110)은 일반적으로 라운드 형상의 타원형상으로 마련되나, 이를 한정하는 것은 아니며, 각진형태, 사각형, 삼각형 등 다양한 형상으로 형성될 수도 있다.

손잡이부(120)는 라켓 프레임(110)을 사용자가 그립(grip)하기 위한 부분으로, 외주면에는 미끄럼 방지를 위한 그립테이프 등을 권취할 수 있으며, 내부 공간에는 미도시된 배터리 전원부가 마련될 수 있다. 배터리 전원부는 충전 가능한 배터리가 설치될 수도 있고, 일반적으로 통용되는 AA, AAA 방식의 건전지가 착탈 가능하게 삽입 결합될 수도 있다. 손잡이부(120)는 라켓 프레임(110)과 연결부(112)로 연결될 수 있는데, 라켓 프레임(110)과 연결부(112) 및 손잡이부(120)는 동일한 재질로 한번에 사출 성형될 수도 있고, 개별적으로 제작되어 본딩 등의 방법으로 연결되는 것도 가능하다.

제어부(130)는 손잡이부(120)의 도 1에 도시된 바와 같이, 하측 단부에 배치될 수 있으며, 후술할 감지유닛(1000)과 라켓 프레임(110) 및 손잡이부(120)의 내측 공간부에서 배선으로 연결될 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 손잡이부(120)의 내측 공간부 또는 연결부(112)의 내측 공간부, 라켓 프레임(110)의 내측 공간부 등 설계상 필요한 위치에 자유롭게 위치 이동하여 설치되는 것도 가능하다. 본 실시예는 제어부(130)는 도시된 바와 같이, 바깥쪽에 노출 설치되어 착탈 가능하게 구성될 수 있다. 이는 후술할 통신유닛(133)이 외부 기기들과 무선으로 원활하게 통신할 수 있도록 하기 위함이다. 제어부(130)는 회로기판과 적어도 하나 이상의 능동 및 수동 소자 부품으로 구성될 수 있다. 제어부(130)의 구성 및 동작은 뒤에 다시 설명한다.

보조 감지유닛(140)은 라켓 프레임(110), 연결부(112) 또는 손잡이부(120) 부근에 내장 설치되어, 게임 엘레먼트(B)의 접촉 여부를 보조로 감지할 수 있다. 보조 감지유닛(140)의 종류는 다양하게 구성할 수 있으며, 충격 감지센서 또는 가속도계 등과 같은 감지유닛으로 마련될 수 있다. 보조 감지유닛(140)은 라켓 프레임(110)에 형성된 그물망에 게임 엘레먼트(B)가 접근, 또는 접촉하였는지의 여부를 감지하는 감지 시그널을 출력할 수 있다. 보조 감지유닛(140)의 감지 시그널은 제어부(130)로 전달되어 감지유닛(1000)의 제어를 위한 데이터로 사용될 수 있다. 예컨대, 가속도 센서로 보조 감지유닛(140)이 형성될 경우, 라켓을 사용자가 게임 엘레먼트(B)를 타격하기 위해 움직이는 과정 중의 가속도 변화를 측정하면서, 게임 엘레먼트(B)가 충돌하는 시점의 급격한 가속도 변화나 충격 등을 감지할 수 있다.

감지유닛(1000)은 라켓 프레임(110)에 설치되어 상기 게임 엘레먼트(B)가 그물망에 접촉하는 것을 감지한다. 본 실시예에 따르면, 감지유닛(1000)은 광원소자(1100)와 수광소자(1200)를 포함한다.

광원소자(1100)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 라켓 프레임(110)의 내측면에 복수 개가 배치될 수 있다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 라켓 프레임(110)의 내측면에는 복수 개의 줄 부재(111)들이 서로 그물망을 형성하도록 설치되는데, 이 줄 부재(111)들과 간섭되지 않는 위치에 광원소자(1100)들이 배치될 수 있다. 이때, 광원소자(1100)는 줄 부재(111)의 어느 일측 위에 배치되거나, 줄 부재(111)와 나란하게 빛이 투사되도록 줄 부재(111)가 고정되는 고정 위치에 나란하게 배치되는 것도 가능하다. 광원소자(1100)는 LED가 사용될 수 있으며, LED에는 일정한 면적으로 빛이 투사되도록 렌즈모듈이 일체로 구성될 수 있다. 렌즈모듈은 광원소자(1100)에서 생성된 빛이 일정한 조사각도로 진행될 수 있도록 구성되며, 상기 조사각도는 렌즈의 굴절율 조정을 통해 설계상 필요한 정도로 조정할 수 있다.

수광소자(1200)는 복수 개의 광원소자(1100)들 사이에 일정한 간격으로 배치될 수 있다. 예컨대, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 내지 제 5 광원소자(LED 1~LED 5)를 하나의 그룹이라고 할 때, 5개의 광원소자(1100)들로 구성된 하나의 그룹 마다 1개씩 개재되어 라켓 프레임(110)의 안쪽 면을 따라 둥글게 배치되는 제 1 내지 제 9 수광소자(1200a ~ 1200i)로 구성될 수 있다.

한편, 복수 개의 광원소자(1100)들은 제어부(130)의 제어 시그널에 따라 순차적으로 점멸 제어될 수 있다. 또한, 수광소자들(1200) 역시 항상 전원이 인가되어 동작할 수도 있지만, 점등되는 광원소자(1100)와 서로 마주보는 쪽에 배치되는 일부 수광소자들(1200)에 선택적으로 전원을 인가하여, 일부만을 작동시킬 수도 있다. 예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이 제 1 광원소자(LED 1)가 점등될 때, 제 1 광원소자(LED 1)의 빛을 감지할 수 있는 수광소자(1200)는 제 5 내지 제 7 수광소자(1200e ~ 1200g)이며, 그 외의 다른 수광소자(1200)들은 빛을 감지하지 못한다. 따라서, 제 5 내지 제 7 수광소자(1200e ~ 1200g) 이외의 다른 수광소자들(1200)에는 전원을 인가할 필요가 없다. 이와 같이 선택적으로 전원을 인가할 경우, 소비 전력을 절감하여 배터리 소모량을 줄이 는 것이 가능하다.

이하, 본 실시예에 따른 제어부(130)의 구성을 도 2와 함께 설명한다.

제어부(130)는 처리부(131)와 메모리부(132) 및 통신유닛(133)을 포함할 수 있다.

처리부(131)는 상기한 복수 개의 광원소자들(1100)에 대한 전원 공급을 도 7에 도시된 바와 같이, 순차적으로 온/오프 제어하여, 한번에 1개의 광원소자(1100)만이 빛을 조사할 수 있도록 한다. 또한, 보조 감지유닛(140)의 감지 시그널을 전달 받아, 게임 엘레먼트(B)의 접촉 또는 충돌이 발생한 시점에만, 광원소자들(1100) 및 수광소자들(1200)에 전원을 공급할 수도 있다.

또한, 처리부(131)는 배터리 절감을 위해 광원소자(1100) 및 수광소자(1200)의 전원을 추가로 차단할 수도 있다. 즉, 처리부(131)는 보조 감지유닛(140)의 감지 시그널에 연동하여, 상기 보조 감지유닛(140)에서 일정 수준 이상의 충격량 또는 급격한 가속도 변경이 감지되었을 경우, 제 1 시간(t1) 이후에 제 2 시간(t2) 동안 상기 광원소자(1100)와 수광소자(1200)의 전원을 차단하여 소모 전력을 저감할 수 있다. 이때, 제 1 시간(t1)은 적어도 타격이 이루어진 직후인 0.5초 이상으로 설정될 수 있고, 제 2 시간(t2)은 2초 이내로 설정될 수 있다. 이는 공과 같은 게임 엘레먼트(B)가 그물망에 히팅 된 직후에는 게임 엘레먼트(B)가 상대편 진영으로 이동하기 때문에, 게임 엘레먼트(B)가 상대편 진영으로 이동하는 수초 이내에는 다시 라켓에 접촉할 가능성이 매우 낮기 때문에 이 시점에서의 감지유닛(1000)의 작동을 정지할 수 있다. 이와 같이, 라켓 운동기구에 재차 히팅이 발생할 가능성이 매우 낮은 시점에서의 전원 차단을 통해 배터리 소모를 줄일 수 있다.

메모리부(132)는 처리부(131)와 연결되어, 게임 엘레먼트(B)의 그물망의 접촉 위치 정보와 순차적으로 발광하는 광원소자(1100)에 따른 각각의 수광소자(1200)들의 온/오프 정보를 저장한다.

즉, 메모리부(132)는 그물망에 접촉된 게임 엘레먼트(B)의 위치에 따른 각 광원소자(1100)의 온/오프 위치에 따른 복수 개의 수광소자의 감지 시그널을 테이블로 저장한 기준 데이터 저장영역을 더 포함할 수 있다. 이때, 감지 시그널들은 제조 단계에서 그물망에 접촉하는 영역을 적어도 9개 이상으로 구분하여, 각 영역별로 시그널을 저장할 수 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 6개 또는 9개 이상의 영역을 설정하는 것도 가능하다.

예컨대, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 게임 엘레먼트(B)가 히팅 되었을 경우, 그 위치를 영역 1이라고 가정할 때, 기준 데이터 저장영역에는 다음의 표 1과 같은은 정보가 저장될 수 있다.

영역	광원소자 NO	광원소자 시그널	수광소자 No	수광소자 시그널
1	LED 1	ON	1200a	OFF
			1200b	OFF
			1200c	OFF
			1200d	OFF
			1200e	ON
			1200f	OFF
			1200g	ON
			1200h	OFF
			1200i	OFF
	LED 2	ON	1200a	OFF
			1200b	OFF
			1200c	OFF
			1200d	OFF
			1200e	ON
			1200f	OFF
			1200g	ON
			1200h	OFF
			1200i	OFF
	LED 3	ON	1200a	OFF
			1200b	OFF
			1200c	OFF
			1200d	OFF
			1200e	OFF
			1200f	OFF
			1200g	ON
			1200h	OFF
			1200i	OFF
	. . .	. . .	. . .	. . .
1	LED n	ON	1200a	OFF
			1200b	OFF
			1200c	OFF
			1200d	OFF
			1200e	ON
			1200f	OFF
			1200g	ON
			1200h	OFF
			1200i	OFF

즉, 기준 데이터 저장영역에는 라켓 프레임(110)의 그물망을 임의로 6개 또는 9개 정도의 영역으로 구분하고, 이 영역에 게임 엘레먼트(B)를 올려 놓은 상태로 각 영역에서의 광원소자들(1100)의 점멸에 따른 수광소자들(1200)의 온/오프 신호 데이터를 저장한다. 그러면, 점등된 각 광원소자들(1100)에 따라, 점등된 빛을 감지하는 수광소자(1200)의 감지 시그널의 온/오프 여부의 정보를 테이블화하여 저장할 수 있다. 그러면, 이 데이터를 이용하여 처리부(131)가 사용자가 라켓을 이용하여 게임 엘레먼트(B)를 히팅하는 시점에서 몇 번째 광원소자(1100)가 작동 중일 때, 어떤 수광소자들(1200)에서 온(ON) 시그널이 출력되어 점등된 광원소자(1100)의 빛을 수광하고, 어떤 수광소자들(1200)이 오프되어 그림자영역에 위치하는지 판단하여, 게임 엘레먼트(B)가 라켓의 어느 위치에 접촉하였는지를 기준 데이터 저장영역의 데이터와의 비교 판단을 통해 신속하게 확인할 수 있다.

특히, 점등된 광원소자(1100)의 반대편 수광소자들(1200)에만 전원을 인가하는 제어동작을 수행할 경우, 전원이 인가되지 않은 수광소자들(1200)의 측정 값만을 수신하고 나머지 수광소자들(1200)의 측정 값은 온/오프 여부를 수신할 필요 없이 OFF신호로 입력하면 처리 속도를 보다 향상시킬 수도 있다.

이때, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 점등된 LED의 반대편에 배치되는 적어도 3개의 수광소자(1200)들 중, 게임 엘레먼트(B)의 그림자 영역에 배치되는 수광소자(1200)는 점등된 광원소자(1100)의 빛을 감지하지 못하므로, 오프 시그널을 출력하지만, 그 주변의 수광소자(1200)들은 일정 영역에서 온 시그널을 출력할 수 있다. 이러한 시그널의 변화를 테이블화하여 저장하면, 각 영역에서의 수광소자(1200)의 온/오프 시그널을 이용하여, 현재 게임 엘레먼트(B)가 어느 위치에 존재하는지 신속하게 파악할 수 있다.

통신유닛(133)은 상기 메모리부(132)에 저장된 게임 엘레먼트(B)의 그물망 접촉 위치 정보를 유선 및 무선 중 적어도 하나 이상의 방법으로 전송할 수 있다. 통신유닛(133)은 와이파이(Wi-Fi)는 물론 블루투스(Bluetooth), 지그비(ZigBee), RFID(Radio-Frequency Identification), NFC(Near Field Communication) 등 다양한 형태의 무선 통신이 적용될 수 있다. 이와 같은 무선 통신을 통해서 모바일 단말기(2000)와 무선으로 연결되어 저장된 정보를 주고 받을 수 있다. 또한, 모바일 단말기(2000)에서 실행된 애플리케이션의 제어 명령은 통신유닛(133)을 통해 수신되어 처리부(310)가 수신된 명령을 통한 제어동작을 수행하는 것도 가능하다. 한편, 상기 통신유닛(133)은 유선 연결도 가능하다. 즉, 데스크탑, 또는 노트북과 같은 PC(3000)와 연결되어, 메모리부(132)에 저장된 정보를 백업할 수도 있고, PC(3000)에서 실행되는 소정의 제어 프로그램을 이용하여, 펌웨어 업데이트 또는 기본 데이터 변경 등의 작업을 수행하는 것도 가능하다. 물론, PC(3000) 대신 모바일 단말기(2000)와 유선 연결되어 데이터를 주고받을 수도 있다.

도 8 및 도 9는 본 실시예에 따른 타점 감지유닛을 가지는 라켓 운동기구의 타점 감지방법을 설명하기 위한 개략적인 흐름도이다.

제어부(130)는 복수 개의 광원소자(1100)에 인가되는 전원을 순차적으로 온/오프 제어하여, 한 번에 하나의 광원소자(1100)만이 일정 시간(predetermined time) 동안 점등 되도록 제어할 수 있다. 이때, 광원소자(1100)의 점등 시간은 밀리초(ms) 단위로 제어될 수 있다. 한편, 에너지 절감을 위한 모드가 선택될 경우에는 충격센서 또는 가속도 센서와 같은 보조 감지유닛(140)의 감지 시그널과 연동하여, 게임 엘레먼트(B)가 접촉하는 그 순간부터 타점 감지를 시작할 수도 있다. 그러나 이를 한정하는 것은 아니며, 이러한 에너지 절감 모드의 설정 여부는 선택적으로 진행하여, 전원 스위치를 온(ON)하는 순간부터 오프(OFF)하는 순간까지 계속해서 작동하도록 설정하는 것도 가능하다(S100).

S100 단계 이후에는, 복수 개의 수광소자(1200)들에도 전원을 인가하여, 광원소자(1100)의 빛을 감지할 경우, 감지 시그널을 출력할 수 있도록 설정할 수 있다. 이때, 별도의 잡광 또는 외부 광원에 반응하지 않도록 수광소자(1200)를 조절하여, 광원소자(1100)에서 조사되는 특정 파장의 빛에만 반응하도록 설정할 수도 있다. 또한, 수광소자(1200)들은 한번에 모두 작동하도록 하지 않고, 하나씩 점등 제어되는 광원소자(1100)를 마주보는 쪽에 배치되는 수광소자(1200)들만 전원을 인가하도록 제어할 수도 있다. 이를 통해 수광소자(1200)들의 오작동을 방지하고 소모전력을 감소시킬 수 있다(S200).

S200 단계 이후에는 수광소자들의 감지 시그널 정보를 획득할 수 있다(S300).

먼저, 메모리부(132)에 점등된 광원소자(1100)의 위치 정보, 즉, 몇 번째 광원소자(1100)가 점등되었는지 확인하여 기록한다(S310). 그리고, 점등된 광원소자(1100)의 반대편 수광소자(1200)들이 작동 되는데, 예컨대, 도 3과 같이 제 1 광원소자(LED 1)이 점등되었을 경우, 그 반대편에 배치되어 있는 제 5 수광소자(1200e), 제 6 수광소자(1200f), 제 7 수광소자(1200g)에 전원이 인가되어 작동되므로, 해당 수광소자들(1200e~g)에서 감지 시그널을 획득할 수 있다(S320). 그리고, 획득한 제 5 내지 제 7 수광소자(1200e~1200g)의 감지 시그널을 메모리부(132)에 저장한다. 제 5 내지 제 7 수광소자(1200e~1200g)는 상기 광원소자(1100)의 빛을 감지할 경우, 온(ON) 시그널을 출력하고, 상기 제 5 내지 제 7 수광소자(1200e~1200f)들 중 광원소자(1100)의 광 경로 상에 게임 엘레먼트(B)가 개재되어 광원소자(1100)의 빛을 감지하지 못할 경우 오프(OFF) 시그널을 출력할 수 있다. 도 3에서는 제 6 수광소자(1200f)가 오프 시그널을 출력하고, 도 5에서는 제 7 수광소자(1200g)가 오프 시그널을 출력할 수 있다(S330). 저장된 정보는 통신유닛(133)으로 전송할 수 있다(S340).

S340 단계에서 통신유닛(133)으로 전송된 정보는 통신유닛(133)과 연결된 모바일 단말기(2000) 또는 PC(3000)측으로 무선 또는 유선으로 연결되어 송출될 수 있다(S400).

이상과 같은 본 실시예들에 따르면, 효과적인 임팩트를 부여할 수 있는 라켓 운동기구의 타점 위치를 인식할 수 있으며, 공이 맞는 타점의 위치를 이용하여 운동의 질적 향상을 가져올 수 있어, 해당 스포츠에 대한 개개인의 기량을 개선시키는데 큰 도움이 될 수 있다.

특히, 기존의 압전센서나 자이로 센서보다 상대적으로 저가인 LED와 같은 광원소자(1100)와 이 빛을 감지할 수 있는 수광소자(1200)를 이용하여 감지유닛(1000)을 구성하기 때문에, 보다 저렴한 비용으로 사용자가 라켓에 공이 맞는 정확한 타점을 인식할 수 있는 라켓을 제공할 수 있다.

또한, 감지유닛(1000)이 차지하는 부피를 줄일 수 있어 제품의 소형화가 가능해, 테니스 라켓은 물론, 상대적으로 작은 크기의 배드민턴 라켓에도 적용 가능하다.

이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

110; 라켓 프레임 111; 줄 부재
112; 연결부 120; 손잡이부
130; 제어부 131; 처리부
132; 메모리부 133; 통신유닛
1000; 감지유닛 1100; 광원소자
1200; 수광소자 2000; 모바일 단말기
3000; PC

Claims

복수의 줄 부재가 그물망을 형성하여 공 또는 셔틀콕과 같은 게임 엘레먼트의 히팅 포인트를 구성하는 라켓 프레임;
상기 라켓 프레임과 연결되며, 사용자가 파지하는 손잡이부;
상기 라켓 프레임에 설치되어 상기 게임 엘레먼트가 그물망에 접촉하는 것을 감지하는 감지유닛; 및
상기 손잡이부에 설치되어 상기 감지유닛과 전기적으로 연결되고, 상기 감지유닛의 감지 시그널을 전달 받아, 외부 기기에 전달하는 제어부;를 포함하며,
상기 감지유닛은,
상기 라켓 프레임의 내측에 배치되는 복수 개의 광원소자; 및
상기 복수 개의 광원소자들 사이에 일정한 간격으로 개재되는 복수 개의 수광소자;를 포함하며,
상기 복수 개의 광원소자들은 상기 제어부의 제어 시그널에 의해 순차적으로 점멸하는 타점 감지유닛을 가지는 라켓 운동기구.
제 1 항에 있어서,
상기 라켓 프레임과 손잡이부를 연결하는 연결부; 및
상기 라켓 프레임과 손잡이부 및 연결부 중 어느 한 곳에 설치되어 상기 게임 엘레먼트의 접촉 여부를 감지하는 보조 감지유닛;을 더 포함하는 타점 감지유닛을 가지는 라켓 운동기구.
제 2 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 보조 감지유닛의 감지 시그널에 연동하여, 상기 보조 감지유닛에서 일정 수준 이상의 충격량이 감지되었을 경우 상기 광원소자와 수광소자에 전원을 인가하는 타점 감지유닛을 가지는 라켓 운동기구.
제 2 항 또는 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 보조 감지유닛의 감지 시그널에 연동하여, 상기 보조 감지유닛에서 일정 수준 이상의 충격량이 감지되었을 경우, 제 1 시간(t1) 이후에 제 2 시간(t2) 동안 상기 광원소자와 수광소자의 전원을 차단하여 소모 전력을 저감하는 타점 감지유닛을 가지는 라켓 운동기구.
제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 수광소자의 감지 시그널을 전달 받고, 광원소자의 온/오프를 제어하는 처리부;
상기 처리부와 연결되어, 상기 게임 엘레먼트의 상기 그물망의 접촉 위치 정보와 순차적으로 발광하는 광원소자에 따른 각각의 수광소자들의 온/오프 정보를 저장하는 메모리부; 및
상기 메모리부에 저장된 게임 엘레먼트의 그물망 접촉 위치 정보를 유선 및 무선 중 적어도 하나 이상의 방법으로 전송하는 통신유닛;을 포함하는 타점 감지유닛을 가지는 라켓 운동기구.
제 5 항에 있어서,
상기 메모리부는 상기 그물망에 접촉된 게임 엘레먼트의 위치에 따른 각 광원소자의 온/오프 위치에 따른 복수 개의 수광소자의 감지 시그널을 테이블로 저장한 기준 데이터 저장영역;을 더 포함하고,
상기 처리부는 저장된 기준 데이터를 상기 메모리부에서 전송 받아, 상기 수광소자에서 감지된 감지 시그널과 기준 데이터를 비교하여, 게임 엘레먼트가 접촉한 영역을 산출하는 타점 감지유닛을 가지는 라켓 운동기구.
복수 개의 광원소자에 인가되는 전원을 순차적으로 온/오프 제어하여, 한 번에 하나의 광원소자만이 일정 시간(predetermined time) 동안 점등되도록 제어하는 단계;
복수 개의 수광소자에 전원을 인가하는 단계;
점등된 광원소자에 따른 수광소자들의 감지 시그널 정보를 획득하는 단계; 및
획득된 감지 시그널 정보를 통신유닛을 이용하여 라켓 외부로 전송하는 단계;를 포함하며,
상기 감지 시그널 정보 획득 단계는,
점등된 광원소자의 위치 정보를 기록하는 단계;
상기 점등된 광원소자를 마주보는 위치에 배치된 수광소자의 온/오프 시그널 정보를 기록하는 단계; 및
저장된 수광소자의 온/오프 시그널 정보를 통신모듈을 통해 라켓 외부로 전송하는 단계;를 포함하며,
상기 수광소자는 상기 광원소자의 빛을 감지할 경우, 온(ON) 시그널을 출력하고, 상기 수광소자가 상기 광원소자의 광 경로 상에 게임 엘레먼트가 개재되어 광원소자의 빛을 감지하지 못할 경우 오프(OFF) 시그널을 출력하는 타점 감지유닛을 가지는 라켓 운동기구의 타점 감지방법.
제 7 항에 있어서,
가속도센서 및 충격감지센서 중 어느 하나로 구성된 보조 감지유닛의 감지 시그널에 연동하여, 상기 보조 감지유닛에서 일정 수준 이상의 가속도 변화 및 충격량 중 어느 하나가 감지되었을 경우, 제 1 시간(t1) 이후에 제 2 시간(t2) 동안 상기 광원소자와 수광소자의 전원을 차단하는 단계;를 더 포함하는 타점 감지유닛을 가지는 라켓 운동기구의 타점 감지방법.