KR101127744B1 - 골프 스윙 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 골프채 헤드에 직접 부착된 적외선 센서를 통해 측정된 정보를 바탕으로 스윙 속도, 타구 속도, 헤드 페이스 면에서의 타격점 등의 정보를 사용자가 착용하는 손목의 표시장치나 컴퓨터 등의 중앙표시장치를 통해 알려줌으로써 골퍼들이 체계적으로 훈련할 수 있도록 해주는 골프채에 직접 장착하는 골프 스윙 측정 장치에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명은, 골프공을 타격하기 위한 골프채 헤드 페이스면의 일측면에 구비되는 것으로, 골프공이 골프채 헤드로부터 일정 거리 안으로 들어오면 감지하는 제1 거리감지센서와, 골프공이 골프채 헤드의 페이스면에 닿는 시점을 감지하는 타격감지센서로 이루어진 기본센서부; 상기 골프채 헤드 페이스면의 타측면에 구비되는 것으로, 골프공이 골프채 헤드로부터 일정 거리 안으로 들어오면 감지하는 제2 거리감지센서; 상기 골프채 헤드의 상부면에 구비되는 것으로, 골프공 타격시 골프채 헤드 페이스면의 타격점 위치를 감지하는 상향각센서; 상기 골프채 헤드의 상부면에 구비되는 것으로, 상기 제1 거리감지센서, 타격감지센서, 제2 거리감지센서 및 상향각센서로부터 전달되는 정보를 처리한 후 유선 또는 무선으로 결과 데이터를 전송하는 중앙처리부; 및 상기 중앙처리부로부터 전송받은 결과 데이터를 화면에 표시하는 표시장치부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 골프 스윙 측정장치를 제공한다.

골프채, 적외선 센서, 유/무선 통신, 손목형 디스플레이

Description

골프 스윙 측정장치{DEVICE FOR MEASURING GOLF SWING}

본 발명은 골프채 헤드에 직접 부착된 적외선 센서를 통해 측정된 정보를 바탕으로 스윙 속도, 타구 속도, 헤드 페이스 면에서의 타격점 등의 정보를 사용자가 착용하는 손목의 표시장치나 컴퓨터 등의 중앙표시장치를 통해 알려줌으로써 골퍼들이 체계적으로 훈련할 수 있도록 해주는 골프채에 직접 장착하는 골프 스윙 측정 장치에 관한 것이다.

홀을 갖춘 필드가 있어야만 플레이를 할 수 있는 골프는 과거 특정한 일부 소수 층에서 주로 즐겼던 스포츠였었으나 현재는 많은 시설과 장비의 보급으로 대중적인 스포츠가 되어가고 있다. 이러한 관련 산업의 확대로 대중화를 이루게 되면서 생겨난 많은 골퍼들은 자신의 실력을 높이기 위해 지속적인 시간과 비용을 투자하고 있다. 그러나 본래 홀을 갖춘 필드에서 플레이를 해야하는 골프의 특성상 가장 효과적인 훈련방법은 자주 필드에서 플레이를 하는 것이겠으나 시간을 짧게 나누어 써야 하는 현대인들에게 필드까지의 이동은 여전히 많은 시간과 비용을 들여야하는 것으로 주로 가까운 실내외연습장에서 정기적인 연습으로 대신하고 있다. 이와 같은 연습방법은 시간과 비용을 줄일 수 있는 장점은 있지만 타구의 방향, 특성 및 거리 등을 확인할 수 없는 매우 제한적인 연습방법이 될 수밖에 없다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 연습장의 타석에 스크린 골프 및 고정된 측정장치 등으로 측정된 데이터를 제공하는 방법이 사용되고 있지만 대중성에 비하여 아직 많은 비용이 요구되며 이동성이 없는 단점이 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 골프채 헤드에 움직임을 감지할 수 있는 적외선 센서를 타구의 특성을 파악가능한 위치에 부착함으로써, 골프공을 향해 전진하는 골프채 헤드의 전진속도를 적외선 센서로 측정하여 스윙 속도를 계산하며, 이후 타격되어 골프채 헤드로부터 멀어지는 타구의 속도를 골프채 헤드의 적외선 센서로 측정한 다음 스윙속도와 합하여 타구 속도를 계산하고, 타구의 특성을 분석하기 위해 골프채 헤드의 페이스면을 기준으로 좌, 우, 상 또는 좌, 상에 센서를 두어 각 센서의 감지 시간차를 측정하여 타구의 페이스 면에서의 타격점을 계산하며, 타격시 골프공과 골프채 헤드의 페이스면이 타격되는 각도를 알아내어 타구 거리와 타구의 방향 그리고 특성('훅' 또는 '슬라이스')을 예측하여 사용자에게 알려줄 수 있는 새로운 골프 스윙 측정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

삭제

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 골프공을 타격하기 위한 골프채 헤드 페이스면의 일측면에 구비되는 것으로, 골프공이 골프채 헤드로부터 일정 거리 안으로 들어오면 감지하는 제1 거리감지센서와, 골프공이 골프채 헤드의 페이스면에 닿는 시점을 감지하는 타격감지센서로 이루어진 기본센서부; 상기 골프채 헤드 페이스면의 타측면에 구비되는 것으로, 골프공이 골프채 헤드로부터 일정 거리 안으로 들어오면 감지하는 제2 거리감지센서; 상기 골프채 헤드의 상부면에 구비되는 것으로, 골프공 타격시 골프채 헤드 페이스면의 타격점 위치를 감지하는 상향각센서; 상기 골프채 헤드의 상부면에 구비되는 것으로, 상기 제1 거리감지센서, 타격감지센서, 제2 거리감지센서 및 상향각센서로부터 전달되는 정보를 처리한 후 유선 또는 무선으로 결과 데이터를 전송하는 중앙처리부; 및 상기 중앙처리부로부터 전송받은 결과 데이터를 화면에 표시하는 표시장치부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 골프 스윙 측정장치를 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 제1 거리감지센서, 타격감지센서, 제2 거리감지센서 및 상향각센서는 적외선센서인 것을 특징으로 하는 골프 스윙 측정장치를 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 중앙처리부는, 상기 제1 거리감지센서, 타격감지센서, 제2 거리감지센서 및 상향각센서로부터 전달되는 정보를 분석하여 처리하는 감지데이터 연산분석부와, 상기 감지데이터 연산분석부에 의해 분석된 데이터와 비교하여 빠른 처리 결과를 얻을 수 있도록 하기 위한 샘플링된 데이터를 저장하는 샘플링 자료부와, 상기 감지데이터 연산분석부에서 처리된 결과 데이터를 상기 표시장치부에 전송하기 위한 유무선 전송부로 구성된 것을 특징으로 하는 골프 스윙 측정장치를 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 표시장치부는, 개인별로 사용할 수 있는 손목형 표시장치 또는 많은 사용자의 결과 데이터를 수집하여 집중 관리하기 위한 컴퓨터인 것을 특징으로 하는 골프 스윙 측정장치를 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 제1 거리감지센서 및 제2 거리감지센서는 골프채 헤드 페이스면으로부터 소정 거리 이격된 전방 중앙을 향하도록 감지영역이 설정되는 것을 특징으로 하는 골프 스윙 측정장치를 제공한다.

본 발명은 개인 골퍼 및 전문선수의 훈련 보조 장비로 사용할 수 있는 것으로, 연습공간의 제약으로 인하여 확인할 수 없는 내용을 적외선 감지 센서를 통해 얻은 데이터를 분석해서 즉시 확인시켜줌으로써 잘못된 습관을 바로 잡을 수 있도록 하고 골퍼 스스로 최상의 훈련 방법을 찾아낼 수 있도록 하는 효과가 있다.

본 발명에 따른 골프 스윙 측정장치는, 도 1, 도 3 및 도 10에 나타낸 바와 같이, 골프공이 골프채 헤드(1)로부터 일정 거리 안으로 들어오면 감지하는 제1 거리감지센서(22) 및 제2 거리감지센서(30)와, 골프공이 골프채 헤드(1)의 페이스면(1a)에 닿는 시점을 감지하는 타격감지센서(21)와, 골프공 타격시 골프채 헤드(1) 페이스면(1a)의 타격점 위치를 감지하는 상향각센서(40)와, 상기 제1 및 제2 거리감지센서(22, 30), 타격감지센서(21) 및 상향각센서(40)로부터 전달되는 정보를 처리한 후 유선 또는 무선으로 결과 데이터를 전송하는 중앙처리부(50)와 상기 중앙처리부(50)로부터 전송받은 결과 데이터를 화면에 표시하는 표시장치부(60)로 구성된다.
본 발명에서 상기 제1 거리감지센서(22), 타격감지센서(21), 제2 거리감지센서(30) 및 상향각센서(40)는 각각 적외선센서를 사용한다.
제1 거리감지센서(22)와 타격감지센서(21)는 골프공을 타격하기 위한 골프채 헤드(1) 페이스면(1a)의 일측면, 바람직하게는 골프채 헤드(1)와 샤프트(2)가 결합되는 방향 측에 함께 구비되어 기본센서부(20)를 이루며, 제2 거리감지센서(30)은 골프채 헤드(1) 페이스면(1a)의 타측면, 즉 페이스면(1a)을 기준으로 기본센서부(20)와 반대방향 측면에 구비된다.
도 3에 예시한 바와 같이, 상기 제1 거리감지센서(22) 및 제2 거리감지센서(30)의 감지영역은 각각 골프채 헤드(1) 페이스면(1a)의 일측 및 타측에서 페이스면(1a)으로부터 소정 거리 이격된 페이스면(1a) 전방 중앙을 향하도록 설정한다.
제1 거리감지센서(22) 및 제2 거리감지센서(30)는 타격시 골프채 헤드(1)의 페이스면(1a)의 좌우 타격점을 확인하는 센서로 사용된다. 상향각센서(40)는 골프채 헤드(1)의 상부면(1b)에 구비되는 것으로 골프채 헤드(1)의 페이스면(1a) 중앙 상부에서 아래로 향하도록 감지영역을 설정하여 골프공 타격시 타점의 상하를 구분할 수 있는, 즉 골프공의 페이스면(1a)에의 타격점 위치를 감지하는 높이감지센서로 사용된다(도 7 내지 도 9 참조).

도 2에 나타낸 바와 같이, 중앙처리부(50)는, 상기 제1 거리감지센서(22), 타격감지센서(21), 제2 거리감지센서(30) 및 상향각센서(40)로부터 전달되는 정보를 분석하여 처리하는 감지데이터 연산분석부(54)와, 감지데이터 연산분석부(54)에 의해 분석된 데이터와 비교하여 빠른 처리 결과를 얻을 수 있도록 하기 위해 샘플링된 데이터를 저장하는 샘플링 자료부(53)와, 감지데이터 연산분석부(54)에서 처리된 결과 데이터를 표시장치부(60)에 전송하기 위한 유무선 전송부(55)로 구성된다. 기본센서부(20), 제2 거리감지센서(30) 및 상향각센서(40)는 중앙처리부(50)와 각각 센서라인(70a, 70b, 70c)에 의해 연결되어 각 센서들(21, 22, 30, 40)로부터 측정된 정보가 중앙처리부(50)로 전달될 수 있도록 한다.
이하에서는, 본 발명에 따른 골프 스윙 측정장치의 기본적인 동작원리를 설명한다.

먼저, 도면 4에 나타낸 바와 같이, 골퍼가 골프공을 타격하는 경우 골프공은 '골프공 가'에서 '골프공 나'로 이동하게 된다. 이때 제1 거리감지센서(22)의 감지선(L1)과 제2 거리감지센서(30)의 감지선(L2)에 의해 '골프공 가'가 처음 감지되고 이후 '골프공 나'가 타격감지센서(21)의 감지선(L3)에 의해 감지되게 된다. 이때 '골프공 가'와 '골프공 나'의 거리는 골프채 헤드(1)의 페이스면(1a)을 기준으로 제1 거리감지센서(22)의 감지선(L1)과 제2 거리감지센서(30)의 감지선(L2)의 기울기에 의해 기준거리(a)가 정해지고, 각각 감지된 시간과 기준거리(a)를 기준으로 스윙속도를 계산한다. 다음으로, 타격 후 골프공이 '골프공 나'에서 '골프공 가'로 이동하면 반대로 타격감지센서(21)의 감지선(L3)에서 감지가 끝난 시점과 제1 거리감지센서(22)의 감지선(L1)과 제2 거리감지센서(30)의 감지선(L2)에 의해 골프공의 감지가 끝나는 시점 사이의 시간을 측정하여 기준거리(a)로 헤드(1)로부터 멀어지는 골프공의 속도를 계산하고 여기에 스윙 속도를 더하여 타격한 골프공의 타구속도를 계산한다.

골프채 헤드(1)의 페이스면(1a)에서 타격된 좌우 위치 측정 방법은 다음과 같다. 도면 5에 나타낸 바와 같이, 타격시 골프채 헤드(1)의 페이스면(1a) 중앙에서 벗어나게 되면 제1 거리감지센서(22)와 제2 거리감지센서(30)에 '골프공 가'가 감지된 시간과 '골프공 나'의 감지시간 간에 차이가 생기게 된다. 이런 경우 두 시간을 평균을 내어 골프채 헤드(1)의 페이스면(1a) 중앙에 타격 되었을 때의 평균시간을 구하고 '골프공 가'와 골프공 나'가 감지된 시간에서 평균시간의 차를 이용하여 중앙에서 벗어난 거리를 계산한다.

도면 6a 및 도면 6b는 타격 전후의 각도 차이를 이용한 타구 특성 분석도이다. 골프공의 타격 전 각도와 타격 후 각도가 다른 경우(타격 좌우 각이 골프채 헤드(1)의 페이스면(1a)에 수직을 이루지 않는 경우) 타구의 특성은 '훅' 또는 '슬라이스'가 발생하게 되는데, 이와 같은 상태는 도면 6a에서의 제1 거리감지센서(22)에 의해 감지되는 감지시간이 타격하기 전의 '골프공 나'와 도면 6b에서의 타격 후 '골프공 마'간에 차이가 발생하고, 제2 거리감지센서(30)에 감지되는 감지시간이 타격 전 도면 6a에서의 '골프공 가'와 타격 후 도면 6b에서의 '골프공 라'간에도 차이가 발생한다. 이와 같이 타격 후 같은 센서의 감지시간에 차이가 발생하는 경우에 제1 거리감지센서(22)에 먼저 감지되면 '슬라이스'가 발생하고, 제2 거리감지센서(30)에 먼저 감지되면 '훅'이 발생한 것으로 판단한다. '훅' 또 '슬라이스'가 발생한 경우에는 복잡한 연산을 필요로 하는데 이로 인하여 처리결과가 늦어지는 단점을 극복하고 보다 빠르게 스윙 속도, 타구 속도 및 타격점을 얻기 위해 골프채 헤드(1)의 페이스면(1a)을 기준으로 세분화한 타격점별 실제 발생할 수 있는 각도의 '훅'과 '슬라이스'를 만들고, 이때 각 센서(제1 및 제2 거리감지센서)에 감지된 시간 간의 비율과 당시 기준거리(a) 및 타격 지점을 측정하여 중앙처리부(50)의 샘플링 자료부(53)에 자료화하여 저장한 후 실제 사용시 측정된 각 센서(제1 및 제2 거리감지센서)에 의한 감지시간 간의 비율에 가장 근접한 자료를 찾아 타격 지점, 스윙속도 및 타구속도 계산에 이용하여 빠른 결과를 얻어 표시한다.

도 7 및 도 8은 골프채 헤드의 상하 타격지점 측정을 위한 설명도이다. 골프공 타격시 골프채 헤드(1)의 페이스면(1a)의 상하 타격점 확인은 기본센서부(20)와 제2 거리감지센서(30)에 의해 스윙 속도를 계산한 후 골프채 헤드(1)의 페이스면(1a)을 기준으로 기울기가 정해진 상향각센서(40)를 통해 '골프공 가' 또는 '골프공 가-1'에서 상향각센서(40)에 의하여 감지되는 시점에서 '골프공 나' 또는 '골프공 나-1'이 타격감지센서(21)에 의해 감지되기까지의 시간을 구해 골프채 헤드(1)의 페이스면(1a)의 타격점 높이를 계산한다.

각 적외선 센서에서 적외선 송출은 도면 9와 같이 감지 영역에 맞도록 방사되는 모양을 조정해야하는데 각 적외선 센서의 송출부에 프리즘과 같은 렌즈를 제작하여 일정한 모양으로 방사될 수 있도록 하고, 도면 10에서와 같이 중앙처리부(50)에서 최종 처리돼 유선 또는 무선으로 전송되는 결과 데이터를 표시장치부(60)를 통하여 표시하도록 하여 타격 즉시 결과를 확인할 수 있도록 한다. 표시장치부(60)는 개인별로 확인할 수 있는 손목형 표시장치(60a)이거나 또는 많은 사용자의 결과를 중앙에서 관리할 수 있도록 유선 또는 무선 수신이 가능한 컴퓨터인 중앙표시장치(60b)일 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 각 센서 및 중앙처리부가 장착된 골프채 헤드의 사시도,

도 2는 각 센서와 중앙처리부의 블럭 구성도,

도 3은 골프채 헤드에 장착된 각 센서의 감지선을 예시하여 나타낸 도면,

도 4는 골프공 감지를 이용한 골프채 스윙속도 및 타구 측정 방법을 나타낸 도면,

도 5는 골프채 헤드의 좌우 타격지점 측정 방법을 나타낸 도면,

도 6a 및 도 6b는 타격 전후의 각도 차이를 이용한 타구 특성 분석을 보여주는 도면,

도 7 및 도 8은 골프채 헤드의 상하 타격지점 측정 방법을 나타낸 도면,

삭제

도 9는 각 센서의 감지 영역을 나타낸 도면,

도 10은 본 발명에 따른 골프 스윙 측정장치에 사용되는 표시장치부의 예를 나타낸 도면이다.

Claims (12)

1. 골프공을 타격하기 위한 골프채 헤드 페이스면의 일측면에 구비되는 것으로, 골프공이 골프채 헤드로부터 일정 거리 안으로 들어오면 감지하는 제1 거리감지센서와, 골프공이 골프채 헤드의 페이스면에 닿는 시점을 감지하는 타격감지센서로 이루어진 기본센서부;

   상기 골프채 헤드 페이스면의 타측면에 구비되는 것으로, 골프공이 골프채 헤드로부터 일정 거리 안으로 들어오면 감지하는 제2 거리감지센서;

   상기 골프채 헤드의 상부면에 구비되는 것으로, 골프공 타격시 골프채 헤드 페이스면의 타격점 위치를 감지하는 상향각센서;

   상기 골프채 헤드의 상부면에 구비되는 것으로, 상기 제1 거리감지센서, 타격감지센서, 제2 거리감지센서 및 상향각센서로부터 전달되는 정보를 처리한 후 유선 또는 무선으로 결과 데이터를 전송하는 중앙처리부; 및

   상기 중앙처리부로부터 전송받은 결과 데이터를 화면에 표시하는 표시장치부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 골프 스윙 측정장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 제1 거리감지센서, 타격감지센서, 제2 거리감지센서 및 상향각센서는 적외선센서인 것을 특징으로 하는 골프 스윙 측정장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 중앙처리부는,

   상기 제1 거리감지센서, 타격감지센서, 제2 거리감지센서 및 상향각센서로부터 전달되는 정보를 분석하여 처리하는 감지데이터 연산분석부와,

   상기 감지데이터 연산분석부에 의해 분석된 데이터와 비교하여 빠른 처리 결과를 얻을 수 있도록 하기 위한 샘플링된 데이터를 저장하는 샘플링 자료부와,

   상기 감지데이터 연산분석부에서 처리된 결과 데이터를 상기 표시장치부에 전송하기 위한 유무선 전송부로 구성된 것을 특징으로 하는 골프 스윙 측정장치.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 표시장치부는, 개인별로 사용할 수 있는 손목형 표시장치 또는 많은 사용자의 결과 데이터를 수집하여 집중 관리하기 위한 컴퓨터인 것을 특징으로 하는 골프 스윙 측정장치.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 제1 거리감지센서 및 제2 거리감지센서는 골프채 헤드 페이스면으로부터 소정 거리 이격된 전방 중앙을 향하도록 감지영역이 설정되는 것을 특징으로 하는 골프 스윙 측정장치.
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9. 삭제
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12. 삭제

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