KR101300374B1 - 광센싱과 초음파센싱 기반의 모의 골프용 센서 및 이를 이용한 스윙분석기 - Google Patents

광센싱과 초음파센싱 기반의 모의 골프용 센서 및 이를 이용한 스윙분석기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광센싱과 초음파센싱 기반의 모의 골프용 센서 및 이를 이용한 스윙분석기에 관한 것이다. 본 발명은 스윙분석기의 스윙분석기 CPU와 신호 및 데이터 송수신에 따라 골프공의 이동에 따른 분석을 수행하는 모의 골프용 센서에 있어서, 상기 스윙분석기용 CPU의 제어신호에 따라 구동되어 광을 조사하는 수평센서 발광부; 상기 수평센서 발광부에서 상기 골프공으로 조사된 광으로부터 광신호를 수광하여 감지신호를 생성하는 수평센서 수광부; 및 상기 감지신호를 상기 스윙분석기 CPU로 전송하는 통신단; 을 포함하며, 상기 스윙분석기 CPU가 상기 감지신호와 다른 모의 골프용 센서, 그리고 초음파 센서부로부터 수신한 음파신호를 이용해 상기 골프공에 대한 이동에 따른 분석을 수행하도록 하여 상기 스윙분석기와 연결된 이미지분석기로 출력하도록 한다.

Description

광센싱과 초음파센싱 기반의 모의 골프용 센서 및 이를 이용한 스윙분석기{Sensor for simulatotion golf based on optical sensing and ultrasonic sensing device, and swing analyzer using the same}
본 발명은 광센싱과 초음파센싱 기반의 모의 골프용 센서 및 이를 이용한 스윙분석기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 모의 골프시스템에서 골프공을 분석하여 사용자에게 정밀한 분석 데이터를 제공하기 위한 광센싱과 초음파센싱 기반의 모의 골프용 센서 및 이를 이용한 스윙분석기에 관한 것이다.
최근 골프 인구가 증가하면서, 가상 골프시스템을 이용한 연습겸, 라운딩을 즐길 수 있는 스크린 골프 시스템들이 개발되고 있다. 이와 같은 스크린 골프게임은 실내 등에 가상 골프장을 디스플레이할 수 있는 스크린을 설치하고, 골퍼가 골프공을 상기 스크린을 향해 타격을 하면 골프공의 속도, 방향 등을 감지하여, 상기 스크린상에 골프공의 진행을 표시해주는 시스템이다.
이러한 골프 모의 장치에서는 타격된 골프공의 위치 등을 감지하기 위한 방법으로서 레이저를 이용한 방식, 광센서를 이용하는 방식 등을 적용하고 있다.
예를 들면 공개특허 10-2005-007608에는 타격한 골프공의 높이를 측정하고자 하는 센싱부가 경사진 각도로 수평으로 일렬배치되어 있어 센싱부간의 이격거리로 인해 높이를 측정하고 있다, 그러나 이러한 종래의 기술은 오차가 크며, 타격한 골프공의 속도를 일정하게 측정한다 하더라도 최종적으로 비거리계산에 타격한 골프공의 높이측정의 오차율이 크다면 최종 비행 연산에도 많은 오차율이 발생하게 된다.
한편, 다른 종래의 기술인 등록특허 10-0734593에는 수직센싱부와 평면센싱부의 측정으로 3차원 측정이 가능하나, 발광부인 레이저 빔의 위치는 수직과 평면부의 양끝단에서 삼각형의 빔을 발사하는데, 타격한 골프공이 레이저 빔 발사 위치에 근접할수록 센싱부가 한쪽으로 치우치게 측정되어 오차가 커지게 되는 문제점이 발생한다. 즉, 높이가 커질수록 혹은 좌.우 발사각이 커질수록 수직과 평면부 센싱이 한쪽으로 치우치게 되어, 측정오차가 커지게 되고 최종적인 수식 계산에 많은 오차를 갖게 되는 문제점이 있어왔다.
한편, 골프 경기에서 실내외에서 사용 가능한 스윙분석기는 일반적으로 3가지의 종류로 구분된다. 첫째로, 소프트웨어만 판매하는 형태, 둘째로 단말기와 카메라 일체형으로 판매하는 형태, 셋째로 스크린골프에 부가된 형태로 크게 나눌 수 있다. 첫 번째의 소프트웨어만 판매하는 형태는 컴퓨터, 디지털 카메라를 별도 구비를 해야 하며, 스윙동작을 분석할 시 자동이 아닌 사람에 의한 조작이 필요하고 프로 레슨에 사용되고 있다. 두 번째의 일체형 스윙 분석기는 콘트롤부에 카메라를 내장하여 만들어진 시스템이며, 편의성 때문에 선호되고 있다. 세 번째의 스크린 골프에 부가된 형태는 스크린골프 회사 제품에서 스윙분석 프로그램을 탑재하고 있으나 활용면에서 떨어지고, 설치비용과 유지 관리비용이 고가이며 레슨의 도구라기보다 놀이 도구 형태에 가깝다.
종합하면, 첫 번째와 두 번째의 제품은 동영상 촬영으로 스윙 자세 분석이 가능하나 세 번째의 스윙분석기처럼 센서가 구비되어있지 않아 클럽 헤드 궤적 및 타격한 골프공의 비거리 그리고 탈출 각도를 측정할 수 없는 동일한 문제점을 갖고 있으며, 세 번째의 스윙분석기는 공간적인 제한과 초기 투자비용 그리고, 유지관리비가 고가인 단점이 있으므로 이에 대한 보완이 필요한 현실이다.
이에 따라 해당 기술분야에 있어서는 골프공과 관련된 분석을 위한 더욱 정밀한 센싱 방식으로 수행되는 센서 및 이를 활용한 종래의 스윙분석기의 단점을 보완한 기술개발이 요구되고 있다.
[관련기술문헌]
1. 골프 거리측정 단말기 및 이를 이용한 골프 거리측정 및 화면 디스플레이 방법(A distance measuring apparatus using distance measuring and screen display method) (특허출원번호 제10-2007-0045113호)
2. 골프클럽헤드의 스윙 속도 측정 및 칼로리 측정 장치(Apparatus of measuring calorie by mesuring swingspeed of golf culb head) (실용신안출원번호 제20-2003-0009460호)
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 모의 골프시스템에서 골프공의 위치, 타격 후의 골프공의 각도, 속도, 방향 등을 감지하여 정확한 골프공의 비거리 및 구질 등을 구현할 수 있는 센서 및 이를 활용한 스윙분석기를 제공하기 위한 광센싱과 초음파센싱 기반의 모의 골프용 센서 및 이를 이용한 스윙분석기를 제공하기 위한 것이다.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 센싱과 초음파센싱 기반의 모의 골프용 센서는, 스윙분석기의 스윙분석기 CPU와 신호 및 데이터 송수신에 따라 골프공의 이동에 따른 분석을 수행하는 모의 골프용 센서에 있어서, 상기 스윙분석기용 CPU의 제어신호에 따라 구동되어 광을 조사하는 수평센서 발광부; 상기 수평센서 발광부에서 상기 골프공으로 조사된 광으로부터 광신호를 수광하여 감지신호를 생성하는 수평센서 수광부; 및 상기 감지신호를 상기 스윙분석기 CPU로 전송하는 통신단; 을 포함하며, 상기 스윙분석기 CPU가 상기 감지신호와 다른 모의 골프용 센서, 그리고 초음파 센서부로부터 수신한 음파신호를 이용해 상기 골프공에 대한 이동에 따른 분석을 수행하도록 하여 상기 스윙분석기와 연결된 이미지분석기로 출력하도록 한다.
이때, 상기 수평센서 발광부는 수직 방향의 지속적으로 발광을 수행하고, 상기 제 1 수평센서 수광부는 골프공의 반사된 광량을 이용해 감지신호를 생성하는 것이 바람직하다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 광센싱과 초음파센싱 기반의 모의 골프용 센서를 이용한 스윙분석기는, 제 1 수평센서 발광부와 제 1 수평센서 수광부를 포함하는 제 1 모의 골프용 센서; 제 2 수평센서 발광부와 제 2 수평센서 수광부를 포함하는 제 2 모의 골프용 센서; 와 연결된 스윙분석기에 있어서, 상기 제 1 수평센서 발광부와 상기 제 2 수평센서 발광부의 수직 방향의 지속적인 광의 조사가 수행되고, 상기 제 1 수평센서 수광부와 상기 제 2 수평센서 수광부 각각으로부터 상기 광의 조사에 따라 골프공의 반사된 광량을 이용해 생성된 감지신호를 수신하여 상기 골프공에 대한 이동에 따른 분석을 수행하는 스윙분석기용 CPU; 를 포함한다.
이때, 상기 제 1 수평센서 수광부와 상기 제 2 수평센서 수광부 간의 거리를 거리(L2)이라고 하고, 상기 제 1 수평센서 수광부 상에서 감지신호가 센싱된 위치로부터 상기 제 2 수평센서 수광부(112b) 상에서 감지신호가 센싱된 위치까지의 거리를 거리(L4)라고 하면, 상기 스윙분석기용 CPU는, 상기 골프공이 정면을 바라보는 축 상에서의 수평으로 벗어는 각도를 의미하는 수평 탈축각(θ1)을 tan-1(L4/L2)에 의해 연산하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 모의 골프용 센서와 상기 제 2 모의 골프용 센서의 거리가 거리(L2)이며, 상기 골프공이 거리(L2)를 통과되는 시간을 시간(T1)이라고 하며, 상기 골프공이 상기 제 2 모의 골프용 센서가 위치한 지점으로부터 초음파 센서부까지의 수평축 상의 거리를 거리(L3)라고 하며, 상기 골프공이 거리(L3)를 통과하는 시간을 시간(T2)이라고 하면, 상기 초음파 센서에 의한 음파 발생 측정 수신에 따라, 상기 스윙분석기용 CPU는, 상기 골프공이 거리(L3)를 통과한 시점에서의 상기 초음파 센서가 위치한 수직축 상의 지점으로부터 상기 골프공이 위치한 수직축 상의 지점까지의 높이(H3)에서 상기 제 1 모의 골프용 센서와 상기 제 2 모의 골프용 센서가 위치한 수직축 상의 지점으로부터 상기 초음파 센서가 위치한 수직축 상의 지점까지의 높이(H1)를 빼는 연산을 수행한 높이(H2)를 연산하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 모의 골프용 센서와 상기 제 2 모의 골프용 센서는 수직축 상에 동일한 지점에 위치하며, 상기 초음파 센서는 상기 제 1 모의 골프용 센서와 상기 제 2 모의 골프용 센서가 위치한 수직축 상의 지점보다 아래에 위치하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 스윙분석기용 CPU는 상기 골프공이 지평면을 기준으로 수직축 상의 각도를 의미하는 수직 탈축각(θ2)을 tan-1((H2)/(L1 + L2 + L3))에 의해 연산하며, 거리(L1)는 상기 골프공의 시작위치에서 상기 제 1 모의 골프용 센서까지의 거리인 것이 바람직하다.
또한, 상기 스윙분석기용 CPU는 상기 제 1 모의 골프용 센서와 상기 제 2 모의 골프용 센서 사이의 수직축 상의 높이차이에 해당하는 높이(H4)를 tanθ2 × 거리(L2)에 의해 연산하며, 거리(L5)가 상기 골프공의 상기 제 1 모의 골프용 센서와 상기 제 2 모의 골프용 센서 상에서의 평면 대각선 이동거리라고 가정하면, 거리(L5)를 (L5)^2=(L2)^2 + (L4)^2에 의해 연산하고, 거리(L6)를 (L6)^2 = (L5)^2 + (H4)^2에 의해 연산하며, 상기 연산된 거리(L6)를 이용해 상기 골프공의 속도(V)를 거리(L6)/시간(T1)에 의해 연산하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 스윙분석기용 CPU는 상기 골프공의 수평 탈축각(θ1), 상기 수직 탈축각(θ2), 상기 골프공의 속도(V)를 생성하여 이미지분석기로 전송하여 출력하도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따른 광센싱과 초음파센싱 기반의 모의 골프용 센서 및 이를 이용한 스윙분석기는, 모의 골프시스템에서 골프공의 위치, 타격 후의 골프공의 각도, 속도, 방향 등을 감지하여 정확한 골프공의 비거리 및 구질 등을 구현할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광센싱과 초음파센싱 기반의 모의 골프용 센서 및 이를 이용한 스윙분석기는, 고가 제품에서만이 누릴 수 있던 성능 과 제한적인 공간과 경제적인 부담이 되어오던 문제점을 소비자의 측면에서는 제조원가의 절약으로 인해 합리적인 가격으로 제공할 수 있는 장점을 갖는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광센싱과 초음파센싱 기반의 모의 골프용 센서를 설명하기 위한 도면.
도 2는 내지 도 4는 도 1의 광센싱과 초음파센싱 기반의 모의 골프용 센서를 이용한 골프공에 대한 센싱을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 광센싱과 초음파센싱 기반의 모의 골프용 센서를 이용한 스윙분석기를 설명하기 위한 도면.
도 6은 도 5에서의 모의 골프용 센서부와 이미지분석기의 사용 상태를 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송'하는 경우에는 구성요소는 다른 구성요소로 직접 상기 데이터 또는 신호를 전송할 수 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송할 수 있음을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광센싱과 초음파센싱 기반의 모의 골프용 센서(110a, 100b, 및 300)를 설명하기 위한 도면이다. 도 2는 내지 도 4는 도 1의 광센싱과 초음파센싱 기반의 모의 골프용 센서(110a, 100b, 및 300)를 이용한 골프공에 대한 센싱을 설명하기 위한 도면이다. 스윙분석기(Swing Analyzer: 1)는 모의 골프용 센서부(100)와 이미지분석기(200, 도 5참조)를 포함한다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 모의 골프용 센서부(100)는 제 1 모의 골프용 센서(110a)와 제 2 모의 골프용 센서(110b), 그리고 초음파 센서부(300)와 신호 및 데이터 송수신을 수행하기 위해 스윙분석기용 CPU(120), 제 1 통신부(130)를 구비한다. 먼저, 제 1 모의 골프용 센서(110a)는 제 1 수평센서 발광부(111a), 제 1 수평센서 수광부(112a), 제 1 신호증폭기(113a), 제 1 비교기(114a), 제 1 통신단a(115a)을 포함한다.
그리고 제 2 모의 골프용 센서(110b)는 제 2 수평센서 발광부(111b), 제 2 수평센서 수광부(112b), 제 2 신호증폭기(113b), 제 2 비교기(114b), 제 1 통신단b(115b)을 포함한다. 한편, 본 발명에서 제 1 신호증폭기(113a), 제 1 비교기(114a) 그리고 제 2 신호증폭기(113b), 제 2 비교기(114b)는 중요 구성요소가 아니므로 이하에서는 이에 대한 설명은 간략히 하거나 생략하도록 하며, 설명의 중복을 피하기 위해 제 1 모의 골프용 센서(110a)를 기준으로 설명하도록 한다.
제 1 수평센서 발광부(111a)는 스윙분석기용 CPU(120)로부터 제어신호를 수신하여 구동되어 광을 조사한다.
제 1 수평센서 수광부(112a)는 스윙분석기용 CPU(120)로부터 제어신호를 수신하여 구동되며, 제 1 수평센서 발광부(111a)에서 골프공으로 조사된 광으로부터 광신호를 수광하여 감지신호를 생성한 뒤, 제 1 신호증폭기(113a) 및 제 1 비교기(114a)를 거쳐 제 1 통신단a(115a)을 통해 광신호를 스윙분석기용 CPU(120)로 전송한다.
제 1 통신단a(115a)은 제 1 모의 골프용 센서(110a)와 스윙분석기용 CPU(120) 간의 신호 및 데이터 송수신을 수행한다.
한편, 스윙분석기용 CPU(120)는 수평센서 발광부(111a) 및 수평센서 수광부(112a)에 제어신호를 전송하며, 수평센서 수광부(1112a)의 감지신호를 수신하여 처리하여 처리한다. 또한, 스윙분석기용 CPU(120)는 초음파 센서부(300)로 제어신호를 전송하며, 초음파 센서부(300)은 음파감지 신호를 스윙분석기용 CPU(120)로 전송한다.
이하, 도 3을 참조하여 스윙분석기용 CPU(120)에 의한 골프공의 타격된 각도 측정 방법을 살펴보도록 한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 수평센서 발광부(111a)와 제 2 수평센서 발광부(111b)는 수직 방향의 지속적인 광에 대한 발광을 수행하고, 제 1 수평센서 수광부(112a)와 제 2 수평센서 수광부(112b)는 골프공의 반사된 광량을 이용해 감지신호를 생성한다.
이에 따라, 제 1 수평센서 수광부(112a)와 제 2 수평센서 수광부(112b) 간의 거리를 거리(L2)이라고 하고, 제 1 수평센서 수광부(112a) 상에서 감지신호가 센싱된 위치로부터 제 2 수평센서 수광부(112b) 상에서 감지신호가 센싱된 위치까지의 거리를 거리(L4)라고 하면, 골프공이 정면을 바라보는 축 상에서의 수평으로 벗어는 각도를 의미하는 수평 탈축각(θ1)은 tan-1(L4/L2)에 의해 연산된다.
한편, 도 3과 도 4를 참조하여 스윙분석기용 CPU(120)에 의한 골프공의 속도 측정 과정을 살펴보면 다음과 같이, 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 모의 골프용 센서(110a)와 제 2 모의 골프용 센서(110b)의 거리를 거리(L2)라고 하면, 골프공이 거리(L2)를 통과되는 시간을 시간(T1)이라고 설정한다. 또한, 골프공이 제 2 모의 골프용 센서(110b)가 위치한 지점으로부터 초음파 센서부(300)까지의 수평축 상의 거리를 거리(L3)라고 하면, 골프공이 거리(L3)를 통과하는 시간을 시간(T2)라고 설정한다. 이때, 초음파 센서(300)에 의한 음파 발생 수신 측정이 이루어지면, 스윙분석기용 CPU(120)는 골프공이 거리(L3)를 통과한 시점에서의 초음파 센서(300)가 위치한 수직축 상의 지점으로부터 골프공이 위치한 수직축 상의 지점까지의 높이(H3)에서 제 1 모의 골프용 센서(110a)와 제 2 모의 골프용 센서(110b)가 위치한 수직축 상의 지점으로부터 초음파 센서(300)가 위치한 수직축 상의 지점까지의 높이(H1)를 빼는 연산을 수행(즉, 높이(H3)- 높이(H1))함으로써, 높이(H2)를 연산한다.
여기서 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 모의 골프용 센서(110a)와 제 2 모의 골프용 센서(110b)는 수직축 상에 동일한 지점에 위치하며, 초음파 센서(300)는 제 1 모의 골프용 센서(110a)와 제 2 모의 골프용 센서(110b)가 위치한 수직축 상의 지점보다 아래에 위치한다. 예컨대, 초음파 센서(300)는 제1, 제2 모의 골프용 센서(110a, 110b) 보다 3cm 아래에 위치한다. 초음파 센서(300)이 제1, 제2 모의 골프용 센서(110a, 110b) 보다 아래 위치하는 이유는 초음파 센서(300)에 너무 근접한 영역에서 골프공을 감지하지 못하는 불감지 영역이 발생하기 때문에 이를 방지하기 위함이다.
이에 따라, 골프공이 지평면을 기준으로 수직축 상의 각도를 의미하는 수직 탈축각(θ2)은 tan-1((H2)/(L1 + L2 + L3))에 의해 연산된다.
여기서 거리(L1)는 골프공의 시작위치에서 제 1 모의 골프용 센서(110a)까지의 거리이다. 한편 상술한 높이(H1)는 골프공의 시작점 지면 위치에서 초음파 센서(300)의 측정 단면 위치까지의 거리이며, 높이(H2)는 초음파 센서부(300)의 골프공의 측정높이로도 표현할 수 있다.
한편, 스윙분석기용 CPU(120)는 골프공의 속도 연산도 수행한다. 제 1 모의 골프용 센서(110a)와 제 2 모의 골프용 센서(110b) 사이의 수직축 상의 높이 차이에 해당하는 높이(H4)는 tanθ2 × 거리(L2)에 의해 연산되며, 거리(L6)는 도 3과 도 4를 참조하면, 거리(L5)가 도 3과 같이 골프공의 제 1 모의 골프용 센서(110a)와 제 2 모의 골프용 센서(110b) 상에서의 평면 대각선 이동거리라고 가정하면, 거리(L5)를 (L5)^2=(L2)^2 + (L4)^2에 의해 연산하고, 거리(L6)은 (L6)^2 = (L5)^2 + (H4)^2에 의해 연산가능하다. 이에 따라 연산된 거리(L6)를 이용하면 골프공의 속도(V)는 거리(L6)/시간(T1)에 의해 연산가능하다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 광센싱과 초음파센싱 기반의 모의 골프용 센서를 이용한 스윙분석기(1)를 설명하기 위한 도면이다. 도 6은 도 5에서의 모의 골프용 센서부(100)와 이미지분석기(200)의 사용 상태를 설명하기 위한 도면이다. 도 1 내지 도 6을 참조하면, 상술한 바와 같이, 스윙분석기(100)는 제 1 모의 골프용 센서(110a)와 제 2 모의 골프용 센서(110b), 그리고 초음파 센서부(300)를 활용하면 사용자가 골프공 타격시의 골프공의 진입 궤도 그리고, 타격한 후의 골프공의 비거리 및 구질 등을 측정할 수 있다.
이에 따라, 스윙분석기(100) 상의 스윙분석기용 CPU(120)는 골프공의 수평 탈축각(θ1), 수직 탈축각(θ2), 골프공의 속도(V), 그 밖의 연산에 따른 측정데이터를 생성하여, 제 1 통신부(130)를 통해 이미지분석기(200)로 전송한다. 이에 따라 이미지분석기(200)의 이미지분석기용 CPU(220)가 제 2 통신부(210)를 통해 측정데이터를 수신한 뒤, LCD 모듈(250)로 출력한다.
이를 위해, 이미지분석기(200)는 소형의 터치 LCD화면으로 형성된 LCD 모듈(250)을 구비하며, 외부에 HDMI, COMPOSITE, COMPONENT, RGB 및 SVIDEO 포트등의 지원을 통해 대형의 디스플레이 장치를 연결하여 사용할 수 있는 기능을 구비할 수 있다.
이미지분석기(200)의 기능은 스윙분석기(100)에서 연산된 측정데이터를 통해 골프공의 비거리 및 구질 그리고, 골프공의 진입 궤도 등을 LCD 모듈(250)에 디스플레이해주며, 카메라(230)를 통해 촬영된 사용자의 스윙 동영상을 저장부(260)에 저장한 뒤 자동 재생할 수 있는 기능이 이미지분석기용 CPU(220)에 의해 수행된다.
한편, 본 발명에서의 LCD 모듈(250)과 터치모듈(240)은 일체형의 터치스크린으로 형성되어, 터치모듈(240)로 사용자의 제어명령을 수신하여 이미지분석기용 CPU(220)에 의한 제어명령과 매칭되는 UI화면이 LCD 모듈(250)로 구현되는 것이 바람직하다. 제 2 통신단(270)은 이미지분석기용 CPU(220)의 제어에 따라 이미지분석기용 CPU(220)와 카메라(230), 터치모듈(240), LCD 모듈(250), 저장부(260) 상호간의 신호 및 데이터 송수신을 수행한다.
더 나아가 이미지분석기(200)는 가상 골프 라운딩(현 스크린골프 가상 라운딩)기능을 내장하여, 라운딩 게임도 처리가 가능하도록 구현하며, 라운딩게임 코스는 지속적으로 만들어져야 하므로, 그 용량은 개발을 해나갈수록 저장부(260)의 용량은 지속적으로 업그레이드 가능하도록 형성되는 것이 바람직하다.
그리고 추가적으로 이미지분석기(200)는 저장부(260)에 저장된 영상을 기반으로, 사용자의 스윙을 분석할 수 있도록 어드레스에서부터 피니쉬까지의 영상을 리플레이 시켜주는 기능, 스윙 전반에 걸친 영상을 부분별로 펼쳐보일 수 있는 파노라마 기능, 레슨시 영상을 통하여 지적하고자 하는 부분과 수정방향을 화면에 그리기 위한 펜 도구부여, 또한 클럽의 진입 궤도 및 골프공의 비거리 이동 경로 분석을 제공할 수 있다. 더 나아가 스윙분석기(1)에는 스크린골프 라운딩 프로그램을 탑재하며, 가상라운딩이 가능한 스윙분석 장치로 활용할 수 있다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
1: 스윙분석기(Swing Analyzer)
100: 모의 골프용 센서부
110a: 제 1 모의 골프용 센서
111a: 제 1 수평센서 발광부
112a: 제 1 수평센서 수광부
113a: 제 1 신호증폭기
114a: 제 1 비교기
115a: 제 1 통신단a
110b: 제 2 모의 골프용 센서
111b: 제 2 수평센서 발광부
112b: 제 2 수평센서 수광부
113b: 제 2 신호증폭기
114b: 제 2 비교기
115b: 제 1 통신단b
120: 스윙분석기용 CPU
130: 제 1 통신부
200: 이미지분석기(Image Analyzer)
210: 제 2 통신부
220: 이미지분석기용 CPU
230: 카메라
240: 터치모듈
250: LCD 모듈
260: 저장부
270: 제 2 통신단
300: 초음파 센서부

Claims (9)

  1. 스윙분석기의 스윙분석기 CPU와 신호 및 데이터 송수신에 따라 골프공의 이동에 따른 분석을 수행하는 모의 골프용 센서에 있어서,
    상기 스윙분석기용 CPU의 제어신호에 따라 구동되어 광을 조사하는 수평센서 발광부;
    상기 수평센서 발광부에서 상기 골프공으로 조사된 광으로부터 광신호를 수광하여 감지신호를 생성하는 수평센서 수광부; 및
    상기 감지신호를 상기 스윙분석기 CPU로 전송하는 통신단; 을 포함하며,
    상기 스윙분석기 CPU가 상기 감지신호와 다른 모의 골프용 센서, 그리고 초음파 센서부로부터 수신한 음파신호를 이용해 상기 골프공에 대한 이동에 따른 분석을 수행하도록 하여 상기 스윙분석기와 연결된 이미지분석기로 출력하도록 하는 것을 특징으로 하는 광센싱과 초음파센싱 기반의 모의 골프용 센서.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 수평센서 발광부는 수직 방향의 지속적으로 발광을 수행하고,
    상기 제 1 수평센서 수광부는 골프공의 반사된 광량을 이용해 감지신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 광센싱과 초음파센싱 기반의 모의 골프용 센서.
  3. 제 1 수평센서 발광부와 제 1 수평센서 수광부를 포함하는 제 1 모의 골프용 센서; 제 2 수평센서 발광부와 제 2 수평센서 수광부를 포함하는 제 2 모의 골프용 센서; 와 연결된 스윙분석기에 있어서,
    상기 제 1 수평센서 발광부와 상기 제 2 수평센서 발광부의 수직 방향의 지속적인 광의 조사가 수행되고, 상기 제 1 수평센서 수광부와 상기 제 2 수평센서 수광부 각각으로부터 상기 광의 조사에 따라 골프공의 반사된 광량을 이용해 생성된 감지신호를 수신하여 상기 골프공에 대한 이동에 따른 분석을 수행하는 스윙분석기용 CPU; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 광센싱과 초음파센싱 기반의 모의 골프용 센서를 이용한 스윙분석기.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제 1 수평센서 수광부와 상기 제 2 수평센서 수광부 간의 거리를 거리(L2)이라고 하고, 상기 제 1 수평센서 수광부 상에서 감지신호가 센싱된 위치로부터 상기 제 2 수평센서 수광부(112b) 상에서 감지신호가 센싱된 위치까지의 거리를 거리(L4)라고 하면, 상기 스윙분석기용 CPU는,
    상기 골프공이 정면을 바라보는 축 상에서의 수평으로 벗어는 각도를 의미하는 수평 탈축각(θ1)을 tan-1(L4/L2)에 의해 연산하는 것을 특징으로 하는 광센싱과 초음파센싱 기반의 모의 골프용 센서를 이용한 스윙분석기.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제 1 모의 골프용 센서와 상기 제 2 모의 골프용 센서의 거리가 거리(L2)이며, 상기 골프공이 거리(L2)를 통과되는 시간을 시간(T1)이라고 하며, 상기 골프공이 상기 제 2 모의 골프용 센서가 위치한 지점으로부터 초음파 센서부까지의 수평축 상의 거리를 거리(L3)라고 하며, 상기 골프공이 거리(L3)를 통과하는 시간을 시간(T2)이라고 하면,
    상기 초음파 센서에 의한 음파 발생 측정 수신에 따라, 상기 스윙분석기용 CPU는, 상기 골프공이 거리(L3)를 통과한 시점에서의 상기 초음파 센서가 위치한 수직축 상의 지점으로부터 상기 골프공이 위치한 수직축 상의 지점까지의 높이(H3)에서 상기 제 1 모의 골프용 센서와 상기 제 2 모의 골프용 센서가 위치한 수직축 상의 지점으로부터 상기 초음파 센서가 위치한 수직축 상의 지점까지의 높이(H1)를 빼는 연산을 수행한 높이(H2)를 연산하는 것을 특징으로 하는 광센싱과 초음파센싱 기반의 모의 골프용 센서를 이용한 스윙분석기.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제 1 모의 골프용 센서와 상기 제 2 모의 골프용 센서는 수직축 상에 동일한 지점에 위치하며,
    상기 초음파 센서는 상기 제 1 모의 골프용 센서와 상기 제 2 모의 골프용 센서가 위치한 수직축 상의 지점보다 아래에 위치하는 것을 특징으로 하는 광센싱과 초음파센싱 기반의 모의 골프용 센서를 이용한 스윙분석기.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 스윙분석기용 CPU는,
    상기 골프공이 지평면을 기준으로 수직축 상의 각도를 의미하는 수직 탈축각(θ2)을 tan-1((H2)/(L1 + L2 + L3))에 의해 연산하며, 거리(L1)는 상기 골프공의 시작위치에서 상기 제 1 모의 골프용 센서까지의 거리인 것을 특징으로 하는 광센싱과 초음파센싱 기반의 모의 골프용 센서를 이용한 스윙분석기.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 스윙분석기용 CPU는,
    상기 제 1 모의 골프용 센서와 상기 제 2 모의 골프용 센서 사이의 수직축 상의 높이차이에 해당하는 높이(H4)를 tanθ2 × 거리(L2)에 의해 연산하며,
    거리(L5)가 상기 골프공의 상기 제 1 모의 골프용 센서와 상기 제 2 모의 골프용 센서 상에서의 평면 대각선 이동거리라고 가정하면, 거리(L5)를 (L5)^2=(L2)^2 + (L4)^2에 의해 연산하고, 거리(L6)를 (L6)^2 = (L5)^2 + (H4)^2에 의해 연산하며,
    상기 연산된 거리(L6)를 이용해 상기 골프공의 속도(V)를 거리(L6)/시간(T1)에 의해 연산하는 것을 특징으로 하는 광센싱과 초음파센싱 기반의 모의 골프용 센서를 이용한 스윙분석기.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 스윙분석기용 CPU는,
    상기 골프공의 수평 탈축각(θ1), 상기 수직 탈축각(θ2), 상기 골프공의 속도(V)를 생성하여 이미지분석기로 전송하여 출력하도록 하는 것을 특징으로 하는 광센싱과 초음파센싱 기반의 모의 골프용 센서를 이용한 스윙분석기.
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