KR20030085766A - A golf shot analyzer and analyzing method using linear sensors - Google Patents

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KR20030085766A
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이종만
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주식회사 미디어데이타시스템
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    • F24H9/2007Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters
    • F24H9/2057Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters using solid fuel

Abstract

PURPOSE: A device and method for analyzing a golf stroke using linear sensors are provided to maximize the efficiency of a stroke practice for precisely sending a ball in a desired direction and to a desired spot by analyzing and displaying a flying ball. CONSTITUTION: The device comprises: three linear sensors(10A,10B,10C) for perceiving the position of a flying golf ball; sensor controllers(20A,20B,20C) for controlling the driving of the linear sensors(10A,10B,10C); a microprocessor(40) for calculating the progress direction and speed of the ball and outputting the same along with the position information of the ball; a computer(50) for calculating the trajectory and landing point and providing the same as a stroke analysis information; and a monitor(60) for displaying the stroke analysis information on a screen.

Description

리니어 센서를 이용한 골프 타구 분석기 및 분석 방법{A golf shot analyzer and analyzing method using linear sensors}A golf shot analyzer and analyzing method using linear sensors

본 발명은 골프 타구 분석에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 골프연습장에서 공을 친 후 날아가는 공의 움직임을 감지하여 공의 속도, 고각, 방향, 궤적 및 예상되는 착지 지점 등의 분석 결과를 골프장 코스 전경 사진을 배경으로 화면상에 보여주어 친 공에 대한 정확한 타구 분석 정보를 제공할 수 있도록 한 리니어 센서를 이용한 골프 타구 분석기 및 분석 방법에 관한 것이다.The present invention relates to the golf ball analysis, and more specifically, to analyze the results of the ball speed, elevation, direction, trajectory and expected landing point by detecting the movement of the flying ball after hitting the ball in the golf course The present invention relates to a golf batting analyzer and analysis method using a linear sensor that provides accurate batting analysis information on a ball by displaying a foreground picture on a background.

현재 국내 골프 애호가는 200만 명에 달하며, LPGA의 박세리, 김미현 선수 등의 활약과 공중, 유선 방송국의 골프에 대한 방송 시간 증대 등을 볼 때 일반인의 골프에 대한 관심도가 더욱 증대되고 있으며 골프 애호가 수는 더욱 증가할 것이다. 더욱이, 정부의 주 5일 근무제 실시를 눈앞에 두고 있어 더욱 많은 사람들이 골프장을 찾을 것으로 예상된다. 골프는 운동과 사교 및 영업 목적 등으로 고급스러우면서 자연스런 하나의 레저로 점점 그 시장이 확대되고 있다.At present, the number of golf lovers in Korea is 2 million, and the popularity of golfers is increasing as the number of golf lovers is increasing, considering the performances of Park Se-ri and Kim Mi-hyun of LPGA, and the increase of broadcasting time for public and cable broadcasting. Will increase further. Moreover, with the government's five-day workweek ahead, more people are expected to find a golf course. Golf is increasingly being marketed as a luxurious and natural leisure for sports, social and business purposes.

일반 골프 애호가들은 골프장에 가서 플레이를 하거나, 골프연습장에서 스윙연습을 한다. 전국에 골프장은 수십개이며 골프연습장은 실내 및 실외를 합쳐 수천개에 이른다. 골프에 입문한 사람들은 실력 향상을 위해 부단히 노력하며, 많은투자를 한다. 초기에는 골프연습장에서 스윙 연습으로 시작하며, 점점 실력이 향상될 수록 정밀도를 높이는 기술 습득에 중점을 두게 된다. 골프 실력 향상은 골프장에서 라운딩(rounding) 하면서 타수의 감소로 명확히 나타난다. 이에 따라, 골프 초보자 뿐만 아니라 전문가도 실력 향상 및 골프장 가기 전 필드(field) 적응을 위해 골프연습장에서 스윙 연습을 자주 한다.Ordinary golf enthusiasts go to the golf course to play or practice their swings at the golf practice. There are dozens of golf courses across the country, and there are thousands of golf courses indoors and outdoors. Those who are new to golf work hard to improve their skills and invest heavily. Beginning with a swing practice at golf practice, the emphasis is on acquiring skills that increase precision as your skills increase. Improving golf skills is evident as a reduction in strokes while rounding at the golf course. Accordingly, golf beginners as well as experts often practice swings at golf courses to improve their skills and adapt to the field before going to the golf course.

스윙 연습의 목적은 좋은 자세 습득과 원하는 위치에 공을 보낼 수 있는 정확성을 키우는데 있다. 궁극적으로는 골프장에서 게임시에 타수를 줄이는 것이다. 특히, 고급 골퍼는 공이 일정 거리를 날아간 뒤 훅(Hook) 또는 슬라이스(Slice) 등 스핀(Spin)이 어느 방향으로 생기는지 여부에 큰 관심을 가진다.The purpose of the swing practice is to develop good posture and improve the accuracy of sending the ball to the desired position. Ultimately, you're reducing the number of hits in the game on the golf course. In particular, high-end golfers have a great interest in which direction spin occurs, such as a hook or slice, after the ball has traveled a certain distance.

현재의 골프연습장에서는 타석 뒤에 속도계를 설치하여 공의 속도를 숫자로 보여주는 방법이 사용되고 있다. 이 속도계는 자동차 과속 단속에 사용되는 방법과 원리가 동일한 도플러 효과를 이용한다. 도플러 효과는 움직이는 물체에 특정 주파수의 빛을 발사하면, 주파수를 발사하는 곳과 이동 물체 사이의 상대속도에 따라서 반사되어 돌아오는 빛의 주파수가 빨라지거나 느려지는 원리이다.At the current practice range, a speedometer is installed behind the plate to show the speed of the ball numerically. This speedometer uses the same Doppler effect as the method used for speeding cars. When the Doppler effect emits light of a certain frequency on a moving object, the frequency of the reflected light is accelerated or slowed down depending on the relative speed between the emission point and the moving object.

그러나, 위와 같이 골프연습장에서 사용되는 속도계는 단지 공의 한 방향 속도(비행속도)만 측정 가능하여 공의 진행 경로나 방향, 고각, 비거리, 착지 지점 등을 전혀 알 수 없는 한계가 있다. 또한, 실내 골프 연습장은 타석에서부터 공이 맞고 떨어지는 망까지의 거리가 약 6m에 불과하여 공이 날아가는 모습을 볼 수 없다. 실외 골프연습장도 타석에서 망까지의 거리가 일반적으로 약 40m 정도의 거리에 불과하여, 공이 공중으로 떠 오르는 모습만 볼 수 있을 뿐 공이 떨어지는 지점까지 확인할 수 없다. 즉, 공을 보내기 원하는 거리가 100야드인 경우 정확히 100야드 거리에 공을 보냈는지 확인할 방법이 없다.However, the speedometer used in the golf practice as described above can measure only one direction speed (flying speed) of the ball, there is a limit that can not know the path, direction, elevation, flying distance, landing point and the like of the ball at all. In addition, the indoor golf driving range is only about 6 meters from the plate to the ball hitting and falling nets can not see the ball flying. The distance from the plate to the net is generally only about 40m, so you can only see the ball float in the air, and you can't see the spot where the ball falls. In other words, if you want to send the ball 100 yards, there is no way to verify that you sent the ball exactly 100 yards away.

따라서, 본 발명의 목적은 전술한 점을 감안하여 안출된 것으로, 공의 움직임을 감지하는 센서를 골프연습장의 타석 위에 설치하여 날아가는 공의 위치와 속도 등을 파악하여 공의 속도, 고각, 방향, 궤적 및 착지 지점 등을 분석하고 이 분석 결과를 골프장 코스 전경 사진을 배경으로 화면상에 그래픽과 수치 등으로 보여주어 공의 날아가는 모습 및 최종 착지 지점을 확인할 수 있도록 한 리니어 센서를 이용한 골프 타구 분석기 및 분석 방법을 제공함에 있다.Therefore, the object of the present invention was devised in view of the above-mentioned point, by installing a sensor for detecting the movement of the ball on the batter of the golf practice field to grasp the position and speed of the flying ball, such as the speed, elevation, direction, A golf ball analyzer using a linear sensor that analyzes the trajectories and landing points and shows the results of the analysis on the screen with graphics and figures on the background of the golf course foreground picture, so that the ball can be seen and the final landing point. In providing an analysis method.

도 1은 본 발명에 따른 골프 타구 분석기의 설치 예를 보여주는 도면,1 is a view showing an installation example of a golf ball analyzer according to the present invention,

도 2는 본 발명에 따른 리니어 센서를 이용한 골프 타구 분석기를 나타내는 구성도,2 is a block diagram showing a golf ball analyzer using a linear sensor according to the present invention,

도 3은 도 2의 리니어 센서를 나타내는 상세도,3 is a detailed view showing the linear sensor of FIG.

도 4는 도 2 센서 제어기의 동작을 설명하기 위한 흐름도,4 is a flow chart for explaining the operation of the sensor controller of FIG.

도 5는 리니어 센서 설치에 따른 좌표 체계를 보여주는 도면,5 is a view showing a coordinate system according to a linear sensor installation;

도 6a-6c는 3개의 리니어 센서 자료로부터 공의 출발 고각 및 출발 방향을 구하는 방법을 설명하기 도면,6A-6C illustrate a method of obtaining the starting elevation and starting direction of a ball from three linear sensor data;

도 7은 도 2 모니터상의 화면 구성을 설명하기 위한 도면,FIG. 7 is a diagram for explaining a screen configuration on the monitor of FIG. 2; FIG.

도 8은 도 7 모니터 화면중 정면사진 부분의 현시 예를 보여주는 도면,8 is a view showing an example of the appearance of the front picture portion of the monitor screen of FIG.

도 9는 도 7 모니터 화면중 측면도 부분의 현시 예를 보여주는 도면,9 is a view showing an example of the appearance of the side view portion of the monitor screen of FIG.

도 10은 도 7 모니터 화면중 평면도 부분의 현시 예를 보여주는 도면.10 is a view showing an example of the appearance of a plan view of the monitor screen of FIG.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

10A,10B,10C : 리니어 센서 20A,20B,20C : 센서 제어기10A, 10B, 10C: Linear Sensor 20A, 20B, 20C: Sensor Controller

30 : 롬(ROM) 40 : 마이크로프로세서30: ROM 40: Microprocessor

50 : 컴퓨터(PC) 51 : 스위치50: computer 51: switch

52 : 스위치 램프 60 : 모니터52: switch lamp 60: monitor

511 : 거리 변환 스위치 512 : 시스템 종료 스위치511: distance conversion switch 512: shutdown switch

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 리니어 센서를 이용한 골프 타구 분석기는, 골프연습장의 골프 타구 분석을 위한 장비에 있어서, 날아가는 골프 공의 위치를 인식하기 위한 3개의 리니어 센서와, 상기 리니어 센서를 구동 제어하기 위한 센서 제어기와, 상기 리니어 센서에 준비 신호를 보내고 리니어 센서로부터 공의 위치 정보를 받으며, 공의 진행 방향 속도를 계산하여 공의 위치 정보와 함께 출력하는 마이크로프로세서와, 상기 마이크로프로세서와 시리얼통신을 통해 공의 진행 방향 속도와 위치 정보를 전달받아 공의 출발 고각, 출발 방향, 속도를 계산하고, 이들 정보로부터 공의 궤적 및 착지 지점을 계산하여 타구 분석 정보로 제공하기 위한 컴퓨터, 및 상기 컴퓨터에서 제공되는 타구 분석 정보를 화면 전시하기 위한 모니터를 포함한다.Golf hitting analyzer using the linear sensor of the present invention for achieving the above object, in the equipment for the golf hit analysis of the golf practice range, three linear sensors for recognizing the position of the flying golf ball, and the linear sensor A sensor controller for driving control, a microprocessor for sending a ready signal to the linear sensor, receiving position information of the ball from the linear sensor, calculating a speed in which the ball travels, and outputting the position information along with the position information of the ball; A computer for calculating the starting elevation, starting direction, and speed of the ball by receiving the speed and position information of the ball through serial communication, calculating the trajectory and landing point of the ball and providing it as a batting analysis information; and And a monitor for displaying and displaying the batting analysis information provided by the computer. The.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 리니어 센서를 이용한 골프 타구 분석 방법은, (1) 상기 리니어 센서를 통해 공간상의 공의 위치를 인식하는 단계와, (2) 상기 리니어 센서의 공 인식되는 시간 차이를 통해 공의 진행 방향 출발 속도 성분을 계산하는 단계와, (3) 상기 인식된 공의 위치 정보와 상기 계산된 공의 진행 방향 속도를 통해 공의 출발 고각, 출발 방향, 속도를 계산하고, 계산된 정보들을 통해 공의 궤적 및 착지 지점을 계산하여 타구의 분석 정보를 산출하는 단계, 및 (4) 상기 계산된 공의 궤적에 따른 투사 평면(projection plane)상의 공 위치 및 크기를 계산하여 3차원 공의 궤적을 2차원 평면상에 입체적으로 표현하는 단계를 포함한다.Golf ball analysis method using the linear sensor of the present invention for achieving the object of the present invention, (1) the position of the ball in the space through the linear sensor and (2) the ball of the linear sensor Calculating a starting direction starting speed component of the ball through the time difference; and (3) calculating starting angle, starting direction, and speed of the ball based on the recognized position information of the ball and the calculated moving direction speed of the ball. Computing the ball's trajectory and landing point using the calculated information to calculate the analysis information of the other ball, and (4) by calculating the ball position and size on the projection plane according to the calculated trajectory of the ball A three-dimensional representation of the trajectory of the three-dimensional ball on the two-dimensional plane.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 기술하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 골프 타구 분석기의 설치 예를 보여준다.1 shows an installation example of a golf ball analyzer according to the present invention.

도 1을 보면, 골프연습장 타석 위의 소정 거리 전방에 3개의 리니어 센서(10A∼10C)가 설치된다. 본 발명에서는 3개의 리니어(linear) 센서(10A∼10C)를 이용하여 날아가는 골프 공의 3차원 공간 이동 정보를 산출한다. 또한, 골퍼가 자신이 친 공의 타구 분석 결과를 쉽게 모니터링할 수 있도록 타석의 적정 위치에 컴퓨터(50) 및 모니터(60)가 설치된다. 보다 구체적인 구성에 대해서는 도 2에 도시하였다.1, three linear sensors 10A-10C are provided in front of the predetermined distance on the golf driving range at bat. In the present invention, three-dimensional spatial movement information of a flying golf ball is calculated using three linear sensors 10A to 10C. In addition, the computer 50 and the monitor 60 are installed at a proper position of the batter so that the golfer can easily monitor the result of the batting analysis of his ball. More specific configuration is shown in FIG.

도 2는 본 발명에 따른 리니어 센서를 이용한 골프 타구 분석기의 구성도를 나타낸다. 도 2에 나타낸 타구 분석기는 공의 위치를 인식하기 위한 3개의 리니어센서(10A∼10C), 각 센서(10A∼10C)에 대응되게 연결되어 센서 구동을 제어하기 위한 센서 제어기(20A∼20C), 및 각 센서(10A∼10C)에 준비 신호를 보내고 센서(10A∼10C)로부터 공의 위치 정보를 받아 공의 속도 성분을 계산하여 위치 정보와 함께 전송하기 위한 마이크로프로세서(40)를 구비한다. 리니어 센서(10A∼10C)에 대한 상세 구성은 도 3을 통해 후술한다. 여기서, 마이크로프로세서(40)는 3개의 센서(10A∼10C) 중앙 부분에 설치되는 80C196 마이크로프로세서 칩을 사용한다. 도 2의 타구 분석기는 또한, 마이크로프로세서(40)의 구동용 소프트웨어를 저장하고 있는 롬(ROM)(30), 마이크로프로세서(40)와 시리얼(serial)통신을 수행하여 수집된 정보로부터 타구를 분석하는 컴퓨터(PC)(50), 및 타구 분석 결과를 모니터링할 수 있도록 화면을 제공하는 모니터(60)를 구비한다. 여기서, 컴퓨터(50)는 공의 속도와 고각, 방향 및 궤적 계산용 소프트웨어, 공의 궤적 전시용 소프트웨어를 담고 있다. 한편, 도 2의 타구 분석기는 거리 변환 스위치(511)와 시스템 종료 스위치(512)로 이루어진 스위치(51), 및 스위치(51)의 각 스위치에 대응되게 부착되어 스위치 상태에 따라 점등 또는 소등되는 스위치 램프(52)를 구비한다. 여기서, 거리 변환 스위치(511)는 100, 150, 200, 300야드의 4개 거리중 하나를 선택하도록 구성되며, 스위치 램프(52)는 거리 변환 스위치(511)의 4개 거리에 대응되게 4개의 램프로 구성되며, 거리 변환 스위치(511)와 연동된다.2 is a block diagram of a golf ball analyzer using a linear sensor according to the present invention. The ball-ball analyzer shown in FIG. 2 is connected to three linear sensors 10A to 10C for recognizing the position of the ball, each sensor 10A to 10C, and a sensor controller 20A to 20C for controlling sensor driving. And a microprocessor 40 for sending a ready signal to each of the sensors 10A to 10C, receiving the position information of the ball from the sensors 10A to 10C, calculating the velocity component of the ball, and transmitting the position component together with the position information. Detailed configurations of the linear sensors 10A to 10C will be described later with reference to FIG. 3. Here, the microprocessor 40 uses an 80C196 microprocessor chip installed in the central portion of the three sensors 10A to 10C. The batting analyzer of FIG. 2 also analyzes the batting from the information collected by performing serial communication with the ROM 30 and the microprocessor 40 which store the software for driving the microprocessor 40. Computer (PC) 50, and a monitor 60 that provides a screen to monitor the result of the batting analysis. Here, the computer 50 contains the speed and elevation of the ball, the software for calculating the direction and trajectory, and the software for displaying the trajectory of the ball. On the other hand, the batting analyzer of Figure 2 is a switch 51 composed of the distance conversion switch 511 and the system shutdown switch 512, and a switch that is attached to correspond to each switch of the switch 51 is turned on or off depending on the switch state And a lamp 52. Herein, the distance conversion switch 511 is configured to select one of four distances of 100, 150, 200, and 300 yards, and the switch lamp 52 corresponds to four distances of the four distance conversion switches 511. It is composed of a lamp, and interlocked with the distance conversion switch 511.

도 3은 도 2 리니어 센서(10A∼10C)의 상세 구성으로, 3개의 센서가 모두 동일하게 구성된다. 도 3에 나타낸 센서(10)는 발진기(oscillator)(미도시)의 발진주파수에 따라 클럭 신호(CLK)를 발생하는 클럭 발생기(11), 발생되는 클럭신호(CLK)를 카운트하며 센서 제어기(20)로부터 인가되는 리세트신호(RST)에 따라 카운트값을 초기화시키는 카운터(12), 및 카운트 값에 따라 동작하는 랜덤픽셀어드레스디코더(random pixel address decoder)(13)를 구비한다. 도 3의 센서(10)는 또한, 랜덤픽셀어드레스디코더(13)의 픽셀어드레스에 따라 픽셀을 선택하기 위한 픽셀선택스위치(14), 센서 제어기(20)로부터 픽셀클리어신호(PRE)와 기능설정신호(RMS)를 입력받아 픽셀의 저장 내용을 지워버리기 위한 픽셀리세트스위치(15), 및 1*1023 픽셀로 이루어지는 메모리 소자(16)를 구비한다. 한편, 도 3의 센서(10)는 픽셀선택스위치(14)에 의해 선택된 픽셀의 저장내용 즉, 공의 위치정보를 나타내는 비디오신호(Vo)와 스캔동기신호(Syn)를 마이크로프로세서(40)로 출력한다.3 is a detailed configuration of the linear sensors 10A to 10C of FIG. 2, and all three sensors are configured in the same manner. The sensor 10 shown in FIG. 3 counts the clock generator 11 generating the clock signal CLK and the generated clock signal CLK according to the oscillation frequency of an oscillator (not shown), and counts the generated clock signal CLK. A counter 12 for initializing a count value in accordance with a reset signal RST applied from the &lt; RTI ID = 0.0 &gt;), &lt; / RTI &gt; and a random pixel address decoder 13 operating according to the count value. The sensor 10 of Fig. 3 also includes a pixel selection switch 14 for selecting a pixel according to the pixel address of the random pixel address decoder 13, a pixel clear signal PRE and a function setting signal from the sensor controller 20. A pixel reset switch 15 for receiving (RMS) and erasing the stored contents of the pixel, and a memory element 16 including 1 * 1023 pixels. Meanwhile, the sensor 10 of FIG. 3 transmits the video signal Vo and the scan synchronous signal Syn representing the storage contents of the pixel selected by the pixel selection switch 14, that is, the ball position information, to the microprocessor 40. Output

이러한 구성을 갖는 본 발명의 리니어 센서를 이용한 골프 타구 분석에 대한 동작을 도 4 내지 도 10을 통해 구체적으로 설명한다.Operation for the golf ball analysis using the linear sensor of the present invention having such a configuration will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 10.

마이크로프로세서(40)는 ROM(30)으로부터 로드한 소프트웨어를 실행시켜 구동한다. 마이크로프로세서(40)는 타석 위에 설치되는 3개의 센서(10A∼10C)로 공 인식 준비 신호를 내보낸다. 각 센서들(10A∼10C)은 마이크로프로세서(40)로부터 공 인식 준비 신호가 전달되면 일정 방향, 일정 라인 상의 공간을 감시하여 이동하는 물체 즉, 공의 위치 정보를 인식한다. 공의 위치 인식은 골프연습장의 바닥 매트는 진한 녹색이며 그 위로 흰색의 골프 공이 지나가면 생기는 명도차에 근거한다. 각 센서(10A∼10C)에서 인식한 공의 위치 정보는 마이크로프로세서(40)로 전달된다. 센서(10A∼10C)의 동작을 좀더 구체적으로 설명하면, 리니어센서(10A∼10C)는 발진기(oscillator)(미도시)의 발진 주파수에 따라 클럭 발생기(11)에서 일정 주파수를 갖는 클럭 신호(CLK)를 발생시킨다. 카운터(12)는 센서 제어기(20A∼20C)로부터 리세트신호(RST)가 인가될 때마다 카운트 값을 "0"으로 초기화하며, 클럭 발생기(11)에서 발생되는 클럭 신호(CLK)를 카운트한다. 센서 제어기(20A∼20C)는 카운터(12)의 카운트 값이 메모리소자(16)의 픽셀수인 "1023"이 될 때마다 카운터(12)를 리세트시킨다. 카운터(12)의 카운트 값은 뒷단의 랜덤픽셀어드레스디코더(13)로 입력되어, 카운트값에 해당되는 메모리 소자(16)의 어드레스위치의 픽셀을 선택할 수 있도록 한다. 픽셀선택스위치(14)는 메모리소자(16)를 이루는 픽셀들 중 랜덤픽셀어드레스디코더(13)의 픽셀어드레스에 해당되는 픽셀을 선택하여 그 픽셀의 영상신호가 저장되도록 한다. 센서(10A∼10C) 앞에는 렌즈(미도시)가 있어 빛을 모아주며, 공의 위치에 따라 지정된 픽셀로 빛이 향하도록 한다. 빛의 강도에 따라 전기 신호가 저장되는 픽셀은 일종의 메모리 소자이다. 빛이 강하면 높은 전압의 값이 기억되며, 어두운 상황에서는 낮은 전압의 값이 기억된다. 메모리소자(16)를 이루는 픽셀은 센서 제어기(20A∼20C)로부터 클리어신호(PRE)가 입력되면 픽셀리세트스위치(15)에 의해 저장된 값을 모두 지워버리고 "0"볼트 상태가 된다. 픽셀은 클리어신호(PRE)가 입력되지 않으면 매 스캔 시마다 1번씩 자기 위치에 해당되는 빛의 신호가 입력되는 대로 계속 빛의 세기에 비례하여 픽셀의 전압 값이 계속 높아진다. 픽셀 값이 포화상태에 이르면 빛이 들어와도 더이상 저장된 값이 변화하지 않는다. 이에 따라, 픽셀은 일정주기로 그 값을 클리어시켜 주어야 한다. 일반적으로, 센서가 한번 물체를 스캔한 후 모든픽셀을 클리어시키는 것이 일반적이나, 물체에서 반사되는 빛의 신호가 약한 경우에는 물체 인식률이 낮아 바탕과 물체와의 구분이 어렵다. 이를 극복하기 위해, 여러번 물체를 스캔한 후 픽셀을 클리어시키면, 바탕과 명도 차이가 매우 적은 물체도 그 명도 차이가 여러번 쌓이면 픽셀의 전압 차이가 커지므로 변별력이 크게 향상된다. 여기서는 물체를 4번 스캔한 후 픽셀을 클리어하도록 센서 제어기(20A∼20C)가 동작한다. 즉, 센서 제어기(20A∼20C)는 센서(10A∼10C)내의 카운터(12)의 카운트 값이 "1023"에 도달하면 리세트신호(RST)를 발생하여 카운터(12)의 카운트 값을 "0"으로 리세트시키며, 리세트신호(RST)가 "4"번째에 이르면 픽셀 메모리소자(16)에 클리어신호(PRE)를 발생하여 픽셀에 저장된 값을 지우도록 한다. 이러한 동작 흐름도를 도 4에 도시하였다.The microprocessor 40 runs by executing software loaded from the ROM 30. The microprocessor 40 sends a ball recognition ready signal to the three sensors 10A to 10C installed on the turn at bat. Each of the sensors 10A to 10C recognizes a position of a moving object, that is, a ball, by monitoring a space on a predetermined line in a predetermined direction when a ball recognition ready signal is transmitted from the microprocessor 40. The location of the ball is based on the lightness difference that occurs when the golf club's floor mat is dark green and a white golf ball passes over it. The position information of the ball recognized by each sensor 10A to 10C is transmitted to the microprocessor 40. To describe the operation of the sensors 10A to 10C in more detail, the linear sensors 10A to 10C are clock signals CLK having a predetermined frequency in the clock generator 11 according to the oscillation frequency of an oscillator (not shown). ). The counter 12 initializes the count value to "0" every time the reset signal RST is applied from the sensor controllers 20A to 20C, and counts the clock signal CLK generated by the clock generator 11. . The sensor controllers 20A to 20C reset the counter 12 whenever the count value of the counter 12 becomes " 1023 " which is the number of pixels of the memory element 16. The count value of the counter 12 is input to the random pixel address decoder 13 at the rear end, so that the pixel at the address position of the memory element 16 corresponding to the count value can be selected. The pixel selection switch 14 selects a pixel corresponding to the pixel address of the random pixel address decoder 13 among the pixels constituting the memory device 16 to store an image signal of the pixel. There is a lens (not shown) in front of the sensors 10A to 10C to collect the light and direct the light to a pixel designated according to the position of the ball. According to the intensity of light, the pixel in which the electrical signal is stored is a kind of memory device. When the light is strong, the value of the high voltage is stored, and in the dark, the value of the low voltage is stored. When the clear signal PRE is inputted from the sensor controllers 20A to 20C, the pixels constituting the memory element 16 erase all the values stored by the pixel reset switch 15 and enter a "0" volt state. When the clear signal PRE is not input to the pixel, the voltage value of the pixel continues to increase in proportion to the light intensity as the light signal corresponding to the magnetic position is input once every scan. When the pixel value reaches saturation, the stored value no longer changes when light enters. Accordingly, the pixel must clear the value at regular intervals. In general, the sensor scans the object once and then clears all the pixels, but when the light signal reflected from the object is weak, the object recognition rate is low and it is difficult to distinguish the background from the object. In order to overcome this problem, if a pixel is cleared after scanning an object several times, even if an object having a very small difference in background and brightness is accumulated several times, the voltage difference of the pixel increases, and thus the discriminating power is greatly improved. Here, the sensor controllers 20A to 20C operate to clear the pixel after scanning the object four times. That is, the sensor controllers 20A to 20C generate the reset signal RST when the count value of the counter 12 in the sensors 10A to 10C reaches " 1023 " to reset the count value of the counter 12 to " 0 ". When the reset signal RST reaches the " 4 &quot; th, a clear signal PRE is generated in the pixel memory device 16 to erase the value stored in the pixel. This operation flowchart is shown in FIG.

도 4에서, 센서 제어기(20A∼20C)는 대응되는 센서(10A∼10C)에 들어있는 카운터(11)와 동기되어 클럭(CLOCK)을 카운트한다(단계 401). 센서 제어기(20A∼20C)는 카운트 값이 센서(10A∼10C)의 픽셀 수 즉, "1023"인지를 체크한다(단계 402). 단계 402의 체크결과 카운트 값이 "1023"에 도달하면, 센서 제어기(20A∼20C)는 리세트신호(RST)를 발생시킨다(단계 403). 센서 제어기(20A∼20C)는 발생된 리세트신호(RST)를 해당 리니어 센서(10A∼10C)로 입력하여 카운터(12)의 카운트 값을 "0"으로 리세트시킨다(단계 404). 센서 제어기(20A∼20C)는 또한, 단계 403에서 발생되는 리세트신호(RST)를 카운트한다(단계 405). 센서 제어기(20A∼20C)는 리세트신호(RST)에 대한 카운트 값이 기 설정된 스캔 횟수 즉, "4"인지를 체크한다(단계 406). 단계 406의 체크결과 카운트 값이 "4"이면, 센서제어기(20A∼20C)는 픽셀클리어신호(PRE)를 발생시킨다(단계 407). 센서 제어기(20A∼20C)는 발생된 픽셀클리어신호(PRE)를 해당 리니어 센서(10A∼10C)로 입력하여 메모리소자(16)를 이루는 픽셀들에 저장된 값을 지워버린다(단계 408).In Fig. 4, the sensor controllers 20A to 20C count the clock CLOCK in synchronization with the counter 11 contained in the corresponding sensors 10A to 10C (step 401). The sensor controllers 20A to 20C check whether the count value is the number of pixels of the sensors 10A to 10C, that is, "1023" (step 402). When the count value of step 402 reaches " 1023 ", the sensor controllers 20A to 20C generate the reset signal RST (step 403). The sensor controllers 20A to 20C input the generated reset signal RST to the corresponding linear sensors 10A to 10C to reset the count value of the counter 12 to " 0 " (step 404). The sensor controllers 20A to 20C also count the reset signal RST generated in step 403 (step 405). The sensor controllers 20A to 20C check whether the count value for the reset signal RST is a preset number of scans, that is, "4" (step 406). If the count value of step 406 is " 4 ", the sensor controllers 20A to 20C generate the pixel clear signal PRE (step 407). The sensor controllers 20A to 20C input the generated pixel clear signal PRE to the corresponding linear sensors 10A to 10C to erase the values stored in the pixels constituting the memory element 16 (step 408).

3개의 센서(10A∼10C)는 공의 움직임을 한번 인식하면 동작을 멈추고, 방금 전에 인식한 공의 위치 값을 보관한다. 센서(10A∼10C)는 마이크로프로세서(40)로부터 공 인식 준비 신호가 전달되면, 공 인식을 위한 동작을 시작한다. 공 인식 준비 신호를 전달받은 센서(10A∼10C)는 자체내의 공 위치 저장용 메모리소자(16)인 픽셀에 보관된 공의 위치 값을 지운 다음, 공이 통과하기를 기다린다. 공이 센서(10A∼10C)를 통과하면 센서(10A∼10C)는 1023개의 픽셀 중 공에 해당하는 위치의 픽셀에 높은 전압의 값이 입력되어 저장된다. 이 픽셀 값은 4번 축적되므로 공의 밝기가 바닥 매트와 조금만 차이가 나도 쉽게 인식된다. 바닥 매트와 공의 밝기 차이에 의한 픽셀의 전압 차이는 약 0.2∼0.3V 수준이어서 이 신호를 그대로 디지털 회로에 적용하기에는 너무 전압이 낮다. 그래서, 각 픽셀의 출력 신호를 3∼4V의 값으로 증폭시켜, 디지털 회로를 작동시킬 수 있는 최소 전압인 2V 이상으로 만들다. 즉, 공이 센서(10A∼10C)의 인식 구간을 통과하면 상대적으로 높은 전압이 해당 픽셀 위치에 공의 위치 정보로 인식되어, 해당 픽셀의 위치 정보 저장용 메모리소자(16)에 저장된다. 이때, 공이 인식된 펄스를 마이크로프로세서(40)로 보내어 센서(10A∼10C)에서 공이 인식되었음을 알리며, 공의 위치 값을 마이크로프로세서(40)가 가져가도록 신호를 준다.When the three sensors 10A to 10C recognize the movement of the ball once, the operation stops and the position value of the ball just recognized is stored. When the sensors 10A to 10C receive the ball recognition ready signal from the microprocessor 40, the sensors 10A to 10C start the operation for ball recognition. The sensors 10A to 10C having received the ball recognition ready signal erase the position value of the ball stored in the pixel which is the ball position storage memory element 16 in the self, and then wait for the ball to pass. When the ball passes through the sensors 10A to 10C, the sensors 10A to 10C store high voltage values in the pixels at positions corresponding to the balls among the 1023 pixels. This pixel value is accumulated four times, so it's easy to see if the ball's brightness is slightly different from the floor mat. The voltage difference between pixels due to the difference between the brightness of the floor mat and the ball is about 0.2 to 0.3V, so the voltage is too low to be applied to the digital circuit as it is. Thus, the output signal of each pixel is amplified to a value of 3 to 4 volts to make it above 2 volts, which is the minimum voltage that can operate the digital circuit. That is, when the ball passes through the recognition section of the sensors 10A to 10C, a relatively high voltage is recognized as the position information of the ball at the pixel position, and stored in the memory device 16 for storing the position information of the pixel. At this time, the ball is sent to the microprocessor 40 to recognize the ball is recognized by the sensor (10A ~ 10C), and the signal to the microprocessor 40 to take the position value of the ball.

마이크로프로세서(40)는 8비트 데이타와 16비트 주소체계, 별도의 8비트 입출력포트, 다수의 인터럽트라인, A/D변환, 시리얼통신 등을 쉽게 할 수 있다. 마이크로프로세서(40)는 8비트 출력 포트 중 한 비트를 센서준비신호 출력에 사용하며, 센서준비신호는 일반적으로 출력 포트로 사용하는 P1포트의 한 비트를 사용하여 구현한다.The microprocessor 40 can easily perform 8-bit data and 16-bit address system, separate 8-bit input / output ports, multiple interrupt lines, A / D conversion, serial communication, and the like. The microprocessor 40 uses one bit of the 8-bit output port for sensor ready signal output, and the sensor ready signal is implemented using one bit of the P1 port that is generally used as an output port.

마이크로프로세서(40)는 3개의 센서(10A∼10C)중 두 센서에서 공 인식되는 시간 차이를 이용하여 공이 날아가는 속도 즉, 공의 진행 방향 출발 속도 성분을 계산할 수 있다. 마이크로프로세서(40)는 공의 진행 방향 속도와 3개의 센서(10A∼10C)로부터 받은 공의 위치 정보를 컴퓨터(PC)(50)로 전달하여 공의 출발 고각, 출발 방향, 공의 정확한 속도 등을 계산하여 공의 3차원 공간상의 이동 정보인 궤적 및 착지 지점 등 타구 분석 정보를 산출할 수 있도록 한다.The microprocessor 40 may calculate the speed at which the ball is flying, that is, the starting direction velocity component of the ball, by using the time difference recognized by two of the three sensors 10A to 10C. The microprocessor 40 transmits the ball's heading direction speed and the ball's position information received from the three sensors 10A to 10C to the computer (PC) 50 so that the ball starts at an elevation angle, the heading direction, the ball's correct speed, and the like. To calculate the batting analysis information such as the trajectory and the landing point, which is the movement information in the three-dimensional space of the ball.

공의 진행(z축) 방향 속도 성분 계산방법을 설명하기에 앞서, 리니어 센서(10A∼10C) 공간상의 설치에 따른 좌표 체계를 설명한다.Prior to explaining the method of calculating the velocity component of the traveling (z-axis) direction, the coordinate system according to the installation in the spaces of the linear sensors 10A to 10C will be described.

도 5는 리니어 센서(10A∼10C) 설치에 따른 좌표 체계를 보여주는 도면이다. 도 5를 보면, 제 1센서(10A)는 공의 비행 시작점에서 소정 거리()만큼 떨어지고, 소정 높이(Hs)인 곳에 설치한다. 제 2센서(10B)는 제 1센서(10A)로부터 소정 거리()만큼 떨어진 평면상 왼쪽의 소정 높이(Hs)인 곳에 설치한다. 제 3센서(10C)는 제 1센서(10A)로부터 소정 거리()만큼 떨어진 평면상 오른쪽의 소정 높이(Hs)인 곳에 설치한다. 즉, 제 2센서(10B)는 타석에서 공의 진행 방향으로 볼 때 좌측 상단에 설치하며, 제 3센서(10C)는 우측상단에 설치한다. 제 2 및 제3센서(10B,10C)는 서로 x축 방향만을 고려할 때 일정 거리(2Ws)를 두고 설치한다. 각 센서의 위치 좌표는 다음과 같이 정의된다.5 is a view showing a coordinate system according to the installation of the linear sensors 10A to 10C. Referring to FIG. 5, the first sensor 10A may have a predetermined distance from the start point of flight of the ball. Fall), and install at a predetermined height (Hs). The second sensor 10B has a predetermined distance from the first sensor 10A ( It is installed at a predetermined height Hs on the left side of the plane separated by). The third sensor 10C has a predetermined distance from the first sensor 10A ( It is installed at a predetermined height Hs on the right side of the plane separated by). That is, the second sensor 10B is installed at the upper left side when viewed in the traveling direction of the ball at the plate, and the third sensor 10C is installed at the upper right side. The second and third sensors 10B and 10C are installed with a predetermined distance (2Ws) when considering only the x-axis direction with each other. The position coordinates of each sensor are defined as follows.

제 1센서의 위치 : (0,Hs,())Position of the first sensor: (0, Hs, ( ))

제 2센서의 위치 : (-Ws,Hs,())Position of the second sensor: (-Ws, Hs, ( ))

제 3센서의 위치 : (Ws,Hs,())Position of the third sensor: (Ws, Hs, ( ))

제 1센서와 제 2센서간의 z축상의 거리 : Distance on the z-axis between the first and second sensors:

제 1센서와 제 3센서간의 z축상의 거리 : Distance on the z axis between the first and third sensors:

여기서, x축은 공을 치는 곳에서 공 진행 방향으로 홀컵을 바라보는 경우 우측방향을 +x, 좌측방향을 -x축으로 하며, y축은 높이방향을 +y축으로 하고, z축은 공이 나아가는 방향 즉, 공을 치는 곳에서 홀컵이 있는 방향을 +z축으로 한다.Here, the x-axis is the + x axis on the right side and the -x axis on the left side when looking at the hole cup in the direction of the ball where the ball is hit, the y-axis is the + y axis in the height direction, and the z-axis is the direction in which the ball is directed. , + Z-axis the direction of the hole cup where the ball hits.

그리고, 뷰포인트(view point)의 위치는 골프장 배경 사진을 찍는 카메라 위치에 대한 3차원 좌표상의 점(x,y,z) = (0,Hv,0)이며, 원점(0,0,0)은 골프장 배경 사진을 찍는 뷰포인트의 지표면을 가르킨다. 공의 비행 시작점 위치(0,0,)는 원점에서 홀컵 방향인 z축 방향으로 거리 ""만큼 떨어진 지점이 된다. 투사 평면(Projection Plane)은 홀컵이 있는 지점인 z=Lp인 평면상에 있으며, 높이 "Hp", 가로폭 "Wp"인 사각형 영역이다. 투사 평면의 4귀 좌표는 (-Wp/2,0,Lp), (-Wp/2,Hp,Lp), (Wp/2,0,Lp), (Wp/2,Hp,Lp)이다.The position of the view point is a point (x, y, z) = (0, Hv, 0) in three-dimensional coordinates with respect to the camera position at which the golf course background photograph is taken, and the origin (0,0,0) Points to the ground surface of the viewpoint where the background image of the golf course is taken. Ball starting point position (0,0, ) Is the distance from the origin in the z-axis direction Projection Plane is on a plane with z = Lp where the hole cup is located, and is a rectangular area with height "Hp" and width "Wp". (-Wp / 2,0, Lp), (-Wp / 2, Hp, Lp), (Wp / 2,0, Lp), (Wp / 2, Hp, Lp).

그럼, 공의 z축 방향 속도 성분 계산 방법을 설명한다.Next, a method of calculating the z-axis velocity component of the ball will be described.

마이크로프로세서(40)는 제 1 및 제 2센서(10A,10B)로부터 보내오는 공 인식신호로부터 두 신호 사이의 시간 차이()를 측정한다. 두 센서(10A,10B)간의 거리()와 공 인식 시간 차이()를 이용하여 공의 z축 방향 출발 속도 성분()을 계산한다. 이는 다음 수학식 1로 정의된다.The microprocessor 40 uses the time difference between the two signals from the ball recognition signals sent from the first and second sensors 10A and 10B. Measure Distance between two sensors 10A, 10B ) And ball recognition time difference ( ), The starting velocity component of the ball in the z-axis ( Calculate This is defined by the following equation.

여기서,는 제 1 및 제 2센서(10A,10B)로부터 보내오는 공 인식 신호의 시간차이로 공 속도의 z축 성분이다.here, Is the z-axis component of the ball speed as a time difference between the ball recognition signals sent from the first and second sensors 10A and 10B.

마이크로프로세서(40)는 위의 수학식 1과 같이 계산된 공의 속도()와 3개의 리니어 센서(10A∼10C)로부터 모아진 공의 위치 정보 값을 시리얼통신을 통해 컴퓨터(50)로 전송한다. 3개의 리니어 센서(10A∼10C)로부터 모아진 공의 위치 정보 값은 [0,1022] 사이의 값을 가지며, 각각 10비트로서 총 30비트이다. 마이크로프로세서(40)는 컴퓨터(50)에서 전송한 값을 읽어간 것을 확인한 후, 센서(10A∼10C)에 다음 지나가는 공을 인식하도록 준비 신호를 보낸다.The microprocessor 40 may calculate the speed of the ball calculated as in Equation 1 above. ) And the position information of the balls collected from the three linear sensors 10A to 10C are transmitted to the computer 50 through serial communication. The position information values of the balls collected from the three linear sensors 10A to 10C have a value between [0,1022], each of which is 10 bits, which is a total of 30 bits. The microprocessor 40 confirms that the value transmitted from the computer 50 has been read, and then sends a ready signal to the sensors 10A to 10C to recognize the next passing ball.

컴퓨터(50)는 마이크로프로세서(40)와의 시리얼통신을 통해 전달받은 정보로부터 공의 출발 고각 및 출발 방향을 구한다. 공의 출발 고각 및 출발 방향을 구하는 방법을 도 6a-6c를 통해 설명한다.The computer 50 obtains the starting elevation angle and the starting direction of the ball from the information received through serial communication with the microprocessor 40. The method of obtaining the starting elevation and starting direction of the ball will be described with reference to FIGS. 6A-6C.

도 6a 내지 6c는 센서(10A∼10C)에서 인식되는 공의 위치를 보여준다.6A to 6C show the positions of the balls recognized by the sensors 10A to 10C.

본 실시 예에서, 센서(10A∼10C)의 인식 가능한 최대 각도()는 센서(10A∼10C)의 위치 정보 값인 0인 곳과 1022인 곳 사이의 각도가 된다. 제 1센서(10A)의 설치 각은 센서(10A)에서 공의 좌표 (0,0,())를 인식하는 위치 정보가 "511"이 되도록 설치한다. 제 2센서(10B)의 설치 각은 z축상의 점 (0,0,())에 있는 공을 인식할 때 그 위치 정보를 "511"로 인식하도록 설치한다. 제 3센서(10C)의 설치 각은 z축 상의 점 (0,0,())에 있는 공을 인식할 때 그 위치 정보를 "511"로 인식하도록 설치한다.는 센서에서 인식되는 위치 정보 값으로, ""은 도 6b에 보여진 바와 같이, 왼쪽 제 2센서(10B)에서 수직하단부인 점 (-Ws,0,())에 있는 공을 인식하는 위치 정보 값이다. 오른쪽 제 3센서(10C)도 도 6c에 보여진 바와 같이, 센서의 수직 하단부인 점 (Ws,0,())에 있는 공을 인식하는 위치 정보는 (1023-)이 된다. 단,< 511이다. ""는 제 2센서(10B)가 z = ()인 평면상에 비행중인 공을 인식하는 위치 정보 값이며, ""은 제 3센서(10C)가 z = ()인 평면상에 비행중인 공을 인식한 공의 위치 정보 값이다. ""는 도 6a에 보여진 바와 같이, 제 1센서(10A)에서 z=()인 평면상에 비행중인 공을 인식한 공의 위치 정보 값이며, ""는 제 1센서(10A)가 좌표 (-Ws,0,())에 있는 공을 인식하는 위치 정보 값이다(단,< 511). 센서의 공 위치 정보 인식 값은 -x 방향으로부터 +x 방향으로 가면서 위치 정보 값이 증가한다. 허용되는 센서의 위치 정보값의 범위는 [0,1022]이다. 제 1센서(10A)는 z=()인 평면상의 좌표() 점에 있는 공을 인식한다. 제 2센서(10B)는 z=()인 평면상의 좌표() 점에 있는 공을 인식한다. 제 3센서(10C)는 z=()인 평면상의 좌표() 점에 있는 공을 인식한다.은 제 1센서(10A)에서 공의 좌표 ()와 (0,0,())를 보는 각도이며,는 왼쪽 제 2센서(10B)에서 점 (-Ws,0,())와 점 () 사이의 각도이고,은 오른쪽 제 3센서(10C)에서 점 (Ws,0,())와 점 () 사이의 각도이다.In the present embodiment, the maximum recognizable angle of the sensors 10A to 10C ( ) Is an angle between the position 0 and the position 1022 of the sensor 10A to 10C. The installation angle of the first sensor 10A is the coordinate of the ball in the sensor 10A (0,0, ( The position information for recognizing)) is set to "511". The mounting angle of the second sensor 10B is the point on the z axis (0,0, ( When the ball in)) is recognized, its positional information is recognized as "511". The installation angle of the third sensor 10C is the point on the z axis (0,0, ( When the ball in)) is recognized, its positional information is recognized as "511". To Is the location information value recognized by the sensor, " Is a vertical lower end point (-Ws, 0, () in the second left sensor 10B as shown in FIG. The location information value to recognize the ball in)). As shown in FIG. 6C, the right third sensor 10C also has a point Ws, 0, ( Location information to recognize the ball in)) ) only, <511. " "Means that the second sensor 10B is z = ( Position information that identifies the ball in flight on a plane, "Means that the third sensor 10C is z = ( This is the location information of the ball that recognizes the ball in flight on the plane. " Is denoted by z = (in the first sensor 10A. Position information of the ball that recognizes the ball in flight on the plane, "Is the coordinate of the first sensor 10A (-Ws, 0, ( Location information to recognize the ball in)) <511). The position information recognition value of the sensor increases from the -x direction to the + x direction. The allowable range of sensor position information values is [0,1022]. The first sensor 10A is z = ( ) Coordinates in the plane ( Recognize the ball in the dot). The second sensor 10B is z = ( ) Coordinates in the plane ( Recognize the ball in the dot). The third sensor 10C is z = ( ) Coordinates in the plane ( Recognize the ball in the dot). Is the coordinate of the ball in the first sensor 10A ( ) And (0,0, ( Viewing angle) Is the point (-Ws, 0, ( )) And dots ( Is an angle between Is the point (Ws, 0, ( )) And dots ( Is the angle between).

왼쪽과 오른쪽에 설치된 2개의 센서(10B,10C)에서 인식된 공의 위치 값을 이용하여 두 센서(10B,10C)가 설치된 2차원 평면상의 공 통과 지점을 다음과 같이 계산한다.Using the ball position values recognized by the two sensors 10B and 10C installed on the left and right sides, the ball passing point on the two-dimensional plane where the two sensors 10B and 10C are installed is calculated as follows.

먼저, 왼쪽 제 2센서(10B)가 공을 인식하는 z = ()인 평면상의 공의 위치 좌표 ()와, 오른쪽 제 3센서(10C)가 공을 인식하는 z=()인 평면상의 공의 위치 좌표 () 사이의 상관 관계는 다음과 같다.First, z = (the left second sensor 10B recognizes a ball) The position coordinates of the ball on the plane ), And z = (that the right third sensor 10C recognizes the ball) The position coordinates of the ball on the plane ) Is as follows.

따라서, z=()인 평면상에서의 공의 좌표 ()는 다음과 같이 표현된다.Thus, z = ( The coordinate of the ball on the plane ) Is expressed as

=(D-B)/(A-C) = (DB) / (AC)

=A*(D-B)/(A-C)+B = A * (DB) / (AC) + B

여기서, A = -tan(π/2 -), B = Hs + A * Ws, C = tan(π/2 -), 그리고 D = (Hs - C * Ws) *이다.Where A = -tan (π / 2- ), B = Hs + A * Ws, C = tan (π / 2- ), And D = (Hs-C * Ws) * to be.

는 각각 다음의 수학식 2로 정의된다. And Are each defined by Equation 2 below.

단,< 511이다.only, <511.

여기서, 왼쪽 제 2센서(10B)와 오른쪽 제 3센서(10C)가 동일 z축선상에 있는 경우 즉, ()이면 D = (Hs - C * Ws)가 된다. 왼쪽 제 2센서(10B)와 오른쪽 제 3센서(10C)의 위치는 제 1센서(10A)에서 각각 일정거리만큼 떨어지도록 설치하면 되며, 위치를 변경해도의 영향을 받을 뿐 계산식은 동일하다.Here, when the left second sensor 10B and the right third sensor 10C are on the same z-axis, that is, ( ), Then D = (Hs-C * Ws). The positions of the left second sensor 10B and the right third sensor 10C are each a predetermined distance from the first sensor 10A. You can install it so that it is separated by The equation is the same, only affected by.

위와 같이 2개의 리니어 센서(10B,10C)로부터 인식된 공의 위치 정보 값을 이용하여, z = ()인 평면에서의 공의 좌표 () 위치를 구할 수 있다.Using the position information of the ball recognized from the two linear sensors 10B and 10C as above, z = ( The coordinate of the ball in the plane ) To get the position.

제 1센서(10A) 하단부 즉, z = ()인 평면상에서의 공의 위치 ()는 다음의 수학식 3으로 정의된다.Lower part of the first sensor 10A, that is, z = ( The position of the ball in the plane ) Is defined by the following equation (3).

단,은 제 1센서(10A)에서 공의 좌표 ()와 점 (0,0,())를 보는 각도로서,= atan(Ws/Hs)*(511-)/(511-)이다.only, Is the coordinate of the ball in the first sensor 10A ( ) And point (0,0, ( As an angle to see)), = atan (Ws / Hs) * (511- ) / (511- )to be.

위와 같이 공의 출발 지점인 (0,0,), 공이 지나가는 두 지점 ()과 () 등 공의 궤적중 3점을 우선적으로 구할 수 있다. 이들 3점을 이용하여 공의 출발 방향()은 x=0인 수직면을 기준으로 atan(/())만큼 시계 방향, 우측으로 기울어진 방향이며 공의 출발고각()은 y=0인 수평면을 기준으로 atan(/())만큼 위로 경사진 방향이다.As above, the starting point of the ball is (0,0, ), Two points through which the ball passes ( ) And ( The three points of the trajectory of the ball, etc., can be obtained first. Using these three points, the starting direction of the ball ( ) Is based on a vertical plane where x = 0 / ( Clockwise, tilted to the right, and the starting angle of the ball ( ) Is based on a horizontal plane with y = 0 / ( It's inclined up by)).

위와 같이 구해진 공의 z축 방향 속도 성분()과, 공의 출발 방향() 및 출발 고각()으로부터 출발 시 공의 x, y, z축 방향 속도성분()을 구할 수 있다. 이는 다음의 수학식 4로 정의된다.Z-axis velocity component of the ball ) And the starting direction of the ball ( ) And departure elevation ( Velocity component in the x, y, and z-axis directions starting at ) Can be obtained. This is defined by the following equation (4).

따라서, 공의 출발 속도는 x, y, z축 방향 속도성분을 평방 제곱근(squareroot)하여 구할 수 있으며, 이는 다음의 수학식 5가 된다.Therefore, the starting velocity of the ball can be obtained by square root of the velocity components in the x, y, and z-axis directions, which is expressed by Equation 5 below.

* SQRT(1+ ) * SQRT (1+ )

일반적으로 지구상에서 이동 물체의 시간에 따른 위치 정보 즉, 궤적은 출발속도, 출발 고각, 공기 저항, 중력 가속도 등의 영향을 받는 함수로 표현된다. 공의 궤적을 구하기 위해 필요한 변수는 다음과 같이 정의된다.In general, the positional information of the moving object on the earth, that is, the trajectory, is represented as a function affected by the starting speed, starting elevation, air resistance, and gravity acceleration. The variables needed to find the trajectory of the ball are defined as follows.

공의 최초 출발 속도, 시간 "t"에서의 공의 속도, 공기 밀도(ρ), 구형체의 인력 상수(), 공의 단면적(), 공의 질량(m), 임의 시간 구간()= Δt라고 할 때, 공이 3차원상에서 이동하는 궤적은 다음과 같이 구한다.Ball starting speed Speed of the ball at time "t" , Air density (ρ), attraction constant of the sphere ( ), The cross section of the ball ( ), The mass of the ball (m), the random time interval ( Given that == Δt, the trajectory of the ball moving in three dimensions is given by

먼저, 시간 "t"에서의 공의 x축 가속도()는 공이 +x 방향으로 이동 시(> 0), 공이 x=0인 평면상에서 이동 시(= 0), 그리고 공이 -x 방향으로 이동 시(< 0)로 구분하여 다음의 수학식 6으로 정의한다.First, the x-axis acceleration of the ball at time "t" ( ) Means the ball moves in the + x direction ( > 0), when the ball travels on a plane with x = 0 ( = 0), and when the ball moves in the -x direction ( <0) is defined by the following equation (6).

= =

= 0, when, = 0, when ,

= =

즉, 시간 "t"에서의 공의 x축 가속도()는 공의 진행 반대 방향으로 작용하는 공기 저항이다.That is, the x-axis acceleration of the ball at time "t" ( ) Is the air resistance acting in the opposite direction of the ball's travel.

시간 "t"에서의 공의 y축 가속도()는 공 상승 시(> 0), 수평 이동 시(= 0), 그리고 하강 시(< 0)로 구분하여 다음의 수학식 7로 정의된다.The y-axis acceleration of the ball at time "t" ) Is when the ball rises ( > 0), when moving horizontally ( = 0), and on descent ( <0) is defined by the following equation (7).

즉, 공의 y축 가속도()는 공이 상승 시에는 지구 중력과, 지구 중력 방향의 공기 저항의 영향을 동시에 받으며, 정점에서 수평 이동 시에는 지구 중력의 영향만을 받는다. 정점에서 아래로 하강 시에는 지구 중력과 지구 중력 반대 방향의 공기 저항의 영향을 동시에 받는다. 지구 중력은 항상 지구의 중심 방향으로 작용하므로 y축을 기준으로 항상 음수(-)이다.That is, the y-axis acceleration of the ball ( ) Is simultaneously affected by the Earth's gravity and the air resistance in the direction of the Earth's gravity when the ball rises, and only by the Earth's gravity when the ball moves horizontally. When descending from the peak, it is simultaneously affected by the earth's gravity and air resistance in the opposite direction of the earth's gravity. Earth gravity always acts in the direction of the center of the earth, so it is always negative along the y axis.

시간 "t"에서의 공의 z축 가속도()는 공기저항으로서, 다음의 수학식 8에 보여진 바와 같이 음의 값이다.Z-axis acceleration of the ball at time "t" ( ) Is the air resistance, which is negative as shown in Equation 8 below.

시간 "t(t>0)"에서의 공의 속도() 및 공의 위치()는 다음의 수학식 9로 정의된다.Velocity of the ball at time "t (t>0)" ) And the position of the ball ( ) Is defined by the following equation (9).

이처럼, 시간 경과에 따른 공의 궤적을 구할 수 있다. 아울러, 공의 착지 지점은값이 "0"이 되는 시간(t=k, k > 0)에서의 () 지점이 된다.In this way, the trajectory of the ball over time can be obtained. In addition, the landing point of the ball At the time the value becomes "0" (t = k, k> 0) ) Point.

컴퓨터(50)는 위와 같이 산출된 공의 궤적을 이용하여 공의 움직임을 입체적으로 모니터(60) 화면에 전시한다. 골프장 코스 사진 위에 공의 비행 궤적을 입체적으로 묘사하며, 모니터(60) 화면을 소정 등분하여 공의 진행 방향을 기준으로 공의 궤적을 보여주는 측면도와, 공의 출발 위치와 도착 지점을 그림으로 표시하는 평면도를 함께 보여준다. 그리고, 공의 속도, 방향, 최대 고도, 비행 거리 등을 숫자로 표현한다.The computer 50 displays the movement of the ball three-dimensionally on the screen of the monitor 60 using the calculated trajectory of the ball. A three-dimensional depiction of the flight trajectory of the ball on the course of a golf course, and a side view showing the trajectory of the ball based on the direction of the ball by dividing the monitor 60 screen in a predetermined manner, and showing the starting position and the arrival point of the ball in a graphic manner. Show the floor plan together. The speed, direction, maximum altitude, and flight distance of the ball are expressed numerically.

컴퓨터(50)에서 구한 x, y, z의 3차원 공의 궤적을 모니터(60)의 2차원 평면상에 표현하는 방법에 대해 설명한다.A method of expressing the trajectories of the three-dimensional balls of x, y, and z obtained by the computer 50 on the two-dimensional plane of the monitor 60 will be described.

시간 "t"에서의 공의 좌표 ()가 도 5처럼 형성된 투사 평면상에 표현되는 공의 좌표()는 다음의 수학식 10과 같이 계산한다.The coordinates of the ball at time "t" ( Coordinates of the ball represented by the projection plane ) Is calculated as in Equation 10 below.

여기서, Lp는 원점에서 투사 평면까지의 거리이며,는 원점에서 공 비행 출발 지점까지의 거리이다.Where Lp is the distance from the origin to the projection plane, Is the distance from the origin to the ball flight start point.

모니터(60)에 전시되는 사진은 지금까지의 좌표체계와 전혀 다른 별도의 평면이므로, 사진 가로 크기를 Wp′, 세로크기를 Hp′라 하고, 가로를 x축, 세로를 y축으로 하고, 원점을 중앙 하단부로 정의한다. 사진의 4귀의 좌표는 (-Wp′/2, 0), (-Wp′/2, Hp′), (Wp′/2, 0), (Wp′/2, Hp′)이다. 시간 "t"에서의 공의 위치인 ()에 대한 사진 상에 표시되는 점의 좌표()는 다음의 수학식 11이 된다(단, (-Wp′/2) <=<= (Wp′/2), 0 <=<= Hp′).Since the photograph displayed on the monitor 60 is a separate plane that is completely different from the conventional coordinate system, the photograph width is Wp 'and the height is Hp', the horizontal is the x axis and the vertical is the y axis. Is defined as the bottom center. The four ear coordinates in the picture are (-Wp '/ 2, 0), (-Wp' / 2, Hp '), (Wp' / 2, 0), (Wp '/ 2, Hp'). The position of the ball at time "t" ( Coordinates of the points on the photo for ) Becomes the following Equation 11 (where (-Wp ′ / 2) <= <= (Wp ′ / 2), 0 <= <= Hp ').

공의 출발점(0,0,)에 있는 공이 사진 상에 지름(Bp1′)의 크기로 표현된다면, 시간 "t"에서 좌표 ()에 있는 공이 사진상에 전시되는 공의 지름(Bpt′)은 다음의 수학식 12가 된다.Starting point of the ball (0,0, If the ball at) is represented on the photograph as the size of the diameter (Bp1 ′), then the coordinate ( The diameter (Bpt ′) of the ball in which the ball in the image is displayed on the photograph is expressed by the following equation (12).

이처럼, 공의 출발 속도 및 출발 고각을 이용하여 공의 비행 궤적과 착지 지점, 투사 평면상의 공의 위치, 뷰포인트에서 보는 골프장 코스 전경 사진상에서의 공의 위치 및 크기 등을 구할 수 있어 공의 3차원 궤적 움직임을 2차원 평면에 입체적으로 표현할 수 있다.In this way, the ball's starting speed and starting elevation can be used to determine the ball's flight trajectory and landing point, the ball's position on the projection plane, and the ball's position and size on the golf course foreground view from the viewpoint. Dimensional trajectory movement can be expressed in three dimensions on a two-dimensional plane.

컴퓨터(50)는 3차원 공의 궤적을 골프장 코스 배경사진과 함께 모니터(60)의 2차원 평면상에 도 7과 같이 표현한다.The computer 50 expresses the trajectory of the three-dimensional ball as shown in FIG. 7 on the two-dimensional plane of the monitor 60 together with the golf course background photograph.

도 7을 보면, 모니터(60) 화면을 4개 영역으로 나누어 공의 입체적 이동 모습을 표현하는 정면 사진(A)과, 공의 비행 출발 지점 및 착지 지점을 표현하는 평면도(B), 공의 거리별 고도를 표현하는 측면도(C)를 나누어진 영역에 배치시켜 보여준다. 즉, 화면 좌측에는 평면도(B)가 전시되고, 우측 위부분에는 측면도(C)를 전시하며, 우측하단에는 골프장 코스의 사진을 배경으로 한 공의 비행 모습이 전시된다.Referring to FIG. 7, the front view (A) representing the three-dimensional movement of the ball by dividing the screen of the monitor 60 into four areas, the plan view (B) representing the flight starting point and the landing point of the ball, and the distance of the ball The side view (C) representing the height of the star is placed in the divided area. That is, the plan view (B) is displayed on the left side of the screen, the side view (C) is displayed on the upper right side, and the flight of the ball with the background of the golf course course is displayed on the lower right side.

컴퓨터(50)는 도 8에 보여진 바와 같이 모니터(60) 화면의 "A"영역에 골프장 코스 전경 사진상에 공의 이동에 따른 궤적을 표현하며, 공이 비행시작하는 순간부터 공이 땅에 떨어지는 착지 지점까지 시간이 흐름에 따른 공의 비행 모습을 입체적으로 표현한다. 또한, 공의 속도, 최고 도달 고도, 출발 방향 및 출발 고각, 공의 비행 거리 등을 숫자로 표기하여 사용자가 친 공의 결과를 쉽게 알 수 있도록 한다. 또한, 공이 그린 위에 떨어진 경우에는 그린 부분을 확대한 그림을 팝업(pop-up) 창에 다시 전시하고, 공의 상세한 착지 지점을 별도로 표시하여 공이 홀컵에서 얼마나 떨어진 지점에 도착했는지 쉽게 알 수 있도록 하여 사용자의 이해를 돕는다.As shown in FIG. 8, the computer 50 expresses a trajectory according to the movement of the ball on the golf course course photograph in the "A" area of the monitor 60 screen, from the moment the ball starts to fly to the landing point where the ball falls to the ground. Three-dimensional representation of the flight of the ball over time. In addition, the speed of the ball, the highest reaching altitude, the starting direction and starting elevation, the ball's flight distance, etc. are displayed in numbers so that the user can easily know the result of the hit ball. In addition, if the ball falls on the green, the enlarged part of the picture is displayed again in a pop-up window, and the detailed landing point of the ball is displayed separately so that it is easy to see how far the ball has arrived from the hole cup. Help the user understand.

측면도(C) 부분에는 도 9에 보여진 바와 같이, 공의 비행 시작 지점에서 공이 나아가는 방향을 기준으로 한 측면도 즉, x=0인 평면을 기준으로 하는 측면도에는 공의 비행 궤적을 나타낸다. 가로축은 z방향의 비행 거리를 나타내며, 세로축은 y축방향의 높이를 나타낸다. 측면도에는 시간의 흐름에 따른 공의 높이가 그림과 숫자로 표현된다. 특히, 공의 정점에서의 고도 및 비행 거리 등이 화면에 전시된다.As shown in FIG. 9, the side view (C) shows the flight trajectory of the side view based on the direction in which the ball travels from the flight start point, that is, the side view based on the plane of x = 0. The horizontal axis represents the flight distance in the z direction, and the vertical axis represents the height in the y axis direction. In the side view, the height of the ball over time is represented by figures and numbers. In particular, the altitude and flight distance at the top of the ball are displayed on the screen.

골프장 코스를 상공에서 바라본 평면도(B)에는 도 10처럼 공의 비행 출발 지점과 공의 착지 지점을 그림으로 표시한다. 공의 비행 거리는 숫자로 표기한다.The plan view (B) of the golf course viewed from the air as shown in Fig. 10 shows the starting point of the ball and the landing point of the ball as a picture. The flight distance of the ball is indicated by numbers.

한편, 골프장 코스 배경은 100, 150, 200, 300야드 4가지 거리별로 구현한다. 배경은 각 거리별로 수십 종류의 코스 사진과 평면도로 구성된다. 타구 연습 시 단조로움을 줄이기 위해 주기적으로 배경 사진을 바꾸어 연습할 수 있도록 제공한다. 골퍼가 스위치(51)의 배경 그림 변환 스위치(511)를 조작하여 원하는 거리를 선택하면, 컴퓨터(50)는 선택된 거리에 대한 배경 사진으로 모니터(60)에 전시되는 사진을 전환한다. 이때, 스위치 램프(52)는 선택된 거리에 대응되는 램프를 점등시킨다.On the other hand, golf course background is implemented by four distances of 100, 150, 200, 300 yards. The background consists of dozens of course pictures and floor plans for each distance. To reduce the monotony of batting, you can change the background photo periodically to practice. When the golfer operates the background image conversion switch 511 of the switch 51 to select the desired distance, the computer 50 switches the picture displayed on the monitor 60 as the background picture for the selected distance. At this time, the switch lamp 52 turns on a lamp corresponding to the selected distance.

상술한 바와 같이, 본 발명의 리니어 센서를 이용한 골프 타구 분석기 및 분석 방법은, 골프 연습장에서 골프 공을 친 후 6m 이내의 거리에서 골프 공이 날아가는 모습을 센서로 감지하여 공의 속도, 비행 거리, 방향, 최초 각도, 궤적, 착지 지점 등을 계산하여 화면에 그림과 숫자로 보여주고, 이때 골프장 코스의 배경 사진을 배경으로 공이 날아가는 모습과 착지 지점을 상세하게 3차원 그래픽으로 보여주어 사용자가 친 공의 분석 결과를 쉽게 알 수 있도록 한다. 또한, 공이 온-그린된 경우에는 팝업 윈도우를 이용하여 홀컵을 중심으로 그린 부분을 확대하여 공이 떨어진 지점을 보다 자세하게 보여주므로써, 타구 연습의 효율성을 극대화할 수 있는 효과를 갖는다.As described above, the golf batting analyzer and analysis method using the linear sensor of the present invention, the speed of the ball, flight distance, direction by detecting the appearance of the golf ball flying within a distance of 6m after hitting the golf ball in the golf driving range , Calculate the initial angle, trajectory, and landing point, and show it on the screen in figures and numbers.In this case, three-dimensional graphics of the ball and the landing point are shown in detail with the background image of the golf course course. Make it easy to see the results of your analysis. In addition, when the ball is on-green, the area drawn around the hole cup is enlarged by using a pop-up window to show the point where the ball is dropped in more detail, thereby maximizing the efficiency of batting practice.

Claims (29)

골프연습장의 골프 타구 분석을 위한 장비에 있어서,In the equipment for the golf ball analysis of the golf practice range, 날아가는 골프 공의 위치를 인식하기 위한 3개의 리니어 센서;Three linear sensors for recognizing the position of a flying golf ball; 상기 리니어 센서를 구동제어하기 위한 센서 제어기;A sensor controller for driving control of the linear sensor; 상기 리니어 센서에 준비 신호를 보내고 리니어 센서로부터 공의 위치 정보를 받으며, 공의 진행 방향 속도를 계산하여 공의 위치 정보와 함께 출력하는 마이크로프로세서;A microprocessor configured to send a ready signal to the linear sensor, receive position information of the ball from the linear sensor, calculate a speed in which the ball travels, and output the ball along with position information of the ball; 상기 마이크로프로세서와 시리얼통신을 통해 공의 진행 방향 속도와 위치 정보를 전달받아 공의 출발 고각, 출발 방향, 속도를 계산하고, 이들 정보로부터 공의 궤적 및 착지 지점을 계산하여 타구 분석 정보로 제공하기 위한 컴퓨터; 및Receiving the ball's heading direction and speed through serial communication with the microprocessor, calculating the ball's starting altitude, starting direction, and speed, and calculating the ball's trajectory and landing point from the ball and providing it as a batting analysis information. Computer for; And 상기 컴퓨터에서 제공되는 타구 분석 정보를 화면 전시하기 위한 모니터를 포함하는 리니어 센서를 이용한 골프 타구 분석기.Golf batting analyzer using a linear sensor including a monitor for displaying the batting analysis information provided from the computer screen. 제 1항에 있어서, 센서 자료 수집 및 전송을 위한 마이크로프로세서 구동용 소프트웨어를 저장하는 롬(ROM)을 포함하는 리니어 센서를 이용한 골프 타구 분석기.2. The golf ball analyzer using a linear sensor according to claim 1, comprising a ROM for storing microprocessor driving software for collecting and transmitting sensor data. 제 1항에 있어서, 상기 3개의 리니어 센서는 가로(x축), 세로(y축), 공의 진행방향(z축)에 따른 좌표 체계(x,y,z)에서, 공의 비행 시작점으로부터(0,Hs,())지점, (-Ws,Hs,())지점, (Ws,Hs,())지점에 각각 설치되며, 여기에서 Hs는 높이를, 2Ws는 3개의 리니어 센서 중 제 2 및 제 3센서간의 x축 방향으로의 거리,는 원점 (0,0,0)에서 z축 방향으로 공 비행 시작점까지의 거리,은 공 비행 시작점에서 3개의 리니어 센서 중 제 1센서 설치 지점까지의 거리, 그리고는 제 1센서와 나머지 센서들간의 z축상의 거리를 의미함을 특징으로 하는 리니어 센서를 이용한 골프 타구 분석기.3. The three linear sensors of claim 1, wherein the three linear sensors are located at a coordinate system (x, y, z) in the horizontal (x-axis), vertical (y-axis), and the direction of travel (z-axis) of the ball from the starting point of the ball flight. (0, Hs, ( )) Branch, (-Ws, Hs, ( Branch), (Ws, Hs, ( At each point, where Hs is the height, 2Ws is the distance in the x-axis direction between the second and third of the three linear sensors, Is the distance from the origin (0,0,0) to the start of the ball flight in the z-axis direction, Is the distance from the start of the ball flight to the point of installation of the first of the three linear sensors, and And The golf ball hit analyzer using the linear sensor, characterized in that the distance on the z-axis between the first sensor and the remaining sensors. 제 1항에 있어서, 상기 리니어 센서는 골프연습장의 바닥 매트 위로 공이 지나가면 생기는 명도차에 근거하여 공의 위치를 인식함을 특징으로 하는 리니어 센서를 이용한 골프 타구 분석기.The golf ball analyzer using the linear sensor according to claim 1, wherein the linear sensor recognizes the position of the ball based on a brightness difference generated when the ball passes over the floor mat of the golf practice range. 제 4항에 있어서, 상기 리니어 센서는The method of claim 4, wherein the linear sensor 일정 주파수를 갖는 클럭 신호를 발생하는 클럭 발생기;A clock generator for generating a clock signal having a predetermined frequency; 상기 발생되는 클럭 신호를 카운트하며, 상기 센서 제어기로부터 리세트 신호가 인가될 때마다 카운트 값을 리세트하는 카운터;A counter that counts the generated clock signal and resets a count value each time a reset signal is applied from the sensor controller; 픽셀들로 이루어지며, 공의 위치에 따라 지정된 픽셀로 입사되는 빛의 강도를 전기 신호로 저장하는 메모리 소자;A memory device comprising pixels and storing an intensity of light incident on a designated pixel according to a ball position as an electric signal; 상기 카운트 값에 따른 픽셀어드레스를 출력하는 랜덤픽셀어드레스디코더;A random pixel address decoder for outputting a pixel address according to the count value; 상기 픽셀 어드레스에 대응되는 상기 메모리 소자의 픽셀을 선택하여 그 픽셀의 신호가 저장되도록 하는 픽셀선택스위치; 및A pixel selection switch for selecting a pixel of the memory element corresponding to the pixel address and storing a signal of the pixel; And 상기 센서 제어기로부터 클리어 신호가 인가될 때마다 메모리 소자의 픽셀에 저장된 값을 지우는 픽셀 리세트 스위치를 구비함을 특징으로 하는 리니어 센서를 이용한 골프 타구 분석기.And a pixel reset switch for erasing a value stored in a pixel of a memory element whenever a clear signal is applied from the sensor controller. 제 5항에 있어서, 상기 리니어 센서는 상기 마이크로프로세서로부터 공 인식 준비 신호가 전달되면, 공 통과로 생기는 명도차에 의해 해당 픽셀 위치에 높은 전압이 저장되어 공의 위치 정보로 인식함을 특징으로 하는 리니어 센서를 이용한 골프 타구 분석기.The method according to claim 5, wherein when the ball recognition ready signal is transmitted from the microprocessor, the linear sensor recognizes the ball position information by storing a high voltage at a corresponding pixel position due to the brightness difference generated by the ball passing. Golf ball analyzer using linear sensor. 제 5항에 있어서, 상기 센서 제어기는 상기 리니어 센서의 카운터와 동기하여 클럭을 카운트하며, 카운트 값이 상기 메모리 소자의 픽셀 수에 도달했는지를 체크하여 도달했으면 상기 리니어 센서로 리세트 신호를 인가함을 특징으로 하는 리니어 센서를 이용한 골프 타구 분석기.The method of claim 5, wherein the sensor controller counts a clock in synchronization with the counter of the linear sensor, and checks whether the count value reaches the number of pixels of the memory device and applies a reset signal to the linear sensor if the count value is reached. Golf batting analyzer using a linear sensor characterized in that. 제 7항에 있어서, 상기 센서 제어기는 상기 리니어 센서의 카운터로 리세트신호를 인가할 때마다 카운트하여 카운트 값이 기 설정 값에 도달했으면 상기 리니어 센서로 클리어 신호를 인가함을 특징으로 하는 리니어 센서를 이용한 골프 타구 분석기.8. The linear sensor as claimed in claim 7, wherein the sensor controller counts each time the reset signal is applied to the counter of the linear sensor, and applies a clear signal to the linear sensor when the count value reaches a preset value. Golf batting analyzer using the. 제 3항 또는 제 4항에 있어서, 상기 마이크로프로세서는 상기 3개의 리니어 센서 중 두 센서에서 공 인식되는 시간 차이로부터 공의 진행 방향 속도를 계산함을 특징으로 하는 리니어 센서를 이용한 골프 타구 분석기.5. The golf ball analyzer using the linear sensor according to claim 3 or 4, wherein the microprocessor calculates a moving direction speed of the ball from a time difference recognized by two of the three linear sensors. 제 9항에 있어서, 상기 마이크로프로세서는 상기 3개의 리니어 센서 중 제 1 및 제 2센서간의 거리()와 공 인식 시간차이()로부터 다음과 같이 공의 진행 방향(z축) 출발 속도 성분()을 계산함을 특징으로 하는 리니어 센서를 이용한 골프 타구 분석기.10. The method of claim 9, wherein the microprocessor is a distance between the first and second sensors of the three linear sensors ( ) And ball recognition time difference ( Starting velocity component (z-axis) from Golf batting analyzer using a linear sensor, characterized in that). =/ = Of 제 10항에 있어서, 상기 컴퓨터는 공의 출발 지점 (0,0,), 공이 지나가는 두 지점 ()과 ()으로부터 공의 출발 방향() 및 출발 고각()을 구하며,11. The method of claim 10, wherein the computer is at the starting point (0, 0, ), Two points through which the ball passes ( ) And ( Starting direction of the ball from ) And departure elevation ( ), 공의 출발방향()은 x=0인 수직면을 기준으로 atan()만큼 시계방향이고,Starting direction of the ball ( ) Is based on a vertical plane where x = 0 Clockwise) 공의 출발고각()은 y=0인 수평면을 기준으로 atan()만큼 위로 경사진 방향으로,Starting altitude of the ball ( ) Is based on a horizontal plane with y = 0 In a tilted up direction) 여기에서=(D-B)/(A-C),=A*(D-B)/(A-C)+B이며,From here = (DB) / (AC), = A * (DB) / (AC) + B, A=-tan(π/2-), B=Hs+A*Ws, C=tan(π/2-), 그리고 D=(Hs-C*Ws)*이고,A = -tan (π / 2- ), B = Hs + A * Ws, C = tan (π / 2- ), And D = (Hs-C * Ws) * ego, ,으로,는 공의 위치 정보 값임을 특징으로 하는 리니어 센서를 이용한 골프 타구 분석기. , to, Golf batting analyzer using a linear sensor, characterized in that the position information value of the ball. 제 11항에 있어서, 상기 컴퓨터는 공의 z축 방향 속도 성분과 공의 출발 방향 및 출발 고각으로부터 출발시 공의 x, y, z축 방향 속도성분을 구하고, 공의 속도 및 위치로부터 시간 경과에 따른 공의 궤적과 착지 지점을 구함을 특징으로 하는 리니어 센서를 이용한 골프 타구 분석기.12. The computer program product of claim 11, wherein the computer obtains the x, y, z-axis velocity components of the ball at the start from the z-axis velocity component of the ball and the starting direction and starting elevation of the ball. A golf ball analyzer using a linear sensor, characterized by finding the trajectory and landing point of the ball. 제 12항에 있어서, 상기 컴퓨터는 골프장 코스 사진을 배경으로 공의 비행 궤적을 상기 모니터 화면에 전시 시킴을 특징으로 하는 리니어 센서를 이용한 골프 타구 분석기.13. The golf ball analyzer using the linear sensor according to claim 12, wherein the computer displays the flight trajectory of the ball on the background of a golf course photograph. 제 13항에 있어서, 상기 컴퓨터는 모니터 화면을 소정개의 영역으로 나누어, 공의 거리별 고도를 표현하는 측면도, 공의 비행 출발 지점 및 착지 지점을 표현하는 평면도, 공의 입체적 이동 모습을 표현하는 정면 사진을 각 영역에 나누어 표시함을 특징으로 하는 리니어 센서를 이용한 골프 타구 분석기.The computer system according to claim 13, wherein the computer divides the monitor screen into predetermined areas, the side view representing the altitude by distance of the ball, the plan view expressing the flight starting point and the landing point of the ball, and the front side representing the three-dimensional movement of the ball. Golf batting analyzer using a linear sensor, characterized in that to display the picture divided into each area. 제 14항에 있어서, 상기 컴퓨터는 모니터상에 공의 속도, 방향, 최대 고도, 비행 거리를 숫자로 표기함을 특징으로 하는 리니어 센서를 이용한 골프 타구 분석기.15. The golf ball analyzer using the linear sensor according to claim 14, wherein the computer displays the speed, direction, maximum altitude, and flight distance of the ball on the monitor as a number. 제 15항에 있어서, 상기 컴퓨터는 공의 착지 지점이 그린 위이면, 그린 부분을 확대한 그림을 팝업 형식으로 모니터에 보여줌을 특징으로 하는 리니어 센서를 이용한 골프 타구 분석기.16. The golf ball analyzer using the linear sensor according to claim 15, wherein when the landing point of the ball is on the green, the computer shows an enlarged image of the green portion on the monitor in a pop-up form. 제 13항에 있어서, 상기 골프장 코스 사진의 배경을 거리별로 선택할 수 있도록 거리 변환 스위치를 더 포함하는 리니어 센서를 이용한 골프 타구 분석기.The golf batting analyzer according to claim 13, further comprising a distance conversion switch to select a background of the golf course course photograph by distance. 제 17항에 있어서, 상기 거리 변환 스위치에서 선택된 거리를 점등 표시로 알려주기 위한 스위치 램프를 더 포함하는 리니어 센서를 이용한 골프 타구 분석기.18. The golf batting analyzer according to claim 17, further comprising a switch lamp for informing a lighting indication of the distance selected by the distance conversion switch. 리니어 센서를 이용한 골프 타구 분석 방법에 있어서,In the golf ball analysis method using a linear sensor, (1) 상기 리니어 센서를 통해 공간상의 공의 위치를 인식하는 단계;(1) recognizing the position of the ball in space through the linear sensor; (2) 상기 리니어 센서의 공 인식되는 시간 차이를 통해 공의 진행 방향 출발 속도 성분을 계산하는 단계;(2) calculating a traveling direction starting speed component of the ball based on the time difference of the ball of the linear sensor; (3) 상기 인식된 공의 위치 정보와 상기 계산된 공의 진행 방향 속도를 통해 공의 출발 고각, 출발 방향, 속도를 계산하고, 계산된 정보들을 통해 공의 궤적 및 착지 지점을 계산하여 타구의 분석 정보를 산출하는 단계; 및(3) calculating the starting elevation angle, the starting direction, the speed of the ball by using the recognized position information of the ball and the calculated speed of the traveling direction of the ball, and calculating the trajectory and the landing point of the ball by using the calculated information. Calculating analysis information; And (4) 상기 계산된 공의 궤적에 따른 투사 평면(projection plane)상의 공 위치 및 크기를 계산하여 3차원 공의 궤적을 2차원 평면상에 입체적으로 표현하는 단계를 포함하는 리니어 센서를 이용한 골프 타구 분석 방법.(4) calculating the ball position and size on the projection plane according to the calculated trajectory of the ball and representing the trajectory of the three-dimensional ball three-dimensionally on a two-dimensional plane; Analytical Method. 제 19항에 있어서, 상기 단계 (1)은 센서 준비 신호를 생성하여 상기 리니어센서로 보내고, 리니어 센서를 통해 공의 움직임을 한번 인식할 때마다 그 인식한 공의 위치 값을 보관하며, 이를 소정 횟수 반복하여 공의 위치 값을 축적하여 식별력을 높임을 특징으로 하는 리니어 센서를 이용한 골프 타구 분석 방법.20. The method of claim 19, wherein the step (1) generates a sensor ready signal and sends the signal to the linear sensor, and stores the recognized position value of the ball every time the movement of the ball is recognized by the linear sensor. Golf batting analysis method using a linear sensor characterized in that the number of times repeated to accumulate the position value of the ball to increase the discriminating power. 제 20항에 있어서, 상기 단계(1)은 상기 리니어 센서의 설치에 따른 가로(x), 세로(y), 공의 진행 방향(z)의 좌표 체계에서, z=()인 평면상의 좌표 ()점과, z=()인 평면상의 좌표 ()점 및 z=()인 평면상의 좌표 ()점에 있는 공을 인식하고, 두 좌표점 ()와 () 사이의 상관 관계는 다음을 만족함을 특징으로 하는 리니어 센서를 이용한 골프 타구 분석 방법.The method of claim 20, wherein the step (1) is performed in a coordinate system of horizontal (x), vertical (y), and ball moving direction (z) according to the installation of the linear sensor, z = ( Coordinates in the plane () ) And z = ( Coordinates in the plane () ) Point and z = ( Coordinates in the plane () Recognizes the ball at the point and the two coordinate points ( )Wow ( ) The correlation between the golf ball hit analysis method using a linear sensor, characterized in that the following. 제 21항에 있어서, 단계 (1)의 상기 z=()인 평면상의 좌표 ()점은 다음과 같이 표현됨을 특징으로 하는 리니어 센서를 이용한 골프 타구 분석 방법.The method of claim 21, wherein z = ( Coordinates in the plane () ) Is a golf ball analysis method using a linear sensor, characterized in that expressed as follows. =(D-B)/(A-C), = (DB) / (AC), =A*(D-B)/(A-C)+B = A * (DB) / (AC) + B 여기서, A=-tan(π/2-), B=Hs+A*Ws, C=tan(π/2-), 그리고 D=(Hs-C*Ws)*이고,Where A = -tan (π / 2- ), B = Hs + A * Ws, C = tan (π / 2- ), And D = (Hs-C * Ws) * ego, 는 (-Ws,0,())점과 ()점 사이의 각도,는 (Ws,0,())점과 ()점 사이의 각도이다. Is (-Ws, 0, ( )) And ( Angle between points, Is (Ws, 0, ( )) And ( The angle between the points. 제 22항에 있어서, 단계 (1)의 상기 각도는 각각The angle of claim 22, wherein the angle of step (1) Wow Are each , , 으로 정의되며, Is defined as 여기서,는 공의 위치 정보 값으로,은 (-Ws,0,())점에있는 공을 인식하는 위치 정보 값이고,는 z=()인 평면상에 비행중인 공을 인식하는 위치 정보 값이며,은 z=()인 평면상에 비행중인 공을 인식하는 공의 위치 정보 값임을 특징으로 하는 리니어 센서를 이용한 골프 타구 분석 방법.here, Is the location information of the ball, Is (-Ws, 0, ( )) Is a geolocation value that recognizes the ball at the point, Is z = ( Position information that identifies the ball in flight on the plane Is z = ( Golf batting analysis method using a linear sensor, characterized in that the position information value of the ball to recognize the ball in flight on the plane. 제 23항에 있어서, 상기 단계 (3)은 공의 출발 지점 (0,0,), 공이 지나가는 두 지점 ()과 ()으로부터 공의 출발 방향() 및 출발 고각()을 구하며,24. The method of claim 23, wherein step (3) comprises: the starting point of the ball (0,0, ), Two points through which the ball passes ( ) And ( Starting direction of the ball from ) And departure elevation ( ), 공의 출발 방향()은 x=0인 수직면을 기준으로 atan()만큼 시계방향이고,Starting direction of the ball ( ) Is based on a vertical plane where x = 0 Clockwise) 공의 출발고각()은 y=0인 수평면을 기준으로 atan()만큼 위로 경사진 방향임을 특징으로 하는 리니어 센서를 이용한 골프 타구 분석 방법.Starting altitude of the ball ( ) Is based on a horizontal plane with y = 0 Golf batting analysis method using a linear sensor, characterized in that the direction inclined upward. 제 24항에 있어서, 상기 단계 (3)은 상기 구해진 공의 진행 방향 속도 성분()과, 공의 출발 방향() 및 출발 고각()으로부터 출발 시 공의 x, y, z축 방향 속도 성분()을 다음의 식으로 구함을 특징으로 하는 리니어 센서를 이용한 골프 타구 분석 방법.25. The method according to claim 24, wherein said step (3) comprises: ) And the starting direction of the ball ( ) And departure elevation ( Velocity component in the x, y, z-axis starting at ) The golf ball analysis method using the linear sensor, characterized by the following formula. 제 25항에 있어서, 상기 단계 (3)은 상기 구한 출발 시 공의 x, y, z축 방향 속도 성분()을 평방 제곱근(SQRT)하여 공의 출발 속도를 구함을 특징으로 하는 리니어 센서를 이용한 골프 타구 분석 방법.26. The method according to claim 25, wherein step (3) comprises the x, y, z axis velocity components of the ball at ) Is a square root (SQRT) of the golf ball hitting method using a linear sensor, characterized in that the starting speed of the ball. 제 26항에 있어서, 상기 단계 (3)은 시간 "t"에서의 공의 속도 및 공의 위치로부터 시간 경과에 따른 공의 궤적을 구함을 특징으로 하는 리니어 센서를 이용한 골프 타구 분석 방법.27. The method of claim 26, wherein the step (3) obtains the trajectory of the ball over time from the speed of the ball and the position of the ball at time "t". 제 27항에 있어서, 상기 단계 (4)는 시간 "t"에서의 공의 좌표()를 다음의 식을 통해 투사 평면상에 표현되는 공의 좌표()로 계산함을 특징으로 하는 리니어 센서를 이용한 골프 타구 분석 방법.28. The method according to claim 27, wherein step (4) comprises the coordinates of the ball at time " t " ) Is the coordinate of the ball represented on the projection plane by Golf batting analysis method using a linear sensor, characterized in that calculated by). 여기서, Lp는 원점에서 투사 평면까지의 거리이며,는 원점에서 공 비행 출발 지점까지의 거리이다.Where Lp is the distance from the origin to the projection plane, Is the distance from the origin to the ball flight start point. 제 28항에 있어서, 상기 단계 (4)는 상기 계산된 투사 평면상의 공의 좌표()를 다음의 식을 통해 2차원 화면상에 표현되는 공의 좌표()를 구함을 특징으로 하는 리니어 센서를 이용한 골프 타구 분석 방법.29. The method according to claim 28, wherein step (4) comprises the coordinates of the ball on the calculated projection plane ( ) Is the coordinate of the ball represented on the 2D screen Golf batting analysis method using a linear sensor characterized in that found. 여기서, Wp′및 Hp′는 2차원 화면의 가로 및 세로 크기이다.Here, Wp 'and Hp' are horizontal and vertical sizes of the two-dimensional screen.
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