KR100777598B1 - 샤프트 장착형 골프클럽 헤드 스피드 측정 장치 - Google Patents

샤프트 장착형 골프클럽 헤드 스피드 측정 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100777598B1
KR100777598B1 KR1020070014590A KR20070014590A KR100777598B1 KR 100777598 B1 KR100777598 B1 KR 100777598B1 KR 1020070014590 A KR1020070014590 A KR 1020070014590A KR 20070014590 A KR20070014590 A KR 20070014590A KR 100777598 B1 KR100777598 B1 KR 100777598B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
speed
shaft
head
golf club
acceleration sensor
Prior art date
Application number
KR1020070014590A
Other languages
English (en)
Inventor
박성수
Original Assignee
박성수
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 박성수 filed Critical 박성수
Priority to KR1020070014590A priority Critical patent/KR100777598B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100777598B1 publication Critical patent/KR100777598B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B69/00—Training appliances or apparatus for special sports
    • A63B69/36—Training appliances or apparatus for special sports for golf
    • A63B69/3614—Training appliances or apparatus for special sports for golf using electro-magnetic, magnetic or ultrasonic radiation emitted, reflected or interrupted by the golf club
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B71/00—Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00
    • A63B71/06—Indicating or scoring devices for games or players, or for other sports activities
    • A63B71/0619—Displays, user interfaces and indicating devices, specially adapted for sport equipment, e.g. display mounted on treadmills
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00—Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A63B2220/30—Speed
    • A63B2220/34—Angular speed
    • A63B2220/35—Spin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00—Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A63B2220/40—Acceleration
    • A63B2220/44—Angular acceleration
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00—Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A63B2220/80—Special sensors, transducers or devices therefor
    • A63B2220/803—Motion sensors

Abstract

본 발명은 미소전기기계시스템(Micro-ElectroMechanical Systems, MEMS) 가속도 센서 또는 자이로 센서를 사용하여 스피드를 측정하는 샤프트 장착형 골프 클럽 헤드 스피드 측정 장치에 관한 것으로, 가속도 센서 2개 또는 가속도 센서와 자이로 센서의 한 쌍만을 사용하여 스윙 스피드를 측정함으로써, 휴대와 탈부착이 간편하고 사용이 간편하며 보다 저성능의 프로세서를 사용하면서도 정확한 스피드를 계산할 수 있는 샤프트 장착형 골프 클럽 헤드 스피드 측정 장치를 제공함에 있다.
골프 클럽, 헤드, 스윙 스피드, MEMS, 가속도 센서, 자이로 센서

Description

샤프트 장착형 골프클럽 헤드 스피드 측정 장치 {A Shaft-Mounted type Apparatus for Measuring Speed of a Head of a Golf Club}
도 1은 본 발명에 의한 스피드 측정 장치의 장착 상태도 및 좌표계.
도 2는 스윙 회전면 및 좌표계.
도 3은 본 발명에 의한 스피드 측정 장치 외관 상세도.
도 4는 충돌 직전의 골프 클럽 위치.
도 5는 본 발명에 의한 스피드 측정 장치 내부 구조도.
도 6은 본 발명에 의한 스피드 측정 장치의 측정 모듈 블록도.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
10: 골프 클럽 11: 샤프트
12: 헤드 13: 그립
100: 본 발명에 의한 스피드 측정 장치
110: 본체 200: 측정모듈
210: 헤드 스피드 측정용 센서 모듈 211: 가속도 센서
212: 부 가속도 센서 213: 자이로 센서
220: 프로세서
230: 디스플레이 240: 입력 수단
250: 메모리 260: 통신 수단
본 발명은 미소전기기계시스템(Micro-ElectroMechanical Systems, MEMS) 가속도 센서 또는 자이로 센서를 사용하여 스피드를 측정하는 샤프트 장착형 골프 클럽 헤드 스피드 측정 장치에 관한 것이다.
건강에 관심이 많은 현대인의 경향에 따라 각종 스포츠 관련 시장이 매우 증가되고 있다. 특히, 넓은 필드를 보행 이동하면서 진행되는 골프는 남녀노소를 불문하고 누구나 즐길 수 있을 만큼 신체에 큰 무리를 주지 않는 운동일 뿐만 아니라, 동행과 대화를 즐기면서 보행 이동을 할 수 있으므로, 여유건강 증진 및 사교의 목적으로 일반인에게도 매우 친숙해져 가고 있는 스포츠의 하나이다.
골프에 있어서 스윙이라 함은 골퍼가 클럽을 사용하여 공에 힘을 전달하는 것을 가리키는 것으로, 공을 멀리 보내기 위해서는 큰 힘을 가해야 하고, 무거운 헤드를 사용하여 빠른 스윙을 가할수록 큰 힘이 발생될 수 있다는 것은 상식적인 사실이다. 그런데, 골프 클럽의 헤드가 무거워지게 되면 골퍼가 그 무게를 감당하 기 어려워지므로 오히려 스윙 스피드가 떨어지게 되는 문제점이 발생한다. 따라서 헤드의 무게를 증가시키는 데에는 한계가 있다는 점이 오래 전부터 지적되어 왔다. 더불어, 헤드와 공이 충돌하는 순간의 스윙 스피드를 4.5% 증가시키는 것은 헤드의 무게를 2배 증가시키는 것과 같은 효과를 가져온다는 연구에 따라, 골퍼들에게 있어서 공을 멀리 날리기 위해서는 스윙 스피드의 증가를 위한 훈련을 수행하는 것이 가장 효과적이라는 사실이 잘 알려져 있다.
골퍼들이 전문 트레이너의 교습을 받으면서 지속적으로 자세의 교정을 받으며 장시간 훈련하는 궁극적인 목표는 신체가 정확한 동작을 자연스럽게 할 수 있도록 함과 동시에 스윙 스피드 등과 같은 능력을 향상시키고자 하는 것이다. 그런데 스윙 스피드에 있어서, 통상적으로는 비거리를 가지고 스윙 스피드를 가늠하여 왔으나, 공을 치는 각도 등에 따라서 비거리가 달라지는 문제도 있을 뿐만 아니라 경험이 많은 전문 트레이너라 하더라도 정확한 스윙 스피드를 측정하는 것은 불가능하다. 물체의 속도를 정확하게 측정할 수 있는 시스템은 물론 여러 분야에 응용되어 사용되고 있으나, 골프 교습과 같은 개인적 용도로 사용하기에는 너무 고가의 장비이기 때문에, 사용자 사이에서는 스윙 시의 정확한 스피드를 측정할 수 있으면서도 저렴하여 개인적으로 사용할 수 있는 스피드 측정 장치에 대한 요구가 높아져 왔다.
종래에 스윙 스피드를 감지하기 위한 방법으로 여러 가지 기술이 개시되어 왔는데, 그 중 대표적인 것은 적외선 장치 또는 자성 물질을 이용하는 방법이다. 더불어, 한국공개특허 제2004-0018570호("스윙 속도 연습용 골프 클럽", 이하 선행 기술1)에는, 헤드에 속도 센서를 구비하여 헤드의 속도를 매순간 감지하다가, 헤드의 속도가 최대 속도가 되었을 때의 값을 출력하도록 하는 기술이 개시되어 있다. 또한, 한국공개특허 제2006-0125447호("골프 스윙 진단 장치", 이하 선행기술2)에는 자이로 센서, 가속도 센서, 방향 센서를 사용하여 스윙 스피드를 감지하는 기술이, 한국공개특허 제2007-0005686호("골프 스윙의 동작 특성을 결정하는 시스템", 이하 선행기술3)에는 헤드와 샤프트 각각에 가속도 센서를 구비하여 그 상대값으로써 스윙 스피드를 감지하는 기술이, 한국등록실용신안 제0267556호("3차원 상의 스윙 동작을 추적하기 위한 트레이싱 시스템", 이하 선행기술4)에는 지자기 센서 및 가속도 센서를 사용하여 스윙 스피드를 감지하는 기술이 개시되어 있다.
그런데, 적외선 장치 또는 자성 물질을 이용하여 스윙 스피드를 감지하는 방법의 경우, 골프 클럽에만 장치를 부착하는 것이 아니라 외부에 부가적인 장치가 설치되어야 한다. 즉, 적외선 센서 또는 자기 센서가 구비된 장치 내부에 사람이 골프 클럽을 가지고 들어가 그 안에서 스윙을 하면, 상기 장치에 구비된 센서들에 의해 측정된 값으로서 스윙 스피드가 산출되는 것이다. 이와 같은 장비는 부피가 커서 고정식으로 설치할 수밖에 없으며, 또한 스윙 스피드의 산출 방식이 간접적이므로 계산량이 많아지게 되어 고성능의 프로세서를 사용하여야 한다는 문제점이 있다.
또한, 선행기술들 중 선행기술1 내지 선행기술3과 같이 속도 센서, 가속도 센서, 자이로 센서 등을 사용하여 스윙 스피드를 산출하는 경우, 골프 클럽의 샤프트 또는 헤드에 장착하여 사용이 가능하기 때문에 휴대하기 간편하다는 장점이 있 으나, 사용자마다 또는 스윙 시마다 달라지는 스윙 회전 반경을 사전에 알아야 한다는 단점이 있을 뿐만 아니라, 상기 센서들은 상대적으로 고가의 제품들이기 때문에 장비 전체의 가격이 올라가 개인적인 용도로 사용하는 사용자에게 부담이 될 수가 있다는 단점이 있다.
또한, 선행기술4와 같이 3축 지자기 센서 및 3축 가속도 센서를 사용한 6자유도 IMU를 이용함으로써 스윙 스피드를 측정하는 경우, 회전축 방향과 기타 방향 사이의 정확한 센서 얼라인먼트, IMU의 바이어스 드리프트, 캘리브레이션의 복잡성, 많은 계산량 등의 문제가 있어 실제로 사용하거나 제작하기 매우 어렵다는 문제점이 있다. 물론, 이와 같은 제작 상의 어려움에 따라 장비 가격의 상승도 간과할 수 없음은 자명하다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 가속도 센서 2개 또는 가속도 센서와 자이로 센서의 한 쌍만을 사용하여 스윙 스피드를 측정함으로써, 휴대와 탈부착이 간편하고 사용이 간편하며 보다 저성능의 프로세서를 사용하면서도 정확한 스피드를 계산할 수 있는 샤프트 장착형 골프 클럽 헤드 스피드 측정 장치를 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 샤프트 장착형 골프클럽 헤드 스피드 측정 장치는, 골프 클럽(10) 샤프트(11) 상에서 헤드(12) 쪽에 편향되어 상기 헤드(12)로부터 소정 위치(d)만큼 이격되어 탈착이 가능하도록 부착되는 통 형상의 본체(110); 상기 본체(110) 내부에 구비되는 헤드 스피드 측정용 센서 모듈(210), 상기 헤드 스피드 측정용 센서 모듈(210)과 연결되며 상기 헤드 스피드 측정용 센서 모듈(210)에서 측정된 값을 사용하여 스윙 스피드를 산출하는 프로세서(220) 및 상기 본체(120)에 내장되거나 또는 연결되어 구비되며 상기 프로세서(220)에 의하여 산출된 스윙 스피드를 출력하는 디스플레이(230)를 포함하여 이루어지는 측정 모듈(200); 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 헤드 스피드 측정용 센서 모듈(210)은 상기 헤드(12) 쪽으로 편향되어 위치되며 상기 샤프트(11) 방향(z축 방향)의 가속도를 측정하는 가속도 센서(211) 및 상기 가속도 센서(211)로부터 상기 샤프트(11) 방향(z축 방향)을 따라 상기 헤드(12) 반대쪽으로 소정 거리(Rd)만큼 이격되어 위치되며 상기 샤프트(11) 방향(z축 방향)의 가속도를 측정하는 부 가속도 센서(212)로 구성되는 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 프로세서(220)는 하기의 수학식에 의하여 스윙 스피드를 산출하는 것을 특징으로 한다.
Figure 112007012956217-pat00001
(f1은 상기 가속도 센서(211)의 측정값, f2는 상기 부 가속도 센서(212)의 측정값, RS는 상기 순간 회전중심(C)에서부터 가속도 센서(211)까지의 순간 회전반경, d는 헤드(12)에서 가속도 센서(211)까지의 거리, RT는 상기 순간 회전중심(C)에서부터 헤드(12)까지의 순간 회전반경, ω는 순간 회전각속도, V는 스윙 스피드.)
또는, 상기 헤드 스피드 측정용 센서 모듈(210)은 상기 헤드(12) 쪽으로 편향되어 위치되며 상기 샤프트(11) 방향(z축 방향)의 가속도를 측정하는 가속도 센서(211) 및 상기 골프 클럽(10)의 순간 회전가속도(ω)를 측정하는 자이로 센서(213)로 구성되는 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 프로세서(220)는 하기의 수학식에 의하여 스윙 스피드를 산출하는 것을 특징으로 한다.
Figure 112007012956217-pat00002
(f1은 상기 가속도 센서(211)의 측정값, RS는 상기 순간 회전중심(C)에서부터 가속도 센서(211)까지의 순간 회전반경, d는 헤드(12)에서 가속도 센서(211)까지의 거리, RT는 상기 순간 회전중심(C)에서부터 헤드(12)까지의 순간 회전반경, ω는 상기 자이로 센서(213)에 의해 측정된 순간 회전각속도, V는 스윙 스피드.)
또한, 상기 프로세서(220)는 소정의 시간 간격마다 측정된 값을 사용하여 상기 수학식에 의하여 매 순간의 스윙 스피드를 산출하며, 산출된 스윙 스피드 값들을 비교하여 그 중 최대값만을 상기 디스플레이(230)로 전송하여 출력하는 것을 특 징으로 한다. 더불어, 상기 스피드 측정 장치(100)는 상기 샤프트(11)의 길이 방향으로 상기 헤드(12) 쪽에 편향되게 상기 샤프트(11) 길이의 1% 내지 10%의 범위 내의 위치에 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 측정 모듈(200)은 상기 산출된 스윙 스피드 값을 저장하는 메모리(250)를 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 더불어, 상기 측정 모듈(200)은 상기 산출된 스윙 스피드 값을 외부 컴퓨터로 전송하는 통신 수단(260)을 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 측정 모듈(200)은 상기 디스플레이(230)에 표시되는 스윙 스피드의 단위를 변경하는 작업을 포함하는 사용자 편의를 위한 제어 명령의 입력이 가능한 입력 수단(240)을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 입력 수단(240)은 상기 메모리(250)에 특정 스윙 스피드 값을 저장하는 명령, 상기 통신 수단(260)을 사용하여 특정 스윙 스피드 값을 전송하도록 하는 명령을 더 포함하는 제어 명령의 입력이 가능한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 디스플레이(230)는 골프 클럽(10) 그립(13)의 일측에 구비되는 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 입력 수단(240)은 상기 디스플레이(230)에 밀접한 위치에 구비되는 것이 바람직하다.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 샤프트 장착형 골프클럽 헤드 스피드 측정 장치를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 스피드 측정 장치의 장착 상태도 및 좌표계를 도시한 것이다. 골프 클럽(10)은 봉 형상의 샤프트(11)와, 상기 샤프트(11)의 일측에 구비되며 골프공과 직접 충돌하여 힘을 전달하는 헤드(12)와, 상기 샤프트(11)의 타측에 구비되며 사용자가 용이하게 상기 샤프트(11)를 쥘 수 있도록 마찰력이 높은 소재 또는 형상으로 형성되는 그립(13)으로 구성된다. 본 발명에 의한 스피드 측정 장치(100)는, 도시된 바와 같이 상기 샤프트(11) 상에 상기 헤드(12) 쪽에 편향되어 상기 헤드(12)와 소정의 거리(d)만큼 이격된 위치에 부착된다.
도 1에는 또한 본 발명의 스피드 측정 장치(100)의 센서 장착을 위한 좌표계가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, z축은 상기 샤프트(11)와 나란한 방향이며, x축은 상기 헤드(12)와 공이 충돌하는 방향, 즉 임팩트가 발생하기 직전의 스윙 진행 방향과 나란하게 되어 있다. 도 2에는 스윙 회전면과 상기 스윙 회전면에 대하여 본 발명의 스피드 측정 장치(100) 센서에 적용되는 좌표계 사이의 관계를 도시하고 있다. 도 2(A)는 스윙 회전면을 입체적으로 도시한 것이며, 도 2(B)는 스윙 회전면을 상측에서 내려다본 것이다.
도 3은 본 발명에 의한 스피드 측정 장치(100)의 외관을 보다 상세히 도시한 것이다. 도시된 바와 같이 본 발명의 스피드 측정 장치(100)는 통 형상의 몸체(110)로 형성되며 상기 샤프트(11)에 조립 수단(미도시)이 구비되어, 상기 샤프트(11)에 탈착이 가능하도록 부착되며, 상기 스피드 측정 장치(100)의 내부에는 헤드 스피드 측정용 센서 모듈(미도시)과 프로세서(미도시)가 내장되게 된다.
도 4는 본 발명에 의한 스피드 측정 장치(100)를 샤프트(11)에 부착한 골프 클럽(10)의 헤드(12)가 공과 충돌하는 순간의 위치를 도시한 것이며, 도 5는 본 발명에 의한 스피드 측정 장치(100)의 내부 구조도의 두 가지 실시예이다. 도 4에서, C는 순간(instant) 회전중심이며, RT는 상기 순간 회전중심(C)에서부터 헤드(12)까지의 순간 회전반경이고, RS는 상기 순간 회전중심(C)에서부터 도 5에 도시된 가속도 센서(211)까지의 순간 회전반경이다. d는 헤드(12)에서 도 5에 도시된 가속도 센서(211)까지의 거리이며, ω는 순간 회전각속도이다. 상기 도 4에 도시된 바와 같이 상기 각 회전반경들과 거리 간에는 하기의 수학식 1과 같은 관계가 성립된다.
Figure 112007012956217-pat00003
도 5(A)는 본 발명의 스피드 측정 장치(100)의 첫 번째 실시예이다. 도시된 바와 같이 본 실시예에서는, 헤드(12) 쪽에 편향된 위치에 가속도 센서(211)가 구비되며, 샤프트(11) 방향(즉 z축 방향)을 따라 반대쪽 위치에 부(副) 가속도 센서(212)가 구비된다. 또한 도시된 바와 같이 상기 부 가속도 센서(212)는 상기 가속도 센서(211)로부터 샤프트(11) 방향(즉 z축 방향)을 따라 샤프트(11)의 헤더 반대쪽 방향으로 Rd만큼 이격된 위치에 구비된다. 이 때, 상기 가속도 센서(211)의 센싱 방향은 z축 방향이며, 상기 부 가속도 센서(212)의 센싱 방향 역시 z축 방향이다. 이 때, 상기 가속도 센서(211)에서의 측정값은 하기의 수학식 2와 같이 계산된다.
Figure 112007012956217-pat00004
상기 수학식 2에서, f1은 상기 가속도 센서(211)에서의 측정값이며, θ는 상기 도 2에 도시된 바와 같은 스윙 회전면의 경사각이고, g는 중력가속도이다. 이 때, 평균적으로 스윙 시 원심력은 중력가속도의 100배 정도이므로 상기 식에서 중력가속도의 영향은 오차범위 밖에 있어 무시가 가능하다. 따라서 상기 수학식 2는 하기와 같은 근사식으로 바꾸어 쓸 수 있다.
Figure 112007012956217-pat00005
이 때, 골프 클럽(10)의 샤프트(11)가 강체리고 스윙 회전면과 평행하다고 가정하면, 상기 부 가속도 센서(212)의 측정치는 하기의 수학식 4와 같이 계산될 수 있다.
Figure 112007012956217-pat00006
상기 수학식 4에서, f2는 상기 부 가속도 센서(212)에서의 측정값이다. 상기 수학식 3 및 수학식 4로부터, 순간 회전 각속도는 하기의 수학식 5와 같이 계산될 수 있다.
Figure 112007012956217-pat00007
또한, 골프 클럽(10) 헤드(12)의 순간 회전반경 RT는 상기 수학식 1 및 수학식 3으로부터 하기의 수학식 6과 같이 계산될 수 있다.
Figure 112007012956217-pat00008
이 때, Rd 및 d는 미리 알려진 값이며 f1 및 f2는 상기 가속도 센서들(211, 212)에 의해 측정되는 값이므로, 상기 수학식 5 및 수학식 6으로부터 ω 값 및 RT 값을 산출할 수 있다. 이에 따라, 상기 헤드(12)의 스윙 스피드 V는 하기의 수학식 7과 같이 산출될 수 있다.
Figure 112007012956217-pat00009
이와 같이 도 5(A)의 실시예에서는 가속도 센서(211)와 부 가속도 센서(212)를 사용하여 측정된 값으로부터 헤드(12)의 스윙 스피드를 산출할 수 있게 된다.
도 5(B)는 본 발명의 스피드 측정 장치(100)의 두 번째 실시예이다. 도시된 바와 같이 본 실시예에서는, 헤드(12) 쪽에 편향된 위치에 가속도 센서(211)가 구비되며, 샤프트(11) 방향(즉 z축 방향)을 따라 반대쪽 위치에 자이로 센서(213)가 구비된다. 또한 도시된 바와 같이 상기 자이로 센서(213)는 상기 가속도 센서(211) 로부터 샤프트(11) 방향(즉 z축 방향)을 따라 샤프트(11)의 헤더 반대쪽 방향으로 Rd만큼 이격된 위치에 구비된다. 이 때, 상기 가속도 센서(211)의 센싱 방향은 z축 방향이며, 상기 자이로 센서(213)는 순간 회전각속도 ω를 측정할 수 있다. 따라서, 도 5(A)의 실시예에서 ω를 구하는 과정이 생략될 수 있으며, 상기 가속도 센서(211)에 의해 측정된 f1 값 및 상기 자이로 센서(213)에 의해 측정된 ω 값을 상기 수학식 5 및 수학식 6에 대입하면 바로 헤드(12)의 스윙 스피드(V)를 산출할 수 있게 된다. 이 경우, 상기 가속도 센서(211)와 상기 자이로 센서(213)의 상대 위치는 계산식에 필요하지 않으므로, 상기 자이로 센서(213)는 상기 본체(110) 내부 어디에 위치되어도 무방하다.
이와 같이, 종래에 가속도 센서나 자이로 센서를 사용하는 경우 6축 자유도를 고려하여 매우 복잡한 계산이 이루어질 뿐만 아니라 제작 시 센서들의 얼라인먼트를 정확히 하는 등과 같은 노력이 필요했던 것과는 달리, 본 발명은 가속도 센서 2개 또는 가속도 센서와 자이로 센서를 사용하여 매우 간단한 식을 사용하고 높은 정확도로 스윙 스피드를 산출할 수 있으며, 더불어 제작도 훨씬 간단하게 되어 생산성 상승 및 제작 비용 저감의 효과가 매우 크게 나타난다.
도 6은 본 발명의 스피드 측정 장치의 내부 측정 모듈의 구조를 블록도로 도시한 것이다. 본 발명의 스피드 측정 장치의 측정 모듈(200)은, 도시된 바와 같이 헤드 스피드 측정용 센서 모듈(210), 프로세서(220) 및 디스플레이(20)로 이루어지 며, 입력수단(240), 메모리(250) 또는 통신수단(260)을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 헤드 스피드 측정용 센서 모듈(210)은 상기 도 5에 도시되어 있는 가속도 센서(211), 부 가속도 센서(212) 또는 자이로 센서(213)을 포함한다. 즉, 도 5(A)의 실시예에서 상기 헤드 스피드 측정용 센서 모듈(210)은 가속도 센서(211)와 부 가속도 센서(212)로 구성되며, 도 5(B)의 실시예에서는 상기 헤드 스피드 측정용 센서 모듈(210)은 가속도 센서(211)와 자이로 센서(213)으로 구성되는 것이다. 상기 헤드 스피드 측정용 센서 모듈(210)은 미소전기기계시스템(MEMS)인 것이 바람직하다.
상기 프로세서(220)는 상기 헤드 스피드 측정용 센서 모듈(210)과 연결되어 소정의 시간 간격마다 측정된 값을 사용하여 매 순간의 스윙 스피드를 산출한다. 상기 프로세서(220)가 스윙 스피드를 산출하기 위하여 사용하는 식은 상기 수학식 2가 되는 것이 바람직하다. 물론 상기 프로세서(220)는 실제 헤드가 공과 충돌하는 순간의 스윙 스피드를 산출하기 위해서는 상기 산출된 스윙 스피드 값들 중 최대값만을 저장하도록 하는 등의 알고리즘을 더 수행할 수 있다. 이 때, 본 발명에 의하면, 스윙 스피드를 산출하기 위하여 사용하는 측정값도 f1, f2 두 가지 또는 f1, ω 두 가지 뿐이며 산출식 자체도 간단하기 때문에 계산량이 비약적으로 줄어들게 되며, 이에 따라 본 발명의 스피드 측정 장치는 종래의 다른 스피드 측정 장치들에 비하여 훨씬 저성능의 프로세서를 사용하여도 무방하다. 이와 같이 저성능의 프로 세서를 사용함으로써, 장비 전체의 제작 비용을 크게 줄일 수 있는 경제적인 효과를 거둘 수 있다.
상기 디스플레이(230)는, 상기 프로세서(220)에 의해 계산된 스윙 스피드 값을 표시하도록 되어 있다. 상기 디스플레이(230)는 상기 스피드 측정 장치(100) 상에 구비되어도 무방하며, 사용자가 스윙 스피드를 확인하기 보다 편리하도록 골프 클럽(10)의 그립(13) 일측에 위치되도록 하여도 무방하다.
또한, 본 발명의 스피드 측정 장치(100)의 측정 모듈(200)은 입력 수단(240), 메모리(250) 또는 통신 수단(260)을 더 포함할 수 있다. 상기 입력 수단(240)은 디스플레이(230)와 근접한 위치에 구비되는 것이 바람직하며, 상기 입력 수단(240)에 의해 상기 디스플레이(230)에 표시되는 속도의 단위를 조절하거나, 상기 메모리(250)에 상기 속도 값을 저장하거나, 또는 상기 통신 수단(260)을 이용하여 외부 컴퓨터 등으로 측정된 스윙 스피드를 전송하는 등과 같은 제어 동작을 입력할 수 있게 된다.
도 7은 본 발명에 의한 스피드 측정 장치(100)를 골프 클럽 샤프트(11)에 장착하는 실시예를 도시하고 있다. 도 7(A)에 도시된 바와 같이, 강한 탄성을 가지는 재료로 형성되는 장착부(300a)가 구비됨으로써, 샤프트(11)에 상기 탄성체로 된 장착부(300a)를 끼워서 고정시킬 수도 있으며, 도 7(B)에 도시된 바와 같이 절첩이 가능한 두 개의 부품으로 구성되어 일측을 꺾쇠 잠금 형태로 여닫을 수 있도록 된 장착부(300b)를 구비되도록 할 수 있다. 도 7에 도시된 장착부(300a, 300b)는 단지 장착을 위한 장치의 실시예일 뿐으로, 장착부의 구조에 따라 본 발명의 취지가 제한되는 것은 물론 아니다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 종래의 적외선 센서나 자성물질을 이용하는 방법과는 달리 측정 장치의 부피가 작기 때문에 휴대와 탈부착이 간편하여 사용 편의성을 크게 높이는 효과가 있다. 뿐만 아니라 본 발명에서는 가속도 센서 1개와 자이로 센서 1개 또는 가속도 센서 2개만을 사용하여 스윙 스피드를 산출할 수 있기 때문에, 종래의 6자유도 IMU를 이용하는 방법과는 달리 센서의 얼라인먼트 등과 같은 제작 및 사용 상의 난해함이 전혀 존재하지 않으며, 상대적으로 훨씬 간단한 구조로서 정확한 스윙 스피드를 산출할 수 있게 해 주는 효과가 있다. 더불어 본 발명에 의하면, 종래의 스피드 측정 장치와는 달리 계산량을 훨씬 줄일 수 있기 때문에 종래의 장치들보다 저성능의 프로세서를 사용할 수 있어 훨씬 제작 비용이 절감되는 효과가 있다. 또한 이에 따라 사용자 입장에서는 종래와 비교하여 훨씬 저렴한 가격으로 스피드 측정 장치를 구입할 수 있게 되어 경제적이게 되는 효과도 있다. 더불어 본 발명에 의하면, 스윙 스피드를 외부의 타 기기로 송신함으로써 스윙 스피드를 데이터베이스화할 수 있게 해 줌으로써, 체계적으로 스윙 훈련을 관리할 수 있게 해 주는 효과가 있다.

Claims (13)

  1. 골프 클럽(10) 샤프트(11) 상에서 헤드(12) 쪽에 편향되어 상기 헤드(12)로부터 소정 위치(d)만큼 이격되어 탈착이 가능하도록 부착되는 통 형상의 본체(110);
    상기 본체(110) 내부에 구비되는 헤드 스피드 측정용 센서 모듈(210), 상기 헤드 스피드 측정용 센서 모듈(210)과 연결되며 상기 헤드 스피드 측정용 센서 모듈(210)에서 측정된 값을 사용하여 스윙 스피드를 산출하는 프로세서(220) 및 상기 본체(120)에 내장되거나 또는 연결되어 구비되며 상기 프로세서(220)에 의하여 산출된 스윙 스피드를 출력하는 디스플레이(230)를 포함하여 이루어지는 측정 모듈(200);
    을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 샤프트 장착형 골프 클럽 헤드 스피드 측정 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 헤드 스피드 측정용 센서 모듈(210)은
    상기 헤드(12) 쪽으로 편향되어 위치되며 상기 샤프트(11) 방향(z축 방향)의 가속도를 측정하는 가속도 센서(211) 및 상기 가속도 센서(211)로부터 상기 샤프트(11) 방향(z축 방향)을 따라 상기 헤드(12) 반대쪽으로 소정 거리(Rd)만큼 이격되어 위치되며 상기 샤프트(11) 방향(z축 방향)의 가속도를 측정하는 부 가속도 센서(212)로 구성되는 것을 특징으로 하는 샤프트 장착형 골프클럽 헤드 스피드 측정 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 프로세서(220)는
    하기의 수학식에 의하여 스윙 스피드를 산출하는 것을 특징으로 하는 샤프트 장착형 골프 클럽 헤드 스피드 측정 장치.
    Figure 112007012956217-pat00010
    (f1은 상기 가속도 센서(211)의 측정값, f2는 상기 부 가속도 센서(212)의 측정값, RS는 상기 순간 회전중심(C)에서부터 가속도 센서(211)까지의 순간 회전반경, d는 헤드(12)에서 가속도 센서(211)까지의 거리, RT는 상기 순간 회전중심(C)에서부터 헤드(12)까지의 순간 회전반경, ω는 순간 회전각속도, V는 스윙 스피드.)
  4. 제 1항에 있어서, 상기 헤드 스피드 측정용 센서 모듈(210)은
    상기 헤드(12) 쪽으로 편향되어 위치되며 상기 샤프트(11) 방향(z축 방향)의 가속도를 측정하는 가속도 센서(211) 및 상기 골프 클럽(10)의 순간 회전가속도(ω)를 측정하는 자이로 센서(213)로 구성되는 것을 특징으로 하는 샤프트 장착형 골프클럽 헤드 스피드 측정 장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 프로세서(220)는
    하기의 수학식에 의하여 스윙 스피드를 산출하는 것을 특징으로 하는 샤프트 장착형 골프 클럽 헤드 스피드 측정 장치.
    Figure 112007012956217-pat00011
    (f1은 상기 가속도 센서(211)의 측정값, RS는 상기 순간 회전중심(C)에서부터 가속도 센서(211)까지의 순간 회전반경, d는 헤드(12)에서 가속도 센서(211)까지의 거리, RT는 상기 순간 회전중심(C)에서부터 헤드(12)까지의 순간 회전반경, ω는 상기 자이로 센서(213)에 의해 측정된 순간 회전각속도, V는 스윙 스피드.)
  6. 제 3항 또는 제 5항에 있어서, 상기 프로세서(220)는
    소정의 시간 간격마다 측정된 값을 사용하여 상기 수학식에 의하여 매 순간의 스윙 스피드를 산출하며, 산출된 스윙 스피드 값들을 비교하여 그 중 최대값만을 상기 디스플레이(230)로 전송하여 출력하는 것을 특징으로 하는 샤프트 장착형 골프 클럽 헤드 스피드 측정 장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 스피드 측정 장치(100)는
    상기 샤프트(11)의 길이 방향으로 상기 헤드(12) 쪽에 편향되게 상기 샤프트(11) 길이의 1% 내지 10%의 범위 내의 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 샤프트 장착형 골프 클럽 헤드 스피드 측정 장치.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 측정 모듈(200)은
    상기 산출된 스윙 스피드 값을 저장하는 메모리(250)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 샤프트 장착형 골프 클럽 헤드 스피드 측정 장치.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 측정 모듈(200)은
    상기 산출된 스윙 스피드 값을 외부 컴퓨터로 전송하는 통신 수단(260)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 샤프트 장착형 골프 클럽 헤드 스피드 측정 장치.
  10. 제 8항 또는 제 9항에 있어서, 상기 측정 모듈(200)은
    상기 디스플레이(230)에 표시되는 스윙 스피드의 단위를 변경하는 작업을 포함하는 사용자 편의를 위한 제어 명령의 입력이 가능한 입력 수단(240)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 샤프트 장착형 골프 클럽 헤드 스피드 측정 장치.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 입력 수단(240)은
    상기 메모리(250)에 특정 스윙 스피드 값을 저장하는 명령, 상기 통신 수단(260)을 사용하여 특정 스윙 스피드 값을 전송하도록 하는 명령을 더 포함하는 제어 명령의 입력이 가능한 것을 특징으로 하는 샤프트 장착형 골프 클럽 헤드 스피드 측정 장치.
  12. 제 1항에 있어서, 상기 디스플레이(230)는
    골프 클럽(10) 그립(13)의 일측에 구비되는 것을 특징으로 하는 샤프트 장착형 골프 클럽 헤드 스피드 측정 장치.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 입력 수단(240)은
    상기 디스플레이(230)에 밀접한 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 샤프트 장착형 골프 클럽 헤드 스피드 측정 장치.
KR1020070014590A 2007-02-12 2007-02-12 샤프트 장착형 골프클럽 헤드 스피드 측정 장치 KR100777598B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070014590A KR100777598B1 (ko) 2007-02-12 2007-02-12 샤프트 장착형 골프클럽 헤드 스피드 측정 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070014590A KR100777598B1 (ko) 2007-02-12 2007-02-12 샤프트 장착형 골프클럽 헤드 스피드 측정 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100777598B1 true KR100777598B1 (ko) 2007-11-28

Family

ID=39080150

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070014590A KR100777598B1 (ko) 2007-02-12 2007-02-12 샤프트 장착형 골프클럽 헤드 스피드 측정 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100777598B1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101325972B1 (ko) 2011-06-22 2013-11-11 (주) 골프존 퍼터와 퍼터에 장착되는 그립 및 퍼팅에 대한 비거리 정보의 제공방법
US20160236059A1 (en) * 2015-02-12 2016-08-18 Seiko Epson Corporation Motion analysis method, motion analysis apparatus, and storage device
KR101695773B1 (ko) 2016-04-28 2017-01-12 윤득중 골프 연습 보조 장치 및 이의 구동방법
WO2019168282A1 (ko) * 2018-02-28 2019-09-06 김성완 스윙 분석장치
DE102021134460A1 (de) 2021-12-23 2023-06-29 Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Körperschaft des öffentlichen Rechts Messeinheit zur Radiusbestimmung und damit ausgestattetes Sportgerät

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060125447A (ko) * 2005-06-02 2006-12-06 인피닉스 주식회사 골프 스윙 진단장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060125447A (ko) * 2005-06-02 2006-12-06 인피닉스 주식회사 골프 스윙 진단장치

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101325972B1 (ko) 2011-06-22 2013-11-11 (주) 골프존 퍼터와 퍼터에 장착되는 그립 및 퍼팅에 대한 비거리 정보의 제공방법
US20160236059A1 (en) * 2015-02-12 2016-08-18 Seiko Epson Corporation Motion analysis method, motion analysis apparatus, and storage device
US10565895B2 (en) * 2015-02-12 2020-02-18 Seiko Epson Corporation Motion analysis method, motion analysis apparatus, and storage device
KR101695773B1 (ko) 2016-04-28 2017-01-12 윤득중 골프 연습 보조 장치 및 이의 구동방법
WO2019168282A1 (ko) * 2018-02-28 2019-09-06 김성완 스윙 분석장치
DE102021134460A1 (de) 2021-12-23 2023-06-29 Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Körperschaft des öffentlichen Rechts Messeinheit zur Radiusbestimmung und damit ausgestattetes Sportgerät

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9403077B2 (en) Golf swing analyzing apparatus and method of analyzing golf swing
US9415290B2 (en) Golf swing analyzing apparatus and method of analyzing golf swing
US8696482B1 (en) Three dimensional golf swing analyzer
KR100631035B1 (ko) 구기 스포츠의 스윙 폼 교정장치
US20020077189A1 (en) Proprioceptive golf club with analysis, correction and control capabilities
US10252106B2 (en) Golf swing analysis apparatus and golf club fitting apparatus
US20140378239A1 (en) Motion analysis method and motion analysis device
US20050020369A1 (en) Golf club with embedded inertial measurement unit and processing
US9155935B2 (en) Gyroscopic exercise ball
KR20090129246A (ko) 골프 스윙 훈련 시스템, 스윙 궤적 산출 장치 및 방법
KR20060125447A (ko) 골프 스윙 진단장치
JP6112780B2 (ja) ゴルフスイングの計測システム、計測装置、および計測方法
KR100777598B1 (ko) 샤프트 장착형 골프클럽 헤드 스피드 측정 장치
WO2006004908A3 (en) Real-time measurements for establishing database of sporting apparatus motion and impact parameters
Burchfield et al. A framework for golf training using low-cost inertial sensors
KR20110122656A (ko) 골프 연습 장치와 이를 이용한 방법
KR101257690B1 (ko) 골프 클럽 부착식 스윙 분석 장치
KR100749383B1 (ko) 골프 스윙 진단장치
KR100777599B1 (ko) 샤프트 장착형 골프 클럽 헤드 스피드 측정 장치
KR20100089152A (ko) 골프 스윙의 자가 평가를 위한 벨트 클립형 스윙 교정 장치
KR100856426B1 (ko) 복수의 가속도 센서를 이용한 운동기구 궤적 측정장치 및그 방법
KR102475780B1 (ko) 자가 발전 및 충전이 가능한 골프 스윙 분석장치
KR20230081878A (ko) 사용자의 머리에 착용되는 센서를 이용한 운동 분석 시스템
US9881137B2 (en) Golf club fitting apparatus
Fitzpatrick et al. Validation of accelerometers and gyroscopes to provide real-time kinematic data for golf analysis

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee