정보표시 기능을 가지는 공{BALL WITH INFORMATION DISPLAY FUNCTION}
본 발명은 정보표시 기능을 가지는 공에 관한 것으로서, 특히, 공의 내부에 센서를 설치하여 공의 이동에 따른 동작 정보를 수집하여 디스플레이에 출력하는 정보표시 기능을 가지는 공에 관한 것이다.
공을 이용하여 축구, 농구, 배구 등과 같이 수많은 스포츠 경기가 행해지고 있다. 산업화가 진행됨에 따라 스포츠 경기가 과학적으로 점점 고도화 되고 있으며, 첨단 기술이 스포츠에 적용되는 경우가 많아지는 추세이다. 특히 공으로 진행되는 스포츠에서, 공이 날아가는 방향과 거리, 충격의 세기 또는 공 자체에 회전이 발생하여 방향이 휘어지는지 여부 등이 스포츠 경기의 중요한 요소로 고려된다. 따라서 공의 이동 정보를 수집하는 기술이 개발되고 있으며, 이와 관련하여 한국공개특허공보 제2004-0007847호에는 외부 센서를 이용하여 축구공을 슈팅 할 때, 타겟을 맞추면 슈팅속도가 표시판에 디스플레이 되는 기술이 개시되고 있다. 그러나 이러한 기술은 공의 동작 정보를 측정하기 위하여 측정 장치가 구비된 제한된 공간 내에서 정보를 수집하여야 하므로 적용 범위가 극히 제한되고, 공 이외의 물체를 감지하여 원하는 정보를 오류 없이 얻어내는 것이 어렵다는 한계가 있다.
본 발명의 목적은, 공의 내부에 센서를 내장하고, 센서를 통해서 공의 동작 정보를 수집할 수 있는 정보표시 기능을 가지는 공을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 다른 목적은, 수집된 동작 정보를 사용자에게 출력하여 공의 동작 정보를 확인할 수 있는 정보표시 기능을 가지는 공을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 정보표시 기능을 가지는 공은, 내부 공간을 구비하고, 외피로 둘러싸이는 정보표시 기능을 가지는 공에 있어서, 상기 공에 가해지는 힘에 의하여 이동하는 공의 동작 정보를 측정하는 센서부, 상기 공의 외측 방향으로 상기 동작 정보를 출력하는 디스플레이부 및 상기 센서부 및 디스플레이부에 전력을 공급하는 전원부를 내장하고, 상기 센서부 및 전원부는 탄성을 가지는 지지와이어에 연결되어 상기 공의 중앙에 배치되며, 상기 디스플레이부는 상기 공의 외피 내면에 위치하되, 상기 디스플레이부를 감싸는 외피 부분은 투명한 소재로 이루어질 수 있다. 이 때, 상기 디스플레이부의 무게에 상응하는 중량의 무게중심 조절부를 더 포함하고, 상기 무게중심 조절부는 상기 디스플레이부에 대향하는 위치에 배치될 수 있다. 이 때, 상기 무게중심 조절부는 복수이고, 상기 공의 무게중심이 상기 공의 중심에 존재하도록, 상기 공의 외피 내면에 분산되어 배치될 수 있다. 이 때, 상기 센서부는, 상기 공이 이동함에 따라 발생되는 가속도 정보를 측정하는 가속센서부 및 GPS 정보를 수집하여, 상기 공이 이동하는 이동거리 정보를 측정하는 위치정보 센서부를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 정보표시 기능을 가지는 공은, 내부 공간을 구비하고, 외피로 둘러싸이는 정보표시 기능을 가지는 공에 있어서, 상기 공에 가해지는 힘에 의하여 이동하는 공의 동작 정보를 측정하는 센서부, 상기 공의 외측 방향으로 상기 동작 정보를 출력하는 디스플레이부 및 상기 센서부 및 디스플레이부에 전력을 공급하는 전원부를 내장하고, 상기 센서부 및 전원부는 탄성을 가지는 지지와이어에 연결되어 상기 공의 중앙에 배치되며, 상기 디스플레이부는 상기 공의 외피 내면에 위치하되, 상기 디스플레이부를 감싸는 외피 부분은 투명한 소재로 이루어질 수 있다. 이 때, 상기 디스플레이부의 무게에 상응하는 중량의 무게중심 조절부를 더 포함하고, 상기 무게중심 조절부는 상기 디스플레이부에 대향하는 위치에 배치될 수 있다. 이 때, 상기 무게중심 조절부는 복수이고, 상기 공의 무게중심이 상기 공의 중심에 존재하도록, 상기 공의 외피 내면에 분산되어 배치될 수 있다. 이 때, 상기 센서부는, 상기 공이 이동함에 따라 발생되는 가속도 정보를 측정하는 가속센서부 및 GPS 정보를 수집하여, 상기 공이 이동하는 이동거리 정보를 측정하는 위치정보 센서부를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 가속센서부는, 상기 가속도 정보와 상기 이동거리 정보를 이용하여 상기 공의 평균 이동속도 및 최고 이동속도 중 어느 하나 이상의 속도 정보를 산출할 수 있다. 이 때, 상기 가속도 정보 및 속도 정보 중 적어도 하나 이상의 정보에 따라 다른 색상의 조명을 출력하는 조명부를 더 포함할 수 있다. 이 때, 상기 센서부는, 상기 공이 이동한 시간 정보와 미리 입력된 신체 정보를 이용하여 사용자가 소모한 칼로리 정보를 산출하는 에너지 측정부를 더 포함할 수 있다. 이 때, 상기 센서부는, 상기 가속도 정보를 이용하여 상기 공에 가해지는 충격량 정보를 산출하는 충격 센서부를 더 포함할 수 있다. 이 때, 상기 충격량 정보에 따라 다른 색상의 조명을 출력하는 조명부를 더 포함할 수 있다. 이 때, 상기 디스플레이부는 플렉서블 디스플레이(flexible display) 소재로 이루어질 수 있다. 이 때, 상기 디스플레이부와 상기 공의 외피 사이에 투명한 소재의 디스플레이 보호부가 증착될 수 있다. 이 때, 상기 전원부는, 태양에너지를 수집하고, 상기 수집된 태양에너지를 전기에너지로 전환하는 솔라셀을 포함하며, 상기 솔라셀은 상기 공의 외피 내면에 위치하되, 상기 솔라셀을 감싸는 외피 부분은 투명한 소재로 이루어질 수 있다. 이 때, 외부 단말로 상기 공의 동작 정보를 전송하는 통신부를 더 포함할 수 있다. 이 때, 상기 통신부는, 상기 외부 단말로부터 작동 제어 정보를 수신하여, 상기 작동 제어 정보에 따라 상기 전원부의 온오프 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 다양한 종류의 공에 센서를 내장하여 공의 동작 정보를 수집하므로, 공의 동작 정보를 오차 없이 수집할 수 있는 정보표시 기능을 가지는 공을 제공할 수 있다. 또한, 사용자가 센서를 통해 수집된 공의 동작 정보, 즉 공에 가해진 에너지의 크기, 이동거리 및 속도 등의 동작 정보를 실시간으로 확인 가능한 정보표시 기능을 가지는 공을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정보표시 기능을 가지는 공을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정보표시 기능을 가지는 공의 세부 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이부를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신부를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원부를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서부를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 정보표시 기능을 가지는 공의 내부 구조를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 정보표시 기능을 가지는 공의 내부 구조를 도시한 도면이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정보표시 기능을 가지는 공을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정보표시 기능을 가지는 공의 세부 구성을 도시한 도면이다. 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정보표시 기능을 가지는 공은 디스플레이부(110), 통신부(120), 전원부(130), 센서부(140), 무게중심 조절부(150) 및 조명부(160)를 내장한다. 디스플레이부(110)는 공이 이동함에 따라 발생하는 동작정보를 공의 외측 방향으로 출력할 수 있다. 도 1과 같이, 사용자는 속도, 이동거리, 충격량(힘) 및 소모칼로리와 같은 동작정보를 디스플레이부(110)를 통해서 실시간으로 확인할 수 있다. 디스플레이부(110)를 좀 더 상세히 설명하기 위하여 도 3을 참고하면, 디스플레이부(110)는 공(10)의 외피(15)의 내면에 위치하되, 디스플레이부(110)를 감싸는 외피 부분은 투명한 소재로 이루어질 수 있다. 이 때, 디스플레이부(110)는 센서부(140)를 통해서 전달된 공(10) 동작 정보를 표시하는 정보표시부(1110)와, 정보표시부(1110)의 내구성을 강화하기 위하여 투명 소재의 디스플레이 보호부(1120)를 포함하여 구성되고, 디스플레이 보호부(1120)는 정보표시부(1110) 위에 증착될 수 있다. 이 때, 정보표시부(1110)는 플렉서블 디스플레이(flexible display) 소재로 이루어질 수 있다. 이 때, 디스플레이 보호부(1120)는 접착성 물질이 도포되고, 의해 접착성 물질에 의해 디스플레이 보호부(1120)의 위에 부착될 수 있다. 통신부(120)는 무선 통신방식으로 공의 동작정보를 외부단말(120)에 전송하고, 사용자는 외부단말(120)에 전달된 공의 동작정보를 확인할 수 있다. 통신부(120)를 좀 더 상세히 설명하기 위하여 도 4를 참조하면, 통신부(120)는 출력제어부(1210), 무선통신부(1220) 및 위치통신부(1230)를 포함하여 구성된다. 출력제어부(1210)는 디스플레이부(110), 통신부(120), 전원부(130) 및 센서부(140) 등 각 구성의 동작을 제어하는 제어부 역할을 수행할 수 있다. 또한, 출력제어부(1220)는 외부단말(120)로부터 작동 제어 정보를 수신하여, 작동 제어 정보에 따라 전원부(130)의 온오프(ON/OFF) 동작을 제어할 수 있다. 작동 제어 정보에 공(10)의 정보 표시 기능이나 센서 활성화 기능을 오프(OFF)하라는 명령이 포함되면, 출력제어부(1220)는 해당 기능을 비활성화 하는 제어 신호를 출력하여 전원부(130)를 통해 해당 구성의 전원공급을 비활성화 시킬 수 있다. 무선통신부(1220)는 외부단말(20)에 블루투스, 와이파이, 와이브로 등의 무선통신 방식으로 공(10)의 동작 정보를 전달할 수 있다. 무선통신부(1220)는 무선통신을 위한 안테나 및 통신모듈을 포함할 수 있다. 위치통신부(1230)는 실시간으로 공(10)이 위치하는 지점의 GPS 정보를 수집할 수 있다. 전원부(130)는 디스플레이부(110), 통신부(120) 및 센서부(140)와 같이 전력을 공급받아 동작하는 각 부에 전력을 공급할 수 있다. 전원부(130)를 좀 더 상세히 설명하기 위하여 도 5를 참조하면, 전원부(130)는 솔라셀(1310), 충전부(1320) 및 축전지(1330)를 포함하여 구성된다. 솔라셀(1310)은 공의 외측 방향으로 노출되어 태양에너지를 수집하고, 수집된 태양에너지를 전기에너지로 전환할 수 있다. 충전부(1320)는 솔라셀(1310)에서 생산된 전기에너지를 축전지(1330)에 공급할 수 있다. 충전부(1320)는 디스플레이부(110), 통신부(120), 전원부(130) 및 센서부(140) 등의 각 구성에 전력을 공급할 수 있다. 충전부(1320)는 공의 외부로부터 교류 또는 직류 형태의 전력을 공급받는 연결부를 더 구비하고, 전력선과 연결되어 전력을 공급받을 수 있다. 센서부(140)는 공에 가해지는 힘에 의하여 이동하는 공의 동작 정보를 측정할 수 있다. 센서부(140)를 좀 더 상세히 설명하기 위하여 도 6을 참조하면, 센서부(140)는 가속센서부(1410), 위치정보 센서부(1420), 에너지 측정부(1430) 및 충격센서부(1440)를 포함하여 구성된다. 가속센서부(1410)는 공(10)이 이동함에 따라 발생되는 가속도 정보를 측정할 수 있다. 위치정보 센서부(1420)는 GPS 정보를 수집하여, 공(10)이 이동하는 이동거리 정보를 측정할 수 있다. 이 때, 위치통신부(1230)는 위치정보 센서부(1420)에 수집된 GPS 정보를 전달할 수 있다. 이 때, 가속센서부(1410)는 가속도 정보와 이동거리 정보를 이용하여 공(10)의 평균 이동속도 및 최고 이동속도 등의 속도 정보를 산출할 수 있다. 에너지 측정부(1430)는 공(10)이 이동한 시간 정보를 측정하고, 시간 정보와 미리 입력된 신체 정보를 이용하여 사용자가 소모한 칼로리 정보를 산출할 수 있다. 충격센서부(1440)는 가속도 정보를 이용하여 공(10)에 가해지는 충격량 정보를 산출할 수 있다. 조명부(160)는 센서부(140)에서 수집되고 산출된 가속도 정보, 속도 정보 및 충격량 정보 중 적어도 하나 이상의 정보에 따라 다른 색상의 조명을 출력할 수 있다. 예를 들면, 공의 속도가 90km/h 이하인 경우 하얀색, 90km/h에서 120km/h 인 경우 노란색, 120km/h 이상인 경우 빨간색으로 조명색깔을 출력할 수 있다. 또한 다른 예로, 가속도의 크기나 충격량의 크기에 따라 조명의 색깔을 하얀색, 노란색 또는 빨간색과 같이 달리하여 출력할 수 있다. 이 때, 다양한 색상을 출력하는 조명부(160)는 공(10)의 외피(15)에 의해 둘러싸이되, 조명부(160)를 감싸는 외피(15) 부분은 투명한 소재로 이루어질 수 있다. 한편, 디스플레이부(110), 통신부(120), 전원부(130), 센서부(140) 및 조명부(160)는 공(10)의 무게중심이 공(10)의 중심에 존재하도록 공의 내부에 분산되거나, 공의 중심에 지지와이어로 고정되어 위치할 수 있다. 이 때, 공(10)의 무게중심을 조절하기 위하여 내부에 무게중심 조절부(150)를 부가적으로 배치할 수 있다. 도 7 및 도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 정보표시 기능을 가지는 공의 내부 구조를 도시한 도면이다. 도 7을 참고하면, 디스플레이부(110)와 솔라셀(1310)은 공(10)의 외피(15) 내면에 부착될 수 있다. 이 때, 디스플레이부(110)와 솔라셀(1310)은 공(10)의 외피(15)에 의해 둘러싸이되, 디스플레이부(110)와 솔라셀(1310)을 감싸는 외피(15) 부분은 투명한 소재로 이루어질 수 있다. 이 때, 디스플레이부(110)와 솔라셀(1310)은 중앙회로부(1000)와 전선(11)으로 연결되어 신호 또는 전력을 주고받을 수 있다. 공(10)의 중심부에는 통신부(120), 전원부(130), 센서부(140)를 포함하는 중앙회로부(1000)가 위치하고, 중앙회로부(1000)는 지지와이어(12)에 연결되어 공(10)의 외피(15)에 고정될 수 있다. 이 때, 지지와이어(12)는 탄성을 가지는 스틸, 고무 또는 플라스틱 재질을 적용할 수 있다. 한편, 디스플레이부(110)와 솔라셀(1310)의 무게에 상응하는 중량의 무게중심 조절부(150)를 공(10)의 외피(15) 내면에 분산 배치하여, 공의 무게중심을 공의 중심에 위치하도록 조절할 수 있다. 이 때, 무게중심 조절부(150)는, 디스플레이부(110)에 대향하는 지점 및 솔라셀(1310)에 대향하는 지점에 십자 형태로 각각 배치시킬 수 있다. 또한, 디스플레이부(110)와 솔라셀(1310)와 이들 각각에 대향하는 지점에 배치된 무게중심 조절부(150)의 십자 형태의 연장선에 직교하는 가상선을 가정하고, 이 가상선이 공(10)의 외피(15)와 만나는 양끝 지점에 무게중심 조절부(150)를 추가로 위치시키는 것이 바람직하다. 이 때, 디스플레이부(110)와 솔라셀(1310)의 무게는 동일하게 구성하는 것이 바람직하다. 이 때, 도 8과 같이, 디스플레이부(110)와 솔라셀(1310)의 위치에 따라 디스플레이부(110)와 솔라셀(1310)의 무게에 상응하는 다수의 무게중심 조절부(150)를 구비하여, 공(10)의 외피(15) 내면에 분산하여 배치할 수 있다. 이 때, 무게중심 조절부(150)는 반드시 4개일 필요는 없으며, 솔라셀(1310)의 유무와 디스플레이부(110)와 솔라셀(1310)의 배치위치에 따라, 무게중심 조절부(150)의 개수와 위치를 변형하여 배치할 수 있다. 또한, 중앙회로부(1000)에 포함되는 각 구성을 공(10)의 중심에 위치하지 않고 공(10)의 외피(15) 내면에 분산하여 배치하는 경우, 무게 중심을 조절하기 위해 무게중심 조절부(150)를 공(10)의 외피(15) 내면의 임의의 위치에 분산하여 배치할 수 있다. 또한, 솔라셀(1310)을 제거하고, 솔라셀(1310)의 위치에 무게중심 조절부(150)를 대체하여 배치하는 것도 가능하다. 또한, 조명부(160)가 공(10)의 외피(15)의 내면에 위치하는 경우, 조명부(160)의 무게에 대응하는 무게중심 조절부(150)를 공의 내부에 추가적으로 배치할 수 있다. 이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10 : 공 11 : 전선
12 : 지지와이어 15 : 외피
20 : 외부 단말 110 : 디스플레이부
120 : 통신부 130 : 전원부
140 : 센서부 150 : 무게중심 조절부
1000 : 중앙회로부 1110 : 정보표시부
1120 : 디스플레이 보호부 1210 : 출력제어부
1220 : 무선통신부 1230 : 위치통신부
1310 : 솔라셀 1320 : 충전부
1330 : 축전지 1410 : 가속센서부
1420 : 위치정보 센서부 1430 : 에너지 측정부
1440 : 충격 센서부 |
