KR102671307B1 - 골프 스윙 분석 장치, 골프 스윙 분석 방법 및 기록매체에 저장된 프로그램 - Google Patents

골프 스윙 분석 장치, 골프 스윙 분석 방법 및 기록매체에 저장된 프로그램 Download PDF

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Abstract

사용자의 팔의 움직임을 감지하는 센서와, 골프공을 타격하는 타격 사운드를 수신하는 마이크와, 상기 타격 사운드 및 사용자의 팔의 움직임에 기초하여 스윙 궤적 데이터를 생성하는 제어부를 포함하는 골프 스윙 분석 장치가 제공된다.

Description

골프 스윙 분석 장치, 골프 스윙 분석 방법 및 기록매체에 저장된 프로그램{GOLF SWING ANALYSIS DEVICE, GOLF SWING ANALYSIS METHOD AND PROGRAM STORED IN A RECORDING MEDIUM}
본 발명은 골프 스윙 분석 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자의 손목의 움직임을 감지하여 사용자의 스윙을 분석할 수 있는 골프 스윙 분석 장치, 골프 스윙 분석 방법 및 프로그램에 관한 것이다.
골프가 대중적인 스포츠가 되면서 스윙에 대한 분석을 하여 스윙실력을 업그레이드하려는 골프인이 증가하고 있다. 골프 스윙 실력을 늘리기 위해서 스윙영상을 보고 따라하거나 스윙코치에게 직접 레슨을 받는다. 다른 방법으로 본인의 스윙 영상을 촬영하여 스윙코치에게 보내고 코칭을 받는 것을 반복하여 업그레이드를 한다. 또 다른 방법으로 본인의 스윙 궤적을 파악하기 위한 수단으로 센서를 골프채에 부착하거나 내장하여 감지되는 골프채의 스윙 궤적을 바탕으로 사용자의 골프 스윙을 분석하기도 한다.
그런데 스윙영상을 보고 따라하거나 본인의 스윙 영상을 촬영하여 스윙코치에게 보내고 코칭을 받는 것을 반복하는 것으로 스윙 실력을 늘리는 것은 수많은 반복 연습과 시간이 필요하며, 센서를 골프채에 부착하거나 내장하여 스윙을 분석하는 방법과 스윙코치에게 직접 레슨을 받는 것은 효과가 빠를 수는 있으나 사용자는 비용적인 문제가 있다. 또한, 실제 골프 라운딩 중이나 집과 같은 실내 공간에서는 본인의 스윙에 대한 문제를 파악하기 어렵다는 문제가 있다.
[선행기술문헌]
선행특허문헌 1: 한국공개특허공보 제10-2015-0065431호(2015.06.15.공개)
선행특허문헌 2: 한국등록특허공보 제10-1746662호(2017.06.21.공고)
본 발명의 목적은 본인의 스윙에 대한 문제를 장소에 관계없이 효과적으로 향상시킬 수 있는 골프 스윙 분석 장치, 골프 스윙 분석 방법 및 프로그램을 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 골프 스윙 분석 장치는, 사용자의 팔의 움직임을 감지하는 센서; 골프공을 타격하는 타격 사운드를 수신하는 마이크; 상기 타격 사운드 및 사용자의 팔의 움직임에 기초하여 스윙 궤적 데이터를 생성하는 제어부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 센서는 사용자의 손목에 착용되고, 사용자의 손목의 움직임을 감지하는 스마트 워치 내에 구비될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 마이크로 수신되는 골프공 타격 사운드의 수신시각에 기초하여 사용자 손목높이의 최저점을 산출하고, 상기 센서에서 감지된 손목의 움직임과 산출된 상기 손목높이의 최저점에 기초하여 3D손목 궤적데이터를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 사용자의 손목의 움직임을 표시하는 디스플레이부를 더 포함하고, 상기 제어부는 생성된 상기 3D손목 궤적데이터를 상기 디스플레이부에 표시하도록 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부는, 산출된 상기 손목높이의 최저점을 기준으로 하여 상기 센서에서 감지되는 가속도 값에서 골프공 타격 전후의 가속도 값을 적분하여 상기 손목높이 데이터를 산출할 수 있다.
일 실시예에서, 외부로부터 골프 스윙에 대한 샘플데이터를 수신하는 통신부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 3D손목 궤적데이터와 상기 샘플데이터를 비교 분석하여 복수의 스윙단계 별 자세, 동작순서, 템포, 빠르기를 포함하는 교정정보를 생성하며, 상기 사용자의 사용자단말기로 생성된 상기 교정정보 및 상기 3D손목 궤적데이터를 전송하도록 상기 통신부를 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 센서는 사용자의 손목에 착용되고, 사용자의 손목의 움직임을 감지하는 스마트 워치 내에 구비되고, 상기 스마트워치는 상기 통신부로 상기 센서에서 감지된 상기 손목의 움직임 데이터를 전송하는 스마트통신부를 갖고, 상기 제어부는, 상기 스마트 워치가 소정 거리 이내인 경우 상기 통신부와 상기 스마트통신부가 페어링되도록 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 사용자의 스윙동작을 촬영하는 카메라를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 카메라로부터 촬영된 상기 사용자의 스윙영상에 기초하여 상기 3D손목 궤적데이터를 보정하며, 상기 사용자의 전신스윙 궤적데이터를 생성할 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 골프 스윙 분석 방법은, 사용자의 팔의 움직임을 감지하는 단계; 골프공을 타격하는 타격 사운드를 수신하는 단계; 상기 타격 사운드 및 사용자의 팔의 움직임에 기초하여 스윙 궤적 데이터를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른프로그램은 상기 골프 스윙 분석 방법을 컴퓨터에 의해 수행시키기 위해 기록 매체에 저장된 프로그램을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면 카메라를 통해서 본인의 스윙영상을 촬영하고 이에 대한 코치를 받는 것이 아니라 손목에 스마트워치를 착용한 상태에서 골프공 타격음성을 수신하여 사용자 손목높이의 최저점으로부터 손목 이동 궤적을 확인할 수 있도록 디스플레이부에 플로팅하며 이를 통해 본인의 스윙에 대한 문제를 파악하고 개선할 수 있으므로 본인의 스윙 실력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 가속도센서를 통해서는 스마트워치의 높이 정보를 알 수 없으나 손목높이의 최저점 정보로부터 스마트워치의 높이 정보를 산출할 수 있고, 분리된 스마트워치로부터 스윙 궤적에 대한 정보를 수신할 수 있다.
또한, 통신부와 스마트통신부가 페어링되도록 할 수 있고, 사용자의 전신스윙 궤적데이터에 손목 이동 궤적을 적용하여 스윙 실력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 골프 스윙 분석 장치를 통한 손목 이동 궤적에 대한 예시도이다.
도 2는 스마트워치를 통한 골프 스윙 판정 및 3D손목 궤적데이터를 생성하여 저장하는 개략 흐름도이다.
도 3은 골프 스윙 분석 장치의 제어블록이다.
도 4는 변형 가능한 골프 스윙 분석 장치의 제어블록도이다.
도 5는 도 4의 변형 가능한 골프 스윙 분석 장치를 이용한 골프 스윙 자세를 교정하는 동작 흐름도이다.
도 6은 도 4와 다른 변형 가능한 골프 스윙 분석 장치를 이용한 골프 스윙 자세를 교정하는 동작 흐름도이다.
도 7은 사용자의 스켈레톤의 값을 추출하는 과정의 예시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 골프 스윙 분석 장치(1)를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 골프 스윙 분석 장치(1)를 통한 손목 이동 궤적에 대한 예시도이다.
자이로 가속도센서는 가속도 값만 수집하기 때문에 가속도 값 만으로는 높이 절대값을 얻을 수 없고, 골프공을 타격하는 경우의 소리를 검출한 시각을 사용자 손목의 최저점으로 추정하고, 이 최저점을 기준점으로 하여 자이로 가속도센서를 통하여 수집된 가속도 값으로부터 골프공 타격 전후의 가속도 값을 적분함으로써 사용자 손목의 높이 데이터를 연산하여 3D 플롯을 구현한다. 이를 통하여 3D손목 궤적데이터를 디스플레이부에 표시할 수 있다.
바람직한 손목의 궤적에 대한 데이터를 설정해 놓은 후 사용자 본인이 스윙을 하는 경우 바람직한 손목의 궤적에 대한 데이터는 손목의 이동 궤적에 대한 정상범위를 설정하며 사용자 본인이 스윙 시 손목의 이동 궤적을 비교하여 사용자 골프 스윙을 코칭 또는 교정도 할 수 있다.
도 2는 스마트워치(10)를 통한 골프 스윙 판정 및 3D손목 궤적데이터를 생성하여 저장하는 개략 흐름도이다.
가속도센서(13)와 마이크(20)로부터 손목 이동에 대한 데이터를 수신한다(S1).
가속도센서(13)의 데이터와 마이크(20)로 수신된 골프공 타격의 시각을 동일하게 정렬한다(S2).
마이크(20)로 수신된 골프공 타격의 시각을 기준으로 손목의 높이를 최저점으로 추정한다(S3).
손목 높이의 최저점을 기준으로 가속도센서(13)의 값을 역산하여 손목의 최저점과 최고점을 산출한다(S4).
사용자의 스윙 구간에서의 복수의 동작에 대한 손목 궤적데이타를 산출한다(S5).
스윙데이타베이스에 3D손목 궤적데이타 중 구간별 데이타를 산출한다(S6).
산출된 3D손목 궤적데이타 중 구간별 데이타를 저장한다(S7).
산출된 3D손목 궤적데이타를 디스플레이부(30)에 표시한다(S8).
도 3은 골프 스윙 분석 장치(1)의 제어블록이다.
상기의 도 1 내지 도 3을 참조하여 골프 스윙 분석 장치(1)의 구성을 설명한다.
골프 스윙 분석 장치(1)는 스마트워치(10), 마이크(20), 디스플레이부(30), 통신부(40), 카메라(50), 스피커(60), 사용자입력부(70) 및 제어부(80)를 포함한다.
스마트워치(10)는 사용자의 손목에 착용되어 사용자의 손목의 이동 궤적을 감지한다. 스마트워치(10)는 워치본체(11), 워치착용부(12), 가속도센서(13), 스마트통신부(14), 스마트마이크(15), 스마트디스플레이부(16) 및 스마트제어부(17)를 포함한다.
워치본체(11)는 시계 형상을 갖고, 내부에 구성을 수용할 수 있는 수용공간을 갖는다.
워치착용부(12)는 워치본체(11)를 사용자의 손목에 착용하기 위한 구성으로 시계줄, 시계끈과 같이 형성될 수 있다.
가속도센서(13)는 사용자의 움직임을 트래킹하는 모션 트래킹 센서로서, 9축 센서일 수도 있다. 9축 센서는 3차원 공간상 3차원 위치와 3축 방향으로의 회전을 구할 수 있는 센서로서, 가속도센서, 자이로센서, 지자기센서로 구성될 수 있다. 그 외에 맥박센서 및 온도센서 등이 사용될 수도 있다.
스마트통신부(14)는 가속도센서(13)에서 감지된 손목의 움직임 데이터를 후술할 통신부(40)로 전송한다. 외부로부터 위치에 대한 정보를 수신할 수도 있다.
스마트마이크(15)는 사용자가 스윙하는 골프채에 타격되는 타격음을 수신할 수 있으며, 사용자의 음성을 수신할 수 있다.
스마트디스플레이부(16)는 사용자의 상태, 골프에 대한 정보, 위치정보를 표시할 수 있다. 또한, 본인 스윙 및 다양한 스윙정보를 표시할 수 있다.
스마트제어부(17)는 사용자가 스윙을 하는 경우 가속도센서(13)에서 감지하는 궤적데이타를 통신부(40)로 전송하도록 스마트통신부(14)를 제어할 수 있다.
스마트제어부(17)는 스마트통신부(14)로 수신되는 위치정보 및 맵정보를 스마트디스플레이부(16)에 표시하도록 제어할 수 있다.
스마트제어부(17)는 각종 메뉴를 스마트디스플레이부(16)에 표시하도록 제어할 수 있으며, 사용자의 상태 맥박수 등의 상태를 파악하는 상태센서부(미도시)를 통하여 수신하여 표시할 수도 있다.
마이크(20)는 골프공을 타격하는 음성을 수신한다. 마이크(20)와 스마트마이크(15)는 골프공 타격음을 수신하는 구성으로 둘다 존재할 수도 있고, 적어도 하나의 구성만이 존재할 수도 있다.
디스플레이부(30)는 사용자의 손목의 움직임을 표시한다. 디스플레이부(30)는 제어부(80)의 제어에 따라 전문자의 스윙, 사용자의 스윙, 손목 궤적, 전문가의 손목 궤적, 손목 모양, 손목회전동작 등을 포함하는 골프 스윙에 대한 정보를 표시할 수 있다.
통신부(40)는 외부로부터 골프 스윙에 대한 샘플데이터를 수신한다. 통신부(40)는 스마트통신부(14)로부터 전송되는 가속도센서(13)에서 감지된 손목의 움직임 데이터를 수신한다.
카메라(50)는 사용자의 스윙동작을 촬영한다.
스피커(60)는 스윙에 대한 조언, 교정정보를 포함하는 음성정보를 출력할 수 있다.
사용자입력부(70)는 사용자의 명령을 입력할 수 있는 수단으로 마련될 수 있다. 사용자입력부(70)는 키보드, 마우스, 터치화면 등으로 마련될 수 있고, 사용자의 음성을 인식하는 음성인식부로 마련될 수도 있다.
제어부(80)는 마이크로 수신되는 골프공 타격음성의 수신시각에 기초하여 사용자 손목높이의 최저점을 산출하고, 가속도센서(13)에서 감지된 손목의 움직임과 산출된 손목높이의 최저점에 기초하여 3D손목 궤적데이터를 생성하며, 생성된 3D손목 궤적데이터를 디스플레이부(30)에 표시하도록 제어한다.
제어부(80)는 산출된 손목높이의 최저점을 기준으로 하여 가속도센서(13)에서 감지되는 가속도 값에서 골프공 타격 전후의 가속도 값을 적분하여 손목높이 데이터를 산출할 수 있다.
제어부(80)는 3D손목 궤적데이터와 샘플데이터를 비교 분석하여 복수의 스윙단계 별 자세, 동작순서, 템포, 빠르기를 포함하는 교정정보를 생성하며, 사용자의 사용자단말기로 생성된 교정정보 및 3D손목 궤적데이터를 전송하도록 통신부를 제어할 수 있다.
제어부(80)는 스마트워치(10)가 소정 거리 이내인 경우 통신부(40)와 스마트통신부(14)가 페어링되도록 제어할 수 있다.
제어부(80)는 카메라(50)로부터 촬영된 사용자의 스윙영상에 기초하여 3D손목 궤적데이터를 보정하며, 사용자의 전신스윙 궤적데이터를 생성할 수 있다.
도 4는 변형 가능한 골프 스윙 분석 장치(1)의 제어블록도이다.
본인이 원하는 스윙모델정보의 스윙영상을 따라하는 본인의 스윙영상을 스윙모델정보의 스윙영상과 비교하여 복수의 스윙단계 별 자세, 동작순서, 템포, 빠르기를 포함하는 교정정보를 제공받을 수 있다.
서버(2)는 서버통신부(2-1), 서버디스플레이부(2-2), 서버입력부(2-3) 및 서버제어부(2-4)를 포함할 수 있다.
서버통신부(2-1)는 통신부(40)로부터 사용자의 스윙 영상 및 스윙모델정보를 수신할 수 있으며, 스윙 예시 영상을 통신부(40)로 전송할 수 있다.
서버디스플레이부(2-2)는 수신된 사용자의 운동 수행 영상을 표시할 수 있다.
서버입력부(2-3)는 스윙어플리케이션 관리자가 설정을 위한 명령 및 입력을 할 수 있도록 마우스, 키보드, 터치패널, 모션센서 및 음성인식센서를 포함할 수 있다.
서버제어부(2-4)는 복수의 골프채 각각에 대한 스윙모델정보의 스윙영상을 저장하며, 수신된 사용자의 스윙 영상과 스윙모델정보의 스윙영상을 비교 분석하여 복수의 스윙단계 별 자세, 동작순서, 템포, 빠르기를 포함하는 교정정보를 생성하며, 생성된 교정정보를 통신부로 전송하도록 서버통신부(2-1)를 제어한다.
여기서, 교정정보는 교정전문가의 교정영상, 사용자의 스윙 영상 상에 자세를 교정하기 위한 메모, 교정자세 및 동작정보를 포함할 수 있다.
서버제어부(2-4)는 사용자의 스윙 영상에서 사용자의 각 관절마다의 복수의 좌표를 추출할 수 있다. 사용자의 스윙 영상에서 굽어지는 부분을 추출하여 관절부분으로 판단할 수 있으며, 관절부분을 좌표로 설정할 수 있다.
서버제어부(2-4)는 사용자의 스윙 영상에 기초하여 사용자의 복수의 스윙단계 별 정상자세범위를 생성하며, 사용자의 스윙 자세에 대응한 복수의 좌표의 위치와 정상자세범위에 기초하여 스윙 자세의 정확도를 판단할 수 있다.
서버제어부(2-4)는 사용자의 스윙 자세의 정확도에 기초하여 스윙 연습량, 운동량, 운동종류, 운동수행시간, 운동난이도 및 운동달성도를 조절하여 제공할 수 있다.
도 5는 도 4의 변형 가능한 골프 스윙 분석 장치(1)를 이용한 골프 스윙 자세를 교정하는 동작 흐름도이다.
사용자가 골프 스윙 분석 장치(1)인 사용자단말기를 이용하여 서버(2)에 접속하여 골프 스윙 자세를 교정하기 위한 스윙애플리케이션을 다운로드한다(S11).
골프 스윙 분석 장치(1)인 사용자단말기에서 다운로드된 스윙애플리케이션을 이용하여 따라하고 싶은 스윙모델정보(프로이름 등)를 서버(2)로 전송한다(S12).
서버(2)는 스윙모델정보의 스윙영상 및 골프스윙에 대한 기본정보를 골프 스윙 분석 장치(1)인 사용자단말기로 전송한다(S13).
사용자는 골프 스윙 분석 장치(1)인 사용자단말기를 이용하여 스윙모델정보의 스윙영상을 따라 스윙을 연습하면서 사용자의 스윙영상을 촬영한다(S14).
사용자는 골프 스윙 분석 장치(1)인 사용자단말기로 촬영된 사용자의 스윙영상을 서버(2)로 전송한다(S15).
서버(2)는 저장된 복수의 골프채 각각에 대한 스윙모델정보의 스윙영상과 사용자의 스윙 영상을 비교 분석한다(S16).
서버(20)는 복수의 스윙단계 별 자세, 동작순서, 템포, 빠르기를 포함하는 교정정보를 생성한다(S17).
서버(20)는 생성된 교정정보를 골프 스윙 분석 장치(1)인 사용자단말기로 전송한다(S18).
도 6은 도 4와 다른 변형 가능한 골프 스윙 분석 장치(1)를 이용한 골프 스윙 자세를 교정하는 동작 흐름도이다.
사용자가 골프 스윙 분석 장치(1)인 사용자단말기를 이용하여 서버에 접속하여 골프 스윙 자세를 교정하기 위한 스윙애플리케이션을 다운로드한다(S21).
골프 스윙 분석 장치(1)인 사용자단말기에서 다운로드된 스윙애플리케이션을 이용하여 따라하고 싶은 스윙모델정보(프로이름 등)를 서버(2)로 전송한다(S22).
서버(2)는 스윙모델정보의 스윙영상 및 골프스윙에 대한 기본정보를 골프 스윙 분석 장치(1)인 사용자단말기로 전송한다(S23).
사용자는 골프 스윙 분석 장치(1)인 사용자단말기를 이용하여 스윙모델정보의 스윙영상을 따라 스윙을 연습하면서 사용자의 스윙영상을 촬영한다(S24).
사용자는 골프 스윙 분석 장치(1)인 사용자단말기로 촬영된 사용자의 스윙영상을 서버(2)로 전송한다(S25).
서버(2)는 사용자의 스윙 영상에서 사용자의 각 관절마다의 복수의 좌표를 추출한다(S26).
사용자의 스윙 영상에 기초하여 사용자의 복수의 스윙단계 별 정상자세범위를 생성한다(S27).
사용자의 스윙 자세에 대응한 복수의 좌표의 위치와 정상자세범위에 기초하여 스윙자세의 정확도를 판단한다(S28).
서버(20)는 복수의 스윙단계 별 자세, 동작순서, 템포, 빠르기를 포함하는 교정정보를 생성한다(S29).
서버(20)는 생성된 교정정보를 골프 스윙 분석 장치(1)인 사용자단말기로 전송한다(S30).
도 7은 사용자의 스켈레톤의 값을 추출하는 과정의 예시도이다.
실시간 동작인식 서비스를 위한 딥 러닝 파이프라인(Deep Learning pipeline)을 모바일(On-Device)에서 제공하며, 서버(2)를 사용하지 않는 학습을 통해 사용자 개인 정보 문제를 해결하였다. 실시간 동작인식 서비스는 검색엔진에서 제공하는 블레이즈 포즈(blaze pose) 기반의 모델을 이용해서 해당 운동 자세를 추출하고 판별한다. 판별은 인공지능 허브(AI Hub)에서 수집한 운동 자세 이미지로 학습된 분류 모델을 이용한다.
운동 이미지 데이터를 특정 운동 동작의 준비, 수행 동작 두 가지 형태로 분류하고 검색엔진에서 제공하는 도구를 통해 사람의 각 관절 (Landmark) 마다의 좌표 값을 구한다. 추출된 관절 좌표는 운동 동작을 수행하였는지 수행하지 않았는지를 판별하기 위한 분류를 위한 데이터로 활용되며, 각각의 각 관절 좌표들은 운동 수행여부를 측정하기 위한 스켈레톤의 값으로 변환한다.
스켈레톤의 값을 추출하는 과정의 예시는 다음과 같다.
먼저 사람의 엉덩이 중앙값과 어깨의 중앙값의 좌표를 구한 뒤 두 좌표의 거리를 구한다(S31).
그 다음 관절 (Landmark)들의 좌표 값 중에서 신체에서 연결되는 가까운 좌표들의 거리를 구한다(S32). 예를 들어 왼쪽 엉덩이 부분과 왼쪽 무릎이 가까운 좌표 (Point) 이기 때문에 그 두 좌표 간의 거리를 구한다.
좌표의 거리는 x좌표의 차이, y좌표의 차이, z좌표의 차이를 각각 구하여 Vector의 형태로 사용자의 특징 벡터를 생성한다(S33). 단순한 점의 형태로는 특징이 없는 상태이기 때문에 신체의 스켈레톤의 형태를 갖게 하는 좌표들의 관계를 특징 벡터로 사용하기 위한 작업이다.
이후 생성된 사용자의 특징 벡터와 미리 생성되어 있는 Sample data (운동 동작 이미지 데이터)의 특징벡터들 간의 Max distance를 구한다(S34). Max distance는 x, y, z 좌표의 거리를 각각 구하여 그 중 가장 거리차이가 많이 나는 값을 의미한다. 이는 Max distance를 통해 이상치를 검증하여 카메라의 밖으로 인식되는 부분을 제거하기 위한 작업이다.
정상 데이터 30장을 이용하여 Mean distance를 구한다(S35). Mean distance는 x, y, z 좌표 간의 거리 차이의 평균이다.
이 값 중에서 10개의 가장 작은 Mean distance 값을 저장한다(S36).
추려진 10개의 Mean distance를 EMA를 적용하여 해당 시점의 포즈가 얼마나 운동 수행동작과 유사한지에 대한 정확도 (Confidence)를 구하였다(S37). Confidence 값의 범위는 0.0~1.0 이며 추출된 스켈레톤 값을 토대로 운동을 수행했다고 판별되면 1.0에 가까운 숫자가 그렇지 않으면 0.0에 가까운 숫자가 나오게 된다. EMA는 가장 작은 Mean distance에 가장 큰 가중치를 두어 순차적으로 가중치를 낮추면서 Confidence를 계산하는 방법이다.
이후 스윙애플리케이션을 통해 사용자가 복수의 카메라를 켜면 사용자의 전신에 대한 관절 (Landmark) 좌표를 추출한다. 추출한 Landmark 좌표를 Embedding 과정을 거친 뒤, 샘플 데이터와 KNN 분류를 통해서 현재 자세의 상태가 운동 수행 상태인지 아니면 준비 상태인지 구별한다. 모든 운동 동작의 절차는 On-Device (모바일)에서 사용자가 선택한 운동에 따른 판별모델을 거치게 되며 해당 운동의 수행 자세에 도달하면 운동 카운팅 수가 한 번 증가하며 스윙운동을 할 수 있다.
상기의 실시 예 이외의 변형 가능한 실시 예를 설명한다.
서버제어부는 사용자의 전신영상으로 각 관절좌표를 추출한 후에 운동 수행 예시 영상에 대응한 사용자의 운동 예시를 생성할 수 있다. 이 사용자의 운동 예시는 관절좌표 만으로 마련될 수도 있고, 사용자의 영상을 이용한 운동 수행 예시 영상일 수도 있다. 사용자가 운동을 하는 중에 사용자의 운동 예시를 중첩하여 영상을 보여줌으로써 운동자세가 정확하게 이루어지고 있는지 그렇지 않은 지를 알 수 있다.
또한, 사용자가 운동을 하는 중에 사용자의 운동 예시를 중첩하여 표시하면서 자세의 정확도를 %로 표시하여 보여줄 수도 있다.
사용자의 운동 예시는 사용자가 원하는 캐릭터를 이용하여 생성될 수도 있다.
상기의 골프 스윙 분석 장치(1)로 인하여, 카메라(50)를 통해서 본인의 스윙영상을 촬영하고 이에 대한 코치를 받는 것이 아니라 손목에 스마트워치(10)를 착용한 상태에서 골프공 타격음성을 수신하여 사용자 손목높이의 최저점으로부터 손목 이동 궤적을 확인할 수 있도록 디스플레이부(30)에 플로팅하며 이를 통해 본인의 스윙에 대한 문제를 파악하고 개선할 수 있으므로 본인의 스윙 실력을 향상시킬 수 있다.
또한, 가속도센서(13)를 통해서는 스마트워치(10)의 높이 정보를 알 수 없으나 손목높이의 최저점 정보로부터 스마트워치(10)의 높이 정보를 산출할 수 있고, 분리된 스마트워치(10)로부터 스윙 궤적에 대한 정보를 수신할 수 있다.
또한, 통신부(10)와 스마트통신부(14)가 페어링되도록 할 수 있고, 사용자의 전신스윙 궤적데이터에 손목 이동 궤적을 적용하여 스윙 실력을 향상시킬 수 있다.
1: 골프 스윙 분석 장치 2: 서버
2-1: 서버통신부 2-2: 서버디스플레이부
2-3: 서버입력부 2-4: 서버제어부
10: 스마트워치 11: 워치본체
12: 워치착용부 13: 가속도센서
14: 스마트통신부 15: 스마트마이크
16: 스마트디스플레이부 17: 스마트제어부
20: 마이크 30: 디스플레이부
40: 통신부 50: 카메라
60: 스피커 70: 사용자입력부
80: 제어부

Claims (10)

  1. 사용자의 팔의 움직임을 감지하는 센서;
    골프공을 타격하는 타격 사운드를 수신하는 마이크;
    상기 타격 사운드 및 사용자의 팔의 움직임에 기초하여 스윙 궤적 데이터를 생성하는 제어부
    를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 마이크로 수신되는 골프공 타격 사운드의 수신시각에 기초하여 사용자 손목높이의 최저점을 산출하고, 상기 센서에서 감지된 손목의 움직임과 산출된 상기 손목높이의 최저점에 기초하여 3D손목 궤적데이터를 생성하는 골프 스윙 분석 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서는 사용자의 손목에 착용되고, 사용자의 손목의 움직임을 감지하는 스마트 워치 내에 구비되는 골프 스윙 분석 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    사용자의 손목의 움직임을 표시하는 디스플레이부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 생성된 상기 3D손목 궤적데이터를 상기 디스플레이부에 표시하도록 제어하는 골프 스윙 분석 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    산출된 상기 손목높이의 최저점을 기준으로 하여 상기 센서에서 감지되는 가속도 값에서 골프공 타격 전후의 가속도 값을 적분하여 상기 손목높이 데이터를 산출하는 골프 스윙 분석 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    외부로부터 골프 스윙에 대한 샘플데이터를 수신하는 통신부를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 3D손목 궤적데이터와 상기 샘플데이터를 비교 분석하여 복수의 스윙단계 별 자세, 동작순서, 템포, 빠르기를 포함하는 교정정보를 생성하며, 상기 사용자의 사용자단말기로 생성된 상기 교정정보 및 상기 3D손목 궤적데이터를 전송하도록 상기 통신부를 제어하는 것을 특징으로 하는 골프 스윙 분석 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 센서는 사용자의 손목에 착용되고, 사용자의 손목의 움직임을 감지하는 스마트 워치 내에 구비되고,
    상기 스마트워치는 상기 통신부로 상기 센서에서 감지된 상기 손목의 움직임 데이터를 전송하는 스마트통신부를 갖고,
    상기 제어부는,
    상기 스마트 워치가 소정 거리 이내인 경우 상기 통신부와 상기 스마트통신부가 페어링되도록 제어하는 골프 스윙 분석 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 사용자의 스윙동작을 촬영하는 카메라를 더 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 카메라로부터 촬영된 상기 사용자의 스윙영상에 기초하여 상기 3D손목 궤적데이터를 보정하며, 상기 사용자의 전신스윙 궤적데이터를 생성하는 골프 스윙 분석 장치.
  9. 사용자의 팔의 움직임을 감지하는 제1 단계;
    골프공을 타격하는 타격 사운드를 수신하는 제2 단계; 및
    상기 타격 사운드 및 사용자의 팔의 움직임에 기초하여 스윙 궤적 데이터를 생성하는 제3 단계
    를 포함하고,
    상기 제3 단계는, 상기 제2 단계에서 수신된 골프공 타격 사운드의 수신시각에 기초하여 사용자 손목높이의 최저점을 산출하고, 상기 제1 단계에서 감지된 손목의 움직임과 산출된 상기 손목높이의 최저점에 기초하여 3D손목 궤적데이터를 생성하는 골프 스윙 분석 방법.
  10. 제 9항에 기재된 골프 스윙 분석 방법을 컴퓨터에 의해 수행시키기 위해 기록 매체에 저장된 프로그램.
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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