KR101075703B1 - 인간 동작 정보를 이용한 원격 실시간 영상 수집 및 원격 타구 시스템 - Google Patents

인간 동작 정보를 이용한 원격 실시간 영상 수집 및 원격 타구 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명이 제안하는 시스템은 인간이 공을 때리기 위하여 장비를 휘두르는 동작을 센서를 통하여 감지하고 이와 같이 수집된 인간의 동작에 관한 정보를 이용하여 공이 날아가고 떨어지는 장면을 표시함에 있어서 원격에 위치한 장소로부터 실시간으로 전송된 화상을 활용하거나 원격에 위치한 장소에 있는 로봇으로 하여금 인간의 동작과 유사하게 타구하게 함으로써 인간으로 하여금 원격에 위치한 장소에서 타구를 하는 것과 유사한 환경을 제공한다.
타구, 센서, 화상, 로봇

Description

인간 동작 정보를 이용한 원격 실시간 영상 수집 및 원격 타구 시스템{Real time remote image collection and remote swing system utilizing human motion information}
본 발명은 인간의 동작에 관한 정보를 센서 등을 통하여 수집하고 그러한 정보를 사용하여 공이 날아가고 떨어지는 영상을 생성 및 출력하여 인간이 마치 원격 장소에서 타구하는 것과 유사한 환경을 제공하는 시스템에 관한 것이다.
센서 기술의 발달과 가상 현실을 만들어 내기 위하여 필요한 대량 정보 수집, 저장, 처리 기술과 영상 출력 기술의 발달로 인하여 인간이 공을 치는 동작에 관한 정보를 센서 등을 통하여 수집하고 여기에 사전에 수집되어 전산기기 등에 저장되어 있는 특정 골프 코스에 관한 정보를 활용하여 마치 그러한 골프 코스에서 게임을 하고 있는 것과 유사한 영상을 제공하는 시스템은 현재 "스크린 골프"라는 명칭으로 활발히 사업화되고 있다. 그러나 현재 이러한 시스템에서 출력되는 배경 영상은 실시간으로 수집된 영상이 아니라 특정 골프 코스와 유사하게 추상화된 것 이고 실제로 그러한 골프 코스에서의 타구는 전혀 이루어 지지 않고 있는바 그 현실성이 떨어지는 것이 사실이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 공을 때리는 인간의 동작에 관한 정보를 센서 등을 통하여 수집하고 이를 활용하여 인간이 원격의 위치에서 공을 타구하는 것과 유사한 가상 현실 영상을 만들고 출력함에 있어, 원격 장소의 실시간 영상 정보 또는/그리고 실제 타구 정보를 활용함으로써 그 현실감을 증대하는 것이다.
상기의 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명의 제 1 측면은 인간의 동작에 관한 정보를 수집하는 센서; 공이 날아가고 떨어지는 영상을 출력하는 영상 출력 장치; 원격에 위치하여 실시간 영상을 수집하는 2개 이상의 영상 수집 장치; 및 상기 센서, 영상 출력 장치 및 영상 수집 장치와 통신이 가능하여 센서로부터 받은 정보에 기초하여 2개 이상의 영상 수집 장치 중 적절한 영상 수집 장치를 선택하고 해당 영상 수집 장치로부터 전송받은 실시간 영상을 공이 날아가고 떨어지는 영상을 생성하는데 활용하는 전산기기를 제공한다.
상기의 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명의 제 2 측면은 인간의 동작에 관한 정보를 수집하는 센서; 공이 날아가고 떨어지는 영상을 출력하는 영상 출력 장치; 원격에 위치하여 통신으로 제어 가능한 이동성 영상 수집 장치; 및 상기 센서, 영상 출력 장치 및 이동성 영상 수집 장치와 통신이 가능하여 센서로부터 받은 정 보에 기초하여 이동성 영상 수집 장치가 적절한 위치로 이동하도록 하고 상기 이동성 영상 수집 장치로부터 전송받은 실시간 영상을 공이 날아가고 떨어지는 영상을 생성하는데 활용하는 전산기기를 제공한다.
상기의 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명의 제 3 측면은 인간의 동작에 관한 정보를 수집하는 센서; 공이 날아가고 떨어지는 영상을 출력하는 영상 출력 장치; 원격에 위치하여 통신으로 제어 가능한 타구 로봇; 및 상기 센서, 영상 출력 장치 및 타구 로봇과 통신이 가능하여 센서로부터 받은 정보에 기초하여 타구 로봇이 타구하거나 이동하는데 사용할 정보를 작성 및 전송하는 전산기기를 제공한다.
본 발명에 의하면 원격에 위치한 장소의 실시간 영상을 활용하여 공이 날아가고 떨어지는 영상을 표시하고 이동성 타구 로봇으로 하여금 원격에 위치한 장소에서 실제로 공을 때리도록 함으로써 인간에게 실제 원격에 위치한 장소에서 게임을 하는 것과 유사한 환경을 제공하는 장점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 청구항 제1항의 실시예에 따른 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 시스템은 전산기기(110), 영상 출력 장치(120), 영상이 표시되는 스크린(121) 및 센서(130)를 포함하며, 상기 전산기기(110)은 원격에 위치한 영상 수집 장치(160, 161, 162, 163, 164 및 165)에 네트워크(150)을 통하여 연결된다. 네트워크(150)는 인터넷과 같은 패킷 교환망이거나 PSTN을 포함하는 서킷 교환망 중 어느 하나일 수 있으며, 영상 수집 장치(160, 161, 162, 163, 164 및 165)는 무선으로 네트워크(150)와 연결된다.
센서(130)는 인간이 골프공을 치기 위하여 휘두르는 동작에 관한 정보를 수집하고 수집한 정보를 전산기기(110)에 전송한다. 여기에서 전산기기(110)은 센서(130)과 근접한 장소에 있어 유선으로 직접 연결될 수도 있고 별도의 장소에 있어 무선을 통하여 또는 네트워크를 통하여 연결될 수도 있다.
전산기기(110)은 센서로부터 받은 동작에 관한 정보에 기초하여 공이 어느 방향으로 어느 거리만큼 날아갈 것인지를 계산한 후 원격에 위치한 영상 수집 장치(160, 161, 162, 163, 164 및 165) 중 적절한 것(예를 들어 164)을 선택한다. 여기에서 가장 적절한 것이란 공이 떨어질 위치에서 가장 가까운 것일 수도 있고 공 뒤에 있으면서 떨어질 위치를 보기에 가장 좋은 것일 수도 있으며 기타 공이 날아가고 떨어지는 영상을 생성함에 있어 적절한 것을 의미한다. 도1에서의 영상 수집 장치는 실시간 동영상 수집이 가능한 소형 카메라를 상정하고 있는데, 이러한 소형 카메라 장치는 지면 위에 고정되어 있을 수도 있고 지하에 들어가 있다가 필요한 경우만 지면 위로 나와 동영상을 수집할 수도 있다.
전산기기(110)은 공이 날아가는 영상을 만들어 냄에 있어서 공을 치기 전에 선택되었던 영상 수집 장치(예를 들어 160)로부터 실시간으로 전송되는 영상과 앞 에서 계산에 의하여 선택된 영상 수집 장치(164)로부터 실시간으로 전송되는 영상을 활용한다. 이와 같이 실시간으로 전송되는 영상을 활용함에 있어 전산기기(110)은 해당 골프장에 대한 추상화된 지형 정보를 보유하고 있다가 이를 함께 사용할 수도 있고 그러한 추상화된 지형 정보 없이 과거 및 현재 영상 수집 장치(160, 161, 162, 163, 164 및 165)들로부터 전송받은 정보만을 사용할 수도 있다.
영상 출력 장치(120)는 전산기기(110)로부터 전송받은 신호에 따라 공이 날아가고 떨어지는 영상을 출력한다. 도1에서는 프로젝터(projector) 방식의 영상 출력 장치를 상정하고 있어서 영상 출력 장치(120)은 화상을 스크린(121)에 출력하고 있다.
여기에서 전산기기(110)은 영상 출력 장치(120)와 근접한 장소에 있어 유선으로 직접 연결될 수도 있고 별도의 장소에 있어 무선을 통하여 또는 네트워크를 통하여 연결될 수도 있다.
도 2는 위 전산기기(110)의 구체적인 구성을 나타내는 블록도이다. 도 2를 참조하면, 전산기기의 센서 신호 입력처리부(210)는 센서(130)으로부터 전송받은 신호를 중앙 전산 처리부(230)이 처리하기 적절한 디지털 신호로 변환한다. 중앙전산 처리부(230)은 이러한 신호 및 데이터 저장부(260)에 저장되어 있는 정보(공을 치기 전의 위치 등)를 이용하여 공이 날아갈 것으로 예측되는 궤적 및 공이 떨어질 위치 등을 계산한다. 네트워크 통신처리부(240)는 중앙 전산 처리부(230)과 원격에 위치한 영상 수집 장치(160, 161, 162, 163, 164 또는 165) 사이의 통신을 수행하 는데, 중앙 전산 처리부(230)은 위와 같이 예측된 공의 궤적 및 위치에 기초하여 실시간 영상을 전송받을 구체적 영상 수집 장치를 선택하고 네트워크 통신처리부(240) 및 네트워크(150)을 통하여 해당 영상 수집 장치(예를 들어 164)에게 실시간으로 영상을 수집하여 전송할 것을 지시한다. 해당 영상 수집 장치(예를 들어 164)가 실시간으로 영상을 수집하여 전기신호로 변환하여 네트워크(150)를 통하여 전송하면 네트워크 통신처리부(240)은 이를 영상 신호 입력처리부(250)에게 전달하고 영상 신호 입력처리부(250)은 이를 중앙 전산 처리부(230)가 처리할 수 있는 디지털 신호로 변환하여 중앙 전산 처리부(230)에 전달한다. 중앙 전산 처리부(230)은 실시간 영상에 대한 이러한 디지털 신호와 데이터 저장부(260)에 저장되어 있는 각종 정보를 활용하여 공이 날아가고 떨어지는 영상 신호를 만들고, 영상 신호 출력처리부(220)은 이러한 영상 신호를 프로젝터 등의 영상 출력 장치(120)가 사용할 수 있는 신호로 변환하여 영상 출력 장치(120)에 전송한다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 3을 참조하면, 본 시스템은 전산기기(310), 영상 출력 장치(320 및 321) 및 센서(330)를 포함하며, 상기 전산기기(310)은 원격에 위치한 이동성 영상 수집 장치(360)에 네트워크(350)을 통하여 연결된다. 네트워크(350)는 인터넷과 같은 패킷 교환망이거나 PSTN을 포함하는 서킷 교환망 또는 위성통신을 비롯한 유무선 통신망의 하나일 수 있으며, 이동성 영상 수집 장치(360)은 무선으로 네트워크(350)와 연결된다.
센서(330)는 인간이 골프공을 치기 위하여 휘두르는 동작에 관한 정보를 수집하고 수집한 정보를 전산기기(310)에 전송한다. 여기에서 전산기기(310)은 센서(330)과 근접한 장소에 있어 유선으로 직접 연결될 수도 있고 별도의 장소에 있어 무선을 통하여 또는 네트워크를 통하여 연결될 수도 있다.
전산기기(310)은 센서로부터 받은 동작에 관한 정보에 기초하여 공이 어느 방향으로 어느 거리만큼 날아갈 것인지를 계산한 후 원격에 위치한 이동성 영상 수집 장치(360)가 적절한 위치로 이동하도록 한다. 여기에서 적절한 위치란 공이 떨어질 위치에서 가장 가까운 곳일 수도 있고 공 뒤에 있으면서 떨어질 위치를 보기에 가장 좋은 곳일 수도 있으며 기타 공이 날아가고 떨어지는 영상을 생성함에 있어 적절한 곳을 의미한다. 상기의 적절한 위치는 전산기기(310)가 결정하여 이동성 영상 수집 장치(360)에게 전송할 수도 있고, 전산기기(310)는 공이 떨어질 위치에 대한 정보만 전송하고 이동성 영상 수집 장치(360)가 이러한 정보에 기초하여 스스로 이동할 적절한 위치를 결정할 수도 있으며, 기타 방식의 전산기기(310)와 이동성 영상 수집 장치(360) 사이의 통신 및 협력을 통하여 적절한 위치가 결정될 수도 있다.
전산기기(310)은 공이 날아가는 영상을 만들어 냄에 있어서 공을 치기 전에 이동성 영상 수집 장치(360)로부터 전송된 영상과 공을 친 후에 이동성 영상 수집 장치(360)로부터 실시간으로 전송된 영상을 활용한다. 전산기기(310)은 이동성 영상 수집 장치(360)이 정지 상태에서 전송한 영상뿐만이 아니라 이동성 영상 수집 장치(360)이 이동하면서 수집하여 전송한 영상 역시 활용할 수 있다. 또한, 이와 같이 실시간으로 전송되는 영상을 활용함에 있어 전산기기(310)은 해당 골프장에 대한 추상화된 지형 정보를 데이터 저장부(260)에 보유하고 있다가 이를 함께 사용할 수도 있고 그러한 추상화된 지형 정보 없이 과거 및 현재 이동성 영상 수집 장치(360)로부터 전송받은 정보만을 사용할 수도 있다.
영상 출력 장치(320) 및 스크린(321)은 전산기기(310)로부터 전송받은 자료에 따라 공이 날아가고 떨어지는 영상을 출력한다. 여기에서 전산기기(310)은 영상 출력 장치(320)와 근접한 장소에 있어 유선으로 직접 연결될 수도 있고 별도의 장소에 있어 무선을 통하여 또는 네트워크를 통하여 연결될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 4를 참조하면, 본 시스템은 전산기기(410), 영상 출력 장치(420), 스크린(421) 및 센서(430)를 포함하며, 상기 전산기기(410)은 원격에 위치한 로봇(460)과 네트워크(450)을 통하여 연결된다. 네트워크(450)는 인터넷과 같은 패킷 교환망이거나 PSTN을 포함하는 서킷 교환망, 위성통신을 비롯한 유무선 통신망의 어느 하나일 수 있으며, 로봇(460)은 무선으로 네트워크(450)와 연결된다.
센서(430)는 인간이 골프공을 치기 위하여 휘두르는 동작에 관한 정보를 수집하고 수집한 정보를 전산기기(410)에 전송한다. 여기에서 전산기기(410)은 센서(430)과 근접한 장소에 있어 유선으로 직접 연결될 수도 있고 별도의 장소에 있어 무선을 통하여 또는 네트워크를 통하여 연결될 수도 있다.
전산기기(410)은 센서로부터 받은 동작에 관한 정보를 네트워크(450)을 통하 여 로봇(460)에 전송하고 로봇(460)은 전산기기(410)으로부터 전송받은 인간 동작에 관한 정보를 사용하여 인간이 공을 때린 것과 유사한 결과가 나오도록 공을 놓고 때린다. 로봇(460)은 공을 때린 후 실제로 공이 날아가는 영상을 수집하여 네트워크(450)을 통하여 이를 전산기기(410)에 전송할 수도 있으며 공이 떨어지는 위치를 확인하여 그러한 위치 정보를 전산기기(410)에 전송할 수도 있다.
로봇(460)은 타구 이후 적절한 위치로 이동할 수도 있는데, 여기에서 적절한 위치란 앞에서 로봇(460)이 타구한 공이 실제로 떨어진 곳일 수도 있고 로봇 접근 가능성, 시야 등 기타 조건에 의하여 결정될 수도 있다. 상기의 적절한 위치는 전산기기(410)가 센서(430)로부터 전송받은 인간의 동작에 대한 정보와 로봇(460)으로부터 전송받은 공이 날아가는 영상 정보 및/또는 공이 떨어진 위치에 대한 정보 등을 활용하여 결정하여 로봇(460)에게 전송할 수도 있고, 로봇(460)이 전산기기(410)로부터 전송받은 인간의 동작 등에 대한 정보와 스스로 수집한 정보 및 영상에 기초하여 스스로 이동할 적절한 위치를 결정할 수도 있으며, 기타 방식의 전산기기(410)와 로봇(460) 사이의 통신 및 협력을 통하여 결정될 수도 있다.
한편, 전산기기(410)은 공이 날아가는 영상을 만들어 냄에 있어서 해당 골프장에 대한 추상화된 정보를 보유하고 있다가 로봇(460)으로부터 전송받은 타구 및 위치에 관한 정보를 이용할 수도 있고, 이에 추가하여 로봇(460)으로부터 실시간으로 전송된 영상을 활용할 수도 있다.
영상 출력 장치(420)는 전산기기(410)로부터 전송받은 자료에 따라 공이 날아가고 떨어지는 영상을 출력한다. 도4에서는 프로젝터(projector) 방식의 영상 출 력 장치를 상정하고 있다. 여기에서 전산기기(410)은 영상 출력 장치(420)와 근접한 장소에 있어 유선으로 직접 연결될 수도 있고 별도의 장소에 있어 무선을 통하여 또는 네트워크를 통하여 연결될 수도 있다.
이러한 본원 발명인 방법 및 장치는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 전산기기(110)의 구체적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.

Claims (6)

  1. 골프공을 치기 위하여 사용자가 휘두르는 동작에 관한 정보를 수집하는 센서;
    원격에 위치한 실제 골프장의 영상을 촬영하는 복수의 영상 수집 장치들;
    상기 정보로부터 상기 공의 궤적을 계산하고, 상기 궤적에 따라 상기 복수의 영상 수집 장치들로부터 수집된 복수의 영상들 중 적어도 하나의 영상을 선택하고, 상기 선택된 적어도 하나의 영상에 상기 궤적을 반영한 영상을 생성하는 전산 기기; 및
    상기 궤적이 반영된 영상을 출력하는 영상 출력 장치를 포함하는 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 영상들은
    과거에 활영된 영상들 또는 실시간 영상들에 해당하는 시스템.
  3. 골프공을 치기 위하여 사용자가 휘두르는 동작에 관한 정보를 수집하는 센서;
    원격에 위치한 실제 골프장의 영상을 촬영하는 이동성 영상 수집 장치;
    상기 정보로부터 상기 공의 궤적을 계산하고, 상기 궤적에 따라 상기 이동성 영상 수집 장치의 위치를 제어하며, 상기 이동성 영상 수집 장치로부터 수집된 영상에 상기 궤적이 반영된 영상을 생성하는 전산 기기; 및
    상기 궤적이 반영된 영상을 출력하는 영상 출력 장치를 포함하는 시스템.
  4. 골프공을 치기 위하여 사용자가 휘두르는 동작에 관한 정보를 수집하는 센서;
    원격의 실제 골프장에 위치하며, 상기 정보에 따라 실제 골프공을 타구하며, 실제 골프공이 날아가는 영상을 수집하는 이동성 로봇;
    상기 이동성 로봇으로부터 수집된 상기 영상을 전달받는 전산 기기; 및
    상기 전산 기기로부터 전달받은 상기 영상을 출력하는 영상 출력 장치를 포함하는 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 이동성 로봇은
    상기 타구 이후에 미리 설정된 위치로 이동하는 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 미리 설정된 위치는
    상기 로봇이 타구한 상기 공이 떨어진 위치 또는 상기 사용자의 동작에 관한 정보와 상기 실제 골프공의 궤적에 근거하여 상기 로봇이 결정한 위치에 해당하는 시스템.
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