KR101434518B1

KR101434518B1 - 경사 감지센서를 이용한 스윙 플레이트 장치, 이를 이용한 가상 골프 시뮬레이션 장치 및 이를 이용한 스윙 플레이트 장치의 경사 구현 방법

Info

Publication number: KR101434518B1
Application number: KR1020130024171A
Authority: KR
Inventors: 이정훈; 정상은
Original assignee: (주) 골프존
Priority date: 2013-03-06
Filing date: 2013-03-06
Publication date: 2014-08-26

Abstract

본 발명은 간단한 구성에 의해 다양한 경사의 구현을 가능하도록 하면서도 정확한 경사 구현이 이루어지도록 할 수 있는 스윙 플레이트 장치 및 이를 이용한 가상 골프 시뮬레이션 장치를 제공하기 위한 것이다. 이를 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 스윙 플레이트 장치는, 하부 플레이트와, 상부 플레이트와, 상기 하부 플레이트와 상부 플레이트에 각각 고정 설치되며, 상기 상부 플레이트 상의 제1축 방향에 대한 경사의 구동 및 상기 상부 플레이트 상의 제2축 방향에 대한 경사의 구동 중 적어도 하나를 수행하도록 구성되는 경사 구동장치; 상기 상부 플레이트에 설치되어 상기 상부 플레이트의 제1축 및 제2축 방향에 대한 경사의 기울기를 센싱하는 경사 감지센서; 및 상기 경사 감지센서의 센싱 결과에 기초하여 상기 경사 구동장치를 제어함으로써 상기 상부 플레이트의 경사를 조절하도록 하는 경사 제어장치를 포함한다.

Description

경사 감지센서를 이용한 스윙 플레이트 장치, 이를 이용한 가상 골프 시뮬레이션 장치 및 이를 이용한 스윙 플레이트 장치의 경사 구현 방법{SWING PLATE DEVICE USING INCLINATION DETECTING SENSOR, APPARATUS FOR VIRTUAL GOLF SIMULATION USING THE SAME AND METHOD FOR PROCESSING AN INCLINATION OF SWING PLATE DEVICE}

본 발명은 경사 감지센서를 이용한 스윙 플레이트 장치 및 이를 이용한 가상 골프 시뮬레이션 장치로서 더욱 상세하게는, 영상구현되는 가상의 골프코스에서 사용자가 실제 타격한 볼을 센싱함으로써 가상 골프 시뮬레이션이 이루어지도록 하는 가상 골프 시뮬레이션 환경하에서 실제 골프코스에서 골프 스윙하는 것과 같은 리얼리티를 제공할 수 있도록 하는 경사 감지센서를 이용한 스윙 플레이트 장치 및 이를 이용한 가상 골프 시뮬레이션 장치에 관한 것이다.

최근 골프 인구가 증가하면서, 가상 골프 시뮬레이션 장치 등을 이용한 골프 연습 및 가상의 골프경기를 즐길 수 있는 이른바 스크린 골프 시스템이 등장하게 되었다. 이와 같은 스크린 골프 시스템은 실내에 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.

이와 같은 가상 골프 시뮬레이션 장치는 영상으로 구현되는 가상의 골프코스에서 사용자가 직접 골프 라운드를 하는 것과 같은 리얼리티를 구현하기 위해 가상의 골프코스에서 현재 위치한 곳의 지형에 대응되도록 타석의 다양한 각도로 기울여서 소정의 경사 지형을 구현하는 스윙 플레이트 장치를 장착함으로써 사용자의 골프에 대한 흥미를 유발하도록 하도록 한다.

따라서, 상기한 바와 같은 스윙 플레이트 장치의 다양한 경사 구현이 정확하게 이루어지도록 하면서도 적은 비용으로 간단하게 구성할 수 있는 기술의 구현이 필요한 실정이다.

본 발명은 간단한 구성에 의해 다양한 경사의 구현을 가능하도록 하면서도 정확한 경사 구현이 이루어지도록 할 수 있는 스윙 플레이트 장치, 이를 이용한 가상 골프 시뮬레이션 장치 및 이를 이용한 스윙 플레이트 장치의 경사 구현 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른, 사용자가 골프 스윙을 할 수 있도록 하는 타석을 형성하며 경사 조절이 가능한 스윙 플레이트 장치는, 경사 조절을 위한 소정의 장치들이 장착되는 하부 플레이트; 사용자가 올라서서 골프 스윙을 하는 타석을 형성하는 상부 플레이트; 상기 하부 플레이트와 상부 플레이트에 각각 고정 설치되며, 상기 상부 플레이트에 대한 경사의 구동을 수행하도록 구성되는 경사 구동장치; 상기 상부 플레이트에 설치되어 상기 상부 플레이트의 경사의 기울기를 센싱하는 경사 감지센서; 및 상기 경사 감지센서의 센싱 결과에 기초하여 상기 경사 구동장치를 제어함으로써 상기 상부 플레이트의 경사를 조절하도록 하는 경사 제어장치를 포함한다.

또한 바람직하게는, 상기 경사 구동장치는, 상기 상부 플레이트 상의 제1축 방향에 대한 경사의 구동 및 상기 상부 플레이트 상의 제2축 방향에 대한 경사의 구동 중 적어도 하나를 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 경사 구동장치는, 상기 제1축 방향을 따라 구비되며, 일단이 상기 하부 플레이트에 회전 가능하도록 고정되고 타단이 상기 상부 플레이트에 회전 가능하도록 고정되어 비스듬하게 구비되어 직선 구동하여 상기 상부 플레이트의 제1축 방향에 대한 경사를 구동하는 제1 액츄에이터와, 상기 제2축 방향을 따라 구비되며, 일단이 상기 하부 플레이트에 회전 가능하도록 고정되고 타단이 상기 상부 플레이트에 회전 가능하도록 고정되어 비스듬하게 구비되어 직선 구동하여 상기 상부 플레이트의 제2축 방향에 대한 경사를 구동하는 제2 액츄에이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 경사 제어장치는, 상기 상부 플레이트의 목표 경사 정보를 산출하도록 구성되며, 상기 경사 감지센서의 센싱 결과에 기초하여 상기 상부 플레이트가 상기 목표 경사를 구현하도록 상기 제1 액츄에이터 및 제2 액츄에이터 중 적어도 하나를 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 제1축은 상기 상부 플레이트의 일 대각선 방향이며, 상기 제2축은 상기 상부 플레이트의 다른 대각선 방향으로서, 상기 제1축과 상기 제2축은 서로 실질적으로 수직을 이루도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 경사 구동장치는, 상기 상부 플레이트 상의 제1축 방향에 대한 경사의 구동, 상기 상부 플레이트 상의 제2축 방향에 대한 경사의 구동 및 상기 상부 플레이트의 수직 상방을 이루는 제3축 방향에 대한 구동 중 적어도 하나를 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 경사 구동장치는, 상기 제1축 방향을 따라 구비되며, 일단이 상기 하부 플레이트에 회전 가능하도록 고정되고 타단이 상기 상부 플레이트에 회전 가능하도록 고정되어 비스듬하게 구비되어 직선 구동하여 상기 상부 플레이트의 제1축 및 제3축 방향에 대한 경사를 구동하는 제1 액츄에이터 및 상기 제1 액츄에이터와 대향되도록 구비되는 제3 액츄에이터와, 상기 제2축 방향을 따라 구비되며, 일단이 상기 하부 플레이트에 회전 가능하도록 고정되고 타단이 상기 상부 플레이트에 회전 가능하도록 고정되어 비스듬하게 구비되어 직선 구동하여 상기 상부 플레이트의 제2축 및 제3축 방향에 대한 경사를 구동하는 제2 액츄에이터 및 상기 제2 액츄에이터와 대향되도록 구비되는 제4 액츄에이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 제1 액츄에이터, 제2 액츄에이터, 제3 액츄에이터 및 제4 액츄에이터 각각의 구동 상태를 감지하도록 구성되는 구동 감지장치를 더 포함하며, 상기 경사 제어장치는, 상기 상부 플레이트의 목표 경사 정보를 산출하도록 구성되며, 상기 경사 감지센서의 센싱 결과 및 상기 구동 감지장치의 감지 결과에 기초하여 상기 상부 플레이트가 상기 목표 경사를 구현하도록 상기 제1 액츄에이터, 제2 액츄에이터, 제3 액츄에이터 및 제4 액츄에이터 중 적어도 하나를 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 골프 시뮬레이션 장치는, 가상의 골프 코스에 대한 지형 데이터를 저장하는 데이터베이스; 상기 데이터베이스에 저장된 데이터에 기초하여 상기 가상의 골프 코스에 대한 영상을 구현하는 영상 구현 장치; 및 경사 조절을 위한 소정의 장치들이 장착되는 하부 플레이트와, 사용자가 올라서서 골프 스윙을 하는 타석을 형성하는 상부 플레이트와, 상기 하부 플레이트와 상부 플레이트에 각각 고정 설치되며, 상기 상부 플레이트에 대한 경사의 구동을 수행하도록 구성되는 경사 구동장치와, 상기 상부 플레이트에 설치되어 상기 상부 플레이트의 경사의 기울기를 센싱하는 경사 감지센서와, 상기 영상 구현 장치에 의해 영상 구현된 가상 골프 코스의 지형에 대한 데이터를 기초로 이에 대응되도록 하는 목표 경사 정보를 산출하며 상기 경사 감지센서의 센싱 결과에 기초하여 상기 상부 플레이트가 상기 목표 경사를 구현하도록 상기 경사 구동장치를 제어하는 경사 제어장치를 포함하는 스윙플레이트 장치를 포함한다.

또한 바람직하게는, 상기 경사 구동장치는, 상기 상부 플레이트 상의 제1축 방향에 대한 경사의 구동, 상기 상부 플레이트 상의 제2축 방향에 대한 경사의 구동 및 상기 상부 플레이트의 수직 상방을 이루는 제3축 방향에 대한 구동 중 적어도 하나를 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 한다..

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 스윙 플레이트 장치의 경사 구현 방법은,하부 플레이트에 장착되는 경사 구동장치에 의해 사용자가 골프 스윙을 할 수 있도록 하는 타석을 형성하는 상부 플레이트의 경사가 구현되며 경사 조절이 가능한 스윙 플레이트 장치의 경사 구현 방법에 있어서, 상기 상부 플레이트에 대한 목표 경사 정보를 산출하는 단계; 상기 경사 구동장치에 의해 상기 상부 플레이트에 대한 경사의 구동이 이루어지는 단계; 상기 상부 플레이트의 경사를 감지하는 단계; 및 상기 감지된 경사 정보와 상기 목표 경사 정보를 비교함으로써 폐루프 제어가 이루어지도록 하여 상기 목표 경사를 구현하는 단계를 포함한다.

또한 바람직하게는, 제12항에 있어서, 상기 경사의 구동이 이루어지는 단계는, 상기 상부 플레이트의 일 대각선 방향을 이루는 제1축 방향에 대한 경사의 구동 및 상기 상부 플레이트의 다른 대각선 방향을 이루는 제2축 방향에 대한 경사의 구동 중 적어도 하나에 대한 구동을 통해 상기 상부 플레이트에 대한 경사의 구동이 이루어지는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 경사의 구동이 이루어지는 단계는, 상기 상부 플레이트의 일 대각선 방향을 이루는 제1축 방향에 대한 경사의 구동, 상기 상부 플레이트의 다른 대각선 방향을 이루는 제2축 방향에 대한 경사의 구동 및 상기 상부 플레이트의 수직 상방을 이루는 제3축 방향에 대한 구동 중 적어도 하나에 대한 구동을 통해 상기 상부 플레이트에 대한 경사의 구동이 이루어지는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 상부 플레이트의 경사를 감지하는 단계는, 상기 제1축 방향 경사 및 상기 제2축 방향 경사를 각각 감지함으로써 상기 상부 플레이트의 경사를 감지하는 단계를 포함하며, 상기 제1축 방향에 대한 경사 구동 및 제3축 방향에 대한 구동을 수행하는 제1액츄에이터 및 제3액츄에이터의 구동 상태를 감지하는 단계와, 상기 제2축 방향에 대한 경사 구동 및 제3축 방향에 대한 구동을 수행하는 제2액츄에이터 및 제4액츄에이터의 구동 상태를 감지하는 단계와, 상기 감지된 제1축 방향 경사가 상기 감지된 제1액츄에이터 및 제3액츄에이터의 구동 상태에 비추어 적합한지 여부 및 상기 감지된 제2축 방향 경사가 상기 감지된 제2액츄에이터 및 제4액츄에이터의 구동 상태에 대해 적합한지 여부를 각각 판단하는 단계와, 상기 적합한지 여부의 판단 결과 적합하지 않다고 판단하는 경우, 상기 제1 내지 제4액츄에이터 중 적어도 하나의 구동을 보정하도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 스윙 플레이트 장치, 이를 이용한 가상 골프 시뮬레이션 장치 및 이를 이용한 스윙 플레이트 장치의 경사 구현 방법은, 간단한 구성에 의해 다양한 경사의 구현을 가능하도록 하면서도 경사 감지센서 등을 이용하여 정확한 경사 구현이 이루어지도록 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스윙 플레이트 장치를 구비한 가상 골프 시뮬레이션 장치가 구현된 스크린 골프 시스템의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스윙 플레이트 장치를 구비한 가상 골프 시뮬레이션 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 스윙 플레이트 장치에 대한 구체적인 구성의 일 예를 나타낸 분해사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 스윙 플레이트 장치의 내부 구성에 대한 평면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 스윙 플레이트 장치의 측면도이다.
도 6은 도 3 내지 도 5에 도시된 스윙 플레이트 장치의 경사 구현 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스윙 플레이트 장치를 구비한 가상 골프 시뮬레이션 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 8은 도 7에 도시된 스윙 플레이트 장치에 대한 구체적인 구성의 일 예를 나타낸 분해사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 스윙 플레이트 장치의 측면도이다.
도 10은 도 7 내지 도 9에 도시된 스윙 플레이트 장치의 경사 구현 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.

본 발명에 따른 스윙 플레이트 장치, 이를 이용한 가상 골프 시뮬레이션 장치 및 이를 이용한 스윙 플레이트 장치의 경사 구현 방법에 관한 실시예를 도면을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명한다.

먼저 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 스윙 플레이트 장치를 구비한 가상 골프 시뮬레이션 장치에 관하여 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 가상 골프 시뮬레이션 장치는 시뮬레이터(1), 영상출력장치(30), 센싱장치(50(51, 52)), 스윙 플레이트 장치(100) 등을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 시뮬레이터(1)는, 센싱장치(50(51, 52))에 의해 센싱된 볼(B) 및/또는 골프클럽의 운동 궤적을 시뮬레이션하기 위한 소정의 물리적 정보를 산출하는 제어부(M), 가상의 골프코스에 관한 데이터 및 볼의 운동 궤적의 시뮬레이션을 위한 소정의 데이터를 저장하는 데이터베이스(10), 상기 제어부가 산출한 정보에 따라 가상의 골프코스에서 볼의 궤적에 대한 시뮬레이션의 영상을 처리하는 영상처리부(20)를 포함하며, 상기 영상처리부(20)에서 처리된 영상은 영상출력장치(30)를 통해 스크린(3)으로 출력된다.

상기한 바와 같은 장치 구성을 갖는 가상 골프 시뮬레이션 장치가 적용된 스크린 골프 시스템의 일 예에 관하여 도 1에서 도시하고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이 골프 부스(2)의 전면에는 영상출력장치(30)를 통해 출력되는 영상이 투영되는 스크린(3)이 마련되고, 골프 부스(2)의 바닥 일측에는 사용자가 들어서서 골프 스윙을 하는 스윙 플레이트 장치(100)가 마련된다.

상기 스윙 플레이트 장치(100)의 일측에는 타격을 위해 볼이 놓이는 타격 매트(120)가 구비된다.

도 1에 도시된 바와 같은 스윙 플레이트 장치(100)의 기본적인 구성에 대해서는 도 2 및 도 3 내지 도 5에서 구체적으로 도시하고 있다.

여기서, 도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 스윙 플레이트 장치에 대한 구체적인 구성의 일 예를 나타낸 분해사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 스윙 플레이트 장치의 내부 구성에 대한 평면도이며, 도 5는 도 3에 도시된 스윙 플레이트 장치의 측면도이다.

도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스윙 플레이트 장치(100)는 상부 플레이트(110), 하부 플레이트(130), 십자 조인트 부재(200), 경사 구동장치(300(310, 320)), 경사감지센서(170) 및 경사제어장치(SM)를 포함하여 구성된다.

상기 상부 플레이트(110)는 사용자가 올라서서 골프 스윙을 하는 타석을 형성하는 부분으로서 그 일측에는 타격 매트(120)가 구비된다.

상기 하부 플레이트(130)는 상기 십자 조인트 부재(200) 및 경사 구동장치(300(310, 320))를 포함하여 상기 상부 플레이트(110)에 대한 경사 조절을 위한 소정의 장치들이 장착되는 부분이다. 여기서 하부 플레이트(130)에 장착되는 소정의 장치로서 상기한 십자 조인트 부재(200)와 경사 구동장치(300) 외에 전원공급장치나 경사 감지 장치 등이 장착될 수 있다.

상기 십자 조인트 부재(200)는, 십자형 지지축(210, 220)을 포함하며 십자형 지지축의 제1지지축(210)의 대향되는 한 쌍의 단부에 각각 설치된 하부 고정부(212, 214)가 하부 플레이트(130)의 상면에 고정되고 십자형 지지축의 제2지지축(220)의 대향되는 한 쌍의 단부에 각각 설치된 상부 고정부(222, 224)가 상부 플레이트(110)의 하면에 고정되어, 상기 상부 플레이트(110)의 경사 구현에 대해 중심을 유지하면서 지지하도록 구성된다.

상기 경사 구동장치(300)는, 상기 상부 플레이트(110)의 일측 대각선 방향으로의 상하 기울기를 조절하도록 하는 제1 액츄에이터(310)와, 상부 플레이트(110)의 일측 다른 대각선 방향으로의 상하 기울기를 조절하도록 하는 제2 액츄에이터(320)를 포함하여 구성된다.

상기 제1 액츄에이터(310)는 일단이 상기 하부 플레이트(130)에 상하 방향으로 회전 가능하도록 고정되고 타단이 상기 상부 플레이트(110)에 상하 방향으로 회전 가능하도록 고정되어 비스듬하게 구비되어 직선 구동하도록 구성되며, 상기 제2 액츄에이터(320)는 상기 제1 액츄에이터(310)와 대칭되는 위치에 일단이 상기 하부 플레이트(130)에 상하 방향으로 회전 가능하도록 고정되고 타단이 상기 상부 플레이트(110)에 상하 방향으로 회전 가능하도록 고정되어 비스듬하게 구비되어 직선 구동하도록 구성된다.

좀 더 구체적으로, 상기 제1 액츄에이터(310)의 일단에는 하부 플레이트(130)에 고정되어 상기 제1 액츄에이터(310)가 회전 가능하도록 하는 제1 하부힌지부(312)가 구비되고, 타단에는 상부 플레이트(110)에 고정되어 상기 제1 액츄에이터(310)가 회전 가능하도록 하는 제1 상부힌지부(314)가 구비되며, 상기 제2 액츄에이터(320)의 일단에는 하부 플레이트(130)에 고정되어 상기 제2 액츄에이터(320)가 회전 가능하도록 하는 제2 하부힌지부(322)가 구비되고, 타단에는 상부 플레이트(110)에 고정되어 상기 제2 액츄에이터(320)가 회전 가능하도록 하는 제2 상부힌지부(324)가 구비된다.

상기 제1 액츄에이터(310) 및 제2 액츄에이터(320)는 리니어 모터(Linear Motor)에 의해 구현되어 직선 왕복 운동하도록 구성됨이 바람직하며, 직선 왕복 운동의 거리 조절이 가능하도록 구성된다.

상기 경사감지센서(170)는 상부 플레이트(110)의 하면에 장착되어 상기 경사 구동장치(300)에 의해 상부 플레이트(110)가 구현하는 경사를 감지하는 센서로서, 바람직하게는 자이로(Gyro) 센서를 이용하여 도 4에 도시된 바와 같이 제1축 방향의 기울기와 제2축 방향의 기울기를 동시에 감지할 수 있도록 구성될 수 있다.

상기 경사제어장치(SM)는 시뮬레이터(1)의 제어부(M)로부터 현재 영상 구현된 가상 골프코스의 지형 데이터를 전달받아 그 영상 구현된 지형에 대응되도록 상기 제1 액츄에이터(310) 및 제2 액츄에이터(320) 중 어느 하나를 제어하거나 둘 모두를 제어하는 구성요소이다.

즉, 시뮬레이터(1)에서, 가상의 골프코스에 대한 영상이 구현되면 제어부(M)는 데이터베이스(10)로부터 해당 지형에 대한 지형 데이터를 추출하여 상기 경사제어장치(SM)로 전달하며, 상기 경사제어장치(SM)는 그 지형 데이터에 기초하여 상기 제1 및 제2 액츄에이터를 제어하는 것이다.

여기서 도 4를 참조하여 경사 구동장치(300) 및 경사감지센서(170)를 이용한 다양한 경사 구현 동작에 대해 설명한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스윙 플레이트 장치는, 하부 플레이트(130)의 대각선 방향으로 각각 제1축과 제2축을 가정할 때, 십자 조인트 부재(200)의 제1 지지축(210) 및 제1 액츄에이터(310)는 제1축 상에 배치되고 제2 지지축(220) 및 제2 액츄에이터(320)는 제2축 상에 배치되도록 구성됨이 바람직하다.

그리고 좀 더 바람직하게는 제1축과 제2축이 서로 실질적으로 직교하도록 구성됨이 바람직하다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 경사제어장치가 제1 액츄에이터(310)를 길이 방향으로 수축하거나 팽창하도록 구동시킴에 따라 상부 플레이트는 제1축 방향을 따라 소정 각도 회전하게 되고(즉, 제2축을 중심으로 소정 각도 회전하게 되고), 제2 액츄에이터(320)를 길이 방향으로 수축하거나 팽창하도록 구동시킴에 따라 상부 플레이트는 제2축 방향을 따라 소정 각도 회전하게 된다(즉, 제1축을 중심으로 소정 각도 회전하게 된다).

또한, 상기 제1 액츄에이터(310) 및 제2 액츄에이터(320)를 동시에 수축 또는 팽창하도록 구동시킴으로써 수직선(v)을 중심으로 상부 플레이트가 회전하도록 할 수 있으며, 제1 액츄에이터(310)를 수축하도록 구동시키고 제2 액츄에이터(320)를 팽창하도록 구동시키거나 그 반대로 함으로써 수평선(h)을 중심으로 상부 플레이트가 회전하도록 할 수 있다.

상기한 바와 같이 제1축 및 제2축을 중심으로 상부 플레이트가 소정 각도로 회전하도록 구동되는 경우뿐만 아니라, 제1 액츄에이터(310) 및/또는 제2 액츄에이터(320)의 수축 길이 또는 팽창 길이를 각각 적절히 조정함에 따라 제1축과 제2축 사이에 존재하는 무수히 많은 가상선을 중심으로 소정 각도 회전하도록 구동할 수 있어 다양한 경사의 구현이 가능하다.

즉 경사 제어장치(SM, 도 2 참조)의 상기 제1액츄에이터(310)에 대한 구동 제어를 통한 상기 상부 플레이트(110)의 제1축 방향 경사 구동 및 상기 제2액츄에이터(320)에 대한 구동 제어를 통한 상기 상부 플레이트(110)의 제2축 방향 경사 구동에 의해 다양한 경사의 구현이 가능하도록 할 수 있다.

한편, 도 6을 참조하여 도 3 내지 도 5에 도시된 실시예에 따른 스윙 플레이트 장치의 경사 구현 방법에 관하여 설명한다.

먼저 경사 제어장치(SM, 도 2 참조)가 목표 경사 정보를 산출한다(S10). 이러한 목표 경사 정보는, 스윙 플레이트 장치가 가상의 골프코스에 대한 골프 시뮬레이션이 이루어지도록 하는 골프 시뮬레이션 장치와 연동되어 설치되는 경우에는 가상의 골프코스의 지형 정보에 기초하여 산출될 수 있고, 스윙 플레이트 장치가 단순한 골프 연습 등에 이용되는 경우에는 미리 설정된 여러 경사 구현 정보 중 사용자가 선택한 경사 구현 정보에 따라 산출될 수 있다.

목표 경사 정보가 산출되면 이를 구현하기 위해 경사 제어장치는 제1액츄에이터를 제어하여 상부 플레이트의 제1축 방향 경사 구동(S20) 및 제2액츄에이터를 제어하여 상부 플레이트의 제2축 방향 경사 구동(S30)이 이루어지도록 한다.

이때 목표 경사 정보에 따라 제1축 방향 경사 구동 및 제2축 방향 경사 구동 중 어느 한 가지 또는 두 가지 모두 수행될 수 있다.

상기한 바와 같이 제1축 방향 및 제2축 방향의 경사 구동이 이루어지는 과정에서, 경사감지센서는 제1축 방향의 기울기와 제2축 방향의 기울기를 측정함으로써 상부 플레이트의 경사를 감지하고(S40), 목표 경사 정보와 상기 감지된 경사 정보를 비교하여(S50) 현재 상부 플레이트가 목표 경사를 구현하였는지 여부를 판단한다(S60).

목표 경사가 구현된 경우에는 제1 및 제2 액츄에이터의 구동을 종료함으로써 경사 구현 과정을 완료하게 되며, 그렇지 않은 경우에는 상기 S20 단계 및 S30 단계 과정을 계속적으로 진행한다.

즉 상기 경사 제어장치는 상기 경사감지센서에 의해 감지된 경사 정보와 목표 경사 정보를 계속적으로 비교하면서 제1 및 제2 액츄에이터의 구동을 계속적으로 수행하여 상부 플레이트가 목표 경사를 구현하도록 제어한다. 즉 폐루프 제어(Closed Loop Control)를 통해 상부 플레이트에 대해 목표 경사가 구현되도록 한다.

한편, 도 7 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스윙 플레이트 장치에 관하여 설명한다.

도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스윙 플레이트 장치를 포함하는 가상 골프 시뮬레이션 장치의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 8은 상기 스윙 플레이트 장치에 대한 구체적인 구성의 일 예를 나타낸 분해사시도이며, 도 9는 도 8에 도시된 스윙 플레이트 장치의 측면도이다.

도 7에 도시된 블록도에서 스윙 플레이트 장치의 구성을 제외한 나머지 부분에 대한 구성은 도 2에 도시된 바와 동일하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 스윙 플레이트 장치(100)는 경사감지센서(170), 구동감지장치(180), 경사제어장치(SM) 및 경사 구동장치(300)를 포함한다.

상기 경사감지센서(170)는 상부 플레이트(110)의 하면에 장착되어 경사 구동장치(300)에 의해 상부 플레이트(110)가 구현하는 경사를 감지하는 센서로서 이는 도 2 내지 도 5에 도시된 실시예에 따른 스윙 플레이트 장치에 구비된 그것과 동일한 기능을 하는 구성요소이다.

상기 경사 구동장치(300)는, 제1축 방향을 따라 서로 대향되도록 구비되는 제1 액츄에이터(310) 및 제3 액츄에이터(330), 그리고 제2축 방향을 따라 서로 대향되도록 구비되는 제2 액츄에이터(320) 및 제4 액츄에이터(340)를 포함하여 구성된다.

여기서 제1 액츄에이터(310)의 일단의 제1 하부힌지부(312)는 하부 플레이트(130)에, 타단의 제1 상부힌지부(314)는 상부 플레이트(110)에 각각 고정된다. 제2 액츄에이터(320)의 일단의 제2 하부힌지부(322)는 하부 플레이트(130)에, 타단의 제2 상부힌지부(324)는 상부 플레이트(110)에 각각 고정된다.

그리고 제3 액츄에이터(330)의 일단의 제3 하부힌지부(332)는 하부 플레이트(130)에, 타단의 제3 상부힌지부(334)는 상부 플레이트(110)에 각각 고정된다. 제4 액츄에이터(340)의 일단의 제4 하부힌지부(342)는 하부 플레이트(130)에, 타단의 제4 상부힌지부(344)는 상부 플레이트(110)에 각각 고정된다.

상기한 도 2 내지 도 5에 도시된 실시예에서 제1 액츄에이터(310)가 수행하는 기능을 본 실시예에서는 제1 액츄에이터(310) 및 제3 액츄에이터(330)가 수행하며, 도 2 내지 도 5에 도시된 실시예에서 제2 액츄에이터(320)가 수행하는 기능을 본 실시예에서는 제2 액츄에이터(320) 및 제4 액츄에이터(340)가 수행한다.

즉 제1 액츄에이터(310)와 제3 액츄에이터(330)가 서로 상호 작용을 함으로써 상부 플레이트(110)의 제1축 방향의 회전 구동이 이루어지도록 하고,제2 액츄에이터(320)와 제4 액츄에이터(340)가 서로 상호 작용을 함으로써 상부 플레이트(110)의 제2축 방향의 회전 구동이 이루어지도록 한다.

여기서 본 실시예에 따른 스윙 플레이트 장치는, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 제3축 방향으로의 구동도 이루어지도록 할 수 있다.

즉 상기 제1 내지 제4 액츄에이터(310, 320, 330, 340)에 의해 상부 플레이트(110)가 도면상 제3축 방향을 따라 상승하거나 하강하도록 하는 구동도 가능하다.

예컨대 상기 제1 내지 제4 액츄에이터(310, 320, 330, 340)가 동시에 팽창하도록 구동되면 상부 플레이트(110)는 제3축 방향을 따라 상승하고, 그 반대의 경우에는 하강한다.

상기 경사감지센서(170)는 상부 플레이트(110)가 기울어지는 것은 감지할 수 있지만 제3축 방향을 따라 상승 또는 하강하는 것은 감지하지 못하므로, 이 경우까지 고려하여 각 액츄에이터를 제어하기 위해 각 액츄에이터(310, 320, 330, 340)의 구동 상태를 감지할 수 있는 구동감지장치(180)가 구비됨이 바람직하다.

상기 구동감지장치(180)는 각 액츄에이터(310, 320, 330, 340)가 구동될 때의 모터 회전수를 측정하거나 구동 길이를 측정하는 방식으로 각 액츄에이터의 구동 상태를 감지한다.

상기 경사제어장치(SM)는 목표 경사 정보를 산출하고 그에 따라 상기 각 액츄에이터(310, 320, 330, 340)를 제어하며, 상기 경사감지센서(170)에 의해 감지된 상부 플레이트(110)의 기울기 정보와 상기 구동감지장치(180)에 의해 감지된 각 액츄에이터(310, 320, 330, 340)의 구동 상태에 관한 정보를 피드백 받아서 현재 상부 플레이트(110)의 경사 상태가 목표 경사에 부합하는지 여부를 체크하면서 결국 상부 플레이트(110)가 목표 경사를 구현하도록 각 액츄에이터(310, 320, 330, 340)를 제어한다.

한편, 도 10을 참조하여 도 7 내지 도 9에 도시된 스윙 플레이트 장치의 경사 구현 방법에 관하여 설명한다.

먼저 경사 제어장치가 목표 경사 정보를 산출한다(S100). 이러한 목표 경사 정보는, 스윙 플레이트 장치가 가상의 골프코스에 대한 골프 시뮬레이션이 이루어지도록 하는 골프 시뮬레이션 장치와 연동되어 설치되는 경우에는 가상의 골프코스의 지형 정보에 기초하여 산출될 수 있고, 스윙 플레이트 장치가 단순한 골프 연습 등에 이용되는 경우에는 미리 설정된 여러 경사 구현 정보 중 사용자가 선택한 경사 구현 정보에 따라 산출될 수 있다.

목표 경사 정보가 산출되면 이를 구현하기 위해 경사 제어장치는 제1액츄에이터 및 제3액츄에이터 중 적어도 하나를 제어하여(S111, S113) 상부 플레이트의 제1축 방향 경사 구동(S110)이 이루어지도록 하고, 제2액츄에이터 및 제4액츄에이터 중 적어도 하나를 제어하여(S122, S124) 상부 플레이트의 제2축 방향 경사 구동(S120)이 이루어지도록 한다.

상기한 바와 같이 제1축 방향 및 제2축 방향의 경사 구동이 이루어지는 과정에서, 경사감지센서는 제1축 방향의 기울기와 제2축 방향의 기울기를 측정함으로써 상부 플레이트의 경사를 감지한다(S200).

그리고 경사 제어장치는 구동 감지장치를 통해 각 액츄에이터(310, 320, 330, 340)의 구동 상태, 예컨대 모터의 회전수나 액츄에이터의 구동 길이 등에 관한 정보를 입수하여, 상기 감지된 제1축 방향의 경사가 상기 입수된 제1축 방향 상의 액츄에이터(310, 330)의 구동 상태에 대해 적합한지 여부를 판단하며(S210), 또한 상기 감지된 제2축 방향의 경사가 상기 입수된 제2축 방향 상의 액츄에이터(320, 340)의 구동 상태에 대해 적합한지 여부를 판단한다(S220).

여기서 상기한 ‘적합한지 여부의 판단’을 하는 이유는 상부 플레이트가 제3축 방향을 따라 상승 또는 하강하도록 구동될 수도 있기 때문에 상부 플레이트의 경사를 구현할 때 각 액츄에이터의 구동 상태가 목표 경사를 구현하는데 적합한 상태인지 여부를 판단하는 것이다.

예컨대 어떤 목표 경사 정보가 산출되고 이를 구현하기 위해 제1축 방향의 경사 구동에 있어서 액츄에이터의 길이가 0~10단위까지 신장한다고 할 때, 제1액츄에이터는 +5단위만큼, 제3액츄에이터는 -5단위만큼 제어되어야 한다고 가정할 때(여기서 숫자는 설명의 편의를 위해 사용한 것이며 “+”는 액츄에이터가 팽창(신장)하는 방향을, “-“는 액츄에이터가 압축(수축)하는 방향을 각각 나타낸다), 구동 감지장치의 감지 결과 현재 제1액츄에이터와 제3액츄에이터가 각각 0인 구동 상태라면 상기한 제1축 방향의 경사 구동은 적합하지 않게 되는 것이다.

이와 같이 각 액츄에이터의 구동 상태를 감지한 결과 각 축 방향의 경사 구현이 적합하지 않는 경우에는 액츄에이터의 구동이 보정되도록 하여(S212, S222) 다시 제1축 방향의 경사 구동 및 제2축 방향의 경사 구동이 이루어지도록 함이 바람직하다.

만약 상기한 적합성의 판단 결과 각 축 방향 경사가 액츄에이터의 구동 상태에 대해 적합한 것으로 판단되는 경우에는, 상기 경사 제어장치는 목표 경사 정보와 상기 감지된 경사 정보를 비교하여(S300), 현재 상부 플레이트가 목표 경사를 구현하였는지 여부를 판단한다(S400).

목표 경사가 구현된 경우에는 각 액츄에이터의 구동을 종료함으로써 경사 구현 과정을 완료하게 되며, 그렇지 않은 경우에는 위 과정들을 계속적으로 진행한다.

즉 상기 경사 제어장치는 상기 경사감지센서에 의해 감지된 경사 정보와 목표 경사 정보를 계속적으로 비교하면서 제1 내지 제4 액츄에이터의 구동을 계속적으로 수행하여 상부 플레이트가 목표 경사를 구현하도록 제어한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 스윙 플레이트 장치 및 이를 이용한경사 구현 방법은 평면 대각선 방향의 서로 직교하는 두 가상의 축인 제1축 및 제2축 방향으로 상부 플레이트를 자유롭게 회전시키되 경사감지센서에 의한 센싱을 통해 다양한 경사를 간단하고 정확하게 구현할 수 있을 뿐만 아니라 상기 상부 플레이트가 제1축, 제2축 및 수직방향의 제3축 방향으로도 구동되어 더욱 다양한 경사를 구현하여야 하는 경우에도 경사감지센서 및 구동감지장치의 센싱을 통해 안정적이면서 정확한 경사 구현이 이루어지도록 할 수 있다.

100:스윙 플레이트 장치, 170:경사감지센서
180:구동감지장치, 200:십자 조인트 부재
210, 220:십자형 지지축, 300:경사 구동장치
310:제1 액츄에이터, 320:제2 액츄에이터
330:제3 액츄에이터, 340:제4 액츄에이터

Claims

사용자가 골프 스윙을 할 수 있도록 하는 타석을 형성하며 경사 조절이 가능한 스윙 플레이트 장치에 있어서,
경사 조절을 위한 소정의 장치들이 장착되는 하부 플레이트;
사용자가 올라서서 골프 스윙을 하는 타석을 형성하는 상부 플레이트;
상기 하부 플레이트와 상부 플레이트에 각각 고정 설치되며 상기 상부 플레이트에 대한 경사의 구동을 수행하도록 구성되는 경사 구동장치;
상기 상부 플레이트에 설치되며, 상기 경사 구동장치에 의해 상기 상부 플레이트의 경사 구동이 수행됨으로 인하여 상기 상부 플레이트가 기울어진 기울기를 센싱하는 경사 감지센서; 및
상기 경사 감지센서의 센싱 결과에 기초하여 상기 경사 구동장치를 제어함으로써 상기 상부 플레이트의 경사를 조절하도록 하는 경사 제어장치;
를 포함하는 스윙 플레이트 장치.
제1항에 있어서, 상기 경사 구동장치는,
상기 상부 플레이트 상의 제1축 방향에 대한 경사의 구동 및 상기 상부 플레이트 상의 제2축 방향에 대한 경사의 구동 중 적어도 하나를 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스윙 플레이트 장치.
제2항에 있어서, 상기 경사 구동장치는,
상기 제1축 방향을 따라 구비되며, 일단이 상기 하부 플레이트에 회전 가능하도록 고정되고 타단이 상기 상부 플레이트에 회전 가능하도록 고정되어 비스듬하게 구비되어 직선 구동하여 상기 상부 플레이트의 제1축 방향에 대한 경사를 구동하는 제1 액츄에이터와,
상기 제2축 방향을 따라 구비되며, 일단이 상기 하부 플레이트에 회전 가능하도록 고정되고 타단이 상기 상부 플레이트에 회전 가능하도록 고정되어 비스듬하게 구비되어 직선 구동하여 상기 상부 플레이트의 제2축 방향에 대한 경사를 구동하는 제2 액츄에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 스윙 플레이트 장치.
제3항에 있어서, 상기 경사 제어장치는,
상기 상부 플레이트의 목표 경사 정보를 산출하도록 구성되며,
상기 경사 감지센서의 센싱 결과에 기초하여 상기 상부 플레이트가 상기 목표 경사를 구현하도록 상기 제1 액츄에이터 및 제2 액츄에이터 중 적어도 하나를 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스윙 플레이트 장치.
제3항에 있어서,
상기 제1축은 상기 상부 플레이트의 일 대각선 방향이며, 상기 제2축은 상기 상부 플레이트의 다른 대각선 방향으로서, 상기 제1축과 상기 제2축은 서로 실질적으로 수직을 이루도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스윙 플레이트 장치.
제1항에 있어서, 상기 경사 구동장치는,
상기 상부 플레이트 상의 제1축 방향에 대한 경사의 구동, 상기 상부 플레이트 상의 제2축 방향에 대한 경사의 구동 및 상기 상부 플레이트의 수직 상방을 이루는제3축 방향에 대한 구동 중 적어도 하나를 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스윙 플레이트 장치.
제6항에 있어서, 상기 경사 구동장치는,
상기 제1축 방향을 따라 구비되며, 일단이 상기 하부 플레이트에 회전 가능하도록 고정되고 타단이 상기 상부 플레이트에 회전 가능하도록 고정되어 비스듬하게 구비되어 직선 구동하여 상기 상부 플레이트의 제1축 및 제3축 방향에 대한 경사를 구동하는 제1 액츄에이터 및 상기 제1 액츄에이터와 대향되도록 구비되는 제3 액츄에이터와,
상기 제2축 방향을 따라 구비되며, 일단이 상기 하부 플레이트에 회전 가능하도록 고정되고 타단이 상기 상부 플레이트에 회전 가능하도록 고정되어 비스듬하게 구비되어 직선 구동하여 상기 상부 플레이트의 제2축 및 제3축 방향에 대한 경사를 구동하는 제2 액츄에이터 및 상기 제2 액츄에이터와 대향되도록 구비되는 제4 액츄에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 스윙 플레이트 장치.
제7항에 있어서,
상기 제1 액츄에이터, 제2 액츄에이터, 제3 액츄에이터 및 제4 액츄에이터 각각의 구동 상태를 감지하도록 구성되는 구동 감지장치를 더 포함하며,
상기 경사 제어장치는,
상기 상부 플레이트의 목표 경사 정보를 산출하도록 구성되며,
상기 경사 감지센서의 센싱 결과 및 상기 구동 감지장치의 감지 결과에 기초하여 상기 상부 플레이트가 상기 목표 경사를 구현하도록 상기 제1 액츄에이터, 제2 액츄에이터, 제3 액츄에이터 및 제4 액츄에이터 중 적어도 하나를 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스윙 플레이트 장치.
가상의 골프 코스에 대한 지형 데이터를 저장하는 데이터베이스;
상기 데이터베이스에 저장된 데이터에 기초하여 상기 가상의 골프 코스에 대한 영상을 구현하는 영상 구현 장치; 및
경사 조절을 위한 소정의 장치들이 장착되는 하부 플레이트와, 사용자가 올라서서 골프 스윙을 하는 타석을 형성하는 상부 플레이트와, 상기 하부 플레이트와 상부 플레이트에 각각 고정 설치되며, 상기 상부 플레이트에 대한 경사의 구동을 수행하도록 구성되는 경사 구동장치와, 상기 상부 플레이트에 설치되어 상기 상부 플레이트의 경사의 기울기를 센싱하는 경사 감지센서와, 상기 영상 구현 장치에 의해 영상 구현된 가상 골프 코스의 지형에 대한 데이터를 기초로 이에 대응되도록 하는 목표 경사 정보를 산출하며 상기 경사 감지센서의 센싱 결과에 기초하여 상기 상부 플레이트가 상기 목표 경사를 구현하도록 상기 경사 구동장치를 제어하는 경사 제어장치를 포함하는 스윙 플레이트 장치;
를 포함하는 가상 골프 시뮬레이션 장치.
제9항에 있어서, 상기 경사 구동장치는,
상기 상부 플레이트 상의 제1축 방향에 대한 경사의 구동 및 상기 상부 플레이트 상의 제2축 방향에 대한 경사의 구동 중 적어도 하나를 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 가상 골프 시뮬레이션 장치.
제9항에 있어서, 상기 경사 구동장치는,
상기 상부 플레이트 상의 제1축 방향에 대한 경사의 구동, 상기 상부 플레이트 상의 제2축 방향에 대한 경사의 구동 및 상기 상부 플레이트의 수직 상방을 이루는 제3축 방향에 대한 구동 중 적어도 하나를 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 가상 골프 시뮬레이션 장치.
하부 플레이트에 장착되는 경사 구동장치에 의해 사용자가 골프 스윙을 할 수 있도록 하는 타석을 형성하는 상부 플레이트의 경사가 구현되며 경사 조절이 가능한 스윙 플레이트 장치의 경사 구현 방법에 있어서,
상기 상부 플레이트에 대한 목표 경사 정보를 산출하는 단계;
상기 경사 구동장치에 의해 상기 상부 플레이트에 대한 경사의 구동이 이루어지는 단계;
상기 상부 플레이트의 경사를 감지하는 단계; 및
상기 감지된 경사 정보와 상기 목표 경사 정보를 비교함으로써 폐루프 제어가 이루어지도록 하여 상기 목표 경사를 구현하는 단계;
를 포함하는 스윙 플레이트 장치의 경사 구현 방법.
제12항에 있어서, 상기 경사의 구동이 이루어지는 단계는,
상기 상부 플레이트의 일 대각선 방향을 이루는 제1축 방향에 대한 경사의 구동 및 상기 상부 플레이트의 다른 대각선 방향을 이루는 제2축 방향에 대한 경사의 구동 중 적어도 하나에 대한 구동을 통해 상기 상부 플레이트에 대한 경사의 구동이 이루어지는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스윙 플레이트 장치의 경사 구현 방법.
제12항에 있어서, 상기 경사의 구동이 이루어지는 단계는,
상기 상부 플레이트의 일 대각선 방향을 이루는 제1축 방향에 대한 경사의 구동, 상기 상부 플레이트의 다른 대각선 방향을 이루는 제2축 방향에 대한 경사의 구동 및 상기 상부 플레이트의 수직 상방을 이루는 제3축 방향에 대한 구동 중 적어도 하나에 대한 구동을 통해 상기 상부 플레이트에 대한 경사의 구동이 이루어지는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스윙 플레이트 장치의 경사 구현 방법.
제14항에 있어서,
상기 상부 플레이트의 경사를 감지하는 단계는, 상기 제1축 방향 경사 및 상기 제2축 방향 경사를 각각 감지함으로써 상기 상부 플레이트의 경사를 감지하는 단계를 포함하며,
상기 제1축 방향에 대한 경사 구동 및 제3축 방향에 대한 구동을 수행하는 제1액츄에이터 및 제3액츄에이터의 구동 상태를 감지하는 단계와,
상기 제2축 방향에 대한 경사 구동 및 제3축 방향에 대한 구동을 수행하는 제2액츄에이터 및 제4액츄에이터의 구동 상태를 감지하는 단계와,
상기 감지된 제1축 방향 경사가 상기 감지된 제1액츄에이터 및 제3액츄에이터의 구동 상태에 대해 적합한지 여부 및 상기 감지된 제2축 방향 경사가 상기 감지된 제2액츄에이터 및 제4액츄에이터의 구동 상태에 대해 적합한지 여부를 각각 판단하는 단계와,
상기 적합한지 여부의 판단 결과 적합하지 않다고 판단하는 경우, 상기 제1 내지 제4액츄에이터 중 적어도 하나의 구동을 보정하도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스윙 플레이트 장치의 경사 구현 방법.