KR101059293B1 - 사용자 조작을 감지하는 센싱장치 및 이를 이용한 가상 골프 시뮬레이션 장치와, 가상 골프 시뮬레이션 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 골프 스윙을 위해 타석에 들어선 사용자가 화면상에 나타난 특정 정보의 조작을 위해 타석을 벗어나지 않고 그 자리에서 간편하게 조작을 할 수 있도록 하여 사용자의 편의를 증대시키도록 할 뿐만 아니라, 가상 골프 시뮬레이션을 위해 타격된 골프공이나 골프클럽의 움직임을 센싱하는 센싱장치가 사용자 조작 내용도 감지할 수 있도록 하여 특정 내용의 조작이 이루어질 수 있도록 함으로써 사용자 조작을 위한 별도의 장치를 필요로 하지 않고 간단하게 구현할 수 있어 비용을 절감시킬 수 있도록 하는 사용자 조작을 감지하는 센싱장치 및 이를 이용한 가상 골프 시뮬레이션 장치와, 가상 골프 시뮬레이션 방법을 제공하기 위한 것이다. 이를 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 골프 시뮬레이션 장치는, 사용자에 의한 조작 정보 및 골프 시뮬레이션 영상 정보가 화면상에 표시되도록 하는 영상처리수단; 사용자가 타격한 골프공에 대한 센싱 및 사용자가 조작하는 조작 내용의 감지 중 어느 하나를 선택적으로 수행하는 센싱장치; 및 상기 센싱장치가 선택적으로 작업을 수행하도록 제어하며, 상기 센싱장치가 센싱한 결과에 따라 골프 시뮬레이션 영상 정보를 처리하거나 사용자의 조작 정보를 처리하는 제어부를 포함한다.

Description

사용자 조작을 감지하는 센싱장치 및 이를 이용한 가상 골프 시뮬레이션 장치와, 가상 골프 시뮬레이션 방법{SENSING DEVICE DETECTING USER MANIPULATION AND APPARATUS FOR VIRTUAL GOLF SIMULATION USING THE SAME, AND METHOD FOR VIRTUAL GOLF SIMULATION}

본 발명은 사용자 조작을 감지하는 센싱장치 및 이를 이용한 가상 골프 시뮬레이션 장치와, 가상 골프 시뮬레이션 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 가상 골프 시뮬레이션을 통한 골프 라운드 과정에서 사용자가 간편하고 편리하게 조작을 할 수 있도록 하는 사용자 조작을 감지하는 센싱장치 및 이를 이용한 가상 골프 시뮬레이션 장치와, 가상 골프 시뮬레이션 방법에 관한 것이다.

가상 골프 시뮬레이션 장치 등을 이용한 골프 연습 및 가상의 골프경기를 즐길 수 있는 이른바 스크린 골프 시스템은 실내에 가상 골프장을 디스플레이할 수 있는 스크린을 설치하고, 사용자가 골프공을 상기 스크린을 향해 타격을 하면 골프공의 속도, 방향 등을 감지하여 상기 스크린상에 골프공의 진행을 표시해주는 시스템이다.

이와 같이 가상 골프 시뮬레이션 장치에 의해 구현되는 스크린 골프 시스템 등에서는 골프 연습장에서 골프공을 타격하는 것과 동일하게 골프공을 타격하면서 실제로 골프장에서 라운드를 하는 것과 같은 현장감을 줄 수 있는 특징이 있다.

그러나 사용자가 골프공을 타격하기 위해 타석에 들어선 경우에 스크린 상에 나타나는 특정 정보의 조작을 해야 하는 상황이 발생하는데, 종래에는 이와 같은 상황에서 사용자가 타석에서 벗어나서 조작부로 이동하여 특정 정보의 조작을 수행한 후 다시 타석에 들어서야 하므로 매우 번거롭고 불편하다는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 본 출원인은 특허출원 제10-2009-0059481호(등록특허 제10-0923069호)를 통해 사용자가 타석에 들어선 상태에서 간편하게 사용자 조작을 할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 발명을 출원한 바 있다.

도 1은 특허출원 제10-2009-0059481호에 관한 도면으로서, 도 1에 도시된 바와 같이 사용자가 골프 스윙을 하도록 마련된 타석(스윙플레이트)(110) 상에 전, 후, 좌, 우측 방향을 각각 조작할 수 있도록 하는 조작키 유닛(130)을 설치하고, 사용자가 타석(110)에 들어선 상태에서 상기 타석(110) 상에 설치된 조작키 유닛(130)을 골프클럽으로 조작함으로써 간편하게 사용자 조작이 이루어질 수 있도록 한 것이다.

그러나, 도 1에 도시된 종래 기술은 사용자 조작의 편의를 제공한다는 측면에서 매우 바람직하나 이를 위해 타석(110) 상에 별도의 조작키 유닛(130)을 설치해야 하므로 가상 골프 시뮬레이션 장치의 제작 비용이 증가한다는 문제점이 있으며, 사용자가 주로 골프클럽 등을 가지고 조작을 하게 되기 때문에 잘못 조작하면 파손될 수 있는 우려가 있는 문제점이 있다.

본 발명은 골프 스윙을 위해 타석에 들어선 사용자가 화면상에 나타난 특정 정보의 조작을 위해 타석을 벗어나지 않고 그 자리에서 간편하게 조작을 할 수 있도록 하여 사용자의 편의를 증대시키도록 할 뿐만 아니라, 가상 골프 시뮬레이션을 위해 타격된 골프공이나 골프클럽의 움직임을 센싱하는 센싱장치가 사용자 조작 내용도 감지할 수 있도록 하여 특정 내용의 조작이 이루어질 수 있도록 함으로써 사용자 조작을 위한 별도의 장치를 필요로 하지 않고 간단하게 구현할 수 있어 비용을 절감시킬 수 있도록 하는 사용자 조작을 감지하는 센싱장치 및 이를 이용한 가상 골프 시뮬레이션 장치와, 가상 골프 시뮬레이션 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 가상 골프 시뮬레이션 장치는, 사용자에 의한 조작 정보 및 골프 시뮬레이션 영상 정보가 화면상에 표시되도록 하는 영상처리수단; 사용자가 타격한 골프공에 대한 센싱 및 사용자가 조작하는 조작 내용의 감지 중 어느 하나를 선택적으로 수행하는 센싱장치; 및 상기 센싱장치가 선택적으로 작업을 수행하도록 제어하며, 상기 센싱장치가 센싱한 결과에 따라 골프 시뮬레이션 영상 정보를 처리하거나 사용자의 조작 정보를 처리하는 제어부를 포함한다.

또한 바람직하게는, 상기 센싱장치는, 사용자의 모션 또는 사용자가 이용하는 도구에 관한 이미지를 취득하여 분석함으로써 사용자의 조작 내용을 감지하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 센싱장치는, 사용자의 타격 영역에 대한 이미지를 취득하는 적어도 하나의 카메라 유닛과, 상기 카메라 유닛에서 취득된 이미지를 분석하여 추출한 정보를 상기 제어부로 전달하는 센싱처리유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 카메라 유닛의 촬영 영역 내에 마련되어 사용자의 조작 안내 내용을 표시하는 조작영역을 더 포함하여, 상기 조작영역에 대한 이미지를 취득하여 분석함으로써 사용자 조작이 이루어지도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 카메라 유닛에 의해 취득된 상기 조작영역에 대한 이미지에서 사용자의 조작 행위에 관한 이미지를 감지함으로써 사용자 조작이 이루어지도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 조작영역은 전방표시부, 후방표시부, 좌방표시부 및 우방표시부 중 적어도 하나를 포함하는 방향표시부를 나타내도록 형성되며, 상기 센싱장치는, 사용자가 상기 표시부들 중 어느 하나에 사용자가 이용하는 도구를 위치시키거나 그 위치에서 소정의 동작을 함에 따라 그 이미지를 취득하여 분석함으로써 사용자 조작이 이루어지도록 한 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 제어부는 상기 센싱장치에 대해 골프공 센싱을 위한 모드를 디폴트로 설정하도록 구성되며, 상기 센싱장치에 의해 사용자 조작을 위한 예비 동작이 검출되는 경우 상기 센싱장치에 대해 사용자 조작 감지를 위한 모드로 전환되도록 설정하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 제어부는 상기 센싱장치에 대해 사용자 조작 감지를 위한 모드를 디폴트로 설정하도록 구성되며, 상기 센싱장치에 의해 골프공의 타격이 검출되는 경우 상기 센싱장치에 대해 골프공 센싱을 위한 모드로 전환되도록 설정하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 센싱장치에 대해 골프공 센싱을 위한 모드와 사용자 조작 내용 감지를 위한 모드 중 어느 하나로 선택적으로 변환시키는 모드전환수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 조작을 감지하는 센싱장치는, 사용자의 조작 안내 내용을 표시하는 조작영역이 촬영 영역 내에 마련되어, 상기 조작영역에 관한 이미지를 취득하는 적어도 하나의 카메라 유닛; 및 상기 카메라 유닛에 의해 취득된 상기 조작영역에 관한 이미지의 변화를 분석함으로써 사용자가 조작하는 조작 내용에 관한 정보를 추출하는 센싱처리유닛을 포함한다.

또한 바람직하게는, 상기 조작영역은, 상기 촬영 영역 내에 사용자의 조작 안내 내용에 관한 그림으로써 표시되거나, 소정의 부재 위에 사용자의 조작 안내 내용에 관한 그림을 표시하여 상기 촬영 영역 내에 설치함으로써 마련되도록 한 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 센싱처리유닛은, 상기 조작영역에 관한 기본 이미지를 기억하는 수단과, 상기 조작영역에 관한 이미지에서 사용자의 조작 동작에 의해 상기 조작영역의 특정 표시 부분이 가려진 상태의 이미지를 상기 기본 이미지와 비교 분석함으로써 사용자 조작에 관한 정보를 추출하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 조작영역은 전방표시부, 후방표시부, 좌방표시부 및 우방표시부 중 적어도 하나를 포함하는 방향표시부를 나타내도록 형성되며, 상기 센싱처리유닛은, 상기 방향표시부에 관한 기본 이미지를 기억하는 수단과, 상기 조작영역에 관한 이미지에서 사용자의 조작 동작에 의해 상기 방향표시부의 일부 또는 전부가 가려진 상태의 이미지를 상기 기본 이미지와 비교 분석함으로써 상기 방향표시부가 지시하는 방향으로의 조작 정보가 발생하도록 하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 골프 시뮬레이션 방법은, 가상 골프 시뮬레이션을 위한 영상이 화면상에 표시되는 단계; 사용자가 타격하는 골프공을 센싱하는 센싱장치가 작동되는 단계; 상기 센싱장치에 대해 사용자가 타격하는 골프공에 대한 센싱을 위한 센싱모드 및 사용자가 조작하는 조작 내용의 감지를 위한 조작모드 중 어느 하나가 선택되는 단계; 및 상기 선택되는 단계에서 선택된 모드에 따라 골프 시뮬레이션 영상 정보를 처리하거나 사용자의 조작 정보를 처리하는 단계를 포함한다.

또한 바람직하게는, 상기 센싱장치는 사용자의 타격 영역에 대한 이미지를 취득하고 상기 취득된 이미지를 분석하여 정보를 추출하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 조작모드는, 상기 센싱장치의 촬영 영역 내에 마련되어 사용자의 조작 안내 내용을 표시하는 조작영역에 대한 이미지를 취득하는 단계와, 상기 취득된 조작영역에 대한 이미지의 변화를 분석함으로써 사용자 조작에 관한 정보를 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 선택되는 단계는, 상기 조작영역에 대한 이미지에서 상기 조작영역의 소정 부분이 사용자 조작에 의해 가려진 상태로 미리 설정된 시간이 경과함에 따라 상기 조작모드로 전환되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 조작모드는, 사용자가 이용하는 도구가 상기 조작영역의 특정 표시 부분에 위치한 상태에서 반복적으로 움직이는 것을 검출하는 단계와, 상기 도구의 반복적 움직임에 대응하여 특정 조작 정보가 반복적으로 발생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 조작모드는, 사용자가 이용하는 도구가 상기 조작영역의 특정 표시 부분에 위치한 상태에서 미리 설정된 시간이 경과하는지 여부를 판단하는 단계와, 상기 미리 설정된 시간이 경과한 경우, 상기 도구가 상기 조작영역의 특정 표시 부분에 위치하고 있는 동안 소정의 간격으로 특정 조작 정보가 반복적으로 발생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 선택되는 단계는, 상기 조작영역에 대한 이미지에서 상기 조작영역의 소정 부분이 사용자에 의해 가려진 상태가 해제된 후 미리 설정된 시간이 경과함에 따라 상기 조작모드는 상기 센싱모드로 전환되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 사용자 조작을 감지하는 센싱장치 및 이를 이용한 가상 골프 시뮬레이션 장치와, 가상 골프 시뮬레이션 방법은 골프 스윙을 위해 타석에 들어선 사용자가 화면상에 나타난 특정 정보의 조작을 위해 타석을 벗어나지 않고 그 자리에서 간편하게 조작을 할 수 있도록 하여 사용자의 편의를 증대시키도록 할 뿐만 아니라, 가상 골프 시뮬레이션을 위해 타격된 골프공이나 골프클럽의 움직임을 센싱하는 센싱장치가 사용자 조작 내용도 감지할 수 있도록 하여 특정 내용의 조작이 이루어질 수 있도록 함으로써 사용자 조작을 위한 별도의 장치를 필요로 하지 않고 간단하게 구현할 수 있어 비용을 절감시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 가상 골프 시뮬레이션 장치의 스윙플레이트 상에 조작키 유닛이 설치된 것에 관하여 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 골프 시뮬레이션 장치가 적용된 스크린 골프 시스템의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 가상 골프 시뮬레이션 장치의 제어계통을 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 골프 시뮬레이션 장치에서 사용자 타격영역과 조작영역을 모두 포함하는 센싱장치의 촬영 영역에 관하여 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 실시예에서 사용자가 도구(골프클럽)를 이용하여 조작하는 것에 관하여 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 조작영역 부분을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 7 내지 도 9는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 골프 시뮬레이션 방법에 관한 제어 흐름을 나타내는 플로우차트이다.

본 발명에 따른 사용자 조작을 감지하는 센싱장치 및 이를 이용한 가상 골프 시뮬레이션 장치와, 가상 골프 시뮬레이션 방법에 관한 실시예를 도면을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명한다.

먼저 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 골프 시뮬레이션 장치 및 이에 이용되는 센싱장치에 관하여 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 골프 시뮬레이션 장치에 이용되는 센싱장치(S)는, 카메라 유닛(610, 620) 및 상기 카메라 유닛(610, 620)에서 취득된 이미지를 처리함으로써 사용자가 타격한 골프공 및/또는 골프클럽에 대한 이미지를 처리하여 타구를 분석하는 센싱처리유닛(640)을 포함하여 구성된다.

도 2에서는 상기 카메라 유닛(610, 620)이 두 대 구비되는 경우에 관하여 나타내고 있으나 이에 한정되지 않고 한대 또는 그 이상의 카메라 유닛이 구비되는 모든 경우를 포함할 수 있다.

상기 센싱처리유닛(640)는 상기 카메라 유닛(610, 620)에 의해 취득된 이미지를 분석하여 추출된 정보를 시뮬레이터(1)로 전달한다.

상기 시뮬레이터(1)는 제어부(M), 데이터베이스(20), 영상처리부(30) 및 영상출력부(40) 등을 포함하여 구성됨이 바람직하다.

상기 제어부(M)는 상기 센싱처리유닛(640)에서 이미지 처리되어 추출된 골프공 및/또는 골프클럽의 운동에 관한 중심점 좌표 등의 정보 등을 전달받아 이를 3차원 좌표 정보로 변환하여 골프공의 운동 궤적 시뮬레이션을 위한 소정의 물리적 정보를 산출하여 영상처리부(30)로 전달한다.

이때 골프공의 운동 궤적의 시뮬레이션을 위한 소정의 데이터는 데이터베이스(20)로부터 추출하여 이용하고 상기 영상처리부(30)에서 골프공의 운동 궤적에 관한 시뮬레이션 영상 처리는 상기 데이터베이스(20)에 저장된 영상데이터가 추출됨으로써 이루어질 수 있다.

여기서 상기 센싱처리유닛(640)으로부터 전달받은 골프공의 좌표 정보를 3차원 좌표 정보로 변환하는 컨버팅수단이 상기 제어부(M)와는 별도로 구비되도록 하는 것도 가능하다.

상기한 바와 같은 장치 구성을 갖는 가상 골프 시뮬레이션 장치가 적용된 스크린 골프 시스템의 일 예에 관하여 도 3에서 도시하고 있다.

도 3에 도시된 바와 같이 골프 부스(B)의 일측에 타격을 위해 골프공(210)이 놓이는 그라운드(페어웨이 매트, 러프 매트 및 벙커 매트 중 적어도 하나를 포함하도록 함이 바람직하다)를 제공하는 타격 매트(200)와, 사용자가 골프 스윙을 하도록 구비되는 타석(101)이 구비된다.

상기 타석(101)은 골프 부스(B)의 바닥에 고정된 형태로 구비될 수도 있고 시뮬레이션 되는 가상의 골프코스의 지형에 대응하여 경사가 구현되는 스윙플레이트로써 구비될 수도 있다.

골프 부스(B)의 전방에는 영상출력부(40)에 의해 구현되는 가상 골프 시뮬레이션 영상이 표시되는 스크린이 구비되며, 천장 및 벽면 쪽에는 카메라 유닛(610, 620)과 조명장치(L)가 각각 구비된다.

도 3에서는 상기 카메라 유닛(610, 620)이 각각 천장과 벽 쪽에 구비되는 경우에 관하여 나타내고 있으나 이에 한정되지 않고 골프공(210)의 운동 상태에 관한 이미지를 효과적으로 취득할 수 있으면서 사용자에 의한 골프 스윙에 방해되지 않고 사용자에 의해 타격된 골프공에 의해 충돌할 염려가 없는 미리 설정된 위치이면 어느 위치이든 설치가 가능하다.

상기한 바와 같은 시스템에서 사용자가 타석(101)에서 타격매트(200) 상의 골프공(210)을 스크린을 향하여 타격하면, 도 3에 도시된 바와 같이 타격이 이루어지는 소정 영역, 즉 타격 영역을 촬영하고 있는 카메라 유닛(610, 620)이 각각 복수 프레임의 이미지를 취득하게 된다.

한편, 본 발명에 따른 가상 골프 시뮬레이션 장치는 기본적으로 상기한 바와 같이 사용자에 의해 타격되는 골프공에 대한 센싱을 하는 센싱장치가 사용자가 조작하는 조작 내용을 감지하는 기능까지 수행할 수 있는 것이 특징이다.

사용자가 가상 골프 시뮬레이션 장치를 이용하여 가상 골프 라운드를 함에 있어서, 라운드 할 가상의 골프코스를 선택하거나 각종 환경설정을 하고 가상 골프 라운드 과정에서 에이밍(Aiming)을 조정하는 등의 여러 가지 사용자 조작이 요구되는 경우가 많은데, 종래에는 타석으로부터 멀리 떨어진 조작부로 가서 조작을 하거나 타석에서 스윙플레이트 상에 설치된 조작키 유닛을 조작함으로써 사용자 조작을 수행했었음에 반해 본 발명에 따른 가상 골프 시뮬레이션 장치는 기왕에 설치된 센싱장치가 사용자의 조작 내용까지 감지하여 사용자 조작이 이루어질 수 있도록 함으로써 사용자 편의와 제작 비용의 절감이라는 큰 효과를 얻을 수 있는 것이다.

즉 상기 센싱장치는 사용자가 타격한 골프공에 대한 센싱 기능(이하 "센싱모드"라 함)과 사용자가 조작하는 조작 내용의 감지 기능(이하 "조작모드"라 함) 중 어느 하나를 선택적으로 수행할 수 있으며, 제어부는 사용자가 센싱모드와 조작모드의 전환에 관한 입력을 하거나 미리 설정된 사항에 따라 자동으로 상기 센싱장치의 센싱모드 및 조작모드를 전환할 수 있다. 이에 관한 구체적인 내용은 후술하기로 한다.

한편, 사용자에 의해 타격된 골프공을 센싱하는 센싱장치가 사용자의 조작 내용을 감지하여 사용자 조작이 이루어지도록 하는 것에 대한 구체적인 사항은 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 골프 시뮬레이션 장치에서 사용자 타격영역과 조작영역을 모두 포함하는 센싱장치의 촬영 영역에 관하여 나타낸 도면이고, 도 5는 도 4에 도시된 실시예에서 사용자가 도구(골프클럽)를 이용하여 조작하는 것에 관하여 나타낸 도면이며, 도 6은 도 5에 도시된 조작영역 부분을 확대하여 나타낸 도면이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 센싱장치의 카메라 유닛은 사용자의 타격영역을 촬영하도록 구비된다.

여기서 사용자의 타격영역은 사용자에 의해 골프 스윙이 이루어지는 소정 크기의 영역으로서 사용자를 중심으로 사용자가 골프 스윙을 하는 주변 영역 전체를 포함한다.

그리고 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 센싱장치의 카메라 유닛의 촬영영역(SR)은 골프공이 놓이는 타격매트(200)와 사용자 조작을 위한 조작영역(700)을 모두 포함하는 소정 크기의 영역으로서, 사용자의 타격영역 전체가 카메라 유닛의 촬영영역(SR)이 될 수도 있는데 최소한 센싱장치가 센싱모드와 조작모드를 모두 수행할 수 있도록 타격매트(200) 영역과 조작영역(700)은 카메라 유닛의 촬영영역(SR)에 포함되도록 함이 바람직하다.

여기서 상기 센싱장치의 센싱모드에 관하여는 앞서 설명한바 있으므로, 조작모드에서 센싱장치가 사용자의 조작 내용을 감지하여 사용자 조작이 이루어지도록 하는 것에 관하여 설명하기로 한다.

사용자의 타격영역 내에는 조작영역(700)이 구비된다. 상기 조작영역(700)은 센싱장치의 카메라 유닛의 촬영영역(SR) 내에 구비됨이 바람직하며, 사용자의 조작 안내 내용을 표시한다.

상기 조작영역(700)은 좌측 방향을 표시하는 좌방표시부(710), 우측 방향을 표시하는 우방표시부(720), 전방을 표시하는 전방표시부(730) 및 후방을 표시하는 후방표시부(740) 등의 방향표시부로써 표시될 수 있으며, 상기 방향표시부(710, 720, 730, 740) 모두 표시될 필요는 없으며 그 중 일부 방향표시부만 표시되도록 하는 것도 가능하다.

또한 상기 조작영역(700)은 반드시 방향표시부를 표시할 필요는 없으며 조작을 위한 각종 표시형상이면 어느 것이든 표시할 수 있다.

상기 조작영역(700)은 도 1에 도시된 스윙플레이트 상에 설치된 조작키 유닛과는 완전히 다른데, 도 1에 도시된 조작키 유닛은 스윙플레이트 상에 사용자의 조작에 따라 조작 신호를 발생시키는 각종 센서들이나 감지장치 등으로 구현되는 반면, 도 4 내지 도 6에 도시된 조작영역(700)은 사용자의 조작 안내 내용에 관하여 단순히 표시만 해놓은 것에 불과하다.

즉 상기 조작영역(700)은 방향표시 등에 관한 그림이 사용자 타격영역의 어느 특정 위치에 표시되어 있는 상태로서, 특정 영역에 직접 조작영역(700)을 표시할 수도 있고 소정의 부재 위에 사용자의 조작 안내 내용에 관한 그림을 표시하여 상기 촬영 영역 내에 설치함으로써 마련되도록 할 수도 있다.

또한 조작영역(700)의 이미지가 주변 이미지와 구분되도록 상기 조작영역(700)은 색상 등이 주변과 뚜렷하게 구분될 수 있도록 마련됨이 바람직하다.

상기 조작영역(700)은 촬영영역(SR) 내라면 어느 위치에 마련되어도 좋으나 사용자가 타석(101)에 들어선 상태에서 크게 움직이지 않고도 접근할 수 있는 위치에 마련되는 것이 바람직하다.

한편, 사용자가 골프클럽(800)을 들고 타석(101)에 들어서서 사용자 조작을 하고자 하는 경우, 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이 사용자는 들고 있는 골프클럽(800, 여기서 사용자 조작을 위해 반드시 골프클럽만 사용되는 것은 아니며 별도로 구비되는 도구를 이용하여 조작을 할 수 있음은 물론, 사용자의 신체 일부분을 이용하여 조작하는 것도 가능하다)을 조작영역(700) 상의 조작 하고자 하는 내용을 표시하는 부분에 갖다댄다.

즉 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 사용자가 골프클럽(800)을 조작영역(700)의 좌방표시부(710) 상에 위치시킨 경우, 센싱장치는 조작영역(700)의 이미지를 분석하여 좌방표시부(710) 영역을 어떤 물체가 가리고 있는 것을 감지하여 사용자 인터페이스 상에서 좌측방향 이동이 이루어지도록 하는 사용자 조작이 이루어질 수 있다.

여기서 사용자가 도구를 조작영역(700) 상의 특정 표시 부분에 위치시키는 동시에 조작 내용이 발생되도록 할 수도 있지만, 좀 더 바람직하게는 사용자가 도구를 조작영역(700) 상의 특정 표시 부분에 위치시킨 후 미리 설정된 시간이 경과한 후부터 조작 내용이 발생되도록 하거나, 사용자가 특정 표시 부분에 위치시킨 후 클럽헤드(810)를 좌측으로 또는 우측으로 회전시키는 등의 특정 동작을 함으로써 비로소 조작 내용이 발생되도록 할 수 있다(도 6 참조).

이때 센싱장치는 조작영역(700)에 대해 취득된 이미지를 분석하여 조작영역(700)에 대한 이미지의 변화, 예컨대 조작영역(700)의 본래 이미지에서 특정 표시 부분이 어떤 물체에 의해 가려진 것을 감지함으로써 그 특정 표시 부분에 대응되는 조작 정보의 추출이 이루어지도록 할 수 있다.

또한 센싱장치는 사용자가 조작을 하기 전에 조작영역(700)에 대한 이미지를 취득하여 기본 이미지로서 저장하였다가 사용자의 조작이 이루어질 때의 조작영역(700)에 대한 이미지를 취득하여 상기 기본 이미지와 비교 분석함으로써 변화된 부분에 대응되는 조작 정보를 추출할 수도 있다.

센싱장치는 조작영역(700)에 대한 이미지에서 골프클럽에 대한 이미지를 정확하게 인식할 필요는 없으며 조작영역(700) 상의 특정 표시 부분에 미리 설정된 크기 이상의 물체가 감지되는 경우 조작 정보가 추출되도록 할 수 있다.

일단 사용자 조작 내용이 발생되기 시작한 후, 사용자는 같은 내용의 조작을 여러 번 반복적으로 하는 경우가 많다. 예컨대 에이밍을 할 때 좌측으로 5번 이동하기를 원하는 경우 좌측 이동에 관한 조작을 5번 하게 된다.

본 발명에 따른 가상 골프 시뮬레이션 장치에서도 반복적인 조작이 가능한데, 도 5에 도시된 바와 같이 사용자가 골프클럽(800)을 조작영역(700) 상의 특정 표시 부분에 위치시킨 상태가 지속되는 동안 미리 설정된 시간 간격으로 상기 특정 표시 부분에 대응하는 조작 정보가 반복적으로 발생되도록 할 수 있다.

또한 도 6에 도시된 바와 같이, 사용자가 골프클럽(800)을 조작영역(700) 상의 특정 표시 부분에 위치시킨 상태에서 일단 조작 정보가 한 번만 발생하고 사용자가 클럽헤드(810)를 한쪽 방향으로 회전시키는 등의 특정 동작을 하는 경우 그 동작을 할 때마다 한 번씩 조작 정보가 반복적으로 발생되도록 할 수도 있다.

이때 센싱장치는 조작영역(700)에 대한 이미지를 여러 프레임 취득하여 각 프레임 별 이미지의 변화를 분석함으로써 반복적 조작 신호의 발생이 이루어지도록 함이 바람직하다.

한편, 도 7 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 골프 시뮬레이션 방법에 관하여 설명한다. 먼저 도 7을 참조하여 전체적인 플로우를 설명한다.

도 7에 도시된 바와 같이 가상 골프 시뮬레이션이 진행(S10)되면(가상 골프 라운드가 진행되는 단계일 수도 있고 라운드 전에 각종 설정을 위한 조작을 하는 단계일 수도 있다), 센싱장치가 동작한다(S20).

제어부는 센싱장치가 센싱모드로 동작할 것인지(S40) 조작모드로 동작할 것인지(S30) 여부를 판단하여 각 모드에 따른 플로우가 실행되도록 한다.

센싱장치가 조작모드로 동작하게 되는 경우, 센싱장치에 의해 사용자 조작 내용의 감지가 이루어지고(S31), 감지된 정보를 제어부로 전달하며(S32), 제어부는 상기 감지된 정보에 따라 화면상에서 조작 내용을 적용한다(S33). 이하 상기 S31 내지 S33 단계, 즉 센싱장치가 조작모드일 때의 플로우를 SM 과정이라고 하기로 한다.

한편, 센싱장치가 센싱모드로 동작하게 되는 경우, 센싱장치에 의해 타격된 골프공 및/또는 골프클럽의 움직임이 센싱되고(S41), 그 센싱된 정보가 제어부로 전달되며(S42), 제어부는 전달받은 정보에 기초하여 시뮬레이션 할 골프공의 궤적을 산출한다(S43). 그리고 산출된 궤적에 따라 시뮬레이션 영상을 화면에 출력한다(S44). 이하 상기 S41 내지 S44 단계, 즉 센싱장치가 센싱모드일 때의 플로우를 SS 과정이라고 하기로 한다.

한편, 도 8 및 도 9는 각각 센싱장치가 센싱모드 및 조작모드 중 어느 하나로 전환되는 경우에 관한 플로우를 나타내고 있다.

도 8에 도시된 실시예에서는, 센싱장치가 동작(S20)하게 되면 센싱모드(S30a)로서의 기능을 수행한다. 즉 센싱장치는 센싱모드를 디폴트(Default)로 설정한다.

이때 사용자가 조작모드로 전환할 것을 입력하거나, 사용자 조작을 위한 예비 동작이 검출되는 경우(S30b), 상기 센싱장치는 센싱모드에서 조작모드로 전환된다(S30c).

즉 본 발명에 따른 가상 골프 시뮬레이션 장치는 센싱장치와는 별도로 상기 센싱장치의 모드를 전환할 수 있도록 모드전환수단(미도시)을 구비할 수 있다. 상기 모드전환수단은 타석 근처에 마련되는 스위치나 버튼으로서 구현될 수도 있고 시뮬레이터가 위치하는 곳에 구비된 입력장치나 터치스크린 등의 형태로 구현될 수도 있다.

따라서 사용자가 모드전환수단을 통해 모드의 전환을 입력하면 센싱장치는 센싱모드에서 조작모드로 전환하여 설정하게 된다.

상기 사용자 조작을 위한 예비 동작의 검출은, 사용자가 조작영역 상에 미리 설정된 시간 동안 도구(골프클럽 등) 등을 위치시키거나, 상기 도구 등을 조작영역 상에 위치시킨 상태에서 특정 동작을 하거나, 사용자가 특정 모션을 취하는 경우 등에 있어서 센싱장치가 이를 감지하게 되는 것을 의미한다. 이와 같이 예비 동작이 검출되면 센싱장치는 센싱모드에서 조작모드로 모드를 전환한다.

조작모드로 전환된 센싱장치는 상기한 SM 과정을 수행하게 된다. 그리고 조작모드로 전환된 상태에서 사용자가 다시 모드전환수단을 통해 센싱모드로의 전환을 입력하거나 사용자 조작 상태가 해제(예컨대 사용자가 도구를 조작영역 상에 위치시켰다가 이탈시킨 상태)된 후에 미리 설정된 시간이 경과하면(S30d), 센싱장치는 조작모드에서 다시 센싱모드로 전환된다(S30e).

한편, 도 9에 도시된 실시예에서는, 센싱장치가 동작(S20)하게 되면 조작모드(S40a)로서의 기능을 수행한다. 즉 센싱장치는 조작모드를 디폴트(Default)로 설정한다.

이때 사용자가 모드전환수단을 통해 조작모드로 전환할 것을 입력하거나, 사용자가 골프공을 타격함에 따라 골프공의 타격이 검출되는 경우(S40b), 상기 센싱장치는 조작모드에서 센싱모드로 전환된다(S40c).

센싱모드로 전환된 센싱장치는 상기한 SS 과정을 수행하게 된다. 그리고 센싱모드로 전환된 상태에서 사용자가 다시 모드전환수단을 통해 조작모드로의 전환을 입력하거나 센싱장치가 사용자 조작을 위한 예비 동작을 검출하면(S40d), 센싱장치는 센싱모드에서 다시 조작모드로 전환된다(S40e).

1:시뮬레이터, M:제어부
20:데이터베이스, 30:영상처리부
40:영상출력부, S:센싱장치
101:타석, 200:타격매트
610, 620:카메라 유닛, 640:센싱처리유닛
700:조작영역, SR:촬영영역

Claims (20)

1. 사용자에 의한 조작 정보 및 골프 시뮬레이션 영상 정보가 화면상에 표시되도록 하는 영상처리수단;
   사용자가 타격한 골프공에 대한 센싱 및 사용자가 조작하는 조작 내용의 감지 중 어느 하나를 선택적으로 수행하는 센싱장치; 및
   상기 센싱장치가 선택적으로 작업을 수행하도록 제어하며, 상기 센싱장치가 센싱한 결과에 따라 골프 시뮬레이션 영상 정보를 처리하거나 사용자의 조작 정보를 처리하는 제어부;
   를 포함하는 가상 골프 시뮬레이션 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 센싱장치는,
   사용자의 모션 또는 사용자가 이용하는 도구에 관한 이미지를 취득하여 분석함으로써 사용자의 조작 내용을 감지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 가상 골프 시뮬레이션 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 센싱장치는,
   사용자의 타격 영역에 대한 이미지를 취득하는 적어도 하나의 카메라 유닛과,
   상기 카메라 유닛에서 취득된 이미지를 분석하여 추출한 정보를 상기 제어부로 전달하는 센싱처리유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 골프 시뮬레이션 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 카메라 유닛의 촬영 영역 내에 마련되어 사용자의 조작 안내 내용을 표시하는 조작영역을 더 포함하여,
   상기 조작영역에 대한 이미지를 취득하여 그 취득된 이미지상의 변화를 분석함으로써 사용자 조작이 이루어지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 가상 골프 시뮬레이션 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 카메라 유닛에 의해 취득된 상기 조작영역에 대한 이미지에서 사용자의 조작 행위에 의해 상기 조작영역상의 특정 부분에 변화가 발생하는지 여부를 감지함으로써 사용자 조작이 이루어지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 가상 골프 시뮬레이션 장치.
6. 제4항에 있어서,
   상기 조작영역은 전방표시부, 후방표시부, 좌방표시부 및 우방표시부 중 적어도 하나를 포함하는 방향표시부를 나타내도록 형성되며,
   상기 센싱장치는, 사용자가 상기 표시부들 중 어느 하나에 사용자가 이용하는 도구를 위치시키거나 그 위치에서 소정의 동작을 함에 따라 그 이미지를 취득하여 분석함으로써 사용자 조작이 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 가상 골프 시뮬레이션 장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 센싱장치에 대해 골프공 센싱을 위한 모드를 디폴트로 설정하도록 구성되며, 상기 센싱장치에 의해 사용자 조작을 위한 예비 동작이 검출되는 경우 상기 센싱장치에 대해 사용자 조작 감지를 위한 모드로 전환되도록 설정하는 것을 특징으로 하는 가상 골프 시뮬레이션 장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 센싱장치에 대해 사용자 조작 감지를 위한 모드를 디폴트로 설정하도록 구성되며, 상기 센싱장치에 의해 골프공의 타격이 검출되는 경우 상기 센싱장치에 대해 골프공 센싱을 위한 모드로 전환되도록 설정하는 것을 특징으로 하는 가상 골프 시뮬레이션 장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 센싱장치에 대해 골프공 센싱을 위한 모드와 사용자 조작 내용 감지를 위한 모드 중 어느 하나로 선택적으로 변환시키는 모드전환수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 골프 시뮬레이션 장치.
10. 사용자의 조작 안내 내용을 표시하는 조작영역이 촬영 영역 내에 마련되어, 상기 조작영역에 관한 이미지를 취득하는 적어도 하나의 카메라 유닛; 및
    상기 카메라 유닛에 의해 취득된 상기 조작영역에 관한 이미지의 변화를 분석함으로써 사용자가 조작하는 조작 내용에 관한 정보를 추출하는 센싱처리유닛;
    을 포함하는 사용자 조작을 감지하는 센싱장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 조작영역은,
    상기 촬영 영역 내에 사용자의 조작 안내 내용에 관한 그림으로써 표시되거나, 소정의 부재 위에 사용자의 조작 안내 내용에 관한 그림을 표시하여 상기 촬영 영역 내에 설치함으로써 마련되도록 한 것을 특징으로 하는 사용자 조작을 감지하는 센싱장치.
12. 제10항에 있어서, 상기 센싱처리유닛은,
    상기 조작영역에 관한 기본 이미지를 기억하는 수단과,
    상기 조작영역에 관한 이미지에서 사용자의 조작 동작에 의해 상기 조작영역의 특정 표시 부분이 가려진 상태의 이미지를 상기 기본 이미지와 비교 분석함으로써 사용자 조작에 관한 정보를 추출하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 조작을 감지하는 센싱장치.
13. 제10항에 있어서,
    상기 조작영역은 전방표시부, 후방표시부, 좌방표시부 및 우방표시부 중 적어도 하나를 포함하는 방향표시부를 나타내도록 형성되며,
    상기 센싱처리유닛은,
    상기 방향표시부에 관한 기본 이미지를 기억하는 수단과,
    상기 조작영역에 관한 이미지에서 사용자의 조작 동작에 의해 상기 방향표시부의 일부 또는 전부가 가려진 상태의 이미지를 상기 기본 이미지와 비교 분석함으로써 상기 방향표시부가 지시하는 방향으로의 조작 정보가 발생하도록 하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 조작을 감지하는 센싱장치.
14. 가상 골프 시뮬레이션을 위한 영상이 화면상에 표시되는 단계;
    사용자가 타격하는 골프공을 센싱하는 센싱장치가 작동되는 단계;
    상기 센싱장치에 대해 사용자가 타격하는 골프공에 대한 센싱을 위한 센싱모드 및 사용자가 조작하는 조작 내용의 감지를 위한 조작모드 중 어느 하나가 선택되는 단계; 및
    상기 선택되는 단계에서 선택된 모드에 따라 골프 시뮬레이션 영상 정보를 처리하거나 사용자의 조작 정보를 처리하는 단계;
    를 포함하는 가상 골프 시뮬레이션 방법.
15. 제14항에 있어서,
    상기 센싱장치는 사용자의 타격 영역에 대한 이미지를 취득하고 상기 취득된 이미지를 분석하여 정보를 추출하는 것을 특징으로 하는 가상 골프 시뮬레이션 방법.
16. 제15항에 있어서, 상기 조작모드는,
    상기 센싱장치의 촬영 영역 내에 마련되어 사용자의 조작 안내 내용을 표시하는 조작영역에 대한 이미지를 취득하는 단계와,
    상기 취득된 조작영역에 대한 이미지의 변화를 분석함으로써 사용자 조작에 관한 정보를 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 골프 시뮬레이션 방법.
17. 제16항에 있어서, 상기 선택되는 단계는,
    상기 조작영역에 대한 이미지에서 상기 조작영역의 소정 부분이 사용자 조작에 의해 가려진 상태로 미리 설정된 시간이 경과함에 따라 상기 조작모드로 전환되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 골프 시뮬레이션 방법.
18. 제16항에 있어서, 상기 조작모드는,
    사용자가 이용하는 도구가 상기 조작영역의 특정 표시 부분에 위치한 상태에서 반복적으로 움직이는 것을 검출하는 단계와,
    상기 도구의 반복적 움직임에 대응하여 특정 조작 정보가 반복적으로 발생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 골프 시뮬레이션 방법.
19. 제16항에 있어서, 상기 조작모드는,
    사용자가 이용하는 도구가 상기 조작영역의 특정 표시 부분에 위치한 상태에서 미리 설정된 시간이 경과하는지 여부를 판단하는 단계와,
    상기 미리 설정된 시간이 경과한 경우, 상기 도구가 상기 조작영역의 특정 표시 부분에 위치하고 있는 동안 소정의 간격으로 특정 조작 정보가 반복적으로 발생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 골프 시뮬레이션 방법.
20. 제16항에 있어서, 상기 선택되는 단계는,
    상기 조작영역에 대한 이미지에서 상기 조작영역의 소정 부분이 사용자에 의해 가려진 상태가 해제된 후 미리 설정된 시간이 경과함에 따라 상기 조작모드는 상기 센싱모드로 전환되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 골프 시뮬레이션 방법.

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