KR102012963B1 - 신축성 센서를 이용한 골프 스윙 코칭 시스템 및 골프 스윙 코칭 방법 - Google Patents

신축성 센서를 이용한 골프 스윙 코칭 시스템 및 골프 스윙 코칭 방법 Download PDF

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KR102012963B1 KR1020180107139A KR20180107139A KR102012963B1 KR 102012963 B1 KR102012963 B1 KR 102012963B1 KR 1020180107139 A KR1020180107139 A KR 1020180107139A KR 20180107139 A KR20180107139 A KR 20180107139A KR 102012963 B1 KR102012963 B1 KR 102012963B1
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김대수
박윤하
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주식회사우경정보기술
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Abstract

골프 스윙 코칭 시스템이 제공된다. 상기 골프 스윙 코칭 시스템은 신축성을 가지며, 기설정된 관절에 부착되어 관절의 움직임을 센싱하는 관절 센서와; 골프의 스윙 궤적 및 스윙 동작을 센싱하는 자이로 센서 모듈과; 기설정된 시점에서 대응하여 상기 관절 센서로부터 센싱된 관절의 움직임 각도에 대한 정보를 수신하여 외부로 전송하는 중계기와; 상기 중계기로부터 상기 움직임 각도에 대한 값을 수신하고, 상기 움직임 각도를 기설정된 기준 각도와 비교하여 골프 스윙에 대한 관절의 움직임을 코칭하는 코칭 정보를 사용자에게 제공하는 사용자 단말기를 포함한다.

Description

신축성 센서를 이용한 골프 스윙 코칭 시스템 및 골프 스윙 코칭 방법{GOLF SWING COACHING SYSTEM AND COACHING METHOD USING THE FLEXIBLE SENSOR}
본 발명은 골프 스윙 코칭 시스템 및 골프 스윙 코칭 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 신축성 센서를 이용한 골프 스윙 코칭 시스템 및 골프 스윙 코칭 방법에 관한 것이다.
골프 스윙은 다수의 관절과 다양한 방향의 움직임을 포함하는 운동으로써 그 움직임을 3차원적으로 정확히 정략적으로 측정하고 평가하기 위해서는 다수의 고해상도 모션 캡쳐 카메라와 고가의 소프트웨어를 사용해야 한다.
하지만, 최근 소형 가속도 센서 및 자이로 센서의 발달로 많은 추가 장비를 설치하지 않고도 인체의 움직임의 특징을 간단히 감지할 수 있게 되어 스포츠, 의료 등에 사용되고 있다. 이런 장치를 사용하면 별도의 전용 공간이나 비용의 부담. 혹은 시간과 장소의 제약 없이 개인의 움직임에 관련한 데이터를 스스로 확인할 수 있다.
기존 기술 중, 가속도 센서 혹은 자이로 센서를 이용하여 스윙 운동을 분석하고 평가하는 발명들이 있지만 이 발명들은 모두 센서를 스윙의 최종 결과물인 클럽 또는 손의 움직임만을 추적하도록 되어 있어 일정한 스윙 패턴을 정확하게 반복해야 하는 골프 스윙 운동에 있어 스윙의 기본 틀을 교정하기 위한 정보를 제공하는 데는 한계가 있다.
따라서, 인체의 분절에 부착할 수 있도록 작고 가벼우며 신축성을 갖는 센서의 개발을 통하여, 골프 스윙 시 인체의 관절 움직임 또는 관절 각도 등과 같은 구체적인 관절의 움직임을 측정하여 운동 상태를 종합적으로 분석하는 운동 분석 시스템 필요하다.
한국등록특허공보 제 10-1509129호 한국공개특허공보 제 10-2012-0113945호
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 관절의 상세한 움직임을 센싱하고 이를 이용하여 골프 스윙을 코칭할 수 있는 골프 코칭 시스템 및 코칭 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 골프 스윙의 특정 시점에 대한 관절 움직임을 센싱하고 이를 골프 코칭에 적용하는 골프 코칭 시스템 및 코칭 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 관절 움직임에 대한 음성 코칭을 실시간으로 받을 수 있는 골프 코칭 시스템 및 코칭 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 골프 스윙 코칭 시스템이 제공된다. 상기 골프 스윙 코칭 시스템은 신축성을 가지며, 기설정된 관절에 부착되어 관절의 움직임을 센싱하는 관절 센서와; 골프의 스윙 궤적 및 스윙 동작을 센싱하는 자이로 센서 모듈과; 기설정된 시점에서 대응하여 상기 관절 센서로부터 센싱된 관절의 움직임 각도에 대한 정보를 수신하여 외부로 전송하는 중계기와; 상기 중계기로부터 상기 움직임 각도에 대한 값을 수신하고, 상기 움직임 각도를 기설정된 기준 각도와 비교하여 골프 스윙에 대한 관절의 움직임을 코칭하는 코칭 정보를 사용자에게 제공하는 사용자 단말기를 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 신축성을 가지며, 기설정된 관절에 부착되어 관절의 움직임을 센싱하는 관절 센서를 포함하는 골프 스윙 코칭 시스템의 코칭 방법이 제공된다. 코칭 방법은 기설정된 시점에서 대응하여 상기 관절 센서에서 관절의 움직임 각도를 센싱하는 단계와; 센싱된 상기 움직임 각도를 수신하는 단계와; 상기 움직임 각도가 기설정된 기준 각도에서 기설정된 허용 범위를 벗어나는지 여부를 판단하는 단계와; 판단 결과, 상기 움직임 각도가 상기 허용 범위를 벗어나면 상기 허용 범위를 벗어난 관절에 대한 코칭 멘트를 음성으로 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 관절의 상세한 움직임을 센싱하고 이를 이용하여 골프 스윙을 코칭할 수 있는 골프 코칭 시스템 및 코칭 방법이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 골프 스윙의 특정 시점에 대한 관절 움직임을 센싱하고 이를 골프 코칭에 적용하는 골프 코칭 시스템 및 코칭 방법이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 관절 움직임에 대한 음성 코칭을 실시간으로 받을 수 있는 골프 코칭 시스템 및 코칭 방법이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 골프 스윙 코칭 시스템의 제어 블럭도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 관절 센서 및 자이로 센서 모듈이 사용자에게 부착된 모습을 그린 도면이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 골프 스윙의 기준 시점 및 이에 대응하는 관절 각도를 설명하기 위한 도면이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 골프 스윙 코칭 방법을 설명하기 위한 제어 흐름도이고,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 골프 스윙 코칭 시스템의 제어 블럭도이고,
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 골프 스윙 코칭 시스템의 제어 블럭도이고,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른, 컴퓨팅 장치를 나타내는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 명세서에서, 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
또한 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로써, 본 발명을 한정하려는 의도로 사용되는 것이 아니다.
또한 본 명세서에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
또한 본 명세서에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품, 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것일 뿐, 하나 또는 그 이상의 다른 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
또한 본 명세서에서, '및/또는' 이라는 용어는 복수의 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. 본 명세서에서, 'A 또는 B'는, 'A', 'B', 또는 'A와 B 모두'를 포함할 수 있다.
또한 본 명세서에서, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 골프 스윙 코칭 시스템의 제어 블럭도이다.
도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 골프 스윙 코칭 시스템은 관절 센서(10), 자이로 센서 모듈(20), 중계기(30) 및 사용자 단말기(40)를 포함할 수 있다. 골프 스윙 코칭 시스템은 기존의 자이로 센서 모듈(20)에 추가하여 사용자의 인체에 부착되는 신축성 센서를 포함하므로, 골프 스윙 시 관절의 움직임을 보다 정확하게 측정할 수 있다. 관절 센서(10)는 물체의 움직임을 추적하고, 특히 관절의 움직임 각도를 측정하기 유리하도록 새롭게 개발된 센서로서, 기존의 강체적 특성을 지닌 재료를 이용한 센서의 착용 및 부착의 불편함을 해소할 수 있다. 또한, 측정된 관절의 움직임에 대한 정보는 골프 스윙에 자세 교정에 활용될 수 있다. 즉, 관절 센서(10)는 인체의 분절에 부착할 수 있도록 작고 가벼우며 운동 상태를 종합적으로 분석할 수 있는 센싱 정보를 제공할 수 있다.
이러한 관절 센서(10)는 기설정된 관절에 부착되어 관절의 움직임을 센싱한다. 이러한 관절 센서(10)는 팔꿈치에 부착되어 팔꿈치의 움직임 각도를 측정하는 팔꿈치 센서(11), 무릎에 부착되어 무릎의 움직임 각도를 측정하는 무릎 센서(13)를 포함할 수 있다.
센싱되는 팔꿈치 각도는 어깨 관절 중심점과 팔꿈치 관절 중심점을 잇는 직선 및 팔꿈치 관절 중심점과 손목 관절 중심점을 잇는 직선 사이의 각도를 의미한다. 또한, 무릎의 각도는 엉덩이 관절 중심점과 무릎 관절 중심점을 잇는 직선 및 무릎 관절 중심점과 발목 관절 중심점을 잇는 직선 사이의 각도를 의미한다.
관절 센서(10)의 정확도를 분석하기 위하여 카메라를 이용한 3차원 영상과 비교 분석한 결과, 관절 센서(10)는 높은 측정 정확도를 보였다. 아래 표 1 및 표 2는 본 실시예에 따른 관절 센서와 3차원 동작 센서의 관절 각도를 비교한 표이다.
팔꿈치 관절 3차원 동작분석 관절 센서
각도 최대 170.3° 171.3°
최소 78.0° 83.8°
가동범위 92.3° 87.5°
무릎 관절 3차원 동작분석 관절 센서
각도 최대 175.9° 176.3°
최소 86.2° 68.0°
가동범위 89.7° 108.4°
표에 나타난 바와 같이, 팔꿈치 센서(11)의 경우 팔꿈치 관절의 움직임에 따른 관절의 각도를 최소 83.8도에서 171.3도까지 측정할 수 있어, 3차원 동작 분석에 따른 관절 각도와 거의 차이가 나지 않는다. 팔꿈치 센서(11)의 측정 정확도(%)는 약 95.59±3.49이다.
무릎 센서(13)를 통해 측정 가능한 관절 각도는 최소 68도에서 176.3도까지이며, 3차원 동작 분석과 비교하였을 때 측정 정확도(%)는 약 85.94±11.98이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 관절 센서 및 자이로 센서 모듈이 사용자에게 부착된 모습을 그린 도면이다.
도시된 바와 같이, 팔꿈치 센서(11)는 팔에 부착하는 토시 형태로 구현될 수 있고, 무릎 센서(13) 역시 무릎 보호대와 같이 인체에 착용될 수 있는 구조물로 구현될 수 있다.
본 실시예에 따른 경우, 자이로 센서 모듈(20)은 골프채의 그립에 부착될 수 있다. 자이로 센서 모듈(20)은 자이로 센서(21), 가속도 센서(23) 및 각속도 센서(25)를 포함하는 9축 센서로 구현될 수 있으며, 골프의 스윙 궤적 및 스윙 동작을 센싱할 수 있다.
자이로 센서 모듈(20)은 가속도 센서(23)에서 감지되는 움직임에 의한 가속도 성분과 중력에 의한 가속도 성분에 대하여 기존의 자이로 센서(21)의 센싱값 등을 이용하는 알고리즘을 통한 보정을 통하여 움직임에 의한 가속도 성분만을 산출하고 추가적인 알고리즘을 통하여 센서 부착부위의 변위 및 속도를 산출할 수 있다. 자이로 센서(21)를 통해 감지되는 각속도 센싱값은 기존의 알고리즘을 이용하여 보정을 하고 센서 부착 부위의 각속도에 더하여 방위각 및 각가속도를 추가로 산출하여 부착 부위의 3차원적인 위치 관련 데이터 (positional data) 뿐만 아니라 방위각(orientation) 관련 데이터를 얻을 수 있다.
또한, 자이로 센서 모듈(20)에서 센싱된 가속도 값, 각속도값 및 골프 스윙 동작의 속도 등은 후술할 기준 시점을 정하는데 사용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 골프 스윙의 기준 시점 및 이에 대응하는 관절 각도를 설명하기 위한 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 관절 센서(10)는 기설정된 기준 시점에 대응하여 관절의 각도를 센싱할 수 있다.
기준 시점은 드라이브 스윙 동작 또는 아이언 스윙 동작 시 관절 움직임의 중요 포인트가 될 수 있는 어드레스, 백스윙탑, 임팩트, 피니쉬 시점으로 설정될 수 있다.
어드레스 시점의 경우, 스윙이 시작되는 시점이기 때문에 자이로 센서 모듈(20)에서 센싱된 가속도 및 속도가 일정 값 이하, 즉 움직임이 없는 시점으로 설정될 수 있다. 또한, 어드레스 시점이 설정될 때, 손목-좌측, 팔꿈치-좌측/우측, 무릎-좌측/우측 에 대한 관절 각도값이 추가적으로 고려될 수 있다.
백스윙탑의 경우, 어드레스 시점 이후 골프채가 지면과 수평이 되었을 때 잠깐 멈추는 순간이므로 스윙의 궤적, 가속도 및 각속도 값에 기초하여 설정될 수 있다. 또한, 백스윙탑 시점이 설정될 때, 손목-좌측, 팔꿈치-좌측/우측, 무릎-좌측/우측 에 대한 관절 각도값이 추가적으로 고려될 수 있다.
임팩트 시점은 사용자가 골프 공을 치는 순간으로 어드레스에서 저장된 골프채의 각도와 거의 비슷한 순간이며 가속도가 거의 최고점일 것으로 예상되므로, 골프채의 각도와 가속도에 기초하여 설정될 수 있다. 임팩트 시점이 설정될 때, 손목-좌측, 팔꿈치-좌측/우측, 무릎-좌측/우측 에 대한 관절 각도값이 추가적으로 고려될 수 있다.
마지막으로 피니쉬 시점은 스윙이 끝나고 잠시 멈추는 순간으로 가속도 값과 자이로 값, 즉 각속도 값을 이용하여 설정될 수 있다. 물론, 피니쉬 시점이 설정될 때, 손목-좌측, 팔꿈치-좌측/우측, 무릎-좌측/우측 에 대한 관절 각도값이 추가적으로 고려될 수 있다.
어드레스와 백스윙탑의 사이의 백스윙, 백스윙탑과 임팩트 사이의 다운 스윙 및 임팩트와 피니쉬 사이의 팔로우스루에 대응해서도 각 관절 각도, 관절 가동 범위 및 각속도가 측정되고, 골프채의 스윙에 대한 궤적 역시 센싱될 수 있다.
도 3의 각 기준 시점에 대한 기준 관절 각도는 프로급, 준프로급, 아마추어 급 등으로 구분되어 설정될 수 있고, 각 기준에 해당하는 골퍼들에 의하여 신축성 센서 및 3차원 동작 분석을 통하여 설정될 수 있다.
도시된 바와 같이, 어드레스 시점에서 좌측 팔꿈치의 각도는 176도로, 우측 팔꿈치의 각도는 167도로 설정될 수 있고, 백스윙탑 시점에서 좌측 무릎의 각도는 131도로, 우측 무릎의 각도는 154도로 설정될 수 있다. 또한, 각 기준 시점 별 각 관절의 각도는 특정 값이 아닌 일정한 폭을 갖는 범위로 설정될 수 있다. 기준 각도의 폭은 기준 시점 별로 동일할 수도 있고 다르게 설정될 수도 있다.
또한, 본 발명에 따라 팔꿈치 및 무릎 이외에 손목에도 관절 센서가 부착된다면 손목 관절에 대한 기준 각도 설정도 가능할 것이다.
본 발명에 따를 경우, 도시하지 않았지만 관절 센서(10) 및 자이로 센서 모듈(20)은 블루투스, WiFi, zigbee, 2.4GHz RF 통신과 같은 무선 통신이 가능한 통신부를 포함할 수 있고, 이러한 통신부를 통하여 센싱한 관절에 대한 움직임 정보를 중계기(30)로 전송할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따를 경우, 관절 센서(10)에는 관절의 각도를 측정하는 신축성 센서 이외에 팔꿈치 및 무릎의 각속도, 즉 자이로값을 특정할 수 있는 자이로 센서가 머지될 수 있다. 이런 경우, 관절 센서(10)에 머지된 자이로 값은 골프채 그립에 부착된 자이로 센서(21)의 자이로 값과 함께 기준 시점을 설정하는 보완 데이터로 사용될 수 있을 것이다.
중계기(30)는 상술된 기준 시점에서 대응하여 관절 센서(10)로부터 센싱된 관절의 움직임 각도에 대한 정보를 수신하여 외부로 전송할 수 있다. 본 실시예에 따를 경우, 중계기(30)는 관절의 움직임 각도에 대한 정보를 휴대용 전화기 또는 키오스크(kiosk)와 같은 사용자 단말기(40)로 전송할 수 있다.
중계기(30)는 관절 센서(10) 및 자이로 센서 모듈(20)과 2.4GHz RF 통신을 수행할 수 있고, 사용자 단말기(40)와는 유무선 통신, 예를 들어 USB 통신을 수행할 수 있다.
사용자 단말기(40)는 중계기(30)로부터 관절의 움직임 각도에 대한 값을 수신하고, 움직임 각도를 기설정된 기준 각도와 비교하여 골프 스윙에 대한 관절의 움직임을 코칭하는 코칭 정보를 사용자에게 제공할 수 있다.
사용자 단말기(40)는 휴대용 전화기, 태블릿 PC, 데스크탑 등과 같은 컴퓨터로 구현될 수도 있고, 도 1에 도시된 바와 같이 키오스크로 구현될 수도 있다.
키오스크는 정보 서비스 업무의 무인 및 자동화를 통해 대중들이 쉽게 이용할 수 있도록 공공 장소에 설치한 무인 단말기를 의미하며, 그래픽 및 통신 카드 등 첨단 멀티미디어 구성을 포함하여 음성서비스, 동영상 구현 등 이용자에게 효율적인 정보를 제공할 수 있다. 본 실시예에서는 사용자의 골프 스윙에 대한 관절 정보를 수신하고 이에 대응하여 적절한 코칭 정보를 음성 또는 이미지로 제공하는 역할을 한다.
사용자 단말기(40)는 도시하지 않은 통신부, 저장부, 사용자 인터페이스 및 이들을 제어하여 코칭 정보 제공을 제어하는 제어 모듈을 포함할 수 있다.
통신부는 중계기(30) 및 각 센서와 직접 또는 간접적으로 통신할 수 있고, 경우에 따라 외부의 서버로 통신할 수도 있다.
저장부는 도 3의 표에 도시되어 있는 기준 시점에 대한 정보, 기준 시점에서 기준이 될 수 있는 각 관절의 각도, 관절 가동 범위에 대한 정보가 저장되어 있다. 이러한 기준 각도는 하나가 아닌 사용자의 실력 정도에 따라, 예를 들어 프로 골퍼인지 아마추어 골퍼인지에 따라 복수 개로 설정될 수 있고, 사용자의 성별 또는 나이 등에 따라 다르게 설정될 수 있다.
또한, 저장부에는 사용자로부터 입력된 관절 각도가 기준 각도로부터 소정 범위를 벗어난 경우 사용자에게 제공될 코칭 정보가 저장되어 있다. 이러한 코칭 정보는 단순한 비프음 일 수도 있고, 구체적인 동작을 설명하는 음성 정보일 수 있다. 또한, 디스플레이부에 표시될 수 있는 다양한 스윙 궤적일 수도 있고, 사용자가 시각적으로 인식할 수 있는 여러 이미지일 수 있다.
사용자 인터페이스는 음성, 비프음과 같은 소리를 출력할 수 있는 스피커, 사용자에게 영상을 출력할 수 있는 디스플레이부를 포함할 수 있다. 또한, 사용자 인터페이스는 사용자가 출력된 영상을 보고 소정 정보를 입력하거나 변경할 수 있는 입력부를 포함할 수 있고, 이는 키보드, 터치 스크린 및 터치 패드 등으로 구현될 수 있다.
사용자 단말기(40)의 제어 모듈은 수신된 관절의 움직임 각도를 기설정된 기준 각도와 비교하여 골프 스윙에 대한 관절의 움직임을 코칭하는 코칭 정보를 사용자에게 제공하도록 저장부 및 사용자 인터페이스부를 제어할 수 있다.
본 실시예에 따른 제어 모듈은 사용자의 스윙 동작에서 센싱된 관절의 각도가 기준 각도에서 ±5도를 벗어날 경우 스윙 자세 교정을 위한 코칭 정보를 피드백할 수 있다. 또는 특정 값이 아닌 기준 각도의 5% 또는 10%를 벗어나면 코칭 정보를 사용자에게 제공할 수도 있다.
사용자에게 제공되는 음성 코칭 멘트의 경우, "오른쪽 무릎을 오른쪽으로 더 돌리세요" 또는 "왼쪽 팔을 더 펴세요", "무릎을 더 구부리세요" 등일 수 있다. 사용자 단말기(40)는 코칭 정보에 스윙 자세의 교정뿐 아니라 스윙이 잘 되었을 경우 예컨대 "스윙이 완벽합니다~" 또는 "스윙 단계를 아마추어 단계에서 준 프로 단계로 업그레이드 하세요~"와 같은 칭찬 멘트를 사용자에게 제공할 수도 있다.
이러한 코칭 정보는 사용자가 한 번의 스윙을 마치면 실시간으로 출력될 수 있고, 기설정된 회수가 끝나면 종합적인 스윙 코칭 멘트가 출력될 수도 있다.
또한, 각 시점에 센싱된 각도 및 골프 스윙에 대한 데이터는 수치로 저장되고, 이는 그래프 또는 표로 구성되어 사용자에게 제공될 수 있다. 또한, 사용자 인터페이스는 저장되어 있는 데이터를 일 단위, 주 단위 또는 월 단위로 그래프 또는 표로 가공하여 사용자에게 제공할 수도 있다.
또는 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 사용자 단말기(40)는 외부의 서버와 통신하면서 골프 스윙에 대한 코칭 정보를 수신할 수 있다. 이 경우, 상술한 저장부의 기준 각도 데이터 및 코칭 정보는 저장되지 않을 수 있다. 외부 서버를 이용할 경우, 골프 스윙에 대한 빅데이터 이용이 가능하고, 이를 통해 보다 다양하고 정확한 코칭 정보가 사용자에게 제공될 수 있다.
상술한 사용자 단말기(40)의 스윙 코칭 정보 제공은 기기에서 동작하는 어플리케이션에서 수행될 수 있으며, 일정한 플랫폼, 예를 들어 안드로이드 모듈에서 실행될 수 있는 어플리케이션 등에서 구현될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 골프 스윙 코칭 방법을 설명하기 위한 제어 흐름도이다. 도 4를 참조하여 본 실시예에 따른 골프 스윙 코칭 방법을 정리하면 다음과 같다.
우선, 각 관절에, 즉 팔꿈치 및 무릎에는 신축성 있는 관절 센서가 부착되고, 골프채의 그립에 자이로 센서 모듈이 부착된다(410).
추가적으로 손목에 신축성 센서가 더 부착될 수도 있다. 각 관절 센서는 사용자의 골프 스윙에 따른 관절의 각도를 센싱하고, 관절 센서에 자이로 센서가 머지될 경우 골프 스윙에 따른 각속도 측정이 가능하다.
센서가 사용자에게 부착되면, 각 센서들은 중계기를 거쳐 사용자 단말기로 스윙 시작 및 센서 정보의 입력이 가능함을 알리는 신호를 전송할 수 있다. 사용자 단말기는 이에 대응하여 센싱된 데이터의 수신이 가능함을 알리는 신호를 비프음 또는 점멸등으로 출력할 수 있다.
센서의 부착이 완료되면, 사용자는 어드레스, 백스윙탑, 임팩트, 피니쉬로 구성되는 스윙을 할 수 있고, 기설정된 각 기준 시점에서 관절 센서에 의한 관절의 각도가 센싱될 수 있다(420). 물론, 자이로 센서 모듈에 의한 스윙 궤적 및 가속도의 측정도 가능하다.
센싱된 각도 및 가속도에 대한 데이터는 중계기를 거쳐 사용자 단말기로 제공될 수 있고, 사용자 단말기에서 관절의 움직임 각도 및 스윙 궤적에 대한 분석이 이루어 질 수 있다(430).
사용자 단말기의 제어 모듈은 관절의 움직임 각도가 기설정된 기준 각도에서 기설정된 허용 범위를 벗어나는지 여부를 판단할 수 있다. 상술한 바와 같이, 기준 각도는 일정한 값 또는 일정 범위로 설정될 수 있고, 허용 범위 역시 특정 값 또는 특정 범위로 설정될 수 있다. 또한, 이러한 기준 각도 및 허용 범위는 사용자의 연령, 성별, 골프 실력에 따라 복수 개로 설정될 수 있다.
제어 모듈은 판단 결과 관절의 움직임 각도가 허용 범위를 벗어나면 허용 범위를 벗어난 관절에 대한 코칭 멘트를 음성과 같은 코칭 정보로 출력할 수 있다(440).
사용자 단말기에서 제공되는 코칭 정보는 음성 또는 그래픽으로 구현될 수 있고, 이에 대한 사용자 피드백을 받을 수 있는 사용자 인터페이스가 제공될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 골프 스윙 코칭 시스템의 제어 블럭도이다.
도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 골프 스윙 코칭 시스템의 관절 센서(10)는 손목 관절의 움직임을 측정하기 위한 손목 센서(15)를 추가적으로 포함할 수 있다.
손목 센서(15)는 양 손목의 앞뒤에만 부착될 수도 있고, 보다 구체적인 관절 움직임을 측정하기 위하여 손바닥, 손등, 엄지 손가락 및 새끼 손가락에 부착될 수 있다.
손목 센서(15)가 손목의 앞 뒤에만 부착될 경우 손목의 꺾인 각도가 센싱되고, 손바닥, 손등, 엄지 손가락 및 새끼 손가락에 부착될 경우 손목 관절의 장측 굴곡, 배측 굴곡, 요측 굴곡 및 척측 굴곡이 센싱될 수 있다. 구체적으로, 손목이 꺾이는 각도는 팔꿈치 관절 중심점과 손목 관절 중심점을 잇는 직선 및 손목 관절 중심점 과 세 번째 손가락의 중심점을 잇는 직선 사이의 각도를 의미한다.
이와 같이 본 실시예에 따를 경우 기존에는 측정할 수 없었던 손목의 구체적인 관절 각도를 측정함으로써, 손목 관절의 각운동 변인을 산출할 수 있다. 즉, 손목 센서(15)를 이용하면 어드레스, 백스윙탑, 임팩트, 피니쉬 시점의 동작에 대한 코칭을 좀 더 세부적으로 할 수 있는 손목 관절의 4 방향에 대한 각도를 센싱할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따를 경우, 자이로 센서 모듈(27)은 손목 센서(15)에 머지될 수 있다. 손목 센서(15)가 관절의 각도를 측정하기 위한 신축성 센서를 포함하는 장갑으로 구현될 경우, 자이로 센서 모듈(27)는 장갑의 손등 부위에 장착될 수 있다. 이 경우, 신축성 센서와 자이로 센서 모듈(27)은 하나의 통신부를 통하여 센싱 정보를 외부로 전송할 수 있다.
물론, 자이로 센서 모듈(27)은 상술된 실시예와 같이 손목 센서(15)가 아닌 골프채 그립에 부착될 수도 있다. 이는 구현의 용이성에 따라 달라질 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 골프 스윙 코칭 시스템의 제어 블럭도이다.
도시된 바와 같이, 골프 스윙 코칭 시스템은 기설정된 관절에 부착되어 관절의 움직임을 센싱하는 관절 센서(10), 골프의 스윙 궤적 및 스윙 동작을 센싱하는 자이로 센서 모듈(20) 및 사용자 단말기(40)로 구성될 수 있다.
본 실시예에 따를 경우, 중간에 중계기 없이 사용자 단말기(40)가 기설정된 시점에서 대응하여 관절 센서(10)로부터 센싱된 관절의 움직임 각도에 대한 정보를 수신하고, 움직임 각도를 기설정된 기준 각도와 비교하여 골프 스윙에 대한 관절의 움직임을 코칭하는 코칭 정보를 사용자에게 제공할 수 있다.
즉, 관절 센서(10) 및 자이로 센서 모듈(20)과 사용자 단말기(40)는 직접적인 통신을 수행할 수 있기 때문에 골프 스윙 코칭 시스템이 보다 단순해지고, 사용자는 중계기를 휴대하지 않아도 되기 때문에 상술된 실시예에 보다 편리하게 골프 스윙에 대한 코칭 정보를 얻을 수 있다.
관절 센서(10)는 도시된 바와 같이 팔꿈치 센서(11) 및 무릎 센서(13)만을 포함할 수 있고, 손목 센서를 추가적으로 포함할 수도 있다.
추가되는 손목 센서는 사용자의 손목 앞뒤에만 부착될 수도 있고, 사용자의 팔꿈치 앞뒤, 무릎 앞뒤 및 손바닥, 손등, 엄지 손가락 및 새끼 손가락에 부착되어 팔꿈치의 움직임 각도, 무릎의 움직임 각도 및 손목 관절의 장측 굴곡, 배측 굴곡, 요측 굴곡 및 척측 굴곡을 센싱할 수 있다.
본 실시예에 따른 자이로 센서 모듈(20)은 자이로 센서, 가속 센서 및 각속도 센서를 포함하고, 관절 센서(10)와 이격되어 골프채 그립에 구비된다. 또는 다른 실시예에 따라 손목 센서와 머지되어 사용자의 손목 이동에 따른 골프 스윙 궤적을 센싱할 수도 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른, 컴퓨팅 장치를 나타내는 도면이다. 도 7의 컴퓨팅 장치(TN100)는 본 명세서에서 기술된 장치(예, 골프 스윙 코칭 시스템을 위한 장치, 관절 센서, 또는 사용자 단말기 등) 일 수 있다.
도 7의 실시예에서, 컴퓨팅 장치(TN100)는 적어도 하나의 프로세서(TN110), 송수신 장치(TN120), 및 메모리(TN130)를 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 장치(TN100)는 저장 장치(TN140), 입력 인터페이스 장치(TN150), 출력 인터페이스 장치(TN160) 등을 더 포함할 수 있다. 컴퓨팅 장치(TN100)에 포함된 구성 요소들은 버스(bus)(TN170)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.
프로세서(TN110)는 메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(TN110)는 중앙 처리 장치(CPU: central processing unit), 그래픽 처리 장치(GPU: graphics processing unit), 또는 본 발명의 실시예에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 프로세서(TN110)는 본 발명의 실시예와 관련하여 기술된 절차, 기능, 및 방법 등을 구현하도록 구성될 수 있다. 프로세서(TN110)는 컴퓨팅 장치(TN100)의 각 구성 요소를 제어할 수 있다.
메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 각각은 프로세서(TN110)의 동작과 관련된 다양한 정보를 저장할 수 있다. 메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(TN130)는 읽기 전용 메모리(ROM: read only memory) 및 랜덤 액세스 메모리(RAM: random access memory) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.
송수신 장치(TN120)는 유선 신호 또는 무선 신호를 송신 또는 수신할 수 있다. 송수신 장치(TN120)는 네트워크에 연결되어 통신을 수행할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예는 지금까지 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 상술한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 통상의 기술자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (12)

  1. 골프 스윙 코칭 시스템에 있어서,
    신축성을 가지며, 기설정된 관절에 부착되어 관절의 움직임을 센싱하는 관절 센서와;
    골프채에 부착되어 골프의 스윙 궤적 및 스윙 동작을 센싱하는 자이로 센서 모듈과;
    기설정된 시점에서 대응하여 상기 관절 센서로부터 센싱된 관절의 움직임 각도에 대한 정보를 수신하여 외부로 전송하는 중계기와;
    상기 중계기로부터 상기 움직임 각도에 대한 값을 수신하고, 상기 움직임 각도를 기설정된 기준 각도와 비교하여 골프 스윙에 대한 관절의 움직임을 코칭하는 코칭 정보를 사용자에게 제공하는 사용자 단말기를 포함하고,
    상기 기설정된 시점은, 상기 골프 스윙이 시작되는 어드레스 시점, 상기 어드레스 시점 이후 상기 골프채가 지면과 수평이 되는 백스윙탑 시점, 상기 백스윙탑 시점 이후 상기 골프채가 골프 공과 접촉되는 시점인 임팩트 시점 및 상기 임팩트 시점 이후 상기 골프 스윙이 종료되는 피니쉬 시점을 포함하며,
    상기 어드레스 시점, 상기 백스윙탑 시점, 상기 임팩트 시점 및 상기 피니쉬 시점은 상기 자이로 센서 모듈로부터 획득되는 상기 골프채의 가속도 및 속도를 기초로 설정되고,
    상기 기설정된 기준 각도는, 프로급, 준프로급, 및 아마추어급으로 구분되어 설정되는 것을 특징으로 하는 골프 스윙 코칭 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 관절 센서는 상기 사용자의 팔꿈치 및 무릎에 부착되고,
    상기 팔꿈치의 움직임 각도 및 무릎의 움직임 각도를 센싱하는 것을 특징으로 하는 골프 스윙 코칭 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 관절 센서는 손바닥, 손등, 엄지 손가락 및 새끼 손가락에 부착되고,
    손목 관절의 장측 굴곡, 배측 굴곡, 요측 굴곡 및 척측 굴곡을 센싱하는 것을 특징으로 하는 골프 스윙 코칭 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 자이로 센서 모듈은 상기 골프채의 그립에 부착되는 것을 특징으로 하는 골프 스윙 코칭 시스템.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 사용자 단말기는 상기 움직임 각도가 상기 기준 각도에서 기설정된 허용 범위를 벗어나는 경우, 상기 허용 범위를 벗어난 관절에 대한 코칭 멘트를 음성으로 출력하는 것을 특징으로 하는 골프 스윙 코칭 시스템.
  8. 골프 스윙 코칭 시스템에 있어서,
    신축성을 가지며, 기설정된 관절에 부착되어 관절의 움직임을 센싱하는 관절 센서와;
    골프채에 부착되어 골프의 스윙 궤적 및 스윙 동작을 센싱하는 자이로 센서 모듈과;
    기설정된 시점에서 대응하여 상기 관절 센서로부터 센싱된 관절의 움직임 각도에 대한 정보를 수신하고, 상기 움직임 각도를 기설정된 기준 각도와 비교하여 골프 스윙에 대한 관절의 움직임을 코칭하는 코칭 정보를 사용자에게 제공하는 사용자 단말기를 포함하고,
    상기 기설정된 시점은, 상기 골프 스윙이 시작되는 어드레스 시점, 상기 어드레스 시점 이후 상기 골프채가 지면과 수평이 되는 백스윙탑 시점, 상기 백스윙탑 시점 이후 상기 골프채가 골프 공과 접촉되는 시점인 임팩트 시점 및 상기 임팩트 시점 이후 상기 골프 스윙이 종료되는 피니쉬 시점을 포함하며,
    상기 어드레스 시점, 상기 백스윙탑 시점, 상기 임팩트 시점 및 상기 피니쉬 시점은 상기 자이로 센서 모듈로부터 획득되는 상기 골프채의 가속도 및 속도를 기초로 설정되고,
    상기 기설정된 기준 각도는, 프로급, 준프로급, 아마추어급으로 구분되어 설정되는 것을 특징으로 하는 골프 스윙 코칭 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 관절 센서는 상기 사용자의 팔꿈치, 무릎 및 손바닥, 손등, 엄지 손가락 및 새끼 손가락에 부착되고,
    상기 팔꿈치의 움직임 각도, 무릎의 움직임 각도 및 손목 관절의 장측 굴곡, 배측 굴곡, 요측 굴곡 및 척측 굴곡을 센싱하는 것을 특징으로 하는 골프 스윙 코칭 시스템.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 자이로 센서 모듈은 상기 골프채의 그립에 부착되는 것을 특징으로 하는 골프 스윙 코칭 시스템.
  11. 신축성을 가지며, 기설정된 관절에 부착되어 관절의 움직임을 센싱하는 관절 센서와 골프채에 부착되어 골프의 스윙 궤적 및 스윙 동작을 센싱하는 자이로 센서 모듈을 포함하는 골프 스윙 코칭 시스템의 코칭 방법에 있어서,
    기설정된 시점에서 대응하여 상기 관절 센서에서 관절의 움직임 각도를 센싱하는 단계와;
    센싱된 상기 움직임 각도를 수신하는 단계와;
    상기 움직임 각도가 기설정된 기준 각도에서 기설정된 허용 범위를 벗어나는지 여부를 판단하는 단계와;
    판단 결과, 상기 움직임 각도가 상기 허용 범위를 벗어나면 상기 허용 범위를 벗어난 관절에 대한 코칭 멘트를 음성으로 출력하는 단계를 포함하고,
    상기 기설정된 시점은, 골프 스윙이 시작되는 어드레스 시점, 상기 어드레스 시점 이후 상기 골프채가 지면과 수평이 되는 백스윙탑 시점, 상기 백스윙탑 시점 이후 상기 골프채가 골프 공과 접촉되는 시점인 임팩트 시점 및 상기 임팩트 시점 이후 상기 골프 스윙이 종료되는 피니쉬 시점을 포함하며,
    상기 어드레스 시점, 상기 백스윙탑 시점, 상기 임팩트 시점 및 상기 피니쉬 시점은 상기 자이로 센서 모듈로부터 획득되는 상기 골프채의 가속도 및 속도를 기초로 설정되고,
    상기 기설정된 기준 각도는, 프로급, 준프로급, 아마추어급으로 구분되어 설정되는 것을 특징으로 하는 골프 스윙 코칭 방법.
  12. 삭제
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