KR102607069B1 - 인공지능 기반의 골퍼 추적 기능을 적용한 자동 골프 카트 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인공지능 기반의 골퍼 추적 기능을 적용한 자동 골프 카트 장치에 관한 것으로, 골프백을 거치할 수 있는 거치 공간을 구비하는 하나의 본체부;와 골프장 필드에서 골퍼의 움직임에 따라 추적하면서 이동하기 위한 구동부;와 상기 골퍼의 전체 형상이나 필드 전체를 촬영하여 획득하는 카메라부;와 위치 정보 기반에 따라 기등록된 필드의 위치 정보와 구동 정보를 획득하기 위한 GPS 모듈;과 상기 카메라부에서 골퍼의 스윙 동작을 획득하면 스윙 자세를 분석하여 평가하고, 상기 구동부를 통해 골퍼의 움직임에 따라 이동할 때 필드의 장애물 정보를 분석하여 이동 경로를 획득하여 골퍼의 움직임과 장애물 정보에 따라 이동 경로를 결정하고 기등록된 홀 정보에 따라 남은 거리를 연산하여 음성으로 제공하고 남은 거리에 따라 골퍼에게 추천 클럽 정보를 출력하기 위한 정보를 분석하는 하나의 처리 프로세스;를 포함하여 구성되는 골프 카트 장치; 상기 골프 카트 장치와 무선 통신으로 연결되며, 골퍼의 자세 정보, 추천 클럽 정보, 남은 거리 정보, 공략 정보를 이미지 형태나 음성 형태로 출력하는 골퍼 단말기; 및 상기 골프 카트 장치와 무선 네트워크망으로 연결되며, 상기 골프 카트 장치에서 획득되는 골퍼의 자세 정보를 영상이나 이미지 형태로 수신받아 저장하고, 골퍼가 수행한 게임에 대한 스코어 정보와 운동량 정보를 수신받아 저장한 후 상기 골퍼 단말기로부터 열람 요청이 발생하면 해당 정보를 제공하는 중앙 관제 서버;를 포함하여 구성된다.
Description
본 발명은 인공지능 기반의 골퍼 추적 기능을 적용한 자동 골프 카트 장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 인공지능 기반으로 골퍼의 다양한 정보를 분석하고 골퍼 환경에 최적화된 동작 특성을 갖는 인공지능 기반의 골퍼 추적 기능을 적용한 자동 골프 카트 장치에 관한 것이다.
현대인은 다양한 종류의 취미 내지 여가 생활을 선택적으로 영위하고 있다. 이러한 취미/여가 활동 중 하나인 골프는 이제 대중화가 어느 정도 이루어져 있으며 골퍼들의 운동시 골프클럽 등의 장비를 이동시키거나 골퍼가 탑승할 수 있는 골프 카트를 활용하고 있다.
이러한 골프 카트는 종래 사용자가 밀어서 이동시키는 수동형이었으나 최근에는 거의 모터를 이용한 전동형이 대부분이며, 전동형도 대형으로 4인 또는 그 이상 인원이 함께 이동할 수 있는 형태도 있으나, 필요에 따라 골퍼 개인마다 활용할 수 있는 개인형도 개발되어 있다.
골프장에서 사용자들은 골프 경기를 하려면 각종 개인용 골프클럽 장비들을 가지고 다닌다. 이를 보조하기 위해 각종 개인용 장비들을 탑재할 수 있는 수동카트나 장비 탑재와 사용자 탑승이 가능한 전동카트가 사용된다.
일반적으로 골프를 필드에서 치기 위해서는 골프백을 카트 등과 같은 운반 장치에 실어 운반한다. 상기 골프백을 운반하는 카트는 비교적 부피가 작고 골프백이 안정적으로 운송될 수 있도록 구성된다.
골프 경기의 진행을 원활히 하기 위해 전동카트의 기능을 확장하여 전동카트에 항법위성의 신호를 수신할 수 있는 GPS 수신 장치가 설치되는 경우가 있다. 그뿐 아니라, 전동카트가 자동으로 이동할 수 있도록 도로에 전동카트 유도장치가 장착되어, 사용자가 특별히 핸들 조작 등을 하지 않아도 전동카트가 도로를 따라 이동할 수 있는 전동카트가 제공되는 경우가 대부분이다.
한편, 골프장에서 골프백이나 짐을 운반하는 기기를 개인 골프 카트라고 하며, 이러한 골프 카트는 사람이 직접 밀고 다니는 수동식 카트와 사람의 위치를 추적하여 자동으로 주행하는 무인 주행식 카트로 구분이 된다.
우선 다양한 종류의 카트들이 개발되어 사용되어 오고 있는데, 골퍼가 가진 송신 장치를 인식하여 골퍼를 2M 후방에서 자체 구동력으로 라운딩을 지원하며 충돌 방지 센서가 장착되어 충돌 방지가 가능한 카트, 골퍼가 직접 선 상태로 타고 다니는 형태의 골프 카트 수동 운전기능을 가진 카트, 1인승 제품으로 골퍼가 라운딩을 위한 직접 카트에 올라 운전하는 통상의 카트에서 1인으로 변경된 카트, 손만 대면 자동으로 따라 움직이는 이모션카트, 안내선 없이 혼자서 운전을 할 수 있도록 카트마다 64개의 레이저 감지장치를 달아 주변의 상황을 3D 공간으로 인식해 카트가 실시간으로 주변 상황을 인식하기 때문에 장애물이나 다가오는 자동차에도 빠르게 대처가 가능한 카트, 골퍼가 직접 손으로 운전해야 하며 동력은 전기모터를 이용해 이동 가능한 카트, 리모콘을 통해 조작하며 리모콘과 통신을 통해 추적, 충돌 방지 센서 장착으로 충돌 방지가 가능한 카트 및 전동모터를 이용한 카트 이동 전동 1인 카트 GPS 장착이 되어 있는 카트 등 다양한 카트들이 사용됐다.
한편, 젊은 세대의 인구 감소, 골프 선호도 감소와 현재 골프 이용자의 대부분을 차지하는 베이비 부머들의 은퇴가 다가옴에 따라 지금과 같은 고비용으로 골프를 계속하기에는 경제적인 어려움이 있을 것으로 예상한다.
즉, 현재와 같은 비교적 고가의 골프장 이용료 체계로는 이용 객수가 현저하게 줄어들 것으로 추정되며, 골프장 운영자는 많은 고객을 유치할 수 있도록 다양한 방안을 연구하여야 하고 특히 저가로 골프장을 이용할 수 있는 수단을 강구하여야 할 것이다.
또한, 도심에 가까운 지역을 제외한 골프장에서는 경기 운영 보조원인 캐디를 확보하기가 어려울 것이다. 따라서, 캐디가 없는 골프장에 대한 필요성이 매우 높게 대두되고 있다.
이와 같이 캐디가 없는 시스템을 도입하기 위해서는 먼저 보완되어야 할 조건으로는 골프장의 주 수입원 중 하나인 골프 카트 사용료에 대한 수익이 보장되어야 하고, 캐디가 없음에 따라 경기 진행 지연 등에 대한 대책을 갖추어야 하며, 그린의 훼손을 예방할 수 있는 대안을 갖추는 것이 바람직하다.
근래 국제적인 골프 경기에서 한국 골퍼들의 활약 이후, 소득증대와 다양한 골프 관련 산업의 발달에 힘입어 골프가 대중화되고 골프 인구도 지속적으로 증가하고 있다. 기존에는 통상 골퍼들이 골프장에서 경기를 치를 때는 캐디라고 하는 경기보조인을 대동하고 라운딩하였으며, 편의를 위해 각종 상황에서 적절한 티샷을 하기 위한 다양한 골프채를 담은 골프 가방을 경기보조인이 대신 메고 골퍼들의 라운딩을 보조하였다.
하지만, 골프의 대중화를 가로막는 비용적인 요인 중 하나가 골프 장비를 운반하기 위해 채용하는 캐디의 봉사료로 지목되었고, 저렴한 비용으로 골프를 즐길 수 있는 골프 환경의 요구에 따라 골프 장비를 운반하기 위한 수단으로 골프 카트가 제안되었다.
초기에 주로 사용되며 비용면에서 가장 저렴한 수동 골프 카트는 골프 장비를 적재하여 골퍼가 직접 이를 밀거나 끌면서 이동하는 것으로, 취급이 다소 불편하고 이동에 따른 체력 소모가 크다는 단점이 있다. 특히, 대부분의 골프장이 산을 끼고 위치하므로 경사진 곳에서는 카트 이동에 따른 체력 소모가 상당하였다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해 크게 승차방식과 비승차방식으로 구분되는 전동방식의 골프 카트가 등장하게 되었으며, 승차방식은 차량 형태로 이루어짐으로써 골프카로 통칭되고, 비승차방식은 실질적인 전동 골프 카트로 통칭되었다.
먼저, 골프카의 경우 골프 장비의 이송은 편리하나 골퍼가 직접 탑승하여 이동하게 되므로 운동량이 줄어듦과 동시에 필드 이동중에 골퍼들 간의 대화가 원활치 못하게 되는 단점이 있었다.
또한, 전동 골프 카트의 경우 대체로 구조가 복잡하고 중량이 무거워 취급이 불편할 뿐만 아니라, 수동 골프 카트에서와 마찬가지로 골퍼가 핸들을 잡고 좌우로 방향을 전환하는 등의 제어가 요구되어 여전히 사용상의 불편함이 있었다.
따라서, 골프 산업의 지속적인 성장과 골프 대중화 시대에 따라 캐디 수요의 감소에 따른 비승차식 구조의 개인용 골프 카트 개발이 요구되고 있다. 비승차식 개인용 골프 카트의 경우 기존의 캐디 요원이 수행하는 업무를 대체하면서 골퍼들이 게임에 집중할 수 있도록 차세대 기술이 접목된 개인 골프 카트가 해당 산업에서 꾸준히 요구되고 있는 실정이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 인공지능 기반의 골퍼 추적 및 분석이 통합된 골프 카프 장치를 제공하여 골퍼의 게임 편의성, 필드 분석, 자세나 클럽 등 개인 맞춤형 분석 등을 통합 제공하여 원활한 게임 운영, 게임 정확도 개선, 비캐디에 따른 골프장 운영 효율성 향상 등을 제공할 수 있는 목적을 가지고 있다.
특히, 본 발명은 골퍼의 자세 분석, 클럽 분석에 따른 클럽 정보 제공, 공략 정보 분석 등 골프 게임의 정밀 분석 정보를 제공함으로써 결과적으로 유익하게 골프를 즐길 수 있는 개인 맞춤형 기반의 골프 카트 장치를 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 골프백을 거치할 수 있는 거치 공간을 구비하는 하나의 본체부;와 골프장 필드에서 골퍼의 움직임에 따라 추적하면서 이동하기 위한 구동부;와 상기 골퍼의 전체 형상이나 필드 전체를 촬영하여 획득하는 카메라부;와 위치 정보 기반에 따라 기등록된 필드의 위치 정보와 구동 정보를 획득하기 위한 GPS 모듈;과 상기 카메라부에서 골퍼의 스윙 동작을 획득하면 스윙 자세를 분석하여 평가하고, 상기 구동부를 통해 골퍼의 움직임에 따라 이동할 때 필드의 장애물 정보를 분석하여 이동 경로를 획득하여 골퍼의 움직임과 장애물 정보에 따라 이동 경로를 결정하고 기등록된 홀 정보에 따라 남은 거리를 연산하여 음성으로 제공하고 남은 거리에 따라 골퍼에게 추천 클럽 정보를 출력하기 위한 정보를 분석하는 하나의 처리 프로세스;를 포함하여 구성되는 골프 카트 장치; 상기 골프 카트 장치와 무선 통신으로 연결되며, 골퍼의 자세 정보, 추천 클럽 정보, 남은 거리 정보, 공략 정보를 이미지 형태나 음성 형태로 출력하는 골퍼 단말기; 및 상기 골프 카트 장치와 무선 네트워크망으로 연결되며, 상기 골프 카트 장치에서 획득되는 골퍼의 자세 정보를 영상이나 이미지 형태로 수신받아 저장하고, 골퍼가 수행한 게임에 대한 스코어 정보와 운동량 정보를 수신받아 저장한 후 상기 골퍼 단말기로부터 열람 요청이 발생하면 해당 정보를 제공하는 중앙 관제 서버;를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 처리 프로세스는, 골퍼의 스윙 동작에 따라 스윙 자세를 상기 카메라부에서 획득한 후 자세에 따라 분류된 등급을 기준으로 자세 정보를 분석하는 자세 분석부; 골퍼의 움직임에 따라 골퍼로부터 소정 거리 이격된 상태로 추적 이동하기 위하여 골퍼 움직임을 분석하는 영상 처리부; 기저장된 코스 정보와 현재 위치 정보에 따라 골퍼가 사전에 등록된 클럽 사용 조건을 기반으로 클럽을 추천하는 클럽 분석부; 및 상기 카메라부에서 획득되는 영상 정보를 기반으로 필드 환경 정보와 장애물 정보, 날씨 정보를 분석하는 필드 분석부;를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 자세 분석부는, 상기 카메라부를 통해 획득되는 영상에서 골퍼가 스윙 자세를 준비하고 있을 때 스윙 자세임을 확인한 후 상기 구동부로 구동 신호를 전송하여 골퍼의 전면 방향으로 상기 골프 카트 장치를 이동하도록 골퍼 정면에서 스윙 자세를 획득한 후 자세를 분석하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 남은 거리 정보는, 골프백을 거치한 본체부에 탑재된 거리 측정장치에 의해서 골프 카트 장치와 골퍼의 거리를 측정하고 동일 위치에서 골프 카트와 그린 위 핀까지의 거리를 측정하며, 3각 측정법에 의해 도출된 골퍼와 그린 위 핀까지의 거리를 자동 산출하여 음성 혹은 이미지로 플레이어와 핀까지의 거리를 알려준다.
또한, 상기 필드 환경 정보는, 워터해저드와 언덕, 나무, 바위에 해당되는 골프 카트 주행 금지 구역이 미리 설정되어 있으며, GPS 정보와 통신을 통해 주행 금지 구역에 진입하지 않도록 설정된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 장애물 정보는, 기저장된 장애물 정보 외에 신규 장애물 정보가 발생하였을 경우 상기 골프 카트 장치가 추적하고, 상기 카메라와 AI 로직을 통해 상시적으로 이를 감지하고 타 골프 카트 장치로 신규 장애물 정보를 제공한다.
또한, 상기 클럽 분석부는, 골퍼의 거리와 사용하는 클럽의 관계식을 인공지능으로 학습하여 남은 거리를 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한, 각 홀의 플레이 시간이 정해져 있고 이를 사전에 상기 골프 카트 장치 또는 상기 중앙 관제 서버에 저장되어, 홀당 플레이 시간을 산출하여 플레이 시간이 지체될 경우 지체되는 시간 정보를 상기 골퍼 단말기나 골프 카트 장치에서 출력하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 영상 처리부는, 골퍼의 스윙은 빈스윙과 진스윙을 구분할 수 있는 로직을 탑재하며, 진스윙에 해당되는 영상만을 골퍼의 이메일이나 SNS를 포함하는 개인 계정으로 전송할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 골퍼와 그린 위 핀까지의 거리는 높이차를 계산하기 위하여 상기 골프 카트 장치에 자이로 센서를 포함하는 수직 방향의 각도를 측정하는 센서가 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 위험지역과 장애물에 관련된 로직은, Semantic Segmentation을 활용하여 워터해저드, 언덕, 나무, 바위를 포함하는 위험지역 및 골퍼나 주변 사람을 포함하는 장애물을 카메라를 통해 인식하고, GPS 정보와 연동하여 주행할 때 필요한 정보를 제공하며, 인식을 위한 Semantic Segmentation, Object Detection Model은 CNN(Convolution Neural Network), Attention Module 기반의 Transformer Architecture를 활용하도록 구성된다.
또한, 골퍼와 홀까지의 거리에 따른 정보를 토대로 Linear Regression Model을 작성하여 골프 클럽을 추천하는 것을 특징으로 한다.
또한, 각각의 홀에 해당하는 플레이 시간은 평균과 표준편차를 기준으로 미리 정해진 OOD(Out-of-Distribution)에 해당하는 경우 상기 골퍼 단말기나 골프 카트 장치로 알림을 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한, 골퍼의 진스윙과 빈스윙은 Skeleton Based Model을 활용하여 Key-Point 정보를 토대로 학습을 진행하여 구분할 수 있도록 하고, 진스윙만으로 구성된 것을 Tracking Model로 추적한 골퍼의 정보를 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명은, 인공지능 기반의 개인용 골프 카트 장치를 통해 필드 분석, 자세 분석, 게임 공략 분석 등 게임 전반에 대한 정보를 분석하고 골퍼의 이동 경로에 따라 자동으로 추적 이동함에 따라 골프 게임에서 매우 높은 편의성을 제공할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 중앙 관제 방식의 통합 운영을 통해 골프 카트 장치로 획득되는 모든 게임 정보를 실시간 모니터링 및 수집하고 사용자(골퍼)가 필요에 따라 게임 정보를 열람할 수 있어 게임 정보를 모니터링하고 원하는 정보를 수집할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 인공지능 기반의 골퍼 추적 기능을 적용한 자동 골프 카트 장치의 전체 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 인공지능 기반의 골퍼 추적 기능을 적용한 자동 골프 카트 장치의 세부 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 인공지능 기반의 골퍼 추적 기능을 적용한 자동 골프 카트 장치와 중앙 관제 서버의 세부 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 인공지능 기반의 골퍼 추적 기능을 적용한 자동 골프 카트 장치의 일실시예에 따른 동작 상태를 나타낸 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 인공지능 기반의 골퍼 추적 기능을 적용한 자동 골프 카트 장치의 골퍼 단말기의 표시 상태를 나타낸 실시예도.
도 2는 본 발명에 따른 인공지능 기반의 골퍼 추적 기능을 적용한 자동 골프 카트 장치의 세부 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 인공지능 기반의 골퍼 추적 기능을 적용한 자동 골프 카트 장치와 중앙 관제 서버의 세부 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 인공지능 기반의 골퍼 추적 기능을 적용한 자동 골프 카트 장치의 일실시예에 따른 동작 상태를 나타낸 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 인공지능 기반의 골퍼 추적 기능을 적용한 자동 골프 카트 장치의 골퍼 단말기의 표시 상태를 나타낸 실시예도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 인공지능 기반의 골퍼 추적 기능을 적용한 자동 골프 카트 장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 명세서에 있어서 '부(部)'란, 하드웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛, 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함한다. 또한, 1개의 유닛이 2개 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 2개 이상의 유닛이 1개의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다. 한편, '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니며, '~부'는 어드레싱 할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체 지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
이하에서 언급되는 " 단말"은 네트워크를 통해 서버나 타 단말에 접속할 수 있는 컴퓨터나 휴대용 단말기로 구현될 수 있다. 여기서, 컴퓨터는 예를 들어, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(desktop), 랩톱(laptop), VR HMD(예를 들어, HTC VIVE, Oculus Rift, GearVR, DayDream, PSVR 등) 등을 포함할 수 있다.
여기서, VR HMD는 PC용 (예를 들어, HTC VIVE, Oculus Rift, FOVE, Deepon 등)과 모바일용(예를 들어, GearVR, DayDream, 폭풍마경, 구글 카드보드 등) 그리고 콘솔용(PSVR)과 독립적으로 구현되는 Stand Alone 모델(예를 들어, Deepon, PICO 등) 등을 모두 포함한다. 휴대용 단말기는 예를 들어, 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서, 스마트폰(smartphone), 태블릿 PC, 웨어러블 디바이스 뿐만 아니라, 블루투스(BLE, Bluetooth Low Energy), NFC, RFID, 초음파(Ultrasonic), 적외선, 와이파이(WiFi), 라이파이(LiFi) 등의 통신모듈을 탑재한 각종 디바이스를 포함할 수 있다.
또한, "네트워크"는 단말들 및 서버들과 같은 각각의 노드 상호 간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 근거리 통신망(LAN: Local Area Network), 광역 통신망(WAN: Wide Area Network), 인터넷 (WWW: World Wide Web), 유무선 데이터 통신망, 전화망, 유무선 텔레비전 통신망 등을 포함한다. 무선 데이터 통신망의 일례에는 3G, 4G, 5G, 3GPP(3rd Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evolution), WIMAX(World Interoperability for Microwave Access), 와이파이(Wi-Fi), 블루투스 통신, 적외선 통신, 초음파 통신, 가시광 통신(VLC: Visible Light Communication), 라이파이(LiFi) 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에 따른 인공지능 기반의 골퍼 추적 기능을 적용한 자동 골프 카트 장치는, 골프백을 거치할 수 있는 거치 공간을 구비하는 하나의 본체부;와 골프장 필드에서 골퍼의 움직임에 따라 추적하면서 이동하기 위한 구동부;와 상기 골퍼의 전체 형상이나 필드 전체를 촬영하여 획득하는 카메라부;와 위치 정보 기반에 따라 기등록된 필드의 위치 정보와 구동 정보를 획득하기 위한 GPS 모듈;과 상기 카메라부에서 골퍼의 스윙 동작을 획득하면 스윙 자세를 분석하여 평가하고, 상기 구동부를 통해 골퍼의 움직임에 따라 이동할 때 필드의 장애물 정보를 분석하여 이동 경로를 획득하여 골퍼의 움직임과 장애물 정보에 따라 이동 경로를 결정하고 기등록된 홀 정보에 따라 남은 거리를 연산하여 음성으로 제공하고 남은 거리에 따라 골퍼에게 추천 클럽 정보를 출력하기 위한 정보를 분석하는 하나의 처리 프로세스;를 포함하여 구성되는 골프 카트 장치; 상기 골프 카트 장치와 무선 통신으로 연결되며, 골퍼의 자세 정보, 추천 클럽 정보, 남은 거리 정보, 공략 정보를 이미지 형태나 음성 형태로 출력하는 골퍼 단말기; 및 상기 골프 카트 장치와 무선 네트워크망으로 연결되며, 상기 골프 카트 장치에서 획득되는 골퍼의 자세 정보를 영상이나 이미지 형태로 수신받아 저장하고, 골퍼가 수행한 게임에 대한 스코어 정보와 운동량 정보를 수신받아 저장한 후 상기 골퍼 단말기로부터 열람 요청이 발생하면 해당 정보를 제공하는 중앙 관제 서버;를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 인공지능 기반의 골퍼 추적 기능을 적용한 자동 골프 카트 장치는, 골퍼 추적 기능을 가지는 비승차식 개인용 골프 카트 장치를 제공하며, 본 발명에 따른 골프 카트 장치는 인공 지능 기반의 골퍼 추적을 통한 경로 이동 기능, 골퍼의 스윙 동작에 따른 자세 분석 정보 제공, 골프장별 필드 정보 분석, 플레이에 따른 거리 정보 분석 등 골프백 운반 기능 뿐만 아니라, 인공지능형 로봇 캐디 기능을 동시에 제공할 수 있는 인공지능형 자동 골프 카트 장치를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명에 따른 골프 카트 장치는 중앙 관제 서버와 통신망을 통해 실시간 정보를 송수신하면, 골퍼의 플레이 영상 정보나 스코어 정보, 운동량 정보 등 플레이에 관한 모든 정보를 중앙 관제 서버에서 수집 및 관리하고 단말기를 통한 온라인 접근을 통해 사용자가 필요한 정보를 열람할 수 있도록 구성된다.
도 1은 본 발명에 따른 인공지능 기반의 골퍼 추적 기능을 적용한 자동 골프 카트 장치의 전체 구성도이다.
본 발명은 크게 골퍼(사용자)가 휴대하는 골퍼 단말기(100)와 인공지능 기반으로 골퍼의 이동을 추적하면서 골프백을 운반하는 골프 카트 장치(200)와 상기 골프 카트 장치(200)에서 수집되는 모든 정보를 네트워크망으로 수집 및 관리하는 중앙 관제 서버(300)를 포함한다.
골퍼 단말기(100)는 골퍼(사용자)가 휴대하는 단말기로써, 스마트폰이나 태블릿 PC 등의 스마트 기기에 해당될 수 있다. 상기 골퍼 단말기(100)는 기본적으로 골프 카트 장치(200)에서 획득되는 각종 이미지 정보나 공략 정보, 현재 스코어 정보 등을 모니터링 할 수 있으며, 상기 골프 카트 장치(200)의 구동을 원격에서 제어할 수 있다. 또한, 골프 카트 장치에서 출력되는 안내 음성 정보를 함께 출력할 수도 있다.
따라서, 상기 골퍼 단말기(100)는 사용자가 휴대하면서 다양한 정보를 수신하거나 사전에 등록된 골프장 코스별 공략 정보, 거리 정보, 장애물 정보, 지형 정보 등을 모니터링할 수 있는 것이다.
골프 카트 장치(200)는 골프백을 거치한 후 골퍼의 보행에 따라 골퍼를 추적하면서 함께 이동하는 인공지능 기반의 추적 시스템을 적용한 장치로써, 소정 크기의 본체를 가지며, 본체 내에 골프백을 거치할 수 있는 거치부(미부호)를 마련하고 있다.
상기 골프 카트 장치(200)는 아래 도 2에서 구체적으로 설명하겠지만, 크게 구동부와 디스플레이부, 카메라부, GPS 모듈 및 처리 프로세서를 포함한다. 기본적으로, 카메라부에서 획득되는 골퍼의 이미지를 획득하여 골퍼의 보행에 따라 소정 거리 이격된 상태에서 지속적으로 골퍼를 추적하면서 이동하여 골퍼의 골프 게임을 지원하게 된다.
따라서, 상기 골프 카트 장치(200)는 기본적으로 골퍼의 이동 경로에 따라 지속적으로 추적하면서 이동하게 되며 골퍼의 스윙 시 방해되지 않는 범위에 해당되는 약 3 ~ 6m 거리 내에서 항상 위치하게 된다.
중앙 관제 서버(300)는 상기 골프 카트 장치(200)와 무선 네트워크망을 통해 실시간 정보를 송수신하는 것으로, 상기 골프 카트 장치(200)가 획득하는 골퍼 게임 정보를 상기 중앙 관제 서버(300)에 제공하여 관리하게 된다.
필요에 따라서, 사용자는 상기 중앙 관제 서버(300)에서 온라인으로 접속하여 자신의 골프 게임 정보를 열람하거나 수신받을 수 있다. 게임 정보란, 예를 들어, 스윙 자세, 스코어 정보 등에 관한 이미지 정보나 영상 정보를 수신할 수 있다.
또한, 상기 중앙 관제 서버(300)는 인공지능 서버를 더 포함할 수 있으며, 상기 골프 카트 장치(200)가 분석할 이미지 정보나 영상 정보를 상기 중앙 관제 서버가 수신하여 인공지능 서버에서 분석한 후 다시 제공함으로써 인공지능 기반의 정확한 정보를 제공할 수 있음은 물론이다.
도 2는 본 발명에 따른 인공지능 기반의 골퍼 추적 기능을 적용한 자동 골프 카트 장치의 세부 구성도이다.
골프 카트 장치(200)는 도면에 도시된 바와 같이 골퍼의 골프백을 거치할 수 있는 거치부가 마련된 하나의 본체를 마련하고 있으며, 바닥으로는 3륜 또는 4륜 구조의 구동부(210)가 마련되어 골프장에서 자유롭게 이동할 수 있다.
본 발명에 따른 상기 골프 카트 장치(200)는 인공지능 기반의 골퍼 추적 및 각종 정보를 분석하기 위하여 디스플레이부(220)와 카메라부(230), GPS 모듈부(240)를 포함한다.
디스플레이부(220)는 바람직하게 터치 방식을 적용할 수 있으며, 골프 카트 장치의 운전 상태를 출력하거나 사용자로부터 조작 범위를 입력받을 수 있다. 이동 속도, 이동 거리 등의 조작 범위를 사용자로부터 설정받으면 입력된 범위에 따라 골프 카트 장치(200)가 동작하게 된다.
카메라부(230)는 골퍼의 이동 경로를 추적하여 골퍼의 이동에 따라 일정 간격을 두고 이동할 수 있도록 실시간으로 골퍼의 움직임을 촬영하여 이동하게 되며, 골퍼의 스윙 동작 시 스윙 영상을 획득하여 자세를 분석할 수 있도록 촬영하게 된다. 또한, 상기 카메라부(230)는 사용자 추적 기능을 적용하여 1인 또는 다수의 정보를 입력받은 후 사용자에 따라 추적이 가능하다.
GPS 모듈부(240)는 골프 카트 장치의 현재 위치 정보를 기반으로 각 홀의 거리 정보를 연산할 수 있도록 위치 정보를 분석한 후 기저장된 코스 정보에 따라 골퍼에게 거리 정보를 제공할 수 있다. 이때 거리 정보는 음성 출력부(260)를 통해 출력하여 제공하거나 상기 골퍼 단말기(100)로 전송하여 골퍼가 확인할 수 있도록 안내하여 주는 것이다.
또한, 무선 통신부(260)는 상기 골퍼 단말기(100)로 무선 통신으로 관련 정보를 송수신할 수 있으며, 골퍼 단말기를 통해 골프 카트 장치를 원격에서 제어할 수 있다.
한편, 처리부 프로세스(250)는 골퍼 추적에서부터 자세 분석, 필드 분석, 클럽 분석 기능을 위하여 구성되는 것으로, 영상 분석 알고리즘과 거리 분석 알고리즘을 포함하여 구성된다.
구체적으로 도면에 도시된 바와 같이 상기 처리 프로세스(250)는 골퍼의 자세 정보를 분석하는 자세 분석부(251)와 상기 카메라부에서 획득되는 영상을 전체적으로 분석하여 이동 간의 장애물 분석이나 설정된 골퍼 이미지를 분석하는 영상 처리부(252)와 남은 거리 연산을 통해 골퍼의 클럽 정보를 분석하는 클럽 분석부(253)와 기저장된 필드 정보와 획득된 이미지 정보를 통해 필드 정보를 분석하는 필드 분석부(254)를 포함하여 구성된다.
상기 자세 분석부(251)는 골퍼가 스윙 준비 시 골퍼의 스윙 동작을 영상으로 획득한 후 자세 추적을 통해 스윙 동작이 적절한지 여부를 분석하게 된다. 이때, 자세 분석 프로세스는 딥러닝 기반을 통해 분석할 수 있으며, 상기 중앙 관제 서버(300)로 실시간 영상 정보를 제공한 후 분석 정보를 제공할 수 있게 된다. 자세 분석부(251)는 공지의 알고리즘이 적용된 딥러닝 기반의 시스템을 적용하여 분석할 수 있으며, 상기 골프 카트 장치(200)는 골퍼가 스윙 자세를 준비할 경우 이미지를 추적하여 골퍼 정면으로 이동한 후 정면에서 이미지를 획득할 수 있도록 이동 후 촬영함으로써, 자세 정보를 정확하게 획득할 수 있도록 구동된다.
영상 처리부(252)는 카메라부를 통해 획득되는 전체 이미지를 통해 우선적으로 골퍼의 이미지를 획득하여 추적 이동할 수 있도록 영상 정보를 처리하여 구동부로 구동 신호를 제공하여 이동할 수 있도록 제어한다. 또한, 상기 영상 처리부(252)는 다수의 골퍼가 있을 경우 다수의 골퍼를 모두 인식한 후 골프 게임에 방해되지 않도록 골퍼 후방에 항상 위치하도록 이동하게 되는 것이다.
클럽 분석부(253)는 남은 거리에 따라 골퍼에게 클럽을 추천하는 것으로, 상기 클럽 분석부(2530)는 현재 위치 정보를 기반으로 그린까지의 남은 거리 정보를 획득한 후 추천 클럽 정보를 안내하여 준다. 예를 들어 음성 출력부를 통해 "200미터 남았습니다. 우드 1번 클럽을 추천합니다.", " 50미터 남았습니다. 샌드(S) 클럽을 추천합니다. "와 같이 음성 출력으로 클럽을 추천할 수 있으며, 클럽 추천 기능의 경우 골프 게임 전에 사용자가 상기 골프 카트 장치(200)의 디스플레이부를 통해 자신의 클럽 사용 조건을 사전에 입력하거나 상기 중앙 관제 서버(300)에 접속하여 사전에 입력하면 플레이 시작시 회원 정보를 기반으로 클럽 정보를 세팅하여 클럽 추천 기능을 사용할 수 있는 것이다.
필드 분석부(254)는 필드 정보를 분석하는 것으로, 필드 내 페어웨이, 벙커, OB, 해저드 지역, 그린 등 필드 정보를 분석한다. 이때, 상기 필드 분석부(254)는 각 골프장의 코스 정보를 사전에 저장하고 있기 때문에 개략적으로 위치 정보에 따른 각종 환경 정보를 파악하고 있지만, 카메라부를 통해 실시간으로 획득되는 각종 정보에 따라 구동 제어와 추적 기능을 수행할 수 있게 된다. 또한, 날씨 정보에 따라 필드의 환경을 분석하고 여기서 분석된 필드 환경 정보에 따라 구동 제어, 클럽 추천, 자세 추천 기능을 함께 제공할 수 있는 것이다.
따라서, 본 발명에 따른 골프 카트 장치(100)는 상기 처리 프로세스(250)를 통해 인공지능 기반으로 골퍼 정보와 골프장 환경 정보를 분석하고, 분석된 결과값에 따라 다양한 기능을 제공하기 때문에 골퍼의 게임 편의성을 제공하여 유익하고 편안한 골프 게임을 도모하여 준다.
좀 더 구체적으로, 남은 거리 정보를 산출하는 방식으로는 골프백을 거치한 본체부에 탑재된 거리 측정장치에 의해서 골프 카트 장치와 골퍼의 거리를 측정하고 동일 위치에서 골프 카트와 그린 위 핀까지의 거리를 측정하며, 3각 측정법에 의해 도출된 골퍼와 그린 위 핀까지의 거리를 자동 산출하여 음성 혹은 이미지로 플레이어와 핀까지의 거리를 알려준다.
상기 필드 환경 정보를 획득하는 방법으로는, 워터해저드와 언덕, 나무, 바위에 해당되는 골프 카트 주행 금지 구역이 미리 설정되어 있으며, GPS 정보와 통신을 통해 주행 금지 구역에 진입하지 않도록 설정된 것을 특징으로 한다.
이때, 위험지역과 장애물에 관련된 로직은, Semantic Segmentation을 활용하여 워터해저드, 언덕, 나무, 바위를 포함하는 위험지역 및 골퍼나 주변 사람을 포함하는 장애물을 카메라를 통해 인식하고, GPS 정보와 연동하여 주행할 때 필요한 정보를 제공하며, 인식을 위한 Semantic Segmentation, Object Detection Model은 CNN(Convolution Neural Network), Attention Module 기반의 Transformer Architecture를 활용하도록 구성된다. 또한, 골퍼와 홀까지의 거리에 따른 정보를 토대로 Linear Regression Model을 작성하여 골프 클럽을 추천하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 장애물 정보의 경우 기저장된 장애물 정보 외에 어느 하나의 골프 카트 장치에서 신규 장애물 정보가 발생하였을 경우 상기 골프 카트 장치가 추적하고, 상기 카메라와 AI 로직을 통해 상시적으로 이를 감지하고 타 골프 카트 장치로 신규 장애물 정보를 제공한다.
상기 클럽 분석부(253)는, 골퍼의 거리와 사용하는 클럽의 관계식을 인공지능으로 학습하여 남은 거리를 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한, 각 홀의 플레이 시간이 정해져 있고 이를 사전에 상기 골프 카트 장치 또는 상기 중앙 관제 서버에 저장되어, 홀당 플레이 시간을 산출하여 플레이 시간이 지체될 경우 지체되는 시간 정보를 상기 골퍼 단말기나 골프 카트 장치에서 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 영상 처리부(252)는, 골퍼의 스윙은 빈스윙과 진스윙을 구분할 수 있는 로직을 탑재하며, 진스윙에 해당되는 영상만을 골퍼의 이메일이나 문자, 메신저 서비스, SNS를 포함하는 개인 계정으로 전송할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 골퍼와 그린 위 핀까지의 거리는 높이차를 계산하기 위하여 상기 골프 카트 장치에 자이로 센서를 포함하는 수직 방향의 각도를 측정하는 센서가 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 각각의 홀에 해당하는 플레이 시간은 평균과 표준편차를 기준으로 미리 정해진 OOD(Out-of-Distribution)에 해당하는 경우 상기 골퍼 단말기나 골프 카트 장치로 알림을 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한, 골퍼의 진스윙과 빈스윙은 Skeleton Based Model을 활용하여 Key-Point 정보를 토대로 학습을 진행하여 구분할 수 있도록 하고, 진스윙만으로 구성된 것을 Tracking Model로 추적한 골퍼의 정보를 전송하는 것을 특징으로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 인공지능 기반의 골퍼 추적 기능을 적용한 자동 골프 카트 장치와 중앙 관제 서버의 세부 구성도이다.
본 발명에 따른 중앙 관제 서버(300)는 앞서도 간략히 언급한 바와 같이 골프 카트 장치(200)와 실시간 통신을 통해 관련 데이터를 송수신할 수 있으며, 골프 카트 장치에서 획득되는 정보를 수집 및 저장한다.
상기 중앙 관제 서버(300)는 회원(골퍼) 정보를 관리하는 회원 관리부(310)와 상기 골프 카트 장치(200)로부터 수집되는 영상 정보나 이미지 정보, 스코어 정보를 저장하고 관리하는 정보 처리부(320)와 사용자 DB(330)를 포함하여 구성된다.
사용자(골퍼)는 상기 중앙 관제 서버(300)에 웹 또는 앱으로 접속하여 회원으로 가입하면 골프 카트 장치(100)로부터 획득된 정보를 열람할 수 있거나 게임 전 클럽 조건이나 카트 장치의 운전 조건을 사전에 등록할 수 있으며, 자세 분석 정보를 열람할 수 있음은 물론이다.
또한, 상기 골프 카트 장치(200)는 골퍼를 추적하면서 획득되는 운동량(걸음수) 정보를 획득하고 상기 중앙 관제 서버(300)에 제공하게 되며, 상기 정보 처리부(320)에서는 골퍼의 게임에 따른 운동량 정보, 소모 칼로리 정보, 걸음수 등 여러형태의 운동량 정보를 열람할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 인공지능 기반의 골퍼 추적 기능을 적용한 자동 골프 카트 장치의 일실시예에 따른 동작 상태를 나타낸 구성도이다. 도 4는 본 발명에 따른 일실시예로 상기 골프 카트 장치(200)의 분석 방식을 설명하고 있다.
골퍼가 해당 코스로 이동하면서 게임을 플레이하면 골프 카트 장치(200)는 골퍼로부터 소정 거리 떨어진 상태에 위치하면서 대기모드 상태를 유지한다. 이때, 볼의 위치 정보에 따라 남은 거리 정보를 음성으로 안내하여 주면서 골퍼에서 추천 클럽 정보를 음성으로 안내하여 준다.
골퍼가 스윙 자세를 준비하면 골프 카트 장치(200)는 골퍼의 정면으로 이동하여 스윙 완료까지의 영상 정보를 획득한 후 기본적인 분석을 통해 분석 등급을 결정하여 안내하여 준다. 이때, 자세 정밀 분석에 대해서 별도의 요청이 있거나 골퍼가 정밀 분석 요청을 하였을 경우 중앙 관제 서버와 실시간 통신을 통해 자세 분석 정보를 제공할 수 있음은 물론이다.
스윙이 끝나고 골퍼가 이동하면 다시 골프 카트 장치는 일정 거리를 유지하면서 골퍼를 추적하여 이동하게 된다. 이때, 다수의 골퍼가 존재할 경우 사용자 인식을 통해 다른 골퍼의 플레이에 방해되지 않도록 선주행 하지 않고 골퍼들이 완전 이동하였을 때 주행한다.
도 5는 본 발명에 따른 인공지능 기반의 골퍼 추적 기능을 적용한 자동 골프 카트 장치의 골퍼 단말기의 표시 상태를 나타낸 실시예도이다.
도 5는 골퍼 단말기(100)의 화면을 예로 도시하고 있다. 골퍼가 휴대한 단말기의 예로는 스마트폰 단말기에 해당할 수 있으며, 전용앱을 설치한 후 플레이모드로 활성화시킬 수 있다.
게임모드 활성화 시 이름, 골프장 이름, 현재홀 정보가 출력되며, 골프 카트 장치는 골퍼에게 사용할 클럽을 추천하여 준다. 이것은 골퍼 단말기로 화면을 출력하거나 골프 카트 장치의 음성 출력부를 통해 추천 클럽 정보를 제공할 수 있는 것이다.
또한, 해당 코스의 공략 정보를 제공하면서 현재 볼의 위치에 따라 공략 정보와 추천 클럽 정보를 함께 제공할 수 있다.
이와 같이 구성되는 본 발명은 인공지능 기반의 개인용 골프 카트 장치를 통해 필드 분석, 자세 분석, 게임 공략 분석 등 게임 전반에 대한 정보를 분석하고 골퍼의 이동 경로에 따라 자동으로 추적 이동함에 따라 골프 게임에서 매우 높은 편의성을 제공할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 중앙 관제 방식의 통합 운영을 통해 골프 카트 장치로 획득되는 모든 게임 정보를 실시간 모니터링 및 수집하고 사용자(골퍼)가 필요에 따라 게임 정보를 열람할 수 있어 게임 정보를 모니터링하고 원하는 정보를 수집할 수 있는 효과가 있다.
이상, 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
100 : 사용자 단말기
200 : 골프 카트 장치
210 : 구동부
220 : 디스플레이부
230 : 카메라부
240 : GPS 모듈부
250 : 처리 프로세서
251 : 자세 분석부
252 : 영상 처리부
253 : 클럽 분석부
254 : 필드 분석부
260 : 음성 출력부
270 : 무선 통신부
300 : 중앙 관제 서버
310 : 회원 관리부
320 : 정보 처리부
330 : 사용자 DB
200 : 골프 카트 장치
210 : 구동부
220 : 디스플레이부
230 : 카메라부
240 : GPS 모듈부
250 : 처리 프로세서
251 : 자세 분석부
252 : 영상 처리부
253 : 클럽 분석부
254 : 필드 분석부
260 : 음성 출력부
270 : 무선 통신부
300 : 중앙 관제 서버
310 : 회원 관리부
320 : 정보 처리부
330 : 사용자 DB
Claims (14)
- 골프백을 거치할 수 있는 거치 공간을 구비하는 하나의 본체부;와 골프장 필드에서 골퍼의 움직임에 따라 추적하면서 이동하기 위한 구동부;와 상기 골퍼의 전체 형상이나 필드 전체를 촬영하여 획득하는 카메라부;와 위치 정보 기반에 따라 기등록된 필드의 위치 정보와 구동 정보를 획득하기 위한 GPS 모듈;과 상기 카메라부에서 골퍼의 스윙 동작을 획득하면 스윙 자세를 분석하여 평가하고, 상기 구동부를 통해 골퍼의 움직임에 따라 이동할 때 필드의 장애물 정보를 분석하여 이동 경로를 획득하여 골퍼의 움직임과 장애물 정보에 따라 이동 경로를 결정하고 기등록된 홀 정보에 따라 남은 거리를 연산하여 음성으로 제공하고 남은 거리에 따라 골퍼에게 추천 클럽 정보를 출력하기 위한 정보를 분석하는 하나의 처리 프로세스;를 포함하여 구성되는 골프 카트 장치;
상기 골프 카트 장치와 무선 통신으로 연결되며, 골퍼의 자세 정보, 추천 클럽 정보, 남은 거리 정보, 공략 정보를 이미지 형태나 음성 형태로 출력하는 골퍼 단말기; 및
상기 골프 카트 장치와 무선 네트워크망으로 연결되며, 상기 골프 카트 장치에서 획득되는 골퍼의 자세 정보를 영상이나 이미지 형태로 수신받아 저장하고, 골퍼가 수행한 게임에 대한 스코어 정보와 운동량 정보를 수신받아 저장한 후 상기 골퍼 단말기로부터 열람 요청이 발생하면 해당 정보를 제공하는 중앙 관제 서버;를 포함하여 구성되고,
상기 처리 프로세스는,
골퍼의 스윙 동작에 따라 스윙 자세를 상기 카메라부에서 획득한 후 자세에 따라 분류된 등급을 기준으로 자세 정보를 분석하는 자세 분석부;
골퍼의 움직임에 따라 골퍼로부터 소정 거리 이격된 상태로 추적 이동하기 위하여 골퍼 움직임을 분석하는 영상 처리부;
기저장된 코스 정보와 현재 위치 정보에 따라 골퍼가 사전에 등록된 클럽 사용 조건을 기반으로 클럽을 추천하는 클럽 분석부; 및
상기 카메라부에서 획득되는 영상 정보를 기반으로 필드 환경 정보와 장애물 정보, 날씨 정보를 분석하는 필드 분석부;를 포함하여 구성되며,
상기 클럽 분석부는,
골퍼의 거리와 사용하는 클럽의 관계식을 인공지능으로 학습하여 남은 거리를 제공하고,
골퍼와 홀까지의 거리의 따른 정보를 토대로 Linear Regression Model을 작성하여 골프 클럽을 추천하는 것을 특징으로 하는 인공지능 기반의 골퍼 추적 기능을 적용한 자동 골프 카트 장치. - 삭제
- 제 1항에 있어서, 상기 자세 분석부는,
상기 카메라부를 통해 획득되는 영상에서 골퍼가 스윙 자세를 준비하고 있을 때 스윙 자세임을 확인한 후 상기 구동부로 구동 신호를 전송하여 골퍼의 전면 방향으로 상기 골프 카트 장치를 이동하도록 골퍼 정면에서 스윙 자세를 획득한 후 자세를 분석하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 인공지능 기반의 골퍼 추적 기능을 적용한 자동 골프 카트 장치. - 제 1항에 있어서, 상기 남은 거리 정보는,
골프백을 거치한 본체부에 탑재된 거리 측정장치에 의해서 골프 카트 장치와 골퍼의 거리를 측정하고 동일 위치에서 골프 카트와 그린 위 핀까지의 거리를 측정하며, 3각 측정법에 의해 도출된 골퍼와 그린 위 핀까지의 거리를 자동 산출하여 음성 혹은 이미지로 플레이어와 핀까지의 거리를 알려주는 인공지능 기반의 골퍼 추적 기능을 적용한 자동 골프 카트 장치. - 제 1항에 있어서, 상기 필드 환경 정보는,
워터해저드와 언덕, 나무, 바위에 해당되는 골프 카트 주행 금지 구역이 미리 설정되어 있으며, GPS 정보와 통신을 통해 주행 금지 구역에 진입하지 않도록 설정된 것을 특징으로 하는 인공지능 기반의 골퍼 추적 기능을 적용한 자동 골프 카트 장치. - 제 1항에 있어서, 상기 장애물 정보는,
기저장된 장애물 정보 외에 신규 장애물 정보가 발생하였을 경우 상기 골프 카트 장치가 추적하고, 상기 카메라와 AI 로직을 통해 상시적으로 이를 감지하고 타 골프 카트 장치로 신규 장애물 정보를 제공하는 인공지능 기반의 골퍼 추적 기능을 적용한 자동 골프 카트 장치. - 삭제
- 제 1항에 있어서,
각 홀의 플레이 시간이 정해져 있고 이를 사전에 상기 골프 카트 장치 또는 상기 중앙 관제 서버에 저장되어, 홀당 플레이 시간을 산출하여 플레이 시간이 지체될 경우 지체되는 시간 정보를 상기 골퍼 단말기나 골프 카트 장치에서 출력하는 것을 특징으로 하는 인공지능 기반의 골퍼 추적 기능을 적용한 자동 골프 카트 장치. - 제 3항에 있어서, 상기 영상 처리부는,
골퍼의 스윙은 빈스윙과 진스윙을 구분할 수 있는 로직을 탑재하며, 진스윙에 해당되는 영상만을 골퍼의 이메일이나 SNS를 포함하는 개인 계정으로 전송할 수 있는 것을 특징으로 하는 인공지능 기반의 골퍼 추적 기능을 적용한 자동 골프 카트 장치. - 제 4항에 있어서,
골퍼와 그린 위 핀까지의 거리는 높이차를 계산하기 위하여 상기 골프 카트 장치에 자이로 센서를 포함하는 수직 방향의 각도를 측정하는 센서가 구성된 것을 특징으로 하는 인공지능 기반의 골퍼 추적 기능을 적용한 자동 골프 카트 장치. - 제 5항 또는 6항에 있어서, 위험지역과 장애물에 관련된 로직은,
Semantic Segmentation을 활용하여 워터해저드, 언덕, 나무, 바위를 포함하는 위험지역 및 골퍼나 주변 사람을 포함하는 장애물을 카메라를 통해 인식하고, GPS 정보와 연동하여 주행할 때 필요한 정보를 제공하며,
인식을 위한 Semantic Segmentation, Object Detection Model은 CNN(Convolution Neural Network), Attention Module 기반의 Transformer Architecture를 활용하도록 구성되는 인공지능 기반의 골퍼 추적 기능을 적용한 자동 골프 카트 장치. - 삭제
- 제 8항에 있어서,
각각의 홀에 해당하는 플레이 시간은 평균과 표준편차를 기준으로 미리 정해진 OOD(Out-of-Distribution)에 해당하는 경우 상기 골퍼 단말기나 골프 카트 장치로 알림을 제공하는 것을 특징으로 하는 인공지능 기반의 골퍼 추적 기능을 적용한 자동 골프 카트 장치. - 제 9항에 있어서,
골퍼의 진스윙과 빈스윙은 Skeleton Based Model을 활용하여 Key-Point 정보를 토대로 학습을 진행하여 구분할 수 있도록 하고, 진스윙만으로 구성된 것을 Tracking Model로 추적한 골퍼의 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 인공지능 기반의 골퍼 추적 기능을 적용한 자동 골프 카트 장치.
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|---|---|---|---|
| KR1020230113254A KR102607069B1 (ko) | 2023-08-29 | 2023-08-29 | 인공지능 기반의 골퍼 추적 기능을 적용한 자동 골프 카트 장치 |
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| KR1020230113254A KR102607069B1 (ko) | 2023-08-29 | 2023-08-29 | 인공지능 기반의 골퍼 추적 기능을 적용한 자동 골프 카트 장치 |
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| KR102607069B1 true KR102607069B1 (ko) | 2023-11-30 |
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ID=88968401
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| KR1020230113254A KR102607069B1 (ko) | 2023-08-29 | 2023-08-29 | 인공지능 기반의 골퍼 추적 기능을 적용한 자동 골프 카트 장치 |
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Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101127425B1 (ko) | 2010-06-21 | 2012-03-22 | 주식회사 킹타이거 | 골프백 카트 |
| KR101175192B1 (ko) | 2010-07-22 | 2012-08-20 | 주식회사 킹타이거 | 골프백 카트 |
| KR20130078838A (ko) * | 2011-12-31 | 2013-07-10 | 전북대학교산학협력단 | 스마트 캐디형 골프 카트 |
| KR101409469B1 (ko) | 2012-04-25 | 2014-06-18 | 대림디앤엘 주식회사 | 골프장용 전동카트 동작제어 시스템 및 방법 |
| KR101560500B1 (ko) | 2014-11-04 | 2015-10-14 | 엔시스 주식회사 | 접이식 탑승부가 구비되는 전동 골프 카트 및 이를 이용한 운행 방법 |
| KR101563060B1 (ko) | 2013-12-20 | 2015-10-23 | 이배희 | 지능형 골프카트 |
| KR101615035B1 (ko) | 2014-11-12 | 2016-04-29 | 남영호 | 전동 개인 이동형 골프 카트 |
| KR101686319B1 (ko) | 2015-02-13 | 2016-12-14 | 한밭대학교 산학협력단 | 리모컨 제어방식의 전동 골프 카트 |
| KR101744026B1 (ko) | 2015-10-16 | 2017-06-07 | 주식회사 하이인텍 | 스마트 골프 카트 |
| KR20180104366A (ko) * | 2017-03-13 | 2018-09-21 | 전유신 | 모바일 골프 진행 관리 시스템 |
| KR102281124B1 (ko) * | 2020-12-24 | 2021-07-23 | 주식회사 유라이크 | 사용자의 골프 스윙 영상 편집 방법 및 이에 사용되는 관리 서버 |
| KR20220138572A (ko) * | 2021-04-06 | 2022-10-13 | (주)포트러시 | Ai 골프 카트 및 이를 포함하는 골프 시스템 |
| KR20230008284A (ko) * | 2021-07-06 | 2023-01-16 | 금오공과대학교 산학협력단 | 골프 보조 및 자율주행 기능이 구비된 캐디 로봇 |
-
2023
- 2023-08-29 KR KR1020230113254A patent/KR102607069B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101127425B1 (ko) | 2010-06-21 | 2012-03-22 | 주식회사 킹타이거 | 골프백 카트 |
| KR101175192B1 (ko) | 2010-07-22 | 2012-08-20 | 주식회사 킹타이거 | 골프백 카트 |
| KR20130078838A (ko) * | 2011-12-31 | 2013-07-10 | 전북대학교산학협력단 | 스마트 캐디형 골프 카트 |
| KR101409469B1 (ko) | 2012-04-25 | 2014-06-18 | 대림디앤엘 주식회사 | 골프장용 전동카트 동작제어 시스템 및 방법 |
| KR101563060B1 (ko) | 2013-12-20 | 2015-10-23 | 이배희 | 지능형 골프카트 |
| KR101560500B1 (ko) | 2014-11-04 | 2015-10-14 | 엔시스 주식회사 | 접이식 탑승부가 구비되는 전동 골프 카트 및 이를 이용한 운행 방법 |
| KR101615035B1 (ko) | 2014-11-12 | 2016-04-29 | 남영호 | 전동 개인 이동형 골프 카트 |
| KR101686319B1 (ko) | 2015-02-13 | 2016-12-14 | 한밭대학교 산학협력단 | 리모컨 제어방식의 전동 골프 카트 |
| KR101744026B1 (ko) | 2015-10-16 | 2017-06-07 | 주식회사 하이인텍 | 스마트 골프 카트 |
| KR20180104366A (ko) * | 2017-03-13 | 2018-09-21 | 전유신 | 모바일 골프 진행 관리 시스템 |
| KR102281124B1 (ko) * | 2020-12-24 | 2021-07-23 | 주식회사 유라이크 | 사용자의 골프 스윙 영상 편집 방법 및 이에 사용되는 관리 서버 |
| KR20220138572A (ko) * | 2021-04-06 | 2022-10-13 | (주)포트러시 | Ai 골프 카트 및 이를 포함하는 골프 시스템 |
| KR20230008284A (ko) * | 2021-07-06 | 2023-01-16 | 금오공과대학교 산학협력단 | 골프 보조 및 자율주행 기능이 구비된 캐디 로봇 |
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