KR101628023B1 - 골프 자세 보정 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 골프 자세 보정 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 골프채 및 골퍼의 동작 데이터와 외부 환경 데이터를 감지하여 송신하는 데이터 수집 장치와, 상기 데이터 수집 장치로부터 수신 받은 상기 골프채 및 골퍼의 동작 데이터와 외부 환경 데이터를 고려하여 사용자의 움직임을 재현하거나 골프 스윙 자세를 교시하는 단말 장치를 포함함으로써, 골프채의 타격점, 골퍼의 타격 자세 및 외부 환경 요소를 종합적으로 고려하여 사용자에게 스윙 시의 가장 바람직한 골프 자세를 교시할 수 있다.

Description

골프 자세 보정 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR CORRECTING GOLF SWING POSTURE}
본 발명은 골프 자세 보정 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 골프 스윙 동작과 같은 운동체의 움직임을 분석함으로써 운동 자세를 보정할 수 있도록 하는 골프 자세 보정 시스템 및 방법에 관한 것이다.
골프는 특정의 경기장에서 정지된 공을 골프채(club)로 쳐서 정해진 구멍(hole)에 넣고, 그 타수가 많고 적음으로 승부를 겨루는 운동 경기로서, 현재 대중 스포츠로 자리 잡고 있다. 따라서, 골퍼는 그린의 홀컵에 정해진 타수보다 적은 타수로 공을 넣기 위해 올바른 기본 자세와 타격 자세가 매우 중요하다 할 것이다. 이에, 골퍼가 정확한 타격 자세를 익히기 위해 골프 연습에 있어서 클럽 헤드의 각도, 위치 및 타격 속도 등을 확인함으로써 타격 자세를 보정할 수 있는 다양한 장치들이 제안되어 왔다.
이러한 골프 타격 자세에 있어서, 일반적으로는 골프채의 타격점 타격 위치에 따라 비거리와 방향을 조절할 수 있으며 정확한 타격점을 목표로 할 때는 상기 타격점 타격 위치와 별개로 타격 자세가 더욱 중요한 요소로 알려져 있으며, 이 뿐만 아니라 외부 환경 요소도 중요한 요인이 된다.
그러나, 종래 골프 자세 보정 시스템은 골프채에 센서를 부착하여 타격점에 따른 보정만을 알려주거나 골퍼의 타격 자세를 촬상 수단으로 촬영하여 촬영된 영상 분석을 통한 타격 자세의 보정만을 알려주고 있으며, 골프채의 타격점, 골퍼의 타격 자세 및 외부 환경 요소를 종합적으로 고려한 스윙 시의 가장 바람직한 골프 자세를 교시하여주는 구성은 제시되어 있지 않다.
본 발명은 이에 착안하여 골프채의 타격점, 골퍼의 타격 자세 및 외부 환경 요소를 종합적으로 고려하여 스윙 시의 가장 바람직한 골프 자세를 교시하는 시스템 및 방법을 제시한다.
또한, 이 시스템은 골프 뿐만 아니라 테니스, 탁구 등 라켓을 활용하는 모든 분야에 활용할 수 있을 것이다.
대한민국 공개특허공보 제10-2012-0030181호(공개일 2012.03.28.) 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0034394호(공개일 2012.04.12.)
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 골프채로 골프공을 타격하는 스윙에 있어서의 각종 정보를 복수의 센서로 검지하고, 검지된 정보를 종합적으로 분석하고 바람직한 골프 스윙 자세를 교시할 수 있게 한 골프 자세 보정 시스템 및 방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 골프 자세 보정 시스템은, 골프채 및 골퍼의 동작 데이터와 외부 환경 데이터를 감지하여 송신하는 데이터 수집 장치와, 상기 데이터 수집 장치로부터 수신 받은 상기 골프채 및 골퍼의 동작 데이터와 외부 환경 데이터를 고려하여 사용자의 움직임을 재현하거나 골프 스윙 자세를 교시하는 단말 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 골프 자세 보정 시스템 및 방법에 따르면, 골프채의 타격점, 골퍼의 타격 자세 및 외부 환경 요소를 종합적으로 고려하여 사용자에게 스윙 시의 가장 바람직한 골프 자세를 교시할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 골프 자세 보정 시스템의 시스템 구조를 간략하게 도시한 시스템 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 수집 장치가 골프채에 부착되는 모습을 예시한 그림이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 골프 자세 보정이 이루어지는 과정을 나타내는 흐름도이다.
이하, 본 발명의 골프 자세 보정 시스템에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 골프 자세 보정 시스템의 시스템 구조를 간략하게 도시한 시스템 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 골프 자세 보정 시스템은, 골프채 및 골퍼의 동작 데이터와 외부 환경 데이터를 감지하여 송신하는 데이터 수집 장치(100)와, 상기 데이터 수집 장치(100)로부터 동작 데이터와 외부 환경 데이터를 수신 받아 골퍼의 움직임을 재현하고 비교 골퍼의 움직임과의 비교 및 외부 환경 데이터를 고려하여 골프 스윙 자세를 교시하는 단말 장치(200)를 포함하여 이루어진다.
이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 골프 자세 보정 시스템 각 부에서의 동작을 상세히 살펴보기로 한다.
먼저, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 수집 장치(100)에 관해 설명하면, 데이터 수집 장치(100)는 명령 및 데이터의 입력을 위한 명령 입력부(110), 골프채 및 골퍼의 동작 데이터와 외부 환경 데이터를 감지하는 센서부(120), 외부 장치와의 통신을 위한 게이트웨이(130), 각 구성 장치의 관리와 운영을 위한 제어부(140) 및 센서부에서 생성된 데이터를 저장하는 메모리(150)를 포함하여 이루어진다. 또한, 추가적으로 데이터 수집 장치를 동작시키는 전원 등을 포함할 수 있다.
명령 입력부(110)는 본 발명에 따른 데이터 수집 장치(100)의 사용에 따른 명령 입력, 장치 관리 등에 필요한 제어 명령 및 데이터 입력이 가능하도록 하는 부분이다. 즉, 본 발명에 따른 명령 입력부(110)는 조작 버튼 등을 포함한다. 이에, 사용자가 스윙하기 전에 명령 입력부(110)의 버튼 등을 누르면 후술하는 센서부(120)에 의해 감지되는 골프채 및/또는 인체의 동작 데이터와 주변 환경 데이터가 후술하는 메모리(150)에 저장되고, 스윙이 완료되면 다시 버튼을 누르는 동작에 의해 데이터의 저장을 종료하게 된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 센서부(120)는 골프채 및 골퍼의 움직임 및 외부 환경 데이터를 감지하기 위한 것으로서, 자이로 센서(gyro sensor), 가속도 센서, 지자기 센서, 광 센서 등의 각종 센서로 이루어질 수 있으며, 골프채 또는 인체에 탈부착 가능하거나 골프채 및 인체의 외부에 설치 가능하도록 구성되어 골프채, 인체 또는 그 주변으로부터 적어도 하나의 전기적 신호를 수신하고 이러한 데이터를 송신할 수 있다. 이에, 센서부(120)는 명령 입력부(110)에 의해 측정 시작 명령이 입력되면 골프채, 인체의 동작과 그 주변 환경 데이터를 측정한 후 그러한 데이터를 후술하는 제어부(140)로 전송하고, 명령 입력부(110)에 의해 측정 종료 명령이 입력되면 측정을 종료하게 된다. 이와 같이, 본 발명에 따른 센서부(120)는 감지 대상물에 탈부착 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 함으로써, 후술하는 단말 장치(200)를 통해 골프채의 타격점, 골퍼의 타격 자세 및 외부 환경 요소를 종합적으로 고려하여 스윙 시의 가장 바람직한 골프 자세를 교시할 수 있게 된다. 여기서, 센서의 개수는 골프채의 종류와 시스템의 구현 방법에 따라 달리 정해질 수 있다.
구체적으로, 센서부(120)를 골프채에 부착할 경우 골프채의 헤드, 샤프트 및/또는 그립에 다수의 센서가 골프채의 길이 방향을 따라 일렬로 또는 다수열로 일정 간격을 두고 배열되도록 부착할 수 있으며, 이때 센서부(120)는 센서에 의해 감지되는 각속도, 가속도 등에 따라 스윙 궤적, 각도, 속도, 방향 등 골프채의 동작을 감지하게 된다. 또한, 센서부(120)를 사용자의 인체에 부착하는 경우 인체의 손, 팔 및/또는 허리에 다수의 센서가 일렬로 또는 다수열로 배열되도록 부착할 수 있으며, 이때 센서부(120)는 센서에 의해 감지되는 각속도, 가속도, 기울기 등에 따라 스윙 시 신체의 움직임을 감지하게 된다. 그리고, 센서부(120)를 골프채 및 사용자 주변에 설치하는 경우에는 골프채 스윙 방향에 따라 바닥 등에 설치할 수 있으며, 이때 센서부(120)는 센서에 의해 골프채 및 사용자 주변의 풍속, 풍향, 홀(hole)까지의 거리, 홀과의 높낮이 차이, 지면의 기울기 등을 감지하게 된다.
또한, 본 발명의 센서부(120)에서 사용되는 자이로 센서(gyro sensor), 가속도 센서, 지자기 센서, 광 센서 등의 각종 센서에 대해 구체적으로 살펴보면, 상기 자이로 센서는 각속도(1초에 몇 번 움직이는가)를 검출하는 센서로서, 물건이 회전하면 그 속도 방향과 수직으로 "코리올리의 힘"(물체가 회전 좌표계에서 운동할 때 나타나는 관성력. 운동 방향과 직각 방향으로 작용하며 질량과 속도에 비례한 크기의 힘)이 일한다는 물리 현상을 이용해 각속도를 검출한다. 상기 가속도 센서는 x, y, z축 각각에 대한 가속도(중력 가속도 및 운동 가속도)를 측정하는 센서로서, 센서가 정지한 상태에서는 중력 가속도만 작용하기 때문에 어느 축으로 얼마나 기울어졌는지 추측이 가능하지만 센서가 움직이는 중에는 가속도계만 가지고는 정확한 기울기를 알 수 없으므로, 본 발명의 센서부(120)는 상기 자이로 센서와 함께 가속도 센서를 함께 동작시켜 해당 가속도 센서에 의해 속도 및 위치를 측정하고 자이로 센서에 의해 방향을 측정할 수 있게 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 센서부(120)는 지자기 센서를 이용하여 pitch, roll 뿐만 아니라 yaw 각도를 보다 정밀하게 측정할 수 있다. 마지막으로, 광 센서를 이용하여서는 골프채 및 사용자 주변의 풍향, 풍속 등을 감지하게 된다.
게이트웨이(130)는 외부 장치 즉, 후술하는 단말 장치(200) 등과의 데이터 통신을 위한 구성으로서, 단말 장치(200)와 세션을 형성하여 골프채, 인체 또는 그 주변의 정보와 데이터 자료를 단말 장치(200)로 전송한다. 여기서, 통신부(130)는 모뎀, 랜카드 등을 이용하여 인터넷 네트워크 또는 외부 장치와 연결됨으로써 유선 데이터 통신, 바람직하게는 무선 데이터 통신이 가능하도록 구성될 수 있을 것이다. 이때, 모뎀은 외부 장치와의 데이터 교환을 목적으로 구성되는 일반적인 통신 장치 중 가장 바람직한 장치로서, 외부에 별도로 위치한 장치를 통해 점검 보고, 데이터 전송, 시스템 진단 및 업데이트를 수행할 수 있도록 한다.
제어부(140)는 본 발명에 따른 골프 자세 보정 시스템 내부의 구성 장치를 관리하기 위한 소프트웨어들을 내장하고 있다. 구체적으로, 제어부(140)는 명령 입력부(110)를 통해 사용자로부터 시작 또는 종료 명령을 입력 받아 센서부(120)를 동작 또는 종료시키고, 명령 입력부(110)로부터 시작 명령이 입력되면 센서부(120)에서 감지되는 데이터를 메모리(150)에 저장한다. 또한, 제어부(140)는 게이트웨이(130)에 의해 단말 장치(200)와 세션이 형성되어 있으면 메모리(150)에 저장된 데이터를 단말 장치(200)로 전송하고 메모리(150)의 데이터를 삭제하고, 단말 장치(200)와 세션이 형성되어 있지 않으면 메모리(150)의 데이터를 유지하게 할 수 있다.
메모리(150)는 상기 센서부(120)에 의해 감지되는 데이터를 저장한다. 구체적으로, 메모리(150)에는 상기 센서부(120)에 의해 감지되는 골프채의 동작 데이터, 골퍼의 동작 데이터 및 외부 환경 데이터 등 사용자에 대한 정보가 저장된다.
다음으로, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단말 장치(200)에 관해 설명한다.
상기 단말 장치(200)는 데이터 수집 장치(100)와 인터넷 통신망 등으로 연결되어 데이터 수집 장치(100)로부터 골프채 및 골퍼의 동작 데이터와 외부 환경 데이터를 수신 받아 골퍼의 움직임을 재현하고 비교 골퍼의 움직임과의 비교 및 외부 환경 데이터를 고려하여 골프 스윙 자세를 교시하는 장치로서, 골프 자세 보정 프로그램이 설치되며, 인터페이스부(210), 입력부(220), 제어부(230), 데이터베이스(database)(240) 및 디스플레이부(250)를 포함하여 이루어진다.
우선, 골프 자세 보정 프로그램은 PC, 스마트폰, 태블릿 등의 기기에 내장되어 실행되는 프로그램으로서, 골프채를 설정할 수 있는 메뉴, 골퍼의 움직임을 재현할 수 있는 메뉴, 골프 자세를 교시하는 메뉴 등이 항목별로 구현된다.
인터페이스부(210)는 단말 장치(200)를 데이터 수집 장치(100)와 연결한다.
입력부(220)는 본 발명에 따른 단말 장치(100)의 사용에 따른 명령 입력, 장치 관리 등에 필요한 제어 명령 및 데이터 입력이 가능하도록 하는 부분이다. 즉, 해당 입력부(220)는 조작 버튼 등을 포함하여 각종 서비스를 제공받기 위한 것으로서, 단말 장치(200)의 다수의 메뉴 즉, 사용자의 체형에 맞는 골프채를 설정할 수 있는 메뉴, 골퍼의 움직임을 재현할 수 있는 메뉴, 골프채 및 골퍼의 움직임 및 외부 환경 데이터를 종합적으로 고려하여 골프 자세를 교시하는 메뉴 등을 선택하여 입력한다.
제어부(230)는 데이터 수집 장치(100)로부터 골프채의 동작 데이터 및 골퍼의 동작 데이터를 전송 받아 골퍼의 움직임을 재현하고, 이를 다른 프로 골퍼 등의 비교 골퍼의 움직임과 비교한다. 특히, 본 발명에 따른 골프 자세 보정 시스템의 단말 장치(200)는 데이터 수집 장치(100)로부터 골프채 및 인체 주변의 환경 요인 데이터를 전송 받아 골프채의 타격점, 골퍼의 타격 자세뿐 아니라 외부 환경 요인을 종합적으로 고려하여 스윙 시의 가장 바람직한 골프 자세를 제공한다.
데이터베이스(240)에는 상기 데이터 수집 장치(100)로부터 수신 받은 골프채 및 골퍼의 동작 데이터와 외부 환경 데이터 그리고, 비교 골퍼에 대한 정보(경력, 성별, 몸무게, 키) 등이 저장된다.
디스플레이부(250)는 먼저 각종 서비스를 제공받기 위한 단말 장치(200)의 다수의 메뉴 즉, 사용자의 체형에 맞는 골프채를 설정할 수 있는 메뉴, 골퍼의 움직임을 재현할 수 있는 메뉴, 골프채 및 골퍼의 움직임 및 외부 환경 데이터를 종합적으로 고려하여 골프 자세를 교시하는 메뉴 등을 표시한다. 그리고, 디스플레이부(240)는 상기 제어부(220)에 의해 재현된 사용자의 스윙 모션, 골프채 및 골퍼의 움직임, 외부 환경 요인 등을 종합적으로 고려하여 사용자에게 교시하는 바람직한 스윙 자세를 사용자에게 출력하여 보여주는 부분으로서, 모니터 또는 프린터에 의한 그래픽 출력 등이 가능하다.
그러면, 여기서 상기와 같이 구성된 시스템을 이용한 본 발명의 골프 자세 보정 방법에 대해 설명하기로 한다.
우선, 사용자가 센서부(120)의 센서를 골프채, 사용자의 인체 또는 사용자 주변에 설치하고 명령 입력부(110)의 버튼 등을 눌러 제어부(140)에 신호를 입력시킨다(S300). 제어부(140)에서는 신호가 입력되면 센서부(120)를 작동시킨다.
그 후에 골퍼가 골프채를 이용하여 골프공을 타격하면, 센서부(120)는 골프채 또는 골퍼의 동작 상태 또는 외부 환경 데이터를 감지하고 제어부(140)에 이러한 데이터를 전송하며(S302), 제어부(140)는 이러한 데이터를 메모리(150)에 임시 저장한다(S304). 이렇게 하여 골프채 또는 골퍼의 스윙 동작 또는 외부 환경에 대한 측정 및 저장이 완료된다.
그 다음, 게이트웨이(130)에 의해 단말 장치(200)와 세션이 형성되면, 제어부(140)는 메모리(150)에 저장된 데이터를 단말 장치(200)로 전송한다(S306).
상기와 같이 데이터 측정 및 전송이 완료된 후에, 제어부(230)는 입력부(210)로부터의 메뉴 선택을 대기하게 된다. 이때, 메뉴는 골프채를 설정할 수 있는 메뉴, 골퍼의 움직임을 재현할 수 있는 메뉴, 골프 자세를 교시하는 메뉴 등이 될 수 있다.
사용자에 의해 메뉴가 선택되어 입력부(210)로부터 골퍼의 움직임을 재현할 수 있는 메뉴, 골프 자세를 교시하는 메뉴 등의 메뉴 선택이 입력되면(S308), 제어부(230)는 데이터 수집 장치(100)로부터 전송 받은 골프채의 동작 데이터 및 골퍼의 동작 데이터에 의해 골퍼의 움직임을 재현하거나, 골프채 및 골퍼의 동작 데이터 및 외부 환경 데이터를 종합적으로 고려하여 스윙 시 바람직한 골프 자세를 제공한다(S310).
이상에서 몇 가지 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것이 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다.
100 : 데이터 수집 장치 110 : 명령 입력부
120 : 센서부 130 : 게이트웨이
140 : 제어부 150 : 메모리
200 : 단말 장치 210 : 인터페이스부
220 : 제어부 230 : 데이터베이스
240 : 디스플레이부

Claims (4)

  1. 골프채 및 골퍼의 동작 데이터와 외부 환경 데이터를 감지하여 송신하는 데이터 수집 장치 및
    상기 데이터 수집 장치로부터 수신 받은 상기 골프채 및 골퍼의 동작 데이터와 외부 환경 데이터를 고려하여 사용자의 움직임을 재현하거나 골프 스윙 자세를 교시하는 단말 장치
    를 포함하며,
    상기 데이터 수집 장치는
    상기 골프채 및 골퍼의 움직임 및 외부 환경 데이터를 감지하는 센서부를 포함하고,
    상기 센서부는,
    자이로 센서(gyro sensor), 가속도 센서, 지자기 센서 및 광 센서 중 선택된 어느 하나이고, 선택된 상기 센서는 상기 골프채의 길이 방향을 따라 간격을 두고 일렬 또는 다수열로 배열되어 탈부착 가능하게 설치되어 있으며,
    상기 센서부는, 상기 센서에 의해 감지되는 각속도, 가속도에 따라 상기 골프채의 스윙 궤적, 각도, 속도, 방향의 동작을 감지고,
    상기 센서부는 상기 골프채 그 주변으로부터 적어도 하나의 전기적 신호를 수신하며,
    골프공을 골프채로 타격하면, 센서부는 골프채의 동작 상태를 감지하여 제어부에 데이터를 전송하며, 제어부는 데이터를 메모리에 임시 저장하여 골프채의 스윙 동작에 대한 측정 및 저장을 완료하는
    골프 자세 보정 시스템.
  2. 제1항에서,
    상기 데이터 수집 장치는,
    사용자로부터 명령을 입력 받는 명령 입력부;
    골프채, 사용자의 인체 또는 사용자 주변에 부착되는 센서에 의해 타격 시 각속도, 가속도, 지자기, 광을 감지하여 골프채의 타격점 데이터, 사용자의 타격 자세 데이터 또는 외부 환경 데이터를 수집하는 센서부;
    상기 센서부에 의해 수집된 데이터를 요청하고, 수신된 데이터를 상기 단말 장치로 송신하는 게이트웨이;
    상기 명령 입력부를 통해 입력된 사용자의 명령에 따라 상기 센서부를 작동 또는 종료하는 제어부; 및
    상기 센서부에서 생성된 데이터를 저장하는 메모리;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 골프 자세 보정 시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항에서,
    상기 단말 장치는,
    상기 단말 장치를 상기 데이터 수집 장치와 연결하는 인터페이스부;
    상기 데이터 수집 장치로부터 전송 받은 골프채의 동작 데이터 및 골퍼의 동작 데이터에 의해 골퍼의 움직임을 재현하거나, 골프채 및 골퍼의 동작 데이터 및 외부 환경 데이터를 종합적으로 고려하여 스윙 시 골프 자세를 제공하는 제어부;
    상기 데이터 수집 장치로부터 수신 받은 골프채 및 골퍼의 동작 데이터, 외부 환경 데이터를 저장하는 데이터베이스;
    상기 제어부에 의해 분석된 데이터를 활성화하는 디스플레이부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 골프 자세 보정 시스템.
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