ボールゲームの練習装置

本発明は、ボールゲームの練習装置に関するもので、具体的には、外部から球技場の内部に供給されるボールを足で蹴る(kicking、shooting)練習、上から球技場の内部に落ちるボールをそのまま打撃して、攻撃するスパイクの練習、空中ボールを手で取ってシュートする練習などの多様なボールゲームを練習することができるように、ボールを発射するボールゲームの練習装置に関するものである。

一般的に、サッカー、バレーボール、バスケットボールなどのボール(ball)を利用する球技種目は、選手の攻撃と守備技術を向上させるために、様々な練習補助器具を利用している。このような練習補助器具を利用する場合、競技の指導者、即ち、コーチや監督などの疲労を低減することができ、選手たちは、様々な技術を早い時間に簡単に習得することができた。サッカーを例にすると、ゴールラインまたはコーナーキックの方向から飛んでくるボールを受けて、ゴール(goal)に入れるボレーシュート、ゴロシュート、ヘディングシュートなどであることができる。このような球技練習補助器具の例としては、日本特開平9−276463(1997.10.28.公開)「ボール発射装置」(以下、「特許文献1」と称する)と、米国特許US8,371,964 B2(2013.2.12.登録)「Volleyball spiking training device」(以下「特許文献2」と称する)を挙げることができる。

前記特許文献1に開示された「ボール発射装置」は、二つのモーターにより回転される二つのピッチングローラーの間に、ボールを投入して、ピッチングローラーの回転力によって発射するように構成されている。したがって、持続で、繰り返して使用する場合、発射角度が一定していない問題があり、発射された多くのボール(ball)を手動で収集して、球受容体に入れなければならない不便さがあった。また、前記特許文献1に記載された「ボール発射装置」は、比較的に高い位置でボールを直線で発射することにより、様々な球技種目を練習するのに多くの不便さがあった。

フットバレーボールは、韓国で生まれた唯一の球技種目として、両チームの間にネットを置いて、頭と足を利用して、相手チームにボールを渡し、勝負を競う種目であるが、上述の特許文献に開示された従来の「ボール発射装置」は、二つのピッチングローラーの間にボールを投入させて、前方にボールを発射することにより、ネットを直接打撃するなどの問題があり、装置が非常に高価で、一般的な生活体育・スポーツ活動に活用するには多くの問題があった。このような問題は、フットバレーボールと競技規則が類似するバレーボールゲームでもそのまま台頭される。即ち、例えば、特許文献1の「ボール発射装置」は、ボールが飛んでいく水平方向と発射されたボールの傾斜角だけを調整できるように構成されていて、球技場の上部分から地面に垂直落下される空中ボールを取ってトスするバスケットボール、高い部分から地面に落下されるボールを手、足などの身体を利用して、相手コートにストライキングするバレーボール、フットバレーボールなどの球技技術を磨くことができなかった。

前記特許文献2に開示されたバレーボールスパイキング練習装置は、ホッパーから内部に積もったボール(ball)が、傾斜されたランプ(ramp)に供給されると、前記ランプの端部に結合された放電ストローブのヘッドにボールがホールドされるように構成されてている。前記放電ストローブの一対の放電ヘッドにホールドされたボールをプレイヤーが手で打撃すると、前記放電ヘッドが開きながら、ボールが前方に飛び出していき、ランプから供給されたボールは、前記放電ストローブの放電ヘッドにホールドされる。しかし、上述の特許文献2に開示されたボール配給装置は、ランプから供給された練習ボールを放電ストローブの末部分でホールドするため、停止されたボールをスパイキングすることができるだけで、空中から飛んでくるボールを打撃したり、取って投げるなどのボール練習をすることができない問題があった。即ち、バスケットボールなどの練習をすることができないだけでなく、空中から飛んできたボールをキック(KICK)したり、シュート(shoot)したり、バレーボールでトスなどの練習をすることができなかった。

特開平9−276463号公報

米国特許第8371964号明細書

したがって、本発明の目的は、サッカー、フットサル、フットバレーボール、バレーボール、バスケットボールなどのようなそれぞれの球技種目に応じて、あらかじめ規格化された球技場(ball field)で練習ボールを自動的に発射するボール発射装置と、前記球技場に発射された練習ボールを自動的に回収して、前記ボール発射装置に自動的に供給することにより、最小限の費用と時間で、一般人が楽しむボールゲームをより簡単に練習できるようにするボールゲームの練習装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、球技場にいるプレイヤーの動きを感知し、前記感知された位置に向かってボールを発射して、レシーブ動作を練習したり、球技場の上部から下にボールを落下させ、スパイク動作を練習することができるようにするボールゲームの練習装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、油圧シリンダーを利用して、練習ボールを様々な方向に発射することができるボール発射装置と、球技場に発射されたボールを自動的に球技場のゴールラインまたはエンドライン(goal line or end line)方向のコーナーまたは中央に収集されるようにして、前記ボール発射装置に自動的に供給される構成を有するボールゲームの練習装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、球技場の上から下に落ちるボールを、足などの身体部位で打撃して、相手のコートに渡したり、手で取って投げるボールゲームを練習することができようにするボール配給器を有するボールゲームの練習装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、球技場内にいるプレイヤーの動きを検出し、その方向にボールを一定の間隔で発射したり、プレイヤーの予定された動きの検出によって発射するボール発射装置を備えたボールゲームの練習装置を提供することにある。

本発明のまた別の目的は、油圧アキュムレータにより、高い圧力で作動する油圧シリンダーの作動により、中空体の発射点に置かれたボールを打撃して、ボールを発射するボール発射装置を有するボールゲームの練習装置を提供することにある。

本発明のまた別の目的は、サッカー場またはフットサル球技場のゴールライン部分に設置されたゴールポストの通過区域別に、点数化して練習効果を極大化し、興味を誘発させることができるボールゲームの練習装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、球技場にいるプレイヤーに向かってボールを発射して、前記プレイヤーがレシーブ動作の練習をスムーズにすることができる球技練習装置を提供することにある。

前記で球技場(ball field)とは、ボールゲームをすることができるサッカー場、バスケットボールコート、バレーボールコート、フットバレーボールコートなどを含む概念として理解しなければならない。

前記の目的を達成するための本発明は、球技場の上部から下に落ちるボールを身体の一部に打撃して、相手コートに渡すボールゲームの練習装置において、前記コートのサイドラインとエンドラインのいずれかの一つのラインに近接して、垂直に建てられた柱と、前記柱の上部一側面に結合されて、上部一側は開口されたハウジングと、前記ハウジングの内部に設置され、その内部を球保存器と排出空間とを区画して、下部が開口された隔壁と、前記球保存器の下部で、前記排出空間側に下向に傾斜されて形成された床面と、前記排出空間の床面に形成された開口で左右に回動可能に結合された排出管と、及び前記隔壁に設置されて、前記球保存器から前記排出空間に形成された球移送経路を開閉する回転開閉板とで構成されたボール配給器とを備えたことを特徴とする。

本発明の他の形態に係るボールゲームの練習装置は、一定の大きさの空間部を有し、前方が開放された本体と、前記本体の上部に結合されて、上部から投入される練習ボールを保存し、前記保存された練習ボールを傾斜した床面を介して、下部排出口で排出する球受容器と、前記本体の空間部の上部に左右に回転可能に設置された回転ブラケットを有し、前記回転ブラケットの両側面に上下回転可能に軸継手された発射台と、中空体として、前記発射台の上部に結合されて、前記球受容器の排出口から排出される前記練習ボールを、前記中空体の一端部の上部開口を介して、端部発射点に安着させて、前記中空体の他端部に結合されて、前記中空体の内部に出入りされるシリンダーピストンの端部に結合された打撃機の打撃によって、前記発射点に置かれた練習ボールを前方(forward direction)に発射する練習ボール発射機と、前記本体の空間部に設置されて、油圧装置の作動により前記シリンダーを駆動して、前記ピストンを前後方向に出没させるシリンダー駆動器と、及び回転方向制御信号に応じて、前記回転ブラケットを垂直軸線を基準に、水平方向に回転させたり、軸継手された発射台を軸継手の横軸線を基準に、垂直方向に回転させる発射制御器とで構成され、前記シリンダー駆動器は、油圧が保存された油圧タンクと、窒素が充填された窒素チューブを内部に有し、前記窒素チューブの窒素圧力をチェックする圧力計を有する油圧アキュムレータと、前記油圧タンクの油圧を窒素タンクに供給する油圧ポンプと、前記窒素タンク内の窒素の圧力をチェックする圧力センサーと、及び前記シリンダーの油圧排出口と、前記油圧タンクの流入口と、前記油圧ポンプの排出口と、前記窒素タンクの流入口及び前記窒素タンクの排出口と、前記シリンダーの油圧流入口との間に連結された回収、供給及び排出ソレノイドバルブ及び前記油圧ポンプを発射モードと発射周期に応じて、あらかじめ設定された順序で作動させて、前記シリンダーのピストンを出没させる制御器とから構成された練習ボール発射装置を含むことを特徴とする。

前記ボールゲームの練習装置は,ハーフラインからタッチラインに沿って、ゴールポストが設置されたゴールラインに下向に傾斜された床面と、前記ゴールラインの一側のコーナーから他側のコーナー側に下向に傾斜された移送溝が形成された球技場のタッチラインとゴールラインが接するコーナー領域に設置されることを特徴とする。

前記ゴールポストの前部分または後部分のいずれかの一つの部分には、四角枠の形状に製作されて、水平一側と垂直一側に少なくとも一つ以上の発光素子アレイが設置され、水平他側と垂直他側に少なくとも一つ以上の受光素子アレイが設置されたボールセンシングゲートと、前記ボールセンシングゲートの水平及び垂直一側に設置された発光素子アレイを点灯させ、水平及び垂直他側に設置された受光素子アレイの出力を読んで、前記ゴールポストの球通過区域を判別し、前記ゴールポストまたは前記ボールセンシングゲートのいずれかの一つの部分に設置された衝撃感知センサーから出力される衝撃信号と、前記ゴールポストの後方に設置されたスピードガンの出力によって、スコアを換算するスコア制御器と、及び前記スコア制御器で換算された点数を外部に表示する表示器をさらに含むことを特徴とする。

本発明の別の形態に係るボールゲームの練習装置は、球技場のハーフラインからサイドラインに沿って、エンドラインに下向に傾斜された床面と、前記エンドラインの一側のコーナーから他側のコーナーに下向に傾斜された移送溝が形成されたフットバレーボール場と、上部から落下される練習ボールを保存する球受容器を備えて、前記フットバレーボール場のコーナー部分に位置され、球受容器に収容された練習ボールを、前記フットバレーボール場の相手コートに発射する練習ボール発射装置と、前記フットバレーボール場に設置されたネットポールの位置より高く設置されて、上部球投入口に落下した練習ボールを収容し、前記収容された練習ボールを排出制御信号によって、下部に回動可能に設置された落下通路を通じて、前記フットバレーボール場のコートに排出するボール配給器と、一端部が前記ボール配給器の上部球投入口の上部に位置し、前記一端部から他端部に下向に傾斜されて設置された球移送ラインと、及び前記移送溝の下向終端部分に垂直に設置され、上部に設置された回収モーターの回転によって、前記円筒体の下部分の入口に集められた練習ボールを、上部に移送させて、上部側面で回動可能に設置された排出口を通じて、前記練習ボール発射装置の上部と、前記球移送ラインの上部に落下させる球回収器とから構成することを特徴とする。

本発明のまた別の形態に係るボールゲームの練習装置は、球技場のハーフラインからサイドラインに沿って、エンドラインに下向に傾斜された床面と、前記エンドラインの一側のコーナーから他側のコーナーに下向に傾斜された移送溝が形成された球技場と、上部から落下される練習ボールを保存する球受容器を備えて、前記球技場のコーナー部分に位置され、球受容器に収容された練習ボールを、前記球技場の相手コートに発射する練習ボール発射装置と、前記移送溝の下向終端部分に垂直に設置され、上部に設置された回収モーターの回転によって、前記円筒体の下部分の入口に集められた練習ボールを上部に移送させて、上部側面で回動可能に設置された排出口を通じて、前記練習ボール発射装置及びボール配給機に供給する球回収器と、前記球技場のサイドラインと平行に離隔設置されたガイドレールと、上端が前記球技場に設置されたネットポールの高さより高く形成され、底部には、前記ガイドレールに安着されるローラーホイールが付着されて、前記ガイドレール上部から移動可能に設置された柱と、及び前記柱の上部から前記球技場のコートに向かって結合され、前記柱が、前記球回収器の排出口に近接したとき、上部球投入口に落下した練習ボールを収容し、前記収容された練習ボールを排出制御信号によって、下部に回動可能に設置された配給管を通じて、前記球技場のコートに排出するボール配給器とから構成することを特徴とする。

本発明のまた別の形態に係るボールゲームの練習装置は、球技場のハーフラインからサイドラインに沿って、エンドラインに下向に傾斜された床面と、前記エンドラインとサイドラインが接する両コーナーでエンドラインが中央部分に下向に傾斜された移送溝が形成されたバスケットボール場と、前記エンドラインの中央部分の後部に立てられたバスケットボールのゴールポストと、外部から投入される練習ボールを保存する球受容器を備えて、前記バスケットボールのゴールポストの後部に位置され、前記球受容器に収容された練習ボールを前記バスケットボール場のコートに発射する練習ボール発射装置と、前記移送溝から最も低い部分に垂直に設置され、上部に設置された回収モーターの回転によって、前記円筒体の下部分の入口に集められた練習ボールを上部に移送させて、前記練習ボール発射装置の練習ボール投入開口に排出する球回収器と、及び上部に設けられた球保存器に保存されたボールを下部の排出管を通じて、バスケットボール場のシュート領域にボールを落下させるボール配給器とから構成されことを特徴とするバスケットボール練習装置である。

前記中空体の一端部の口径は、前記練習ボールの直径より小さく形成されて、前記練習ボールが,前記中空体の端部に設定された発射点に安着されるようにすることが好ましい。

前記球技場には、円筒体で上部に設置された回収モーターの回転によって、前記円筒体の下部分の入口に集められた練習ボールを上部に移送させ、上部の側面に形成された排出口を通じて、前記ボール発射装置の球受容器の上部に排出する球回収器(ball reclaimer)が前記移送溝の下向終端部分に垂直に設置されたことを特徴とする。

前記球回収器は、下部の一部に投入口が形成され、上部には、排出開口を有し、前記移送溝の下向終端部分に垂直に立てられた円筒形の収集管と、外周縁に螺旋形スクリューが形成されて、前記円筒形収集管の内部中心に設置された回収モーターの軸に結合され、前記回収モーターの回転によって、前記投入口に投入された練習ボールを前記螺旋形スクリューに沿って、前記収集管の上部排出開口側に移送するスクリュー移送機とから構成される。

前記球回収器は、収集モーターの回転によって振動されて、前記移送溝の下向終端に位置された練習ボールを、前記円筒形収集管の投入口に供給する収集振動板が、前記移送溝から前記円筒垂直管の投入口側に傾斜されてさらに設置されることが好ましい。

前記シリンダー駆動器は、流体が保存された油圧タンクと、窒素が充填された窒素チューブを内部に有し、前記窒素チューブの窒素圧力をチェックする圧力計を有する油圧アキュムレータ(oil pressure accumulator)(以下、「窒素タンク」と称する)と、前記油圧タンクの流体を窒素タンクに供給して、圧力を高める油圧モーターと、前記窒素タンク内の窒素の圧力をチェックする圧力センサーと、及び前記シリンダーの油圧排出口と、前記油圧タンクの流入口と、前記油圧ポンプの排出口と、前記窒素タンクの流入口及び前記窒素タンクの排出口と、前記シリンダーの油圧流入口との間に連結された回収、供給及び排出ソレノイドバルブを発射周期に応じて、あらかじめ設定された順序で作動させて、前記シリンダーのピストンを出没させる制御器とから構成される。

前記本体の相互に異なる側面には、前記球技場を撮影するカメラが設置され、前記発射制御器は、前記カメラから伝送される映像信号によって、球技場にいるプレイヤーの動きを検出し、前記の動きがあらかじめ設定された動きであるとき、前記油圧装置を駆動することを特徴とする。

本発明の実施例に係るボールゲームの練習装置は、油圧シリンダーの動作によって、ボールを発射する練習ボール発射装置を、サッカー場のコーナーまたはバスケットボール場に設置されたバスケットボールのゴールポスト後部分に設置して、ペナルティキック、キック、シュートなどを練習できるように球技場に練習ボールを設定モードに応じて発射して、プレイヤーに取って前記発射された練習ボールを足で蹴ったり、手で取って投げたり、打撃したりすることにより、様々なボールゲームを練習することができる。また、球技場床面の上部の水平方向から球技場に向かって練習ボールを飛ばしたり、垂直方向で球技場床面に練習ボールを落下させ、スパイク、トスなどのボールを練習することができ、様々な形態のボールゲームを練習することができる。そして、球技場の底に落ちた練習ボールをゴールラインまたはエンドライン側で自動的に収集し、練習ボール発射装置に供給することにより、無人でボールゲーム練習場を運用することができる。

本発明の実施例に係る練習ボール発射装置の概略的な構成図である。

本発明の実施例に係る練習ボール発射装置の正断面図。

本発明の実施例に係る練習ボール発射装置の側断面図。

本発明の実施例に係る練習ボール発射装置の内部構成を示す分解斜視図。

本発明の実施例に係る練習ボール発射のための中空体の断面図。

本発明の実施例に係る練習ボール発射機の制御ブロック図である。

本発明の実施例に係る練習ボール発射装置の作動フローチャートである。

本発明のまた別の実施例に係る練習ボール発射装置の作動フローチャートである。

本発明の実施例に係る球回収器の具体的な構成図である。

本発明の実施例に係るボール配給器の側断面図である。

本発明の実施例に係るサッカー練習装置の概略構成図である。

図11に示された球技場の断面図である。

図11に示されたボール発射装置と球回収器の拡大図である。

本発明の実施例に係るゴールポストの通過区域別点数を感知するためのボールセンシングゲートの概略図である。

本発明の実施例に係るスコアカウンターの回路図である。

本発明の実施例に係るフットバレーボール練習装置の概略構成図である。

本発明の実施例に係るバレーボール練習装置の概略構成図である。

本発明の実施例に係るバスケットボール練習装置の概略構成図である。

図18に示されたバスケットボール場のエンドラインの後部に形成された移送溝の構成を示す断面図である。

以下、添付した図面を参照して、本発明の好ましい実施例をより詳細に説明する。しかし、本発明は、多数の異なる形態で具現されることができ、記述された実施例に限定されないことを理解しなければならない。以下で説明される本発明の実施例は、当業者に本発明の思想を十分に伝達するためのものであることに留意しなければならない。また、本発明は、サッカー、バレーボール、バスケットボール及び韓国人の固有の球技種目であるフットバレーボールゲームを練習するために使用されるものである。サッカーとバレーボール、バスケットボール及びフットバレーボールゲームの球技場規格と球技場に描かれた各ラインの名称は、互いに異なるが、サッカーのハーフライン、バスケットボール、バレーボール及びフットバレーボールのセンターラインは、すべての競技場の中央に引かれ、競技場を二分にする線として、同じものであり、本発明は、ゲームの種目に関係なく、中央に描かれた線をハーフラインと称する。

図1乃至図5を参照して、本発明に係るボール発射装置100を説明する。図1乃至図4を参照すると、ボール発射装置100は、本体102の内部に一定の大きさの空間部を有し、前記本体102の一側、好ましくは、前方側は、開放された構造で提供され、前記空間部には、練習ボールを発射するための練習ボール発射機105が位置される。このとき、前記本体100の内部には、練習ボール発射機105を左右、上下に回転させ、練習ボール発射機105を作動させるための複数の構成要素が内蔵されて、これらの相互間に、作動上の緊密な連結関係を有し、これらの内部構成要素とその作動関係は後述することにする。本発明で練習ボールとは、実際に使用する通常のサッカーボール、ボール、ボールなどが使用されることができる。また、前記練習ボール発射装置100の前面と側面には、カメラ1CAM1とカメラ2CAM2がそれぞれ設置されている。前記カメラCAM1、CAM2は、本体102の前方と側面にある被写体を撮影して、それに対応する映像情報を取得する。

図面には図示されていないが、前記練習ボール発射装置100の本体102の下端が角部分には、移動のためのホイールが備えられることができ、この場合、前記本体102を固定させるために、ホイールの前、後方のいずれかの一側に、それの回転を防止する公知された形態の固定手段を追加で設置することができる。また、前方側のホイールは、本体102の移動のとき、すべての方向への方向転換が可能なように回転が自由な公知の構造で提供されることが好ましい。

前記本体102の上側には、前記練習ボールを収容するための一定の大きさの外壁を有する球受容器104が結合される。前記球受容器104は、上下が開放された四角筒状に製作され、積載された練習ボールの量を目視で、容易に識別できるように網目構造で構成されることができる。

本体102の上部には、前記球受容器104から供給される練習ボールを、本体102の内部への流入が可能なように、一定の大きさの流入口107が形成される。前記本体102の上部は、練習ボールの流入を容易にするために、前記流入口107に向かって所定の角度の下向傾斜面に提供される。このとき、前記本体102と、その上部に結合された球受容器104は、様々な方法によって結合することができる。例えば、溶接によって結合されることができ、前記本体102の上部の端側に嵌溝を形成し、球受容器104の下部端側に嵌突起を形成して、前記嵌突起が嵌溝に嵌合されながら、球受容器104が前記本体102の上部に安着されるように構成することができる。

図面には示されていないが、本体102の外部には、作動スイッチ、動作を表示する表示装置、動作モードを設定する操作キーボタンが設置されることができ、このような例としては、タッチスクリーンで提供されることができる。

本発明では、本体102の空間部に設置された練習ボール発射機105は、本体100の上部に結合された球受容器104から練習ボールが供給され、これを発射させるものである。練習ボールの移送のために、前記本体100の傾斜面103に形成された流入口107の下部から延長された所定の直径の連結管(しわ管)116が引き込まれている。前記連結管116は、練習ボール発射機105を構成する図4に示された中空体114の前部の上部に開口された流入孔115に連結されている。

前記中空体114の流入孔115に流入した練習ボールは、図5に図示されたように発射地点に安着される。このとき、前記中空体114の端部には、内側にラウンドされた突部114aが形成されており、前記流入孔115に流入された練習ボールは、打撃がなければ、発射体である中空体114の外部に流れていく現象は発生しない。また、前記中空体114の端部には、練習ボールの有無を判別して、図6のように構成される制御器(MPU)で提供するセンサーが設置されている。このようなセンサーとしては、フォトセンサ(photo sensor)など、様々なものを使用することができる。

前記中空体114は、この下部に備えられる軸継手された発射台112の上部に結合され、前記軸継手された発射台114は、その下部に備えられる回転ブラケット110に、両側面が回転可能に軸結合された状態で提供される。より具体的には、前記軸継手された発射台112の一側面には、ラックギヤ118が一体に備えられ、このラックギヤ118と前記軸継手された発射台112の一側端に駆動ギヤ119は、相互に噛合された状態で提供されて、駆動ギヤ119に連結された傾斜モーター117によって、中空体114が上下回転が可能になる。また、前記回転ブラケット110は、その下部に備えられる回転モーター120の回転軸に結合された回転板128にネジで締結されて、前記回転モーター120の駆動によって左右回転が可能になる。

このように、本発明の練習ボール発射装置100の練習ボール発射機105は、回転ブラケット110の左右回転と発射台112の上下回転によって、中空体114の端部に位置された練習ボールを上方向または左方向に発射が可能になる。

前記中空体114に流入された練習ボールは、中空体114の後端に結合されたシリンダー130の作動により前方に発射される。シリンダー130のピストン132は、図5に図示されたように、中空体112の内部に挿入されており、ピストン132の端部には、打撃板134が結合されている。このとき、前記シリンダー132は、油圧または空気圧シリンダーを使用することができるが、練習ボールをより遠く発射するために、油圧シリンダーを使用することが好ましい。

前記油圧シリンダー132は油圧流入口と油圧排出口を有し、油圧流入口には、油圧排出ソレノイドバルブ150を経由して、窒素タンク144の排出口に連結され、油圧排出口は、油圧回収ソレノイドバルブ146を介して油圧タンク140に連結されている。前記油圧タンク140と前記窒素タンク144の間には、油圧ポンプ142が連結されており、このとき、油圧ポンプ142と前記窒素タンク144の間には、油圧供給ソレノイドバルブ148が連結されている。このとき、窒素タンク144の内部には、窒素が充填された窒素チューブを内部に有し、前記窒素チューブの窒素圧力をチェックする圧力計を備えている。このような構成を有する窒素タンク114に油圧が供給されると、供給される油圧量に比例して、窒素チューブに圧力が加えられることにより、窒素チューブの内部の圧力が増加する。内部圧力の増加情報は、制御器MPUに提供される。

このように構成された油圧回路の作動を簡単に説明すると下記の通りである。シリンダー30のピストン132を前方に突出させるために、制御器は供給ソレノイドバルブ148を開放した状態で、油圧ポンプ142を駆動して、油圧タンク140内の油圧を窒素タンク144に供給する。継続的なポンピングによって、窒素タンク144内に供給される油圧量が増加すると、その内部に設置された窒素チューブに圧力が加えられ、この圧力増加情報は、制御器に提供される。窒素チューブの圧力感知情報が、あらかじめ設定された圧力値を有していると、油圧ポンプ142の作動を停止させるとともに、供給ソレノイドバルブ148を閉める。したがって、窒素タンク148内には、高圧で油圧が満たされた状態であることを知ることができる。

発射命令が外部(タッチスクリーン)から制御器に入力される、あるいは、プログラムによってあらかじめ設定された発射周期になると、前記制御器は、排出ソレノイドバルブ150を一定時間だけ開放する。この動作によって、排出ソレノイドバルブ150が開放されると、窒素タンク144に高い圧力で満たされた油圧がシリンダー130の油圧流入口に供給されることで、シリンダー130内のピストン130が前方に突出され、このような動作によって、その端部に取り付けられた打撃板134が、中空体114の端部に置かれた練習ボールを打撃して前方に発射する。

排出ソレノイドバルブ150を一定時間の間だけ開放駆動した制御器が、回収ソレノイドバルブ146及び供給ソレノイドバルブ148を開放し、油圧ポンプ142を駆動すると、シリンダー130内に満たされた油圧が、油圧タンク140に回収されることにより、ピストン132はシリンダーの内部に入る。

前記制御器は、前述した油圧回路の駆動はもちろん、回転ブラケット110の下部に結合された回転モーター120と、側面に結合された傾斜モーター117の回転を制御して、中空体114の端部を左右または上下方向に向けるように調節することができる。

図6は、本発明の実施例に係る球発射機の発射制御器のブロック図であり、練習ボール発射装置100の本体102の内部空間部に設けられるものである。図6を参照すると、発射制御器は、本体102の四面のうちの少なくとも1面以上に、球技場10を照らすカメラ1CAM1、カメラ2CAM2が設置されている。前記2つのカメラCAM1、CAM2は、ボールが発射される練習ボール発射装置100の正面と、ハーフライン側を撮影するように、それぞれ設置される。また、タッチスクリーンTSは、本体102の側面のいずれかの一つの面に設置されることで、先に説明したように作動スイッチ、動作を表示する表示装置、動作モードを設定するキーボタンが、タッチスクリーン上に設置されている。

前記タッチスクリーンTSから提供されるユーザーの選択行為(手動、自動、カメラモード、方向設定モード、ペナルティキックモード、ヘディングシュートモード、ボレーシュートモード設定など)の情報と、前記カメラ1CAM1、カメラ2CAM2から撮影される映像信号は、制御器MPUに入力される。前記制御器MPUは、前記練習ボール発射装置100の諸般動作を制御するものとして、大きくは手動モード、自動モード、カメラモードに区分されて動作される。

手動モードである場合、前記制御器MPUは、タッチスクリーンからの方向設定キー(垂直、水平)の入力によって、回転モーター120と傾斜モーター117を駆動して、練習ボール発射機105の発射方向を設定し、タッチスクリーンからの発射命令によって、ソレノイドバルブ駆動部SODを介して、油圧装置のシリンダー130を作動させて、練習ボールを発射する。自動モードである場合、前記制御器MPUは、タッチスクリーンからの方向設定キー(垂直、水平)の入力によって、回転モーター120と傾斜モーター117を駆動して、練習ボール発射機105の発射方向を設定し、設定された時間周期(例えば、15秒ごとに)ごとにソレノイドバルブ駆動部SODを介して、油圧装置のシリンダー130を作動させて、練習ボールを発射する。カメラモードである場合、前記制御器MPUは、カメラ1CAM1、カメラ2CAM2で撮影された球技場のプレイヤーの方向に、練習ボール発射機105が向けるように、回転モーター120と傾斜モーター117を制御した後、プレイヤーが、あらかじめ設定された動きで動いたとき(例えば、プレイヤーが腕を上に高くあげたとき)、1秒乃至2秒後にソレノイドバルブ駆動部SODを介して、油圧装置のシリンダー130を作動させて、練習ボールを発射するように、前記練習ボール発射装置100の動作を制御する。

図7は、本発明の実施例に係る練習ボール発射装置の作動フローチャートであり、これは手動モードと自動モードの場合の動作を説明するためのものである。そして、図8は、本発明のまた別の実施例に係る練習ボール発射装置の作動フローチャートであり、これは本体102の側面で、設定されたカメラ1CAM1、カメラ2CAM2によって、発射方向を設定し、前記カメラ1CAM1、カメラ2CAM2によって、プレイヤーの動きを感知して、練習ボールを発射するものである。

まず、図6と図7を参照して、上述した図1乃至図5に図示された練習ボール発射装置100の動作を説明する。

練習ボール発射装置100は、上述したように、本体102の外部にタッチスクリーンTSが備えられ、このタッチスクリーンTSは、前記本体102の中に内蔵された制御器MPUに連結されていて、タッチスクリーンTSを通じたデータ入力によって、制御器MPUは前記本体102の内部に備えられた各作動要素の動作を制御することになる。即ち、制御器が前記本体102の内部の傾斜モーター117と回転モーター120、油圧ポンプ142及び各種ソレノイドバルブ146、148、150の動作を制御し始める。

練習ボール発射装置100は、前記制御器MPUの制御によって、手動設定モードと動き感知モードで運転が可能である。手動設定モードは、ユーザーが本体102に設置されたタッチスクリーンTSを利用して、運動モード(ペナルティキック、コーナーキックセットプレイ、ゴロシュート、ボレーシュートボール、ヘディングシュートボール、サブボールのいずれかの一つまたはこれらの混合形態)と、発射周期(例えば、約15秒ごとにボール発射する)を設定した後、発射ボタンを押すたびに、練習ボールを球技場10に発射し、ゴロコーナーキック、ボレーシュートコーナーキック、ヘディングシュートコーナーキック、サブボールのいずれかの一つ以上またはこれらの混合モードを選択し、発射ボタンを押すと、自動的に選択された運動モードに応じて、中空体114の発射角度(傾斜モーター117及び回転モーター120)を調節し、練習ボールをあらかじめ設定された周期で連続的に発射するものである。この時、発射ボタンはタッチスクリーンTCにある例を説明したが、通常のリモコン装置を用いて、サッカープレイヤーが携帯しているリモコンに備えられることができる。

練習ボール発射装置100の手動/自動設定モード 練習ボール発射装置100が動作されると、発射機MPUは、S1のステップで窒素タンク144内の圧力をチェックして、シリンダー130のピストン132を、予め設定された速度で突出(吐出)させることができる圧力であることを検索する。窒素タンク140内の窒素チューブの圧力が予め設定された圧力に到達しない場合、制御器はS6のステップでソレノイドバルブ駆動部SODを介して、回収ソレノイドバルブ146及び供給ソレノイドバルブ148を開放した後、油圧ポンプ142を駆動する。したがって、シリンダー130内の油圧は、油圧タンク140に回収された後、窒素タンク144に供給される。窒素タンク144に油圧が持続的に供給されると、その内部に設置された窒素チューブに加わる圧力が増加して、設定圧力に到達される。

前記S2のステップで窒素タンクの圧力が設定圧力だと判断される場合、制御器MPUは、S3のステップでソレノイドバルブ駆動部SODを通じて、回収ソレノイドバルブ146、148、排出ソレノイドバルブ150を閉鎖して、S4のステップでタッチスクリーンまたはリモコンの発射ボタンが押されたかどうかを検索する。前記S4のステップで発射ボタンが押されたと判断されると、制御器MPUは、S5のステップで排出ソレノイドバルブ148を予め設定された時間Tの間開放する。このとき、窒素タンク144に高い圧力で充填された油圧が圧縮された窒素チューブの膨張により、高速で前記排出ソレノイドバルブ148を介して、シリンダー130の流入口に供給される。

したがって、シリンダー130は、非常に高い圧力で流入される油圧によって、その内部に位置されたピストン132を前方に突出させ、前記ピストン132の前方突出によりその端部に結合された打撃板134が、中空体114の端部に置かれた練習ボールを打撃して、前方に発射する。このとき、練習ボール発射装置100の本体102の空間部に位置された練習ボール発射機105の発射角は、前述した傾斜モーター117と回転モーター120を制御器が制御して設定したものと判断される。

前記S5のステップを実行した制御器MPUは、S6のステップでソレノイドバルブ駆動部SODを介して、回収ソレノイドバルブ146、供給ソレノイドバルブ148を開放した後、S7のステップで油圧ポンプ142を駆動して、窒素タンク142に油圧を充填させる。

もし、前述したS4のステップでタッチスクリーンTSに表示された発射ボタンが選択されていない場合、制御器MPUは、S8のステップで設定されたモードに応じて練習ボール発射機105の中空体114の水平、垂直角と、発射インターバルを調節した後、前述したS5のステップを実行する。前記S8のステップで設定されたモードとは、自動発射モード、カメラモードでの設定を意味する。

もし、S8のステップで設定モードが自動発射モードである場合、制御器MPUは、タッチスクリーンからの方向設定キー(垂直、水平)の入力により、回転モーター120と傾斜モーター117を駆動して、練習ボール発射機105の発射方向を設定し、予め設定された時間周期ごとに、ソレノイドバルブ駆動部SODを介して油圧装置のシリンダー130を作動させて、練習ボールを発射する。また、S8のステップで設定モードがカメラモードと判断された場合、制御器MPUは、図8の手順で練習ボール発射装置100の動作を制御し、S8のステップで停止モードの場合、何の動作もしない。

動き感知モード

動き感知モードは、本体102の側面から設定されたカメラ1CAM1、カメラ2CAM2によって発射方向を設定した後、前記カメラ1CAM1、カメラ2CAM2によって、前方または側面にあるプレイヤーの動きに応じて練習ボールを発射するものである。

前記図8を参照すると、制御器MPUは、S104のステップで現在のモードがカメラの動作モードであるかどうかを検索する。前記検索の結果、カメラの動作モードではない場合、S17のステップにジャンプして、先に説明したように、手動/自動モード操作に応じて、練習ボールを発射する。

前記S12のステップでカメラの動作モードであると判断されると、制御器MPUは、S11のステップで本体102の側面から設置されたカメラ1CAM1、カメラ2CAM2で撮影された映像信号を受信して、S12のステップで練習ボール発射装置100の前方または側方にあるプレイヤーの動きを検出する。プレイヤーの動きを検出した制御器MPUは、検出されたプレイヤーがいる場所を把握した後、S13のステップで傾斜モーター117と水平モーター120を制御して、垂直角と水平角を調整して、練習ボール発射機105の発射角度を設定する。

その後、前記制御器MPUは、S14のステップでカメラ1CAM1、カメラ2CAM2から伝送される映像信号を分析して、被写体の動きを分析し、S15のステップでプレイヤーの動きが予め設定された動きであるかどうかを検索する。例えば、プレイヤーが腕を高くあげた状態であるかどうかを検索する。このような検索は、1秒前のフレームの映像と現在のフレームの映像を比較して、容易に検索することができる。

前記S15のステップでカメラ1CAM1、カメラ2CAM2を介して、受信される映像信号のプレイヤー動きが、予め設定された動きと判断されると、制御器MPUは、S16のステップでソレノイドバルブ駆動器SODを制御して、先に説明したように、シリンダー130のピストン132の前部分に設置された打撃板134が、練習ボールを打撃して、練習ボールが被写体に向けて発射されるようにする。

前記練習ボール発射装置100の発射された作動モードに応じて、練習ボール発射機105の発射口がいずれかの一つの部分を向けることで、プレイヤーに向かって発射された練習ボールが、プレイヤーの身体(例えば、足、手など)に当たって、タッチラインまたはゴールライン側に飛ばされたり、転がって行って、最終的には、球技場床面に落ちることになる。

前記の実施例では、練習ボール発射機105の駆動器を油圧シリンダーを利用したことを一例としてあげたが、本発明の明細書を理解した通常の技術者であれば、空気圧シリンダーを使用することができる。

図9は、本発明の実施例に係る球回収器の具体的な構成として、球技場10の床の一側に設置されたことを示したものである。このとき、前記球技場は、先に説明したように、ボールのゲームをすることができるサッカー場、バスケットボールコート、バレーボールコート、フットバレーボールコートなどを含む概念として理解しなければならない。前記球技場10に落ちた練習ボールは、ハーフライン(またはハーフライン)からゴールライン(またはエンドライン)の方向に転がって行くように、中央から両側に傾斜されて(θ2)形成される。図9に示された球回収器200は、図3に示すように球技場10のゴールラインまたはエンドラインの後部分に形成された移送溝14に設置される。

前記移送溝14は、一側のコーナーで他側のコーナー側または中央方向に下向に傾斜されて形成されている。したがって、ハーフラインHLまたはハーフラインから両側のゴールラインまたはエンドラインに傾斜された球技場10に落ちる練習ボールは、前記ハーフラインHLからゴールラインの方向に転がって行き、最終的には移送溝14に集められる。前記移送溝14に集められた練習ボールは、円筒形収集管、即ち、球回収器200の下端側に転がっていき、前記球回収器200の下端側に流入した練習ボールは、球回収器200の下端ゲートGに流入される。

図9に示すように、球回収器200の上部に設置された回収モーター206が回転されると、それに連結された回転軸208が回転される。このとき、前記回転軸208の外周面には、練習ボールの直径より約1cm程度広いピッチ(例えば220mm)を有する螺旋形スクリュー210が形成されている。このとき、回転軸208と球回収器200の内側面との間の距離r1は、練習ボールの直径r2より2mm〜3mm程度小さく形成されている。したがって、回転軸208が回転されると、球回収器200の下端ゲートGに流入した練習ボールは、回転軸208と螺旋形スクリュー210で構成されたスクリュー移送器212に沿って上部に移送される。このとき、回転軸208と球回収器200の内側面との間の距離r2は、練習ボールの直径r1より小さく形成されており、練習ボールが若干歪むため、上部への移送がスムーズになる。

前記球回収器200のゲートGの前部分の移送溝14には、振動モーター216の回転により、長さ方向に振動される振動板214が埋設されている。前記振動モーター216は、ボール回収動作のとき、回収モーター206と同時に回転して、下向傾斜された移送溝14の端部に集められた練習ボールを、球回収器200のゲートG側にスムーズに入るようにする。

前記球回収器200のスクリュー移送器212の上部に移送された練習ボールは、螺旋形スクリュー210の回転によって、球排出管202に排出される。前記球排出管202を介して排出される練習ボールは、図1乃至図8のように構成されて、球回収器200に隣接して設置された練習ボール発射装置100の球受容器104の上部開口を介して、その中に入れられる。

前記実施例で、球回収器200は、円筒形収集管204の内部に螺旋形スクリュー210の回転軸208を設置して、前記螺旋形スクリュー210と円筒形収集管204の内側壁に沿って、上部に移送される構成を開示しているが、これに等価な構成を有するスクリュー移送装置を適用することができる。

例えば、螺旋形スクリュー210の回転軸208から練習ボールが転がって流入されるゲートの方向に、練習ボールの直径r2より1mm〜2mm程度の短い距離の両側に、垂直に立てられた二つのポール(pole)を設置することを考慮することができる。このように構成された他の実施例に基づいて構成された球回収器のゲートに練習ボールが転がって流入されると、回転軸208と二つのポールの間に位置され、螺旋形スクリューが回転すると、練習ボールは、前記回転軸と二つのポールに沿って、垂直方向に移動されることで、練習ボール発射装置100の球受容器104の上部開口を介して、その中に入れられる。

前記した図9の構成で、球回収器200の上部に設置された球排出管202は、図面で「R」で示されたように、円筒形収集管204の上部に回動可能に設置されることで、手動で回転またはモーターによってリングギヤなどを回転させて、動力によって自動的に回転するように設計することができる。

図10は、本発明に係るボール配給器300の詳細構成図であり、球技場10の床面に垂直に立てられた柱25に設置されて、球技場10に練習ボールを落下させたり、水平方向で練習ボールを飛ばして、球技場10にいるプレイヤーに向かってボールを配給することで、フットバレーボールおよびバレーボールのスパイキング、バスケットボールの3点シュートなどを練習するのに有用に使用される。

図10を参照すると、ボール配給器300は、柱250の上部一側面に結合されたハウジング301を有する。前記ハウジング301の上部一側は開口され、その内部に球保存器304を形成し、前記球保存器304の内部は、隔壁308によって分離されて、排出空間306を形成する。前記球保存器304の床面305は、排出空間306側に下向に傾斜されて形成され、排出空間306の床面には、練習ボールを排出する排出管316が回動可能に結合される開口が形成されている。

前記排出空間306の下に形成された排出開口の一側には、ストッパー314が垂直に設置され、隔壁308には、回転開閉板310が、ハウジング301内の一側に固定された開閉モーター302の回転軸にネジで結合されている。前記回転開閉板310は、前記開閉モーター302の回転によって、隔壁308の下部に形成される排出孔を開閉して、球保存空間304に収容された練習ボールが排出孔から排出されるようにする。

前記排出管316の上端部には、ハウジング302の下部分に設けられた設置空間の内部に挿入され、その周囲には、ストレートベベルギヤ318のラックギヤが結合されている。前記ストレートベベルギヤ318の駆動ギヤは、設置空間に固定されたスイングモーター320の回転軸322に結合されており、前記開閉モーター302とスイングモーター320と制御器(MCU)324に連結されている。前記排出管316は、下向に傾斜されて構成され、端部には、下方向に形成された垂直落下出口316a、傾斜された水平方向に形成された水平出口316bが形成され、前記排出管316に流入したボールは、前記落下出口316aと水平出口316bの間に結合されたダンパー316cによって、前記垂直落下出口316aまたは水平出口316bに排出される。

前記ダンパー316cは、モーターなどで構成されるダンパー駆動器316dによって、前記垂直落下出口316aまたは水平出口316bのいずれかの一方を開放する。ダンパー駆動器316dを使用しない場合、手動で作動させる通常の手動ダンパー(開閉器)を利用することができる。ダンパー駆動器316dを利用する場合、前記ダンパー駆動器316dは、リモコンの遠隔制御信号を受信する制御器324によって制御される。

例えば、前記ダンパー駆動器316dがダンパー316cを垂直方向に駆動すると、前記垂直落下出口316aは開放され、水平出口316bは閉じられるため、排出管316的から排出される練習ボールは、下方向に直下される。これに対して、前記ダンパー駆動器316dがダンパー316cを水平方向に駆動すると、前記落下出口316aは閉じられ、水平出口316bが開放されることで、排出管316的から排出される練習ボールは、水平出口316bを介して、水平方向に飛翔しながら落下される。

図10に図示された制御器324の制御により開閉モーター302が1回転されると、前記開閉モーター302の回転軸312に軸結合された回転開閉板310が開かれた後、閉じて1つの練習ボールが、排出管316の端部に設けられた垂直落下出口316aを介して、練習ボールを球技場10の床面(コート)の上部から直接落ちるようにする、あるいは、水平出口316bを介して、水平方向に飛ばした後、球技場10の床(コート)に落ちるようにして、プレイヤーは上から様々な方向に落ちるボールを打撃したり、飛んでくる練習ボールを取ってシュートする練習をすることができる。したがって、プレイヤーは、球技場10の床面(コート)の上部から直下に落ちたり、水平方向から飛んできた練習ボールを、手で強く打撃するスパイク攻撃を練習したり、足でキックする練習などを多様にすることができる。

また、前記スイングモーター320の回転によって、排出管316の端部の方向を調節して、ボールの落下方向を調節することができるため、様々な場所で練習することができる。

前記制御器324は、練習ボール発射装置100の制御器324と、データを有線または無線で送受信して、ボール配給制御信号の入力を受けて、開閉モーター302とスイングモーター320を制御したり、リモコン単独で制御することができる。リモコン単独で制御する場合、制御器324をリモコンから伝送される遠隔制御信号により、開閉モーター302とスイングモーター320を駆動して、球保存器304に収容された練習ボールを、球技場10の床(コート)に落とすことができる。

前記のように構成された練習ボール発射装置100、球回収器200及びボール配給器300は、球技、例えば、サッカー、フットバレーボール、バレーボール及びバスケットボールに適用することができ、各球技に応じて球技場の設置される位置が適切に選定されなければならない。下の図11、図16、図17及び図18は、サッカーの練習装置、フットバレーボール練習装置、バレーボールの練習装置及びバスケットボール練習装置の例示を示す。

サッカーの練習装置の実施例

図11乃至図15を参照すると、本発明の好ましい実施例に係るサッカー練習装置1は、所定の広さで設けられた球技場10を有する。前記球技場10のゴールラインのコーナー領域には、図1及び図3に図示されたように、練習ボールを球技場10に向かって発射する練習ボール発射装置100とゴールライン側に集められた練習ボールを自動的に収集して、前記練習ボール発射装置100に供給する球回収器200が、球技場10の対角線方向の末部分に2つのグループに設置されている。前記球技場10の両側ゴールラインには、通常のサッカー場に設置されたゴールポスト12が設置される。

図11に図示された球技場10は、図12に図示されたように、ハーフラインHLから両側のゴールラインに、1度乃至5度下向に傾斜されて形成されている。前記ゴールライン側、より具体的には、ゴールポスト12の後部には、一側のコーナーから他側のコーナー側に下向傾斜された移送溝(Transrer furrow)14が形成されて、前記球技場10の床面に落ちた練習ボールは、傾斜面を沿ってゴールラインに転がって行き、移送溝14に流入され、前記移送溝14に流入した練習ボールは、移送溝14の傾斜面に沿ってコーナー側に設置された球回収器200のゲートG側に集められる。

図11のように構成されたサッカー練習装置1を利用するためには、球技場10の両側に設置された練習ボール発射装置100のいずれかの一つを活性化させなければならない。このような活性化は、プレイヤーが持っているリモコンで行うことができる。リモコンを利用して、活性化された練習ボール発射装置100の動作モードが「手動/自動設定モード」または「動き感知モード」に設定されると、該当練習ボール発射装置100は、前述したように、球技場10のプレイヤーに向かって練習ボールを発射する。したがって、球技場10にいるプレイヤーは、練習ボール発射装置100からペナルティキック、コーナーキックセットプレイ、ゴロシュート、ボレーシュートボール、ヘディングシュートボールの形態で発射される練習ボールをキックしたり、ヘディングすることができる。このとき、プレイヤーが練習ボール発射装置10から発射されたボールを、ゴールポスト12に向かってキックまたはシュートすると、前記練習ボールは、ゴールポスト12に入る。

本発明は、ゴールポスト12の中に練習ボールが入ったことを感知して、点数化する技術的構成を含む。

前記ゴールポスト12の前または後部分には、図14に図示されたようにボールセンシングゲート(ball sensing gate)BSGが設置される。好ましくは、ボールセンシングゲートBSGは、ゴールポスト12の後部分で設置されることが良い。前記ボールセンシングゲートBSGは、ゴールポスト12のように、パイプの材質で作られるもので、ゴールポスト12の後部分に四角枠の形状に設置される。四角枠の形状を有するボールセンシングゲートBSGの上部側と左側には、複数の発光素子(発光ダイオード、赤外線発光ダイオードなど)アレイが、一定の間隔で設置され、前記ボールセンシングゲートBSGの下部側と右側には、受光素子(例えば、赤外線フォトダイオードまたはフォトトランジスタなど)アレイが同じ間隔で設置される。

前記ボールセンシングゲートBSGは、練習ボールがゴールポスト12を通過したとき、ゴールポスト12のいずれかの部分(領域)を通過したかどうかを感知するためのものであり、これは後述する説明によって、より明確に理解される。また、前記ボールセンシングゲートBSGの後部には、ゴールポスト12に向かって飛んでくる練習ボールの速度を測定するためのスピードガン(Speed Gun)SGが設置されている。

本発明の実施例に係るサッカー練習装置1は、複数の人員が一緒に楽しむことができるサッカーの例を挙げているが、フットサル(futsal)のように、室内で行われる5人制のミニサッカー競技でもそのまま適用が可能である。例えば、サッカー練習とフットサル競技を交互に利用することができるが、サッカーまたはフットサル競技によって、球技場10に設置されたゴールポスト12の位置を可変することができるようにすることができる。例えば、ゴールポスト12の下部に、移動できるホイールなどを設置することを考慮することができる。即ち、球技場は、室内で簡単に構成することができるフットサル球技場にサッカー練習装置1を設置して、普段はフットサル球技場として使用し、個人または数名がサッカーの練習をすることができる練習場として容易に変更することができるように、ゴールポスト12の移動を自由にすることが好ましい。

練習ボールがゴールポストを通過時、サッカーゴール点数の換算モード

図11に図示されたゴールポスト12に練習ボールが通過する場合、図13に図示されたボールセンシングゲートBSGのセンサーによって感知される。前記ボールセンシングゲートBSGのセンサーそれぞれは、発光素子アレイ(XL1〜XL4、YL1〜YL10)と、これに対応して、反対側に設置される受光素子アレイ(XP1〜XP4、YP1〜YP10)で構成される。

図13は、ボールセンシングゲートBSGの実施例示図として、サッカーゴールポストを40個の区域に分割して、エリア別に点数を定め、該当区域が、練習ボールが通過することを感知するためのものである。図13のボールセンシングゲートBSGの内部に表記されたアラビア数字「0〜10」は、区域別の点数を表示したものである。

図13を参照するとゴールポスト12の後部分に結合されたボールセンシングゲートBSGは、ボールセンシングゲートBSGの左側と上側に発光素子アレイ(XL1〜XL4、YL1〜YL10)が設置され、前記ボールセンシングゲートBSGの右側と下部側に受光素子アレイ(XP1〜XP4、YP1〜YP10)が設置されたことを示している。このとき、四角枠の形状に製作されたボールセンシングゲートBSGの左側と右側に設置された発光素子アレイ(XL1〜XL4)と受光素子アレイ(XP1〜XP4)は、サッカーゴールポスト12の高さ(2440mm)を4等分し、610mmごとの間隔で設置されたことを示しており、前記ボールセンシングゲートBSGの上部側と下部側に設置された受光素子アレイ(XP1〜XP4とYP1〜YP10)は、サッカーゴールポスト12の横の長さ(7320mm)を10等分し、732mmごとの間隔で設置されたことを図示している。

前記発光素子アレイ(XL1〜XL4、YL1〜YL10)のそれぞれの内部には、少なくとも3つの発光素子が等間隔で設置されており、前記発光素子アレイ(XL1〜XL4、YL1〜YL10)に対応して、その反対側に設置された受光素子アレイ(XP1〜XP4、YP1〜YP10)のそれぞれの内部にも、少なくとも3つの受光素子が等間隔で設置されている。前記のように構成された発光素子アレイ(XL1〜XL4、YL1〜YL10)のそれぞれは、X軸及びY軸の駆動信号に応じて発光駆動され、前記受光素子アレイ(XP1〜XP4、YP1〜YP10)は、発光素子アレイ(XL1〜XL4、YL1〜YL10)の光源を感知する。

前記した実施例では、発光素子アレイ(XP1〜XP4、YP1〜YP10)と受光素子アレイ(XP1〜XP4、YP1〜YP10)の内部に3つの素子を設置したことを説明しているが、センシング感度を高めるために、より多くの数を設置することができることは自明である。

図14は、図13に図示されたボールセンシングゲートBSGの光素子アレイ(XL1〜XL4、YL1〜YL10)を駆動し、受光素子アレイ(XP1〜XP4、YP1〜YP10)の出力を読んで、練習ボールがゴールポスト12のいずれかの部分に通過したかを感知し、スピードガンSGに感知された練習ボールのボールスピードに応じて、点数を換算して表示するスコアカウンターSCNTの構成を示したものである。

図14を参照すると、スコアカウンターSCNTは、発光制御信号によってボールセンシングゲートBSGのX軸とY軸に設置された発光素子アレイXLi、YLj(ここで、iは「1〜4」であり、jは、「1〜10」の整数である)を駆動する発光駆動部LD1、LD2と、前記ボールセンシングゲートBSGのX軸とY軸の発光素子アレイXLi、YLjの対向面に設置されて、前記発光素子アレイXLi、YLjから映し出される光源(または赤外線)を受光する受光素子アレイXPi、YPjの出力を読む光受信機PR1、PR2と、前記発光駆動部LD1、LD2を駆動して、前記ボールセンシングゲートBSGのX軸とY軸に設置された発光素子アレイXLi、YLjを点灯させ、ボールセンシングゲートBSGのX軸とY軸に設置された受光素子アレイXPi、YPjの出力を読む光受信機PR1、PR2から出力される信号によって、ゴールポスト12の球通過区域を判別した後、ゴーポスト12またはボールセンシングゲートBSGに設置された衝撃感知センサーIS(Impact sensor)から出力される衝撃信号とゴールポスト12の後方に設置されたスピードガンSGの出力によって、スコアを換算するスコア制御器SCNT及び前記スコア制御器SCNTで換算された点数を外部に表示する表示器DISPを含んで構成される。本発明の実施例では、発光駆動部LD1、LD2と光受信機PR1、PR2を備えたことを説明しているが、スコア制御器SCNTが発光素子アレイXLi、YLjを集積駆動し、受光素子アレイXPi、YPjの出力を集積読み込む場合には、備えなくてもよい。

図13及び図14を参照して、練習ボールがゴールポストを通過時、点数換算の動作を説明する。

サッカー練習装置1が動作されると、図14に図示されたスコア制御器SCNTは、発光駆動部LD1、LD2に発光制御信号を提供して、図13に図示されたボールセンシングゲートBSGのX軸とY軸に設置された発光素子アレイXLi、YLjをすべて点灯させる。このとき、前記X軸の左側とY軸の上部に設置された発光素子アレイXLi、YLj内のすべての発光素子は、点灯され、前記点灯による光はX軸の右側とY軸の下部にそれぞれ対応して設置された受光素子アレイXPi、YPjに映し出される。このとき、前記受光素子アレイXPi、YPjは、前記発光素子アレイXLi、YLjに映し出される光を受光(感知)して、該当感知信号を光受信機PR1、PR2に入力させる。

普段は、ゴールポスト12にボールが入らない状態であるため、X軸の左側とY軸の上部に設置された発光素子アレイXLi、YLjから映し出される光は、遮断せずに受光素子アレイXPi、YPjに提供される。したがって、ゴールポスト12にボールが入らない場合には、前記受光素子アレイXPi、YPjで感知された信号は、すべて同じであり、この感知信号を光受信機PR1、PR2を介して、スコア制御器SCNTに提供される。

前記スコア制御器SCNTは前記光受信機PR1、PR2を介して受信される受光素子アレイXPi、YPjの感知信号を遮断するかどうかを感知して、ゴールポスト12のどの区域にボールが通過したかを判別する。ボールがゴールポスト12を通過していない場合、受光素子アレイXPi、YPjの感知信号は、すべて活性化(論理“高い”)状態を維持することで、ゴールを認めない。

練習者がシュートした練習ボールが図13の「A」区域を通過した場合、発光素子アレイXL1、YL1から映し出される光が、「A」区域を通過する練習ボールによって瞬間遮断されることにより、二つの受光素子アレイXPi、YPjの出力だけが、瞬間的に非活性化(論理“低い”)にされた状態が発生し、これは、すぐに光受信機PR1、PR2を介してスコア制御器SCNTに提供される。このとき、前記スコア制御器SCNTは、二つの受光素子アレイXPi、YPjの出力が非活性状態を感知して、練習ボールが図13の「A」区域を通過したことを認知し、プログラムされた点数内容に応じて、「10」点を付与する。

以後、前記スコア制御器SCNTは、ゴールポスト12の後部に設置されたスピードガンSGで感知された練習ボールのスピード情報を読み込んだ後、スピードの情報による加重値を前記ゴールポスト通過点数「10」に付与して、ゴールポスト通過点数を確定し、練習ボール通過区域と前記ゴールポスト通過点数を、表示器DISPで表示して、練習者を自分が蹴ったボールがどの部分にゴールインされたことを確認させる。したがって、練習はより興味を持って練習に臨むことができる。前記加重値とは、ボールのスピードが強烈なシュート(時速60Km/h)以上の場合、1を付与して、それ以下の場合、0.5を付与することで、同じ区域を通過したとしても、ボールのスピードに応じて点数を異にする。

もし、練習者がシュートした練習ボールが、ボールセンシングゲートBSGの「A」区域と「B」区域をかけて入ると、2つの区域の平均値をゴールポスト通過点数に確定した後、スピードガンSGで感知された速度に応じた加重値を付与して、ゴールを通過スコアを表示器DISPに表示する。また、練習ボールが前記ボールセンシングゲートBSGの通過区域にボールが入った状態で、ゴールポスト12に設置された衝撃感知センサーISが衝撃を感知した場合、前記スコア制御器SCNTは練習ボールの通過区域に関係なく、ゴールポスト通過点数を「10」点にして表示する。

前記したように、本発明に係るサッカー練習装置は、練習がゴールポストに向かってボールをシュートしたとき、ゴールポストの通過領域とボールのスピードを感知して、ゴールポストの通過領域とゴールポスト通過点数を表示器に表示することにより、練習者は、より興味を持って練習することができる利点があり、自分がシュートしたボールがどの区域を通過したかを簡単に認知することができ、シュートの姿勢などをより迅速に補正することができる。

前記した実施例では、具体的に説明されていなかったが、ゴールポスト12の縦方向と横方向に、赤外線または光センサーをボールの直径の間隔で設置して、練習ボールがゴールポスト12を通過する地点を感知することができ、練習ボールがゴールポスト12を通過区域ごとに点数を付与して、プレイヤー自身がキックした点数を確認できるようにすることができる。例えば、ゴールポスト12の四隅付近を通過する場合を10点に設定し、ゴールポスト12の中央部分に行くほど点数を徐々に少なくして、点数を表示することができる。

フットバレーボール練習装置の実施例

フットバレーボールは両チームの間でネットを置いて頭と足を利用して、相手チームにボールを渡し勝負を競うボールゲームとして、サーブ(serve)によって相手コートから飛んでくる練習ボールをレシーブ(receive)し、ネットより高い位置から下に落ちる練習ボールを打撃して、ボールを相手のコードに渡す攻撃(スパイク、spike)を効率的に練習することができなければならない。

このため、本発明の好ましい実施例にかかるフットバレーボール練習装置1は、図16に示すようにエンドライン、サイドライン及びハーフラインで規格化されたコートが描かれた球技場10を有する。前記球技場10のエンドラインとサイドラインが接するコーナー部分には、練習ボールを球技場10のコートに向かって発射する3つの練習ボール発射装置100、G1、G2が設置されている。また、前記球技場10のコーナー側には、エンドライン側に集められた練習ボールを自動的に収集して、前記練習ボール発射装置100に供給する球回収器200が設置されている。前記フットバレーボール場10のサイドラインまたはエンドラインの付近のいずれかの一つの部分、好ましくは、ネットNETが設置されるネットポールPOLに隣接した部分には、球保存器304に保存されたボールを下部の配給管316を介して、球技場10のコートに落下させるボール配給器300が設置される。実施例では、ボール配給器300の位置をフットバレーボール場10に描かれたサイドラインに近接して設置した例を図示したが、ボール配給器300の設置場所は、これに限定されず、様々な場所に設置が可能であることを認識しなければならない。

前記ボール配給器300は、球技場10のコート上部から横または縦方向に設置されたパイプなどに吊られるよう設置されることもあるが、本発明の実施例では、柱250の上部一側面に設置した例を図示している。前記練習ボール発射装置100及びG1、G2の前面には、前方の被写体を撮影するカメラCAMが設置されている。

前記球回収器200の球排出管202の端部が位置する部分には、球移送ライン251の一端部が近接して位置され、前記球移送ライン251の他端部は、前記ボール配給器300の球保存器304の開口に向かって設置される。このとき、前記球移送ライン521の一端部が他端部より高く位置されている。例えば、一端部に練習ボールが置かれる場合、ボールの自重によって、他端部側に自然に移送されるように、下向に傾斜されて設置される。前記フットバレーボール場10の中央部分には、横方向にネットNETが設置される。

図16に図示された球技場10は、図12に示すように、ハーフラインHLから両側のエンドラインに下向に傾斜されて形成されている。この時、下向傾斜角は1乃至5度に設定されることができる。具体的に言えば、エンドラインの後部には、一側のコーナーから他側のコーナー側に下向傾斜された移送溝(transfer furrow)14が形成されて、前記フットバレーボール場10の床面に落ちた練習ボールは、傾斜面に沿ってエンドラインに転がって行き、移送溝14に流入され、前記移送溝14に流入された練習ボールは、移送溝14の傾斜面に沿ってコーナー側に設置された球回収器200のゲートG側に集められて、回収される。

本発明の実施例を説明する図では、具体的に示されていないが、図1に図示された練習ボール発射装置G1、G2も、球受容器104が備えられる。前記側面コーナー部分に設置された練習ボール発射装置G1、G2の球受容器104には、手動で練習ボールが投入されたり、先に説明した球回収器200を利用することができる。

フットバレーボールレシーブ

本発明の実施形態に係るフットバレーボール練習装置2の球技場10に設置された練習ボール発射装置100、G1、G2も、サッカー練習装置1で説明したように、リモコンを利用して、少なくとも一つだけが活性化されなければならない。リモコンを利用して、活性化された練習ボール発射装置100、G1、G2の動作モードが「手動/自動設定モード」または「動き感知モード」に設定されると、該当練習ボール発射装置100は、前述したように、球技場10のネットNETの他のコート面に位置するプレイヤーに向かって練習ボールを発射する。このとき、プレイヤーが練習ボール発射装置10から発射されたボールを、足または頭などに受けてネットNETを渡すことにより、フットバレーボールレシーブ練習をすることができる。

本発明の実施例にかかるフットバレーボール練習装置2は、図10で説明したボール配給器300が球技場10の図1に示すように、サイド側に設置されている。

フットバレーボールスパイクモード

フットバレーボール練習装置2のスパイクモードも練習ボール発射装置100の本体102に設けられたタッチスクリーンTSリモコンによって設定される。

前記タッチスクリーンTSのキーボタンによりスパイクモードが設定されると、図6に図 示された制御部MPUは、図10に図示されたボール配給器300内の制御器324に該当情報を送信する。図6の制御部MPUとボール配給器300内の制御器324との間のデータ送受信は、有線または無線を利用することができ、カメラCAMによって撮影された映像情報によるスパイクボール配給制御信号で送信される。例えば、動作モードがスパイクモードである状態で、カメラCAMによって練習者の予定された動き(例えば、腕を上げる姿)が検出されたり、ユーザーが携帯しているリモコンからスパイク信号が受信されたときに、表示配給制御信号をボール配給器300の制御器324に伝送する。

もし、ユーザーがリモコンを利用して、スパイクモードを設定すると、前記ボール配給器300が駆動される。ボール配給器300が駆動されると、前述した図10で説明したように、ボール配給器300の配給管316の垂直落下出口316aまたは水平出口316bから練習ボールが排出され、球技場10の上部から垂直落下したり、水平方向に落下される練習ボールが、球技場10のコート面の上に落ちることにより、プレイヤーは上から下に落ちたり、水平方向から落ちる練習ボールを打撃するスパイクを練習することができる。

上述したように、本発明の球技練習装置は、フットバレーボールコートのエンドラインでサービスボールを発射し、サイドラインに近い上部からボールを垂直落下または水平に飛ばせ、落ちるようにすることにより、フットバレーボール練習者はサーブレシーブ動作と、スパイクの練習をより効率的にすることができる。

ボール配給器へのボール供給

球回収器300からボール配給器200へのボール供給は、図9の構成で球回収器200の上部に設置された球排出管202は、「R」の方向に回転させて球移送ライン251の上部に位置させることにより、自動的に供給される。前記球排出管202の排出口が球移送ライン251の上部に位置させると、それから排出される回収された練習ボールは、傾斜された球移送ライン251に沿って、ボール配給器300の上部開口を介して球保存器304に収容される。

バレーボール練習装置の実施例

バレーボールは、両チームの間にネットを置いて腕と手を利用して、相手チームにボールを渡し勝負を競う球技で、相手コートでのサブして飛んでくる練習ボールをサーブレシーブ(serve receive)して、上から下に落ちる練習ボールを相手コートに強く打ちおろす攻撃(スパイク、spike)を効率的に練習しなければならない。

このため、本発明の実施例に係るバレーボール練習装置3は、図17に図示されたように用意された球技場10に設置される。前記球技場10のエンドラインとサイドラインが接するコーナー領域の部分には、練習ボールを球技場10に向かって発射する練習ボール発射装置100が設置されている。また、前記エンドライン側に集められた練習ボールを自動的に収集して、前記練習ボール発射装置100に供給する球回収器200が設置されている。また、本発明に係るバレーボール練習装置3は、練習ボール発射装置100と同じ構成を有する練習ボール発射装置100aが、球技場10のサイドライン側に設置される。このとき、前記練習ボール発射装置100aの練習ボールの供給は手動によって行われる。当然、球回収器200と同じ構成を練習ボール発射装置100aに近接して設置して、ボールを自動的に供給したり、球回収器200の球排出管202と前記練習ボール発射装置100aの上部分に備えられた球保存器の間に、球移送ラインを設置して、ボールを自動的に供給することもできる。

前記球技場10のサイドライン付近のいずれかの一つの部分、例えば、ネットNETが設置されるネットポールPOLに隣接部分には、上部球保存器304に保存されたボールを下部の配給管316を介して、球技場10のコートの内部に落とすボール配給器300が設置される。このとき、前記ボール配給器300は、球技場10のコートの上部から横または縦方向に設置されたパイプなど吊られるよう設置されることもあるが、本発明の実施例では、柱250の上部一側面に設置した例を図示している。前記練習ボール発射装置100とサイドライン側に設置された練習ボール発射装置100aの前面には、前方の被写体を撮影するカメラCAMが設置されている。

前記柱250は、前記球技場10のサイドラインと平行な位置から離隔設置されたガイドレール252の上部に安置されて、球技場10のサイドラインに沿って前後方向に移動可能に設置される。このとき、前記柱250の上端は、前記球技場10に設置されたネットポール(net POL)POLの高さより高く形成され、底部には、前記ガイドレール252に安着されるローラーホイール251が付着されて、前記ガイドレール252の上部から前後方向にスライディングされる。当然、ローラーホイール251には、固定手段が結合されて前記ガイドレール252で動かないように固定することができる。

したがって、上部にボール配給器300が結合された柱250がガイドレール252の上部で移動されて、前記球回収器200の球排出管202に近接位置することができる。このとき、球回収器200の球排出管202を回転させてボール配給器300の上部に向けると、球回収器200から供給される練習ボールは、ボール配給器300の球保存器304に入る。

バレーボールのレシーブ及びスパイクモード

本発明の実施例に係るバレーボール練習装置3の構成とその動作は、フットバレーボール練習装置2と類似する。例えば、相手のコートからプレイヤーが位置するコートにサービスボールが飛んで来たとき、レシーブする練習はフットバレーボール練習装置2のレシーブモードとその動作が同じである。また、バレーボールの練習のレシーブモードは、先に説明した練習ボール発射装置100の手動/自動設定モードと動き感知モードがそのまま適用される。

スパイクモードも、図10に図示されたボール配給器300を図17に示したように、球技場10のサイドラインの上部から水平方向に飛ばさせたりまたは垂直方向に落下させる。このとき、球技場10のコートに位置しているプレイヤーは、上から垂直に落ちたり、水平方向に落ちる練習ボールを打撃するスパイクを練習することができる。

上述したように、本発明のバレーボール練習装置は、バレーボールコートのエンドラインでサービスサーブボールを発射し、コートに近接するサイドラインの上部からボールを落下させることにより、バレーボール練習者は、サーブレシーブ動作と、スパイク動作の練習をより効率的にすることができる。

ボール配給器へのボール供給

ボール配給器300の球保存器304に保存された練習ボールがない場合、柱250を、図1の球回収器200の方向に押すと、レール252の上部に結合された前記柱250は、底部に結合されたローラーホイール251によって、前記レール252に沿って前後方向に移動される。このような動作により、ボール配給器300を球回収器200の球排出管202の下部に位置するようにした後、球回収器200の球排出管202の排出方向を、ボール配給器300の上部に形成された球保存器304の上部開口側に向けるようにする。前記のような状態で、先に説明した球回収器200が動作されて、移送溝14に集められた練習ボールを回収して、上部配給管316に排出すると、回収される練習ボールは、ボール配給器300の球保存器304に入れられる。

バスケットボール練習装置の実施例

バスケットボールは5人ずつで構成され、両チームがボールをパスしたり、ドリブルして、相手のバスケット(ゴールポスト)に投げ入れ、得点を競うゲームであり、バスケットボールコートにパスの形態で練習ボールを発射したり、3点シュート領域にボールを落として、練習者が3点シュートなどを練習することができなければならない。

前記のような動作をするために、本発明に係るバスケットボール練習装置4は、図18に図示されたに用意された球技場10に設置される。前記球技場10は、図19に図示されたように、ハーフラインHLからエンドラインに一定の傾斜角(θ)で下向に傾斜されて形成されており、エンドラインの後部には、エンドライン側に転がってきたバスケットボール練習ボールが誘導される移送溝14が形成されている。

前記移送溝14は、バスケットボールコートであるバスケットボール場10のサイドライン側から中央部に下向に傾斜されて形成され、移送溝14の中で最も低い部分には、移送溝14に集められた練習ボールを上部に移送させるための球回収器200が設置される。また、前記バスケットボール場10のエンドライン付近には、通常のバスケットボール場のように、ボールバスケットが位置するようにバスケットボールゴールポストBGが設置される。

図19に図示された球回収器200は、前述した図9に図示したように円筒体の形状で下部分の入口に集められた練習ボールを上部に移送させ、上端の一側に結合された練習ボール発射装置100の練習ボール投入開口で供給する。前記練習ボール発射装置100は、前記球回収器200から供給される練習ボール(training ball)を保存する球受容器104を備えて、前記バスケットボールゴールポストBGの後側に位置する。本発明の実施例では、球回収器200の上部に結合された例を示している。

また、本発明に係るバスケットボールの練習装置4は、エンドラインに設置された練習ボール発射装置100の隣接部分、即ち、エンドラインの部分に設置された球回収器200の側面にボール配給器300を備えている。前記ボール配給器300は、上部に設けられた球保存器304に保存されたボールを下部の排出管316を介して、3点シュート領域にボールを落下させるもので、前記排出管316の下部に落下したり、排出管316の傾斜端部を介してボールが飛ばされる形態で配給することができる。本発明の実施例では、ボール配給器300の位置をバスケットボール場10に描かれたエンドラインに近接して設置した例を示したが、ボール配給器300の設置場所は、これに限定されず、サイドラインの外部側など、様々なところに設置が可能であることを認識しなければならない。

前記のように構成されたバスケットボール練習装置4の練習ボール発射装置100は、前述したような手動/自動設定モード及び動き感知モードで動作される。ボール配給器300の動作による3点シュート動作モードまたは空中から飛んできた練習ボールのキャッチ動作も、バレーボール練習装置3のスパイクモードとほぼ同じである。

即ち、図10に図示された制御器324の制御により開閉モーター302が1回転されると、前記開閉モーター302の回転軸312に軸結合された回転開閉板310が開かれた後、閉じられて、1つの練習ボールが排出管316の端部に設けられた落下出口316aを介して、練習ボールを球技場10の3点シュート領域の上部から直接落ちるようにしたり、水平出口316bを介して水平方向に飛翔した後落ちるようにして、練習ボールを球技場の3点シュート領域でシュート練習をすることができる。このとき、練習者はコートの上部から直下に落ちたり、水平方向から飛んでくる練習ボールを手で取ってバスケットボールゴールポストBGに向かってシュートをして、3点シュートなどを練習することができる。また、前記スイングモーター320の回転により、排出管316の落下方向を調節することができる。

前記制御器324は、練習ボール発射装置100の制御器324とデータを、有線または無線で送受信して、ボール配給制御信号を入力されて開閉モーター302とスイングモーター320を制御したり、リモコン単独で制御することができる。リモコン単独で制御する場合、制御器324を、リモコンから送信される遠隔制御信号によって、開閉モーター302とスイングモーター320を駆動して、球保存器304に収容された練習ボールを球技場10の3点シュート領域に落とすことができる。

ボール配給器300への練習ボールの供給は、隣接して設置された球回収器200の上端に設けられた球排出管202の上端を、ボール配給器300の上端開口側に回転させて供給する。

上述したように、本発明のバスケットボールの練習装置は、バスケットボールコートに向かってボールを発射し、3点シュート領域をはじめとする様々な区域にボールを供給することにより、バスケットボール練習者は様々な場所から供給される練習ボールを取って、3点シュートをはじめとする様々なシュート練習をすることができ、床に落ちたボールを自動的に練習ボール発射装置100とボール配給器300に供給することができて、バスケットボールの練習をより効率的にすることができる。