KR102548032B1 - Ai 골프 카트 및 이를 포함하는 골프 시스템 - Google Patents

Ai 골프 카트 및 이를 포함하는 골프 시스템 Download PDF

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Abstract

골프 카트 외부의 영상을 촬영하는 카메라 센서, 사용자 디바이스와 무선을 통해 데이터를 송수신하는 RF 통신 인터페이스 및 RF 통신 인터페이스를 통해 수신되는 무선통신 패킷의 IMU 데이터와 카메라 센서를 통해 수신되는 영상 데이터를 이용하여 사용자 디바이스의 골퍼의 골프 플레이 상태를 결정하는 제어부를 포함하는 골프 카트 및 이를 포함하는 골프 시스템에 관한 것이다.

Description

AI 골프 카트 및 이를 포함하는 골프 시스템{AI GOLF CART AND GOLF SYSTEM COMPRISING THE AI GOLF CART}
본 발명은 AI 골프 카트 및 이를 포함하는 골프 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는 필드에서 골퍼를 팔로잉하고 골퍼에게 골프 플레이에 필요한 각종 정보를 제공하고 골퍼의 샷 인식 및 인식된 샷에 대응하는 영상 저장이 가능한 AI 골프 카트 및 이를 포함하는 골프 시스템에 관한 것이다.
골프는 다수의 홀이 갖춰진 골프장에서 정지된 공을 골프채로 쳐 홀에 넣는 경기로서 홀에 들어가기까지 걸린 타수가 적은 골퍼가 이기는 경기이다. 3인 또는 4인이 1개조로 구성되어 골프 라운드(라운딩)를 진행하고 1개조(또는 모든 조) 내의 구성원들의 총타수의 많고 적음으로 그 승패가 결정된다.
골프는 운동의 목적 외에도 친목을 다지기 위한 목적으로도 활용된다. 4시간 이상의 시간 동안 18홀(또는 9홀 또는 36홀)을 라운딩하는 골퍼는 골프를 플레이하는 동안 조원 간에 각종 유대관계를 가질 수 있다.
골퍼는 정기적 또는 비정기적으로 동일한 골프장이나 다른 골프장에 방문하여 해당 골프장에서 플레이한다. 골퍼는 골프장에서 총타수를 줄이기 위해 다양하고 지속적으로 골프 연습을 하고 플레이할 골프장의 지형 등을 숙지한다.
또한, 골프장 내에서 골프를 효과적으로 치기 위해서는 주변 도움이 다양하게 필요하다. 캐디는 골퍼에게 골프 라운딩에서 많은 도움을 제공한다. 예를 들어, 캐디는 목적 홀(컵) 또는 목적지까지의 남은 거리, 골프 클럽 추천, 현재 라운딩 중인 홀의 특성 등을 안내한다. 또한, 캐디는 골퍼에 각종 보조적인 도움을 제공한다.
한편, 골프 산업 내외의 변화로 골프 라운딩에도 다양한 변화가 예상된다. 골프장 캐디의 주 52시간 근무제 도입과 각종 사회보장제도의 적용으로 캐디의 고용을 줄이거나 고용 가능한 캐디의 수가 줄 것으로 예상되고 나아가 코로나 19 등에 의한 시대 변화로 대면 접촉의 최소화가 요구되고 있다.
나아가, 골프장 내에서의 골퍼 자신의 플레이를 복기 가능하고 골퍼 자신의 플레이 스타일이나 특성에 부합하는 안내가 가능하다면 매우 바람직할 것이다.
이와 같이, 골프장에서 골퍼를 보조하고 골프 라운딩을 안내하며 골퍼에 대한 개인화된 서비스를 제공할 수 있는 AI 골프 카트 및 이를 포함하는 골프 시스템이 필요하다.
등록특허 10-1780213, 2017년09월22일,
본 발명은, 상술한 문제점을 해결하기 위해서 안출한 것으로서, 골프 라운딩에서 골프 플레이 관련 개인화된 서비스를 제공할 수 있는 AI 골프 카트 및 이를 포함하는 골프 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 IMU 센서와 카메라를 통해 골퍼의 행동 패턴을 인식하고 골퍼의 인식된 행동 패턴에 따라 골프 플레이를 동적으로 가이드할 수 있는 AI 골프 카트 및 이를 포함하는 골프 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 IMU 센서와 카메라를 통해 골퍼의 행동 패턴의 인식과 함께 골프 샷을 자동 인식하여 인식된 골프 샷 장면과 골프 샷 방향을 특정 가능한 홀별 플레이 히스토리를 자동 구성 가능하고 골퍼의 플레이를 복기할 수 있는 AI 골프 카트 및 이를 포함하는 골프 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 양상에 따른 골프 카트는, 골프 카트 외부의 영상을 촬영하는 카메라 센서, 사용자 디바이스와 무선을 통해 데이터를 송수신하는 RF 통신 인터페이스 및 RF 통신 인터페이스를 통해 수신되는 무선통신 패킷의 IMU 데이터와 카메라 센서를 통해 수신되는 영상 데이터를 이용하여 사용자 디바이스의 골퍼의 골프 플레이 상태를 결정하는 제어부를 포함한다.
상기한 골프 카트에 있어서, 골프 카트의 위치를 센싱하는 GPS 센서를 더 포함하고, 제어부는 RF 통신 인터페이스를 통해 수신되는 무선통신 패킷의 제1 GPS 데이터 및 GPS 센서로부터의 제2 GPS 데이터와 무선통신 패킷의 특성 데이터 및 골프 플레이 상태에 따라 사용자 디바이스와 설정된 거리 이내를 유지하도록 골프 카트를 제어한다.
상기한 골프 카트에 있어서, 제어부는, 골프 플레이 상태가 이동 상태에서, 제1 GPS 데이터와 제2 GPS 데이터에 의해 결정되는 거리가 설정된 거리 이상의 제1 거리를 벗어나는 경우 설정된 거리 이내가 되도록 무선통신 패킷의 방향 데이터에 따라 사용자 디바이스를 향한 골프 카트의 이동을 제어하고, 제1 GPS 데이터와 제2 GPS 데이터에 의해 결정되는 거리가 제1 거리 이내인 경우 무선통신 패킷의 신호세기 데이터에 의해 인식되는 거리에 따라 설정된 거리 이내가 되도록 사용자 디바이스를 향한 골프 카트의 이동을 제어한다.
상기한 골프 카트에 있어서, 제어부는 무선통신 패킷의 IMU 데이터로부터 행동 패턴을 인식하고 인식된 행동 패턴과 영상 데이터에서의 인공지능 기술을 이용한 골퍼의 인식에 기초하여 골퍼의 골프 플레이 상태를 결정한다.
상기한 골프 카트에 있어서, 골프 카트의 위치를 센싱하는 GPS 센서, 데이터를 저장하는 저장부 및 레이다 센서를 더 포함하고, 제어부는 골퍼의 골프 샷 준비상태에서 저장부에 카메라 센서에 의해 촬영되는 영상 데이터를 저장하고 레이다 센서를 통한 골프 샷 인식에 따라 골프 샷 인식 전후의 영상 데이터와 RF 통신 인터페이스를 통해 수신되는 GPS 데이터에 의해 결정되는 샷 위치를 포함하는 골프샷 정보를 생성하여 저장부에 저장한다.
상기한 골프 카트에 있어서, 제어부는 무선통신 패킷의 IMU 데이터로부터 골프샷 준비패턴의 인식, 영상 데이터로부터 골퍼와 골프샷 준비패턴의 인식 및 영상 데이터로부터 골프공의 인식의 조합에 기초하여 골퍼의 상태를 골프 샷 준비상태로 결정한다.
상기한 골프 카트에 있어서, 제어부는 생성되는 현재 골프샷 정보 직전의 골프샷 정보의 영상 데이터에 직전의 영상 데이터의 뷰 방향과 직전의 골프샷 정보의 샷 위치와 현재 골프샷 정보의 샷 위치에 따른 샷 거리 및 샷 방향에 따라 직전의 골프샷 정보의 영상 데이터에 샷 라인을 추가하여 저장한다.
또한, 본 발명의 일 양상에 따른 골프 시스템은 상기한 골프 카트 및 골프 카트로 주기적으로 GPS 데이터와 IMU 데이터를 무선통신을 통해 송신하는 사용자 디바이스를 포함한다.
상기한 골프 시스템에 있어서, 무선통신은 블루투스 무선통신이거나 UWB 무선통신이다.
또한, 본 발명의 일 양상에 따른 골프 시스템은 상기한 골프 카트 및 골프관리 서버를 포함하고, 골프 카트의 제어 단말은 골프관리 서버로부터 골퍼의 골프플레이 특성 정보를 수신하고 골프공 인식상태에서 골프플레이 특성 정보와 플레이 중인 홀의 특성과 외부 환경 정보에 기초하여 결정되는 골프 샷 안내 메시지를 음성 또는 텍스트로 출력하고 골프 플레이에 따라 생성되는 홀별 복수의 골프샷 정보를 골프관리 서버로 업로딩한다.
상기와 같은 본 발명에 따른 AI 골프 카트 및 이를 포함하는 골프 시스템은 골프 라운딩에서 골프 플레이 관련 개인화된 서비스를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기와 같은 본 발명에 따른 AI 골프 카트 및 이를 포함하는 골프 시스템은 IMU 센서와 카메라를 통해 골퍼의 행동 패턴을 인식하고 골퍼의 인식된 행동 패턴에 따라 골프 플레이를 동적으로 가이드할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기와 같은 본 발명에 따른 AI 골프 카트 및 이를 포함하는 골프 시스템은 IMU 센서와 카메라를 통해 골퍼의 행동 패턴의 인식과 함께 골프 샷을 자동 인식하여 인식된 골프 샷 장면과 골프 샷 방향을 특정 가능한 홀별 플레이 히스토리를 자동 구성 가능하고 골퍼의 플레이를 복기할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 예시적인 골프 시스템의 구성도를 도시한 도면이다.
도 2는 사용자 디바이스의 예시적인 블록도를 도시한 도면이다.
도 3은 골프 카트의 예시적인 블록도를 도시한 도면이다.
도 4는 골프관리 서버의 예시적인 블록도를 도시한 도면이다.
도 5는 골프 플레이를 관리하기 위한 주요 제어 흐름을 도시한 도면이다.
도 6은 골프장의 특정 홀 코스에서 골프 카트를 통해 모니터링된 골프 플레이를 복기하는 예를 나타내는 도면이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술 되어 있는 상세한 설명을 통하여 더욱 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 예시적인 골프 시스템의 구성도를 도시한 도면이다.
도 1에 따르면 골프 플레이를 가이드하고 관리할 수 있는 골프 시스템은 사용자 디바이스(200), 골프 카트(100) 및 골프관리 서버(300)를 포함하여 구성된다. 설계 예나 변형에 따라 일부 장치나 디바이스는 골프 시스템에서 생략될 수 있다. 예를 들어, 사용자 디바이스(200) 및/또는 골프관리 서버(300)는 골프 시스템에서 생략될 수 있다.
도 1을 통해 골프 시스템을 간단히 살펴보면, 사용자 디바이스(200)는 사용자인 골퍼가 이용하는 디바이스이다. 사용자 디바이스(200)는 사용자가 휴대하거나 내장된 고정 클립 등을 통해 골퍼의 바지, 벨트 등에 고정될 수 있도록 구성된다.
골프 카트(100)와 통신 채널이 설정되거나 및/또는 페어링되는 사용자 디바이스(200)는 무선통신을 통해 무선통신 패킷을 송신한다. 사용자 디바이스(200)는 사용자의 움직임을 특정할 수 있는 IMU(Inertial Measurement Unit) 데이터와 사용자의 위치를 특정 가능한 GPS 데이터를 설정된 주기에 따라 주기적으로 무선통신 패킷에 포함하여 골프 카트(100)(의 제어 단말)로 전송한다.
사용자 디바이스(200)와 골프 카트(100) 사이의 무선통신은 예를 들어, 블루투스 무선통신, UWB(Ultra Wide Band) 무선통신, 와이파이 또는 알려져 있거나 알려질 임의의 무선통신 방식 등일 수 있다. 사용자 디바이스(200)와 골프 카트(100) 사이의 무선통신은 바람직하게는 블루투스 무선통신 방식이거나 UWB 무선통신 방식이다. 사용자 디바이스(200)에 대해서는 도 2 및 도 5에서 좀 더 살펴보도록 한다.
골프 카트(100)는 골퍼의 골프 가방(골프백)을 탑재(적재)하고 사용자를 팔로우(follow)할 수 있는(따라다닐 수 있는) 기기이다. 골프 카트(100)는 내부에 전기 모터와 전기 배터리를 구비하고 사용자 디바이스(200)로부터 무선으로 수신되는 GPS 데이터에 따라 설정된 거리 이내에서 골퍼를 따라다닐 수 있도록 구성된다.
또한, 골프 카트(100)는 사용자 디바이스(200)로부터 무선으로 수신되는 IMU 데이터에 따른 골퍼의 움직임과 촬영 영상에 따라 골퍼의 골프 플레이 상태를 결정하고 결정된 골프 플레이 상태에 대응하는 각종 액션을 취할 수 있다. 골프 카트(100)는 각종 센서와 통신 인터페이스를 구비하고 인공지능 기술을 적용하여 골프의 플레이 상태를 결정하고 플레이 상태에 따라 각종 안내, 영상 저장, 골프 플레이 저장 등을 수행할 수 있다.
예를 들어, 골프 카트(100)는 각종 센서를 포함하거나 각종 센서와 인터페이스할 수 있는 제어 단말을 구비하고 제어 단말을 통해 골퍼의 플레이 상태에 따라 각종 음성이나 텍스트 안내를 출력하고 플레이 상태에 대응하는 정보를 저장할 수 있다.
골프 카트(100)에 대해서는 도 3 및 도 5에서 좀 더 상세히 살펴보도록 한다.
골프관리 서버(300)는 골퍼 관련 각종 정보를 저장한다. 골프관리 서버(300)는 사용자 DB를 포함하여 골퍼의 골프플레이 이력 정보와 골퍼플레이 이력 정보로부터 결정되는 골프플레이 특성 정보를 저장한다. 골프관리 서버(300)는 사용자 ID와 패스워드 등을 통해 로그인한 골프 카트(100)(의 제어 단말)로 골퍼의 골프플레이 특성 정보를 전송할 수 있고 골프 카트(100)(의 제어 단말)로부터 홀별 복수의 골프샷 정보를 수신하여 골프플레이 이력 정보를 갱신할 수 있다.
골프관리 서버(300)에 대해서는 도 4 및 도 5에서 좀 더 상세히 살펴보도록 한다.
골프관리 서버(300)와 골프 카트(100)는 무선 및/또는 유선통신을 통해 서로 연결되어 각종 데이터를 송수신할 수 있다. 골프관리 서버(300)와 골프 카트(100)는 와이파이, 이더넷 등을 통해 인터넷에 연결되어 골퍼의 골프 가이드에 필요한 각종 데이터, 골퍼의 골프장에서 골프 플레이의 스코어를 알수 있는 데이터 등을 송수신할 수 있다.
도 2는 사용자 디바이스(200)의 예시적인 블록도를 도시한 도면이다.
도 2에 따르면, 사용자 디바이스(200)는 입력 인터페이스(210), GPS 센서(230), IMU 센서(250), 무선통신 인터페이스(270) 및 프로세서(290)를 포함한다. 도 2의 블록도는 바람직하게는 하드웨어 블록도로서 설계 변형에 따라 사용자 디바이스(200)는 도 2의 일부 구성 블록을 생략하여 구성되거나 도 2에 도시되지 않은 다른 블록을 사용자 디바이스(200)가 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 사용자 디바이스(200)는 골퍼가 휴대 또는 소지 가능한 소형 디바이스로서 골퍼의 허리춤, 벨트 등에 부착 또는 결합될 수 있다. 사용자 디바이스(200)는 클립, 자석, 홀더 등의 고정 수단을 포함하여 골퍼의 특정 신체 위치(예를 들어, 허리)에 고정되고 골퍼와 함께 이동할 수 있다. 사용자 디바이스(200)는 골퍼가 소유한 디바이스이거나 골프장(의 프런트) 등에서 임대되는 디바이스이다.
도 2를 통해, 사용자 디바이스(200)를 살펴보면, 입력 인터페이스(210)는 사용자 입력을 수신한다. 입력 인터페이스(210)는 버튼(터치 버튼, 푸쉬 버튼) 등을 포함하여 골퍼나 다른 사용자의 입력을 수신할 수 있다. 입력 인터페이스(210)는 전원 온/오프 입력이나 골프 카트(100)의 제어 단말과 페어링 또는 통신 채널 설정을 위한 입력을 수신할 수 있다.
GPS 센서(230)는 사용자 디바이스(200)의 위치를 센싱한다. GPS 센서(230)는 GPS 위성으로부터 GPS 신호를 센싱하여 센싱 신호에 대응하는 센싱 데이터를 프로세서(290)로 출력한다.
IMU(Inertial Measurement Unit) 센서(250)는 사용자 디바이스(200)의 움직임을 센싱한다. IMU 센서(250)는 사용자(골퍼)의 움직임(골퍼의 이동 속도, 지향 방향, 가속도 등)을 센싱할 수 있고 IMU 센서(250)는 예를 들어, 적어도 3축의 가속도계 센서, 적어도 3축의 각속도계 센서 및 지자계 센서를 포함하여 구성된다.
IMU 센서(250)는 사용자 디바이스(200)(의 골퍼)의 진행방향, 횡방향 및 높이방향의 가속도와 피치, 요, 롤의 각속도 측정이 가능하고 골퍼의 속도와 자세, 지향 방향의 결정 등에 이용 가능한 센싱 데이터를 프로세서(290)로 출력한다.
무선통신 인터페이스(270)는 골프 카트(100)(의 제어 단말)와 무선통신을 수행하기 위한 인터페이스이다. 무선통신 인터페이스(270)는 무선안테나, 물리 레이어나 맥 레어이상의 무선통신을 수행하기 위한 칩셋을 구비하여 지정된 무선통신을 수행한다. 무선통신 인터페이스(270)는 블루투스, UWB, 와이파이 또는 다른 임의의 무선표준에 따른 무선통신을 수행한다. 무선통신 인터페이스(270)는 바람직하게는 블루투스나 UWB 무선통신을 수행한다.
프로세서(290)는 사용자 디바이스(200)를 제어한다. 내부 비활성 메모리 또는 프로세서(290) 외부의 비휘발성 메모리에 액세스 가능한 프로세서(290)는 비휘발성 메모리의 프로그램을 수행하여 사용자 디바이스(200)를 제어한다. 사용자 디바이스(200)의 프로세서(290)는 마이컴, CPU, MPU, 중앙처리장치 등을 나타낼 수 있다.
프로그램을 수행하는 프로세서(290)는 입력 인터페이스(210)를 통한 입력에 따라 동작하여 무선통신 인터페이스(270)를 통해 골프 카트(100)(의 제어 단말)와 페어링하거나 통신 채널을 설정한다.
프로세서(290)는 GPS 센서(230)를 통해 수신되는 센싱 데이터로부터 GPS 데이터를 구성하고 IMU 센서(250)로부터 수신되는 센싱 데이터로부터 IMU 데이터를 구성한다. GPS 데이터는 GPS 센서(230)로부터 수신되는 센싱 데이터이거나 센싱 데이터로부터 사용자 디바이스(200)의 위치 특정을 위해 골프 카트(100)와 약속된 포맷으로 구성되는 데이터이다. IMU 데이터는 IMU 센서(250)로부터 수신되는 센싱 데이터이거나 사용자 디바이스(200)를 휴대하거나 착용한 골퍼의 움직임 특정을 위해 골프 카트(100)와 약속된 포맷으로 구성되는 데이터이다.
프로세서(290)는 무선통신 인터페이스(270)를 통해 설정된 무선통신 채널로 구성된 GPS 데이터 및/또는 IMU 데이터를 포함하는 무선통신 패킷을 송신한다. 프로세서(290)는 주기적으로(예를 들어, 0.1 초, 0.2초, 0.5초 등) GPS 데이터 및/또는 IMU 데이터를 포함하는 무선통신 패킷을 송출하도록 구성된다.
도 3은 골프 카트(100)의 예시적인 블록도를 도시한 도면이다.
도 3의 블록도는 골프 카트(100)의 전자적 제어를 위한 블록도로서 골프 카트(100)는 도 3의 블록들 외에 이동을 위한 3개 또는 4개의 바퀴, 바퀴의 제어를 통해 골프 카트(100)를 이동시키기 위한 모터 및 배터리, 골프 가방을 적재하기 위한 개방된 적재함을 더 포함한다.
도 3의 블록도의 블록들은 골프 카트(100)의 제어 단말 내에 구현되거나 적어도 제어 단말에 연결된다. 예를 들어, 레이다 센서(120) 및/또는 카메라 센서(130)는 제어 단말 내에 내장되거나 제어 단말에 연결되어 레이다 신호나 카메라 신호를 제어 단말로 출력할 수 있다. 제어 단말은 골프 카트(100)의 특정 위치에 설치되는 단말로서 태블릿 PC이거나 본 발명에 따라 구성되는 전용 단말일 수 있다. 제어 단말 내에 도 3의 블록들 중 전부 또는 그 일부가 구현될 수 있다.
도 3에 따르면, 골프 카트(100)는 입력부(110), 레이다 센서(120), 카메라 센서(130), GPS 센서(140), 저장부(150), RF 통신 인터페이스(160), 출력부(170), 모터 인터페이스(180) 및 제어부(190)를 포함한다. 설계 예에 따라, 골프 카트(100)는 도 3의 블록들 외에 다른 블록을 더 포함할 수 있다.
입력부(110)는 사용자(골퍼) 입력을 수신한다. 입력부(110)는 버튼, 터치 스크린, 터치 패드 등을 포함하여 사용자 입력을 수신한다. 예를 들어, 입력부(110)는 터치 스크린의 사용자 입력에 따라 터치 위치를 특정 가능한 입력 신호를 제어부(190)로 출력한다.
레이다(radar) 센서(120)는 골프 카트(100) 전방에 설치되어 골프 카트(100) 전방의 물체를 인식 가능토록 한다. 레이다 센서(120)는 제어부(190)의 제어신호의 수신에 따라 특정 전자파를 방출하고 반사 신호를 센싱하여 센싱 신호를 제어부(190)로 출력한다. 레이다 센서(120)는 센싱된 레이다 신호 또는 이를 나타내는 레이다 데이터를 제어부(190)로 출력한다. 레이다 센서(120)는 골프 카트(100)의 제어 단말에 내장되거나 제어 단말에 연결되어 골프 카트(100) 전방의 물체의 인식되는 속도에 따라 제어부(190)로 하여금 골프샷을 인식 가능토록 한다.
카메라 센서(130)는 골프 카트(100) 외부의 영상을 촬영한다. 카메라 센서(130)는 렌즈와 CCD 또는 CMOS 등의 이미지 센서 등을 포함하여 제어부(190)로부터 수신되는 제어신호에 따라 골프 카트(100) 외부의 영상을 촬영하고 촬영된 영상 데이터 또는 이를 나타내는 영상 신호를 제어부(190)로 출력한다.
GPS 센서(140)는 골프 카트(100)의 위치를 센싱한다. GPS 센서(140)는 GPS 위성으로부터 GPS 신호를 센싱하여 센싱 신호에 대응하는 GPS 데이터를 제어부(190)로 출력한다. GPS 데이터는 센싱 신호에 대응하는 아날로그의 센싱 데이터이거나 센싱 신호로부터 변환된 디지털의 센싱 데이터이거나 또는 센싱 신호로부터 위도, 경도의 위치를 특정할 수 있는 데이터일 수 있다.
RF 통신 인터페이스(160)는 사용자 디바이스(200)와 무선을 통해 데이터를 송수신한다. RF 통신 인터페이스(160)는 지정된 무선통신 방식에 따른 무선통신 패킷을 페어링되거나 통신 채널이 설정된 사용자 디바이스(200)와 송수신할 수 있다. RF 통신 인터페이스(160)는 블루투스, UWB, 와이파이 또는 임의의 무선통신 방식을 통해 사용자 디바이스(200)와 무선통신 가능하고 바람직하게는 블루투스와 UWB의 무선통신 방식을 이용하여 페어링되거나 통신 채널이 설정된 사용자 디바이스(200)와 무선통신 가능하다.
저장부(150)는 휘발성 메모리 및/또는 비휘발성 메모리를 포함하여 각종 데이터와 프로그램을 저장한다. 예를 들어, 저장부(150)는 골프 카트(100)를 현재 이용하고 있는 골퍼의 골프플레이 특성 정보, 이용중인 골프장의 외부 환경 정보, 골프장의 홀들의 특성 정보 등과 골퍼에 의한 골프 플레이를 나타내거나 특정할 수 있는 홀별 복수의 골프샷 정보(를 포함하는 스코어 정보)를 저장한다. 저장부(150)는 제어부(190)에 의해 수행되는 제어 프로그램과 인공지능 프로그램을 더 포함한다. 인공지능 프로그램은 적어도 영상 데이터에서 골퍼를 인식하거나 골프공을 인식할 수 있도록 구성되고 제어 프로그램에 의한 제어로 수행될 수 있다.
출력부(170)는 제어부(190)에 의해 생성되는 각종 신호를 출력한다. 출력부(170)는 디스플레이, 스피커 등을 포함하여 비디오 신호를 광신호로 변환하여 출력하고 오디오 신호를 진동신호로 변환하여 출력한다.
모터 인터페이스(180)는 골프 카트(100)의 내부 모터를 제어하기 위한 인터페이스이다. 모터 인터페이스(180)는 제어부(190)로부터 수신되는 모터제어신호를 모터를 제어하기 위한 신호로 변환하여 출력한다. 모터 인터페이스(180)는 제어부(190)로부터 모터제어데이터를 수신하고 골프 카트(100)의 이동 속도를 특정하고 모터제어데이터에 대응하는 모터제어신호(예를 들어, PWM 신호)로 변환하여 모터로 출력한다.
모터 인터페이스(180)는 모터제어신호의 출력 외에 골프 카트(100)의 바퀴의 회전 방향을 변경하기 위한 조향제어데이터를 제어부(190)로부터 수신하고 조향제어데이터에 대응하는 조향제어신호(예를 들어, 아날로그 신호 또는 PWM 신호)를 골프 카트(100)의 바퀴의 회전각도를 설정하는 모터(예를 들어, 스텝모터)로 출력한다.
제어부(190)는 골프 카트(100)를 제어한다. 제어부(190)는 저장부(150)의 제어 프로그램과 인공지능 프로그램을 로딩하고 수행하여 골프 카트(100)를 제어한다. 제어부(190)는 하나 이상의 실행 유닛(Execution Unit)을 포함하는 프로세서, 마이컴, CPU, MPU, 중앙처리장치 등을 나타내거나 포함한다. 제어부(190)는 내부에 TPU(Tensor Processing Unit)나 GPU(Graphic Processing Unit) 등을 포함하여 인공지능 프로그램을 수행할 수 있다. 인공지능 프로그램은 적어도 영상 데이터에서 골퍼를 인식한다. 인공지능 프로그램은 영상 데이터에서 골프공을 더 인식하거나 제어 프로그램과 연동하여 나아가 골퍼의 플레이 상태를 결정할 수 있다. 인공지능 프로그램은 욜로-라이트(Yolo-lite), 텐서플로우 라이트 등의 CNN 모델( 프레임워크)을 이용하여 구성될 수 있다.
제어부(190)는 RF 통신 인터페이스(160)를 통해 주기적으로 IMU 데이터를 포함하는 무선통신 패킷을 수신하고 주기적으로 수신되는 IMU 데이터와 카메라 센서(130)를 통해 수신되는 영상 데이터를 이용하여 사용자 디바이스(200)를 가지는 골퍼의 골프 플레이 상태를 결정하고 결정된 골프 플레이 상태에 대응하는 각종 액션, 반응 등을 출력부(170), 모터 인터페이스(180) 및/또는 저장부(150)를 통해 취할 수 있다.
제어부(190)에 이루어지는 구체적인 제어 흐름은 도 5에서 좀 더 상세히 살펴보도록 한다.
도 4는 골프관리 서버(300)의 예시적인 블록도를 도시한 도면이다.
도 4에 따르면 골프관리 서버(300)는 통신 유닛(310), 저장 유닛(330), 연결 유닛(350) 및 제어 유닛(370)을 포함한다. 도 4의 블록도는 기능 블록도로서 골프관리 서버(300)는 각각의 기능을 수행하기 위한 다양한 물리적 구성을 가질 수 있다. 골프관리 서버(300)는 다수의 물리적 서버로 분할 구성되거나 클라우드 서버 등으로 구성되거나 할당된 기능에 따라 분리 구성될 수 있다.
도 4를 통해 각 기능 블록을 살펴보면, 통신 유닛(310)은 인터넷을 통해 데이터를 송수신한다. 통신 유닛(310)은 무선랜, 유선랜, 광랜 등에 연결되기 위한 통신 칩셋을 포함하여 각종 데이터를 송수신할 수 있다.
통신 유닛(310)은 인터넷을 통해 데이터를 송수신한다. 통신 유닛(310)은 무선랜, 유선랜, 광랜 등에 연결되기 위한 통신 칩셋을 포함하여 각종 데이터를 송수신할 수 있다.
예를 들어, 통신 유닛(310)은 골퍼의 골프플레이 특성 정보, 골프장의 외부 환경 정보, 골프장의 홀들의 특성 정보 등을 골프 카트(100)(의 제어 단말)로 전송하고 골프 카트(100)(의 제어 단말)로부터 골퍼에 의한 골프 플레이를 나타내거나 특정할 수 있는 홀별 복수의 골프샷 정보를 수신할 수 있다.
통신 유닛(310)은 골프 카트(100) 또는 골퍼의 개인 단말을 통해 각종 요청을 수신하고 요청에 대한 응답을 골프 카트(100)나 개인 단말로 전송할 수 있다.
저장 유닛(330)은 각종 데이터를 저장한다. 저장 유닛(330)은 하드디스크 등의 대용량 저장매체를 포함하여 대용량 저장매체에 각종 데이터와 관리 프로그램을 저장한다. 저장 유닛(330)은 골프장 DB와 사용자 DB를 저장한다.
골프장 DB는 복수의 골프장 아이템을 포함하고 각각의 골프장 아이템은 골프장 ID, 골프장 관련 정보, 골프장 지도 및 복수의 홀 특성 정보와 골프장 외부 환경 정보를 저장한다.
골프장 ID는 골프장을 특정하거나 식별자기 위한 식별자로서 숫자와 문자의 조합으로 구성된다. 예를 들어, 골프장 ID는 골프장 이름이나 명칭을 포함하거나 임의의 숫자나 문자의 조합으로 구성될 수 있다.
골프장 관련 정보는 골프장의 주소(위치), 총 홀수, 총 길이, 골프장 라운드 비용 등 골프장 관련 각종 정보를 저장한다. 골프장 지도는 골프장의 홀들의 지도를 포함하여 구성된다. 각 홀의 지도는 티잉 그라운드로부터 홀컵까지의 지형을 나타내는 이미지를 포함하여 구성된다.
각각의 홀(코스) 특성 정보는 각각의 홀코스의 특성 정보를 저장한다. 홀 특성 정보는 시작 티잉 그라운드의 위치, 종료 홀컵의 위치, 시작 티잉 그라운드로부터 종료 홀컵까지의 홀 코스 영역, 홀 코스의 페어그라운드 영역, 홀코스 영역의 경사 정보, 벙크의 위치 등의 정보를 저장한다.
골프장 외부 환경 정보는 골프장에서의 환경 정보를 저장한다. 골프장 외부 환경 정보는 기온, 날씨, 바람 등의 기상 정보를 포함하여 구성된다. 골프장 외부 환경 정보의 기상 정보는 현재 날짜의 환경 정보를 포함하고 이전 날짜의 정보를 더 포함할 수 있다.
사용자 DB는 복수의 사용자 아이템을 포함한다. 사용자 아이템은 사용자 ID와 패스워드를 포함하고 복수의 골프플레이 이력 정보와 사용자(골퍼)의 골프플레이 특성 정보를 저장한다.
복수의 골프플레이 이력 정보 각각은 특정 골프장에서의 사용자(골퍼)의 골프 플레이를 특정할 수 있는 정보를 저장한다. 골프플레이 이력 정보는 골프장 ID, 골프플레이 날짜, 총 스코어를 포함하고 복수의 홀플레이 정보를 포함한다. 홀플레이 정보는 해당 홀에서의 스코어를 포함하고 해당 홀에서 이루어진 골프샷을 특정할 수 있는 하나 이상의 골프샷 정보를 포함한다. 골프샷 정보는 골프샷 위치 및 사용자(골퍼)의 골프샷 영상을 포함한다. 골프샷 위치는 위도 및 경도 위치를 나타내거나 해당 골프장 내에서의 상대적인 위치를 나타낼 수 있다. 그 외, 골프샷 정보는 골프샷에 이용된 골프클럽 정보와 샷 거리를 더 포함할 수 있다. 골프클럽 정보는 해당 골프샷에 이용된 골프클럽의 번호나 골프클럽의 유형을 나타낸다. 골프플레이 이력 정보는 그 외 골프 카트(100)에 의해 촬영된 정지 영상 데이터(이미지)를 더 포함할 수 있다. 샷 거리는 골프샷에 의해 골프공이 이동한 거리를 나타낸다.
골프샷 영상은 사용자(골퍼)의 골프샷 시의 스윙 모습을 특정할 수 있는 영상 데이터(영상 이미지)를 포함한다. 골프샷 영상은 골프샷 장면의 정지 영상이거나 골프샷 장면 전후의 영상 이미지들을 포함하는 동영상일 수 있다. 나아가, 골프샷 영상은 골프샷 위치에서의 골프샷의 (비)거리와 방향을 알 수 있는 샷 라인을 더 포함할 수 있다.
골프플레이 특성 정보는 골퍼의 골프 플레이 특성을 나타내는 정보를 저장한다. 골프플레이 특성 정보는 복수의 골프플레이 이력 정보를 이용하여 제어 유닛(370)에 의해 생성된다. 골프플레이 특성 정보는 골프클럽별 샷 거리(샷 평균 거리)를 포함하고 그 외 홀의 특성에 따른 골퍼의 골퍼샷 특성을 포함할 수 있다.
저장 유닛(330)은 하나 이상의 예약 정보를 더 저장한다. 예약 정보는 예약된 골퍼들(팀원들)을 특정할 수 있는 복수의 사용자 ID와 골프장을 특정 가능한 골프장 ID를 포함하고 골프 플레이의 시작 일시 및 시각 정보를 더 포함할 수 있다.
연결 유닛(350)은 골프관리 서버(300) 내의 블록 사이의 각종 데이터를 송수신한다. 연결 유닛(350)은 병렬 버스, 시리얼 버스, 이더넷, 와이파이 등을 하나 이상 포함하여 각종 데이터를 송수신할 수 있다.
제어 유닛(370)은 골프관리 서버(300)를 제어한다. 제어 유닛(370)은 저장 유닛(330)에 저장되어 있고 로딩되는 관리 프로그램 등을 통해 골프관리 서버(300)를 제어한다. 제어 유닛(370)은 CPU, MPU, 중앙 처리 장치, 마이컴 등을 하나 이상 포함하여 관리 프로그램의 명령어 코드를 수행할 수 있다.
제어 유닛(370)은 골프 카트(100)(의 제어 단말) 및/또는 골퍼의 개인 단말(예를 들어, 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북 또는 퍼스널 컴퓨터)과 연동하여 각종 요청을 처리하여 저장 유닛(330)의 사용자 DB와 예약 정보를 업데이트하고 사용자 DB의 특정 정보나 예약 정보를 골프 카트(100) 및/또는 개인 단말로 제공할 수 있다.
제어 유닛(370)(를 포함하는 골프관리 서버(300))에서 이루어지는 각종 제어 흐름은 도 5를 통해 좀 더 살펴보도록 한다.
도 5는 골프 플레이를 관리하기 위한 주요 제어 흐름을 도시한 도면이다.
도 5의 제어 흐름은 골프 카트(100)에 의해 수행되고 바람직하게는 골프 카트(100)의 저장부(150)의 프로그램을 수행하는 제어부(190)에 의해 수행된다. 필요한 경우, 도 5의 제어 흐름과 연동하여 골프관리 서버(300)나 사용자 디바이스(100)에 의해서 이루어지는 과정도 살펴보도록 한다.
먼저, 골프 카트(100)는 골프 플레이 모니터링 환경을 설정(S101)한다. 골퍼 또는 골프장의 관리자는 골프 카트(100)(의 제어 단말)와 골퍼가 휴대, 착용 또는 소지하는 사용자 디바이스(200) 사이의 무선통신 환경을 설정하고 사용자 디바이스(200)와 골프 카트(100) 사이의 거리(예를 들어, 2m , 3m , 5m 등)를 설정한다.
사용자 디바이스(200)와 골프 카트(100)의 제어 단말은 입력 신호에 따라 사용자 디바이스(200)와 골프 카트(100)의 제어부(190) 사이를 페어링하거나 무선통신 채널을 설정한다. 또한, 골프 카트(100)의 제어부(190)는 입력 신호에 따라 사용자 디바이스(200)와 골프 카트(100) 사이의 유지 거리를 특정 거리로 설정한다. 예를 들어, 입력 신호에 따라 설정된 2m, 3m 또는 5 m 이내의 거리를 유지하도록 제어부(190)는 모터제어신호를 출력한다.
블루투스나 UWB 무선통신을 위한 페어링 또는 무선통신 채널의 설정과 함께, 골프 카트(100)(의 제어 단말)는 골프관리 서버(300)에 접속하고 현재 골프장에서 골프 플레이에 필요한 각종 정보를 다운로드(S103)하고 이를 저장부(150)에 임시 저장한다.
예를 들어, 제어부(190)는 입력부(110)를 통해 제공되는 사용자 입력에 따라 사용자 ID 및 패스워드를 골프관리 서버(300)에 제공하여 골프관리 서버(300)에 로그인하고 인터넷을 통해 골프관리 서버(300)로부터 사용자(골퍼)의 예약 정보에 따라 골프장 ID에 대응하여 검색되는 골프장 아이템의 골프장 관련 정보, 골프장 지도, 복수의 홀 특성 정보 및 골프장 외부 환경 정보를 다운로드한다. 제어부(190)는 RF 통신 인터페이스(160)를 통해서 또는 더 구비되는 무선랜 통신 인터페이스나 유선랜 통신 인터페이스를 통해 각종 정보를 다운로드할 수 있다.
또한, 제어부(190)는 예약 정보에 따라 다른 골퍼(사용자)의 정보를 사용자 DB에서 검색하고 검색된 사용자 정보를 골프관리 서버(300)로부터 다운로드하고 다른 골퍼를 포함하는 신규의 스코어 정보를 구성한다.
스코어 정보는 각 골퍼의 홀별 스코어 점수를 포함하고 나아가 각 홀( 코스)에서의 골프샷 정보들을 더 포함할 수 있다. 제어부(190)(제어 단말의 제어부(190))는 사용자 ID에 대응하는 골프플레이 특성 정보를 골프관리 서버(300)로부터 수신하고 내부 저장부(150)에 저장한다. 골프 플레이에 이용되는 복수의 골프 카트(100) 각각은 개별 사용자 입력에 따라 개별 사용자 ID를 설정 가능하고 개별 사용자의 골프플레이 특성 정보를 저장한다.
골프관리 서버(300)는 신규의 골프플레이 이력 정보를 생성하고 사용자 ID에 대응하는 사용자 아이템에 골프장 ID와 골프플레이 날짜를 포함하는 신규 골프플레이 이력 정보를 저장한다.
골프 카트(100)의 설정과 각종 정보가 다운로드되고 골프 플레이가 시작되거나 진행됨에 따라, 골프 카트(100)는 홀을 인식(S105)한다. 예를 들어, 골프 카트(100)는 GPS 센서(140)로부터 인식되는 위치 또는 사용자 디바이스(200)로부터 수신되는 GPS데이터에 대응하는 위치가 특정 홀 코스의 홀 특성 정보의 위치(예를 들어, 시작 티잉 그라운드 위치) 내인 지로 골퍼가 위치하는 특정 홀을 인식할 수 있다.
특정 홀의 인식 또는 골프 샷의 인식에 후속하여, 골프 카트(100)(의 제어부(190))는 통신 채널 또는 페어링이 된 사용자 디바이스(200)의 골퍼의 플레이 상태를 결정(S107)한다. 제어부(190)는 RF 통신 인터페이스(160)를 통해 주기적으로 수신되는 무선통신 패킷의 IMU 데이터와 카메라 센서(130)를 통해 수신되는 영상 데이터를 이용하여 연결된 사용자 디바이스(200)의 골퍼의 골프 플레이 상태를 결정한다.
구체적으로 살펴보면, 제어부(190)는 RF 통신 인터페이스(160)를 통해 IMU 데이터를 주기적으로 수신하고 카메라 센서(130)를 통해 영상 데이터를 수신하여 IMU 데이터와 영상 데이터에 따라 골퍼의 골프 플레이 상태를 결정한다. 제어부(190)는 골프공 인식 상태, 이동 상태, 골프 샷 준비상태 등을 주기적으로 수신되는 IMU 데이터 및/또는 영상 데이터로부터 결정한다. 제어부(190)는 저장부(150)의 인공지능 프로그램을 이용하여 골프 플레이 상태를 결정할 수 있다.
예를 들어, 제어부(190)는 영상 데이터에서 골프공을 인공지능 프로그램을 이용하여 인식하고 골프공의 인식과 나아가 인식된 골프공 방향으로 골퍼가 이동하는 경우 골프 플레이 상태를 골프공 인식 상태로 설정할 수 있다. 인공지능 프로그램을 수행하는 제어부(190)는 영상 데이터로부터 골프공을 인식하고 나아가 주기적으로 수신되는 IMU 데이터들로부터의 움직임에 대응하는 행동 패턴을 인식하고 행동 패턴이 일정한 범위 내의 속도로 이동하고 일정한 범위 내의 주기로 상하 움직임이 있는 걷기 패턴이고 골프공 방향으로 골퍼가 이동하는 경우 골프 플레이 상태를 골프공 인식 상태로 설정할 수 있다.
제어부(190)는 주기적으로 수신된 IMU 데이터들로부터 골퍼의 행동 패턴을 인식하도록 구성된다. 제어부는 IMU 데이터의 적어도 3축의 가속도계 신호 데이터, 적어도 3축의 각속도계 신호 데이터 및 지자계 데이터를 시간 및 주파수 도메인에서의 특성에 따라 걷기 패턴, 정지 패턴, 우회전 패턴, 좌회전 패턴, 골프샷 준비패턴, 골프스윙 패턴 등의 행동 패턴을 인식할 수 있다.
제어부(190)는 영상 데이터에서 골프공을 미인식하고 있는 상태에서 주기적으로 수신되는 IMU 데이터들로부터의 움직임에 대응하여 인식되는 행동 패턴이 일정한 범위 내의 속도로 이동하고 일정한 범위 내의 주기로 상하 움직임이 있는 걷기 패턴인 경우 골프 플레이 상태를 이동 상태로 설정할 수 있다.
제어부(190)는 골프공이 인식된 골프공 인식 상태에서 주기적으로 수신되는 IMU 데이터들로부터의 움직임에 대응하여 인식되는 행동 패턴이 일정한 범위 내의 회전 속도로 좌우 회전하는 골프샷 준비패턴을 가지고 영상 데이터에서 골퍼를 인식하고 골퍼의 골프샷 준비패턴을 또한 인공지능 프로그램을 통해 인식하거나 골퍼가 골프공으로 다가가거나 골프공 앞에 위치하는 경우 골프 플레이 상태를 골프 샷 준비상태로 설정한다. 이와 같이, 제어부(190)는 IMU 데이터로부터의 골프샷 준비패턴의 인식, 영상 데이터로부터 골퍼와 골프샷 준비패턴의 인식과 골프공의 인식의 (전후) 조합에 기초하여 골퍼의 상태를 골프 샷 준비상태로 결정한다.
제어부(190)는 IMU 데이터와 영상 데이터를 이용하여 골프공 인식 상태, 이동 상태 및 골프 샷 준비상태 외의 다른 상태로 설정할 수도 있다. 이와 같이, 제어부(190)는 RF 통신 인터페이스(160)를 통해 수신되는 무선통신 패킷의 IMU 데이터들로부터 행동 패턴을 인식하고 인식된 행동 패턴과 카메라 센서(130)를 통해 수신되는 영상 데이터에서의 인공지능 기술을 이용한 골퍼의 인식에 기초하여 골퍼의 골프 플레이 상태를 결정한다.
결정된 골프 플레이 상태가 골프공 인식 상태인 경우(S109)에, 골프 카트(100)(의 제어 단말)는 골프 샷 안내 메시지를 음성이나 텍스트로 출력(S111)한다. 제어 단말의 제어부(190)는 골프플레이 특성 정보, 플레이 중인 현재 인식된 홀의 특성 정보와 외부 환경 정보에 따라 골프 샷 안내 메시지를 생성하여 출력부(170)를 통해 음성이나 텍스트로 출력하고 후속하는 골프 플레이 상태를 결정(S107)한다.
제어부(190)는 골퍼의 골프플레이 특성 정보의 골프클럽별 샷 거리와 인식된 홀의 대응하는 홀 특성 정보로부터 현재 인식된 위치(GPS 센서(140) 또는 사용자 디바이스(200)로부터의 GPS 데이터를 통해 인식되는 위치)에서 홀컵까지의 거리, 현재 위치에서의 경사 등과 바람 등의 외부 환경 정보에 기초하여 선택되는 골프클럽, 추천 샷방향 등을 나타내는 음성과 텍스트의 골프 샷 안내 메시지를 출력부(170)를 통해 출력한다. 제어부(190)는 인공지능 프로그램을 통해 골프 샷 안내 메시지를 생성하여 출력할 수 있다.
제어부(190)는 다른 골프 플레이 상태에서 골프공 인식 상태로 전환된 경우에만 골프 샷 안내 메시지를 출력할 수 있다.
현재 결정된 골프 플레이 상태가 골프 샷 준비상태인 경우(S113), 골프 카트(100)는 영상을 저장하고 골프 샷 인식을 시도한다. 골프 카트(100)는 골프 샷 인식에 따라 골프샷 정보를 생성하고 저장부(150)에 저장(S117)한다.
구체적으로, 골프 샷 준비상태에서 제어부(190)는 카메라 센서(130)에 의해 촬영되는 영상 데이터를 저장부(150)에 저장한다. 또한, 제어부(190)는 골프 샷 준비상태에서 레이다 센서(120)를 제어하여 반사되는 레이다 신호를 수신하고 레이다 신호에 의한 골프공의 이동의 인식에 따라 골프샷을 인식한다. 제어부(190)는 레이다 신호로부터 골프공의 지정된 속도(예를 들어, 10 Km 등) 이상의 이동의 인식과 동시에 나아가 영상 데이터 및/또는 IMU 데이터로부터 골프스윙 패턴의 인식에 따라 골프샷이 발생한 것으로 설정할 수 있다.
골프샷 인식 시점에, 제어부(190)는 골프샷 인식 시점으로부터 지정된 시간(예를 들어, 5초, 10초 등) 전후의 영상 데이터와 사용자 디바이스(200)로부터 수신되는 GPS 데이터에 기초하여 결정되는 샷 위치를 포함하는 골프샷 정보를 생성하고 인식된 홀( 코스의 번호)에 매칭시켜 저장부(150)에 저장한다. 그 외 제어부(190)는 골프샷 정보에 골프샷에 이용된 골프클럽 정보(골프클럽의 번호나 유형)를 저장한다. 제어부(190)는 입력부(110)를 통한 골퍼의 입력에 따라 또는 카메라 센서(130)로부터의 영상 데이터에서 골프클럽 번호나 골프클럽 유형을 인식하여 골프클럽 정보를 설정할 수 있다.
제어부(190)는 인식된 동일한 홀에서의 현재 생성되는 골프샷 정보 직전(이전)의 골프샷 정보를 갱신한다. 제어부(190)는 직전 골프샷 정보의 골프샷 위치와 현재 생성된 골프샷 정보의 골프샷 위치의 차이에 따른 거리를 직전 골프샷 정보의 샷 거리로 설정한다.
또한, 제어부(190)는 직전 골프샷 정보의 골프샷 영상( 데이터)에 설정된 샷 거리와 샷 방향에 따라 지정된 색상의(예를 들어, 적색 등) 샷 라인을 추가하여 저장한다. 제어부(190)는 직전 골프샷 정보의 카메라 센서(130)를 통해 촬영된 영상 데이터의 뷰 방향과 두 골프샷 정보의 샷 위치의 차에 따른 샷 거리와 샷 방향에 따라 직전 골프샷 정보의 영상 데이터에 샷 라인을 추가한다.
예를 들어, 직전 골프샷 정보의 영상 데이터의 인식된 골프공의 위치로부터 직전 영상의 뷰 방향과 두 샷의 위치에 따른 샷 방향과의 방향 차이의 각도를 가지고 샷 거리에 비례하는 크기의 포물선, 아크(arc) 또는 곡선을 영상 데이터에 추가하여 직전 골프샷 정보의 영상 데이터를 갱신할 수 있다.
골프공 인식 상태나 골프샷 준비 상태에서, 골프 카트(100)는 페어링되거나 통신 채널이 설정된 사용자 디바이스(200)의 골퍼를 뒤에서 팔로우하는(따라가는) 기능의 수행을 중지할 수 있다. 골프 카트(100)는 골프 샷 인식에 후속한 이동 상태의 인식에 따라 사용자 디바이스(200)의 골퍼를 팔로우(follow)할 수 있다.
팔로우 기능의 수행이 중지된 골프 카트(100)는 목적 타겟을 향해 골프공을 포함하는 영상을 촬영하도록 영상의 뷰 방향을 셋팅한다. 목적 타겟은 인식된 홀 (코스)의 홀컵이거나 인식된 홀의 현재 위치에서 홀컵까지 골프 플레이를 하기 위한 중간 지점(intermediate point)이다.
사용자 디바이스(200)의 골퍼의 골프 플레이 상태가 골프공 인식 상태나 골프 샷 준비상태가 아닌 다른 상태인 경우, 골프 카트(100)는 결정된 상태에 대응하는 액션을 처리(S115)하고 후속하는 골프 플레이 상태를 계속 결정한다.
예를 들어, 이동 상태인 경우, 골프 카트(100)는 사용자 디바이스(200)의 골퍼를 설정된 거리 이내로 팔로우 하도록 내부 블록들을 제어한다. 골프 카트(100)의 제어부(190)는 RF 통신 인터페이스(160)를 통해 수신되는 무선통신 패킷의 GPS 데이터와 GPS 센서(140)로부터의 GPS 데이터, 나아가 무선통신 패킷의 특성 데이터에 기초하여 사용자 디바이스(200)와 설정된 거리 이내를 유지하도록 골프 카트(100)의 이동을 제어한다.
제어부(190)는 사용자 디바이스(200)로부터의 GPS 데이터와 내부 GPS 센서(140)의 GPS 데이터에 의해 골프 카트(100)와 사용자 디바이스(200) 사이의 거리를 결정한다.
GPS 데이터에 의해 결정되는 거리가 골퍼 등에 의해 설정된 거리(S101 참조)보다 긴 임계 거리(예를 들어, 5m, 6m, 8m 등, 임계 거리는 GPS 신호의 오차를 반영한 거리임)를 벗어나는 경우(긴 경우) 제어부(190)는 설정된 거리 이내가 되도록 사용자 디바이스(200)를 향해 골프 카트(100)가 이동하도록 모터를 제어한다.
제어부(190)는 사용자 디바이스(200)로부터 수신되는 무선통신 패킷의 방향 데이터(예를 들어, 블루투스나 UWB 신호에서 추출되는 사용자 디바이스(200) 또는 골프 카트(100)의 방향 신호)에 따라 사용자 디바이스(200)로 이동하기 위한 모터제어데이터 및/또는 조향제어 데이터를 모터 인터페이스(180)로 출력하고 모터 인터페이스(180)는 대응하는 모터제어신호 및/또는 조향제어신호로 변환하여 모터로 출력한다. 블루투스, UWB 또는 임의의 무선통신 방식의 무선통신기술은 1 대 1 통신중인 디바이스의 위치 방향을 나타내는 방향 신호를 (무선안테나 등을 통해) 감지하고 이를 제어부(190)로 출력할 수 있다.
GPS 데이터에 의해 결정되는 거리가 임계 거리(예를 들어, 5m, 6m, 8m 등) 이내인 경우(짧은 경우) 제어부(190)는 설정된 거리 이내로 유지되도록 사용자 디바이스(200)로부터의 무선통신 패킷의 신호세기와 나아가 방향 신호를 이용하여 골프 카트(100)의 이동을 제어한다. 제어부(190)는 무선통신 패킷의 신호세기에 대응하는 신호세기 데이터로부터 사용자 디바이스(200)와의 신호세기 거리를 인식하고 신호세기 거리가 설정된 거리 이내가 되도록 무선통신 패킷의 방향 데이터에 따라 사용자 디바이스(200)로 이동하기 위한 모터제어데이터 및/또는 조향제어 데이터를 모터 인터페이스(180)로 출력하고 모터 인터페이스(180)는 대응하는 모터제어신호 및/또는 조향제어신호로 변환하여 모터로 출력한다.
이동 과정에서, 골프 카트(100)는 전방 장애물, 물체, 외부 환경, 벙커 등을 인식하고 해당 장애물 등을 피해 골퍼를 따라갈 수 있다.
결정된 골프 플레이 상태가 정지 상태인 경우, 골프 카트(100)(의 제어부(190))는 설정된 거리를 유지 및 정지한 상태에서 영상을 촬영하고 촬영된 영상을 저장부(150)에 저장할 수 있다. 저장된 영상은 골프관리 서버(300)로 업로딩될 수 있다.
이와 같이, 골프 카트(100)는 결정된 상태에 따라 대응하는 액션을 처리한다. 골프샷 생성 및 저장(S117) 이후에, 골프 카트(100)는 인식된 골프 샷이 인식된 홀의 마지막 골프 샷 인지를 결정(S119)한다. 제어부(190)는 카메라 센서(130)로부터의 영상 데이터에서 홀컵을 인식하거나 입력부(110)를 통한 사용자 입력에 따라 마지막 골프 샷 인지를 결정할 수 있다.
마지막 골프 샷이 아닌 경우, 골프 카트(100)는 후속하는 골프 플레이 상태를 결정하고 그에 따른 액션을 반복 처리한다.
인식된 홀에서의 마지막 골프 샷인 경우, 골프 카트(100)는 인식된 홀에 매칭되는 골프샷 정보들을 골프관리 서버(300)로 업로딩(S121)한다. 제어부(190)는 페어링 또는 통신 채널이 설정된 사용자 디바이스(200)의 골퍼의 인식된 홀의 스코어를 산출하고 산출된 홀 스코어와 인식된 홀의 골프샷 정보들을 스코어 정보에 저장한다. 또한, 제어부(190)는 인식된 홀의 스코어와 골프샷 정보들을 RF 통신 인터페이스(160) 또는 무선랜 통신 인터페이스를 통해 골프관리 서버(300)로 업로딩한다. 골프관리 서버(300)는 인식된 홀의 업로딩되는 스코어와 골프샷 정보들을 신규 생성된 골프플레이 이력 정보의 인식된 홀에 대응하는 홀플레이 정보에 저장한다.
골프 카트(100)의 제어부(190)는 다른 팀원의 스코어 점수나 골프샷 정보를 골프관리 서버(300)로부터 실시간 수신하고 사용자 입력에 따라 이를 출력부(170)를 통해 출력할 수 있다.
골프샷 정보의 업로딩 이후에, 골프 카트(100)는 인식된 홀이 마지막 홀인지를 결정(S123)한다. 인식된 홀이 마지막 홀이 아닌 경우, 골프 카트(100)는 후속하는 홀의 인식(S105)을 통해 골프 플레이를 관리하고 모니터링한다.
마지막 홀인 경우, 골프 카트(100)(의 제어부(190))는 홀별 스코어에 기반하여 총 스코어를 산출하고 총 스코어를 포함하는 골프 플레이 종료 요청을 골프관리 서버(300)로 전송하고 골프관리 서버(300)는 골프플레이 이력 정보에 총 스코어를 저장하고 골프플레이 이력 정보를 사용자 ID에 대응하는 사용자 아이템에 저장 완료한다.
골프관리 서버(300)는 추가된 골프플레이 이력 정보를 더 이용하여 사용자의 골프플레이 특성 정보를 갱신할 수 있다.
도 6은 골프장의 특정 홀 코스에서 골프 카트(100)를 통해 모니터링된 골프 플레이를 복기하는 예를 나타내는 도면이다.
도 6의 예는 골퍼의 개인 단말을 통해 디스플레이된다. 개인 단말은 사용자 ID와 패스워드를 이용하여 골프관리 서버(300)에 접속하고 골프관리 서버(300)의 사용자 아이템의 특정 골프플레이 이력 정보와 골프장의 지도를 다운로드하고 특정 홀 코스의 지도와 특정 홀 코스에서 이루어진 골프 플레이의 홀 스코어와 복수의 골프샷 정보를 이용하여 도 6의 예와 같은 이미지를 출력할 수 있다.
도 6의 예는 골퍼가 ⓐ, ⓑ, ⓒ, ⓓ, ⓔ 지점에서 골프샷을 한 예이다. 개인 단말은 특정 골프샷 지점에 대한 사용자 선택 입력에 따라 대응하는 골프샷 정보를 개인 단말의 디스플레이나 스피커 등으로 출력한다. 예를 들어, 개인 단말은 특정 지점(ⓐ, ⓑ, ⓒ, ⓓ 또는 ⓔ)에 대한 선택 입력에 따라 특정 지점에서의 골프샷 거리, 골프샷의 방향, 이용된 골프클럽 정보를 출력한다. 또한, 개인 단말은 골프샷이 이루어진 시점 전후에 촬영된 동영상 데이터를 재생하여 디스플레이로 출력할 수 있다.
이에 따라, 골퍼는 자신의 골프 플레이를 복기할 수 있고 골프샷 시점에 실제 이루어진 골프샷의 스윙 자세를 확인하고 필드에서의 실제 스윙 자세로부터 필요한 피드백을 코치 등으로부터 받을 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
100 : 골프 카트
110 : 입력부 120 : 레이다 센서
130 : 카메라 센서 140 : GPS 센서
150 : 저장부 160 : RF 통신 인터페이스
170 : 출력부 180 : 모터 인터페이스
190 : 제어부
200 : 사용자 디바이스
210 : 입력 인터페이스 230 : GPS 센서
250 : IMU 센서 270 : 무선통신 인터페이스
290 : 프로세서
300 : 골프관리 서버
310 : 통신 유닛 330 : 저장 유닛
350 : 연결 유닛 370 : 제어 유닛

Claims (10)

  1. 골프 카트로서,
    상기 골프 카트 외부의 영상을 촬영하는 카메라 센서;
    사용자 디바이스와 무선을 통해 데이터를 송수신하는 RF 통신 인터페이스; 및
    상기 RF 통신 인터페이스를 통해 상기 사용자 디바이스로부터 주기적으로 수신되는 무선통신 패킷의 IMU 데이터로부터 상기 사용자 디바이스의 골퍼의 움직임에 대응하는 행동 패턴을 인식하고 구비된 인공지능 프로그램을 이용하여 인식된 행동 패턴과 상기 카메라 센서를 통해 수신되는 영상 데이터로부터 상기 사용자 디바이스의 상기 골퍼의 골프장에서의 골프 플레이 상태를 이동 상태 또는 골프 샷 준비 상태로 결정하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는 주기적으로 수신되는 상기 IMU 데이터에 따라 걷기 패턴, 정지 패턴, 골프샷 준비패턴 또는 골프스윙 패턴인 상기 행동 패턴을 인식하고,
    상기 사용자 디바이스는 상기 골퍼가 휴대하거나 상기 골퍼의 바지나 벨트에 고정되는,
    골프 카트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 골프 카트의 위치를 센싱하는 GPS 센서;를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 골프 플레이 상태가 상기 이동 상태에서 상기 RF 통신 인터페이스를 통해 수신되는 무선통신 패킷의 제1 GPS 데이터 및 상기 GPS 센서로부터의 제2 GPS 데이터를 이용하여 설정된 거리에 기초하여 상기 골퍼를 따르도록 상기 골프 카트의 이동을 제어하고, 상기 골프 플레이 상태가 상기 골프 샷 준비 상태에서 상기 골퍼를 따르는 이동 기능의 수행을 중지하도록 상기 골프 카트를 제어하는,
    골프 카트.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 골프 플레이 상태가 상기 이동 상태에서, 상기 제1 GPS 데이터와 상기 제2 GPS 데이터에 의해 결정되는 거리가 상기 설정된 거리 이상의 제1 거리를 벗어나는 경우 상기 설정된 거리 이내가 되도록 상기 무선통신 패킷의 방향 데이터에 따라 상기 사용자 디바이스를 향한 상기 골프 카트의 이동을 제어하고, 상기 제1 GPS 데이터와 상기 제2 GPS 데이터에 의해 결정되는 거리가 상기 제1 거리 이내인 경우 상기 무선통신 패킷의 신호세기 데이터에 의해 인식되는 거리에 따라 상기 설정된 거리 이내가 되도록 상기 사용자 디바이스를 향한 상기 골프 카트의 이동을 제어하는,
    골프 카트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 주기적으로 수신되는 상기 IMU 데이터의 3축 이상의 가속도계 신호 데이터, 3축 이상의 각속도계 신호 데이터 및 지자계 데이터의 시간 및 주파수 도메인에서의 특성에 따라 걷기 패턴, 정지 패턴, 골프샷 준비패턴 또는 골프스윙 패턴인 상기 행동 패턴을 인식하는,
    골프 카트.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 골프 카트의 위치를 센싱하는 GPS 센서;
    데이터를 저장하는 저장부; 및
    레이다 센서;를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 골퍼의 상기 골프 샷 준비상태에서 상기 저장부에 상기 카메라 센서에 의해 촬영되는 동영상 데이터를 저장하고 상기 레이다 센서를 통한 골프 샷 인식에 따라 상기 골프 샷 인식 전후의 동영상 데이터와 상기 RF 통신 인터페이스를 통해 수신되는 GPS 데이터에 의해 결정되는 샷 위치를 포함하는 골프샷 정보를 생성하여 상기 저장부에 저장하는,
    골프 카트.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 무선통신 패킷의 IMU 데이터로부터 골프샷 준비패턴의 인식, 상기 영상 데이터로부터 골퍼와 골프샷 준비패턴의 인식 및 상기 영상 데이터로부터 골프공의 인식의 조합에 기초하여 골퍼의 상태를 골프 샷 준비상태로 결정하는,
    골프 카트.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는 생성되는 현재 골프샷 정보 직전의 골프샷 정보의 영상 데이터에 직전의 영상 데이터의 뷰 방향과 직전의 골프샷 정보의 샷 위치와 현재 골프샷 정보의 샷 위치에 따른 샷 거리 및 샷 방향에 따라 직전의 골프샷 정보의 영상 데이터에 샷 라인을 추가하여 저장하는,
    골프 카트.
  8. 제1항의 골프 카트; 및
    상기 골프 카트로 주기적으로 GPS 데이터와 IMU 데이터를 무선통신을 통해 송신하는 사용자 디바이스;를 포함하는 골프 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 무선통신은 블루투스 무선통신이거나 UWB 무선통신인,
    골프 시스템.
  10. 제1항의 골프 카트; 및
    골프관리 서버;를 포함하고,
    상기 골프 카트의 제어 단말은 상기 골프관리 서버로부터 골퍼의 골프플레이 특성 정보를 수신하고 상기 골프플레이 특성 정보와 플레이 중인 홀의 특성과 외부 환경 정보에 기초하여 결정되는 골프 샷 안내 메시지를 음성 또는 텍스트로 출력하고 골프 플레이에 따라 생성되는 홀별 복수의 골프샷 정보를 상기 골프관리 서버로 업로딩하는,
    골프 시스템.
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