KR101211222B1 - 이동체 움직임 감지 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

이동체 움직임 감지 장치 및 방법이 개시된다. 복수개의 코일들이 소정의 거리만큼 이격되어 배열된 코일 어레이를 포함하는 센서부와 복수개의 코일들에 초기 전류를 공급하여 코일 어레이에 자기장을 형성하는 전류 공급부와 복수개의 코일들에 흐르는 전류를 측정하여 코일별로 각각 저장하는 전류 측정부와 측정된 전류가 변화될 경우 변환 전류를 검출하는 검출부와 변환 전류와 저장부에 미리 저장된 데이터를 비교하여 이동체의 움직임 여부를 판단하는 판단부를 포함하고, 저장부는 센서 위로 이동하는 이동체의 움직임에 따른 전류량 및 전류의 변화량 패턴을 미리 학습하여 코일별로 저장한다. 따라서, 이동체의 종류 및 이동체의 움직임을 측정하는 환경의 제약을 받지 않고 이동체의 정밀한 움직임을 감지할 수 있다.

Description

이동체 움직임 감지 장치 및 방법{APPARATUS OF SENSING MOVING OBJECT MOVEMENT}
본 발명은 이동체 움직임 감지 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 코일 센서 어레이를 이용해서 금속 이동체의 움직임을 감지하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
코일 센서는 자기장 또는 자력선의 크기 및 방향을 측정하는 센서이다. 이러한 코일 센서를 이용하면 전자기 유도현상에 의하여 코일에 발생하는 전류인 자기 에너지를 검출 및 측정할 수 있고, 검출된 자기 에너지를 이용해서 이동체의 움직임을 감지할 수 있다.
코일 센서의 원리를 설명하면, 코일 센서내의 코일에 일정량의 전류를 인가하면 코일 센서에 자기장이 형성된다. 그 후, 자기장이 발생한 코일 센서위로 금속 이동체가 지나갈 경우 코일에 의해 생성된 자기장의 변화에 따라 코일에 흐르는 전류가 변화하게 된다. 따라서 코일에 흐르는 전류의 변화를 측정하여 금속 이동체의 움직임을 감지할 수 있다.
하지만, 코일 센서는 단일 코일로 형성되기 때문에 금속 이동체의 움직임만 감지할 수 있을 뿐 금속 이동체의 3차원적인 모든 움직임을 감지할 수 없다는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 제 1목적은, 코일 센서 어레이를 이용해서 금속 이동체의 움직임을 감지하는 이동체 움직임 감지 장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 제 2 목적은, 코일 센서 어레이를 이용해서 금속 이동체의 움직임을 감지하는 이동체 움직임 감지 방법을 제공하는데 있다.
상기한 본 발명의 제 1 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이동체 감지 장치는, 복수개의 코일들이 소정의 거리만큼 이격되어 배열된 코일 어레이를 포함하는 센서부; 상기 복수개의 코일들에 초기 전류를 공급하여 상기 코일 어레이에 자기장을 형성하는 전류 공급부; 상기 복수개의 코일들에 흐르는 전류를 측정하여 코일별로 각각 저장하는 전류 측정부; 상기 전류 측정부에서 측정된 전류가 변화될 경우 변환 전류를 검출하는 검출부; 및 상기 검출된 변환 전류와 저장부에 미리 저장된 데이터를 비교하여 이동체의 움직임을 판단하는 판단부를 포함하고, 상기 저장부는, 상기 센서 위로 이동하는 이동체의 움직임에 따른 전류량 및 전류의 변화량 패턴을 미리 학습하여 코일별로 저장한다.
본 발명의 제 2 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이동체 감지 방법은, 복수개의 코일들이 소정의 거리만큼 이격되어 배열된 코일 어레이에 초기 전류를 공급하여 상기 코일 어레이에 자기장을 형성하는 단계; 시간에 따라 상기 복수개의 코일들에 흐르는 전류를 측정하여 코일별로 각각 저장하는 단계; 상기 저장된 전류가 상기 초기 전류가 다른 경우, 변환 전류를 코일별로 검출하여 출력하는 단계; 및 상기 출력된 변환 전류와 상기 코일 어레이위로 이동하는 이동체의 움직임에 따른 전류량 및 전류의 변화량 패턴을 미리 학습하여 코일별로 저장된 데이터를 비교하여 이동체의 움직임 여부를 판단하는 단계를 포함한다.
상기와 같은 본 발명에 따른 이동체 감지 장치를 이용할 경우에는 이동체의 종류 및 이동체의 움직임을 측정하는 환경의 제약을 받지 않고 이동체의 정밀한 움직임을 감지할 수 있다. 또한, 이동체 감지 장치를 구성하는 코일 센서는 제작이 매우 간단하고, 부품의 가격이 높지 않기 때문에 낮은 단가를 가질 수 있으며, 이동체 감지 장치는 다양한 분야에 확대 적용할 수 있다. 더구나, 이동체 감지 장치는 골프 스윙 교정기에 적용하면, 사용자가 사용하는 골프 그립 헤더의 종류에 따라 사용자의 스윙자세를 평가하여 사용자에게 알려줄 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동체 감지 장치의 내부 구조를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동체 감지 장치의 센서를 구성하는 코일의 종류를 도시한 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이동체 감지 장치의 센서의 내부 구조를 개략적으로 도시한 예시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이동체 감지 장치의 센서의 원리를 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이동체 감지 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 이동체 감지 장치를 골프 스윙 교정기에 적용한 경우의 예시도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 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, A, B 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. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
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 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 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, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동체 감지 장치의 내부 구조를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 이동체 감지 장치는 센서(100), 전류 공급부(110), 전류 측정부(120), 검출부(130), 판단부(140), 저장부(150) 및 출력부(160)를 포함하여 구성될 수 있다. 센서(100)는 복수개의 코일이 소정의 거리만큼 이격되어 2차원적으로 배열된 코일 어레이를 포함한다. 여기서, 소정의 거리는 센서(100)위를 이동하는 이동체의 움직임 중 감지하고자 하는 움직임의 정밀도에 따라 결정된다. 이동체는 상기 초기전류에 의해 발생되는 자기장에 영향을 주어 코일에 흐르는 전류를 변화 시키는 전도체이며, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이동체는 금속, 예를 들어 알루미늄, 금, 은, 철 등으로 구성될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 실시예에 따르면, 센서(100)위를 이동하는 이동체의 3차원 움직임, 예를 들어 이동체의 속도, 이동체와 센서(100)간의 거리, 이동체의 기울어진 각도 등을 감지하기 위해서 코일들간의 거리를 가깝게 배치하여 코일 어레이를 형성할 수도 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 센서(100)에 포함된 복수개의 코일은 다른 패턴, 형태 및 크기로 이루어져 서로 다른 크기의 인덕턴스 값을 갖고, 코일의 감긴 형태는 예를 들어 원형, 사각형, 육각형 등 다각형의 형상으로 구성될 수 있으며, 복수의 코일의 조합으로 이루어질 수 있다. 여기서, 코일을 감는 횟수, 즉 코일의 길이는 이동체 움직임을 감지하는 환경에 따라 변경될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 이동체 움직임을 감지하는 환경, 예를 들어 온도가 높은 환경이라면 자기장의 크기가 작아지기 때문에 코일을 감는 횟수, 즉 코일의 길이를 증가시켜 코일 주위에 흐르는 자기장의 크기를 크게 할 수 있고, 이동체 움직임을 감지하는 환경, 예를 들어 온도가 낮은 환경이라면 자기장의 크기가 커지기 때문에 코일의 길이를 감소시켜 코일 주위에 흐르는 자기장의 크기를 작게 할 수 있다. 전류 공급부(110)는 센서(100)에 포함된 복수개의 코일에 일정한 전류를 인가한다. 일정한 전류를 인가 받은 복수개의 코일들의 주위에는 인가된 전류에 의해 자기장이 형성된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 이동체의 움직임을 감지하는 환경, 예를 들어 온도가 높은 환경이라면은 자기장이 감소하기 때문에 전류 공급부(110)는 코일들로 인가되는 전류의 크기를 크게 하여 복수개의 코일 주위에 형성되는 자기장의 크기를 크게 할 수 있고, 이동체의 움직임을 감지하는 환경, 예를 들어 온도가 낮은 환경이라면은 자기장이 증가하기 때문에 전류 공급부(110)는 코일들로 인가되는 전류의 크기를 작게 하여 복수개의 코일 주위에 형성되는 자기장의 크기를 작게 할 수도 있다.
전류 측정부(120)는 시간에 따라 복수개의 코일에 흐르는 전류를 측정하여 각각의 코일별로 저장한다. 여기서, 전류 측정부(120)로부터 측정된 전류와 전류 공급부(110)에서 공급된 전류는 동일할 수도 있으며, 동일하지 않을 수도 있다. 먼저, 전류 측정부(120)로부터 측정된 전류와 전류 공급부(110)에서 공급된 전류가 동일한 경우는 두 가지 경우가 있다.
첫째는 센서(100)위로 이동체가 이동하지 않은 경우이며, 두 번째는 센서(100)위로 이동체가 이동하지만 이동체가 비금속으로 구성된 경우이다. 본 발명의 실시예에 따르면, 센서(100)위로 이동체가 이동하지 않거나, 비금속으로 구성된 이동체가 센서위로 이동하는 경우에는 코일 어레이에 형성된 자기장에 변화가 없기 때문에 복수개의 코일에 흐르는 전류가 변화하지 않아 전류 공급부(110)에서 공급된 전류와 동일하다.
또한, 전류 측정부(120)로부터 측정된 전류와 전류 공급부(110)에서 공급된 전류가 동일하지 않은 경우는 센서(100)위로 금속으로 구성된 이동체가 이동한 경우이다. 본 발명의 실시예에 따르면, 금속으로 구성된 이동체가 센서 위로 이동하는 경우 코일 어레이에 형성된 자기장에 변화가 생기고, 자기장의 변화에 따라 복수개의 코일에 흐르는 전류가 변화하기 때문에 복수개의 코일에 흐르는 전류가 변화하여 전류 공급부(110)에서 공급된 전류와 동일하지 않다.
검출부(130)는 복수개의 코일에 흐르는 전류 정보 및 전류 변환 정보를 검출한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 검출부(130)는 전류 공급부(110)로부터 복수개의 코일에 인가된 초기 전류 정보를 검출하여 판단부(140)로 전송하고, 센서(100) 위로 이동체가 이동할 경우 순간적으로 변화하는 전류 변환 정보를 검출하여 판단부(140)로 전송한다. 이때, 검출부(130)가 전류 변환 정보를 검출하는 경우는 센서(100)위로 이동체가 이동 할 경우 전류 측정부(120)에서 측정된 전류가 전류 공급부(110)에서 공급된 전류와 동일하지 않은 경우이다.
판단부(140)는 검출부(130)에서 검출된 전류 변환 정보와 저장부(150)에 미리 저장된 데이터와 비교하여, 이동체의 움직임을 판단한다. 저장부(150)는 이동체의 움직임에 따른 복수개의 코일들에 흐르는 전류량 및 전류의 변화량 패턴을 미리 학습하여 저장하고 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 저장부(150)는 이동체의 움직임, 예를 들어 이동체의 속도, 이동체와 센서(100)간의 거리, 이동체의 기울어진 각도에 따른 복수개의 코일들에 흐르는 전류량 및 전류의 변화량 패턴을 미리 학습하여 이동체의 종류별로 저장하고 있으며, 이동체는 금속, 예를 들어 알루미늄, 금, 은, 철로 구성될 수 있고, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 저장부(150)는 이동체의 움직임에 따른 전류량 및 전류의 변화량 패턴을 미리 학습하여 복수개의 코일들의 거리별로 저장하고 있으며, 저장부(150)는 이동체의 움직임에 따른 전류량 및 전류의 변화량 패턴을 미리 학습하여 전류 공급부(110)에서 공급된 초기 전류별로 저장하고 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 저장부(150)는 센서(100)의 위를 지나가는 이동체가 비금속일 경우에는 복수개의 코일 주위에 생성된 자기장은 변하지 않아 복수개의 코일에 흐르는 전류도 변하지 않는다는 데이터를 미리 저장하고 있을 수 있다.
출력부(160)는 판단부(140)에서 측정된 결과, 즉 이동체의 감지 유/무를 출력할 수 있다. 이하에서는, 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 이동체 감지 장치의 센서의 내부 구조를 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동체 감지 장치의 센서의 내부 구조를 개략적으로 도시한 예시도이다.
도 2를 참조하면, 센서(100)는 복수개의 코일(220)이 소정의 거리(230, 240)만큼 이격되어2차원적으로 배열된 코일 어레이(210)를 포함한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 센서(100)위를 이동하는 이동체의 크기보다 센서(100)의 크기가 더 크기 구성되어야 이동체의 움직임을 감지할 수 있으므로, 이동체의 크기에 따라 코일 어레이(210)에 포함되는 코일들의 개수는 달라질 수 있다.
또한, 센서(100)위를 이동하는 이동체의 움직임 중 감지하고자 하는 움직임의 정밀도에 따라 코일들간의 거리(230, 240)를 다르게 하여 코일 어레이를 형성할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 센서(100)위를 이동하는 이동체의 3차원 움직임, 예를 들어 이동체의 속도, 이동체와 센서(100)간의 거리, 이동체의 기울어진 각도 등을 감지하기 위해서 코일들간의 거리(230, 240)를 가깝게 배치하여 코일 어레이를 형성한다. 이하에서는, 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 이동체 감지 장치의 센서를 구성하는 코일의 종류를 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이동체 감지 장치의 센서를 구성하는 코일의 종류를 예시한 예시도이다.
도 3을 참조하면, 이동체 감지 장치의 센서(100)를 구성하는 코일은 다른 패턴, 형태 및 크기로 이루어져 서로 다른 크기의 인덕턴스 값을 갖는다. 이에 따라, 코일은 전류 공급부(110)로부터 일정한 전류를 인가받아 자기장을 형성한다. 코일의 감긴 형태는 예를 들어 원형(310), 사각형(320), 육각형(330) 등 다각형의 형상 등으로 구성될 수 있으며, 복수의 코일의 조합으로 이루어질 수 있다.
또한, 코일은 표면이 절연재로 피복된 동선을 사용하는 것이 일반적이나 금, 은, 알루미늄 등 도전성이 우수한 재료라면 특별히 한정되지 않으며, 코일은 도선이 감긴 형태가 아닌 도체 패턴으로 이루어질 수도 있다. 따라서, 본 명세서에서 '코일'이라 함은 넓은 의미로서, 도선이 감겨서 형성(340)되거나 금속박막을 에칭하여 형성(350, 360, 370)될 수 있으며, 어떠한 방법에 의해 형성된 것이든 코일 모양의 패턴을 가지는 모든 것을 포함한다. 이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 이동체 감지 장치의 센서의 원리를 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이동체 감지 장치의 센서의 원리를 설명하기 위한 예시도이다.
도 4를 참조하면, 센서(100)에 전류 공급부(110)로부터 일정한 전류가 인가되면 센서(100)에 포함된 복수개의 코일들에 일정한 전류가 흐르게 되어 코일 어레이에 자기장이 발생하게 된다. 자기장이 발생된 센서(100)위로 이동체(400)가 이동할 경우 코일 어레이에 발생된 자기장이 이동체(400)로 유기되어 이동체(400)에는 와전류가 발생한다.
이때, 이동체(400)에 발생된 와전류는 이동체(400)로 유기되는 자기장의 양에 비례하여 발생하게 된다. 따라서, 이동체(400)로 유기된 자기장이 클 경우 이동체(400)에 발생되는 와전류도 크게 되고, 이동체(400)로 유기된 자기장이 작을 경우 금속에 발생되는 완전류도 작게 된다.
이동체(400)로 유기되는 자기장의 양은 이동체(400)와 센서(100)간의 거리에 의해서 결정된다. 즉, 자기장을 발생하는 센서(100)와 이동체(400)의 거기가 가까울 경우 이동체(400)에 유기되는 자기장의 양은 크고, 자기장을 발생하는 센서(100)와 이동체(400)의 거기가 멀수록 이동체(400)에 유기되는 자기장의 양은 작게 된다.
이동체(400)에 발생된 와전류는 코일 어레이에 발생된 자기장를 변화하게 하고, 이에 따라 복수개의 코일에 흐르는 전류가 변화하게 된다. 따라서, 이와 같은 센서의 자기장 원리를 통해 변화하는 전류를 이용해서 이동체의 움직임을 감지할 수 있다. 그러면 여기서, 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 이동체 감지 방법을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이동체 감지 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 이동체 감지 장치는 복수개의 코일이 소정의 거리만큼 이격되어 2차원적으로 배열된 코일 어레이에 일정한 전류를 공급한다(S501). 여기서, 소정의 거리는 센서(100)위를 이동하는 이동체의 움직임 중 감지하고자 하는 움직임의 정밀도에 따라 결정된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 센서(100)위를 이동하는 이동체의 3차원 움직임, 예를 들어 이동체의 속도, 이동체와 센서(100)간의 거리, 이동체의 기울어진 각도 등을 감지하기 위해서 코일들간의 거리를 가깝게 배치하여 코일 어레이를 형성할 수도 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 센서(100)에 포함된 복수개의 코일은 다른 패턴, 형태 및 크기로 이루어져 서로 다른 크기의 인덕턴스 값을 갖고, 코일의 감긴 형태는 예를 들어 원형, 사각형, 육각형 등 다각형의 형상으로 구성될 수 있으며, 복수의 코일의 조합으로 이루어질 수 있다. 여기서, 코일을 감는 횟수, 즉 코일의 길이는 이동체 움직임을 감지하는 환경에 따라 변경될 수 있다.
이동체 감지 장치는 시간에 따라 복수개의 코일에 흐르는 전류를 측정하여 각각의 코일별로 저장한다(S502). 여기서, 이동체 감지 장치로부터 측정된 전류와 초기에 공급된 전류는 동일할 수도 있으며, 동일하지 않을 수도 있다. 먼저, 이동체 감지 장치로부터 측정된 전류와 초기에 공급된 전류가 동일한 경우는 두 가지 경우가 있다.
첫째, 이동체가 이동하지 않은 경우이며, 두 번째는 이동체가 이동하지만 이동체가 비금속으로 구성된 경우이다. 본 발명의 실시예에 따르면, 이동체가 이동하지 않거나, 비금속으로 구성된 이동체가 센서위로 이동하는 경우에는 코일 어레이에 형성된 자기장에 변화가 없기 때문에 복수개의 코일에 흐르는 전류가 변화하지 않아 이동체 감지 장치로부터 측정된 전류와 초기에 공급된 전류는 동일하다.
또한, 이동체 감지 장치로부터 측정된 전류와 초기 전류가 동일하지 않은 경우는 금속으로 구성된 이동체가 이동한 경우이다. 본 발명의 실시예에 따르면, 금속으로 구성된 이동체가 이동하는 경우 코일 어레이에 형성된 자기장에 변화가 생기고, 자기장의 변화에 따라 복수개의 코일에 흐르는 전류가 변화하기 때문에 복수개의 코일에 흐르는 전류가 변화하여 이동체 감지 장치로부터 측정된 전류와 초기에 공급된 전류는 동일하지 않다.
이동체 감지 장치는 코일에 흐르는 전류에 변화가 발생되었는지 판단한다(S503). 코일에 흐르는 전류가 변화되면 이동체 감지 장치는 코일에 흐르는 변환 전류를 코일별로 검출한다(S504). 전류의 변화량을 검출한 이동체 감지 장치는 변환 전류와 미리 저장된 데이터와 비교하여 이동체의 움직임을 감지한다(S505).
본 발명의 일 실시예에 따르면, 미리 저장된 데이터는 이동체의 움직임, 예를 들어 이동체의 속도, 이동체와 센서간의 거리, 이동체의 기울어진 각도에 따라 복수개의 코일들에 흐르는 전류량 및 전류의 변화량 패턴을 미리 학습하여 이동체의 종류별로 저장하고 있는 데이터이며, 이동체는 상기 초기전류에 의해 발생되는 자기장에 영향을 주어 코일에 흐르는 전류를 변화 시키는 전도체이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 미리 저장된 데이터는 이동체의 움직임에 따른 전류량 및 전류의 변화량 패턴을 미리 학습하여 복수개의 코일들의 거리별로 저장한 데이터이며, 이동체의 움직임에 따른 전류량 및 전류의 변화량 패턴을 미리 학습하여 초기 전류별로 저장한 데이터이다. 이하에서는, 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이동체 감지 장치를 골프 연습 시스템에 적용한 경우를 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 이동체 감지 장치를 골프 연습 시스템에 적용한 예시도이다.
도 6을 참조하면, 골프 연습 시스템은 골프 그립(610), 공(620), 골프 패드(630)을 포함하여 구성될 수 있다. 골프 패드(630)는 복수개의 코일이 소정의 거리만큼 이격되어 2차원적으로 배열된 코일 어레이(100)를 포함하며, 복수개의 코일들은 각각 본 발명의 실시예에 따른 이동체 감지 장치를 포함하여 구성될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 전원 공급부(110)는 발진기(170)로부터 제공되는 일정량의 전류를 센서내의 복수개의 코일 각각에 인가하면, 각각의 코일들에 자기장이 형성되고, 이에 따라 코일 어레이에 자기장이 형성된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 사용자가 자기장이 형성된 코일 어레이를 포함하는 골프 패드(630)위에서 골프 스윙을 할 경우, 골프 그립(610)의 헤더(610a)의 움직임에 따라 자기장에 변화에 일어나고, 자기장의 변화에 따라 코일에 흐르는 전류가 변화하게 되며, 전류의 변화량을 이용해서 이동체의 움직임을 감지할 수 있다.
도 6에는 도시하지 않았지만, 골프 연습 시스템은 서버 및 스크린을 더 포함하여 구성될 수 있으며, 서버는 골프 그립(610)의 헤더(610a)의 움직임, 예를 들어 헤더(610a)의 속도, 헤더(610a)와 골프 패드(630)간의 거리, 헤더(610a)의 기울어진 각도에 따라 골프 패드(610)에 포함된 복수개의 코일들에 흐르는 전류량 및 전류의 변화량 패턴을 미리 학습하여 저장하고 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 골프 연습 시스템에서 사용자가 골프 그립(610)을 이용해서 공(620)을 스윙하는 경우, 골프 연습 시스템은 복수개의 코일들의 각각에 위치하는 검출부(130)에 의해 검출된 코일에 흐르는 전류량 및 전류의 변화량과 서버에 저장된 미리 학습된 패턴을 비교하여 헤더(610)의 3차원 움직임 정보, 예를 들어 헤더 (610)의 이동 방향, 헤더(610)의 이동 각도, 헤더(610)의 이동 속도, 헤더(610)의 모양 등의 정보를 스크린으로 출력한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 골프 연습 시스템에서 사용자는 공을 사용하지 않고 골프 스윙을 하는 경우, 골프 연습 시스템은 복수개의 코일들의 각각에 위치하는 검출부(130)에 의해 검출된 코일의 전류량 및 전류의 변화량과 서버에 미리 학습되어 저장된 패턴을 비교하여 헤더(610)의 3차원 움직임 정보를 스크린으로 출력할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 서버가 헤더(610a)의 3차원 움직임, 예를 들어 헤더(610a)의 속도, 헤더(610a)와 골프 패드(630)간의 거리, 헤더(610a)의 기울어진 각도에 점수별로 저장하고 있을 수 있다. 예를 들어, 서버가 이동 속도가 10m/s인 경우의 스윙 점수는 10점, 이동 속도가 20m/s인 경우의 스윙 점수는 20점으로 저장하고 있고 있을 수 있다.
따라서 본 발명의 실시예에 따르면, 서버는 미리 학습되어 저장된 패턴과 이동체 감지 장치에 의해 검출된 전류량 및 전류의 변화량을 비교하여 헤더(610a)의 이동 속도가 결정하고, 결정된 이동 속도에 해당하는 점수를 스크린으로 출력할 수 있다. 또한, 서버는 헤더(610a)의 3차원 움직임 각각에 해당하는 점수를 저장하고 있을 수 있으며, 이와 같은 경우에는 3차원 움직임 각가의 점수를 합계하여 사용자의 자세를 점수화하여 출력할 수 있다.본 발명의 실시예에 따르면, 이동체 감지 장치는 헤더(619a)의 움직임에 따른 전류 변화량이 서버에 미리 학습되어 저장된 패턴에 대응될 때, 해당하는 헤더(619a)의 속도, 각도 등의 점수를 스크린으로 유선 통신 또는 무선 통신을 통해 출력할 수 있으며, 유선 통신은 유선 LAN(Local Area Network) 등을 포함할 수 있고, 무선 통신은 블루투스, 적외선 통신, 무선 LAN 등을 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 센서부 110 ; 전류 공급부
120 : 전류 측정부 130 : 검출부
140 : 판단부 150 : 저장부
160 : 출력부 610 : 골프 그립
610a : 헤더 620 : 공
630 : 골프 패드

Claims (14)

  1. 이동체 움직임 감지 장치에 있어서,
    복수개의 코일들이 소정의 거리만큼 이격되어 배열된 코일 어레이를 포함하는 센서부;
    상기 복수개의 코일들에 초기 전류를 공급하여 상기 코일 어레이에 자기장을 형성하는 전류 공급부;
    상기 복수개의 코일들에 흐르는 전류를 시간에 따라 측정하여 코일별로 각각 저장하는 전류 측정부;
    상기 전류 측정부에서 측정된 전류가 변화될 경우 변환 전류를 검출하는 검출부; 및
    상기 검출된 변환 전류와 미리 저장된 데이터를 비교하여 이동체의 3차원 움직임 여부를 판단하는 판단부를 포함하고,
    상기 3차원 움직임은,
    상기 이동체의 속도, 상기 이동체와 센서 간의 거리 및 상기 이동체의 기울어진 각도 중 적어도 하나를 포함하는 이동체 움직임 감지 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 소정의 거리는,
    상기 센서부 위를 이동하는 이동체의 움직임의 정밀도에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 움직임 감지 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 초기 전류는,
    상기 이동체 움직임 감지 장치가 동작하는 주위 환경에 상응하여 설정되는 것을 특징으로하는 움직임 감지 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 이동체는,
    상기 초기전류에 의해 발생되는 자기장에 영향을 주어 코일에 흐르는 전류를 변화 시키는 전도체임을 특징으로 하는 움직임 감지 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 움직임 감지 장치는,
    상기 센세부 위로 이동하는 이동체의 움직임에 따른 전류량 및 전류의 변화량 패턴을 미리 학습하여 코일별로 저장하는 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 감지 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 이동체 움직임 감지 장치는,
    골프 스윙 교정기에 적용됨을 특징으로 하는 움직임 감지 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 골프 스윙 교정기는,
    골프 그립 헤더의 움직임에 따른 복수개의 코일들에 흐르는 전류량 및 전류의 변화량 패턴을 미리 학습하여 저장하고 있는 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 움직임 감지 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 골프 스윙 교정기는,
    사용자가 골프 스윙을 할 경우, 상기 이동체 움직임 감지 장치는 상기 골프 그립 헤더의 움직임에 따른 복수개의 코일들에 흐르는 전류 변화량을 측정하고 상기 서버에 저장된 미리 저장된 데이터와 비교하여 그 결과를 출력하는 것을 특징으로 하는 움직임 감지 장치.
  9. 이동체 움직임 감지 장치에서 수행되는 이동체 움직임 감지 방법에 있어서,
    복수개의 코일들이 소정의 거리만큼 이격되어 배열된 코일 어레이에 초기 전류를 공급하여 상기 코일 어레이에 자기장을 형성하는 단계;
    시간에 따라 상기 복수개의 코일들에 흐르는 전류를 측정하여 코일별로 각각 저장하는 단계;
    상기 저장된 전류가 상기 초기 전류가 다른 경우, 변환 전류를 코일별로 검출하여 출력하는 단계; 및
    상기 출력된 변환 전류와 미리 저장된 데이터를 비교하여 이동체의 3차원 움직임 여부를 판단하는 단계를 포함하며,
    상기 3차원 움직임은
    상기 이동체의 속도, 상기 이동체와 센서 간의 거리 및 상기 이동체의 기울어진 각도 중 적어도 하나를 포함하는 움직임 감지 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 소정의 거리는,
    상기 코일 어레이 위를 이동하는 이동체의 움직임의 정밀도에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 움직임 감지 방법.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 초기 전류는,
    상기 이동체 움직임 감지 장치가 동작하는 주위 환경에 상응하여 설정되는 것을 특징으로 하는 움직임 감지 방법.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 이동체는,
    상기 초기전류에 의해 발생되는 자기장에 영향을 주어 코일에 흐르는 전류를 변화 시키는 전도체임을 특징으로 하는 움직임 감지 방법.
  13. 이동체 움직임 감지 장치에 있어서,
    복수개의 코일들이 소정의 거리만큼 이격되어 배열된 코일 어레이를 포함하는 센서부;
    상기 복수개의 코일들에 초기 전류를 공급하여 상기 코일 어레이에 자기장을 형성하는 전류 공급부;
    상기 복수개의 코일들에 흐르는 전류를 시간에 따라 측정하여 코일별로 각각 저장하는 전류 측정부;
    상기 전류 측정부에서 측정된 전류가 변화될 경우 변환 전류를 검출하는 검출부; 및
    상기 검출된 변환 전류를 이용하여, 상기 센서부를 이동하는 이동체의 3차원 움직임 여부를 판단하는 판단부를 포함하는 이동체 움직임 감지 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 3차원 움직임은
    상기 이동체의 속도, 상기 이동체와 센서 간의 거리 및 상기 이동체의 기울어진 각도 중 적어도 하나를 포함하는 이동체 움직임 감지 장치.


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