KR20000017765A - 운동 모션의 동작하중 분포 측정시스템 및 그의 표시방법 - Google Patents

운동 모션의 동작하중 분포 측정시스템 및 그의 표시방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 각종 스포츠 동작의 모션 변화시 중요한 포인트에서 양발의 전후부에 인가되는 하중의 분포와 양발에 걸리는 하중의 비율을 모니터링한 정지화상과 함께 표시해주어 효과적으로 자신의 운동 모션을 교정할 수 있는 운동 모션의 동작하중 분포 측정시스템 및 그의 표시방법에 관한 것이다.
본 발명은 스윙동작 시에 왼발/오른발의 전후부에 인가되는 2이상의 압력 데이터를 측정하여 무선 송신하는 제1 및 제2송신장치와, 스윙 준비자세에서 백스윙으로 전환하는 시점과, 백스윙 자세에서 다운스윙으로 전환하는 시점과, 임팩트 순간 및 폴로우 스윙 순간을 제1 내지 제4위치신호로 검출하여 무선 송신하는 제3송신장치와, 제1 내지 제4위치신호 검출시 운동 모션에 대한 영상 데이터를 추출하는 영상픽업수단과, 제1 내지 제4위치신호 검출에 응답하여 픽업된 영상 데이터와, 이 때의 압력 데이터와, 압력 데이터에 기초한 하중 분포 데이터와, 왼발과 오른발의 하중의 크기 비율을 저장하는 수신신호처리장치와, 모션선택부와, 모션 선택에 따라 해당 운동 모션에 대한 정지화상과, 왼발과 오른발의 하중분포 패턴과, 하중의 크기 비율을 표시하는 표시장치로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

운동 모션의 동작하중 분포 측정시스템 및 그의 표시방법{System for Measuring Distribution of Dynamic Load in Atheletic Sports and Displaying Method thereof}
본 발명은 운동 모션의 동작하중 분포 측정시스템 및 그의 표시방법에 관한 것으로, 특히 골프, 야구 등과 같은 정지상태에서 연속적인 모션 변화가 필요한 각종 스포츠 동작시에 연속적인 모션 변화에 따라 양발의 전후부에 인가되는 하중의 분포와 연속적인 동작하중의 변화를 중요한 포인트마다 영상 데이터와 함께 측정하여 이를 정지화상으로 표시해줌에 의해 빠르고 효과적으로 자신의 운동 모션을 교정할 수 있는 운동 모션의 동작하중 분포 측정시스템 및 그의 표시방법에 관한 것이다.
일반적으로 정지상태에서 연속적인 운동 모션이 이루어지는 운동경기, 예를들어 골프, 야구 등은 자세(form), 특히 연속적인 운동 모션이 매우 중요하다. 특히, 골프와 같이 성인이 취미로 즐길 수 있는 운동은 많은 사람들이 많은 비용과 시간을 할애하여 스윙자세를 올바르게 익히기 위한 전문가의 레슨을 받고 있다.
또한, 골프나 야구의 유명한 프로선수들도 슬럼프에 빠지는 경우가 종종 발생하며, 이러한 이유는 대부분 자신의 스윙자세가 어딘가 모르게 바뀐 것에 기인하고 있으므로 자신의 전성기에 촬영해 놓았던 비디오 또는 다른 우수한 선수들의 경기 모습을 촬영한 비디오를 보거나, 이들 비디오와 자신의 현재 모습을 촬영한 비디오를 비교 분석하면서 자신의 바꿔진 스윙자세를 다시 바로잡는 시도를 하고 있다.
더욱이, 골프에 있어서는 자신의 핸디를 높이기 위한 중요한 한가지 방법으로서 드라이브샷의 비거리를 향상시키거나, 퍼팅의 정확도를 높이는데 필요한 올바른 체중의 이동을 기하기 위해 수많은 스윙 및 퍼팅 연습과 체력훈련을 실시하고 있다.
그러나, 상기와 같은 전문가의 레슨은 비용이 많이 들고 반드시 골프 연습장과 같은 특정한 장소로 나가야만 지도를 받을 수 있어 많은 시간이 소요된다.
또한, 비디오를 이용한 자신의 운동 모션을 교정하는 방식은 일반적인 아마튜어에게는 사용이 어렵고 전문가의 도움을 필수요건을 하고 있으며, 더욱이 이러한 교정방법들은 모두 전문가의 경험을 토대로 이루어질 뿐 과학적이고 정량적인 분석에 기초한 자세교정은 아니었으므로 교정에 많은 시간이 소요된다.
따라서 본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 골프, 야구 등과 같은 정지상태에서 연속적인 모션 변화가 필요한 각종 스포츠 동작시에 연속적인 모션 변화에 따라 양발의 전후부에 인가되는 하중의 분포와 동작하중의 변화를 중요한 포인트마다 영상 데이터와 함께 측정하여 이를 정지화상으로 표시해줌에 따라 중요한 포인트의 자세를 분석하거나 이상적인 운동 모션과 대비하여 교정함에 의해 빠르고 효과적으로 자신의 운동 모션을 교정할 수 있는 운동 모션의 동작하중 분포 측정시스템 및 그의 표시방법을 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명에 따른 운동 모션의 동작하중 분포 측정시스템을 전체적으로 보여주는 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 운동 모션의 동작하중 분포 측정시스템을 전체적으로 보여주는 개략 블록도,
도 3은 도 2에 도시된 동작하중 분포 측정시스템의 제1 및 제2 송신장치에 대한 상세 블록도,
도 4는 도 2에 도시된 동작하중 분포 측정시스템의 제3송신장치에 대한 상세 블록도,
도 5는 골프 클럽의 스윙자세를 단계적으로 보여주는 설명도,
도 6은 골프 클럽에 설치된 자세검출센서의 내부 구조도,
도 7은 골프 클럽의 스윙단계에 따라 자세검출센서로부터 발생되는 출력신호의 타이밍도,
도 8은 도 2에 도시된 동작하중 분포 측정시스템의 수신장치 및 표시장치에 대한 상세 블록도,
도 9a 내지 도 9c는 도 2에 도시된 동작하중 분포 측정시스템의 제어 흐름도,
도 10은 본 발명에 따른 수신장치의 표시장치에 대한 표시화면의 예,
도 11a 내지 도 11d는 초기화 상태, 모션 1 내지 모션 3의 경우에 표시장치에 표시되는 하중 분포패턴의 예이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 *
1,2 ; 깔창 5 ; 단위 패턴
10 ; 제1송신장치 20 ; 제2송신장치
11a-11c,21a-21c ; 제1-제3압력센서
12a-12c ; 제1-제3 증폭부 13,33,73 ; CPU
14,34,74 ; EPROM 15,35,75 ; RAM
16,76 ; RF 송신부 17,31,77 ; 안테나
18,38 ; A/D 19,29,79 ; 신호 송신기
30 ; 수신장치 32a,32b,32c ; RF 수신부
36a ; 리세트 스위치 36b ; 페이지 선택 스위치
36c ; 모션 선택 스위치 37 ; LCD 콘트롤러
40 ; 하우징 50 ; 표시장치
51-56 ; 하중분포 패턴 69 ; 골프클럽
70 ; 제3송신장치 71a,71b ; 제1 및 제2 자세검출센서
72 ; 웨이트 78 ; 원통체
80 ; CCD 카메라 81 ; 카메라 콘트롤러
82 ; 지지다리 83 ; 정지화상
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 타격운동용구를 사용하여 볼을 타격하는 스포츠의 운동 모션에 대한 동작하중 분포 측정시스템에 있어서, 사용자의 왼쪽 신발의 깔창에 설치되어 사용자의 스윙 동작 시에 왼발의 전후부에 인가되는 하중에 비례하는 적어도 2이상의 압력 데이터를 측정하여 무선으로 송신하기 위한 제1송신장치와, 사용자의 오른쪽 신발의 깔창에 설치되어 사용자의 스윙 동작 시에 오른발의 전후부에 인가되는 하중에 비례하는 적어도 2이상의 압력 데이터를 측정하여 무선으로 송신하기 위한 제2송신장치와, 상기 운동용구에 부착되어 사용자의 스윙 동작시에 스윙 준비자세로부터 백스윙으로 전환하는 시점과, 백스윙 자세로부터 다운스윙으로 전환하는 시점과, 임팩트 순간 및 폴로우 스윙에 도달하는 순간을 순차적으로 검출하여 제1 내지 제4위치신호를 무선으로 송신하기 위한 제3송신장치와, 상기 사용자의 정면에 배치되어 제3송신장치의 제1 내지 제4위치신호 검출시 마다 사용자의 운동 모션에 대한 영상 데이터를 추출하기 위한 영상픽업수단과, 상기 사용자의 정면에 설치되어 영상픽업수단을 지지하면서 제3송신장치의 제1 내지 제4위치신호 검출에 응답하여 영상픽업수단을 제어하여 추출된 사용자의 각 운동 모션에 대한 영상 데이터와, 이 때의 제1 및 제2 송신장치로부터 무선 수신된 압력 데이터와, 압력 데이터를 신호처리하여 각각 왼발과 오른발의 전방과 후방에 인가되는 하중 분포 데이터와, 왼발과 오른발에 인가되는 하중의 크기 비율을 구하고, 이를 각각의 스윙 회수에 대응한 페이지와 각각의 운동 모션에 대응한 모션 데이터로서 구별하여 저장하기 위한 수신신호처리장치와, 저장된 사용자의 운동 모션중 원하는 모션을 선택하기 위한 모션선택부와, 상기 모션 선택에 따라 수신신호처리장치로부터 출력되는 해당 운동 모션에 대한 정지화상과, 왼발과 오른발의 하중분포 패턴과, 하중의 크기 비율을 표시하기 위한 표시장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 운동 모션의 동작하중 분포 측정시스템을 제공한다.
상기 제1 및 제2 송신장치 각각은 양 신발의 깔창의 전방 우측부분, 전방 좌측부분 및 후방부분에 각각 매입되어 신체의 하중에 비례한 압력값을 검출하기 위한 제1 내지 제3 압력센서와, 상기 제1 내지 제3 압력센서로부터 검출된 압력값을 신호 처리하여 무선 데이터 통신에 의해 수신장치로 송출하는 신호 송신기로 구성되고, 상기 제3송신장치는 상기 운동용구에 부착되어 사용자의 스윙 동작시에 스윙 준비자세로부터 백스윙으로 전환하는 시점과, 백스윙 자세로부터 다운스윙으로 전환하는 시점과, 임팩트 순간 및 폴로우 스윙에 도달하는 순간을 순차적으로 검출하여 제1 내지 제4위치신호를 발생하는 자세검출센서와, 상기 제1 내지 제4위치신호를 신호 처리하여 무선 데이터 통신에 의해 수신장치로 송출하는 신호 송신기로 구성된다.
또한, 상기 수신신호처리장치는 상기 제1 및 제2 송신장치로부터 송신된 송신신호를 무선 통신에 의해 수신한 후 송신된 각각의 제1 내지 제3 압력 데이터를 복원하는 제1 및 제2 RF 수신부와, 상기 제3송신장치로부터 무선 통신에 의해 송신된 제1 내지 제4위치신호를 수신한후 제1 내지 제4위치신호를 복원하는 제3 RF 수신부와, 각종 데이터를 기억하기 위한 메모리와, 상기 제3 RF 수신부로부터의 제1 내지 제4위치신호에 응답하여 영상픽업수단을 통하여 영상 데이터를 추출함과 동시에 수신된 압력 데이터를 신호처리하여 메모리에 기억시킨 후, 사용자의 모션 선택에 응답하여 영상 데이터에 기초한 정지화상을 표시하고 압력 데이터에 기초하여 각각 왼발과 오른발의 전방과 후방에 인가되는 하중의 분포를 하중에 비례하는 그래픽 패턴으로 표시함과 동시에 왼발과 오른발에 인가되는 하중의 크기 비율을 수치로 표시하도록 제어하는 신호처리수단으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이 경우 상기 제1 내지 제3 압력센서는 각각 하중에 비례한 압력값을 검출하여 전기적인 아날로그 전압신호로 출력하기 위한 피에조 압전소자로 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 사용자의 왼쪽/오른쪽 신발의 깔창에 각각 설치된 제1 및 제2 송신장치로부터 사용자의 각종 운동 모션 시에 왼발/오른발의 전후부에 인가되는 하중에 비례하는 적어도 2이상의 압력 데이터를 측정한 후 각각 제1 및 제2 무선채널을 통하여 수신장치로 무선으로 송신하는 단계와, 타격운동용구에 설치된 제3송신장치로부터 사용자의 스윙 동작시에 스윙 준비자세로부터 백스윙 자세로 전환하는 시점을 알리는 제1위치신호를 검출하여 제3무선채널을 통하여 무선으로 송신하는 단계와, 각각 상기 제1 및 제2 채널을 통하여 수신된 2이상의 압력 데이터와 제2채널을 통하여 수신된 2이상의 압력 데이터를 각각 가산하여 제1 및 제2 가산치를 구하는 단계와, 상기 제1위치신호가 수신될 때 영상픽업장치로부터 추출된 사용자의 스윙 모션에 대한 영상 데이터와, 이때 수신된 제1 및 제2 채널의 압력 데이터와, 상기 압력 데이터에 기초한 제1 및 제2 가산치의 비율을 제1모션 단계의 제1모션값으로 기억하는 단계와, 백스윙 자세로부터 다운스윙 자세로 전환하는 시점을 알리는 제2위치신호를 검출하여 제3무선채널을 통하여 무선으로 송신하는 단계와, 상기 제2위치신호가 수신될 때 영상픽업장치로부터 추출된 사용자의 스윙 모션에 대한 영상 데이터와, 이때 수신된 제1 및 제2 채널의 압력 데이터와, 이때의 압력 데이터에 기초한 제1 및 제2 가산치의 비율을 제2모션 단계의 제2모션값으로 기억하는 단계와, 임팩트 시점을 알리는 제3위치신호를 검출하여 제3무선채널을 통하여 무선으로 송신하는 단계와, 상기 제3위치신호가 수신될 때 영상픽업장치로부터 추출된 사용자의 스윙 모션에 대한 영상 데이터와, 이때 수신된 제1 및 제2 채널의 압력 데이터와, 이때의 압력 데이터에 기초한 제1 및 제2 가산치의 비율을 제3모션 단계의 제3모션값으로 기억하는 단계와, 폴로우 스윙에 도달한 시점을 알리는 제4위치신호를 검출하여 제3무선채널을 통하여 무선으로 송신하는 단계와, 상기 제4위치신호가 수신될 때 영상픽업장치로부터 추출된 사용자의 스윙 모션에 대한 영상 데이터와, 이때 수신된 제1 및 제2 채널의 압력 데이터와, 이때의 압력 데이터에 기초한 제1 및 제2 가산치의 비율을 제4모션 단계의 제4모션값으로 기억하는 단계와, 사용자의 모션 단계 선택에 응답하여 해당 모션 단계의 모션값으로 기억된 영상 데이터에 기초하여 정지화상으로 표시하고, 제1 및 제2 채널의 압력 데이터에 기초하여 각각 왼발과 오른발의 전방과 후방에 인가되는 하중의 분포를 하중에 비례하는 그래픽 패턴으로 표시함과 동시에 제1 및 제2 가산치의 비율에 기초하여 왼발과 오른발에 인가되는 하중의 크기 비율을 수치로 표시하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 운동 모션의 동작하중 분포 표시방법을 제공한다.
본 발명은 상기 제1 및 제2 가산치가 동일한 때 얻어진 제1 및 제2 채널의 압력 데이터를 설정된 표준값과 비교하여 해당 사용자에 대한 보정값을 추출하는 단계와, 후속된 모션에 따라 얻어지는 압력 데이터를 상기 보정값을 이용하여 보정하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 운동모션을 다수회 반복하여 얻어지는 각회의 운동모션에 따라 얻어진 제1 내지 제4 모션값을 각각 하나의 페이지로 그룹을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기한 바와같이 본 발명에서는 특히 골프, 야구 등과 같이 정지상태에서 연속적인 모션 변화가 필요한 각종 스포츠 동작시에 양 신발에 설치된 다수의 압력센서에 의해 모션 변화에 따라 양발의 전후부에 인가되는 하중의 분포와 동작하중의 변화를 중요한 포인트 마다 영상 데이터와 함께 측정하여 이를 표시해줌에 따라 자세를 분석하거나 또는 이상적인 운동 모션과 대비하여 교정함에 의해 빠르고 효과적으로 자신의 운동 모션을 교정할 수 있다.
(실시예)
이하에 상기한 본 발명을 바람직한 실시예가 도시된 첨부도면을 참고하여 더욱 상세하게 설명한다.
첨부된 도 1은 본 발명에 따른 운동 모션의 동작하중 분포 측정시스템을 전체적으로 보여주는 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 운동 모션의 동작하중 분포 측정시스템을 전체적으로 보여주는 개략 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 운동 모션의 동작하중 분포 측정시스템은 사용자의 양 신발의 깔창(1,2)에 설치되어 사용자가 골프, 야구 등과 같은 각종 스포츠 동작, 예를들어 골프의 드라이브 샷 동작 시에 양발의 전후부에 인가되는 하중에 비례하는 압력값을 측정하여 무선으로 송신하기 위한 제1 및 제2 송신장치(10,20)와, 골프클럽(69)의 손잡이 부근에 설치되어 사용자의 스윙자세 중 중요한 4가지 모션동작을 검출하여 무선으로 송신하기 위한 제3송신장치(70)와, 사용자의 모션동작을 촬영하여 디지털 영상 데이터를 추출하기 위한 CCD 카메라(80)와, 사용자의 정면에 인접 설치되어 제3송신장치(70)로부터 4가지 모션동작을 검출할 때마다 전면에 설치된 CCD 카메라(80)를 구동시켜 이때의 사용자의 스윙자세를 촬영하도록 제어함과 동시에 촬영된 사용자의 영상 데이터를 제1 및 제2 송신장치(10,20)로부터 무선 수신된 압력 데이터와 함께 신호처리하여 메모리에 저장하며 사용자의 선택에 따라 표시장치(50)로 사용자의 스윙 동작시에 양발의 전후부에 인가되는 하중값을 정지화상(83)과 함께 그래픽으로 표시해주는 수신장치(30)로 구성되어 있다. 도 1에서 부재번호 82는 수신장치(30)를 높이조절 가능하게 지지하는 다리이다.
도 3은 도 2에 도시된 동작하중 분포 측정시스템의 제1 및 제2 송신장치에 대한 상세 블록도로서, 상기 제1 및 제2 송신장치(10,20) 각각은 서로 동일한 회로구조로 이루어지며, 크게 보면 사용자의 양 신발 깔창(1,2)의 엄지발가락 부분, 새끼발가락 부분 및 발뒷꿈치 부분에 각각 매입되어 신체의 하중에 비례한 압력값을 검출하기 위한 제1 내지 제3 압력센서(11a-11c,21a-21c)와, 제1 내지 제3 압력센서(11a-11c,21a-21c)로부터 검출된 압력값을 신호 처리하여 시리얼(serial) 통신에 의해 수신장치(30)로 송출하는 신호 송신기(19,29)로 구성되어 있다.
상기 제1 내지 제3 압력센서(11a-11c,21a-21c)는 각각 피에조 압전소자를 사용하여 구성될 수 있으며, 사용자가 드라이브 샷을 날리기 위하여 골프클럽(69)을 어드레스 자세에서 백스윙한 상태를 거쳐 골프공을 타격하기 위하여 다운 스윙을 할 때 연속적으로 이루어지는 신체의 무게중심의 이동에 따라 양발, 보다 상세하게는 엄지발가락 부분, 새끼발가락 부분 및 발뒷꿈치 부분에 가해지는 하중이 연속적으로 변할 때 각각의 압력센서(11a-11c,21a-21c)는 하중에 비례한 압력값을 검출하여 전기적인 아날로그 전압신호로 출력한다.
왼발의 깔창(1)에 설치된 신호 송신기(19)는 도 3에 도시된 바와같이 제1 내지 제3 압력센서(11a-11c)로부터 검출된 압력 전압신호를 증폭하고, 증폭된 전압신호를 보정하기 위한 제1 내지 제3 증폭부(12a-12c)와, 제1 내지 제3 증폭부(12a-12c)를 통하여 수신된 압력 전압신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그/디지털 변환기(A/D)(18)와, 디지털 변환된 압력 데이터를 일시적으로 보관하기 위한 RAM(15)과, 송신장치의 신호처리와 무선 데이터 통신의 수행을 제어하기 위한 제어 프로그램을 기억하기 위한 EPROM(14)과, A/D(18), EPROM(14), RAM(15)을 내장하고 EPROM(14)에 기억된 제어 프로그램에 따라 A/D(18)를 통하여 제1 내지 제3 압력센서(11a-11c)의 전압신호를 순차적으로 A/D 변환하여 RAM(15)에 기억시킨 후 RF 송신부(16)를 초기화하여 시리얼(serial) 데이터 통신에 의해 수신장치(30)로 압력 데이터를 전송 데이터 포맷으로 편집하여 송신하도록 송신장치(10)를 제어하는 마이크로프로세서(CPU)(13)와, CPU(13)의 제어에 따라 전송 데이터를 엔코딩한 후 변조된 고주파 신호를 안테나(17)를 통하여 송출하기 위한 RF 송신부(16)를 포함한다.
도 3에 도시된 실시예는 CPU(13)가 A/D(18), EPROM(14), RAM(15)을 내장하여 콤팩트한 구조를 갖는 예를 나타내고 있으나, 이들은 필요에 따라 외장형으로 구성되는 것도 가능하다.
또한, 상기 RF 송신부(16)는 AM(진폭변조), FSK(Frequency Shift Keying) 방식의 FM(주파수 변조), PM(위상변조) 등 어떤 종류의 엔코딩 방식으로 변조되어 송출하는 것도 가능하며, 안테나(17)는 별도의 외장형 루프 안테나를 사용하거나 별도의 외장형 안테나 없이 송신 코일로 구성하는 것도 가능하다.
상기 왼발에 대한 제1송신장치(10)는 무선 데이터 통신용 제1채널(CH1)을 구성하고, 오른발에 대한 제2송신장치(20)는 무선 데이터 통신용 제2채널(CH2)을 구성하며, 후술하는 스윙 자세검출을 위한 제3송신장치(70)는 무선 데이터 통신용 제3채널(CH3)을 구성하므로, 수신장치(30)는 제1 내지 제3 RF 수신부(32a-32c)의 혼신을 막기 위하여 채널간에 적당한 채널 스페이스를 갖는다.
도 4는 도 2에 도시된 동작하중 분포 측정시스템의 제3송신장치에 대한 상세 블록도, 도 5는 골프 클럽의 스윙자세를 단계적으로 보여주는 설명도, 도 6은 골프 클럽에 설치된 자세검출센서의 내부 구조도, 도 7은 골프 클럽의 스윙단계에 따라 자세검출센서로부터 발생되는 출력신호의 타이밍도를 각각 나타낸다.
제3송신장치(70)는 크게 보면 사용자의 골프클럽(69)에 설치되어 순차적으로 사용자의 스윙모션, 즉 어드레스 자세로부터 백스윙으로 전환하는 시점과, 백스윙 자세로부터 다운스윙으로 전환하는 시점과, 임팩트 순간 및 폴로우 스윙에 도달하는 순간에 대응하는 제1 내지 제4 위치신호(M1-M4)를 검출하기 위한 제1 및 제2 자세검출센서(71a,71b)와, 제1 및 제2 자세검출센서(71a,71b)로부터 검출된 제1 내지 제4 위치신호(M1-M4)를 신호 처리하여 시리얼(serial) 통신에 의해 수신장치(30)로 송출하는 신호 송신기(79)로 구성되어 있다.
상기 제1 및 제2 자세검출센서(71a,71b)는 각각 원통체(78) 내부의 양단부에 설치되며 원통체(78) 내부에 이동 가능하게 내장된 웨이트(72)의 압력에 따라 가동접점이 클로즈 상태로 설정되는 한쌍의 탄성 접촉스위치를 사용하여 구성될 수 있다.
이 경우 제1 및 제2 자세검출센서(71a,71b)는 사용자가 드라이브 샷을 날리기 위하여 골프클럽(69)을 어드레스 자세에서 백스윙한 상태를 거쳐 골프공을 타격하기 위하여 다운 스윙을 할 때 도 5에 도시된 바와같이 연속적으로 이루어지는 골프클럽(69)의 자세 변화에 따라 4가지 자세, 즉 제1 내지 제4 위치신호(M1-M4)를 검출하게 된다.
제1위치신호(M1)는 도 7과 같이 사용자가 어드레스 자세로부터 백스윙을 시작하는 시점으로서 웨이트(72)가 제1자세검출센서(71a)의 가동접점으로부터 분리되어, 제1자세검출센서(71a)의 출력전압이 하이레벨(H)로부터 로우레벨(L)로 하강하는 시점을 나타낸다.
제2위치신호(M2)는 사용자가 백스윙 자세로부터 다운스윙을 시작하는 시점으로서 웨이트(72)가 제2자세검출센서(71b)의 가동접점으로부터 분리되어, 제2자세검출센서(71b)의 출력전압이 하이레벨(H)로부터 로우레벨(L)로 하강하는 시점을 나타낸다.
제3위치신호(M1)는 사용자가 다운스윙을 하여 골프클럽의 헤드와 골프공이 임팩트하는 시점으로서 웨이트(72)가 제1자세검출센서(71a)의 가동접점을 압압하여, 제1자세검출센서(71a)의 출력전압이 로우레벨(L)로부터 하이레벨(H)로 상승하는 시점을 나타낸다.
제4위치신호(M1)는 사용자가 폴로우 스윙에 도달하여 골프클럽(69)의 헤드가 손잡이 보다 상측에 위치하여 웨이트(72)가 제2자세검출센서(71b)의 가동접점을 압압하여, 제2자세검출센서(71b)의 출력전압이 로우레벨(L)로부터 하이레벨(H)로 상승하는 시점을 나타낸다.
신호 송신기(79)는 스윙자세에 따라 순차적으로 제1 및 제2 자세검출센서(71a,71b)로부터 발생된 디지털 제1 내지 제4위치신호(M1-M4)를 일시적으로 보관하기 위한 RAM(75)과, 송신장치의 신호처리와 무선 데이터 통신의 수행을 제어하기 위한 제어 프로그램을 기억하기 위한 EPROM(74)과, EPROM(74), RAM(75)을 내장하고 EPROM(74)에 기억된 제어 프로그램에 따라 수신되는 제1 내지 제4위치신호(M1-M4)를 순차적으로 RAM(75)에 기억시킨 후 RF 송신부(76)를 초기화하여 시리얼(serial) 데이터 통신에 의해 수신장치(30)로 제1 내지 제4위치신호(M1-M4)를 전송 데이터 포맷으로 편집하여 송신하도록 송신장치(70)를 제어하는 마이크로프로세서(CPU)(73)와, CPU(73)의 제어에 따라 전송 데이터를 엔코딩한 후 변조된 고주파 신호를 안테나(77)를 통하여 송출하기 위한 RF 송신부(76)를 포함한다.
도 8은 도 2에 도시된 동작하중 분포 측정시스템의 수신장치 및 표시장치에 대한 상세 블록도로서, 수신장치(30)는 제1 내지 제3 송신장치(10,20,70)의 제1 내지 제3 채널(CH1 내지 CH3)로부터 송신된 변조된 고주파 신호를 시리얼(serial) 통신에 의해 안테나(31)를 통하여 수신하여 다단계의 주파수 다운변환(downconverting)을 거쳐 저주파 신호로 변환한 후 송신장치의 변조방식에 대응하는 복조방식으로 디지털 데이터 또는 아날로그 신호를 출력하는 제1 내지 제3 RF 수신부(32a 내지 32c)와, 제1 내지 제3 RF 수신부(32a 내지 32c)로부터 아날로그 신호가 출력되는 경우 이를 디지털 신호로 변환하기 위한 디지털/아날로그 변환기(D/A)(38)와, 제3 RF 수신부(32c)로부터 제1 내지 제4위치신호(M1-M4)가 수신되는 경우 디지털 변환된 제1 채널 및 제2 채널(CH1,CH2)의 압력 데이터와 이때의 영상 데이터를 일시적으로 보관하기 위한 RAM(35)과, 수신장치의 신호처리와 무선 데이터 통신의 수행을 제어하기 위한 제어 프로그램을 기억하기 위한 EPROM(34)을 포함한다.
또한, 수신장치(30)는 A/D(38), EPROM(34)을 내장하고 EPROM(34)에 기억된 제어 프로그램에 따라 제1 내지 제4위치신호(M1-M4)가 수신될 때 CCD 카메라(80)를 구동하도록 카메라 콘트롤러(81)를 제어함과 동시에 A/D(38)에 의해 제1 및 제2 채널(CH1,CH2)의 압력 데이터를 순차적으로 A/D 변환하여 CCD 카메라(80)로부터 수신된 영상데이터와 함께 RAM(35)에 기억시킨 후 선택 스위치(36b,36c)의 작동에 따라 RAM(35)에 기억된 영상데이터와 압력 데이터를 신호처리하여 표시장치(50)에 스윙모션에 대한 정지화상과 왼발과 오른발 각각의 전방(즉, 엄지발가락 부분, 새끼발가락 부분)과 후방(즉, 발뒷꿈치 부분)에 걸리는 하중분포를 하중의 크기에 따라 단위 패턴(5)의 크기가 변화되는 좌/우 하중분포 패턴(51,52)을 그래픽으로 표시함과 동시에 왼발과 오른발에 걸리는 하중의 분배비율을 퍼센트값으로 표시하도록 표시장치 콘트롤러(37)에 출력신호를 발생하는 마이크로프로세서(CPU)(33)와, 동일한 패턴형상으로 단위 패턴(5)의 크기가 서로 다른 다수의 패턴 데이터를 내장한 ROM을 구비하고 상기 CPU(33)의 출력신호에 따라 왼발과 오른발 각각의 전방과 후방에 걸리는 하중분포를 하중의 크기에 비례한 하중분포패턴을 표시하도록 표시장치(50)에 그래픽 데이터를 출력하는 LCD 콘트롤러(37)를 포함한다.
또한, 수신장치(30)는 하우징(40)의 전면에 CCD 카메라(80)가 배치되어 카메라 콘트롤러(81)의 제어에 따라 사용자의 스윙자세를 촬영하여 얻어진 디지털 영상 데이터를 신호처리한 후 RAM(35)에 기억시키며, 하우징(40)의 배면에는 예를들어, LCD 또는 CRT 표시장치(50)가 배치되고, 그의 하단부에 3개의 리세트 스위치, 페이지 선택 스위치 및 모션 선택 스위치(36a-36c)와 전원 스위치(ON/OFF)(45)가 배치되어 있다.
상기 리세트 스위치(RESET)(36a)는 각 페이지(page)의 모션(motion) 데이터값을 초기화시키도록 RAM(35)을 클리어시키기 위한 스위치이고, 페이지 선택 스위치(PAGE)(36b)는 예를들어, 5회의 스윙 모션에 대응하는 5개 페이지를 순차적으로 선택하기 위한 스위치이며, 모션 선택 스위치(MOTION)(36c)는 선택된 각 스윙 모션의 동작을 제1 내지 제4위치신호(M1-M4)에 대응하는 4개의 자세, 예를들어 스윙 준비자세로부터 백스윙으로 전환하는 시점과, 백스윙 자세로부터 다운스윙으로 전환하는 시점과, 임팩트 순간 및 폴로우 스윙에 도달하는 순간을 나누어 선택하기 위한 스위치이다.
상기 페이지 선택 스위치(36b)의 작동에 따라 5회의 스윙 모션에 대응하는 페이지 1 내지 페이지 5의 데이터가 표시되며, 각각의 페이지에서 모션 선택 스위치(36c)의 작동에 따라 상기한 4자세에 대응하는 모션 1 내지 모션 4 중 어느 하나의 데이터가 표시된다.
상기한 송신장치(10,20,70)의 RF 송신부(16,76)와 수신장치(30)의 제1 내지 제3 수신부(32a-32c)는 예를들어, 제이.에스 테크(J.S TECH)의 TXH 시리즈 송수신기 모듈인 "TXH-900M"을 사용하여 구성하는 것도 가능하다. 이 경우 사용 주파수는 902-928MHz 대역이고, 동작 가능한 범위는 1/4마일 범위이며, 각각 단일칩으로 구성하는 것이 가능하게 된다.
상기한 RAM(35)은 예를들어, 5회의 스윙 모션 데이터를 기록할 수 있도록 5단 시프트 레지스터로서 구성될 수 있으며, 만약 6번째 스윙 모션에 대한 데이터가 입력되어 기억될 때 가장 먼저 기억된 1번째 스윙 모션 데이터는 삭제된다. 즉, 선입선출(FIFO) 방식으로 데이터가 기록된다.
본 발명에서는 스윙 모션에서 가장 중요한 4개의 자세에 대한 압력 데이터를 제1 내지 제4위치신호(M1-M4)의 수신에 응답하여 연속적으로 입력되는 압력 데이터로부터 자동적으로 추출한다.
일반적으로, 어드레스 자세는 양측 발에 가해지는 하중이 약 1/2씩 동일하게 설정되며, 이 경우 제1 및 제2 송신장치(10,20) 각각의 제1 내지 제3 압력센서(11a-11c,21a-21c)로부터 검출된 3 압력 전압신호(P1-P3, P11-P13)의 가산치(PL=P1+P2+P3, PR=P11+P12+P13)는 대략 서로 동일하게 얻어진다. 따라서, 왼발과 오른발에 가해지는 하중이 도 11b에 도시된 바와같이 약 50%씩 동일하게 걸린다.
그후 백스윙 자세로 변하면 도 11c와 같이 왼발과 오른발에 가해지는 하중은 통상적으로 40 : 60의 비율로 걸리게 되며, 또한, 골프공의 임팩트시에는 왼발과 오른발에 가해지는 하중은 도 11d에 도시된 바와같이 70 : 30의 비율로 변하며, 왼발에 걸리는 하중이 최대값일 때 즉, 가산치(PL)가 피크치일 때 임팩트 순간에 도달한다.
본 발명의 송신장치(10,20,70) 및 수신장치(30)는 구동전압을 공급하는 전원(60,60a,60b)으로서 각각 별개의 밧데리를 사용한다.
이하에 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 운동 모션의 동작하중 분포 측정시스템에 대한 작용을 도 9 내지 도 11d를 참고하여 상세하게 설명한다.
먼저 수신장치(30)의 전원 스위치(ON/OFF)(45)를 온시키면 EPROM(34)에 기억된 제어 프로그램의 초기화 루틴에 따라 시스템의 초기화가 진행되어 RAM(35) 등을 클리어시키며, 미리 기억시킨 수치로 각종 변수값을 설정한다(S1,S2).
이어서, 사용자가 시스템을 작동시키던 도중에 새롭게 스윙 모션에 대한 동작하중의 분포를 측정하고자 하는 경우 리세트 스위치(36a)를 작동시키면, 그때까지 RAM(35)에 기억되어 있던 데이터는 모두 클리어되어 초기화가 이루어진다(S3,S4).
이어서, 사용자가 어드레스 자세에 돌입하기 전에 제3송신장치(70)에 대한 전원 스위치(도시되지 않음)를 온(ON)시키고, 어드레스 자세에 돌입하면(S5), 제1 및 제2 송신장치(10,20) 각각의 제1 내지 제3 압력센서(11a-11c,21a-21c)로부터 제1 내지 제3 압력 전압신호(P1-P3,P11-P13)이 연속적으로 검출되어 각각 제1 내지 제3 증폭부(12a-12c)에서 증폭과 파형보정이 이루어진 후 CPU(13)로 입력된다.
수신된 제1 내지 제3 압력 전압신호(P1-P3,P11-P13)는 내장된 A/D(18)에 의해 디지털 제1 내지 제3 압력 데이터(P1-P3,P11-P13)로변환된 후, RAM(15)에 기억된다. RAM(15)에 기억된 압력 데이터는 RF 송신부(16)에서 고주파로 변조된후 시리얼(serial) 데이터 통신에 의해 수신장치(30)로 무선 송신된다(S6).
이 경우 압력 데이터의 전송에 사용되는 데이터 포맷은 예를들어, 6바이트로 구성된다. 즉, 제1바이트는 송신장치를 식별하는데 사용되는 ID 코드(기기 그룹별), 제2바이트의 BIT0와 BIT1은 기기번호, BIT2와 BIT3은 상태표시 비트, BIT4-BIT7은 추가 확장용 비트, 제3바이트는 제1압력센서(11a)의 변환된 압력 데이터, 제4바이트는 제2압력센서(11b)의 변환된 압력 데이터, 제5바이트는 제3압력센서(11c)의 변환된 압력 데이터, 제6바이트는 에러 검출용 데이터를 각각 나타낸다.
그후 사용자가 어드레스 자세로부터 백스윙을 하는 경우 제3송신장치(70)의 제1자세검출센서(71a)의 출력전압이 "H"에서 "L"로 전환되며 CPU(73)은 레벨변환되는 하강에지를 검출하여 이 검출신호를 제1위치신호(M)로서 RF 송신부(76)를 통하여 고주파로 변조한후 시리얼 데이터 통신에 의해 수신장치(30)로 무선 송신된다(S7).
한편, 수신장치(30)는 제1 내지 제3 송신장치(10,20,70)로 구성되는 제1 내지 제3 채널(CH1-CH3)로부터 송신되는 압력 데이터를 동시에 수신 가능하도록 제1 내지 제3 RF 수신부(32a-32c)가 구비되어 있다.
제1 내지 제3 RF 수신부(32a-32c)는 각각 제1 내지 제3 송신장치(10,20,70)의 제1 내지 제3 채널(CH1-CH3)로부터 송신된 변조된 고주파 신호를 CPU(33)의 제어에 따라 시리얼(serial) 통신에 의해 안테나(31)를 통하여 수신하여 다단계의 주파수 다운변환(downconverting)을 거쳐 저주파 신호로 변환한 후 송신장치의 변조방식에 대응하는 복조방식으로 디지털 데이터 또는 아날로그 신호를 출력한다(S8).
제1 내지 제3 채널(CH1-CH3)로부터 아날로그 신호가 출력되도록 설계된 경우 D/A(38)에 의해 이를 디지털 신호로 변환하여 디지털 변환된 제1 채널 및 제2 채널(CH1,CH2)의 제1 내지 제3 압력 데이터(P1-P3,P11-P13)와 제3채널(CH3)의 제1위치신호(M1)를 RAM(35)에 기억시킨다.
그후 CPU(33)는 EPROM(34)에 저장된 자신의 ID 코드와 수신된 데이터의 ID 코드가 일치하는 지를 판단한다(S9).
만약 ID 코드가 일치하는 경우 연속적으로 수신되는 데이터를 접수하고, ID 코드가 일치하지 않는 경우는 제1 및 제2 RF 수신부(32a,32b)를 제어하여 후속되는 데이터의 수신을 포기하고, 이미 RAM(35)에 기억된 데이터는 삭제시킨다.
이어서, CPU(33)는 RAM(35)에 기억된 CH1의 제1 내지 제3 압력센서(11a-11c)의 제1 내지 제3 압력 데이터(P1-P3)를 가산한 제1가산치(PL)와 CH2의 제1 내지 제3 압력센서(21a-21c)의 제1 내지 제3 압력 데이터(P11-P13)를 가산한 제2가산치(PR)를 계산한다(S10).
한편, 표시장치(50)에 그래픽 표시되는 하중분포 패턴(51,52)은 특정 몸무게를 갖고 있는 표준 사용자를 기준으로 경하중인 경우는 단위패턴(5)의 크기가 작고, 중하중인 경우는 단위 패턴(5)의 크기가 크게 표시되는 방식으로 각 동작시에 양발의 전후부에 가해진 하중의 크기를 표시한다.
따라서, 상기에서 처음으로 CH1의 제1가산치(PL)와 CH2의 제2가산치(PR)가 일치하게 되는 경우 이때 추출된 가산치(PL,PR)는 사용자의 몸무게에 비례한 값으로 얻어진 것이다. 상기한 가산치(PL,PR)로부터 표준 사용자의 가산치(PL,PR)와 비교하여 표준 사용자의 하중분포 패턴(51,52)을 적용하는데 필요한 보정값을 추출하여 이를 기억시킨다(S11).
이러한 보정값의 기억에 의해 추후에 스윙 모션에 따라 수신되는 사용자의 몸무게에 비례하여 얻어지는 압력 데이터는 상기 보정값을 사용하여 보정함에 의해 사용자의 몸무게에 관계없이 보정된 압력 데이터에 기초한 경하중 내지 중하중의 그래픽 표시가 이루어질 수 있다.
이어서, 사용자의 백스윙 개시에 따라 제3채널(CH3)을 통하여 제3송신장치(70)로부터 송신한 제1위치신호(M1)가 수신되는 지를 판단하여(S12), 만약 수신된 경우는 이때 수신된 제1 채널 및 제2 채널(CH1,CH2)의 제1 내지 제3 압력 데이터(P1-P3,P11-P13)를 추출함과 동시에 제1 및 제2 가산치(PL,PR) 사이의 퍼센트값을 계산하여, 추출된 압력 데이터와 퍼센트값을 페이지 1의 모션 1으로 RAM(35)에 기억시킨다(S13).
이와 동시에 CPU(33)는 카메라 콘트롤러(81)에 제어신호를 출력하여 카메라 콘트롤러(81)가 CCD 카메라(80)를 작동되게 하고, 그 결과 CCD 카메라(80)를 통하여 수신된 사용자의 스윙동작에 대한 영상 데이터를 추출하여 페이지 1의 모션 1으로 RAM(35)에 기억시킨다(S13).
계속하여 사용자가 백스윙 자세로부터 다운스윙을 시작하게 되면 제3송신장치(70)로부터 제2위치신호(M2)가 발생하게 된다. 따라서, 제2위치신호(M2)가 수신장치(30)에 수신되는 경우, 상기와 동일하게 이때의 압력 데이터(P1-P3,P11-P13)를 추출함과 동시에 제1 및 제2 가산치(PL,PR) 사이의 퍼센트값을 계산하여, 추출된 압력 데이터와 퍼센트값을 페이지 1의 모션 2로 기억시킴과 동시에 CCD 카메라(80)로부터 사용자의 스윙동작에 대한 영상 데이터를 추출하여 페이지 1의 모션 2로 기억시킨다(S14,S15).
그후 사용자가 다운 스윙을 시작하여 골프공의 임팩트 순간에 도달한 경우 제3송신장치(70)로부터 제3위치신호(M3)가 발생하게 된다. 따라서, 제3위치신호(M3)가 수신장치(30)에 수신되는 경우, 상기와 동일하게 이때의 압력 데이터(P1-P3,P11-P13)를 추출함과 동시에 제1 및 제2 가산치(PL,PR) 사이의 퍼센트값을 계산하여, 추출된 압력 데이터와 퍼센트값을 페이지 1의 모션 3으로 기억시킴과 동시에 CCD 카메라(80)로부터 사용자의 스윙동작에 대한 영상 데이터를 추출하여 페이지 1의 모션 3으로 기억시킨다(S16,S17).
이어서, 그후 사용자가 다운스윙을 거쳐 폴로우 스윙 자세에 도달한 경우 제3송신장치(70)로부터 제4위치신호(M4)가 발생하게 된다. 따라서, 제4위치신호(M4)가 수신장치(30)에 수신되는 경우, 상기와 동일하게 이때의 압력 데이터(P1-P3,P11-P13)를 추출함과 동시에 제1 및 제2 가산치(PL,PR) 사이의 퍼센트값을 계산하여, 추출된 압력 데이터와 퍼센트값을 페이지 1의 모션 4로 기억시킴과 동시에 CCD 카메라(80)로부터 사용자의 스윙동작에 대한 영상 데이터를 추출하여 페이지 1의 모션 4로 기억시킨다(S18,S19).
그후 상기 단계(S12-S19)와 동일한 방법으로 사용자가 2회부터 5회까지 스윙 동작이 이루어지면, 이에 대한 압력 데이터를 추출하고 이에 기초하여 퍼센트값을 구하며, 이때의 사용자의 스윙모션에 대한 영상 데이터를 CCD 카메라를 통하여 추출하고 RAM(35)에 구비된 페이지 2-페이지 5에 기억시킨다(S20).
그후 사용자가 5회의 스윙 동작을 마치고 수신장치(30)의 페이지 선택 스위치(36b)와 모션 선택 스위치(36c)를 선택하면, CPU(33)는 RAM(35)에 기억되어 있는 해당 압력 데이터(P1-P3,P11-P13)와 제1 및 제2 가산치(PL,PR) 사이의 퍼센트값 및 영상 데이터를 LCD 콘트롤러(37)로 출력하며, LCD 콘트롤러(37)는 내장된 ROM으로부터 각각의 압력 데이터(P1-P3,P11-P13)에 대응하는 좌/우 하중분포 패턴(51,52)을 읽어내어 퍼센트값 및 영상 데이터와 함께 표시장치(50)로 출력한다(S21).
도 10은 수신장치(30)에서 사용자가 페이지 선택 스위치(36b)와 모션선택 스위치(36c)에 의해 페이지 1의 모션 1을 선택한 경우의 표시장치(50)에 대한 그래픽 표시를 보여주는 예로서, 이 경우 양발에 인가되는 하중분포는 50%:50%로 나타나며, 이때의 사용자의 모션이 영상 데이터에 의해 정지화상(83)으로 표시되고 있다.
도 11a 내지 도 11d에 도시된 예에 있어서는 각각 양발의 전방에 배치된 제2 압력센서(11b,21b)는 사용하지 않고 각각 제1압력센서(11a,21a) 만으로 양발의 전방부분에 대한 압력을 측정하여 이에 기초하여 하중값을 표시한 예이다.
도 11a에 도시된 좌/우 하중분포 패턴(51,52)은 초기화 처리후의 그래픽이고, 도 11b는 제1위치신호(M1)이 수신될때의 그래픽으로서 양발에 인가되는 하중분포는 대략 50:50으로 서로 동일하게 주어지며, 이 경우에도 사용자 개개인의 자세에 따라 왼발과 오른발 각각의 전방과 후방에 걸리는 하중분포는 서로 다를 수 있다.
이 경우 전후방 하중의 크기에 따라 양발의 전방 하중분포 패턴(51a,52a)의 단위패턴 크기는 각각 후방 하중분포 패턴(51b,52b)의 단위패턴 크기와 다르게 나타나게 된다.
도 11c는 예를들어, 제2위치신호(M2)가 수신될때의 좌/우 하중분포 패턴(53,54)으로서, 왼발과 오른발에 40:60의 비율로 하중이 가해지고 있으며, 오른발의 전방에 매우 큰 중하중이 걸리고 있고, 왼발의 후방에는 거의 하중이 가해지지 않은 상태를 보여준다.
도 11d는 헤드에 의해 골프공이 임팩트되는 순간의 좌/우 하중분포 패턴(55,56)으로서, 왼발과 오른발에 70:30의 비율로 하중이 가해지고 있으며, 왼발의 전후방에 사용자의 거의 대부분의 하중이 걸리고 있고, 오른발의 전후방에는 거의 하중이 가해지지 않은 상태를 보여준다.
따라서, 사용자는 각회의 비거리와 골프공이 날아간 방향 등을 기록한 데이터를 참고하면서 각회, 즉 각 페이지의 모션 1 내지 4에 대한 좌/우 하중분포 패턴(51-56)과, 왼발과 오른발에 인가되는 하중비율 및 이때의 스윙 모션을 정지화상을 통하여 분석하면 자신의 자세에 어떤 문제가 있는 지를 쉽게 판단할 수 있다.
더욱이, EPROM(34)에 각 종류의 샷, 예를들어, 티샷, 드라이브 샷 등의 이상적인 좌/우 하중분포 패턴 및 스윙 모션의 정지화상에 대한 데이터를 미리 기억시켜 놓고, 초보자들이 이를 선택하여 보면서 자신의 자세와 비교할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 자신의 자세에 대한 데이터를 기억시켜 놓고 필요할 때에 이를 불러내어 다시 볼 수 있도록 별도의 플레시 메모리를 설치하는 경우 프로 골퍼들은 슬럼프에 빠질 때 이를 불러내어 자신의 현재 자세와 대비할 수 있어 유용하게 사용하게 된다.
한편, 상기 시스템에서 5회 이상 스윙 동작이 있는 경우, 즉 6회의 스윙 동작이 진행되면, 6회의 스윙 동작에 따라 검출된 압력 데이터는 페이지 1에 기억되고 가장먼저 기억된 압력 데이터는 제거된다(S22,S23).
더욱이, 상기 표시장치에 표시되는 그래픽 자료를 호스트 컴퓨터와 연결하여 이를 저장한후 필요한 경우 이를 프린트하여 출력하거나 또는 이들 데이터의 통계처리에 의해 자신의 자세에 변동이 있는 지를 쉽게 판단하는 것도 가능하다.
상기 실시예에서는 데이터 통신에 시리얼 통신을 예로들었으나, 송신장치로부터 송신할 데이터가 많은 경우에는 주지된 병렬 데이터 통신을 사용함에 의해 고속의 데이터 처리가 가능하게 된다.
또한, 상기예에서는 단방향의 데이터 통신방식으로 송신장치로부터 수신장치로 데이터를 받는 것만이 가능하였으나 듀플렉스(duplex) 방식의 양방향 통신에 의해 수신장치로부터 송신장치를 제어하여 데이터 통신의 신뢰성과 송신장치의 효율적인 작동 제어가 가능하다.
더욱이, 상기 실시예에서는 하중분포 패턴으로서 다수의 단위패턴의 크기를 변화시켜 하중의 분포와 강도를 알 수 있도록 하였으나, 이러한 그래픽 표시방법 이외에도 예를들어, 하중의 크기에 비례하여 해당부분에 다수의 동심원을 차별화하여 표시하는 것도 가능하며, 하중의 크기와 분포를 파악할 수 있는 그래픽 처리라면 어떤 표시도 가능한 것이다.
또한, 상기한 실시예는 골프 운동에 관련된 스윙 동작에 대하여 예를들어 설명하였으나, 골프 이외에도 야구, 테니스 등과 같이 정지상태에서 연속적인 모션 변화가 필요한 각종 스포츠 동작에도 양 신발에 설치된 다수의 압력센서로부터 얻어지는 압력 데이터(하중분포 데이터)와 이때의 영상 데이터를 활용하여 자신의 자세를 교정하는데 활용이 가능하다.
상기한 바와같이 본 발명에서는 특히, 골프, 야구, 테니스 등과 같이 도구를 사용하여 공을 타격하며 정지상태에서 연속적인 모션 변화가 필요한 각종 스포츠 동작시에 양 신발에 설치된 다수의 압력센서에 의해 모션 변화에 따라 양발의 전후부에 인가되는 하중의 분포와 동작하중의 변화를 해당 영상 자료와 함께 정밀하게 측정하여 이를 정량적으로 분석하거나 이상적인 운동 모션과 대비하여 분석함에 의해 빠르고 효과적으로 자신의 운동 모션을 교정할 수 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (9)

  1. 타격운동용구를 사용하여 볼을 타격하는 스포츠의 운동 모션에 대한 동작하중 분포 측정시스템에 있어서,
    사용자의 왼쪽 신발의 깔창에 설치되어 사용자의 스윙 동작 시에 왼발의 전후부에 인가되는 하중에 비례하는 적어도 2이상의 압력 데이터를 측정하여 무선으로 송신하기 위한 제1송신장치와,
    사용자의 오른쪽 신발의 깔창에 설치되어 사용자의 스윙 동작 시에 오른발의 전후부에 인가되는 하중에 비례하는 적어도 2이상의 압력 데이터를 측정하여 무선으로 송신하기 위한 제2송신장치와,
    상기 운동용구에 부착되어 사용자의 스윙 동작시에 스윙 준비자세로부터 백스윙으로 전환하는 시점과, 백스윙 자세로부터 다운스윙으로 전환하는 시점과, 임팩트 순간 및 폴로우 스윙에 도달하는 순간을 순차적으로 검출하여 제1 내지 제4위치신호를 무선으로 송신하기 위한 제3송신장치와,
    상기 사용자의 정면에 배치되어 제3송신장치의 제1 내지 제4위치신호 검출시 마다 사용자의 운동 모션에 대한 영상 데이터를 추출하기 위한 영상픽업수단과,
    상기 사용자의 정면에 설치되어 영상픽업수단을 지지하면서 제3송신장치의 제1 내지 제4위치신호 검출에 응답하여 영상픽업수단을 제어하여 추출된 사용자의 각 운동 모션에 대한 영상 데이터와, 이 때의 제1 및 제2 송신장치로부터 무선 수신된 압력 데이터와, 압력 데이터를 신호처리하여 각각 왼발과 오른발의 전방과 후방에 인가되는 하중 분포 데이터와, 왼발과 오른발에 인가되는 하중의 크기 비율을 구하고, 이를 각각의 스윙 회수에 대응한 페이지와 각각의 운동 모션에 대응한 모션 데이터로서 구별하여 저장하기 위한 수신신호처리장치와,
    저장된 사용자의 운동 모션중 원하는 모션을 선택하기 위한 모션선택부와,
    상기 모션 선택에 따라 수신신호처리장치로부터 출력되는 해당 운동 모션에 대한 정지화상과, 왼발과 오른발의 하중분포 패턴과, 하중의 크기 비율을 표시하기 위한 표시장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 운동 모션의 동작하중 분포 측정시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 송신장치 각각은
    양 신발의 깔창의 전방 우측부분, 전방 좌측부분 및 후방부분에 각각 매입되어 신체의 하중에 비례한 압력값을 검출하기 위한 제1 내지 제3 압력센서와,
    상기 제1 내지 제3 압력센서로부터 검출된 압력값을 신호 처리하여 무선 데이터 통신에 의해 수신장치로 송출하는 신호 송신기로 구성되는 것을 특징으로 하는 운동 모션의 동작하중 분포 측정시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제3송신장치는
    상기 운동용구에 부착되어 사용자의 스윙 동작시에 스윙 준비자세로부터 백스윙으로 전환하는 시점과, 백스윙 자세로부터 다운스윙으로 전환하는 시점과, 임팩트 순간 및 폴로우 스윙에 도달하는 순간을 순차적으로 검출하여 제1 내지 제4위치신호를 발생하는 자세검출센서와,
    상기 제1 내지 제4위치신호를 신호 처리하여 무선 데이터 통신에 의해 수신장치로 송출하는 신호 송신기로 구성되는 것을 특징으로 하는 운동 모션의 동작하중 분포 측정시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 수신신호처리장치는
    상기 제1 및 제2 송신장치로부터 송신된 송신신호를 무선 통신에 의해 수신한 후 송신된 각각의 제1 내지 제3 압력 데이터를 복원하는 제1 및 제2 RF 수신부와,
    상기 제3송신장치로부터 무선 통신에 의해 송신된 제1 내지 제4위치신호를 수신한후 제1 내지 제4위치신호를 복원하는 제3 RF 수신부와,
    각종 데이터를 기억하기 위한 메모리와,
    상기 제3 RF 수신부로부터의 제1 내지 제4위치신호에 응답하여 영상픽업수단을 통하여 영상 데이터를 추출함과 동시에 수신된 압력 데이터를 신호처리하여 메모리에 기억시킨 후, 사용자의 모션 선택에 응답하여 영상 데이터에 기초한 정지화상을 표시하고 압력 데이터에 기초하여 각각 왼발과 오른발의 전방과 후방에 인가되는 하중의 분포를 하중에 비례하는 그래픽 패턴으로 표시함과 동시에 왼발과 오른발에 인가되는 하중의 크기 비율을 수치로 표시하도록 제어하는 신호처리수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 운동 모션의 동작하중 분포 측정시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 운동모션은 골프 운동모션 것을 특징으로 하는 운동 모션의 동작하중 분포 측정시스템.
  6. 사용자의 왼쪽/오른쪽 신발의 깔창에 각각 설치된 제1 및 제2 송신장치로부터 사용자의 각종 운동 모션 시에 왼발/오른발의 전후부에 인가되는 하중에 비례하는 적어도 2이상의 압력 데이터를 측정한 후 각각 제1 및 제2 무선채널을 통하여 수신장치로 무선으로 송신하는 단계와,
    타격운동용구에 설치된 제3송신장치로부터 사용자의 스윙 동작시에 스윙 준비자세로부터 백스윙 자세로 전환하는 시점을 알리는 제1위치신호를 검출하여 제3무선채널을 통하여 무선으로 송신하는 단계와,
    각각 상기 제1 및 제2 채널을 통하여 수신된 2이상의 압력 데이터와 제2채널을 통하여 수신된 2이상의 압력 데이터를 각각 가산하여 제1 및 제2 가산치를 구하는 단계와,
    상기 제1위치신호가 수신될 때 영상픽업장치로부터 추출된 사용자의 스윙 모션에 대한 영상 데이터와, 이때 수신된 제1 및 제2 채널의 압력 데이터와, 상기 압력 데이터에 기초한 제1 및 제2 가산치의 비율을 제1모션 단계의 제1모션값으로 기억하는 단계와,
    백스윙 자세로부터 다운스윙 자세로 전환하는 시점을 알리는 제2위치신호를 검출하여 제3무선채널을 통하여 무선으로 송신하는 단계와,
    상기 제2위치신호가 수신될 때 영상픽업장치로부터 추출된 사용자의 스윙 모션에 대한 영상 데이터와, 이때 수신된 제1 및 제2 채널의 압력 데이터와, 이때의 압력 데이터에 기초한 제1 및 제2 가산치의 비율을 제2모션 단계의 제2모션값으로 기억하는 단계와,
    임팩트 시점을 알리는 제3위치신호를 검출하여 제3무선채널을 통하여 무선으로 송신하는 단계와,
    상기 제3위치신호가 수신될 때 영상픽업장치로부터 추출된 사용자의 스윙 모션에 대한 영상 데이터와, 이때 수신된 제1 및 제2 채널의 압력 데이터와, 이때의 압력 데이터에 기초한 제1 및 제2 가산치의 비율을 제3모션 단계의 제3모션값으로 기억하는 단계와,
    폴로우 스윙에 도달한 시점을 알리는 제4위치신호를 검출하여 제3무선채널을 통하여 무선으로 송신하는 단계와,
    상기 제4위치신호가 수신될 때 영상픽업장치로부터 추출된 사용자의 스윙 모션에 대한 영상 데이터와, 이때 수신된 제1 및 제2 채널의 압력 데이터와, 이때의 압력 데이터에 기초한 제1 및 제2 가산치의 비율을 제4모션 단계의 제4모션값으로 기억하는 단계와,
    사용자의 모션 단계 선택에 응답하여 해당 모션 단계의 모션값으로 기억된 영상 데이터에 기초하여 정지화상으로 표시하고, 제1 및 제2 채널의 압력 데이터에 기초하여 각각 왼발과 오른발의 전방과 후방에 인가되는 하중의 분포를 하중에 비례하는 그래픽 패턴으로 표시함과 동시에 제1 및 제2 가산치의 비율에 기초하여 왼발과 오른발에 인가되는 하중의 크기 비율을 수치로 표시하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 운동 모션의 동작하중 분포 표시방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 및 제2 가산치가 동일한 때 얻어진 제1 및 제2 채널의 압력 데이터를 설정된 표준값과 비교하여 해당 사용자에 대한 보정값을 추출하는 단계와,
    후속된 모션에 따라 얻어지는 압력 데이터를 상기 보정값을 이용하여 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 운동 모션의 동작하중 분포 표시방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 운동모션은 골프 운동모션인 것을 특징으로 하는 운동 모션의 동작하중 분포 표시방법.
  9. 제6항에 있어서, 상기 운동모션을 다수회 반복하여 얻어지는 각회의 운동모션에 따라 얻어진 제1 내지 제4 모션값을 각각 하나의 페이지로 그룹을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 운동 모션의 동작하중 분포 표시방법.
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