KR101771672B1

KR101771672B1 - 증강현실을 이용한 골프용 데이터 시현 디바이스

Info

Publication number: KR101771672B1
Application number: KR1020150129582A
Authority: KR
Inventors: 고광운; 손종화
Original assignee: 고광운
Priority date: 2015-09-14
Filing date: 2015-09-14
Publication date: 2017-08-29
Also published as: KR20170032513A

Abstract

본 발명은 증강현실을 이용한 골프용 데이터 시현 디바이스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 증강현실을 이용하여 골프공과 홀(Hall)사이의 거리를 측정하고, 사용자에게 골프공과 홀 사이의 거리, 방향, 사용자 발의 위치 및/또는 골프채의 스윙 궤도를 알려줄 수 있는 증강현실을 이용한 골프용 데이터 시현 디바이스에 관한 것이다.
본 발명에 따른 증강현실을 이용한 골프용 데이터 시현 다비이스는 사용자에게 정확한 홀컵까지의 거리를 알려주며, 매 스윙 시 정확한 어드레스 방향을 표시하고, 공의 예상도달지점을 알려주므로 골프타수를 줄이는 것에 유용하다.

Description

증강현실을 이용한 골프용 데이터 시현 디바이스{Device of Data Display for Golf Using Augmented Reality}

본 발명은 증강현실을 이용한 골프용 데이터 시현 디바이스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 증강현실을 이용하여 골프공과 홀(Hall)사이의 거리를 측정하고, 사용자에게 골프공과 홀 사이의 거리, 방향, 사용자 발의 위치 및/또는 골프채의 스윙 궤도를 알려줄 수 있는 증강현실을 이용한 골프용 데이터 시현 디바이스에 관한 것이다.

일반적으로 골프(golf)란 그린 상에서 클럽을 이용하여 골프공을 홀컵에 넣기 위한 스포츠 경기로서, 경기시에는 최저타수로 홀컵에 골프공을 넣는 선수가 이기는 경기이다.

이러한 골프는 스윙시 발의 위치, 임펙트시 클럽헤드의 각도 및 스윙시 클럽헤드의 궤적에 따라 골프공의 최종위치가 결정되며, 좌우측으로 휘어질 수도 있다. 스윙시 몸의 위치에 비하여 전면의 발이 뒤로 나온 경우(오픈 스탠스)스윙이후 공은 몸쪽으로 휘어지게 되며, 이와는 반대로 발이 앞으로 나온 경우(클로우즈 스탠스) 스윙이후 공은 몸의 밖으로 휘어지게 된다. 또한 임펙트시 클럽헤드의 각도에 따라 공의 좌우측 회전이 주어지게 되며, 이에 따라 공이 좌우측으로 휘어지는 결과를 가져오게 된다. 따라서 골퍼들은 많은 연습을 통하여 매번 동일한 자세와 동일한 스윙으로 공을 치도록 노력하고 있다.

하지만, 모든 스윙에서 동일한 자세를 취한다는 것은 현실적으로 불가능하며, 이에 따라 많은 종류의 자세 교정 방법이 개발되고 있다.

대한민국 공개특허 제2015-0054181호 에서는 골프 스윙 자세 교정기에 관하여 기재하고 있다. 이 발명은 각 위치에 프레임과 리미트바를 설치하여 사용자의 무릎이동, 엉덩이 빠짐, 상완의 상향이동, 백스윙의 한계, 팔로우 및 피니쉬시의 몸의 중심 유지 조건 등을 사용자 스스로 인지할 수 있도록 해주지만, 실제 골프코스에서는 사용이 불가능하며, 다양한 조건을 가지는 사람의 몸에 일률적으로 적용하는 것에는 한계가 있다는 단점을 가진다.

상기 골프 자세와 더불어 골프 경기시 가장 중요한 것은 골프공과 홀컵사이의 거리를 측정하는 것으로, 이 측정이 잘못되는 경우 엉뚱한 위치에 골프공을 가게만들어 카수를 늘려주는 결과를 가져오게 된다. 예전에는 인간의 목측을 이용하여 그때그때의 감각으로 거리를 측정하였지만, 인간의 목측에 의존한 거리측정은 오차가 상당하여 전문적으로 훈련받은 인원이 이를 대신하기도 하였다. 하지만 훈련받은 인원이라도 오차는 어느 정도 생길 수밖에 없으므로 다양한 거리측정 장치들이 개발되고 있다.

대한민국 등록특허 제 1456694호에서는 메모리, GPS모듈, 처리부 및 출력부를 포함하는 골프 거리측정 장치에 관하여 기재하고 있다. 이 발명에서는 GPS에서 측정된 현재 위치와 홀컵의 위도와 경도를 이용하여 거리를 측정하는 장치에 관하여 기재하고 있지만, GPS와 위도와 경도를 이용하는 방법은 오차가 상당하여 정확한 거리를 측정할 수 없는 단점을 가진다.

이에, 본 발명자들은 상기 문제점을 해결하기 위하여 예의 노력한 결과, 증강현실을 이용하여 골프공과 홀컵사이의 거리를 측정하며, 사용자의 발의 위치, 스윙궤도 및 예상도달위치 등을 표시할 수 있는 증강현실을 이용한 골프용 데이터 시현 디바이스을 개발하였으며 상기 디바이스를 사용한 결과 매 스윙 시 일정한 어드레스가 가능하며, 정확한 거리가 측정 가능하여 골프의 타수가 줄어드는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명의 목적은 증강현실을 이용한 골프용 데이터 시현 디바이스를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (a) 골프공과 홀 사이의 거리를 측정하는 거리 측정 수단; (b) 사용자의 어드레스 방향을 지시하는 방향 지시 수단; (c) 골프공과 홀 사이의 고저차를 측정하는 각도 측정 수단; 및 (d) 상기 측정된 방향, 거리 및 고저차를 디스플레이하는 수단을 포함하는 증강현실을 이용한 골프용 데이터 시현 디바이스를 제공한다.

본 발명에 따른 증강현실을 이용한 골프용 데이터 시현 다비이스는 사용자에게 정확한 홀컵까지의 거리를 알려주며, 매 스윙 시 정확한 어드레스 방향을 표시하고, 공의 예상도달지점을 알려주므로 골프타수를 줄이는 것에 유용하다.

도 1은 본 발명에 따른 깃발의 길이를 이용하여 거리를 측정하는 방법을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 삼각측량법을 이용하여 거리를 측정하는 방법을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 스탠스 보조선을 디스플레이한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 몸의 중심 위치와 발의 위치를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 골프체 면과 수직인 방향을 표시하여 골프채의 각도를 조절하는 것을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 가상의 스윙 궤도를 표시하는 것을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 증강현실을 이용한 골프용 데이터 시현방법의 흐름도를 나타낸 것이다.

다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법은 본 기술 분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.

본 발명에서는, 증강현실을 이용하여 사용자에게 골프 칠 때 필요한 골프공과 홀컵사이의 거리, 스탠스의 위치 및 스윙궤도와 정확한 어드레스 방향을 디스플레이에 시현하였다. 그 결과 사용자의 스윙이 정확해 졌으며, 이에 따라 타수의 감소가 있는 것을 확인하였다.

따라서, 본 발명은 일 관점에서, (a) 골프공과 홀 사이의 거리를 측정하는 거리 측정 수단; (b) 사용자의 어드레스 방향을 지시하는 방향 지시 수단; (c) 골프공과 홀 사이의 고저차를 측정하는 각도 측정 수단; 및 (d) 상기 측정된 방향, 거리 및 고저차를 디스플레이하는 수단을 포함하는 증강현실을 이용한 골프용 데이터 시현 디바이스에 관한 것이다.

본 발명에 있어서, 상기 거리 측정 수단은; (i) 촬영수단으로 깃발을 촬영하며, 영상속의 골프 깃발의 길이를 측정하여 실제 골프 깃발의 길이와 대비하여 거리를 측정하는 수단; (ii) 촬영수단으로 홀 컵을 촬영하며, 영상속의 홀 컵의 모양을 측정하여 상기 모양으로 바탕으로 실제 홀 컵과 대비하며, 상기 홀 컵의 몇 배 거리에 골프공이 있는지 측정하는 수단; (iii) 골프공의 위치, 사용자가 골프공에서 일정거리를 이동한 위치 및 홀의 위치를 이용하여 삼각측량법으로 거리를 측정하는 수단; 및 (iv) 골프깃발에 레이저를 발사하여 발사시간과 반사되어 되돌아온 시간의 차이를 이용하여 거리를 측정하는 수단으로 구성되는 군에서 선택되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에서 골프공(240)과 홀 컵(260) 사이의 거리를 측정하는 수단은 크게 네가지로 나뉜다. 우선 홀 컵(260)이 보이지 않는 정도로 멀리 있는 경우 홀 컵(260)에는 항상 동일한 길이를 가지는 깃발(100)이 꽂혀있게 되므로, 이 깃발(100)을 기준으로 길이를 측정할 수 있다. 깃발을 영상으로 촬영하면, 영상 속 깃발의 길이를 알 수 있으며, 영상속의 깃발의 길이는 거리에 따라 작아지지만 실제 깃발의 길이는 정해져 있으므로 실제 깃발의 길이와 영상 속 깃발의 길이를 대비하여 거리를 측정(130)할 수 있다.

두 번째 거리측정 방법은 홀 컵(260)을 이용하는 것이다. 홀 컵이 눈에 보이는 정도로 가까이 와서 스윙을 하거나 퍼팅을 하는 경우 대부분 홀 컵에 있는 깃발을 치우게 된다. 이때 홀 컵의 크기를 일정한 크기를 가지므로 홀 컵의 크기와 모양을 측정한 뒤 홀 컵과 동일한 모양을 가지는 원 또는 타원을 이용하여 공과 홀 컵 사이의 거리를 측정할 수 있다.

세 번째 거리측정 방법은 삼각측량을 이용하는 것으로 골프공(240)의 위치에 사용자가 서서 홀(260)의 위치를 인식한 다음, 홀(260)과 골프공(240)의 연결하는 선(200)과 수직된 방향으로 일정거리(210)를 이동하여 홀(260)의 위치를 재차 인식(250)한다. 이후 이동거리(210) 및 골프공-이동위치- 홀컵이 이루는 각을 삼각측량법에 대입하여 홀컵과 골프공 사이의 거리를 계산할 수 있다.

네 번째 방법은 레이저를 이용한 방법으로 골프 깃발에 레이저를 발사하여 발사시간을 측정하고, 반사되어 돌아오는 레이저를 인식하여 그 시간을 측정하면, 이 시간차에 의하여 거리를 측정할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 거리 측정수단은 상기 (c) 단계에서 측정된 고도 차이를 이용하여 골프공의 고도보다 홀의 고도가 높은 경우 거리를 추가하고, 홀의 고도가 낮은 경우 거리를 감소시켜 실제 골프공의 비거리를 계산하는 수단인 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 방법에 의해 거리가 측정되더라도, 홀의 위치가 골프공 보다 높은 경우, 수평의 위치에 있는 경우보다 더 멀리 골프공을 보내야 하며, 반대의 경우 더 가까운 위치로 골프공을 보내야 한다. 따라서 이러한 차이를 보정하여 실제 타구의 비거리를 계산하면, 더욱 정확하게 골프공을 보낼 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 방향 지시수단은 골프공과 목표지점을 연결한 선을 표시한 다음, 사용자가 입력한 골프채의 종류에 따라 일정거리가 이격된 평행한 선을 표시하여 사용자의 어드레스 방향을 지시하는 수단인 것을 특징으로 할 수 있다. 골프공을 원하는 목표 지점으로 보내기 위해서는 정확한 어드레스가 필수이다. 어드레스의 방향을 골프공의 좌우 방향을 정하는 가장 중요한 요소로 어드레스의 방향만 정확하다면 최소한의 오차로 원하는 지점에 골프공을 보낼 수 있다. 이때 어드레스 방향은 대부분 원하는 목표지점과 골프공이 이루는 선에 평행하게 되며, 골프채의 길이에 따라 목표지점과 골프공이 이루는 선과의 간격이 결정된다. 따라서 사용자가 골프채의 종류를 입력하면, 목표지점과 골프공이 이루는 선과 평행하며, 일정한 간격을 가지는 선을 디스플레이 수단에 표시할 수 있으며, 이 평행선을 기준으로 어드레스를 정하면 목표지점에 정확히 골프공을 보낼 수 있다. 또한 사용자의 몸의 중심과 양발의 위치에 따라서도 골프공의 방향이 정해지므로 이를 디스플레이에 표시하여 정확한 스윙이 되도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 디스플레이 수단은 사용자의 안경 또는 시선과 일치하는 방향에 영상이 투영되어 사용자의 시선 방향에 관계없이 사용자가 데이터를 인식할 수 있는 디스플레이 수단인 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 디스플레이는 일반적으로 사용되는 휴대폰을 사용해도 무방하다. 하지만 휴대폰을 사용하는 경우 스윙 시 실시간으로 데이터를 확인하기 어려우므로 안경에 설치되거나 사용자의 시선과 일치하는 방향으로 영상이 투영되는 디스플레이 수단을 사용하여 실시간으로 데이터를 확인하고 자세를 교정하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 골프용 데이터 시현 디바이스는 (c’) 사용자의 예상 스윙궤도와 사용자가 입력한 스윙 시 골프 헤드의 속도를 이용하여 골프공의 예상 낙하 위치를 표시하는 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 상기와 같은 방법으로 사용자의 어드레스 위치가 정해지더라도 임팩트 시 골프 헤드의 속도에 따라 골프공의 비거리가 차이가 날 수 있다. 따라서 사용자가 입력한 골프 헤드 속도를 바탕으로 골프공의 예상 낙하 위치를 표시하면 보다 정확한 스윙을 할 수 있게 된다.

[실시예]

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

실시예 : 증강현실을 이용한 골프용 데이터 시현

사용자는 양손을 이용하여 스윙을 진행하기 때문에 사용자의 편의를 위하여 안경형 디바이스를 이용하는 것이 바람직하다. 사용자는 스윙을 하기 전 거리 측정 수단을 이용하여 골프공과 홀 사이의 거리를 측정한다. 이때 사용자는 안경형 디바이스를 이용하여 거리를 측정하기 위하여 골프 깃발을 바라보게 되므로 각도 측정 수단을 이용하여 골프공과 홀 사이의 고도차를 동시에 측정한다. 상기 측정된 거리에서 고도 차이에 따른 보정치를 추가하여 실제 비거리를 계산한 다음, 상기 측정된 고도차이, 거리, 실제 비거리를 디스플레이 수단에 표시하고, 방향 지시 수단을 이용하여 사용자의 어드레스 방향을 지시하게 된다.

어드레스 방향은 일반적으로 목표방향과 평행되도록 하며, 이는 골프공과 목표지점을 연결한 선과 평행되는 선을 그려 지시할 수 있다. 이때 골프공과 목표지점을 연결하는 선과 어드레스 방향선간의 간격은 각 사용자의 팔 길이와 골프채의 종류에 따라 다르므로, 팔 길이는 사용자가 사전에 입력한 데이터를 이용하고, 골프채의 길이는 사용자가 스윙 이전에 선택하는 골프채의 종류를 입력하여 적절한 어드레스 간격을 표시할 수 있다.

어드레스 위치가 표시되면 오픈 스탠스와 클로우즈 스탠스를 선택하여 화면에 양발의 위치를 표시할 수 있으며, 사용자의 어깨 위치를 기준으로 한 몸의 중심위치 역시 화면에 표시된다. 이때 사용자는 안경형 디스플레이 또는 시선방향으로 시현 가능한 디스플레이 수단을 사용하고 있으므로, 스윙자세에 들어가면서 실시간으로 어드레스 방향 및 몸의 중심 등을 확인하고 수정할 수 있게 된다.

어드레스가 완료되면 사용자의 가상 스윙 궤도가 디스플레이 수단에 표시되며 사전에 입력해둔 스윙 스피드와 스탠스 위치 등을 종합적으로 계산하여 최종 예상 낙하지점을 디스플레이 수단에 표시한다.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

100 : 깃발
110 : 지면
120 : 깃발 높이
130 : 측정 거리표시
200 : 목표선
210 : 이동거리
220 : 각도표시
230 : 보조선
240 : 골프공
250 : 이동위치에서 본 홀 방향
260 : 홀
270 : 스탠스 거리
280 : 스탠스 보조선
300 : 몸의 중심
310 : 오픈 스탠스시 왼발 이격 위치
320 : 오른발 위치
330 : 왼발 위치
400 : 골프채 면의 수직 방향선
410 : 골프채
420 : 가상 스윙 궤도

Claims

다음의 구성을 포함하는 증강현실을 이용한 골프용 데이터 시현 디바이스:
(a) 골프공과 홀 사이의 거리를 측정하는 거리 측정 수단;
(b) 사용자의 어드레스 방향을 지시하는 방향 지시 수단;
(c) 골프공과 홀 사이의 고저차를 측정하는 각도 측정 수단;
(d) 상기 측정된 방향, 거리 및 고저차를 디스플레이하는 수단; 및
(e) 사용자의 예상 스윙궤도와 사용자가 입력한 스윙 시 골프 헤드의 속도를 이용하여 골프공의 예상 낙하 위치를 표시하는 수단,
상기 거리 측정 수단은 (i) 촬영수단으로 깃발을 촬영하며, 영상속의 골프 깃발의 길이를 측정하여 실제 골프 깃발의 길이와 대비하여 거리를 측정하는 수단;
(ii) 촬영수단으로 홀 컵을 촬영하며, 영상속의 홀 컵의 모양을 측정하여 상기 모양으로 바탕으로 실제 홀 컵과 대비하며, 상기 홀 컵의 몇 배 거리에 골프공이 있는지 측정하는 수단; 및
(iii) 골프공의 위치, 사용자가 골프공에서 일정거리를 이동한 위치 및 홀의 위치를 이용하여 삼각측량법으로 거리를 측정하는 수단으로 구성되는 군에서 선택되고,
상기 방향 지시수단은 골프공과 목표지점을 연결한 선을 표시한 다음, 사용자가 입력한 골프채의 종류에 따라 일정거리가 이격된 평행한 선을 표시하여 사용자의 어드레스 방향을 지시함.
삭제
제1항에 있어서, 상기 거리 측정수단은 상기 (c) 단계에서 측정된 고도 차이를 이용하여 골프공의 고도보다 홀의 고도가 높은 경우 거리를 추가하고, 홀의 고도가 낮은 경우 거리를 감소시켜 실제 골프공의 비거리를 계산하는 수단인 것을 특징으로 하는 골프용 데이터 시현 디바이스.
삭제
제1항에 있어서, 상기 골프용 데이터 시현 디바이스는 사용자의 몸의 중심과 양발의 위치를 표시하는 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 골프용 데이터 시현 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 디스플레이 수단은 사용자의 안경 또는 시선과 일치하는 방향에 영상이 투영되어 사용자의 시선 방향에 관계없이 사용자가 데이터를 인식할 수 있는 디스플레이 수단인 것을 특징으로 하는 골프용 데이터 시현 디바이스.
삭제