KR102134728B1 - 간편한 에이밍 기능을 구비한 골프 게임 제공 시스템 및 이를 이용한 골프 게임 제공 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 버튼 클릭과 모듈 회전만으로 간편하게 에이밍 기능을 구현한 게임 제공 시스템 및 이를 이용한 골프 게임 제공 방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명에 따른 골프 게임 제공 방법은 버튼의 클릭이 최초 수신됨에 따라 적용부가 정면을 설정하여 목표 방향을 클라이언트 상에 적용하는 단계와, 센서부가 축돌기의 회전 방향을 감지하고 적용부가 축돌기의 회전 방향에 따라 목표 방향을 변경하여 클라이언트 상에 적용하는 단계와, 버튼의 클릭이 재차 수신됨에 따라 적용부가 목표 방향의 변경 설정을 마치는 단계를 포함하는 타구 방향 설정 단계, 그리고 센서모듈이 클럽의 검출데이터를 활용하여 사용자의 어드레스 여부를 결정하는 어드레스 판단 단계, 그리고 설정된 타구 방향에 따라, 센서모듈이 클럽의 검출데이터를 활용하여 스윙 동작, 임팩트 과정 및 타격 결과를 처리하는 스윙 처리 단계를 포함한다.

Description

간편한 에이밍 기능을 구비한 골프 게임 제공 시스템 및 이를 이용한 골프 게임 제공 방법{SYSTEM FOR PROVIDING GOLF GAME AND METHOD FOR PROVIDING GOLF GAME USING THE SAME}

본 발명은 스크린 골프, 골프 게임 어플리케이션 등에서 골프 게임을 제공하는 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 버튼 클릭과 모듈 회전만으로 간편하게 에이밍 기능을 구현한 게임 제공 시스템 및 이를 이용한 골프 게임 제공 방법에 관한 것이다.

최근 들어, 여가 생활의 확대와 국민 소득의 증대 등으로 인하여, 일반인의 골프에 대한 인식이 변화하고 있다. 과거 부유층의 전유물로만 여겨졌던 골프가 골프 인프라의 증대와 스크린 골프 등의 보급으로 인하여 전국민 남녀노소 할 것 없이 누구나 즐길 수 있는 대중적인 스포츠로 자리 잡고 있는 실정이다.

특히 오프라인 골프 게임이 갖는 장소적, 비용적 한계를 극복하기 위해 스크린 골프, 또는 골프 게임 어플리케이션 등의 개발이 확산되고 있는 추세인데, 이 중 스크린 골프 시스템은 실내에 골프 코스를 표시할 수 있는 스크린을 설치하고, 골퍼가 스크린을 향해 골프공을 타격하면 골프공의 속도, 방향 등을 감지하여 스크린 상에 골프공의 궤적을 시뮬레이션 하여 보여주며, 골프 게임 어플리케이션 역시 소정의 클럽을 휘두르면 가상의 골프공의 속도, 방향 등을 감지하여 화면상에 구현한다. 이들은 모두 사용자로 하여금 실제 골프장에서 골프 경기를 하는 것과 같은 리얼리티를 제공하는 것을 핵심으로 하고 있다.

골프 게임에 관한 종래의 기술로, 등록특허 제10-1110357호(2012년01월19일)(이하 종래기술)가 있는데, 종래기술은 골퍼가 가상 골프 시뮬레이션 장치를 이용하여 골프 게임을 진행함에 있어서, 원격지의 여러 골퍼와 온라인으로 연결하여 실시간으로 골프 게임을 진행할 수 있는 다중 접속 온라인 골프 게임 서비스를 제시하고 있다.

종래기술은 실제 타격되는 골프공의 움직임을 센서로 감지함으로써 타구의 예정 방향을 클라이언트(단말기) 상에 구현하는데, 이는 실제로 골프공을 타격할 수 있도록 스크린 골프장과 같이 소정의 장소를 필요로 하는 바, 골프 게임 어플리케이션에는 적용하기 어렵다.

이를 차치하더라도 종래기술 및 종래의 기술들은 골프공의 타구 방향을 설정하기 위해 다수의 센서 및 카메라 장비를 구비하거나 또는 타구의 예정 방향을 조절하는 에이밍 기능이 미약하다는 문제가 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 버튼 클릭과 모듈 회전만으로 에이밍 기능을 구현함으로써, 종래의 골프 게임에 비해 간편하게 타구의 예정 방향인 목표 방향을 조절하는 에이밍 기능이 구현될 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제의 해결을 목적으로 하는 본 발명은 다음의 구성 및 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 골프 게임 제공 시스템은 후단에 구비된 결합공을 구비한 클럽, 그리고 하우징, 상기 하우징 상면에 구비된 버튼, 상기 하우징의 하부에 구비되고 상기 결합공에 삽입되는 축돌기를 포함하고, 상기 클럽의 현재 상태를 클라이언트 상에 반영하는 센서모듈을 포함한다.

또한 본 발명에 따른 골프 게임 제공 방법은 상기 버튼의 클릭이 최초 수신됨에 따라 상기 적용부가 정면을 설정하여 목표 방향을 상기 클라이언트 상에 적용하는 단계와, 상기 센서부가 상기 축돌기의 회전 방향을 감지하고 상기 적용부가 상기 축돌기의 회전 방향에 따라 상기 목표 방향을 변경하여 상기 클라이언트 상에 적용하는 단계와, 상기 버튼의 클릭이 재차 수신됨에 따라 상기 적용부가 상기 목표 방향의 변경 설정을 마치는 단계를 포함하는 타구 방향 설정 단계, 그리고 상기 센서모듈이 상기 클럽의 검출데이터를 활용하여 사용자의 어드레스 여부를 결정하는 어드레스 판단 단계, 그리고 설정된 타구 방향에 따라, 상기 센서모듈이 상기 클럽의 검출데이터를 활용하여 스윙 동작, 임팩트 과정 및 타격 결과를 처리하는 스윙 처리 단계를 포함한다.

상기 구성 및 단계를 갖는 본 발명은 버튼 및 축돌기를 통해 버튼 클릭과 모듈 회전만으로 에이밍 기능을 구현하고, 나아가 센서모듈(하우징)을 회전시킴으로써 목표 방향을 설정할 수 있도록 하며, 버튼의 클릭 시 에이밍 모드로 진입하고, 버튼의 재클릭 시 에이밍 모드에서 빠져나올 수 있도록 구성되어, 종래의 골프 게임에 비해 간편하게 목표 방향을 조절하는 에이밍 기능을 구현한다는 효과를 갖는다.

도 1 내지 도 3은 본 시스템을 구현하기 위한 장치적인 구성을 도시한 도면으로, 도 1은 사시도, 도 2는 분해사시도(일부 확대), 도 3은 부분 구성도.
도 4는 하우징 내부에 내장된 기능적 구성을 도시한 도면.
도 5는 에이밍 기능을 설명하기 위한 실시예.
도 8은 본 발명의 각 단계를 도시한 도면.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

본 발명은 버튼 클릭과 모듈 회전만으로 간편하게 에이밍 기능을 구현한 게임 제공 시스템 및 이를 이용한 골프 게임 제공 방법에 관한 것이다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 간편한 에이밍 기능을 구비한 골프 게임 제공 시스템(이하 본 시스템) 및 이를 이용한 골프 게임 제공 방법(이하 본 방법)에 대해 상세하게 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 3은 본 시스템을 구현하기 위한 장치적인 구성을 도시한 도면이다. 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 시스템은 클럽(1)과 이 클럽(1)에 결합되는 센서모듈(2)을 포함한다.

구체적으로, 클럽(1)은 일반적인 골프 클럽(1)과 유사하게 구성되며, 도 1에 도시된 바와 같이, 전단에 구비된 헤드(11), 헤드(11)의 후단에 연결된 샤프트(12), 샤프트(12)의 후단에 연결된 그립(13) 및 그립(13)의 후단에 구비된 결합공(14)을 포함한다.

상기에서, 헤드(11), 샤프트(12), 그립(13)은 일반적인 골프 클럽(1)의 구성과 크게 다르지 않으나, 다만 헤드(11)의 경우 본 시스템의 클럽(1)은 실제 골프공을 타격하지 않도록 구성될 수 있기 때문에, 헤드(11)를 중량체로 구성하는 실시가 가능하다. 도 1에서는 헤드(11)를 골프공 형상의 중량체로 구성한 실시가 도시되어 있다.

특징적인 것은 본 시스템은 클럽(1)의 후단에 결합공(14)이 구비된다는 것인데, 이 결합공(14)에는 후술하는 센서모듈(2)이 결합되고, 보다 구체적으로는 센서모듈(2)의 하측에 구비된 축돌기(23)가 삽입되어 결합된다.

다음으로, 센서모듈(2)은 클럽(1)의 스윙 동작을 감지하여 클라이언트(CL) 상에 이를 구현하는 구성으로, 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 클럽(1)의 후단에 결합되며, 도 3에 도시된 바와 같이, 하우징(21), 이 하우징(21) 상면에 구비된 버튼(22), 하우징(21)의 하부에 구비되고 결합공(14)에 삽입되는 축돌기(23)를 포함한다. 이러한 센서모듈(2)은 클럽(1)의 이동, 각도, 변위, 속도 등을 검출하여 클럽(1)의 현재 상태를 클라이언트(CL) 상에 반영한다.

센서모듈(2)의 각 구성에 대해 보다 구체적으로 설명하면, 하우징(21)은 외형을 구성하는 요소로, 소정의 강성을 갖는 소재로 구성되며, 그 형상은 특별히 한정되지 않는다.

그리고 버튼(22)은 하우징(21)의 상면에 구비되며, 사용자의 클릭 편의성을 위해 도 3과 같이 하우징(21)의 상면 정중앙에 구비되는 것이 바람직하다. 이 버튼(22)은 후술하는 축돌기(23)를 통한 센서모듈(2)의 회전에 따라 목표 방향(타구의 예정 방향)을 조절하는 에이밍 기능을 구현할 때, 에이밍 기능의 동작을 시작하는 트리거로서 활용된다.

그리고 축돌기(23)는 하우징(21)의 하부에 구비되며, 하부로 돌출되게 구성되고, 센서모듈(2)의 회전을 위해 원기둥의 형상으로 구성되고, 결합공(14)에의 삽입이 원활하게끔 하부로 갈수록 직경이 좁아지는 형상을 갖도록 구성되는 것이 바람직하다. 이러한 축돌기(23)는 센서모듈(2)의 회전에 의하여 에이밍 기능을 구현할 수 있도록 한다.

상기 구성 및 특징을 갖는 본 시스템은 간편하게 버튼(22)을 클릭함으로써 에이밍 모드로 진입하고, 에이밍 모드 상태에서 축돌기(23)를 이용하여 센서모듈(2)의 하우징(21)을 회전시킴으로써 목표 방향을 조절할 수 있도록 구성되어, 종래의 골프 게임에 비해 간편하게 에이밍 기능을 구현할 수 있다.

에이밍 기능 구현을 위한 보다 구체적인 실시예를 소개하면, 본 시스템은 센서모듈(2)이 하우징(21)에 내장되고 클럽(1)의 x, y, z축에 대한 가속도를 검출하는 가속도 센서(241)와 클럽(1)의 x, y, z축에 대한 각속도를 검출하는 자이로 센서(242)를 포함하는 센서부(24)를 더 포함할 수 있음을 특징으로 한다.

또한 본 시스템은 역시 하우징(21)에 내장되고 센서부(24)로부터 검출된 검출데이터를 계산하여 목표 방향을 산출하고, 이를 클라이언트(CL) 상에 반영하는 적용부(25)를 더 포함할 수 있음을 특징으로 한다.

상기한 센서부(24)와 적용부(25)는 기계적 구성이 아닌 하우징(21) 내부에 내장된 기능적 구성으로, 센서부(24)는 각 종 센서에 의해 구현되며, 적용부(25)는 중앙처리장치(CPU, MCU 등)를 포함하는 회로 소자와 이에 의해 실행되는 알고리즘에 의해 구현된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 센서모듈(2)의 기능적 구성으로서, 센서부(24)는 클럽(1)의 x, y, z축에 대한 가속도를 검출하는 가속도 센서(241)와 클럽(1)의 x, y, z축에 대한 각속도를 검출하는 자이로 센서(242)를 포함하는데, 두 센서(241)(242) 모두 3축 센서로 구성되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 3축 나침반 센서(홀 센서)를 더 포함하여, 센서부(24)가 9축 센서로 구성되는 것이 바람직하다. 나침반 센서를 더 포함하는 경우 센서부(24)가 클럽(1)의 상태에 대해 보다 상세하고 정확한 데이터 수집이 가능해진다.

이러한 센서부(24)는 클럽(1)의 움직임, 이동 속도, 이동 방향, 기울기, 기울기의 방향, 3차원 상에서의 현재 위치, 변위 값 등을 수집하며, 이를 통해 클럽(1)의 현재 상태에 관한 데이터를 수집하고, 이를 기반으로 검출데이터를 생성한다.

다음으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 센서모듈(2)의 기능적 구성으로서, 적용부(25)는 센서부(24)로부터 검출된 검출데이터를 계산하여 목표 방향을 산출하고, 이를 클라이언트(CL) 상에 반영하는 구성이다. 이를 위해 적용부(25)는 검출데이터를 클라이언트(CL)에서 요구하는 데이터의 형태로 변환하는 변환 알고리즘을 더 포함할 수 있다.

추가로, 센서모듈(2)은 센서부(24)로부터 검출된 검출데이터를 계산하여 클럽(1)의 현재 상태를 나타내는 상태데이터를 산출하는 연산부(27) 및 연산부(27)의 상태데이터를 이용하여 클럽(1)의 현재 상태를 클라이언트(CL) 상에 적용하는 처리부(28)를 더 포함할 수 있는데, 상기한 적용부(25)는 연산부(27)와 처리부(28)가 조합된 구성의 일부분으로 구현되는 것이 일반적이나, 본 발명의 설명에서는 간편한 에이밍 기능 구현을 강조하기 위해 적용부(25)를 따로 분리하여 설명하기로 한다.

상기한 연산부(27)는 상태데이터를 산출하기 위한 소정의 알고리즘 및 이를 위한 회로소자 등에 의해 구현되고, 처리부(28)는 중앙처리장치(CPU, MCU 등), 소정의 알고리즘 및 이를 위한 회로소자 등에 의해 구현된다. 연산부(27) 및 처리부(28)에 관한 보다 구체적인 설명은 이하 본 방법에 관한 설명에서 다시 다루기로 한다.

한편, 보다 구체적인 실시예로, 본 시스템은 적용부(25)가 버튼(22)의 클릭 시의 상태를 기준으로 정면을 설정하고, 축돌기(23)의 회전 방향에 따라 목표 방향을 결정하도록 구성될 수 있음을 특징으로 한다.

상기 실시예에서, 적용부(25)는 버튼(22) 클릭 시, 하우징(21)의 현재 상태, 즉 하우징(21)의 상면과 수직한 방향(기울어지지 않은 일반적인 상태에서는 z축이 됨)을 회전 중심으로 하는 상태(이 때 회전량 및 회전스피드는 0 값)에서 하우징(21)의 측면이 향하는 방향 중 어느 한 방향을 기준으로 목표 방향의 정면을 설정하게 되고, 이를 기준으로 축돌기(23)의 회전 방향에 따라 목표 방향을 결정하도록 구성되는데, 도 5를 참고하면, 도 5 [A]와 같이 하우징(21)의 측면 중 어느 한 지점이 기준이 된 상태에서, 반시계 방향으로 회전시키면 클라이언트(CL) 상에서 목표 방향이 반시계 방향으로 회전되고, 도 5 [B]와 같이 하우징(21)의 측면 중 어느 한 지점이 기준이 된 상태에서, 시계 방향으로 회전시키면 클라이언트(CL) 상에서 목표 방향이 시계 방향으로 회전되는 것이다.

이러한 기준은 전송되는 데이터 패킷 상태에 따라 수시로 가변되는데, 이에 따라 회전이 멈춘 상태가 기 설정된 시간 이상 유지된 상태에서는 정면 방향이 해당 방향으로 설정되고, 다시 회전이 감지되면 해당 방향이 정면이 된 상태에서 목표 방향이 변경되게 되는 것이다.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 시스템은 센서모듈(2)의 버튼(22)을 클릭하여 에이밍 모드로 진입하고, 에이밍 모드 상태에서 축돌기(23)를 중심축으로 하여 하우징(21)을 회전시키면 목표 방향을 달리할 수 있게 되는데, 이를 통해 종래의 골프 게임과 비교하여 보다 간편하게 에이밍 기능을 구현할 수 있다.

이하 본 시스템을 이용한 골프 게임 제공 방법(본 방법)에 대해 상세하게 설명하기로 한다.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 방법은 크게 타구 방향 설정 단계(S0), 어드레스 판단 단계(S1)를 포함하고, 스윙 시작 판단 단계(S2), 임팩트 판단 단계(S3), 스윙 데이터 생성 단계(S4), 스윙 완료 판단 단계(S5), 스윙 궤적 분석 단계(S6)를 포함하는 스윙 처리 단계를 더 포함한다.

각 단계 별로, 타구 방향 설정 단계(S0)는 상기 본 시스템에서 언급한 에이밍 기능을 수행하는 단계로, 버튼(22)의 클릭이 최초 수신됨에 따라 적용부(25)가 정면을 설정하여 목표 방향을 클라이언트(CL) 상에 적용하는 단계와, 센서부(24)가 축돌기(23)의 회전 방향을 감지하고 적용부(25)가 축돌기(23)의 회전 방향에 따라 목표 방향을 변경하여 클라이언트(CL) 상에 적용하는 단계와, 버튼(22)의 클릭이 재차 수신됨에 따라 적용부(25)가 목표 방향 변경 설정을 마치는 단계를 포함한다.

하나의 예로, 클라이언트(CL)는 게임 상에서 홀컵까지의 남은 거리와 방향에 따라 자동적으로 목표 방향을 설정하고 표시한다. 이 상태에서 에이밍을 변경하고자 하는 경우, '버튼 클릭 - 센서모듈 회전 - 버튼 재클릭' 순으로 목표 방향을 변경할 수 있다. 이 때, 적용부(25)는 버튼(22) 클릭 시의 하우징(21) 상태를 기준으로 정면을 설정하여 클라이언트(CL) 상에 목표 방향과 매칭시키고, 이 후 하우징(21)의 상면에 수직한 방향의 축(설정에 따라 x축, y축 또는 다른 가상의 축(예: x축과 y축 사이의 45도 방향), 이하 중심축)을 기준으로 센서모듈(2)을 회전시키면, 상기 중심축을 기준으로 회전방향, 회전량, 회전스피드 또는 기 정의된 회전각도에 따라 에이밍 변경 방향과 그 양을 클라이언트(CL) 상에 반영하고, 이 후 버튼(22)이 재클릭되면 에이밍 모드가 종료되도록 동작한다.

상기한 타구 방향 설정 단계(S0)에 관한 구체적인 일 실시예로, 도 6 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 타구 방향 설정 단계(S0)는 모션 데이터 수신 단계, 모션 크기 계산 단계, 회전 감지 단계, 모션 데이터 비교 단계 및 회전각 계산 단계를 포함한다.

구체적으로, 모션 데이터 수신 단계는 상기한 자이로 센서, 가속도 센서(나침반 센서를 더 포함할 수 있음)로부터 모션 데이터, 보다 명확하게는 각속도 데이터 및 가속도 데이터를 수신하는 단계이다.

다음, 모션 크기 계산 단계는 자이로 센서로부터 수신된 각속도 데이터를 활용하여 모션 크기 값을 계산하는 단계로, 특히 하기 수학식 1에 따라 z축 방향에 대한 각속도 데이터의 로테이션 크기를 계산한다.

- Gyro_magn = 모션 크기 값

- Gyro_z = z축 방향에 대한 각속도 값

다음, 회전 감지 단계는 실제로 축돌기(23)의 회전이 있었는지를 감지하는 단계로, 상기 수학식 1에서 모션 크기 값이 기 설정된 임계치보다 작은 경우에는 회전으로 보지 않는 것으로 한다. 이는 사용자의 의도에 따르지 않은 외부요인에 의한 작은 움직임 등은 무시하기 위해서이다.

다음, 모션 데이터 비교 단계는 회전각을 계산하기 위해 이전 벡터와 현재 벡터를 초기화한 후, 두 벡터의 방향각을 비교하는 단계로, 여기에서 이전 벡터는 각속도 데이터 중 데이터 N-1번째 패킷의 벡터를 의미하고, 현재 벡터는 각속도 데이터 중 N번째 패킷의 벡터를 의미한다. (도 7 참조)

다음, 회전각 계산 단계는 이전 벡터와 현재 벡터의 방향각을 비교하여 회전각을 도출하는 단계로, 두 벡터의 방향 값의 차이를 +, -로 구분하여, +인 경우 일 방향 회전(도 7 기준 오른쪽)으로, -인 경우 타 방향 회전(도 7 기준 왼쪽)으로 계산하게 된다. 이 때 회전각은 상기 모션 크기 계산 단계에서 구한 로테이션 크기 값에 비례하게 된다.

다음으로, 어드레스 판단 단계(S1)는 사용자가 스윙 준비 자세인 어드레스 자세를 취하였는지를 판단하는 단계로, 어드레스는 사용자가 클럽(1)을 파지한 상태에서 허리를 소정 각도로 숙이는 스윙 준비 자세이다.

통상의 어드레스 자세는 클럽(1)을 파지한 손이 하방으로 기울어지며, 이에 어드레스 판단 단계(S1)에서는 연산부(27)가 클럽(1)의 모션 값 및 방향각을 계산하고, 상기 처리부(28)가 사용자의 어드레스 여부를 결정한다. 여기에서, 모션 값은 클럽(1)의 움직임에 관한 값으로, 모션 값을 통해 클럽(1)의 3차원 변위를 산출할 수 있고, 방향각은 클럽(1)의 현재 기울어진 방향과 기울어진 정도에 관한 값으로, 방향각을 통해 클럽(1)의 기울기를 산출할 수 있다.

어드레스 판단 단계(S1)에 관한 구체적인 실시예로, 도 9 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 어드레스 판단 단계(S1)는 모션 센서 데이터 수신 단계, 모션 크기 계산 단계, 방향각 계산 단계, 어드레스 승인 단계를 포함한다.

먼저 모션 센서 데이터 수신 단계는 센서부로부터 모션 데이터를 수신하는 단계로, 모션 데이터는 상기한 바와 같이, 3축 가속도 데이터, 3축 자이로 데이터, 3축 나침반 데이터를 포함할 수 있다. 바람직한 데이터의 주파수 값은 100Hz 또는 그 이상이 되는 것이다.

다음으로, 모션 크기 계산 단계는 자이로 센서로부터 수신된 자이로 데이터(각속도)를 활용하여 해당 모션의 크기 값을 계산하는 단계로, 모션의 크기 값은 다음의 수학식 2를 활용하여 구할 수 있다.

- Gyro_magn = 모션 크기 값

- Gyro_x, Gyro_y, Gyro_z = x, y, z 축 방향으로의 모션 크기 값

어드레스 자세로의 이동인지는 상기 수학식 2에 따라 얻어진 모션 크기 값이 기 설정된 범위 내에 해당하는 지 검출함으로써 판단되는데, 즉 모션 크기 값이 크기 최솟값과 크기 최댓값 사이에 위치해야 하며, 이는 다음의 수학식 3을 통해 산출할 수 있다.

- Magn_min,gyro, Magn_max,gyro = 크기 최솟값, 크기 최댓값

다음으로, 방향각 계산 단계는 센서모듈(2)의 기울기에 따른 방향각을 계산하는 단계로, 먼저 방향각 계산을 위해 가속도 센서로부터 수신된 가속도 데이터를 활용하여 해당 모션의 기울기를 계산한다.

특히 방향각 계산 단계는 모션 크기 계산 단계에서, 모션 크기 값이 기 설정됨 범위 내에 해당하는 것이 검출된 이후에 수행되는 것이 바람직한데, 이는 불필요한 프로세스의 구동을 줄이기 위함이다.

해당 모션의 기울기, 즉 방향각을 계산하기 위해서는 하기 수학식 4와 같이 먼저 가속도 데이터의 크기를 정규화할 필요가 있고, 하기 수학식 5와 같이 정규화된 데이터의 z 값을 통해 도출할 수 있다.

- Accl_magn = 가속도 데이터의 크기

- Accl_x, Accl_y, Accl_z = x, y, z 방향의 가속도 데이터 값

- Accl_x,norm, Accl_y,norm, Accl_z,norm = 정규화된 x, y, z 방향의 가속도 데이터 값

-

= 모션의 방향각

다음으로, 어드레스 승인 단계는 모션의 크기 및 방향각이 기 설정된 임계치인 최댓값 및 최솟값 사이에 위치하는 경우, 어드레스 상황으로 판단하는 단계로, 하기 수학식 6과 같이, 도출된 방향각이 어드레스로 판단되는 최댓값 및 최솟값 사이에 해당하는 경우 어드레스로 판단하게 되는 것이다. 어드레스 최댓값과 최솟값은 기 설정된 값이고, 센서모듈(2)의 메모리에 저장된 데이터베이스를 통해 로딩되는 것이 바람직하다.

- Angle_min,address, Angle_max,address = 어드레스 판단 최솟값, 최댓값

상기 수학식 6에서, 클럽(1)의 종류가 드라이버, 우드 등(퍼터가 아닌 클럽)으로 설정되어 있는 경우, 어드레스 판단 최솟값(Angle_min,address)은 15도이고, 어드레스 판단 최댓값(Angle_max,address)은 60도인 것이 바람직하다. 상기 범위 안에 들어오는 방향각 수치가 가장 이상적인 어드레스 자세에 해당하기 때문이다.

또한 상기 수학식 6에서, 클럽(1)의 종류가 퍼터인 경우, 어드레스 판단 최솟값(Angle_min,address)은 10도이고, 어드레스 판단 최댓값(Angle_max,address)은 40도인 것이 바람직하다. 퍼터는 드라이버나 우드 등에 비해 스윙 각도가 작고, 이에 따라 어드레스 자세가 다르므로, 드라이버나 우드 등과 차별되는 것이 바람직하기 때문이다.

다음으로, 스윙 처리 단계는 설정된 타구 방향에 따라, 센서모듈(2)이 클럽(1)의 검출데이터를 활용하여 스윙 동작, 임팩트 과정 및 타격 결과를 처리하는 단계로, 도 8에 도시된 바와 같이 스윙 시작 판단 단계(S2), 임팩트 판단 단계(S3), 스윙 데이터 생성 단계(S4), 스윙 완료 판단 단계(S5) 및 스윙 궤적 분석 단계(S6)를 포함할 수 있다.

스윙 처리 단계를 각 단계 별로 설명하면, 스윙 시작 판단 단계(S2)는 스윙의 시작을 판단하는 단계로, 어드레스 상태에서 클럽(1)의 이동이 목표 방향과 반대된 방향으로 감지되면 스윙 시작으로 판단하게 되는 것이다.

스윙 시작 판단 단계(S2)에서, 연산부(27)는 검출데이터로서 클럽(1)의 쿼터니언 및 회전을 계산하고, 이를 이용하여 처리부(28)는 스윙 시작 여부를 결정한다. 여기에서, 쿼터니언은 3차원 공간에서 회전을 계산하기 위해 벡터 기반의 회전 값에 해당하며, 클럽(1)의 회전이라 함은 쿼터니언에 회전의 스칼라 값인 속력 등을 부가한 개념으로 해석될 수 있다.

다음으로, 임팩트 판단 단계(S3)는 가상의 골프공이 타격되었는지 여부를 판단하는 단계로, 클럽(1)의 이동이 백스윙의 종점(Top of Back)에서 멈춘 후 클럽(1)이 다시 어드레스 지점(Impact of Down)까지 이동되는 것이 감지되면 골프공이 임팩트된 것으로 판단하게 되는 것이다.

임팩트 판단 단계(S3)는 클럽(1)의 이동이 백스윙의 종점에서 멈춘 후 다시 임팩트 지점까지 이동하는 것, 즉 스윙 상태에 있음을 전제로 하며, 임팩트 판단 단계(S3)에서 연산부(27)는 스윙 판단과 동일하게 클럽(1)의 변위와 스윙 속도를 산출하고, 처리부(28)는 임팩트 지점에 클럽(1)이 도달하게 됨에 따라 임팩트를 결정한다.

다음으로, 스윙 데이터 생성 단계(S4)는 클럽(1)의 기울기, 변위, 스윙 속도 등을 통해 클럽(1)의 스윙에 관한 종합 정보인 스윙 데이터를 산출하는 단계로, 연산부(27)가 클럽(1)의 이동 방향을 보정하고, 클럽(1)의 선가속도 및 선속도를 계산하여, 클럽(1)의 헤드(11) 스피드, 이동 경로, 이동 속도, 페이스의 각도 및 타구의 각도를 포함하는 스윙 데이터를 산출하게 된다.

다음으로, 스윙 완료 판단 단계(S5)는 클럽(1)의 스윙이 완료되었는지를 판단하는 단계로, 임팩트 이후 클럽(1)의 이동이 팔로우 스윙의 종점에 도달하는 것이 감지되면 스윙이 완료된 것으로 판단하게 되는 것이다.

스윙 완료 판단 단계(S5)에서, 연산부(27)는 스윙 시작 판단 및 임팩트 판단 때와 동일하게 클럽(1)의 변위와 스윙 속도를 산출하고, 처리부(28)는 팔로우 스윙의 종점에 클럽(1)이 도달하게 됨에 따라 스윙 완료 여부를 결정한다.

다음으로, 스윙 궤적 분석 단계(S6)는 클럽(1)의 스윙 궤적(Swing Trajectory)을 산출 및 분석하는 단계로. 스윙 궤적을 클라이언트(CL) 상에 표시하기 위한 그래픽의 구현을 위해 구비되는 단계이다.

스윙 궤적 분석 단계(S6)에서, 처리부(28)는 스윙 데이터 생성 단계(S4)에서 산출된 스윙 데이터를 이용하여 인터페이스 상에 스윙 궤적을 구현하게 된다.

상기한 스윙 처리 단계의 각 단계들은 구현하고자 하는 기능에 따라 일부 단계가 생략될 수 있다.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 방법은 센서모듈(2)의 버튼(22)을 클릭하여 에이밍 모드로 진입하고, 에이밍 모드 상태에서 축돌기(23)를 중심축으로 하여 하우징(21)을 회전시키면 목표 방향을 달리함으로써, 종래의 골프 게임과 비교하여 보다 간편하게 에이밍 기능을 구현한다는 효과를 갖는다.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 설명한 본 발명은 통상의 기술자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1: 클럽
11: 헤드 12: 샤프트
13: 그립 14: 결합공
2: 센서모듈
21: 하우징 22: 버튼
23: 축돌기 24: 센서부
25: 적용부

Claims (4)

1. 삭제
2. 삭제
3. 후단에 구비된 결합공을 구비한 클럽; 및
   외형을 구성하는 하우징, 상기 하우징 상면에 구비된 버튼 및 상기 하우징의 하부에 구비되고 상기 결합공에 삽입되는 축돌기를 포함하고, 클럽의 이동, 각도, 변위 및 속도를 포함하는 상기 클럽의 현재 상태를 클라이언트 상에 반영하는 센서모듈;
   을 포함하고,
   상기 센서모듈은, 상기 하우징에 내장되고 상기 클럽의 x, y, z축에 대한 가속도를 검출하는 가속도 센서와 상기 클럽의 x, y, z축에 대한 각속도를 검출하는 자이로 센서를 포함하는 센서부 및, 상기 하우징에 내장되고 상기 센서부로부터 검출된 검출데이터를 계산하여 목표 방향을 산출하고, 이를 상기 클라이언트 상에 반영하는 적용부를 더 포함하고,
   상기 적용부는 상기 버튼의 클릭 시의 상태를 기준으로 정면을 설정하고, 상기 축돌기의 회전 방향에 따라 목표 방향을 결정하는 것을 특징으로 하는 골프 게임 제공 시스템.
   
4. 청구항 3에 기재된 골프 게임 제공 시스템을 이용한 골프 게임 제공 방법에 있어서,
   상기 버튼의 클릭이 최초 수신됨에 따라 상기 적용부가 정면을 설정하여 목표 방향을 상기 클라이언트 상에 적용하는 단계와, 상기 센서부가 상기 축돌기의 회전 방향을 감지하고 상기 적용부가 상기 축돌기의 회전 방향에 따라 상기 목표 방향을 변경하여 상기 클라이언트 상에 적용하는 단계와, 상기 버튼의 클릭이 재차 수신됨에 따라 상기 적용부가 상기 목표 방향의 변경 설정을 마치는 단계를 포함하는 타구 방향 설정 단계;
   상기 센서모듈이 상기 클럽의 검출데이터를 활용하여 사용자의 어드레스 여부를 결정하는 어드레스 판단 단계; 및
   설정된 타구 방향에 따라, 상기 센서모듈이 상기 클럽의 검출데이터를 활용하여 스윙 동작, 임팩트 과정 및 타격 결과를 처리하는 스윙 처리 단계;
   를 포함하는 골프 게임 제공 방법.

Images