KR102573119B1

KR102573119B1 - 투구 연습 보조 장치, 투구 연습 보조 방법 및 기록 매체에 저장된 프로그램

Info

Publication number: KR102573119B1
Application number: KR1020210046695A
Authority: KR
Inventors: 김태훈
Original assignee: 김태훈
Priority date: 2021-04-09
Filing date: 2021-04-09
Publication date: 2023-08-30
Also published as: KR20220140328A

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 투구 연습 보조 장치는, 적어도 하나의 제1 개구를 포함하고, 투구 연습자가 손으로 파지하기 위한 케이스; 상기 케이스 내부에 수납되고, 상기 케이스의 움직임에 따라 상기 케이스의 물리적 측정값을 검출하는 센서부; 상기 센서부에 의해 검출된 물리적 측정값에 기초하여 투구 연습자의 투구 동작에 의한 가상의 볼 스피드를 산출하는 처리부; 및 산출된 볼 스피드를 표시하는 표시부를 포함할 수 있다.

Description

투구 연습 보조 장치, 투구 연습 보조 방법 및 기록 매체에 저장된 프로그램{PITCHING PRACTICE ASSISTING DEVICE, PITCHING PRACTICE ASSISTING METHOD AND PROGRAM STORED IN RECORDING MEDIUM}

본 발명은 야구의 투구 연습에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 투구 연습자의 피칭 연습을 보조하기 위한 투구 연습 보조 장치, 투구 연습 보조 방법 및 기록 매체에 저장된 프로그램에 관한 것이다.

생활수준의 향상으로 인해 여가활동으로 직접 스포츠를 즐기는 사람들이 증가하고 있는 추세이다. 그 대표적인 일 예로 야구를 들 수 있다. 프로야구 경기장에 가서 직접 관람을 즐기는데 그치지 않고 직접 야구 경기에 참여하는 사람의 수는 증가하고 있다. 사회인 야구팀에서 활동하면서 사회인 야구 리그에 참여하고 사회인 야구를 즐기는 인구는 약 20만명으로 추산된다.

야구의 포지션으로서 가장 중요한 것은 투수이다. 좋은 투수가 되기 위하여 많은 연습이 필요하다. 투수로서 투구 연습을 하기 위해서는 실제 야구공을 던질 수 있는 넓은 공간과 투구를 받아줄 포수가 필요하다. 따라서, 시간, 장소 및 비용의 제약이 있는 사회인 야구인으로서 매일 실제 투구 연습을 하는 것은 무리가 있다.

특허문헌1:공개특허공보 제10-2017-0114452호(2017.10.16.) 특허문헌2:미국 특허출원공개공보 US2019/0201766호(2019.07.04.) 특허문헌3:일본 공개특허공보 특개2019-195607호(2019.11.14.) 특허문헌4:일본 공개특허공보 특개2003-299757호(2003.10.21.)

야구 경기에서 가장 큰 비중을 차지하는 투수는 야구공의 구질과 속력을 향상시키기 위해 다양한 훈련을 실시하고 있다. 투수 또는 야수로서 실제 훈련 이외에 연습할 수 있는 방법으로는 실제 야구공이 아니라 수건을 손에 끼고 투구 연습을 하는 쉐도우 피칭(타월 트레이닝)이 존재한다.

야구 실력을 향상시키기 위한 가장 좋은 훈련은 많은 시간을 투자하는 것이지만, 많은 시간과 비용을 투자하기 어려운 사회인 야구인으로서는 좁은 공간에서 수건만 있으면 훈련할 수 있는 쉐도우 피칭에 의해 투구 또는 송구 능력 향상을 위한 밸런스 유지에 많은 도움이 될 수 있다.

그러나, 수건을 이용한 쉐도우 피칭의 경우 일반 수건에는 손가락으로 파지하기 위한 부분이 존재하지 않아 손가락 파지가 불편하다. 또한, 투구 연습을 하는 연습자 측면에서는 자신이 하는 투구 동작에 의한 볼 스피드가 어느 정도 될지 궁금하다. 실제 야구공을 던져서 하는 투구 연습의 경우에, 스피드건에 의해 볼 스피드를 측정할 수 있으나, 개인이 스피드 건을 구매하는 경우는 많지 않고, 스피드건으로 속도를 측정하기 위해서는 투수와 포수 이외에 스피드건을 들고 볼 스피드를 측정할 사람이 추가적으로 필요하다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 수건을 이용하여 투구 연습을 용이하게 실시할 수 있으면서도, 투구 연습시에 투구 동작에 의한 볼 스피드를 파악할 수 있는 투구 연습 보조 장치, 투구 연습 보조 방법 및 프로그램을 제공하는 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 투구 연습 보조 장치는, 적어도 하나의 제1 개구를 포함하고, 투구 연습자가 손으로 파지하기 위한 케이스; 상기 케이스 내부에 수납되고, 상기 케이스의 움직임에 따라 상기 케이스의 물리적 측정값을 검출하는 센서부; 상기 센서부에 의해 검출된 물리적 측정값에 기초하여 투구 연습자의 투구 동작에 의한 가상의 볼 스피드를 산출하는 처리부; 및 산출된 볼 스피드를 표시하는 표시부를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 개구부는 상기 케이스의 단부에 배치되고, 상기 제1 개구부에 수건이 끼워질 수 있도록 상기 케이스의 단부의 외곽을 따라 연장되는 직사각형 형상을 가질 수 있다.

일 실시예에서, 상기 케이스는 투구 연습자의 손가락이 끼워질 수 있는 형상을 갖는 제2 개구부 및 제3 개구부를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 센서부는 상기 케이스의 3축 방향의 가속도값을 측정하기 위한 가속도 센서 및 상기 케이스의 회전에 따른 3축 방향의 각가속도(angular acceleration)를 측정하기 위한 자이로 센서를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 처리부는 복수의 가속도의 측정값에 기초하여 상기 볼 스피드를 산출할 수 있다. 상기 처리부는 복수의 각가속도의 측정값에 기초하여 상기 볼 스피드를 산출할 수 있다. 또한, 상기 처리부는 복수의 가속도의 측정값 및 복수의 각가속도의 측정값에 기초하여 상기 볼 스피드를 산출할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 처리부는 칼만 필터 또는 상보 필터에 의해 복수의 가속도의 측정값 및 복수의 각가속도의 측정값으로부터 오차 및 드리프트를 제거할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 처리부는 복수의 중력 가속도의 측정값 또는 복수의 각가속도의 측정값이 미리 결정된 제1 임계값 이상인 경우에 상기 볼 스피드를 산출하고, 복수의 중력 가속도의 측정값 또는 복수의 각가속도의 측정값이 미리 결정된 제1 임계값 미만인 경우에 상기 볼 스피드를 산출하지 않을 수 있다.

일 실시예에서, 상기 처리부는 복수의 중력 가속도의 측정값 또는 복수의 각가속도의 측정값으로부터 최대값을 검출하고, 검출된 최대값의 70%~100% 범위 이내의 중력 가속도의 측정값에 기초하여 상기 볼 스피드를 산출할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 처리부는 복수의 중력 가속도의 측정값 또는 복수의 각가속도의 측정값이 미리 결정된 제1 임계값 이상인 측정값 세트의 개수를 카운트함으로써 투구 연습 동작의 횟수를 산출할 수 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 투구 연습 보조 방법은, 적어도 하나의 제1 개구를 포함하는 케이스를 투구 연습자가 손으로 파지하고 투구 동작을 수행하는 동안, 상기 케이스 내부에 수납된 센서부에 의해 상기 케이스의 움직임에 따라 상기 케이스의 물리적 측정값을 검출하는 단계; 검출된 물리적 측정값에 기초하여 투구 연습자의 투구 동작에 의한 가상의 볼 스피드를 처리부에 의해 산출하는 단계; 및 산출된 볼 스피드를 상기 케이스의 표면에 배치된 표시부를 통하여 표시하는 단계를 포함할 수 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로그램은 상기 투구 연습 보조 방법을 컴퓨터에 의해 수행하기 위해 기록 매체에 저장된 프로그램을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 투구 연습자가 파지하기 위한 케이스와, 케이스의 움직임에 따라 케이스의 물리적 측정값을 검출하는 센서부와, 센서부에 의해 검출된 물리적 측정값에 기초하여 투구 동작에 의한 가상의 볼 스피드를 산출하는 처리부 및 산출된 볼 스피드를 표시하는 디스플레이부를 포함함으로써, 수건을 이용하여 투구 연습을 용이하게 실시할 수 있으면서도, 투구 연습시에 투구 동작에 의한 볼 스피드를 파악할 수 있는 투구 연습 보조 장치, 투구 연습 보조 방법 및 프로그램이 제공될 수 있다.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 투구 연습 보조 장치의 평면도이고, 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 투구 연습 보조 장치의 렌더링 이미지이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 투구 연습 보조 장치(1)를 사용하여 투구 연습자가 투구하는 동작을 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 투구 연습 보조 장치(1)의 케이스(100) 의 내부 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 처리부에서 수행되는 볼 스피드 산출 프로세스의 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 처리부에서 수행되는 볼 스피드 산출 프로세스의 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 처리부에서 상보 필터를 이용하여 수행되는 볼 스피드 산출 프로세스의 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 처리부에서 칼만 필터를 이용하여 수행되는 볼 스피드 산출 프로세스의 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나 이상의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 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.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 투구 연습 보조 장치(1)의 평면도이고, 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 투구 연습 보조 장치(1)의 렌더링 이미지이다.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 투구 연습 보조 장치(1)는 케이스(100), 제1 개구(110), 제2 개구(120), 제3 개구(130) 및 디스플레이 화면(140)을 포함할 수 있다.

케이스(100)는 투구 연습자가 손으로 파지하기 위한 형상 및 재질로 구성될 수 있다. 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 케이스(100)는 모서리를 라운드 처리한 사각형 형상으로 구성될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이러한 실시예로 한정되지 않고, 원형, 타원형, 삼각형, 다각형 등 투구 연습자가 손으로 파지할 수 있는 형상이라면 어떠한 형상도 케이스(100)의 형상으로 사용될 수 있다.

케이스(100)의 일단부에 제1 개구부(110)가 배치될 수 있다. 제1 개구부(110)는 수건이 끼워질 수 있도록 케이스(100)의 일단부의 외곽을 따라 연장될 수 있다. 제1 개구부(110)의 형상은 수건이 끼워지고, 투구 동작시에 빠지지 않도록 하는 형상이면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 포함될 수 있다. 제1 개구부(110)에 끼워진 수건이 투구 동작시에 빠지지 않도록 제1 개구부(110)의 내측으로부터 케이스(100)의 길이 방향으로 돌출부가 형성될 수 있다. 투구 연습자는 제1 개구부(110)에 수건을 끼우고 투구 연습을 실시할 수도 있고, 제1 개구부(110)에 수건을 끼우지 않고 투구 연습을 실시할 수도 있다.

케이스(100)에는 제2 개구부(120) 및 제3 개구부(130)이 형성될 수 있다. 투구 연습자는 제2 개구부(120) 및 제3 개구부(130)에 2개의 손가락(예를 들면, 검지와 중지)을 끼울 수 있다. 제2 개구부(120) 및 제3 개구부(130)의 형상, 크기 및 배치는 투구 연습자가 2개의 손가락을 끼울 수 있는 형상이라면 특별히 제한되지 않는다. 도 1a 및 도 1b에는 케이스(100)에 제2 개구부(120) 및 제3 개구부(130)가 형성된 실시예가 도시되어 있으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않고, 케이스(100)에 제2 개구부(120) 및 제3 개구부(130)이 형성되지 않고, 케이스(100)의 형상이 투구 연습자가 파지 가능한 형상으로 구성되는 실시예도 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 포함된다.

디스플레이 화면(140)은 후술하는 볼 스피드 산출 프로세스에 따라 산출된 볼 스피드 등의 정보를 표시할 수 있다. 디스플레이 화면(140)은 후술하는 표시부(240)에 대응하고, 처리부(210)로부터 산출된 볼 스피드 등의 정보를 화면을 통해 표시할 수 있다. 디스플레이 화면(140)은 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 제2 및 제3 개구(120, 130)와 케이스(100)의 타단부(B) 사이에 배치될 수 있다. 그러나, 디스플레이 화면(140)의 배치 위치는 이러한 실시예에 한정되지 않고, 케이스(100)의 제1 개구(110), 제2 개구(120) 및 제3 개구(130)의 위치를 제외하고 케이스(100) 상의 어떠한 위치에도 배치될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 투구 연습 보조 장치(1)를 사용하여 투구 연습자가 투구하는 동작을 도시하는 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 투구 연습자는 투구 연습 보조 장치(1)의 케이스(100)의 제1 개구부(110)에 수건(10)을 끼우고, 손가락(검지 및 중지: 30)을 제2 개구부(120) 및 제3 개구부(130)에 끼워서 케이스(100)를 파지할 수 있다.

투구 연습자가 피칭 동작을 실시하면 케이스(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 자세, 위치 및 각속도가 변화하며, 투구 연습 보조 장치(1)가 변화하는 물리적 측정값을 검출하고, 검출된 측정값에 기초하여 후술하는 본 발명의 볼 스피드 산출 프로세스에 따라 볼 스피드를 산출하여 디스플레이 화면(140)을 통하여 표시할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 투구 연습 보조 장치(1)의 케이스(100) 의 내부 구성을 나타내는 블록도이다.

도 3을 참조하면, 투구 연습 보조 장치(1)의 케이스(100)의 내부 본체는 처리부(210), 센서부(220), 전원부(230), 표시부(240), 저장부(250) 및 통신부(260)를 포함할 수 있다.

센서부(220)는 가속도 센서(220a), 자이로 센서(220b) 및 온도 센서(220c)를 포함할 수 있다. 가속도 센서(220a)는 케이스(100)의 가속도를 측정하고, 자이로 센서(220b)는 케이스(100)의 각속도를 측정하며, 온도 센서(220c)는 온도를 측정할 수 있다.

도 3의 실시예에는 센서부(220)가 가속도 센서(220a), 자이로 센서(220b) 및 온도 센서(220c)를 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 센서부(220)가 케이스(100)의 움직임에 따라 가상 볼의 스피드를 산출할 수 있는 자이로스코프, 속도 센서 등 여하의 센서를 포함하는 것도 본 발명의 기술적 범위에 포함될 수 있다. 센서부(220)로서 5V~3.3V의 동작 전압을 갖고, I2C 통신 프로토콜을 갖는 MPU-6050가 사용될 수 있다.

처리부(210)는 센서부(220)로부터 취득된 물리적 측정값에 기초하여 투구 동작에 의한 가상 볼의 볼 스피드를 산출할 수 있다. 산출된 볼 스피드는 표시부(240)에 제공되어 투구 연습 보조 장치(1)의 디스플레이 화면을 통해 표시될 수 있다.

전원부(230)는 센서부(220), 처리부(210), 표시부(240), 저장부(250), 통신부(260)의 동작을 위하여 각 부에 전원을 공급할 수 있다. 전원부(130)는 충방전이 가능한 이차 전지 또는 교체가 가능한 건전지를 이용하여 구성될 수 있다. 전원부(130)는 가볍고 안정적인 전원 공급이 가능한 전원 공급 수단이면 여하의 수단을 사용할 수 있고, 본 발명의 기술적 사상은 특정의 전원 공급 수단에 한정되지 않는다.

표시부(240)는 처리부(210)로부터 제공되는 데이터를 출력하여 제공한다. 이를 위하여 표시부(240)는 소형 액정 또는 OLED 표시 화면, 다색 점등이 가능한 LED, 음향 출력이 가능한 스피커, 진동의 출력이 가능한 진동 모터와 같은 장치를 포함하여 구성될 수 있다.

표시부(140)는 처리부(210)로부터 출력되는 데이터를 표시화면을 통해 단순한 텍스트 형태, 이미지 형태로 출력하여 제공하거나, 녹색, 황색, 적색과 같이 다색 LED를 상황에 따라 점등하여 사용자가 장치(10)의 동작 상태를 판단할 수 있게 한다. 또한, 음성의 출력이 가능한 경우 음성을 통하여 안내하도록 할 수 있으나, 본 발명이 이러한 실시예로 한정되는 것은 아니다.

저장부(250)는 센서부(220)로부터 제공되는 각종 측정값, 처리부(210)의 볼 스피드 산출 알고리즘 및 투구 연습 동작의 분석 결과를 저장할 수 있다. 마이크로 SD 카드와 같은 착탈 가능한 메모리를 저장부(250)로서 사용할 수 있고, 고정식 메모리의 사용도 가능하다.

통신부(260)는 외부 통신 단말기와 같은 외부 장치와 유선 또는 무선 통신 채널을 형성하고, 센서부(220)로부터 제공되는 데이터, 처리부(210)로부터 제공되는 데이터, 저장부(250)에 저장된 데이터를 전송할 수 있다. 통신부(260)는 와이파이, 블루투스와 같은 근거리 무선 통신 외에도, USB 포트, 랜(LAN) 포트를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 외부 통신 단말기는 볼 스피드 산출 데이터, 센서 측정값 데이터, 투구 분석 결과 제공을 위한 전용 단말기 이외에, 사용자의 스마트폰, 컴퓨터와 같은 장치를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서 투구 연습 보조 장치(1)가 외부 통신 단말기와 접속이 필요하지 않는 경우에는 통신부(260)가 생략될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 처리부(210)에서 수행되는 볼 스피드 산출 프로세스의 흐름도이다.

센서부(220)의 가속도 센서(220a)에 의해 가속도가 측정된다(단계 S410), 처리부(210)는 가속도 측정값이 제1 임계값 이상인지 판단한다(단계 S420).

가속도 측정값이 제1 임계값 미만인 경우에는 가속도 센서(220a)에 의한 가속도 측정 단계로 되돌아간다(단계 S410). 가속도 측정값이 제1 임계값 이상인 경우에는 가속도 센서(220a)에 의해 연속적으로 취득된 복수의 가속도 측정값을 포함하는 가속도 측정값 세트 중 최대값이 검출된다(단계 S430).

최대값 검출후, 가속도 측정값 세트 중 최대값의 70% ~ 100% 범위에 포함되는 가속도 측정값이 선택된다(단계 S440). 처리부(210)는 선택된 가속도 측정값의 평균을 계산하고, 가속도 평균값과 구속의 대응 관계에 따라 볼 스피드를 산출한다(단계 S450).

가속도 평균값과 구속의 대응 관계는, 산출된 가속도 평균값과 실제 유사한 투구 동작에 의해 실제 투구를 실시하여 스피드 건에 의해 측정된 구속의 대응 관계를 대응 관계 테이블로 생성함으로써 얻을 수 있다. 투구 연습 보조 장치(1)의 제조시에 대응 관계 테이블이 저장부(250)에 기록되고, 처리부(210)는 저장부(250)에 기록된 대응 관계 테이블을 이용하여 가속도 평균값과 구속의 대응 관계에 따라 볼 스피드를 산출할 수 있다. 본 발명의 볼 스피드 산출 프로세스는 도 4에 도시된 볼 스피드 산출 프로세스로 한정되지 않고, 가속도 센서(220a)의 측정값에 기초하여 가상의 볼의 스피드를 산출하는 여하의 프로세스도 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 포함될 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 처리부에서 수행되는 볼 스피드 산출 프로세스의 흐름도이다.

센서부(220)의 자이로 센서(220b)에 의해 각가속도가 측정된다(단계 S510). 처리부(210)는 센서부(220)로부터 연속적으로 취득된 각가속도의 측정값을 적분한다(단계 S520). 처리부(210)는 각가속도의 적분값과 구속의 대응 관계에 따라 볼 스피드를 산출한다(단계 S530).

본 발명의 볼 스피드 산출 프로세스는 도 5에 도시된 볼 스피드 산출 프로세스로 한정되지 않고, 자이로 센서(220b)의 측정값에 기초하여 가상의 볼의 스피드를 산출하는 여하의 프로세스도 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 포함될 수 있다.

다른 실시예에서, 처리부(210)는 가속도 센서(220a)로부터 취득되는 복수의 가속도 측정값 및 자이로 센서(220b)로부터 취득되는 복수의 각가속도 측정값을 모두 이용하여 볼 스피드를 산출할 수 있다. 가속도 센서(220a)로부터 취득되는 가속도 측정값에 기초한 볼 스피드 산출 프로세스에 의하면 빠르게 움직이는 상태에서는 정확도가 낮으며, 자이로 센서(220b)로부터 취득되는 각가속도 측정값에 기초한 볼 스피드 산출 프로세스에 의하면 짧은 시간 동안에 빠르게 움직이는 상태에서는 정확도가 높지만 적분 처리에 의해 오차가 누적되어 드리프트가 발생할 수 있다. 처리부(210)는 가속도 센서(220a)로부터 취득되는 복수의 가속도 측정값 및 자이로 센서(220b)로부터 취득되는 복수의 각가속도 측정값을 모두 이용하고, 상보 필터 또는 칼만 필터를 이용하여 볼 스피드를 산출함으로써 오차 누적 및 드리프트의 영향을 줄일 수 있다.

또한, 처리부(210)는 임계값 이상의 연속적인 복수의 가속도 측정값 또는 복수의 각가속도 측정값을 포함하는 측정값 세트의 개수를 카운트함으로써 투구 연습자의 투구 동작의 횟수를 산출할 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 처리부에서 상보 필터를 이용하여 수행되는 볼 스피드 산출 프로세스의 흐름도이다.

자이로 센서(220b)에 의해 측정된 각가속도에 기초하여 산출된 속도는 고주파 영역에서 응답 특성이 좋으므로, 자이로 센서(220b)에서의 출력값을 적분한 값에 고역 통과 필터를 설계하고, 가속도 센서(220a)에 의해 측정된 가속도에 기초하여 산출된 속도는 저주파 영역에서 응답 특성이 좋으므로 가속도 센서(220a)에서의 출력값에 저역 통과 필터를 설계하여 상보 필터를 구현할 수 있다. 설계된 고역 통과 필터와 저역 통과 필터 각각으로부터 출력되는 출력 값을 합산하여 케이스(100)의 움직임에 따른 각도 값을 도출할 수 있다. 이를 정리하면 하기 수학식 1과 같이 나타낼 수 있고, 수학식 1을 회로도로 나타내면 도 6과 같다.

[수학식1]

여기서, 는 케이스(100)의 움직임에 대한 각도 산출의 결과값, 는 자이로 센서(220b)에서 측정된 각속도 값, 는 가속도 센서(220a)에서 측정된 각도값, 은 필터 계수를 나타낸다.

도 6을 참조하면, 먼저 제1 연산 수단에 의해 각도값()로부터 각속도 센서(220a)에서 출력된 각도값이 저역 통과 필터(미도시)를 통과한 이후의 각도값()을 감산한다. 제2 연산 수단에서는 제1 연산 수단에서 도출된 값에 필터 계수()를 곱한다. 제3 연산 수단에서는 자이로 센서(220b)에서 출력된 각속도 값이 고역 통과 필터(미도시)를 통과한 이후의 각속도 값()에서 제2 연산 수단에서 도출된 값을 뺀다. 그 후, 적분 수단을 이용하여 제3 연산 수단에서 도출된 값을 적분하여 피사체의 움직임에 따른 각도값을 도출할 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 처리부에서 칼만 필터를 이용하여 수행되는 볼 스피드 산출 프로세스의 흐름도이다.

칼만 필터를 이용하면 측정값인 를 입력으로 받아 추정값인 가 출력된다. 칼만 필터의 제1 단계에서는 추정값과 오차 공분산을 예측한다. 제1 단계에서는 제2 단계 ~제4 단계에서 사용되는 와 를 계산한다. 이 때 계산에 사용되는 A는 시스템 행렬값으로 시스템이 어떻게 움직이는지를 나타낸다. Q 행렬은 상태 모델의 공분산 행렬로 시스템의 잡음을 표현하는 행렬이다.

제2 단계에서는 칼만 이득인 를 계산한다. 이 때 사용되는 H 행렬은 측정값과 상태 변수와의 관계를 나타내고, R 행렬은 측정 잡음을 나타내는 공분산 행렬이다. Q 행렬과 R 행렬은 각 잡음의 분산으로 구성된 의 대각 행렬로 구성된다.

제 3 단계에서는 입력된 측정값으로 추정값을 계산하며 제4 단계에서는 오차 공분산을 구하여 추정값이 얼마나 정확한지를 평가하게 된다. 이 오차 공분산을 검토하여 앞에서 계산한 추정값의 신뢰도를 결정할 수 있다.

이상에서 설명된 단계 또는 프로세스는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합에 의해 실행될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 단계 또는 프로세스는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 실행될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로 (collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims

적어도 하나의 제1 개구를 포함하고, 투구 연습자가 손으로 파지하기 위한 케이스;
상기 케이스 내부에 수납되고, 상기 케이스의 움직임에 따라 상기 케이스의 물리적 측정값을 검출하는 센서부;
상기 센서부에 의해 검출된 상기 케이스의 물리적 측정값에 기초하여 투구 연습자의 투구 동작에 의한 가상의 볼 스피드를 산출하는 처리부; 및
산출된 볼 스피드를 표시하는 표시부
를 포함하고,
상기 제1 개구는 상기 케이스의 단부에 배치되고, 상기 제1 개구에 수건이 끼워질 수 있도록 상기 케이스의 단부의 외곽을 따라 연장되는 직사각형 형상을 갖고,
가상의 볼 스피드를 산출하는 처리는, 상기 센서부의 물리적 측정값을 고역 통과 필터에 통과시키고, 상기 센서부의 물리적 측정값을 저역 통과 필터에 통과시키며, 고역 통과 필터 및 저역 통과 필터로부터 출력되는 출력값을 합산하는 처리를 포함하는 투구 연습 보조 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 케이스는 투구 연습자의 손가락이 끼워질 수 있는 형상을 갖는 제2 개구부 및 제3 개구부를 더 포함하는 투구 연습 보조 장치.
제1항에 있어서,
상기 센서부는 상기 케이스의 3축 방향의 가속도값을 측정하기 위한 가속도 센서 및 상기 케이스의 회전에 따른 3축 방향의 각가속도(angular acceleration)를 측정하기 위한 자이로 센서를 포함하는 투구 연습 보조 장치.
제4항에 있어서,
상기 처리부는 복수의 가속도의 측정값에 기초하여 상기 볼 스피드를 산출하는 투구 연습 보조 장치.
제4항에 있어서,
상기 처리부는 복수의 각가속도의 측정값에 기초하여 상기 볼 스피드를 산출하는 투구 연습 보조 장치.
제4항에 있어서,
상기 처리부는 복수의 가속도의 측정값 및 복수의 각가속도의 측정값에 기초하여 상기 볼 스피드를 산출하는 투구 연습 보조 장치.
제7항에 있어서,
상기 처리부는 칼만 필터 또는 상보 필터에 의해 복수의 가속도의 측정값 및 복수의 각가속도의 측정값으로부터 오차 및 드리프트를 제거하는 투구 연습 보조 장치.
제4항에 있어서,
상기 처리부는 복수의 중력 가속도의 측정값 또는 복수의 각가속도의 측정값이 미리 결정된 제1 임계값 이상인 경우에 상기 볼 스피드를 산출하고, 복수의 중력 가속도의 측정값 또는 복수의 각가속도의 측정값이 미리 결정된 제1 임계값 미만인 경우에 상기 볼 스피드를 산출하지 않는 투구 연습 보조 장치.
제4항에 있어서,
상기 처리부는 복수의 중력 가속도의 측정값 또는 복수의 각가속도의 측정값으로부터 최대값을 검출하고, 검출된 최대값의 70%~100% 범위 이내의 중력 가속도의 측정값에 기초하여 상기 볼 스피드를 산출하는 투구 연습 보조 장치.
제4항에 있어서,
상기 처리부는 복수의 중력 가속도의 측정값 또는 복수의 각가속도의 측정값이 미리 결정된 제1 임계값 이상인 측정값 세트의 개수를 카운트함으로써 투구 연습 동작의 횟수를 산출하는 투구 연습 보조 장치.
적어도 하나의 제1 개구를 포함하는 케이스를 투구 연습자가 손으로 파지하고 투구 동작을 수행하는 동안, 상기 케이스 내부에 수납된 센서부에 의해 상기 케이스의 움직임에 따라 상기 케이스의 물리적 측정값을 검출하는 단계;
검출된 상기 케이스의 물리적 측정값에 기초하여 투구 연습자의 투구 동작에 의한 가상의 볼 스피드를 처리부에 의해 산출하는 단계; 및
산출된 볼 스피드를 상기 케이스의 표면에 배치된 표시부를 통하여 표시하는 단계
를 포함하고,
상기 제1 개구는 상기 케이스의 단부에 배치되고, 상기 제1 개구에 수건이 끼워질 수 있도록 상기 케이스의 단부의 외곽을 따라 연장되는 직사각형 형상을 갖고,
가상의 볼 스피드를 산출하는 처리는, 검출된 물리적 측정값을 고역 통과 필터에 통과시키고, 검출된 물리적 측정값을 저역 통과 필터에 통과시키며, 고역 통과 필터 및 저역 통과 필터로부터 출력되는 출력값을 합산하는 처리를 포함하는 투구 연습 보조 방법.
제12항에 기재된 투구 연습 보조 방법을 컴퓨터에 의해 수행하기 위해 기록 매체에 저장된 프로그램.