KR101958706B1 - 당구 코칭 시스템 - Google Patents

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KR101958706B1
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Abstract

본 발명은 당구 코칭 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 한쌍의 카메라로부터 X축 및 Y축 위치 정보와 큐대가 당구공을 타격하는 위치를 전달받아 저장하고, 당구 레슨 알고리즘에 따라 X축 및 Y축 위치 정보를 계산하여 X축 및 Y축 이송 수단에 X축 및 Y축 위치 정보를 전송하고, Z축 이동 수단에 작동 정보를 전송하는 당구 코칭 서버; 당구대 상측부에 설치되어 당구 코칭 서버로부터 당구공의 X축 및 Y축 위치 정보를 전송받고, 전송받은 X축 및 Y축 위치 정보에 따른 위치로 이동하는 X축 및 Y축 이송 수단; X축 및 Y축 이송 수단의 일측면에 부착되어, 당구 코칭 서버로부터 작동 정보를 전송받고, 당구공을 파지할 수 있는 진공압을 형성하는 Z축 이동 수단; 당구 코칭 서버로부터 당구 레슨 정보를 전달받아 표시하는 디스플레이 장치;로 구성되는 당구 코칭 시스템에 관한 것이다.

Description

당구 코칭 시스템{Billiard Coaching System}
본 발명은 당구 코칭 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 카메라와 이동장치를 추가하여 기존의 당구공 및 당구대를 그대로 사용할 수 있도록, 천정에 설치한 한쌍의 카메라 또는 2쌍의 카메라로부터 당구대 위에 위치한 각개 당구공의 X축 및 Y축 위치 정보를 전달받아 저장하고, 당구장 내부에 구비할 수 있고 당구 코칭 알고리즘에 따라 X축 및 Y축 위치 정보를 계산하여 X축 및 Y축 이송 수단에 X축 및 Y축 위치 정보를 전송하고, Z축 이동 수단에 작동 정보를 전송하며, 큐대가 당구공을 타격하는 위치를 통해 도착지점을 시뮬레이션하는 당구 코칭 서버; 천정에 설치한 당구대 상측부에 설치되어 당구 코칭 서버로부터 당구공의 X축 및 Y축 위치 정보를 전송받고, 전송받은 X축 및 Y축 위치 정보에 따른 위치로 이동하는 X축 및 Y축 이송 수단; 천정에 설치한 X축 및 Y축 이송 수단의 일측면에 부착되어, 당구 코칭 서버로부터 작동 정보를 전송받고, 당구공을 파지할 수 있는 진공압을 형성하는 Z축 이동 수단; 당구 코칭 서버로부터 당구 레슨 정보를 전달받아 표시하는 디스플레이 장치;로 구성되는 당구 코칭 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 당구서비스를 이용하기 위해서는 오프라인 당구장을 방문하고, 구력을 향상시키기 위해서는 당구장에서 상수에게 직접 타법을 배우거나, 당구 교본을 이용하거나, 교습비를 지불 하고 당구학원을 이용하는 방법 등이 있었다.
당구의 상수에게 배우는 경우, 상수가 알고 있는 당구의 지식이나 기술 한도 내에서 당구를 가르치기 때문에 교습의 한계가 있고 당구 교본에 준하는 정확한 기술을 체계적으로 배울 수 없는 문제점이 있다.
당구 교본을 이용하는 경우, 체계적으로 배울 수는 있지만 실전에 이를 응용하기가 쉽지 않아 구력 향상에 크게 도움이 되지 않는 문제점이 있다.
또한, 당구 학원을 이용하는 경우는 체계적으로 배울 수는 있지만 많은 시간과 경비가 비용이 소요되는 문제점이 있다.
한편, 당구장에는 다수의 당구대가 마련되어 있고, 각 당구대에는 점수를 기록하기 위한 주판알 형태의 스코어 보드가 비치되며, 스코어보드에는 게임 경과 시각을 표시하고 카운터에 위치한 카운터용 주제어 컴퓨터로 게임 시작시각정보 및 종료시각정보를 전달하는 타임 컨트롤러가 구비된다.
하지만 이러한 종래의 당구서비스 및 관리 방법은 게임을 하기 위해서는 반드시 당구장을 방문해야 하며, 2인 이상의 게임이 아닌 단독 연습 또는 레슨 시 체계적으로 트레이닝할 수 없고, 관리하는 사람의 입장에서도 많은 노동력을 투자하고서도 만족할만한 수익을 얻지 못하는 악순환이 계속되고 있는 실정이다.
또한 최근 불황으로 인해 다시 찾게 되는 당구인 들이 늘어나는 상황에서 오래 동안 시간적으로나 환경적인 제약으로 못쳐 왔거나 다시 처음부터 배우는 사람들에게 체계적으로 당구를 가르쳐 줄 수 있는 시스템이 필요하게 되었다.
한국등록특허 제1229983호 한국등록특허 제0970924호 한국공개특허 제2008-0062456호 한국공개특허 제2017-0013303호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 당구 레슨 알고리즘에 따라 X축 및 Y축 위치 정보를 계산하여 X축 및 Y축 이송 수단에 상기 X축 및 Y축 위치 정보를 전송하여 실제 당구대에서 실제 공을 치면서 반복적으로 X축 및 Y축 위치 정보에 자동 위치시킨 당구공을 반복 학습할 수 있는 당구 코칭 시스템을 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 당구공을 파지할 수 있도록 진공압을 형성하기 위해 상하로 움직이는 피스톤을 이용하여 정확한 X축 및 Y축 위치 정보에 해당하는 위치에 당구공을 위치시켜 당구 코칭 서버가 디스플레이한 화면 그대로 실제 당구대 위로 실제 공을 위치시킬 수 있어 실제 당구 게임에서 경험하지 못하는 다양한 배치를 미리 경험할 수 있는 당구 코칭 시스템을 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 당구 교본을 이용하는 경우 보다 실감나게 당구 게임 레슨을 받을 수 있는 당구 코칭 시스템을 제공하는 데 목적이 있다.
따라서 본 발명은 마치 바둑의 기보처럼 각종 시합에서의 동영상으로부터 당구공의 위치, 타격위치 등을 추출하여, 이를 데이터베이스화 하고, 장치를 통해 구력에 적합한 공을 배치하여, 반복 연습하게 함으로써 구력 향상을 기할 수 있으며, 당구의 점수를 객관화 할 수 있다. 즉, A라는 배치에서, 만일 10번 시도해서 7번 이상을 성공하면 당구 실력이 200 이라는 등의 객관화가 가능하다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 당구 레슨을 수행할 수 있도록 구비된 당구공 및 당구대; 상기 당구대 상측부 양측에 설치되어 당구공의 X축 및 Y축 위치 정보를 캡쳐하고, 큐대가 당구공을 타격하는 위치를 캡쳐하는 한쌍의 카메라; 상기 카메라로부터 상기 X축 및 Y축 위치 정보와 큐대가 당구공을 타격하는 위치를 전달받아 저장하고, 당구 레슨 알고리즘에 따라 X축 및 Y축 위치 정보를 계산하여 X축 및 Y축 이송 수단에 상기 X축 및 Y축 위치 정보를 전송하고, Z축 이동 수단에 작동 정보를 전송하는 당구 코칭 서버; 상기 당구대 상측부에 설치되어 상기 당구 코칭 서버로부터 당구공의 X축 및 Y축 위치 정보를 전송받고, 전송받은 X축 및 Y축 위치 정보에 따른 위치로 이동하는 X축 및 Y축 이송 수단; 상기 X축 및 Y축 이송 수단의 일측면에 부착되어, 상기 당구 코칭 서버로부터 상기 작동 정보를 전송받고, 상기 당구공을 파지할 수 있는 진공압을 형성하는 Z축 이동 수단; 상기 당구 코칭 서버로부터 당구 레슨 정보를 전달받아 표시하는 디스플레이 장치;로 구성된다.
상기 Z축 이동 수단은, 천장과 힌지로 연결된 막대 형상이며, 상기 힌지의 작동에 의해 당구공을 집기 위해 당구대의 표면으로 근접하도록 접근한다.
상기 Z축 이동 수단의 끝단에는, 영구자석으로 이루어져 있고 외주면에 고무링이 형성되며, 상기 당구공을 파지할 수 있도록 진공압을 형성하거나 해제하기 위해 상하로 움직이는 피스톤; 상기 피스톤과 자속의 흐름의 방향을 이용하여 상기 피스톤의 자성에 의한 이동이 가능하도록 하는 전자석; 상기 피스톤과 전자석을 감싸면서 내부에 일정 공간이 형성되고, 상기 공간 내에서 상기 피스톤이 고무링의 마찰력에 의해 내부 압력을 조절하면서 상하로 움직이도록 가이드하는 가이드부; 상기 가이드부의 끝단의 외주연에 상기 당구대에 가까워질수록 폭이 넓어지는 자바라 형태로 이루어진 흡착부;로 구성된다.
상기 한쌍의 카메라는, 캡쳐되는 화면을 객체 추출 알고리즘을 통해 분석하도록 상기 당구 코칭 서버에 전송한다.
상기 당구 코칭 서버는, 상기 한쌍의 카메라를 통해 캡쳐되는 화면을 객체 추출 알고리즘을 통해 분석하여 상기 큐대가 당구공을 타격해야만 하는 위치와 강도를 계산하여 상기 디스플레이 장치에 표시한다.
상기 당구 코칭 서버에 네트워크 망으로 원격 연결되고, 동일한 상기 구성 요소를 포함하는 다른 당구 코칭 서버에 X축 및 Y축 위치 정보를 전송하여 원격지에 위치한 당구대의 당구공을 이동시킨다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명은 천정에 이동수단을 설치하기만 하면 기존의 당구공 및 당구대를 그대로 사용할 수 있어 경제적이다.
또한 본 발명은 컴퓨터 시뮬레이션이나 당구 교본을 이용하는 경우 보다 실제 당구장에서 실감나게 당구 게임을 할 수 있다.
또한 본 발명은 X축 및 Y축 위치를 정밀하게 파악하여 당구 교본에 준하는 정확한 기술을 실제 당구장에서 실제 당구공을 타격함으로써 실제 상황과 같이 체계적으로 배울 수 있으며, 동일한 위치에 공을 위치시킬 수 있으므로, 반복적으로 연습할 수 있어 구력 향상에 도움을 줄 수 있다.
또한 본 발명은 원격지의 당구대와 네트워크 망으로 연결되어 관리하는 사람이 적은 노동력을 투자하고서도 만족할만한 수익을 얻을 수 있다.
또한 본 발명은 환경적 또는 시간적인 제약으로 다양한 회원들과 당구를 못쳐 왔던 문제를 해결하여, 같은 설비를 갖춘 시설에서는 네트워크만 연결된다면 언제 어디서든지 전세계의 회원들과 원격으로도 당구를 즐길 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 당구 코칭 시스템의 구성도를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 당구 코칭 시스템의 대략적인 구조를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 당구 코칭 시스템의 Z축 이동 수단을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 Z축 이동 수단의 내부 구성을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 Z축 이동 수단의 다양한 실시예를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 네트워크망으로 연결된 다른 특정 지역 회원과 당구를 즐길 수 있는 구성을 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따라 빔 프로젝터가 더 설치된 구성의 예를 보여주는 도면이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 당구 코칭 시스템의 구성도를 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 당구 코칭 시스템의 대략적인 구조를 보여주는 도면이다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명은 당구공(10) 및 당구대(20), 한쌍의 카메라(42, 44), X축 및 Y축 이송 수단(32, 34), Z축 이동 수단(36), 당구 코칭 서버(100), 디스플레이 장치(150)로 구성된다.
이 때, 본 발명은 천정에 카메라와 이동수단을 설치하기만 하면 기존의 당구공 및 당구대를 그대로 사용할 수 있다. 종래에 당구대 하측부에 자성 발생 장치 등을 설치하는 경우, 새로운 당구대를 사야하는 문제점이 있었기 때문이다.
그리고 당구 레슨을 수행할 수 있도록 구비된 일정 무게의 당구공 및 당구대를 준비한 후, 상기 당구대 상측부 양측에 설치되어 당구공의 X축 및 Y축 위치 정보를 캡쳐하는 한쌍의 카메라(42, 44)를 설치한다.
상기 카메라(42, 44)는 한쌍의 Y축 이송 수단(34)의 하측부에 결합될 수도 있고, 보다 정확한 이미지 캡쳐를 위해 외부 조명과 위치를 관계를 조절하여 설치할 수 있다.
상기 한쌍의 카메라(42, 44)는 일반 FullHD급 또는 초고속 계측 카메라이며, 캡쳐되는 화면을 객체 추출 알고리즘을 통해 분석하도록 상기 당구 코칭 서버(100)에 전송한다.
일실시예로서, 일반 FullHD급 카메라를 사용할 경우에는 공의 X-Y 위치만을 추출하여, 위치를 파악하는 용도로 사용할 수 있다. 이 정보는 본 발명에 따른 시스템의 제어에 의해 당구공의 위치로 신속히 이동하여, 이송 수단이 다른 공을 건드리지 않고 원하는 위치에 놓는데 사용할 수 있다.
일실시예로서, 상기 한쌍의 카메라(42, 44)로 초고속 계측 카메라를 사용할 경우는 큐대가 당구공을 타격하는 위치를 캡쳐하고, 큐대의 시간당 이동 위치의 변화량을 측정하여 당구 코칭 서버(100)에 전달하고, 이를 이용하여 큐대의 정밀한 위치 데이터와 타격 속도 데이터와 당구공의 타점 데이터 등을 시뮬레이션한 결과를 디스플레이할 수 있다.
예를 들어 당구대 위의 초기 위치에서 당구공의 수평진행방향의 영역을 각각 촬영하여 각각 하나의 수평 영상프레임을 생성하여 이를 시뮬레이션 할 수 있다.
또는 당구공의 수평면 공간좌표 변화를 기초로 2차원 벡터값과 스핀값을 계산하고, 상기 2차원 벡터값과 스핀값을 이용하여 전체적인 당구공 이동거리와 진행방향을 예측하여 최종 도착지점을 산출할 수도 있다.
또한 일실시예로서 본 발명은 각각의 카메라가 역할을 분담하는 멀티 센서 방식을 사용할 수 있는 데, 예를 들어 IR light 카메라, Depth Image COMS 카메라를 이용하여 당구공과 이에 접촉되는 당구 큐대의 위치를 3차원으로 스캔할 수 있다.
IR light 카메라는 적외선을 감지하여 Min-Max 배경 모델링과 GMM을 융합하여 이동 객체 탐지를 위한 배경 분리 알고리즘에 이용할 수 있다.
또한 Depth Image COMS 카메라는 심도를 센싱하여 객체 추출 알고리즘 등에 적용하여 3차원 스캔 정보를 얻을 수 있다.
따라서 본 발명은 당구 게임의 특정 장면에서 당구공 객체에 작용하는 모든 광선을 수집해 당구공 표면의 심도(깊이의 정도) 정보를 포착할 수 있는 카메라를 사용하여 보다 정확한 시뮬레이션이 가능하도록 한다.
예를 들어, 당구 코칭 서버(100)에 의해 당구공 및 큐대의 식별을 명확히 하기 위해 영상을 보정한다.
즉 당구 코칭 서버(100)는 Min-Max 배경 모델링으로 당구공의 이동 객체 탐지를 위한 배경 분리 알고리즘 기능과 당구공의 움직임 영역 추출 기능과 당구공의 움직임 영역 잡음 제어 기능과 당구공의 이동 객체 추출 기능과 HOG(Histogram of Oriented Gradient) 모델링 방법으로 특수한 환경에서 당구공과 같은 작은 물체 또는 조명 변화로 인해 순간적인 움직임들이 많이 생기더라도 정확하면서 지능적으로 분석할 수 있다.
추가적으로 당구 코칭 서버(100)에 포함되는 오차보정부는 객체식별부를 통해 인식된 당구공의 윤곽선을 이루는 고주파 영역을 제한하여 당구공의 윤곽선을 보정한다.
또한, 오차보정부는 영상의 밝기 분포를 재분배하여 영상의 명암을 균일하게 조절한다.
이미지가 갑자기 변화되는 부분이 고주파 영역이며, 오차보정부에 의해 고주파 영역을 제안함으로써, 특정 위치를 부각시킬 수 있는 효과를 볼 수 있다.
또한, 오차보정부가 당구장 내부의 영상의 밝기 분포를 재분배함으로써, 빛과 같은 외부요인에 대한 영향을 줄일 수 있다. 고주파 영역을 제한하기 위해 가우시안 블러(Gaussian blur)가 사용될 수 있으며, 영상의 밝기 분포의 재분배는 영상 평활화(Histogram Equalized)와 같은 방식이 사용될 수 있다.
당구대의 외곽부와 당구공의 에지 검출(Edge detection)은 노이즈를 제거하고 이미지를 부드럽게하기 위해 Gaussian 필터를 적용하는 캐니 에지 검출(Canny edge detector)을 사용할 수 있다.
당구대의 코너 검출(Corner detection)로는 해리스 오퍼레이터(Harris operator) 등을 사용할 수 있다.
당구대와 당구공의 얼룩 감지(Blob detection) 및 제거로는 가우시안 라플라시안(Laplacian of Gaussian), DoG, DoH, 주 곡률 기반 영역 검출(PCBR)을 사용하여 당구공의 얼룩을 보정할 수 있다.
당구 코칭 서버(100)는 상기 카메라(42, 44)로부터 상기 X축 및 Y축 위치 정보를 전달받아 저장한다.
이 외에도 상기 카메라(42, 44)로부터 전달받을 수 있는 정보는 당구공을 타격하는 큐대의 정밀한 위치 데이터와 타격 속도 데이터와 당구공의 타점 데이터 등을 포함할 수 있다.
당구 코칭 서버(100)는 당구 레슨 알고리즘에 따라 X축 및 Y축 위치 정보를 계산하여 X축 및 Y축 이송 수단에 상기 X축 및 Y축 위치 정보를 전송하고, Z축 이동 수단에 작동 정보를 전송한다.
본 발명은 당구 코칭을 보다 용이하게 하기 위해 당구 코칭 서버(100)가 당구 실력에 따라 문제를 디스플레이 장치를 통해 표시하고 제출할 수 있다.
예를 들어 회원이 디스플레이 장치를 통해 표시된 밀어치기 문제, 당겨치기 문제 등, 습득하고자 하는 기술을 선택하여 반복 연습할 수 있다.
또는 당구 레슨 알고리즘에 따라 트리 형태로 분류되어 있는 당구 해결 문제를 디스플레이 장치를 통해 표시하여 체계적인 반복 연습이 가능하게 할 수도 있다.
상기 당구 레슨 알고리즘은 각종 당구 시합 또는 교본 등의 자료 또는 동영상으로부터 당구공의 위치, 타격위치 등을 추출하여, 이를 데이터베이스화 하고, 본 발명에 따른 시스템을 통해 구력에 적합하도록 공을 배치하여, 반복 연습하게 함으로써 구력 향상을 기할 수 있으며, 당구의 점수를 객관화 할 수 있도록 도움을 주는 알고리즘이다.
또한 상기 당구 레슨 알고리즘은 각 레슨별 트리구조가 형성되면서 각 가지 마다 각 구력에 대한 정보가 입력되어 구성되는 트리맵을 이용할 수도 있다.
예를 들어 복수의 레슨별 카테고리가 트리 구조의 계층 구조를 가지며, 상기 복수의 카테고리 중 선택된 카테고리에 따라, 레슨을 나타내는 주제어, 상기 주제어의 연습 종류 또는 코칭 포인트를 나타내는 속성, 상기 주제어의 상기 속성에 대한 당구 점수 대역을 표시할 수 있다.
X축 및 Y축 이송 수단(32, 34)은 상기 당구대 상측부에 설치되어 상기 당구 코칭 서버로부터 당구공의 X축 및 Y축 위치 정보를 전송받고, 전송받은 X축 및 Y축 위치 정보에 따른 위치로 각각 X축 및 Y축을 담당하는 모터의 가동에 의해 각각의 레일(54)을 따라 이동한다.
그리고 Z축 이동 수단(36)은 상기 당구 코칭 서버(100)로부터 상기 작동 정보를 전송받고, 상기 작동 정보에 의해 하측 방향으로 이동 완료가 된 후 상기 당구공을 파지할 수 있는 진공압을 형성한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 당구 코칭 시스템의 Z축 이동 수단을 보여주는 도면이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 Z축 이동 수단의 내부 구성을 보여주는 도면이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 Z축 이동 수단의 다양한 실시예를 보여주는 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, Z축 이동 수단(36)은 상기 X축 및 Y축 이송 수단의 이동체(52)에 부착되어, 상기 당구 코칭 서버(100)로부터 상기 작동 정보를 전송받고 상기 X축 및 Y축 이송 수단(32, 34)과 같이 이동한 후, 양측으로 중앙부가 구부러지는 힌지를 갖는 2개의 봉(62, 64)으로 형성되고, 한쌍의 봉 가운데에는 흡착부(70)가 형성되고 유압 모듈(68)의 사선 운동에 흡착부(70)가 수직으로 상항 이동하여 상기 당구공을 파지할 수 있는 진공압으로 당구공을 수직 이동 시킬 수 있는 장치이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예로서 상기 Z축 이동 수단(36)의 흡착부(70)의 내부에는 피스톤(72), 전자석(74), 가이드부(76), 흡착부(70)로 구성된 (당구공을 파지하기 위한)압력 유지 장치가 형성된다.
피스톤(72)은 외주면에 고무링이 형성되고, 고무링이 밀착력을 유지하면서 가이드부를 상하이동하며, 상기 당구공을 파지할 수 있도록 진공압을 형성하거나 해제하기 위해 상하로 움직이는 장치이다.
전자석(74)은 상기 피스톤과 자속의 흐름의 방향에 따른 자력의 극성을 이용하여 상기 피스톤이 같은 극성을 갖는 경우 멀어지는 방향으로 이동하고, 다른 극성을 갖는 경우 가까워지는 방향으로 이동하도록 한다.
가이드부(76)는 상기 피스톤(72)과 유압모듈(79)을 감싸면서 내부에 일정 공간이 형성되고, 상기 공간 내에서 상기 피스톤(72)이 고무링의 마찰력에 의해 내부 압력을 조절하면서 유압에 의해 상하로 움직이도록 가이드한다.
흡착부(70)는 상기 가이드부의 끝단의 외주연에서 주름지게 형성된 자바라 형상이 부착된다. 예를 들어 흡착부(70)는 아래로 갈수록 폭이 넓어지는 탄력성 있는 자바라 형태로 이루어진다.
따라서 흡착부(70)는 당구공의 상측부를 감싸안은 형태로 특정 위치로 이동시킬 때 딱딱한 당구공의 표면과 흡착부의 탄력성 있는 밀착면 사이에 진공압을 유지시키도록 할 수 있다.
도 4의 (a)에서 보는 바와 같이, 상기 Z축 이동 수단(36)은 천장과 힌지로 연결된 막대 형상이며, 상기 힌지의 작동에 의해 당구공을 집기 위해 당구대의 표면으로 근접하도록 접근하는 수단이다.
또한 도 4b의 (b)에서 보는 바와 같이, 양측으로 중앙부가 구부러지는 힌지를 갖는 2개의 봉(62, 64)으로 형성되고, 유압 모듈(68)의 사선 운동에 흡착부(70)가 수직으로 상항 이동한다.
또한 도 4b의 (c)에서 보는 바와 같이, 모터(M)의 작동에 의해 3단의 봉(62", 64", 68")이 차례대로 내려와 당구대의 표면으로 근접하도록 접근하는 수단을 제공할 수도 있다.
도 5 (a), (b), (c)에 도시된 바와 같이 피스톤(72)은 상기 Z축 이동 수단(36)의 끝단에는, 영구자석으로 이루어져 있고 외주면에 고무링이 형성되며, 상기 당구공을 파지할 수 있도록 진공압을 형성하거나 해제하기 위해 상하로 움직인다.
이 때 상하 움직임을 용이하기 위해 피스톤(72)의 주위에 복수개의 고무링(78)이 형성될 수 있다.
전자석(74)은 상기 피스톤과 자속의 흐름의 방향에 따른 자력의 극성을 이용하여 상기 피스톤이 같은 극성을 갖는 경우 멀어지는 방향으로 이동하고, 다른 극성을 갖는 경우 가까워지는 방향으로 이동하도록 한다.
가이드부(76)는 상기 피스톤과 전자석을 감싸면서 내부에 일정 공간이 형성되고, 상기 공간 내에서 상기 피스톤이 고무링의 마찰력에 의해 내부 압력을 조절하면서 상하로 움직이도록 가이드한다.
흡착부(70)는 상기 가이드부의 끝단의 외주연에 상기 당구대에 가까워질수록 폭이 넓어지는 자바라 형태로 이루어진다.
디스플레이 장치(150)는 상기 당구 코칭 서버로부터 당구 레슨 정보를 전달받아 표시하는 장치이다.
또한 상기 디스플레이 장치(150)는 터치식으로 되어 있어, 자신이 원하는 당구공의 위치를 터치를 통해 입력하고 이를 반복적으로 학습할 수도 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 네트워크망으로 연결된 다른 특정 지역 회원과 당구를 즐길 수 있는 구성을 보여주는 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 특정 지역(A)의 당구 코칭 시스템과 네트워크망으로 연결된 다른 특정 지역(B)의 당구 코칭 시스템이 서로 만나 있지 않은 상황에서도 게임을 즐길 수 있다.
예를 들어 상기 당구 코칭 서버에 네트워크 망으로 원격 연결되고, 동일한 상기 구성 요소를 포함하는 다른 당구 코칭 서버에 상기 당구 레슨 알고리즘에 따라 X축 및 Y축 위치 정보를 전송하여 원격지에 위치한 당구대의 당구공을 이동시킨다.
따라서 본 발명은 원격지에서 서로 모르는 사람들끼리 대항하는 시합 뿐만 아니라 같은 레벨의 회원 끼리 당구 코칭 서버가 제공하는 새로운 미션에 대해 얼마나 성공률이 높은 지를 서로 비교하기 위한 게이임 가능한 것이다.
또한 특정 지역(A)의 당구 코칭 시스템의 X축 및 Y축 이송 수단(32, 34)과 다른 특정 지역(B)의 당구 코칭 시스템의 X축 및 Y축 이송 수단(32, 34)은 상기 당구대 상측부에 설치되어 상기 당구 코칭 서버로부터 상호간의 당구공의 X축 및 Y축 위치 정보를 전송받고, 전송받은 X축 및 Y축 위치 정보에 따른 위치로 각각 X축 및 Y축을 담당하는 모터의 가동에 의해 레일(54)을 따라 이동시켜 원격지의 회원의 당구대 상황을 실시간으로 파악할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명은 천장에 빔 프로젝트를 따로 설치하여 초보자들이나 개별 레슨에 어려움을 겪는 사람들에게 공을 쳐야하는 가상 루트를 보여줄 수 있고, 디스플레이 장치에는 타점 위치 까지 정밀하게 표시해 줄 수 있어 구력 향상을 기대할 수 있다.
10 : 당구공
20 : 당구대
32, 34 : X축 및 Y축 이송 수단
36 : Z축 이동 수단
42, 44 : 한쌍의 카메라
70 : 흡착부
72 : 피스톤
74 : 전자석
76 : 가이드부
79 : 고무링
100 : 당구 코칭 서버
150 : 디스플레이 장치

Claims (6)

  1. 당구 레슨을 수행할 수 있도록 구비된 당구공 및 당구대;
    상기 당구대 상측부 양측에 설치되어 당구공의 X축 및 Y축 위치 정보를 캡쳐하고, 큐대가 당구공을 타격하는 위치를 캡쳐하는 한쌍의 카메라;
    상기 카메라로부터 상기 X축 및 Y축 위치 정보와 큐대가 당구공을 타격하는 위치를 전달받아 저장하고, 당구 레슨 알고리즘에 따라 X축 및 Y축 위치 정보를 계산하여 X축 및 Y축 이송 수단에 상기 X축 및 Y축 위치 정보를 전송하고, Z축 이동 수단에 작동 정보를 전송하는 당구 코칭 서버;
    상기 당구대 상측부에 설치되어 상기 당구 코칭 서버로부터 당구공의 X축 및 Y축 위치 정보를 전송받고, 전송받은 X축 및 Y축 위치 정보에 따른 위치로 이동하는 X축 및 Y축 이송 수단;
    상기 X축 및 Y축 이송 수단의 일측면에 부착되어, 상기 당구 코칭 서버로부터 상기 작동 정보를 전송받고, 상기 작동 정보에 의해 하측 방향으로 이동 완료가 된 후 상기 당구공을 파지할 수 있는 진공압을 형성하는 Z축 이동 수단;
    상기 당구 코칭 서버로부터 당구 레슨 정보를 전달받아 표시하는 디스플레이 장치;를 포함하는 구성 요소로 이루어진 것을 특징으로 하는 당구 코칭 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 Z축 이동 수단은,
    천장과 힌지로 연결된 막대 형상이며, 상기 힌지의 작동에 의해 당구공을 집기 위해 당구대의 표면으로 근접하도록 접근하는 것을 특징으로 하는 당구 코칭 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 Z축 이동 수단의 끝단에는,
    영구자석으로 이루어져 있고 외주면에 고무링이 형성되며, 상기 당구공을 파지할 수 있도록 진공압을 형성하거나 해제하기 위해 상하로 움직이는 피스톤;
    상기 피스톤과 자속의 흐름의 방향을 이용하여 상기 피스톤의 자성에 의한 이동이 가능하도록 하는 전자석;
    상기 피스톤과 전자석을 감싸면서 내부에 일정 공간이 형성되고, 상기 공간 내에서 상기 피스톤이 고무링의 마찰력에 의해 내부 압력을 조절하면서 상하로 움직이도록 가이드하는 가이드부;
    상기 가이드부의 끝단의 외주연에 상기 당구대에 가까워질수록 폭이 넓어지는 자바라 형태로 이루어진 흡착부;로 구성되는 것을 특징으로 하는 당구 코칭 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 한쌍의 카메라는,
    캡쳐되는 화면을 객체 추출 알고리즘을 통해 분석하도록 상기 당구 코칭 서버에 전송하는 것을 특징으로 하는 당구 코칭 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 당구 코칭 서버는,
    상기 한쌍의 카메라를 통해 캡쳐되는 화면을 객체 추출 알고리즘을 통해 분석하여 상기 큐대가 당구공을 타격해야만 하는 위치와 강도를 계산하여 상기 디스플레이 장치에 표시하는 것을 특징으로 하는 당구 코칭 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 당구 코칭 서버에 네트워크 망으로 원격 연결되고, 동일한 상기 구성 요소를 포함하는 다른 당구 코칭 서버에 X축 및 Y축 위치 정보를 전송하여 원격지에 위치한 당구대의 당구공을 이동시키는 것을 특징으로 하는 당구 코칭 시스템.
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