KR20180094752A

KR20180094752A - 자이로 센서 스키 시스템

Info

Publication number: KR20180094752A
Application number: KR1020170021285A
Authority: KR
Inventors: 송재훈; 강시내
Original assignee: 전주대학교 산학협력단
Priority date: 2017-02-16
Filing date: 2017-02-16
Publication date: 2018-08-24
Also published as: KR101937189B1

Abstract

본 발명은 자이로센서 및 에어백을 장착한 스키 시스템에 관한 것으로, 수평을 기준으로 플레이트, 부츠 및 상의 중 적어도 어느 하나의 경사각도를 검출하여 정보를 생성하는 적어도 하나의 자이로센서부와, 상기 부츠 및 상기 상의 중 적어도 어느 한 곳에 장착되는 적어도 하나의 에어백 유닛 및 상기 자이로센서부로부터 정보를 수신하고 수신된 정보가 설정각도 범위에 들어오면 상기 에어백 유닛을 작동시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자이로 센서 스키 시스템에 의해 달성된다. 이에 따라, 부츠 또는 상의가 설정각도 내에 들어오면 에어백이 작동하여 안전사고를 예방할 수 있다.

Description

자이로 센서 스키 시스템{Ski system using gyro sensor}

본 발명은 자이로센서 및 에어백을 장착한 스키 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 스키는, 플레이트, 부츠, 폴대로 나눠져 있으며, 스키장비를 착용한 상태에서 슬로프를 타고 내려오는 겨울 스포츠의 한 종류이다.

하지만, 스키를 배우는 초보자 또는 경험이 풍부한 베테랑이더라도 슬로프 사고는 누구에게나 발생할 수 있다.

특히, 슬로프에서 혼자 넘어지는 사고가 가장 자주 발생하고, 사고 발생에 따른 증상은 다리 및 발목골절이 가장 많은 비중을 차지하고 있다.

또한, 슬로프를 내려오는 도중에 장애물과의 충돌로 인한 대형 사고가 발생할 수 있다.

상술한 사고는 넘어지는 연습으로 충격을 줄일 수 있을 뿐, 현재까지 스키 자체에 사고를 예방할 수 있는 시스템이 전무한 상태이다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 플레이트 또는 부츠가 설정각도 내에 들어오면 에어백이 작동하여 안전사고를 예방할 수 있는 자이로 센서 스키 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 사용자의 상체가 설정각도 내에 들어오면 에어백이 작동할 수 있고, 사용자가 직접 에어백을 작동시켜서 안전사고를 예방할 수도 있는 자이로 센서 스키 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

수평을 기준으로 플레이트, 부츠 및 상의 중 적어도 어느 하나의 경사각도를 검출하여 정보를 생성하는 적어도 하나의 자이로센서부와, 상기 부츠 및 상기 상의 중 적어도 어느 한 곳에 장착되는 적어도 하나의 에어백 유닛 및 상기 자이로센서부로부터 정보를 수신하고 수신된 정보가 설정각도 범위에 들어오면 상기 에어백 유닛을 작동시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자이로 센서 스키 시스템에 의해 달성된다.

또한, 상기 제어부는, 상기 설정각도를 입력하는 각도설정부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 상의의 경사각도가 설정각도 범위 내에 들어왔을 때에만 상기 에어백 유닛을 작동시킬 수 있다.

또한, 폴대의 상단에 상기 에어백 유닛을 수동으로 작동시키는 스위치부를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 부츠가 설정각도를 벗어나면 에어백 유닛이 자동으로 작동함으로써, 이용자가 지면과 충돌하는 것을 완충하여 신체가 손상되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 설정각도를 언제든지 세밀하게 설정함으로써, 프로와 아마추어 모두 손쉽게 이용할 수 있다.

또한, 상체의 기울기와 부츠의 기울기를 종합적으로 판단하여 에어백 유닛의 오작동을 최소화할 수 있다.

또한, 에어백 유닛을 수동으로 작동시킴으로써, 장애물과의 충돌에 따른 충격을 완충할 수 있어서 대형사고를 예방할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 자이로 센서 스키 시스템이 이용자에게 적용된 상태를 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 자이로 센서 스키 시스템에서 부츠의 측면을 개략적으로 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 자이로 센서 스키 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도.
도 4는 스키를 타는 도중 넘어질 때의 상태 및 급커브 상태를 개략적으로 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 자이로 센서 스키 시스템에서 폴대에 설치된 스위치부 및 제4통신부를 개략적으로 나타낸 부분 단면도.

본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지된 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 자이로 센서 스키 시스템은, 자이로센서부(10), 에어백 유닛(20), 제어부(30), 통신부(40)를 포함한다. 여기에, 스위치부(50)를 더 포함한다.

자이로센서부(10)는, 부츠(1) 및 상의(2)의 기울어진 경사각도를 검출하여 정보를 생성하는 것으로, 복수가 마련되되 명확한 설명을 위해서 제1자이로센서부(101), 제2자이로센서부(102) 및 제3자이로센서부(103)로 나눠서 설명하기로 한다.

제1자이로센서부(101)는, 오른쪽 부츠(1)의 후방에 설치되고, 오른쪽 부츠(1)가 전후좌우로 기울어진 경사각도를 검출하여 정보를 생성한다.

제2자이로센서부(102)는, 왼쪽 부츠(1)의 후방에 설치되고, 왼쪽 부츠(1)가 전후좌우로 기울어진 경사각도를 검출하여 정보를 생성한다.

제3자이로센서부(103)는, 대략 조끼 형태의 상의(2)에 내장되고, 이용자가 상의(2)를 착용한 상태에서 상의(2)의 기울어진 경사각도를 검출하여 정보를 생성한다.

에어백 유닛(20)은, 이용자가 넘어지거나 장애물과 충돌시 충격을 완화하는 것으로, 복수가 마련되되 명확한 설명을 위해서 제1에어백 유닛(201), 제2에어백 유닛(202) 및 제3에어백 유닛(203)으로 나눠서 설명하기로 한다.

여기서, 제1에어백 유닛(201), 제2에어백 유닛(202) 및 제3에어백 유닛(203)은, 에어백이 내장돼 있으며, 이는 주지 또는 공지된 기술을 이용하는바 상세한 설명은 생략하기로 한다.

제1에어백 유닛(201)은, 오른쪽 부츠(1)의 외피 내부에 설치되되 바깥쪽으로 설치되고, 제어부(30)에 의해 제어된다. 더욱 상세하게는, 오른쪽 부츠(1)의 외피 우측에는 커버(11)가 마련되고, 부츠(1)의 내피와 외피 사이에 제1에어백 유닛(201)이 설치된다.

즉, 제어부(30)가 제1자이로센서부(101)로부터 생성된 정보를 수신하고 수신된 정보가 설정각도 범위이면 제1에어백 유닛(201)을 작동시킨다. 이에 따라, 제1에어백 유닛(201)이 작동하면, 에어백이 부풀면서 부츠(1)로부터 커버(11)가 분리되고, 에어백은 오른쪽 부츠(1)의 우측에서 부풀어 오른다.

제2에어백 유닛(202)은, 왼쪽 부츠(1)의 외피 내부에 설치되되 바깥쪽으로 설치되고, 제어부(30)에 의해 제어된다. 더욱 상세하게는, 왼쪽 부츠(1)의 외피 좌측에는 커버(11)가 마련되고, 부츠(1)의 내피와 외피 사이에 제2에어백 유닛(202)이 설치된다.

즉, 제어부(30)가 제2자이로센서부(102)로부터 생성된 정보를 수신하고 수신된 정보가 설정각도 범위이면 제2에어백 유닛(202)을 작동시킨다. 이에 따라, 제2에어백 유닛(202)이 작동하면, 에어백이 부풀면서 부츠(1)로부터 커버(11)가 분리되고, 에어백은 왼쪽 부츠(1)의 좌측에서 부풀어 오른다.

상술한 커버(11)는, 커버(11)에 일정한 압력 이상이 작용하면 부츠(1)로부터 커버(11)가 자동으로 열리거나 이탈한다. 또한, 제1에어백 유닛(201) 및 제2에어백 유닛(202)은 교체 가능하다.

제3에어백 유닛(203)은, 상의(2)에 내장되되 상의(2) 둘레에 배치되고, 제어부(30)에 의해 제어된다.

즉, 제어부(30)가 제3자이로센서부(103)로부터 생성된 정보를 수신하고 수신된 정보가 설정각도 범위이면 제3에어백 유닛(203)을 작동시킨다. 이에 따라, 제3에어백 유닛(203)이 작동하면, 에어백이 상의(2) 외측으로 부풀어 오른다.

제어부(30)는, 부츠(1), 폴대(3) 및 상의(2) 중 어느 한쪽에 배치되고, 제1에어백 유닛(201), 제2에어백 유닛(202) 및 제3에어백 유닛(203)의 작동을 제어한다.

여기서, 제어부(30)는 오작동을 방지하기 위해서 충격에 강한 부츠(1)에 설치되는 것이 바람직하며, 왼쪽 부츠(1)에 설치되는 것으로 간주하고 설명하기로 한다. 이때, 제어부(30)는, 제1자이로센서부(101), 제1에어백 유닛(201) 및 후술할 제1통신부(401)와 연결된다.

이에 따라, 제어부(30)는 제1자이로센서부(101)로부터 생성된 정보를 수신하고, 수신된 정보를 판별하여 제1에어백 유닛(201)의 작동을 제어한다. 또한, 제어부(30)는 제2통신부(402) 및 제3통신부(403)를 통해 제2자이로센서부(102) 및 제3자이로센서부(103)로부터 생성된 정보를 수신하고, 수신된 정보를 판별하여 제2에어백 유닛(202) 및 제3에어백 유닛(203)의 작동을 제어한다.

한편, 제어부(30)는 오른쪽 부츠(1), 왼쪽 부츠(1), 폴대(3) 및 상의(2)에 각각 설치될 수도 있으며, 후술할 통신부(40)를 통해서 각각의 제어부(30)가 서로 연동할 수도 있다.

예를 들면, 부츠(1)의 경사각도와 상의(2)의 경사각도가 서로 다르게 나올 수 있는데, 부츠(1)의 경사각도가 설정각도 내에 있더라도 상의(2)의 경사각도가 설정각도를 벗어나 있으면 부츠(1)에 장착된 에어백은 작동하지 않고 유지될 수 있다. 이에 따른 설명은 후술한다.

상술한 제어부(30)는 이용자가 일정속도를 벗어난 경우에만 제1에어백 유닛(201), 제2에어백 유닛(202) 및 제3에어백 유닛(203)을 작동시킨다. 즉, 이용자가 제자리에서 넘어질 경우에는 부츠(1) 및 상의(2)의가 설정각도 범위내에 들어가더라도 제어부(30)가 제1에어백 유닛(201), 제2에어백 유닛(202) 및 제3에어백 유닛(203)을 작동시키지 않는다. 이에 따라, 제1에어백 유닛(201), 제2에어백 유닛(202) 및 제3에어백 유닛(203)이 오작동하는 것을 방지할 수 있다.

여기서, 제어부(30)는 설정각도를 입력하는 각도설정부(31)를 더 포함할 수 있다.

각도설정부(31)는, 왼쪽 부츠(1)의 왼 측면에 입력 값이 출력되는 디스플레이(311)와, 부츠(1) 및 상의(2)를 선택하여 설정각도를 입력하는 복수의 입력버튼(312)이 설치된다.

또한, 입력버튼(312)의 초기 작동은 입력버튼(312)을 대략 3초 이상 누르고 있어야 작동한다. 이는 장애물이나 쌓인 눈으로 인하여 입력버튼(312)이 눌려질 수 있고, 이로 인해 설정각도가 변경될 수 있기 때문이다.

이에 따라, 이용자는 디스플레이(311) 및 입력버튼(312)을 통해서 부츠(1) 및 상의(2)의 설정각도를 손쉽게 설정할 수 있다.

가령, 전문가는 고속에서 급회전을 할 경우 신체가 급격하게 기울어져도 넘어지지 않지만 초보자는 쉽게 넘어질 수 있으며 사고로 이어지기 쉽다.

이에 반해, 전문가의 장비에 초보자의 설정각도를 적용하면 신체가 급격하게 기울어질 때 에어백이 자동으로 터져서 점프 또는 급회전 등의 고난도 기술을 사용할 수 없는 문제가 발생한다.

게다가, 부츠(1) 또는 상의(2)에 설정각도가 정해져 있으면, 스키의 모든 장비를 초심자, 초보자, 중급자, 상급자 등등으로 나눠야 하며, 이를 일일이 찾아줘야 하는 번거로움이 발생한다.

하지만, 본 발명은 각도설정부(31)를 통해서 부츠(1) 및 상의(2)의 설정각도를 각각 손쉽게 변경할 수 있고, 별도의 장비를 등급별로 나눌 필요가 없어서 관리가 용이하다.

통신부(40)는, 자이로센서부(10), 제어부(30), 에어백 유닛(20) 및 스위치부(50)를 전기적인 신호로 연결하는 것으로, WiFi, 블루투스 및 NFC 등의 근거리 무선통신망이 사용될 수 있으며, 부츠(1), 폴대(3) 및 상의(2)에 설치될 수 있다.

여기서, 통신부(40)는 복수가 마련되되 명확한 설명을 위해서 제1통신부(401), 제2통신부(402), 제3통신부(403) 및 제4통신부(404)로 나눠서 설명하기로한다.

제1통신부(401)는, 오른쪽 부츠(1)에 내장되고, 제2통신부(402), 제3통신부(403) 및 제4통신부(404)로부터 출력되는 정보를 수신하고, 제어부(30)와 연결되며, 제어부(30)로부터 발생하는 명령을 제2통신부(402), 제3통신부(403) 및 제4통신부(404)로 송신한다.

제2통신부(402)는, 왼쪽 부츠(1)에 내장되고, 제2자이로센서부(102)로부터 생성된 정보를 제1통신부(401)로 전달하며, 제2에어백 유닛(202)과 연결된다.

제3통신부(403)는, 상의(2)에 내장되고, 제3자이로센서부(103)로부터 생성된 정보를 제1통신부(401)로 전달하며, 제3에어백 유닛(203)과 연결된다.

제4통신부(404)는, 폴대(3)에 내장되고, 후술할 스위치부(50)에서 발생한 신호를 제1통신부(401)로 전달하며, 스위치부(50)와 연결된다.

스위치부(50)는, 제1에어백 유닛(201), 제2에어백 유닛(202) 및 제3에어백 유닛(203)을 수동으로 작동시키는 것으로, 폴대(3)의 상단에 설치되고, 제4통신부(404)와 연결된다.

가령, 스키를 타는 도중에 이용자가 전방에 장애물을 발견했는데, 부츠(1) 및 상의(2)의 기울어진 경사각도가 설정각도를 벗어난 상태에서 장애물을 피할 수 없는 상황이 발생할 수 있다. 즉, 억지로 넘어지지 않으면, 제1에어백 유닛(201), 제2에어백 유닛(202) 및 제3에어백 유닛(203)이 작동하지 않아서 장애물과 충돌하는 대형사고가 발생할 수 있다.

하지만, 이용자가 폴대(3) 상단에 설치된 스위치부(50)를 누르면, 부츠(1) 및 상의(2)의 기울어진 경사각도에 상관없이 제1에어백 유닛(201), 제2에어백 유닛(202) 및 제3에어백 유닛(203)을 작동시킬 수 있어서, 대형사고를 예방할 수 있다.

여기서, 스위치부(50)는 폴대(3)의 상단으로부터 돌출하지 않고 폴대(3)의 상단에 내입된 상태로 설치될 수 있고, 일정한 힘 이상으로 눌러야 작동될 수 있다. 즉, 스위치부(50)의 상면만 폴대(3)의 상단으로 노출된 형태로 설치된다. 이는 이용자가 스위치부(50)를 실수로 눌러서 에어백 유닛(20)이 작동할 수 있는데, 스위치부(50)를 폴대(3)에 인입시킴으로써, 에어백 유닛(20)이 오작동하는 것을 최소화할 수 있다.

상술한 자이로센서부(10), 에어백 유닛(20), 제어부(30) 및 통신부(40)를 작동시키는 전원은 충전배터리(미도시)를 이용하되, 각각의 충전배터리는 부츠(1) 및 상의(2)에 내장되고, 충전배터리에 대한 기술은 주지 또는 공지기술을 이용하는바 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상술한 자이로센서부(10)의 설정각도는 제1통신부(401)를 통해 관리자의 휴대단말기(4)를 통해서 설정할 수도 있으며, 입력을 제한할 수도 있다. 즉, 관리자가 스마트폰 등과 같은 휴대단말기(4)를 통해서 자이로센서부(10)의 설정각도를 손쉽게 입력할 수 있고, 이용자가 임의로 설정각도를 조절하지 못하도록 제한함으로써 에어백 유닛(20)의 오작동을 방지할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 자이로 센서 스키 시스템의 작동상태를 설명하기로 한다.

이용자가 부츠(1) 및 상의(2)를 포함한 스키장비를 착용한 상태에서 슬로프를 타고 스키를 이용한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 이용자가 슬로프를 타고 내려오는 도중 왼쪽으로 방향을 전환하면, 도 4의 (a)와 같은 자세를 취한다. 이때, 부츠(1)의 경사각도(A1)가 설정각도 범위에 있고, 상의(2)의 경사각도(A2)가 설정각도 범위를 벗어나 있으면, 제1에어백 유닛(201)은 작동하지 않는다. 이는 이용자가 급선회를 할 경우 상체에 비해서 하체가 급격하게 기울어질 수 있기 때문에 제어부(30)에서는 부츠(1)와 상의(2)의 경사각도를 비교 판단하여 제1에어백 유닛(201)을 작동시키지 않는 것이다.

만약, 부츠(1)의 경사각도가 설정각도 범위 내에 무조건 들어와서 제1에어백 유닛(201)을 작동시키게 되면 이용자는 급선회를 하기 곤란하다.

하지만, 도 4의 (b)처럼 선회 도중 중심을 잡지 못하면 상체가 기울어질 수밖에 없으며, 이때 상의(2)의 경사각도가 설정각도 내에 들어가면 제어부(30)에서 제1에어백 유닛(201) 및 제3에어백 유닛(203)을 작동시켜서 안전사고를 예방할 수 있다.

여기서, 이용자는 각도설정부(31)를 통해서 제1자이로센서부(101), 제2자이로센서부(102) 및 제3자이로센서부(103)의 설정각도를 각각 설정함으로써 더욱 세밀한 설정이 가능하다. 즉, 이용자의 역량에 따라 각각 설정할 수 있다. 예를 들면, 이용자가 우회전보다 좌회전을 더 잘할 경우 좌측으로 넘어지는 경우보다 우측으로 넘어지는 경우가 빈번하게 발생할 수 있다. 이 경우 제1자이로센서부(101) 및 제2자이로센서부(102)의 설정각도를 동일하게 설정하기보단 각각 다르게 설정하여 에어백의 오작동을 최소화하는 것이 바람직하다.

한편, 제3에어백 유닛(203)을 생략할 수도 있는데, 이 경우에는 부츠(1)의 경사각도가 설정각도 내에 들어가면 제어부(30)가 제1에어백 유닛(201)을 작동시킨다.

따라서, 본 발명은 이용자가 스키를 안전하게 이용할 수 있고, 장애물과의 충돌이 발생하더라도 대형사고를 사전에 방지할 수 있다.

상술한 본 발명을 설명하는데 있어서, 그 실시 예가 상이하더라도 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조번호를 사용하고, 필요에 따라 그 설명을 생략할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 된다. 따라서 상기에서 설명한 것 외에도 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람은 본 발명의 실시 예에 대한 설명만으로도 쉽게 상기 실시 예와 동일 범주 내의 다른 형태의 본 발명을 실시할 수 있거나, 본 발명과 균등한 영역의 발명을 실시할 수 있을 것이다.

1; 부츠
11; 커버
2; 상의
3; 폴대
4; 휴대단말기
10; 자이로센서부
101; 제1자이로센서부
102; 제2자이로센서부
103; 제3자이로센서부
20; 에어백 유닛
201; 제1에어백 유닛
202; 제2에어백 유닛
203; 제3에어백 유닛
30; 제어부
31; 각도설정부
311; 디스플레이
312; 입력버튼
40; 통신부
401; 제1통신부
402; 제2통신부
403; 제3통신부
404; 제4통신부
50; 스위치부

Claims

수평을 기준으로 플레이트, 부츠 및 상의 중 적어도 어느 하나의 경사각도를 검출하여 정보를 생성하는 적어도 하나의 자이로센서부;
상기 부츠 및 상기 상의 중 적어도 어느 한 곳에 장착되는 적어도 하나의 에어백 유닛; 및
상기 자이로센서부로부터 정보를 수신하고 수신된 정보가 설정각도 범위에 들어오면 상기 에어백 유닛을 작동시키는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자이로 센서 스키 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 설정각도를 입력하는 각도설정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자이로 센서 스키 시스템.
제2항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 상의의 경사각도가 설정각도 범위 내에 들어왔을 때 상기 에어백 유닛을 작동시키는 것을 특징으로 하는 자이로 센서 스키 시스템.
제3항에 있어서,
폴대의 상단에 상기 에어백 유닛을 수동으로 작동시키는 스위치부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자이로 센서 스키 시스템.