KR20040015936A - 무선 유도가 가능한 골프용 카트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 골프카트에 탑재된 위치측정장치가 골퍼가 휴대한 휴대용 유도장치에서 주기적으로 방사하는 특정한 주파수를 갖는 무선 신호를 감지하고 이를 분석하여 골프카트(위치측정장치)와 골퍼(휴대용 유도장치)와의 거리 및 골퍼가 위치한 방향을 산출하는 한편, 장애물 탐지부에서 골프카트의 전방으로 발사한 적외선 혹은 초음파의 반사파를 감지·분석하여 장애물의 유무 및 종류를 판단한 후, 장애물을 피해 골퍼와 일정한 거리를 유지한 채 골퍼(휴대용 유도장치)의 움직임에 따라 자동으로 이동할 수 있도록 된 골프카트에 관한 것으로,

골프카트를 유도하기 위한 특정한 주파수를 갖는 무선 신호를 위치추적장치로 송신하고 상기 위치추적장치로부터 송신되어 오는 제어신호를 수신하기 위한 휴대용 유도장치와; 상기 휴대용 유도장치로부터 전송되어 오는 신호를 수신하여 분석한 후, 그 분석 결과에 따라 위치추적장치(골프카트)와 휴대용 유도장치(골퍼)와의 거리 및 방향을 산출하고, 전방의 장애물 유무 및 종류를 판단한 다음, 제어신호를 구동부로 전달하기 위한 위치추적장치를 탑재한 골프카트로; 구성됨을 특징으로 한다.

Description

무선 유도가 가능한 골프용 카트 { Wireless-guidable Golf-cart }

본 발명은 위치측정장치를 탑재한 골프카트가 사용자(골퍼)가 휴대한 휴대용 유도장치로부터 방사되는 특정한 주파수를 갖는 무선 신호를 감지하여 이를 분석하고 거리·방향 등을 판단한 후, 상기 휴대용 유도장치를 휴대한 골퍼의 움직임을 추적하면서 골프카트를 자동으로 이동될 수 있도록 한 무선 유도가 가능한 골프카트에 관한 것으로,

보다 상세하게는 골프장에서 골프장비를 운송하기 위한 콜프카트를 운용함에 있어서, 골프카트에 탑재된 위치측정장치가 골퍼가 휴대한 휴대용 유도장치에서 주기적으로 방사하는 특정한 주파수를 갖는 유도 신호를 감지하고 이를 분석하여 골프카트(위치추적장치)와 골퍼(휴대용 유도장치)와의 거리 및 골퍼가 위치한 방향을 산출하는 한편, 장애물 탐지부에서 전방으로 발사된 적외선의 반사파를 감지·분석하여 전방에 장애물이 있는지 여부 및 그 종류를 판단한 후, 장애물을 피해 골퍼(휴대용 유도장치)와 일정한 거리를 유지한 채 골퍼의 움직임에 따라 자동으로 이동할 수 있도록 된 골프카트에 관한 것이다.

근래 LPGA, LPG 등과 같은 세계대회에서 비롯된 한국 남녀 골퍼들의 활약에 힘입어 골프가 종래의 귀족 스포츠라는 고정 관념에서 벗어나 국민 스포츠로 탈바꿈하면서 대중화되고 있는 가운데 골프장 및 골프인구가 급격히 증가하고 있다.

이와 같은 골프인구의 증가 및 골프의 대중화는 보다 저렴한 비용으로 골프를 즐길 수 있는 골프 환경을 요구하고 있으나 한 번의 경기에 소요되는 비용은 여전히 높아 골프의 대중화를 가로막는 요인으로 작용하고 있다. 이러한 고비용의 요인에는 여러 가지 요소가 있으나 그 중 하나가 골프장비를 운반하기 위해 채용하는 캐디의 봉사료였다.

따라서 골프장 내에서 골프장비를 운반하기 위한 수단으로서 캐디를 대체할 수단이 필요하였으며 그에 부응하여 개발된 것이 골프 장비를 운반하는 카트이다.

종래에 개발된 골프카트는 대략 3종류의 것이 있다.

그 하나는 도 1에서 볼 수 있는 바와 같은 수동식 골프카트로서 이는 골프용품을 적재함에 적재하고 골퍼가 이를 밀거나 끌면서 이동하도록 된 것이다.

그러나 이 장비는 취급이 불편할 뿐만 아니라 골퍼가 이를 일일이 끌고 이동하여야 하기 때문에 골퍼가 골프를 즐기기 이전에 장비의 이동 과정에서 골퍼를 지치게 만들어 골프의 재미를 저감시킬 뿐만 아니라 골프의 실력을 저하시키는 문제가 있었다. 따라서 많은 골퍼들이 이 장비의 사용을 기피하는 경향이 있었다.

다른 하나는 도 2에서 볼 수 있는 바와 같은 전동식 골프카로서 골프장비를적재함에 적재하고 골퍼가 골프카에 승차한 후, 이를 직접 운전하여 목표지점으로 이동할 수 있도록 된 차량 형태의 것이다. 그러나 골프카는 골프 장비의 이동을 편리하게 할 수 있다는 잇점은 있으나 골퍼 자신도 차량에 탑승하여 이동하여야만 하기 때문에 운동량을 줄이는 역기능을 함으로서 스포츠로서의 골프의 기능에 역행한다는 비판이 있었다. 또한 이러한 차량형태의 골프카는 비즈니스 골프의 경우 필드를 이동하는 도중에 자연스럽게 마련되는 골퍼들간의 대화의 장을 앗아가 버린다는 단점이 있었다. 이러한 문제를 해결하기 위해 2인 이상이 동승하는 골프카가 나오기도 하였으나 이 경우도 보행중에 이루어지는 대화분위기에는 미칠 수 없다는 단점이 있었다.

또 다른 하나는 도 3a 및 도 3b에서와 같은 자동이동식 골프카트로서 이는 상기와 같은 골프카의 문제점을 개선하기 위해 안출된 것이다. 이 카트의 원리는 골프장 지하에 레일을 부설하거나 유도 루프선을 매설한 다음 그 위를 골프카트가 이동하도록 하는 방식이었다. 이는 골퍼가 골프장비를 적재한 골프카트를 원격조정하여 이동하도록 하는 것으로 골퍼에게 적정한 양의 운동을 할 수 있도록 하면서 장비의 이동도 가능케하는 효과가 있었다. 그러나 이러한 기능의 골프 카트는 카트가 미리 정해진 코스만을 따라 이동하도록 되어 있어 골프카트가 이동하는 특정한 부분의 잔디가 훼손되는 등 또 다른 문제를 야기시켰다. 상기 문제를 해결하기 위해 골프카트의 이동 루트를 다양화하는 등의 개선 방안이 마련되었으나 많은 시설투자 및 유지보수 비용이 수반되어 전체적인 비용의 증가를 초래하는 문제가 있었다.

본원 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서,

골프카트에 탑재된 위치측정장치가 휴대용 유도장치로부터 주기적으로 방사되는 특정한 무선 주파수를 갖는 무선 신호를 수신하여 이를 분석한 다음, 골프카트(위치추적장치)와 골퍼(휴대용 유도장치)와의 거리 및 골프카트(위치추적장치)의 진행방향을 기준으로 한 골퍼(휴대용 유도장치)의 위치(방향)을 산출한 다음 골퍼와 일정한 거리를 유지하면서 골퍼를 따라 자동으로 이동할 수 있도록 된 골프카트를 제공함을 목적으로 한다.

또 상기 골프카트가 이동하는 과정에 있어, 장애물 탐지부에서 전방으로 송출된 적외선 혹은 초음파가 장애물(예를 들면 나무나 연못 또는 벙커 등)에 반사되어 돌아오는 것을 분석하여 장애물의 유무 및 종류와 위치를 판단하고, 전방에 장애물이 있을 경우, 이를 회피하여 이동하거나 골프카트의 이동을 정지시키고 이 사실을 경보할 수 있도록 함으로서 위험개소에 대해 대처할 수 있는 능력을 부여함을 또 다른 목적으로 한다.

또한 골퍼의 필요에 따라 모드전환장치를 조작하여 자동, 반자동 또는 수동모드를 선택한 후, 골프카트를 작동할 수 있도록 함으로서 카트의 활용도를 증대시킴을 또 다른 목적으로 한다.

도 1은 종래의 수동식 골프카트

도 2는 종래의 골프카(Car)

도 3a는 종래의 레일 유도식 골프카트

도 3b는 종래의 루프 유도식 골프카트

도 4는 본 발명이 적용되는 골프카트 활용 시스템 구성도

도 5는 본 발명이 적용되는 골프카트 사시도

도 6은 본 발명이 적용되는 골프카트 주요구성의 골격도

도 7은 본 발명 위치추적장치의 전자회로 불럭도

도 8은 본 발명 휴대용 유도장치의 전자회로 블록도

도 9a 내지 9c는 본 발명의 센서와 안테나의 거리 및 방향을 산출하기 위한 관계도

도 10a 내지 도 10f는 전방의 장애물을 탐지하기 위한 센서와 거리의 상관관계도

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 휴대용 유도장치

110 : 안테나120 : AD/DA 변환부

130 : 모드전환부131 : 수동

132 : 반자동 133 : 자동

140 : 전원부141 : 스위치

150 : 속도제어부 151 : 저속모드

152 : 고속모드153 : 후진모드

160 : 알람부161 : 시각 알람

162 : 청각 알람190 : MICOM

200 : 위치추적장치

210 : 거리 및 방향탐지부211 : 제1센서

212 : 제2센서213 : 제3센서

214 : 주파수 및 위상 검출부220 : 장애물 탐지부

221 : 제1 적외선 송신부222 : 제1 적외선 수신부

223 : 제2 적외선 송신부224 : 제2 적외선 수신부

230 : 안테나231 : AD/DA 변환부

240 : MICOM250 : ROM

251 : RAM

260 : 비교부 270 : 제어부

280 : 모드변환부281 : 수동

282 : 반자동283 : 자동

290 : 전원부291 : 스위치

292 알람부292a : 시각 알람

292b : 청각 알람

300 : 골프카트310 : 구동부

320 : 모터 330 : 회전부

340 : 방향전환부350 : 동력전달부

360 : 제동부370 : 적재함

380 : 전원부410 : 나무

420 : 연못430 : 벙커

500 : 골퍼

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성을 도4 내지 도6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

우선 본원발명이 적용되는 시스템의 적용환경을 도 4를 참조하여 살펴보면,

이 시스템이 적용되는 환경은 골프를 하는 당사자인 골퍼(500)와; 골퍼가 휴대하여 이동하는 휴대용 유도장치(100)와; 골프장비를 탑재한 채 휴대용 유도장치의 이동에 따라 이동하는 골프카트(300)와; 상기 골프카트가 골퍼를 따라 전방의 장애물을 피해가면서 자동으로 이동할 수 있도록 제어하기 위해 골프카트에 장착되어 있는 위치추적장치(200)와; 그 외 골프장에 위치하는 벙커(430), 연못(420), 나무(410) 등과 같은 각종 장애물로 이루어진다.

여기에서 골퍼의 움직임을 따라 골프카트가 이동하는 과정을 개괄적으로 설명하면 다음과 같다.

골퍼(500)가 휴대용 유도장치(100)를 휴대하고 이동하면 휴대용 유도장치(100)는 자신의 위치를 확인시키고 골프카트를 유도하기 위한 특정한 주파수를 갖는 무선 유도신호를 일정한 간격으로 안테나(110)를 통해 방사한다. 한편, 골프카트(300)에 탑재된 위치추적장치(200)의 거리 및 방향탐지부(210)는 휴대용유도장치(100)에서 방사된 무선 유도신호를 3개의 센서(211, 212, 213)에서 수신하고 이를 분석하여 골프카트의 진행방향을 기준으로 해서 골퍼의 위치와 방향을 확인한 다음 골프카트(위치추적장치)(300)와 골퍼(휴대용 유도장치)(500)와의 거리를 계산한 후, 제어신호를 골프카트(300)의 구동부(310)로 보내 골프카트를 구동시켜 미리 정해진 거리가 유지될 수 있도록 골프카트를 이동시킨다. 이어서 골퍼(500)의 이동에 따라 휴대용 유도장치의 위치가 변화되면 골프카트(300)에 탑재된 위치추적장치(200)는 상기와 같은 과정을 반복하면서 골프카트가 골퍼와 일정한 거리를 유지하도록 골프카트를 이동시킨다.

또 상기 위치추적장치(200)에 내장된 장애물 탐지부(220)는 두 개의 적외선(혹은 초음파) 송신부(221, 223)에서 두 개의 서로 다른 각도로 적외선(혹은 초음파)를 발사하고 상기 발사된 적외선(혹은 초음파)의 반사파를 두 개의 적외선(혹은 초음파) 수신부(222, 224)로 수신하여 이를 분석하고, 상기 분석 결과 전방에 장애물이 있는지 여부를 확인한 다음, 장애물이 있을 경우 장애물(410, 420, 430)의 종류 및 장애물까지의 거리와 위치를 파악한 후, 골프카트의 이동방향을 수정하거나 카트의 이동을 정지시킨 후 이를 경보하도록 하는 것이다.

이어서 본원발명의 구성을 도 5 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본원발명의 구성은 우선 크게 골프카트를 유도하고 원격 조정하기 위한 휴대용 유도장치(100)와; 상기 휴대용 유도장치로부터 방사되는 특정한 주파수를 갖는 무선 유도신호를 수신하여 분석한 후, 동 휴대용 유도장치의 위치를 파악한 다음 유도장치의 위치를 추적하면서 골프카트를 자동으로 이동시키기 위한 제어신호를 출력하는 위치추적장치(200)와; 상기 위치추적장치로부터 출력된 제어신호를 입력받고 구동부를 구동시켜 골퍼를 따라 이동할 수 있도록 된 골프카트(300)로; 구성된다.

상기 휴대용 유도장치(100)는 다시 골프카트를 유도하기 위한 특정한 주파수를 갖는 무선 유도신호를 위치추적장치(200)로 송신하고 상기 위치추적장치로부터 송신되어 오는 동작 신호를 수신하기 위한 안테나(110)와; 상기 위치추적장치로 송신할 특정 주파수를 갖는 무선 유도신호를 발생하는 AD/DA변환부(120)와; 상기 골프카트를 골퍼의 필요에 따라 수동조작(131), 반자동조작(132)과 자동조작(133)으로 모드변환하기 위한 모드전환부(130)와; 상기 휴대용 유도장치에 전원을 공급하기 위한 전원부(예:바테리)(290)와; 상기 전원을 공급·차단하기 위한 스위치(291)와; 상기 골프카트의 속도를 제어하기 위한 속도제어부(150)와; 상기 위치추적장치로부터 송신되어 오는 비상신호를 수신하여 비상상태를 알리기 위한 알람부(160)로; 구성됨을 특징으로 한다.

상기 골프카트(300)는 위치추적장치의 제어에 따라 골프카트를 이동시키는 구동부(310)와, 모터(320), 회전부(330), 방향전환부(340), 동력전달부(350), 제동부(360), 적재함(370) 등으로 구성된다.

상기 골프카트는 전면 상단에 위치추적장치(200)를 탑재하고 있으며, 상기 위치추적장치의 제어부(270)가 구동부(310)와 호환되어 골프카트를 제어한다는 점을 제외하면 종래의 골프카트의 구성과 동일하다. 따라서 여기에서 골프카트의 상세한 구성이나 작동과정은 본원발명의 요지를 벗어나는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.

상기 위치추적장치(200)는 다시 휴대용 유도장치(100)로부터 전송되어 오는 무선 유도신호를 3개의 각각 다른 위치 및 방향에서 수신하기 위한 3개의 센서(211, 212, 213)와; 상기 휴대용 유도장치로부터의 제어신호를 수신하고 골프카트(300)의 동작상황을 상기 휴대용 유도장치(100)로 알리기 위한 신호를 송수신하기 위한 안테나(230)와; 상기 3개의 센서를 통해 수신된 유도신호를 분석하여 상기 휴대용 유도장치와의 거리를 측정하기 위한 거리 및 방향탐지부(210)와; 나무(410)나 연못(420) 그리고 벙커(430)와 같은 전방의 장애물을 탐지하기 위하여 적외선 또는 초음파 등을 발사하고 반사파를 수신하기 위한 장애물탐지부(220)와; 상기 휴대용 유도장치 및 장애물로부터 수신되어 오는 각종의 무선 신호를 연산하여 분석하기 위한 RAM(251)과; 장치를 총괄 제어하기 위한 MICOM(240)과; 상기 장애물을 판단.인지하기 위한 각종 기준 데이터를 저장하는 ROM(250)과; 상기 ROM에 저장된 데이터와 수신된 신호를 비교하여 현재의 상태를 파악하기 위한비교부(260)와; 상기 연산 결과에 따라 골프카트의 구동부를 구동시키기 위하여 제어신호를 출력하기 위한 제어부(270)와; 송수신장치에 전원을 공급하기 위한 전원부(290) 및 스위치(291)와; 상기 골프카트의 작동모드를 수동(281), 반자동(282), 자동(283)으로 모드변환하기 위한 모드변환부(280)로; 구성됨을 특징으로 한다.

상기 거리 및 방향탐지부(210)는 휴대용 유도장치에서 방사되는 무선신호를 수신하기 위한 3개의 센서(211, 212, 213)와; 상기 3개의 센서로부터 수신된 무선 유도신호의 주파수 및 위상을 검출하기 위한 주파수 및 위상검출부(214)로; 이루어지며,

상기 센서는 위치추적장치의 상단에 위치하며 좌측, 중앙, 우측의 3방향에서 상기 휴대용 유도장치로부터 송신되어 오는 무성 유도신호를 수신하기 위해 제1센서(211); 제2센서(212); 제3센서(213);로 구성한다.

또 상기 장애물탐지부(220)는 다시 전방을 향해 2개의 서로 다른 각도로 적외선(또는 초음파)를 발사하는 2개의 적외선(또는 초음파) 송신부(221, 223)와; 상기 적외선(또는 초음파) 송신부에서 발사된 적외선(또는 초음파)의 반사파를 수신하기 위한 2개의 적외선(또는 초음파) 수신부(222, 224)로; 구성된다.

상기 골프카트(300)는 다시 장치를 구동하기 위한 제어신호를 공급하는 구동부(310)와; 구동장치에 구동 동력을 공급하기 위한 전원부(380)와; 상기 전원부로부터 공급된 전원에 의해 구동 동력을 발생하는 모터(320)와; 상기 모터로부터 공급된 동력을 전달하고 장치를 구동시키기 위해 동력전달부(350); 상기 동력전달부에 의해 카트를 이동시키는 회전부(330)와; 상기 회전부의 진행방향을 전환하는 방향전환부(340)와; 상기 회전부의 진행을 정지시키는 제동부(360)로; 구성됨은 앞에서 설명한 바와 같다.

상기 회전부(330)는 저속전진, 고속전진, 후진을 위한 저속회전(151), 고속회전(152), 역회전(153)의 기능을 수행해야 하며, 상기 방향전환부(340)는 전후진시 방향을 전환할 수 있도록 되어야 한다. 그러나 이와 같은 기능은 이미 앞에서 설명한 바와 같이 이 기술분야에서 공지되어 있는 것으로서 여기에서는 그와 같은 기능을 원용하고자 하는 것이므로 세부적인 구성이나 동작과정에 대한 설명은 생략하기로 한다.

상기와 같이 구성된 본원발명의 동작과정을 도 9 내지 도 10를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

우선 골프카트의 구동을 위한 동작과정을 살펴보면,

골프카트(300) 구동부(310)의 전원스위치(미도시)를 on시키고, 위치추적장치(200)의 전원 스위치(291)를 on시킨 다음 모드전환장치(280)를 자동모드(281)로 전환한다. 이어서 휴대용 유도장치(100)의 전원스위치(141)를 on시키고 모드변환장치(130)의 모드를 자동모드(133)로 위치시키면 휴대용 유도장치(100)의 AD/DA변환부(120)에서 발생된 특정한 주파수를 갖는 무선 유도신호가 안테나(110)를 통해서 단속적으로 방사된다. 상기 휴대용 유도장치로부터 방사된 무선 유도신호는 거리 및 방향탐지부(210)에 장착된 3개의 센서(211, 212, 213)로 각각 수신되며 동 신호는 발사 시각 정보를 포함하고 있다. 상기 센서로 수신된 무선신호는 상기 거리 및 방향탐지부(210)의 주파수 및 위상검출부(214)로 보내져서 각 센서로 수신된 무선 신호의 주파수 및 위상을 검출한 후, 그 결과를 MICOM(240)으로 출력한다. 상기 MICOM은 각 센서로 수신된 신호의 송신시각과 수신시각 및 위상차를 비교·분석하여 휴대용 유도장치(골퍼)와 위치추적장치(골프카트)와의 거리 및 골프카트의 진행방향을 기준으로 하여 골퍼의 위치 및 방향을 산출한다.

여기에서 골프카트와 골퍼와의 거리, 즉 휴대용 유도장치와 위치추적장치와의 거리 및 골퍼의 위치 및 방향을 산출하는 과정을 도 9 내지 도 10을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

휴대용 유도장치(100)의 안테나(110)로부터 단속적으로 방사되는 일정한 주파수를 갖는 무선 유도신호는 일정한 시차를 두고 위치추적장치(200)에 탑재된 3개의 센서, 즉 제1센서(211), 제2센서(212), 제3센서(213)로 각각 수신된다. 휴대용 유도장치에서 방사된 무선 유도신호는 하나의 특정된 주파수를 갖는 것이지만 이신호가 3개의 센서에 수신되는 시각은 수신되는 신호가 방사된 지점으로부터 센서까지의 거리(l, m, n)에 따라 각각 다르므로 각 센서에 수신된 신호는 그 거리의 차이에 상응하는 위상차를 갖게 된다.

여기에서 각 센서에 수신된 신호는 하나의 동일한 주파수(f)를 갖는 것으로서 주파수를 알게 되면 동 주파수의 파장(λ)을 알 수 있다. 또 각 센서에 수신된 신호의 위상차(Φ)는 각 센서에 수신된 시간차에 의해 확인이 가능하므로 휴대용 유도장치의 안테나로부터 각 센서까지의 거리를 산출하는 것이 가능하다. 여기에서 각 센서간의 거리(a, b)는 이미 알고 있는 상태이므로 무선 유도신호의 최초 발사시각만 알게되면 각 센서에서 주파수 방사지점까지의 거리(l, m, n)를 산출할 수 있다. 이때 위상차가 360도를 초과할 경우 새로운 문제가 발생될 수 있으나 여기에서는 각 센서간의 거리(a, b)가 대단히 짧으므로 크게 문제가 되지 않는다. 또한 체크되는 시간이나 거리는 나노 세크(ns), 혹은 나노 미터(nm) 단위를 감지하는 센서를 채택한다면 1파장의 범위내에서 거리의 차이를 충분히 검출해 낼 수 있다. 이러한 위상차의 검출 및 그로 인한 거리의 산출은 2개의 센서로도 가능하지만 기준값을 산출하고 오차에 의한 에러를 줄이기 위해 3개 이상의 센서를 활용한다. 여기에서 센서와 안테나의 위치를 일률적으로 수평으로 하여 값을 산출하는 것은 정밀도를 떨어뜨릴 수 있는 문제점은 있으나 골프장에서의 이동환경이 대체로 수평이동이고, 고정도의 허용오차를 요구하는 것이 아닌 점, 그리고 골프카트와 골퍼와의 거리가 수미터 이내에 불과하다는 점을 고려한다면 그리 큰 문제가 되지 않는다.이러한 방법에 의해 간격 a, b를 가진 3개의 센서에서 각각 l, m, n의 거리를 두고 만나는 3점이 무선신호 방사위치가 된다.

또한 골퍼의 방향의 검출은 3개의 센서, 즉 제1센서(211), 제2센서(212), 제3센서(213)로부터 안테나까지의 거리(l, m, n)를 알고 각 센서간의 거리(a, b)를 알면 각 센서가 안테나와 이루는 각각의 각도(α, β, γ)를 알 수 있다 이들 3개의 센서가 이루는 각 중 β가 골프카트의 진행방향과 휴대용 유도장치가 이루는 각도가 될 것이므로 이 각도를 0이 되도록 교정하여 골프카트의 진행방향을 결정하면 된다.

이 결과 탐지된 거리값을 비교부(260)로 보내면 상기 비교부에서는 ROM(250)에 저장되어 있는 기준거리(골퍼가 희망하는 휴대용 유도장치와 골프카트까지의 거리)(s)를 독취한 후 RAM(251)에서 조정되어야 할 거리를 연산한 후, MICOM(240)은 이를 제어부(270)로 보내고, 상기 제어부는 카트의 방향을 교정하기 위한 제어신호를 구동부(310)로 보내어 골프카를 이동시킨다.

이후 상기 과정이 반복적으로 수행되면, 제1센서와 제3센서의 거리가 같아지거나(l = n) 아니면, 제2센서의 각도가 0이 되도록 카트의 방향이 수정되고, 아울러 골퍼와 골프카트의 실제거리와 희망거리가 같아지도록 (s = m) 거리가 수정되면서 골프카트의 이동이 진행된다.

다음으로 장애물 탐지부(220)가 이동 중 전방의 장애물을 탐지하는 과정을 도 10을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

우선 골프카트(300)의 위치추적장치(200)에 상하로 두 쌍의 적외선(혹은 초음파) 송수신장치(221, 222, 223, 224)를 설치한다. 상부에 설치된 적외선(혹은 초음파) 송수신장치(221, 222)는 원거리 전방상태를 감시하고, 하부에 설치된 적외선(혹은 초음파) 송수신장치(223, 224)는 근거리 전방상태를 감시한다. 두 쌍의 송수신장치는 각각 송신부(221, 223)에서 발사한 적외선(혹은 초음파)이 반사되어 오는 것을 같은 쌍을 이루는 수신부(222, 224)에서 감지하여 거리를 산출하는 한편, 반사된 파형을 분석한 후 그 결과를 MICOM(240)을 통해 비교부(260)로 보낸다. 상기 비교부에서는 ROM(250)에 저장된 기준값을 독취하여 반사파의 파형과 비교하고, 또 두 쌍의 송수신부에서 판단한 거리를 비교하여 장애물의 유무 및 종류를 판단한다.

여기에서 반사파를 비교하여 장애물의 종류와 거리를 판단하는 것은 일반적인 소나(SONAR)(혹은 레이더)의 원리를 그대로 활용하기로 한다.

우선, 원거리 전방상태를 감시하는 송수신부(221, 222)에서 감지된 거리 p와 근거리 전방상태를 감시하는 송수신부(223, 224)에서 감지한 거리 q를 비교하여 장애물의 유무 및 종류를 판단한다.

도 10a는 정상의 상태를 나타내는 것이고,

도 10b는 낭떨어지가 있는 해저드의 상태를 나타내는 것으로 p가 정상의 상태에 비해 상당히 길어짐을 알 수 있다.

도 10c는 나무와 같은 돌출장애물이 있는 경우로서 p가 정상의 상태보다 상당히 짧아짐을 알 수 있으며,

도 10d는 벙커와 같은 장애물일 경우로서 p가 정상의 상태와 유사함을 알 수 있다. 이 경우에는 반사파형을 분석하여 장애물의 종류(예를 들면 모래인지 아니면 물인지)를 판단해야 한다.

도 10e는 전방이 하단으로 기울어진 경사면으로 p가 정상의 경우보다 길어지긴 하였으나 그 차이가 작아 오차의 범위에 있음을 나타낸 것이다. 여기에서 오차의 범위는 제작사에서 골프장의 상황을 파악하여 미리 결정하고 그 결과를 ROM(250)에 입력시키게 된다.

도 10f는 전방이 상단으로 기울어진 진 둔덕으로서 p가 정상에 비해 짧아져 있으나 그 차이가 오차의 범위에 있음을 나타낸 것이다. 여기에서도 마찬가지로 오차의 범위는 제작사가 골프장의 상황을 파악하여 미리 결정하고 그 결과를 ROM(250)에 입력시키게 된다.

상기와 같이 장애물의 종류 및 위치를 판단한 결과는 제어부(270)를 거쳐 구동부(310)로 전달되며 상기 구동부는 이를 회피하여 이동하거나 또는 골프카트를정지시키고 위치추적장치 자체의 알람부(292)를 통해서 시각(292a) 또는 청각(292b) 경보장치에 의해 경보를 한다. 또 카트의 위험상태를 안테나(230)를 통해 휴대용 유도장치(100)로 송신하면 이를 수신한 휴대용 유도장치는 알람부(160)를 통해 시각(161) 또는 청각(162) 경보장치에 의해 경보를 발한다.

상기 알람부(160, 292)는 위치추적장치(200)와 휴대용 유도장치(100) 모두 시각적인 방법과 청각적인 방법을 선택적으로 적용하거나 아니면 두 가지 모두를 동시에 작동하도록 선택할 수 있다.

골퍼는 필요에 따라 골프카트를 수동으로 조작할 필요가 있다. 이 때는 휴대용 유도장치(100) 또는 위치추적장치(200)에 있는 모드전환부(280, 130)를 조작하여 수동 또는 반자동으로 골프카트를 조작한다. 모드전환장치(280, 130)를 반자동 위치(282, 132)로 하는 것은 골프카트의 구동부(310)는 자동으로 연결한 채 제어부(270)만을 차단한 것으로서 골프카트(300)의 전후진 및 방향전환은 골퍼의 직접적인 조작에 의해 이루어지지만 구동력은 모터(320)에 의존함을 의미하며, 이를 수동모드(281, 131)로 위치시키는 것은 구동부(310)와 제어부(270)를 모두 차단하고 골퍼의 손에 의해 골프카트를 무동력 상태에서 조작하는 것을 의미한다.

이상과 같은 카트의 유도방법은 비단 골프카트에만 국한되지는 않으며, 유모차나 시장용 카트에도 적용될 수 있으며, 이는 모두 본원의 기술범주에 속한다고할 것이다.

상기와 같은 본원발명은 보다 저렴한 비용으로 골프를 즐길 수 있는 골프 환경을 제공함으로서 골프인구의 증가 및 골프의 대중화에 기여하는 효과를 갖는다.

또, 골퍼가 카트를 일일이 끌고 이동하거나, 골프카에 승차하여 이동하지 않고도 골프장비를 쉽게 이동시킬 수 있도록 함으로서 골프의 재미를 배가시키고 골프 실력을 향사시키면서도 골퍼의 운동량을 저감시키지 않는 효과를 갖는다.

또한 골프카트의 이동범위를 무제한으로 함으로서 잔디나 기타 수목을 훼손하지 않고도 골프카트를 자유롭게 이동시키는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 골프카트를 유도하고 원격 조정하기 위한 휴대용 유도장치(100)와; 상기 휴대용 유도장치로부터 방사되는 특정한 주파수를 갖는 무선 유도신호를 수신하여 분석한 후, 동 휴대용 유도장치의 위치를 파악한 다음 유도장치의 위치를 추적하면서 골프카트를 자동으로 이동시키기 위한 제어신호를 출력하는 위치추적장치(200)와; 상기 위치추적장치로부터 출력된 제어신호를 입력받고 구동부를 구동시켜 골퍼를 따라 이동할 수 있도록 된 골프카트(300)로; 구성됨을 특징으로 하는 무선 유도가 가능한 골프용 카트
2. 제1항에 있어서,

   상기 휴대용 유도장치(100)는 다시 골프카트를 유도하기 위한 특정한 주파수를 갖는 무선 유도신호를 위치추적장치(200)로 송신하고 상기 위치추적장치로부터 송신되어 오는 동작 신호를 수신하기 위한 안테나(110)와; 상기 위치추적장치로 송신할 특정 주파수를 갖는 무선 유도신호를 발생하는 AD/DA변환부(120)와; 상기 골프카트를 골퍼의 필요에 따라 수동조작(131), 반자동조작(132)과 자동조작(133)으로 모드변환하기 위한 모드전환부(130)와; 상기 휴대용 유도장치에 전원을 공급하기 위한 전원부(290)와; 상기 전원을 공급·차단하기 위한 스위치(291)와; 상기 골프카트의 속도를 제어하기 위한 속도제어부(150)와; 상기 위치추적장치로부터 송신되어 오는 비상신호를 수신하여 비상상태를 알리기 위한 알람부(160)로; 구성됨을 특징으로 하는 무선 유도가 가능한 골프용 카트
3. 제1항에 있어서,

   상기 위치추적장치(200)는 다시 휴대용 유도장치(100)로부터 전송되어 오는 무선 유도신호를 3개의 각각 다른 위치 및 방향에서 수신하기 위한 3개의 센서(211, 212, 213)와; 상기 휴대용 유도장치로부터의 제어신호를 수신하고 골프카트(300)의 동작상황을 상기 휴대용 유도장치(100)로 알리기 위한 신호를 송수신하기 위한 안테나(230)와; 상기 3개의 센서를 통해 수신된 유도신호를 분석하여 상기 휴대용 유도장치와의 거리를 측정하기 위한 거리 및 방향탐지부(210)와; 나무(410)나 연못(420) 그리고 벙커(430)와 같은 전방의 장애물을 탐지하기 위하여 적외선 또는 초음파 등을 발사하고 반사파를 수신하기 위한 장애물탐지부(220)와; 상기 휴대용 유도장치 및 장애물로부터 수신되어 오는 각종의 무선 신호를 연산하여 분석하기 위한 RAM(251)과; 장치를 총괄 제어하기 위한 MICOM(240)과; 상기 장애물을 판단.인지하기 위한 각종 기준 데이터를 저장하는 ROM(250)과; 상기 ROM에 저장된 데이터와 수신된 신호를 비교하여 현재의 상태를 파악하기 위한 비교부(260)와; 상기 연산 결과에 따라 골프카트의 구동부를 구동시키기 위하여 제어신호를 출력하기 위한 제어부(270)와; 송수신장치에 전원을 공급하기 위한 전원부(290) 및 스위치(291)와; 상기 골프카트의 작동모드를 수동, 반자동, 자동으로모드변환하기 위한 모드변환부(280)로; 구성됨을 특징으로 하는 무선 유도가 가능한 골프용 카트
4. 제 1항에 있어서,

   상기 거리 및 방향탐지부(210)는 휴대용 유도장치에서 방사되는 무선신호를 수신하기 위한 3개의 센서(211, 212, 213)와; 상기 3개의 센서로부터 수신된 무선 유도신호의 주파수 및 위상을 검출하기 위한 주파수 및 위상검출부(214)로; 이루어짐을 특징으로 하는 무선 유도가 가능한 골프용 카트
5. 제 1항에 있어서,

   상기 장애물탐지부(220)는 다시 전방을 향해 2개의 서로 다른 각도로 적외선 또는 초음파를 발사하는 2개의 적외선 또는 초음파 송신부(221, 223)와; 상기 적외선 또는 초음파 송신부에서 발사된 적외선 또는 초음파의 반사파를 수신하기 위한 2개의 적외선 또는 초음파 수신부(222, 224)로; 구성됨을 특징으로 하는 무선 유도가 가능한 골프용 카트