KR101738658B1 - 실내 암벽 등반용 스마트 홀드 및 이를 이용한 분석시스템 - Google Patents

Abstract

상기 스마트 홀드는 홀드부, 고정나사, 센서부 및 진동부를 포함한다. 상기 홀드부는 인공암벽에 결합되고 내부에 공간이 형성되며 상기 인공암벽의 외부를 커버하고, 상기 고정나사의 일단은 상기 홀드부를 관통하여 상기 인공암벽의 내부에 고정되고 타단은 상기 홀드부에 고정되며, 상기 센서부는 상기 홀드부의 내부 공간에 상기 고정나사를 둘러싸며 결합되고 상기 고정나사의 비틀림에 의한 압력의 크기 및 방향을 감지하며, 상기 진동부는 상기 인공암벽의 뒤에 돌출되는 상기 고정나사에 결합하여 진동을 발생시킨다.

Description

실내 암벽 등반용 스마트 홀드 및 이를 이용한 분석시스템{SMART HAND HOLD DEVICE AND A ANALYSING SYSTEM BY USING THE SAME}

본 발명은 스마트 홀드 및 이를 이용한 분석시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용자의 인공암벽등반 기술을 훈련시키는 실내 암벽 등반용 스마트 홀드 및 이를 이용한 분석시스템에 관한 것이다.

일반적으로 인공암벽용 홀드는 벽에 안정적으로 고정되어 사용자가 등반할 경우 회전하거나 탈착되어 안전사고를 방지하기 위한 방향으로 기술개발이 이루어져 왔다. 하지만 현재에는 터치센서를 통해 사용자를 인지하고, 발광장치를 사용하여 사용자에게 경로를 제공하는 기술들이 개발되고 있다.

한편, 인공암벽등반을 즐기는 사람들이 증가하면서, 홀드의 안정적인 부착기능은 기본으로 포함되고, 초보자들에게 효율적으로 암벽등반의 요령을 가르치고 숙련된 기술들을 가이드 할 수 있는 인공암벽등반 기술에 대한 필요성이 증가하고 있다.

이와 관련하여 대한민국 실용신안등록 제20-0443410은 인공암벽용 홀드의 안정성을 증가시키기 위한 풀림방지 체결시스템의 발명을 개시하고 있고, 대한민국 특허등록 10-1143016호는 인공암벽 구조물을 설치하고 클라임 홀더가 형성되는 발명을 개시하고 있으나, 구체적으로 암벽등반의 효율성을 높이기 위해 암벽등반용 홀드에 가하는 힘의 크기 및 방향을 분석하고 제안하는 발명은 개시하지 않고 있다.

따라서, 홀드에 가해지는 힘의 크기 및 방향성을 감지 및 분석하여 효율적인 힘의 크기 및 방향을 제시하는 기술의 필요성이 증가하고 있다.

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 홀드 내부에 홀드에 가해지는 힘의 크기 및 방향을 감지하는 센서부를 형성하고 이에 반응하는 진동부를 포함하는 스마트 홀드를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 스마트 홀드를 이용한 분석시스템을 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 스마트 홀드는 상기 홀드부, 고정나사, 센서부 및 진동부를 포함한다. 상기 홀드부는 인공암벽에 결합되고 내부에 공간이 형성되며 상기 인공암벽의 외부를 커버하고, 상기 고정나사의 일단은 상기 홀드부를 관통하여 상기 인공암벽의 내부에 고정되고 타단은 상기 홀드부에 고정되며, 상기 센서부는 상기 홀드부의 내부 공간에 상기 고정나사를 둘러싸며 결합되고 상기 고정나사의 비틀림에 의한 압력의 크기 및 방향을 감지하며, 상기 진동부는 상기 인공암벽의 뒤에 돌출되는 상기 고정나사에 결합하여 진동을 발생시킨다.

일 실시예에서, 상기 인공암벽의 후면에 결합하고 상기 센서부 및 상기 진동부와 연결되며 외부와 통신하는 통신부를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 센서부는 서로 일정한 간격을 유지하며 상기 고정나사의 주위를 감싸도록 배치되는 복수의 센서유닛들을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 센서유닛들 각각은, 상기 고정나사에 의해 인가되는 압력의 크기를 각각 감지할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 센서부는 상기 센서유닛들이 감지한 상기 압력의 크기들을 비교하여 상대적으로 높은 압력의 크기를 감지한 상기 센서유닛들이 분포한 방향을 상기 고정나사가 비틀리는 방향으로 분석할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 홀드부는 상기 고정나사의 타단과 각각 결합하여 상기 고정나사를 고정시키는 제1 및 제2 연결부들을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 홀드부의 내부 공간에 배치되며 빛을 발광하는 표시부를 더 포함할 수 있다.

상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 분석시스템은 스마트 홀드들, 송수신부, 제어부 및 디스플레이를 포함하고, 상기 스마트 홀드들은 인공암벽에 형성되고 손 또는 발로 가하는 압력의 크기 및 방향을 감지하여 압력데이터로 출력하고, 상기 송수신부는 상기 스마트 홀드들과 무선 또는 유선으로 연결되어 상기 압력데이터를 송수신하며, 상기 제어부는 상기 스마트 홀드들로부터 시간차를 두고 발생하는 상기 압력데이터를 분석하여 등반경로를 출력하고 전문가의 데이터와 비교하여 비교데이터를 출력하며, 상기 디스플레이는 상기 비교데이터 및 등반경로를 표시한다.

일 실시예에서, 상기 제어부는 분석부, 학습부 및 가이드부를 포함하고, 상기 분석부는 상기 압력데이터를 분석하여 사용자의 등반자세를 분석하며, 상기 학습부는 상기 압력데이터를 수집하고 미리 입력된 전문가의 등반경로 및 압력데이터와 비교하여 비교데이터를 출력하며, 상기 가이드부는 상기 학습부의 비교데이터를 수신하여 최소한의 힘으로 등반할 수 있는 상기 등반경로를 제시할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 가이드부는 상기 사용자가 등반함에 있어 다음에 파지해야 할 스마트 홀드에 발광신호를 송신하여 상기 등반경로를 표시할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 학습부는 상기 사용자의 등반경로와 상기 전문가의 등반경로를 비교분석한 비교데이터를 상기 디스플레이로 전송할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 스마트 홀드들 각각은 통신부, 센서부 및 표시부를 포함하고, 상기 통신부는 상기 송수신부와 연결되어 데이터 및 신호를 송수신하고, 상기 센서부는 상기 스마트 홀드를 파지하거나 누르며 가하는 상기 압력의 크기 및 방향을 감지하며, 상기 표시부는 상기 제어부에서 발생하는 발광신호를 수신하면 발광할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면, 분석시스템은 스마트 홀드에 가해지는 압력의 크기 및 방향을 분석하여 인공암벽을 등반하는 사용자에게 효율적인 등반경로 내지 등반자세를 제공하여 운동효과 또는 경기력을 향상시킬 수 있다.

또한, 인공암벽을 등반한 후에는 디스플레이를 통해 자신이 등반한 경로에 형성되는 스마트 홀드들에 가해졌던 압력의 크기 및 방향을 확인할 수 있고, 전문가들이 먼저 등반하면서 저장되었던 압력의 크기 및 방향과 비교하여 등반경로에 형성되는 스마트 홀드를 파지하는데 가해지는 압력의 크기 및 방향을 개선할 수 있다.

또한, 스마트 홀드들은 분석시스템과 무선 또는 유선으로 연결되고, 표시부의 발광으로 다양한 색을 발광할 수 있으며, 사용자들이 효율적으로 등반할 수 있는 등반경로를 따라 형성되는 스마트 홀드들이 각각 다른 색으로 발광하여 효율적인 등반경로를 사용자에게 가이드 할 수 있다.

또한, 진동부는 사용자에게 스마트 홀드를 제어부가 가이드하는대로 파지한 경우 보상의 의미로 진동을 할 수 있고, 반대로, 사용자가 제어부가 가이드하는대로 파지하지 않은 경우 경고의 의미로 진동을 할 수 있으며, 사용자가 암벽등반을 하면서 온라인 상으로 연결된 다른 사용자에 비해서 새로운 등반기록을 달성한 경우 진동하여 게임의 흥미를 주는 용도로 사용될 수 있어, 사용자에게 흥미를 유발시키는 것은 물론이며 사용자의 등반습관을 바로잡을 수 있어 유용하게 사용될 수 있다.

또한, 센서부는 고정나사의 주위에 근접하게 형성되어 사용자가 스마트 홀드를 파지하는 경우 발생하는 압력의 방향 및 크기를 감지할 수 있어, 사용자의 올바를 파지방법, 자세 및 전문가의 압력데이터와의 비교정보를 제시할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 스마트 홀드를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 스마트 홀드의 A-A' 사이의 내부구조를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 스마트 홀드의 A-A' 사이의 내부구조를 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 2의 센서부를 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 2의 센서부와 고정나사의 다른 상태의 예를 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 1의 스마트 홀드를 이용한 분석시스템을 나타내는 블록도이다.
도 7은 도 6의 스마트 홀드를 나타내는 블록도이다.
도 8은 도 6의 제어부의 분석방법의 예를 나타내는 사시도이다.
도 9는 도 6의 가이드부의 작동 상태의 예를 나타내는 사시도이다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 스마트 홀드 및 이를 이용한 분석시스템에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 스마트 홀드를 나타내는 사시도이다. 도 2는 도 1의 스마트 홀드의 A-A' 사이의 내부구조를 나타내는 사시도이다. 도 3은 도 1의 스마트 홀드의 A-A' 사이의 내부구조를 나타내는 단면도이다. 도 4는 도 2의 센서부를 나타내는 사시도이다.

도 1 내지 4를 참조하면, 상기 스마트 홀드(200)는 통신부(210), 센서부(220), 표시부(230), 진동부(240), 홀드부(250), 케이블(260) 및 고정나사(270)를 포함한다.

상기 센서부(220)는 복수의 센서유닛들, 예를 들어, 제1 센서유닛(221), 제2 센서유닛(222), 제3 센서유닛(223), 제4 센서유닛(224), 제5 센서유닛(225), 제6 센서유닛(226), 제7 센서유닛(227) 및 제8 센서유닛(228)을 포함할 수 있으며, 상기 표시부(230)는 전원부(231) 및 LED(232)를 포함하고, 상기 홀드부(250)는 제1 연결부(251) 및 제2 연결부(252)를 포함한다.

상기 스마트 홀드(200)는 인공암벽(600)에 결합되고, 흔들리지 않게 상기 고정나사(270)의 일단이 상기 스마트 홀드(200)를 관통하여 상기 인공암벽(600)의 내부에 고정된다. 상기 고정나사(270)의 타단은 상기 홀드부(250)와 결합하여 상기 스마트 홀드(200)가 상기 인공암벽(600)에 단단히 고정되도록 한다.

상기 홀드부(250)의 구조는 손으로 파지하기 용이하게 형성하거나, 실제 암벽과 비슷한 다양한 난이도를 구성하기 위해 상기 인공암벽(600)에서 형성되는 상기 홀드부(250)는 다양한 구조를 포함할 수 있다. 상기 홀드부(250)의 내부는 공간이 형성되고, 상기 홀드부(250)의 내부 공간에는 상기 센서부(220) 및 상기 표시부(230)가 형성된다.

상기 제1 연결부(251)와 상기 제2 연결부(252)는 상기 홀드부(250)의 내부로 돌출되어 상기 고정나사(270)의 타단이 상기 홀드부(250)의 내부에 고정되도록 하고, 상기 고정나사(270)의 타단의 외주면을 감싸며 결합하여 상기 고정나사(270)의 타단이 상기 스마트 홀드(200)를 관통하여 상기 인공암벽(600)으로 이동하는 것을 방지한다.

상기 표시부(230)는 후술할 가이드부에서 송신되는 발광신호를 수신하면 상기 발광신호가 지시하는 색으로 발광할 수 있다. 상기 색은 하나의 색을 표시할 수 있으며, 이와 달리 사용자의 왼쪽 손 및 발과 오른쪽 손 및 발을 구분하기 위해 사용되며 왼손, 오른손, 왼발 또는 오른발 각각을 위한 색으로 발광할 수 있다. 또한, 상기 표시부(230)는 발광과 동시에 특정 소리를 발산하여 상기 사용자가 발광하는 상기 스마트 홀드(200)의 위치를 쉽게 발견할 수 있도록 할 수 있다.

상기 센서부(220)는 상기 홀드부(250)의 내부에 형성되고, 상기 홀드부(250)의 내부에 형성되는 상기 인공암벽(600)의 표면에 결합될 수 있다. 또한, 상기 센서부(220)는 상기 고정나사(270)를 둘러싸며 형성되어, 상기 사용자가 상기 홀드부(250)를 파지하고 다양한 방향으로 압력을 가하는 경우 상기 고정나사(270)가 휘어지면서 가하는 압력의 크기 및 상기 압력의 방향을 감지할 수 있다.

상기 센서부(220)는 상기 고정나사(270)를 둘러싸는 복수의 센서유닛들을 포함하며, 예를 들어 상기 제1 내지 제 8센서유닛들(221, 222, 223, 224, 225, 226, 227, 228)을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 스마트 홀드(200)의 크기에 따라서 상기 센서부(220)의 센서유닛들의 개수는 상기 8개보다 작을 수도 있으며 많을 수도 있다.

상기 케이블(260)의 일단은 상기 센서부(220)와 결합하고 타단은 상기 인공암벽(600)의 내부를 관통하여 연장될 수 있다. 따라서, 상기 센서부(220)를 통해 측정되는 압력의 크기 및 방향을 포함하는 압력데이터는 상기 통신부(210)를 통해 외부로 전송될 수 있다.

상기 진동부(240)는 상기 인공암벽(600)의 뒤쪽 공간에 형성되는 상기 고정나사(270)와 결합하고, 상기 진동부(240)가 위치하기 위한 소정의 공간이 상기 인공암벽(600)의 뒤쪽에 형성될 수 있다.

그리하여, 상기 진동부(240)가 진동을 시작하면, 상기 고정나사(270)를 통해 상기 진동이 상기 홀드부(250)로 전달된다. 이때, 상기 사용자는 상기 진동을 손 또는 발로 인지할 수 있다.

상기 진동부(240)가 진동하는 경우 상기 센서부(220)는 압력감지를 중단하며, 상기 진동부(240)에서 발생하는 진동은 상기 고정나사(270)의 일단에서 타단까지 이어지고, 상기 제1 및 제2 연결부들(251, 252)을 따라 상기 홀드부(250) 전체로 이동하여 상기 홀드부(250)를 쥐고 있는 사용자의 손은 상기 진동을 느낄 수 있다.

상기 진동부(240)는 후술할 제어부에서 송신하는 진동신호를 수신하면 진동을 시작하고, 상기 제어부는 상기 사용자가 최소한의 힘 또는 압력으로 상기 스마트 홀드(200)를 파지하거나, 반대로 상기 사용자가 상기 가이드부(410)가 지시하는 스마트 홀드가 아닌 다른 상기 스마트 홀드(200)를 파지한 경우 경고를 위해 진동할 수 있다.

또한, 상기 제어부의 분석으로 제공되는 등반경로를 따라 상기 인공암벽(600)에 형성되는 복수의 상기 스마트 홀드(200)들이 발광하는 경우, 상기 사용자가 발광하는 상기 스마트 홀드(200)들을 벗어나 발광하지 않는 상기 스마트 홀드(200)를 파지한 경우 경로를 벗어났다는 것을 인지시키기 위해 상기 진동부(240)가 진동할 수 있다.

따라서, 상기 진동부(240)는 상기 사용자에게 상기 스마트 홀드(200)를 상기 제어부가 가이드하는대로 파지한 경우 보상의 의미로 진동을 할 수 있고, 반대로, 상기 사용자가 상기 제어부가 가이드하는대로 파지하지 않은 경우 경고의 의미로 진동을 할 수 있으며, 상기 사용자가 게임 형식의 암벽등반을 하면서 온라인 상으로 연결된 다른 사용자에 비해서 새로운 등반기록을 달성한 경우 진동하여 게임의 흥미를 주는 용도로 사용될 수 있다.

상기 통신부(210)는 상기 인공암벽(600)의 뒤에 상기 진동부(240)와 연결되어 형성되고 무선 또는 유선으로 상기 스마트 홀드(200)에서 발생하는 압력데이터를 송수신하고 분석하여 상기 사용자가 효율적인 경로로 암벽등반을 할 수 있게 도와줄 수 있다.

따라서, 상기 통신부(210)를 통해 상기 스마트 홀드(200)를 사용하면서 발생하는 압력신호 및 발광신호를 외부와 송수신하면서 다양한 분석을 통해 사용자 별로 최적화된 암벽등반 정보 또는 가이드를 제시할 수 있는 장점이 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 센서부(220)는 상기 고정나사(270)가 관통하는 원통형의 공간을 형성하고, 상기 원통형의 공간 내부에 상기 제1 내지 제 8센서유닛들(221, 222, 223, 224, 225, 226, 227, 228)이 일정한 거리를 두고 배치된다.

상기 제1 내지 제 8센서유닛들(221, 222, 223, 224, 225, 226, 227, 228)은 각각 상기 원통형의 공간 내부를 향해 돌출된 상태에서 상기 원통형 공간을 따라 길게 형성된다.

상기 제1 내지 제 8센서유닛들(221, 222, 223, 224, 225, 226, 227, 228) 각각은 형성된 위치의 정보를 포함하고, 압력이 가해진 부분은 압력이 가해지면 압력을 감지하여 압력의 크기 및 압력이 가해지는 방향을 감지할 수 있다.

예를 들어 상기 제1 센서유닛(221) 및 상기 제2 센서유닛(222)이 상기 홀드부(250)에 가해지는 압력과 그에 따른 상기 고정나사(270)의 비틀어짐에 의해 상기 압력을 감지하면, 상기 센서부(220)는 사용자가 상기 스마트 홀드(200)를 상기 제1 및 제2 센서유닛들(221, 222)이 형성된 위치로 밀고 있다는 것을 분석할 수 있다.

도 5는 도 2의 센서부와 고정나사의 다른 상태의 예를 나타내는 사시도이다.

즉, 도 5를 참조하면, 사용자가 상기 스마트 홀드(200)를 파지하여 상기 고정나사(270)가 상기 홀드부(250)와 상기 제1 및 제2 연결부들(251, 252)의 압력으로 제1 방향으로 비틀어지는 상태를 나타낸다.

상기 고정나사(270)는 제1 방향으로 비틀어지면서 상기 제1 및 제8 센서유닛들(221, 228)을 압박하고, 상기 제5 및 제6 센서유닛들(225, 226)과 이격되고, 상기 센서부(220)는 사용자가 제1 방향을 향해 압력을 가하면서 상기 스마트 홀드(200)를 파지하고 있다는 것을 분석할 수 있다.

또한, 상기 제1 센서유닛(221) 및 상기 제8 센서유닛(228)들 각각은 서로 다르게 가해지는 압력의 크기를 감지할 수 있으며, 상기 제1 센서유닛(221)에 가해지는 압력의 크기가 상기 제8 센서유닛(228)에 가해지는 압력의 크기보다 클 경우 상기 센서부(220)는 제1 방향이 상기 제1 센서유닛(221)과 상기 제8 센서유닛(228)의 사이에서 상기 제1 센서유닛(221)과 근접한 방향으로 향하고 있다는 것을 분석할 수 있다.

반대로, 상기 제2 센서유닛(228)에 가해지는 압력의 크기가 상기 제1 센서유닛(221)에 가해지는 압력의 크기보다 클 경우 상기 센서부(220)는 제1 방향이 상기 제1 센서유닛(221)과 상기 제8 센서유닛(228)의 사이에서 상기 제8 센서유닛(228)과 근접한 방향으로 향하고 있다는 것을 분석할 수 있다.

도 6은 도 1의 스마트 홀드를 이용한 분석시스템을 나타내는 블록도이다. 도 7은 도 6의 스마트 홀드를 나타내는 블록도이다.

본 발명의 일 실시예에 의한 스마트 홀드를 이용한 분석시스템(100)은 스마트 홀드(200), 송수신부(300), 제어부(310), 하드웨어(320), 디스플레이(330) 및 데이터베이스(340)를 포함한다.

상기 스마트 홀드(200)는 앞서 설명한 바와 같이, 통신부(210), 센서부(220), 표시부(230) 및 진동부(240)를 포함하고, 상기 제어부(310)는 분석부(400), 가이드부(410) 및 학습부(420)를 포함한다.

상기 분석시스템(100)은 상기 인공암벽(600)에 형성되는 상기 스마트 홀드(200)를 사용하여 스포츠 클라이밍을 즐기는 사용자들이 상기 스마트 홀드(200)에 압력을 가하여 파지할 때 센서를 통해 상기 압력의 크기 및 방향을 감지하여 사용자의 등반패턴, 등반경로 및 자세를 분석하고 이를 전문가의 등반패턴, 등반경로 및 자세와 비교하여 사용자에게 추천되는 등반경로를 제공하거나 자세교정을 위한 정보를 제공하는 시스템이다.

상기 인공암벽(600)에는 다양한 구조를 형성하는 상기 스마트 홀드(200)들이 불규칙적으로 상기 인공암벽(600)에 형성되어 있으며, 사용자마다 각각 자신만의 등반자세 및 등반경로를 가지고 등반하며, 각각의 상기 스마트 홀드(200)에 가해지는 힘의 크기 및 방향이 다르기 때문에 이러한 사용자의 습관적인 자세와 힘의 크기 및 방향을 상기 분석시스템(100)을 통해 개선하여 운동 효율 극대화 및 경기력을 향상시킬 수 있다.

상기 스마트 홀드(200)는 다양한 구조로 형성되어 상기 인공암벽(600)에 결합되어 고정된다. 상기 스마트 홀드(200)는 내부의 센서를 통해 상기 스마트 홀드(200)를 파지하는 손이 가하는 압력의 크기 및 상기 압력의 방향을 감지하여 이에 대한 상기 압력데이터를 출력한다. 또한, 사용자가 상기 인공암벽(600)에 형성되는 각각의 상기 스마트 홀드(200)를 파지할 때마다 상기 스마트 홀드(200)는 상기 사용자가 파지한 순서대로 상기 압력데이터를 상기 송수신부(300)로 송신한다.

상기 송수신부(300)는 상기 압력데이터를 수신하고, 상기 제어부(310)로 상기 압력데이터를 송신하고, 상기 압력데이터를 통해 상기 사용자의 등반자세 및 등반경로를 분석하고, 운동 효율 및 에너지 소비를 최대한 줄일 수 있는 자세에 대한 정보를 도출한다.

상기 하드웨어(320)는 컴퓨터의 중앙처리장치, 램(RAM), 메인보드, 케이블, 네트워크 장치 및 전원부를 포함하며, 상기 제어부(310)가 구동하기 위한 구동장치환경을 제공한다. 상기 하드웨어(320)는 데스크탑 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 태블릿, 서버 및 스마트폰을 포함하며 상기 디스플레이(330) 및 상기 데이터베이스(340)와 무선 또는 유선으로 연결되어 작동한다.

상기 디스플레이(330)는 LCD(Liquid Crystal Display), LED Display(Light Emitting Diode Display) 및 OLED(Organic Light emitting Display) 중 어느 하나를 포함하며, 상기 하드웨어(320)와 연결되어 상기 제어부(310)에서 분석된 데이터 또는 정보를 표시하여 사용자가 상기 인공암벽(600)을 등반한 후에 자신의 기록 및 분석데이터를 볼 수 있다.

상기 데이터베이스(340)는 상기 스마트 홀드(200)에서 출력되는 압력데이터, 상기 제어부(310)에서 분석되는 등반경로 및 등반자세 등의 분석데이터들을 통계적으로 활용하기 위해 저장하고 백업한다. 한편, 상기 데이터베이스(340)는 네트워크하드의 형식으로 형성되어 사용자가 언제나 외부에서 네트워크에 연결된 스마트폰으로 상기 데이터베이스(340)에 저장된 정보들을 열람할 수 있고 다운로드 및 업로드를 할 수 있다.

상기 분석부(400)는 상기 압력데이터의 크기 및 방향을 분석하여 사용자의 등반자세 및 등반경로를 도출하고 이를 실제 상기 인공암벽과 상기 스마트 홀드(200)들이 유사하게 형성된 3차원 공간에서의 인공암벽을 등반하는 사용자의 자세를 상기 디스플레이(330)를 통해 표시할 수 있다.

또한, 상기 3차원 공간의 인공암벽에서 사용자가 상기 스마트 홀드(200)를 파지하는 순간 사용자의 손이 압력을 가하는 방향과 힘의 크기가 벡터의 화살표 형상으로 상기 디스플레이(330)에 표시될 수 있고, 상기 손이 가하는 압력 즉 힘이 클수록 상기 화살표의 길이가 길어지거나 상기 화살표의 두께가 두껍게 형성될 수 있다.

상기 학습부(420)는 상기 압력데이터 및 상기 분석부(400)의 등반자세와 등반경로를 미리 상기 인공암벽(600)을 등반한 전문가의 등반패턴, 등반경로 및 등반자세와 비교하여 비교분석데이터를 출력한다. 상기 비교분석데이터는 상기 사용자가 상기 스마트 홀드(200)를 파지할 때 누르는 힘의 크기 및 방향을 미리 상기 데이터베이스(340)에 입력된 전문가가 상기 스마트 홀드(200)를 파지할 때 누르는 힘의 크기 및 방향과 비교한다.

또한, 상기 분석부(400)를 통해 분석된 상기 사용자의 상기 등반자세는 미리 상기 데이터베이스(340)에 입력된 전문가의 등반자세와 비교하여 그 이미지를 3차원적으로 상기 디스플레이(330)상에 표시하여 등반에 효율적이고 안정적인 자세를 위한 교정이 가능하다.

또한, 상기 분석부(400)를 통해 분석된 상기 등반경로는 미리 상기 데이터베이스(340)에 입력된 전문가의 등반경로와 비교하여 비교데이터를 출력하고 그 경로의 차이를 3차원적으로 상기 인공암벽 상에 나타내어 비교할 수 있어, 상기 인공암벽을 등반하는데 효율적이고 안정적인 경로를 찾을 수 있는 장점이 있다.

그리고, 상기 학습부(420)는 상기 데이터베이스(340)가 네트워크하드의 형식으로 구성되거나, 상기 하드웨어(320)가 인터넷에 연결되는 경우 인터넷에 연결된 상기 분석시스템(100)을 사용하는 다른 사람들과 경쟁적으로 최단 경로 또는 최단 시간으로 상기 인공암벽(600)을 등반하는 게임형식의 훈련을 즐길 수 있고, 상기 인공암벽(600)을 오른 후 상기 압력데이터에 기록되는 압력의 크기를 최소화하도록 경쟁적으로 훈련할 수 있는 장점이 있다.

또한, 상기 인공암벽(600) 상에 형성되는 상기 스마트 홀드(200)의 위치는 상기 데이터베이스(340)에 저장되어 있으므로, 특정한 위치에서 암벽등반하는 경우 파지하는 상기 스마트 홀드(200)의 숫자와 등반하는데 소비하는 시간을 측정하여 온라인 상에서 서로 특정한 높이로 오르는데 파지하는 상기 스마트 홀드(200)의 숫자를 줄이기 위해 경쟁하거나, 더 빠르게 특정한 높이로 오르는 경쟁을 할 수 있어 인공암벽등반의 재미를 더해주고 훈련의 효과가 높아지는 장점이 있다.

도 7의 상기 스마트 홀드(200)는 상기 통신부(210)와 연결되어 상기 송수신부(300)와 무선 또는 유선으로 상기 스마트 홀드(200)에서 발생하는 압력데이터를 송수신하며, 상기 제어부(310)에서 상기 압력데이터가 분석되면, 상기 가이드부(410)는 상기 제어부(310)를 통해 발광신호 또는 진동신호를 상기 스마트 홀드(200)로 전송하여 상기 사용자가 효율적인 경로로 암벽등반을 할 수 있게 도와줄 수 있다.

예를 들어, 상기 사용자가 상기 인공암벽을 등반하는 도중에 다음에 파지해야할 상기 스마트 홀드(200)를 찾느라 시간이 지체되는 경우, 상기 제어부(310)는 상기 사용자가 안정된 자세로 최소한의 힘을 들여 암벽등반을 하도록 하기 위해 다음에 파지할 상기 스마트 홀드(200)로 상기 발광신호 또는 진동신호를 송신하여 상기 표시부(230)가 발광하거나 상기 진동부(240)가 진동하여 상기 사용자가 다음에 파지 할 위치를 가이드 할 수 있어 상기 사용자는 별도의 강사의 도움없이 상기 분석시스템(100)을 통해 효율적인 암벽등반훈련을 할 수 있는 장점이 있다.

상기 센서부(220)는 상기 스마트 홀드(200)의 내부에 형성되어 상기 스마트 홀드(200)를 파지하는 손 및 손가락이 누르는 압력의 크기 및 방향을 측정한다. 상기 스마트 홀드(200)를 누르는 압력뿐만 아니라 상기 압력의 방향까지 측정할 수 있기 때문에 상기 사용자가 양손 및 양발로 상기 스마트 홀드(200)를 파지하는 순간에 발생하는 상기 압력데이터를 분석하면 상기 사용자가 취하는 자세를 분석할 수 있다.

또한, 상기 자세, 압력의 크기 및 압력의 방향을 상기 데이터베이스(340)에 저장된 전문가의 자세, 압력의 크기 및 방향과 비교하여 상기 사용자의 자세와 효율적인 파지방법을 찾아낼 수 있는 장점이 있다.

상기 진동부(240)는 상기 사용자가 상기 제어부(310)의 가이드대로 교육받고 있는 경우 유용하게 사용될 수 있다. 예를 들어, 처음 교육을 받는 사용자가 너무 멀거나 등반방향과 어긋난 상기 스마트 홀드(200)를 파지하는 경우 상기 제어부(310)는 상기 진동신호를 상기 사용자가 파지한 상기 스마트 홀드(200)에 송신하여 상기 사용자가 상기 스마트 홀드(200)에서 손을 떼도록 사용될 수 있으며, 그 밖의 교육적 측면에서 다양하게 사용될 수 있다.

도 8은 도 1의 제어부의 분석방법의 예를 나타내는 사시도이다. 도 9는 도 1의 가이드부의 작동 상태의 예를 나타내는 사시도이다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 사용자가 상기 인공암벽(600)을 상기 스마트 홀드(200)를 파지하며 등반하는 경우 상기 사용자의 왼손과 왼발 또는 오른손과 오른발을 사용하여 파지해야할 상기 스마트 홀드(200)들이 각각 노랑색과 녹색으로 발광하여 상기 사용자가 등반해야할 경로를 가이드하는 상태를 나타낸다.

제1 벡터(700)는 상기 사용자가 손으로 상기 스마트 홀드(200)를 파지하면서 누르는 압력의 방향과 크기를 나타내고, 제2 벡터(710)는 숙련된 전문가가 제시하는 상기 압력의 방향과 크기의 정보를 나타내며, 상기 제1 및 제2 벡터들(700, 710)은 상기 디스플레이(330)에 표시되어 상기 사용자가 확인할 수 있다.

도 8의 상기 사용자는 한 손으로 상기 스마트 홀드(200)를 파지하여 몸의 무게를 지지하고 있는 상태이며, 상기 스마트 홀드(200)에 가해지는 압력은 양쪽손과 양쪽발로 상기 인공암벽(600)에 매달리는 경우보다 현저히 높아지게 되고, 따라서, 상기 제1 벡터(700)는 상기 사용자의 몸의 방향을 향해 길게 형성될 수 있다.

반면, 상기 제2 벡터(710)는 숙련된 전문가가 상기 스마트 홀드(200)를 파지하며 등반하는 순간의 압력의 크기 및 방향을 나타내며 이 경우 상기 사용자가 양쪽 손으로 파지해야할 상기 스마트 홀드(200)들의 양쪽에 동일한 길이의 화살표 형상의 제2 벡터(710)들이 나타난다. 따라서, 상기 사용자는 왼손을 상기 제2 벡터(710)가 표시된 노랑색으로 발광하는 상기 스마트 홀드(200)에 파지하여 안정적인 암벽등반을 할 수 있다.

상기 사용자는 상기 사용자가 위치하는 지점에서 다른 숙련된 전문가들이 가하는 압력의 크기 및 방향과 상기 사용자가 가하는 압력의 크기 및 방향을 상기 디스플레이(330)를 통해 비교분석하여 다음 차례에 상기 지점에서 등반할 경우 더 효율적이고 안정된 방법으로 암벽을 등반하도록 학습할 수 있다.

또한, 상기 사용자가 양쪽 손들 및 양쪽 발들로 압력을 가하는 상기 스마트 홀드(200)에 각각 형성되는 상기 제1 벡터(700)의 압력의 크기를 각각 분석하여, 상기 사용자가 어떠한 자세를 하고 있는지 분석할 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 벡터(700)의 크기가 모두 균일한 경우 상기 사용자는 사다리를 오르는 자세로 상기 스마트 홀드(200)를 발판삼아 등반하고 있다는 것을 분석할 수 있고, 오른쪽 손 및 발이 압력을 가하는 상기 스마트 홀드(200)의 상기 제1 벡터(700)의 크기가 왼쪽의 손 및 발이 압력을 가하는 상기 스마트 홀드(200)들의 상기 제1 벡터(700)의 크기보다 클 경우 사용자가 몸을 오른쪽으로 기울인 상태에서 왼쪽발과 손이 상기 스마트 홀드(200)에 위치하고 있는 자세를 분석할 수 있다.

따라서, 상기 분석부(400)는 상기 제1 벡터(700)의 크기를 분석하여 상기 사용자가 현재 등반하고 있는 자세를 분석할 수 있으며 분석데이터를 상기 가이드부(410) 또는 상기 학습부(420)로 전송하면, 상기 가이드부(410)는 상기 사용자에게 상기 스마트 홀드(200)를 파지하는 힘을 분산시키도록 다음에 파지해야할 상기 스마트 홀드(200)를 안내할 수 있고, 상기 학습부(420)는 상기 사용자의 상기 제1 벡터(700)의 크기 및 방향에 대한 상기 압력데이터들을 저장하고 전문가들이 파지할 때 발생하는 상기 제1 벡터(700)의 크기 및 방향과 비교하여 추천하는 파지법 및 자세를 상기 디스플레이(330)를 통해 표시할 수 있다.

도 9의 상기 스마트 홀드(200)는 상기 분석부(400)를 통해 상기 인공암벽(600)의 효율적인 등반을 위해 상기 가이드부(410)를 통해 발광신호를 상기 스마트 홀드(200)들에 송신하여 효율적인 등반경로를 따라 형성되는 상기 스마트 홀드(200)들 각각이 노랑색 또는 녹색으로 발광하게 하여 상기 사용자에게 효율적인 등반경로를 제시하는 상태를 나타낸다.

이때, 상기 사용자의 왼손과 왼발은 상기 가이드부(410)에서 발신하는 제1 발광신호(800)를 수신하여 상기 표시부(230)를 통해 노랑색으로 발광하는 상기 스마트 홀드(200)들 상에 위치시키고, 오른손과 오른발은 상기 가이드부(410)에서 발신하는 제2 발광신호(810)에 의해 녹색으로 발광하는 상기 스마트 홀드(200)들 상에 위치시키면서 상기 인공암벽(600)을 오를 수 있다.

상기 등반경로는 상기 사용자의 실력향상에 따라 난이도를 다르게 하여 안내가 가능하며, 상기 사용자의 손이 근접한 위치의 상기 스마트 홀드(200)에 파지되어 있는 경우 상기 사용자가 다음에 파지해야할 상기 스마트 홀드(200)는 발광하며 특정한 소리를 발산하여 상기 사용자가 상기 스마트 홀드(200)의 위치를 쉽게 발견할 수 있도록 할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 상기 분석시스템(100)은 상기 스마트 홀드(200)에 가해지는 압력의 크기 및 방향을 분석하여 인공암벽을 등반하는 상기 사용자에게 효율적인 등반경로, 등반자세 및 온라인 상의 게임 형식의 훈련방법을 제공하여 안전하고 힘의 분배가 효율적인 등반방법을 가이드하는 장점이 있다.

또한, 상기 분석시스템(100) 및 상기 스마트 홀드(200)가 형성된 상기 인공암벽을 등반하고 난 후에는 상기 디스플레이(330)를 통해 자신이 등반한 경로에 형성되는 상기 스마트 홀드(200)들에 가해졌던 압력의 크기 및 방향을 시각적으로 확인할 수 있고, 전문가들이 먼저 등반하면서 저장되었던 압력의 크기 및 방향과 비교하여 상기 등반경로에 형성되는 상기 스마트 홀드(200)를 파지하는데 가해지는 압력의 크기 및 방향을 개선할 수 있다.

또한, 상기 스마트 홀드(200)들은 상기 분석시스템(100)과 무선 또는 유선으로 연결되고, 상기 표시부(230)의 발광으로 다양한 색을 발광할 수 있으며, 상기 사용자들이 효율적으로 등반할 수 있는 등반경로를 따라 형성되는 상기 스마트 홀드(200)들이 각각 다른 색으로 발광하여 효율적인 등반경로를 사용자에게 가이드 할 수 있다.

또한, 상기 진동부(240)는 상기 사용자에게 상기 스마트 홀드(200)를 상기 제어부(310)가 가이드하는대로 파지한 경우 보상의 의미로 진동을 할 수 있고, 반대로, 상기 사용자가 상기 제어부(310)가 가이드하는대로 파지하지 않은 경우 경고의 의미로 진동을 할 수 있으며, 상기 사용자가 게임 형식의 암벽등반을 하면서 온라인 상으로 연결된 다른 사용자에 비해서 새로운 등반기록을 달성한 경우 진동하여 게임의 흥미를 주는 용도로 사용될 수 있어, 상기 사용자의 등반습관을 바로잡을 수 있는 방법으로 유용하게 사용될 수 있다.

또한, 상기 센서부(220)는 상기 고정나사(270)의 주위에 근접하게 형성되어 상기 사용자가 상기 스마트 홀드(200)를 파지하는 경우 발생하는 압력의 방향 및 크기를 감지할 수 있어, 상기 사용자의 올바를 파지방법, 자세 및 전문가의 압력데이터와의 비교정보를 제시할 수 있는 장점이 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 효율적인 암벽등반훈련을 제공하는 스마트 홀드 및 이를 이용한 분석시스템은 암벽 등반 훈련을 수행하는 학교 및 학원에서 사용될 수 있는 산업상 이용 가능성을 갖는다.

100: 분석시스템 200: 스마트 홀드
210: 통신부 220: 센서부
230: 표시부 240: 진동부
250: 홀드부 260: 케이블
270: 고정나사 300: 제어부
310: 송수신장치 320: 하드웨어
330: 디스플레이 340: 데이터베이스
400: 분석부 410: 가이드부
420: 학습부 600: 인공벽
610: 인공암석 700: 제1 벡터
710: 제2 벡터 800: 제1 발광신호
810: 제2 발광신호

Claims (12)

1. 인공암벽에 결합되고 내부에 공간이 형성되며 상기 인공암벽의 외부를 커버하는 홀드부;
   일단은 상기 홀드부를 관통하여 상기 인공암벽의 내부에 고정되고 타단은 상기 홀드부에 고정되는 고정나사;
   상기 홀드부의 내부 공간에, 서로 일정한 간격을 유지하며 상기 고정나사의 주위를 감싸도록 배치되어 상기 고정나사와 결합되고, 상기 고정나사의 비틀림에 의해 상기 고정나사에 인가되는 압력의 크기 및 방향을 각각 감지하는 복수의 센서유닛들을 포함하는 센서부; 및
   상기 인공암벽의 뒤에 돌출되는 상기 고정나사에 결합하여 진동을 발생시키고, 상기 발생된 진동을 상기 고정나사를 통해 상기 홀드부로 전달하는 진동부를 포함하는 스마트 홀드.
2. 제1항에 있어서,
   상기 인공암벽의 후면에 결합하고 상기 센서부 및 상기 진동부와 연결되며 외부와 통신하는 통신부를 더 포함하는 스마트 홀드.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 센서부는,
   상기 센서유닛들이 감지한 상기 압력의 크기들을 비교하여 상대적으로 높은 압력의 크기를 감지한 상기 센서유닛들이 분포한 방향을 상기 고정나사가 비틀리는 방향으로 분석하는 것을 특징으로 하는 스마트 홀드.
6. 제1항에 있어서, 상기 홀드는,
   상기 고정나사의 타단과 각각 결합하여 상기 고정나사를 고정시키는 제1 및 제2 연결부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 홀드.
7. 제1항에 있어서,
   상기 홀드부의 내부 공간에 배치되며 빛을 발광하는 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 홀드.
8. 인공암벽에 형성되고, 손 또는 발로 가하는 압력의 크기 및 방향을 감지하여 압력데이터로 출력하는 복수의 스마트 홀드들;
   상기 스마트 홀드들과 무선 또는 유선으로 연결되어 상기 압력데이터를 송수신하는 송수신부;
   상기 스마트 홀드들로부터 시간차를 두고 발생하는 상기 압력데이터를 분석하여 등반경로를 출력하고, 전문가의 데이터와 비교하여 비교데이터를 출력하는 제어부; 및
   상기 비교데이터 및 등반경로를 표시하는 디스플레이를 포함하고,
   상기 스마트 홀드들 각각은,
   상기 인공암벽에 결합되는 홀드부;
   일단은 상기 홀드부에 고정되고 타단은 상기 인공암벽의 내부에 고정되는 고정나사;
   서로 일정한 간격을 유지하며 상기 고정나사의 주위를 감싸도록 배치되어 상기 고정나사와 결합되고, 상기 고정나사의 비틀림에 의해 상기 고정나사에 인가되는 압력의 크기 및 방향을 각각 감지하는 복수의 센서유닛들을 포함하는 센서부; 및
   상기 고정나사에 결합하여 진동을 발생시키고 상기 발생된 진동을 상기 고정나사를 통해 홀드부로 전달하는 진동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 분석시스템.
9. 제8항에 있어서, 상기 제어부는,
   상기 압력데이터를 분석하여 사용자의 등반자세를 분석하는 분석부;
   상기 압력데이터를 수집하고 미리 입력된 전문가의 등반경로 및 압력데이터와 비교하여 비교데이터를 출력하는 학습부; 및
   상기 학습부의 상기 비교데이터를 수신하여 최소한의 힘으로 등반할 수 있는 상기 등반경로를 제시하는 가이드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 분석시스템.
10. 제9항에 있어서, 상기 가이드부는,
    상기 사용자가 등반함에 있어 다음에 파지해야 할 스마트 홀드에 발광신호를 송신하여 상기 등반경로를 표시하는 것을 특징으로 하는 분석시스템.
11. 제10항에 있어서, 상기 학습부는,
    상기 사용자의 등반경로와 상기 전문가의 등반경로를 비교분석한 비교데이터를 상기 디스플레이로 전송하는 것을 특징으로 하는 분석시스템.
12. 제8항에 있어서, 상기 스마트 홀드들 각각은,
    상기 송수신부와 연결되어 데이터 및 신호를 송수신하는 통신부; 및
    상기 제어부에서 발생하는 발광신호를 수신하면 발광하는 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분석시스템.

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