KR200332196Y1 - 3ｄ 골프 스윙 분석 장치 - Google Patents

3ｄ 골프 스윙 분석 장치 Download PDF

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KR200332196Y1
KR200332196Y1 KR20-2003-0024866U KR20030024866U KR200332196Y1 KR 200332196 Y1 KR200332196 Y1 KR 200332196Y1 KR 20030024866 U KR20030024866 U KR 20030024866U KR 200332196 Y1 KR200332196 Y1 KR 200332196Y1
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Abstract

개시된 본 고안은 실내외 골프 연습장 및 개별 연습을 위해 설치해서 골프 스윙 연습자에게 자신이 스윙한 공의 속도, 예상 비거리, 클럽헤드의 충격량, 클럽헤드 스윙 각의 정확도, 타구의 좌우측 쏠림정보(훅, 슬라이스) 등의 관련 정보를 연습자에게 제공하기 위한 저가의 3Ｄ 골프 스윙 분석 장치에 관한 것으로서, 전방 수평방향에 설치되어 공의 전방 수평방향에서의 움직임을 감지하여 공의 전방 수평 위치신호를 출력하는 전방수평 센서부와, 전방 수직방향에 설치되어 공의 전방 수직방향에서의 움직임을 감지하여 공의 전방 수직 위치신호를 출력하는 전방수직 센서부와, 후방 수평방향에 설치되어 공의 후방 수평방향에서의 움직임을 감지하여 공의 후방 수평 위치신호를 출력하는 후방수평 센서부와, 후방 수직방향에 설치되어 공의 후방 수직방향에서의 움직임을 감지하여 공의 후방 수직 위치신호를 출력하는 후방수직 센서부와, 상기 전방 수평/수직 센서부 및 후방 수평/수직 센서부로부터 출력되는 공의 전방 수평/수직 위치신호 및 후방 수평/수직 위치신호를 단계적으로 입력받아 출력하는 신호분리부와, 상기 신호분리부를 통해 입력되는 공의 전방 수평/수직 위치신호 및 후방 수평/수직 위치신호를 필터링하여 전방 수평/수직 위치 데이터 및 후방 수평/수직 데이터를 출력하는 필터부와, 상기 필터부에서 필터링된 전방 수평/수직 위치 데이터 및 후방 수평/수직 데이터를 입력받아 공간상에서의 공의 위치 좌표를 인식하고, 인식된 공의 위치 좌표를 이용하여 공의 속도, 예상 비거리, 클럽헤드의 충격량, 클럽 헤드 스윙각의 정확도, 타구의 좌우측쏠림정도(훅, 슬라이스)를 산출하여 출력하는 제어부와, 상기 제어부의 제어에 응하여 상기 산출된 값을 화면 또는 FND상에 표시하는 표시부 및 출력부 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

3Ｄ 골프 스윙 분석 장치{3D golf swing analysis device}
본 고안은 3Ｄ 골프 스윙 분석 장치에 관한 것이다.
보다 상세하게는, 실내외 골프 연습장 및 개별 연습을 위해 설치해서 골프스윙 연습자에게 자신이 스윙한 공의 속도, 예상 비거리, 클럽헤드의 충격량, 클럽헤드 스윙 각의 정확도, 타구의 좌우측 쏠림정보(훅, 슬라이스) 등의 관련 정보를 연습자에게 제공하기 위한 저가의 3Ｄ 골프 스윙 분석 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 골프는 로마시대 시이저(BC100~44) 때 파가니카(Pila Paganica) 스코틀랜드성을 정복한 병사들이 야영지에서 쉬던 중 한쪽 끝이 구부러진 막대기로새털로 된 공을 치며 즐겼던 놀이가 오늘날 스코틀랜드에 남아 골프가 되었다는 설과 같이 달리 뚜렷한 기원을 찾아 볼 수 없지만, 서양의 골프 역사는 유구한 전통을 갖고 있고, 현대 스포츠에서 없어서는 안 될 신사적인 스포츠로 각광 받고 있음이 분명하다.
'한국 최초의 골프코스는 영국인에 의하여 1900년 원산 세관구내에서 시작되었다'고 1940년 11월 일본에서 발행된 「조선 골프 소사」에서 찾아 볼 수 있듯이, 대한민국의 골프 역사는 서양에 비해 상대적으로 짧은 골프 역사를 갖고 있지만 골프에 대한 사랑과 열기는 서양 못지 않다.
그러나, 대한민국의 골프 환경은 폭발적으로 증가한 골프인구에 비해 턱없이 부족한 연습 공간의 부재로 인하여, 자연히 실외 또는 실내 골프연습장에라도 가서 연습을 하는 실정이다. 이런 환경에서 국내 골퍼들은 실력 향상을 도모하기 위해, 골프 연습 시설과 장비, 즉 일반 및 경사면 조절용 골프연습기, 골프연습네트, 골프시뮬레이션, 골프스윙가이드, 골프스윙자세 교정기, 티샷연습기, 체중이동 판독기, 골프공 공급기, 퍼팅연습용 매트 등을 이용하여 골프 연습을 하고 있다.
그러므로, 실외 또는 실내 골프 연습장 및 개인에게 저가이면서 실용적인 연습자의 골프 스윙 상태를 분석해 줄 수 있는 시스템의 개발을 요구하기에 이르렀다.
따라서, 본 고안은 상기와 같은 시스템 개발의 요구에 응하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은, 실내외 골프 연습장 및 개별 연습을 위해 설치해서 골프 스윙 연습자에게 자신이 스윙한 공의 속도, 예상 비거리, 클럽헤드의 충격량, 클럽헤드 스윙 각의 정확도, 타구의 좌우측 쏠림정보(훅, 슬라이스) 등의 관련 정보를 연습자에게 제공하기 위한 저가의 3Ｄ 골프 스윙 분석 장치를 제공하는데 있다.
도 1은 본 고안에 따른 3Ｄ 골프 스윙 분석 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 고안인 3D 골프 스윙 분석 시스템의 설치 개념도,
도 3은 연습자에게 제공되는 골프 스윙 분석 정보가 표시된 화면도이다.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호설명 ***
10 : 센서단
11 : 전방수평 센서부 12 : 전방수직 센서부
13 : 후방수평 센서부 14 : 후방수직 센서부
20 : 신호분리부 30 : 필터부
40 : 제어부 50 : 표시부
60 : 데이터 기록부 70 : 조작부
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 일 실시예는, 전방 수평방향에 설치되며 공의 전방 수평방향에서의 움직임을 감지하여 공의 전방 수평 위치신호를 출력하는 전방수평 센서부와, 전방 수직방향에 설치되며 공의 전방 수직방향에서의 움직임을 감지하여 공의 전방 수직 위치신호를 출력하는 전방수직 센서부와, 후방 수평방향에 설치되며 공의 후방 수평방향에서의 움직임을 감지하여 공의 후방 수평 위치신호를 출력하는 후방수평 센서부와, 후방 수직방향에 설치되며 공의 후방 수직방향에서의 움직임을 감지하여 공의 후방 수직 위치신호를 출력하는 후방수직 센서부와, 상기 전방 수평/수직 센서부 및 후방 수평/수직 센서부로부터 출력되는 공의 전방 수평/수직 위치신호 및 후방 수평/수직 위치신호를 단계적으로 입력받아 출력하는 신호분리부와, 상기 신호분리부를 통해 입력되는 공의 전방 수평/수직 위치신호 및 후방 수평/수직 위치신호를 필터링하여 전방 수평/수직 위치 데이터 및후방 수평/수직 데이터를 출력하는 필터부와, 상기 필터부에서 필터링된 전방 수평/수직 위치 데이터 및 후방 수평/수직 데이터를 입력받아 공간상에서의 공의 위치 좌표를 인식하고, 인식된 공의 위치 좌표를 이용하여 공의 속도, 예상 비거리, 클럽헤드의 충격량, 클럽 헤드 스윙각의 정확도, 타구의 좌우측 쏠림정도(훅, 슬라이스)를 산출하여 출력하는 제어부와, 상기 제어부의 제어에 응하여 상기 산출된 값을 화면 또는 FND상에 표시하는 표시부 및 출력부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 신호분리부는, 상기 제어부의 제어에 응하여 상기 전방 수평/수직 센서부에서 출력되는 신호 및 후방 수평/수직센서부에서 출력되는 신호를 선택적으로 입력받아 상기 필터부로 출력하는 멀티플렉서이다.
그리고, 상기 제어부는, 상기 필터부에서 필터링된 순차적으로 입력되는 전방 수직 위치 데이터 및 후방 수직 위치 데이터의 입력되는 시점을 체크하여 상기 전방 수직 위치 데이터 및 후방 수직 위치 데이터 사이의 검출 시간차에 의한 시간(t)를 산출한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 전방 수직 위치 데이터 및 후방 수직 위치 데이터의 위상차 및 전/후방 수직(또는 수평) 센서부들간의 거리를 이용하여 공의 포물선 운동에 따른 각도(θ)를 산출하고, 상기 산출 각도와 미리 설정된 전/후방 수직 센서부 사이의 거리 및 위상차를 이용하여 공의 포물선 이동거리(s)를 산출한다.
상기 시간과 이동거리를 이용해서 공의 속도(v)를 산출하고, 상기 각도(θ)를 이용하여 공의 예상 도달 비거리를 다음과 같은 수학식에 의해 산출하여 제공하는 것을 특징으로 한다.
[수학식1]
예상 비거리 = v2sin2θ/g, 여기서 v는 공의 속도, θ는 포물선의 각도, g는 중력가속도
상기 각도(θ)를 이용하여 클럽헤드의 스윙각을 인식하여 제공한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 전방 수평 위치 데이터 및 후방 수평 위치 데이터의 위상차 및 전후방 수평 센서부들간의 거리를 이용하여 타구의 좌우측 쏠림정도를 다음과 같은 수학식으로 산출하여 공이 중심축으로부터 좌우측 어느 방향으로 어느 정도의 거리를 갖고 편향되었는지를 인식하여 제공하는 것을 특징으로 한다.
[수학식2]
tanΦ=c/a, 여기서, Φ는 타구의 좌우측 쏠림정도에 따른 각도, a는 수평 전후방센서부들간의 거리, c는 수평 전방 및 후방 위치 데이터의 위상차이다.
또한 클럽헤드의 충격량은 클럽헤드에 의해 공에 가해지는 것으로 다음과 같은 수식으로 산출하여 클럽헤드에 의한 공의 충격량을 산출하여 제공하는 것을 특징으로 한다.
[수학식3]
I=ft=mv, 여기서, I는 공의 충격량, f는 공에 가해진 힘, t는 시간, m은 공의 질량, v는 공의 속도이다.
또한, 본 고안의 다른 실시예는, 전방 수평방향에 설치되어 공의 전방 수평방향에서의 움직임을 감지하여 공의 전방 수평 위치신호를 출력하는 전방수평 센서부와, 전방 수직방향에 설치되어 공의 전방 수직방향에서의 움직임을 감지하여 공의 전방 수직 위치신호를 출력하는 전방수직 센서부와, 후방 수평방향에 설치되어 공의 후방 수평방향에서의 움직임을 감지하여 공의 후방 수평 위치신호를 출력하는 후방수평 센서부와, 후방 수직방향에 설치되어 공의 후방 수직방향에서의 움직임을 감지하여 공의 후방 수직 위치신호를 출력하는 후방수직 센서부와, 상기 전방 수평/수직 센서부 및 후방 수평/수직 센서부로부터 출력되는 공의 전방 수평/수직 위치신호 및 후방 수평/수직 위치신호를 단계적으로 입력받아 출력하는 신호분리부와, 상기 신호분리부를 통해 입력되는 공의 전방 수평/수직 위치신호 및 후방 수평/수직 위치신호를 필터링하여 전방 수평/수직 위치 데이터 및 후방 수평/수직 데이터를 출력하는 필터부와, 상기 필터부에서 필터링된 전방 수평/수직 위치 데이터 및 후방 수평/수직 데이터를 입력받아 공간상에서의 공의 위치 좌표를 인식하고, 인식된 공의 위치 좌표를 이용하여 공의 속도, 예상 비거리, 클럽헤드의 충격량, 클럽 헤드 스윙각의 정확도, 타구의 좌우측 쏠림정도(훅, 슬라이스)를 산출하여 출력하는 제어부와, 상기 제어부의 제어에 응하여 상기 산출된 값을 화면 또는 FND상에 표시하는 표시부 및 출력부를 포함하여 구성된 3D 골프스윙 분석 시스템의 스윙분석 방법에 있어서,
상기 제어부가, 상기 필터부에서 필터링된 순차적으로 입력되는 전방 수평(또는 수직) 위치 데이터 및 후방 수평(또는 수직) 위치 데이터의 입력되는 시점을 체크하여 상기 전방 수평(또는 수직) 위치 데이터 및 후방 수평(또는 수직) 위치데이터 사이의 검출 시간차를 산출하고, 상기 검출 시간차와 미리 설정된 전/후방 수평(또는 수직) 센서부 사이의 거리를 이용하여 공의 속도를 산출하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제어부가, 상기 전방 수직(또는 수평) 위치 데이터 및 후방 수직(또는 수평) 위치 데이터의 위상차 및 전/후방 수직(또는 수평) 센서부들간의 거리를 이용하여 공의 포물선 운동에 따른 각도(θ)를 산출하고, 상기 각도(θ)와 상기 공의 속도(v)를 이용하여 공의 도달거리를 다음과 같은 수식에 의해 산출하여 제공하는 것을 특징으로 한다.
[수학식1]
도달거리 = v2sin2θ/g, 여기서 v는 공의 속도, θ는 포물선의 각도, g는 중력가속도
상기 각도(θ)를 이용하여 클럽헤드의 스윙각을 인식하여 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 전방 수평 위치 데이터 및 후방 수평 위치 데이터의 위상차 및 전후방 수평 센서부들간의 거리를 이용하여 타구의 좌우측 쏠림정도를 다음과 같은 수학식으로 산출하여 공이 중심축으로부터 좌우측 어느 방향으로 편향되었는지를 인식하여 제공하는 것을 특징으로 한다.
[수학식2]
tanθ=c/a, 여기서, θ는 타구의 좌우측 쏠림정도에 따른 각도, a는 수평 전후방센서부들간의 거리, c는 수평 전방 및 후방 위치 데이터의 위상차이다.
또한 클럽헤드의 충격량은 클럽헤드에 의해 공에 가해지는 것으로 다음과 같은 수식으로 산출하여 클럽헤드에 의한 공의 충격량을 산출하여 제공하는 것을 특징으로 한다.
[수학식3]
I=ft=mv, 여기서, I는 공의 충격량, f는 공에 가해진 힘, t는 시간, m은 공의 질량, v는 공의 속도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 대해 설명한다.
첨부 도면 도 1에 도시된 바와 같이, 센서단(10)과, 신호분리부(20)와 필터부(30)와 제어부(40)와, 표시부(50)와 데이터 출력부(60)와 조작부(70)로 구성된다.
상기 센서단(10)은 전방 수평방향에 설치되며 공의 전방 수평방향에서의 움직임을 감지하여 공의 전방 수평 위치신호를 출력하는 전방수평 센서부(11)와, 전방 수직방향에 설치되며 공의 전방 수직방향에서의 움직임을 감지하여 공의 전방 수직 위치신호를 출력하는 전방수직 센서부(12)와, 후방 수평방향에 설치되며 공의 후방 수평방향에서의 움직임을 감지하여 공의 후방 수평 위치신호를 출력하는 후방수평 센서부(13)와, 후방 수직방향에 설치되며 공의 후방 수직방향에서의 움직임을 감지하여 공의 후방 수직 위치신호를 출력하는 후방수직 센서부(14)로 구성된다.
이때, 상기 각 센서부(11-14)는 50여개의 광센서에 의한 발광부 및 수광부로구성되며, 상기 센서부(11-14) 내의 광센서 위치 및 수량은 공의 공간상의 좌표 위치 파악이 가능하도록 하는 범위 내에서 결정된다.
특히 공이 통과하는 충분한 영역범위(예를 들면 타석의 연습자 스윙 반경을 벗어난 약 2m 전방)를 설정하여 상기 센서부(11-14)의 센서들을 배치하여 센서부 프레임을 설치한다.
또한 상기 프레임은 첨부 도면 도 2에 도시된 바와 같이 수직 및 수평방향으로 2㎝ 내외의 간격을 갖도록 상기 광센서들을 배치시킴으로써 공의 이동에 따른 위치를 파악할 수 있는 3차원 공간을 구성할 수 있다.
그리고, 상기 3차원 공간상에 공이 통과하게 되는 경우 상기 공의 위치좌표 데이터를 상기 센서부(11-14)를 통해 얻을 수 있게 된다. 한편 상기 프레임은 공의 충격 강도를 견딜 수 있을 만한 재질로 제작하여야 한다.
여기서 광센서는, 레이져 다이오드, 적외선 발광다이오드, 포토다이오드 및 포트 트랜지스터 등을 포함한다.
상기 신호분리부(20)는 2채널 멀티플렉서로서, 상기 전방 수평/수직 센서부(11)(12) 및 후방 수평/수직 센서부(13)(14)로부터 출력되는 공의 전방 수평/수직 위치신호 및 후방 수평/수직 위치신호를 단계적으로 입력받아 필터부(30)로 출력한다.
상기 필터부(30)는 상기 신호분리부(20)를 통해 입력되는 수평 및 수직신호를 필터링하여 전방 수평/수직 위치 데이터 및 후방 수평/수직 위치 데이터를 출력한다.
상기 제어부(40)는 상기 필터부(30)에서 필터링된 전방 수평/수직 위치 데이터 및 후방 수평/수직 데이터를 입력받아 공의 속도, 예상 비거리, 클럽헤드의 충격량, 클럽 헤드 스윙각의 정확도, 타구의 좌우측 쏠림정도(훅, 슬라이스)를 산출하여 출력하는 한편, 상기 조작부의 키신호에 응하여 표시부(50)의 화면상으로 출력되는 화면상태 및 3D 분석 시스템(100)의 전원 온/오프, 리셋 및 출력 지시 등을 제어한다.
상기 표시부(50)는 첨부 도면 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제어부(40)의 제어에 응하여 상기 산출된 값인 연습자의 스윙 분석 정보를 화면 또는 FND상에 표시한다.
상기 데이터 출력부(60)는 상기 제어부(40)의 제어에 응하여 상기 산출된 값인 연습자의 스윙 분석 정보를 소정 기록매체 상에 기록되도록 한다. 여기서, 상기 데이터 출력부(60)는 일반 프린터로 대체될 수 있으며, 상기 프린터 또한 각 3D 골프 스윙 분석 시스템 각각에 연결될 수 있으나, 골프 연습장과 같이 복수의 3D 골프 스윙 분석 시스템이 구비되어 있는 경우 상기 프린터를 소정 장소에 설치하여 놓고, 네트워크를 통해 연결시켜 골프 스윙 분석 정보를 출력할 수 있도록 한다.
상기 조작부(70)는 사용자의 조작에 따라 전체 시스템을 제어할 수 있는 키신호를 출력한다.
상기와 같이 구성된 3Ｄ 골프 스윙 분석 시스템의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 골프 연습자가 첨부 도면 도 3에 도시된 바와 같이 본 고안이 적용된3D 골프 스윙 분석 시스템(100)이 설치된 실내외 골프 연습장 또는 개별적으로 설치한 연습장에서 스윙을 하여 골프공이 상기 센서단(10)을 통과하게 되는 경우 상기 센서단(10)의 전방 수평/수직 센서부(11)(12) 및 후방 수평/수직 센서부(13)(14)는 공이 통과되는 순간 공의 전방 수평/수직 위치신호 및 후방 수평/수직 위치신호를 인식하여 신호분리부(20)인 2채널의 멀티플렉서로 출력한다.
즉, 상기 멀티플렉서는 제어부(40)의 제어에 따라 먼저 상기 전방 수평/수직 위치신호를 각각의 채널로 분리 입력받아 래치회로로 이루어진 필터부(30)로 출력하여 필터링된 전방 수평/수직 위치 데이터가 제어부(40)로 입력되도록 한다.
그리고 상기 후방 수평/수직 위치신호를 각각의 채널로 분리 입력받아 필터부(30)로 출력하여 필터링된 후방 수평/수직 위치 데이터가 제어부(40)로 입력되도록 한다.
그러면 제어부(40)에서는 상기 순차적으로 입력되는 전방 수직 위치 데이터 및 후방 수직 위치 데이터의 입력되는 시점을 체크하여 상기 전방 수직 위치 데이터 및 후방 수직 위치 데이터 사이의 검출 시간차에 의한 시간(t)를 산출하고 상기 전방 수직 위치 데이터 및 후방 수직 위치 데이터의 위상차 및 전/후방 수직(또는 수평) 센서부들간의 거리를 이용하여 공의 포물선 운동에 따른 각도(θ)를 산출한다. 상기 산출 각도와 미리 설정된 전/후방 수직 센서부 사이의 거리 및 위상차를 이용하여 공의 포물선 이동거리(s)를 산출하고 상기 시간과 이동거리를 이용해서 공의 속도(v)를 산출한다. 이때, 공의 질량은 외부에서 주어진 이미 알고 있는 값으로 공의 속도와 함께 클럽헤드가 공에 임팩트되는 순간에 공에 가해지는 충격의크기인 충격량를 산출 할 수 있다.
그리고, 상기 제어부(40)는 상기 전방 수직(또는 수평) 위치 데이터 및 후방 수직(또는 수평) 위치 데이터의 위상차(b) 및 전/후방 수직(또는 수평) 센서부들(11-14)간의 거리(a)를 이용하여 공의 포물선 운동에 따른 각도(θ)를 산출하고, 상기 각도(θ)와 상기 공의 속도(v)를 이용하여 공의 예상 비거리를 다음과 같은 수학식에 의해 산출하여 표시부(50)를 통해 제공한다(첨부 도면 도 3 참조).
[수학식1]
도달거리 = v2sin2θ/g, 여기서 v는 공의 속도, θ는 포물선의 각도, g는 중력가속도
상기 각도(θ)는 tanθ=b/a를 이용하여 산출할 수 있으며, 여기서 a는 센서부들(11-14)간의 거리이며, b는 전방 수직 위치 데이터 및 후방 수직 위치 데이터의 위상차이다.
상기 각도(θ)를 이용하여 클럽헤드의 스윙각을 인식하여 표시부(50)를 통해 제공한다.
이때 이론적으로 상기 θ가 45˚일때 비거리가 가장 크게 되므로 최종적으로 클럽헤드에 의한 스윙각이 θ=45˚가 되도록 이루어져야 한다. 따라서 θ값을 통해 클럽헤드의 스윙각을 정확하게 유추할 수 있다.
그리고, 상기 제어부(40)는 상기 전방 수평 위치 데이터 및 후방 수평 위치데이터의 위상차 및 전후방 수평 센서부들(11-14)간의 거리를 이용하여 타구의 좌우측 쏠림정도를 다음과 같은 수학식으로 산출하여 공이 중심축으로부터 좌우측 어느 방향으로 편향되었는지를 인식하여 표시부(50)를 통해 제공한다.
[수학식2]
tanΦ=c/a, 여기서, Φ는 타구의 좌우측 쏠림정도에 따른 각도, a는 수평 전후방센서부들간의 거리, c는 수평 전방 및 후방 위치 데이터의 위상차이다.
그러므로, 상기 도달거리에 대한 정보 및 타구의 좌우측 쏠림정도에 대한 정보를 이용하여 공이 훅 또는 슬라이스가 났는지를 알 수 있으며, 훅 또는 슬라이스가 난 경우 그 난 거리를 산출해 낼 수 있다.
한편, 상기 골프 연습자는 조작부(70)를 이용하여 공의 속도, 예상 비거리, 클럽헤드의 충격량, 클럽헤드 스윙각의 정확도, 타구의 좌우측 쏠림정도(훅, 슬라이스) 등의 정보 중 자신이 원하는 정보를 선택적으로 또는 전체를 표시부(50)를 통해 볼 수 있도록 상기 제어부(40)로 키신호를 입력할 수 있다. 이때, 상기 표시부(50)를 통해 출력되는 정보는 그래픽 형태를 가질 수도 있으며, 또는 숫자 정보로만 출력될 수 있다.
이때 상기 클럽헤드의 충격량은 클럽헤드에 의해 공에 가해지는 것으로 다음과 같은 수식으로 산출하여 클럽헤드에 의한 공의 충격량을 산출할 수 있다.
[수학식3]
I=ft=mv, 여기서, I는 공의 충격량, f는 공에 가해진 힘, t는 시간, m은 공의 질량, v는 공의 속도이다.
물론 상기 골프 연습자는 조작부(70) 및 전원 온/오프 스위치(71)를 이용하여 전원 온/오프, 시스템 리셋, 프린터 출력 등 전체 시스템을 제어하기 위한 키신호를 입력할 수 있다.
이에 따라서, 본 고안은 실내외 골프 연습장 및 개별 장소에 설치해서 골프 스윙 연습자에게 자신이 스윙한 공의 속도, 예상 비거리, 클럽헤드의 충격량, 클럽헤드 스윙 각의 정확도, 타구의 좌우측 쏠림정보(훅, 슬라이스) 등의 관련 정보를 연습자에게 제공하기 위한 저가의 3Ｄ 골프 스윙 분석 시스템을 제공할 수 있도록 하는 효과를 달성한다.
본 고안은 상기 실시예에만 한정되지 않으며, 본 고안의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 많은 변형이 가능함은 명백하다.

Claims (10)

  1. 전방 수평방향에 설치되어 공의 전방 수평방향에서의 움직임을 감지하여 공의 전방 수평 위치신호를 출력하는 전방수평 센서부와,
    전방 수직방향에 설치되어 공의 전방 수직방향에서의 움직임을 감지하여 공의 전방 수직 위치신호를 출력하는 전방수직 센서부와,
    후방 수평방향에 설치되어 공의 후방 수평방향에서의 움직임을 감지하여 공의 후방 수평 위치신호를 출력하는 후방수평 센서부와,
    후방 수직방향에 설치되어 공의 후방 수직방향에서의 움직임을 감지하여 공의 후방 수직 위치신호를 출력하는 후방수직 센서부와,
    상기 전방 수평/수직 센서부 및 후방 수평/수직 센서부로부터 출력되는 공의 전방 수평/수직 위치신호 및 후방 수평/수직 위치신호를 단계적으로 입력받아 출력하는 신호분리부와,
    상기 신호분리부를 통해 입력되는 공의 전방 수평/수직 위치신호 및 후방 수평/수직 위치신호를 필터링하여 전방 수평/수직 위치 데이터 및 후방 수평/수직 데이터를 출력하는 필터부와,
    상기 필터부에서 필터링된 전방 수평/수직 위치 데이터 및 후방 수평/수직 데이터를 입력받아 공간상에서의 공의 위치 좌표를 인식하고, 인식된 공의 위치 좌표를 이용하여 공의 속도, 예상 비거리, 클럽헤드의 충격량, 클럽 헤드 스윙각의 정확도, 타구의 좌우측 쏠림정도(훅, 슬라이스)를 산출하여 출력하는 제어부와,
    상기 제어부의 제어에 응하여 상기 산출된 값을 화면상에 표시하는 표시부;
    를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 3D 골프 스윙 분석 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 신호분리부는,
    상기 제어부의 제어에 응하여 상기 전방 수평/수직 센서부에서 출력되는 신호 및 후방 수평/수직센서부에서 출력되는 신호를 선택적으로 입력받아 상기 필터부로 출력하는 멀티플렉서로 구성된 것을 특징으로 하는 3D 골프 스윙 분석 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 필터부에서 필터링된 순차적으로 입력되는 전방 수직 위치 데이터 및 후방 수직 위치 데이터의 입력되는 시점을 체크하여 상기 전방 수직 위치 데이터 및 후방 수직 위치 데이터 사이의 검출 시간차에 의한 시간(t)를 산출하는 것을 특징으로 하는 3D 골프 스윙 분석 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 전방 수직(또는 수평) 위치 데이터 및 후방 수직(또는 수평) 위치 데이터의 위상차 및 전/후방 수직(또는 수평) 센서부들간의 거리를 이용하여 공의 포물선 운동에 따른 각도(θ)를 산출하고, 상기 각도(θ)와 상기 공의 속도(v)를 이용하여 공의 예상 비거리를 다음과 같은 수식에 의해 산출하여 제공하는 것을 특징으로 하는 3D 골프 스윙 분석 시스템.
    [수학식1]
    예상 비거리 = v2sin2θ/g, 여기서 v는 공의 속도, θ는 포물선의 각도, g는 중력가속도
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 각도(θ)를 이용하여 클럽헤드의 스윙각을 인식하여 제공하는 것을 특징으로 3D 골프 스윙 분석 시스템.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 전방 수평 위치 데이터 및 후방 수평 위치 데이터의 위상차 및 전후방 수평 센서부들간의 거리를 이용하여 타구의 좌우측 쏠림정도를 다음과 같은 수학식으로 산출하여 공이 중심축으로부터 좌우측 어느 방향으로 편향되었는지를 인식하여 제공하는 것을 특징으로 하는 3D 골프 스윙 분석 시스템.
    [수학식2]
    tanΦ=c/a, 여기서, Φ는 타구의 좌우측 쏠림정도, a는 수평 전후방센서부들간의 거리, c는 수평 전방 및 후방 위치 데이터의 위상차이다.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는, 클럽헤드에 의해 공에 가해지는 클럽헤드의 충격량을 다음과 같은 수학식으로 산출하여 제공하는 것을 특징으로 하는 3D 골프 스윙 분석 시스템.
    [수학식3]
    I=ft=mv, 여기서, I는 공의 충격량, f는 공에 가해진 힘, t는 시간, m은 공의 질량, v는 공의 속도이다.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부의 제어에 응하여 상기 산출된 값을 소정 기록매체에 기록되도록 하는 데이터 출력부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 3D 골프 스윙 분석 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 데이터 출력부는,
    프린터이며, 상기 기록매체는, 종이인 것을 특징으로 하는 3D 골프 스윙 분석 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    사용자의 조작에 따라 전체 시스템을 제어할 수 있는 키신호를 출력하는 조작부를 더 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 조작부의 키신호에 응하여 상기 표시부의 화면 또는 FND상으로 출력되는 상태를 제어하는 것을 특징으로 하는 3D 골프 스윙 분석 시스템.
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