KR20040034992A - 가상현실을 이용한 골프 운동 시스템과 피디에이 기반의골프게임 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가상현실을 이용한 실내 골프 운동 시스템을 제작하고, 이를 이용하여 실제의 골프장 같은 환경에서 개인휴대단말기 기반의 골프게임을 할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

클럽으로 골프공을 친 후, 골프공이 낙하할 정확한 위치를 알기 위하여 나르는 공의 속도, 수평각, 수직각과 회전에 대하여 광전기적 방법으로 측정한 애널로그 신호를 디지털로 변환하고, 인코딩하여, USB 인터페이스와 연결된 개인휴대단말기(피디에이)에 보내어, CDMA망을 통하여 골프게임 서버에 보낸다. 골프게임 서버에서는 입력되는 자료를 기초로 공의 궤적을 계산하여 골프공이 낙하하는 위치를 계산한다. 서버에 저장된 골프장 전경 중에서 공이 낙하한 위치에 해당하는 전경을 CDMA망을 통하여 골프게임에 임하는 각 개인의 피디에이의 화면이나 피이에이에 연결된 컴퓨터 모니터에 제공한다. 이 때 그린까지의 거리와 방향, 공이 위치한 장소의 경사각, 풍향 등의 정보를 상기의 화면에 동시에 제공한다. 스윙 보드는 공이 위치한 경사각의 정보를 받고, 이 경사각과 동일한 각으로 스텝 모터를 움직여서 경사를 조정하여 다음 타구할 준비 상태로 조정한다.

상기와 같은 환경에서 골프게임은 실내 골프 운동 시스템에서 인식된 자료를 피디에이를 통하여 복수의 상대방 플레이어, 또는 관람자에게 실시간으로 전달되도록 하여, 현장감 있는 골프게임을 즐길 수 있도록 함으로써, 시간과 장소, 기상조건에 관계없이 경기자가 실제 야외에서 경기를 하는 것과 동일한 효과를 줄뿐만 아니라, 멀리 떨어져 있는 다수의 상대방과 골프게임을 즐길 수 있는 동시에 관람할 수 있는 이점이 있고, 피디에이에 연결된 컴퓨터에 녹화되어 경기결과를 다시 볼 수 있다.

PDA에서 무선 LAN 또는 무선인터넷, CDMA통신망을 통해 원격 골프 정보시스템의 골프게임 서버에 접속(S1)후 ID와 Password를 입력한 플레이어가 로그인(S2)하여 로그인한 플레이어의 회원인증(S3)을 받고, 회원이 아닌 경우 회원등록(S4)을 수행하는 단계, 대기하고 있는 플레이어를 검색(S5)하여 플레이어의 수준인 핸디캡을 확인한 후, 게임예약(S6)이 이루어지고, 골프게임 서버에서 초기 게임 화면이 실시간으로 전송되어 플레이어의 PDA 화면이나 컴퓨터 화면에 표시되고, 플레이어가 채팅기능을 선택후, 대화방에 입실(S7)하여 서로의 대화가 이루어지는 단계, 그리고 원하는 골프장을 선택(S8)하면, 화면에 선택된 골프장의 전경이 표시된다. 실내골프 운동시스템과 PDA에 연결되어 골프게임을 시작(S9)는 단계, 상대 플레이어가 경기를 하는 동안 모든 화면이 플레이어들에게 전송될 뿐 아니라, 버턴을 선택하면 다른 경기도 관람할 수 있도록 화면을 제공하는 단계, 실내골프 운동시스템의 스윙보드에서 측정된 애널로그 신호를 CDMA 망으로 수신한 원격 골프 정보시스템에서 처리하여, 스윙이나 퍼팅 결과(S10)를 다시 CDMA망을 통하여 각각의 게임에 임하는 플레이어들의 화면에 제공하는 단계, 골프공을 타구한 플레이어의 스윙보드와 퍼팅보드만 서보모터를 움직여서 경사각(S11)을 조정하는 단계, 게임이 끝나면, 게임의 결과를 플레이어의 PDA에 무선LAN 과 CDMA망을 통하여 화상이나 음성신호로 제공하여 화면에 표시(S12)한다. 플레이어가 게임결과를 확인(S12)한 후에 로그아웃(S13) 후 게임을 종료하는 단계로 구성하는 것을 포함한다.

Description

가상현실을 이용한 골프 운동 시스템과 피디에이 기반의 골프게임 {golf kinematics system using virtual reality and PDA golf game}

실제 골프장에 대한 정보를 컴퓨터에 입력하고, 인터넷으로 골프 시뮬레이션 소프트웨어 시스템을 제어하고, 서버를 통해 네티즌들이 시뮬레이션 게임을 하는 가상현실을 이용한 골프 시뮬레이션 게임 방법이 제시되었다(대한민국 특허; 공개번호 특2001-0087029).

체감형 골프 시뮬레이션 시스템은 카메라, 속도측정기를 포함한 스윙분석장치, 홀 컵센서와 영상주사 프로젝터, 이미지 캡쳐보드,CPU, 제어보드, 퍼팅위치 제어보드와, 플레이어가 시뮬레이션 동작과정을 제어할수 있도록 하는 그래픽 보드 및 터치스크린과, 영상정보를 프로젝터로 전송하는 고해상도 그래픽보드와 시뮬레이션 제어장치, 주사된 영상을 수신하여 플레이어가 볼 수 있도록 하고, 플레이어가 타격한 골프공이 외부로 나가는 것을 방지하는 시뮬레이션 스크린 등 많은 첨단장비가 구비되어 좁은 공간에서 골프를 즐길 수 있는 방법이다(대한민국 실용신안; 출원번호 20-2001-0037067). 첨단 장비로 인하여 가격이 비싸다.

날아가는 공의 궤적을 추적하여 속도와 속도벡터를 얻는 방법은 공을 치는 점(제 1위치)을 중심으로 다른 한 (제2 위치) 사이의 거리를 두 점을 지나가는 시간으로 나누어 속도를 얻으며, 제 2 위치에 미음(ㅁ)자로 만들어 각 위치에 직선으로 광섬유로 포토센서와 광원을 연결하여 공이 지나갈 때 반사되는 빛을 감지하여 공의 수직각과 수평각을 얻었다(대한민국 실용신안 등록번호 20-0261712). 미음(ㅁ) 안으로 공이 들어가야 감지가 가능하며, 공간적인 벡터의 개념을 도입하지 않아서 실제 그린에 도달했을 때는 상당한 오차가 있다.

Hass 구룹은 전기광학적인 감지기를 사용하여 다양한 수윙 동작과 위치를 감지하는 방법을 개발하였으나 너무 복잡하고, 가격이 비싸서 실용성 면에서 가치가 떨어진다(미국 특허: U.S. Pat. No. 4137566). 공의 속도와 방향을 감지하기 위하여 감지 시스템의 패드 위에 광감지기의 선형 어레이를 부착하고, 공을 칠 때에 클럽 헤드의 각도를 측정하여 공의 수평각을 측정하였고, 수직각과 속도는 수직으로 늘어 놓은 광 센서에 의하여 두점의 위치를 측정하여 결정하였다( 미국특허: U.S. Pat.No.5472205).그리고 도플러 마이크로 웨이브 속도계로 볼의 속도와 각도를 결정하는 방법이 사용되었다(미국 특허: U.S. Pat. No. 5700204).

타구한 골프공의 수평각, 수직각, 속도, 회전에 대한 정량적인 값의 측정이 필요하며, 이 정량적인 값을 초기조건으로 미분 방정식의 수치해를 구하여 낙하하는 위치를 추출한다. 이 값을 이용하여 온라인과 오프라인이 어울리는 가상현실을 이용한 골프 운동 시스템과 피디에이 기반의 골프게임의 방법에 관한 것이다.

본 발명은 가상현실을 이용한 실내 골프 운동 시스템을 제작하고, 이를 이용하여 실제의 골프장 같은 환경에서 개인휴대단말기 기반의 골프게임을 할 수 있는 방법을 제공하는 것이 목적이다.

클럽으로 골프공을 친 후, 골프공이 도달할 정확한 위치를 알기 위하여 나르는 공의 속도, 수평각, 수직각과 회전에 대하여 광전기적 방법으로 측정한 애널로그 신호를 디지털로 변환하고, 인코딩하여, USB 인터페이스가 연결된 개인휴대단말기(피디에이)에 보낸다. 개인휴대단말기로부터 CDMA망을 통하여 골프게임 서버에 보낸다. 골프게임 서버에서는 입력되는 자료를 기초로 미분방정식의 수치해를 구하고, 공의 궤적을 계산하여 골프공이 낙하하는 위치를 계산한다. 공의 위치에 해당하는 서버에 저장된 골프장 전경을 CDMA망을 통하여 골프게임에 임하는 각 개인의 피디에이의 화면이나 피이에이에 연결된 컴퓨터 모니터에 제공한다. 이 때 그린까지의 거리와 방향, 공이 위치한 장소의 경사각, 풍향 등의 정보를 상기의 화면에 동시에 제공한다. 스윙 보드는 공이 위치한 경사각의 정보를 받고, 이 경사각과 동일한 각으로 경사를 스텝 모터를 움직여서 조정하여 다음 타구할 준비 상태로 조정한다.

그린에 도달하였을 경우, 공의 위치에 해당하는 서버에 저장된 그린의 전경을 CDMA망을 통하여 골프게임에 임하는 각 개인의 피디에이의 화면이나, 피디에이에 연결된 컴퓨터 모니터에 전달된다. 이 때 홀컵까지의 거리와 방향, 골프공 위치의 경사도, 잔디 상태 등의 정보를 상기의 화면에 동시에 제공한다. 퍼팅 보드는 공이 위치한 경사각의 정보를 받고 자동으로 골프공의 위치의 경사와 동일하게 경사각을 조정하고, 잔디의 상태를 맞추는 그린 상태를 조정하여 다음 타구할 준비를 한다.

상기와 같은 환경에서 골프게임은 실내 골프 운동 시스템에서 인식된 자료를 피디에이를 통하여 복수의 상대방 플레이어, 또는 관람자에게 실시간으로 전달되도록 하여, 현장감 있는 골프게임을 즐길 수 있도록 함으로써, 시간과 장소, 기상조건에 관계없이 경기자가 실제 야외에서 경기를 하는 것과 동일한 효과를 줄뿐만 아니라, 멀리 떨어져 있는 다수의 상대방과 골프게임을 즐길 수 있는 동시에 관람할 수 있는 이점이 있고, 피디에이에 연결된 컴퓨터에 녹화되어 경기결과를 다시 볼 수 있도록 하는데 본 발명의 목적이 있다.

도 1은 피디에이 기반 골프게임 시스템 구성도.

도 2는 실내골프 운동시스템의 장치도.

도 3는 원통형 렌즈를 이용하여 조사광의 빔 스크린을 만들기 위한 광선 추적도.

도 4는 골프티에서 골프공이 날아가는 궤적의 그림.

도 5는 골프클럽 타격 각도측정 장치도.

도 6은 신호처리부의 블록그림.

도 7은 본 발명에 의한 피디에이 기반의 골프게임의 흐름도.

본 발명은 실내 골프 운동시스템(500), 모바일 정보통신 시스템(300), 원격 골프 정보 시스템(100)과 피디에이 기반의 골프게임으로 구성한다.

도 1은 피디에이 기반 골프게임 시스템 구성도이다.

실내 골프 운동시스템(500)은 스윙보드와 그린보드(550), 신호처리기(540), 인코더(520), 디코더(530), USB인터페이스(510) 서보모터(560),애널로그 신호 검출회로(680), 광검출보드(600)로 구성한다. 스윙보드(550) 위에서 클럽으로 골프공을 친 후, 3차원 공간을 날아가는 공 궤적을 수평면과 수직면에 투영하여 공의 벡터방향을 광전기적인 방법으로 나르는 공의 수평각, 수직각, 그리고 회전을 측정하며, 골프티에서 골프공의 두 번째 위치까지 거리와 시간 차이를 이용하여 속도를 결정하는 것과 골프티에서 클럽각도를 측정하여 공의 회전을 결정한다. 퍼팅보드(550)는 그린 위 골프공을 홀컵에 넣기 위하여 공의 속도, 임팩트 각도, 회전을 광전기적 방법에 의하여 측정한다. 상기의 스윙보드와 그린보드에서 측정된 공의 변수 값은 애널로그 신호이다. 상기의 신호를 신호처리부(540)에서 디지털로 바꾸고, 디지털로 변환된 신호는 인코더(520)에서 인코딩하여 USB인터페이스(510)에 의하여 피디에이(400)에 보내진다. 실내골프 운동시스템(500) 내의 USB인터페이스(510)는 PDA(400)내의 USB인터페이스(440)와 연결을 제공한다. 상기의 PDA(400)는 골프게임 소프트웨어(410)를 원격 골프 정보시스템(100)으로부터 다운받아 설치하고, 실내골프 운동시스템(500)으로부터 제공받은 나르는 골프공의 정보를 모바일 정보통신시스템(300)의 CDMA망(310)을 통하여 원격 골프 정보시스템(100)에 제공한다.

또한 원격 골프 정보시스템(100)에는 골프게임 관련 정보,골프장, 스윙자세, 퍼팅자세, 골프자료, 골프 최신정보, 회원 관리 등의 DB(140)가 되어 있으며 골프게임 서버(110)와 수치해석 서버(120)와 채팅 서버(130)로 구성한다.

골프게임 서버(110)는 여러 사람이 게임을 할 경우, 서로의 게임매칭이나, 게임하는 플레이어의 게임의 수준 등의 골프에 관련된 개인의 정보를 보관하며, 실내골프 운동시스템(500)에서 보내오는 각 개인의 홀마다 점수의 관리와 회원 등록과 회원관리를 제공하며, 채팅 서버(130)은 플레이어들과의 대화를 담당한다. 수치해석 서버(120)에서 골프공에 대한 미분방정식이 제공되며 이 미분방정식은 공기 부력에 의한 드래그 힘과 리프트 힘, 공의 회전수, 바람의 속도과 공기밀도가 포함된 식을 사용하여 낙하점의 오차를 줄인다. 실내골프 운동시스템(500)에서 측정되는 골프공의 기본자료인 속도, 수평각, 수직각, 회전 값이 주어지면, 골프공의 3차원 궤적을 그릴 수 있도록 하고, 미분방정식을 풀어서 정확한 골프공의 위치를 계산한 후, 그린의 홀컵으로부터의 거리로 환산하여 PDA(400)화면에 표시해 준다. PDA(400)와 연결된 컴퓨터 모니터(430)에 골프공의 거리에 해당하는 원격골프 정보시스템(100)에 저장된 골프장의 장면을 PDA(400) 화면과 동시에 출력된다.

상기의 모바일 정보통신 시스템은(300)은 무선 LAN카드나 CDMA 송신용 모뎀을 장착한 PDA(400)와 CDMA 통신망(310)으로 구성된다. 모바일 정보통신 시스템(300)을 통하여 타구된 골프공에 대한 속도, 수평각, 수직각과 회전에 관한 정보를 실내골프 운동시스템(500)으로부터 받아서 원격 골프 정보시스템(100)에 보내고, 원격 골프 정보시스템(100)으로부터 골프공의 궤적, 골프공이 떨어진 위치, 상기의 위치에 해당하는 골프장의 장면을 PDA(400)의 화면과 PDA(400)에 연결된 컴퓨터 모니터(430)에 보내고, 골프공이 떨어진 위치의 경사각을 PDA(400)를 통하여 실내골프 운동시스템(500)에 제공하여 서보모터(560)를 조정하여 스윙보드와 퍼팅보드(550)의 경사를 주어서 플레이어(570)가 경사를 이루어서 스윙이나 퍼팅을 할 수 있도록 한다. 그리고 다자간의 게임일 경우 플레이어들 사이에 채팅서버(130)에 연결된 PDA)(400) 내의 대화방(420)을 통하여 서로 대화를 주고 받으며 게임을 즐길 수 있다.

상기의 원격 골프 정보시스템(100)의 부가적인 기능으로 웹기반 골프게임 시스템(200)과 연결하여 게임 서비스를 제공하며, PDA(400) 보조 통신기능으로 활용한다. 웹기반 골프게임 시스템(200)에서 클라이언트(210)가 대화방(220)에 들어와 대화하며, 실내골프 운동시스템(500)과 연결하여 인터넷망을 통한 PC에서 골프게임을 제공받을 수 있다.

도 2은 실내골프 운동시스템(500)의 장치도이다.

실내골프 운동시스템(500)은 스윙보드(550), 광검출보드(600), 서보모터(560), 애널로그 신호 검출회로(680), 신호처리부(540), 인코더(520), 디코더(530), USB인터페이스(510)로 구성한다. 광검출보드(600)에서 날아가는 공의 속도벡터와 수평각과 수직각 및 회전을 측정한다. 상기의 측정값을 전기적인 신호로 변환한 애널로그 신호를 신호처리부(540)에서 디지털로 변환하고, PDA(400)에 적합한 신호로 인코터(520)에서 변환하여, USB 인터페이스(510)로 PDA(400)에 제공한다. 상기의 광검출보드(600)는 제2 LED송광부(630), 제2 LED수광부(640), 골프티(650), 제1 LED송수광부(670), 클럽각도 감지부(660)로 구성한다. 제1 LED송수광부(670)는 발광다이오드(LED)와 광다이드 IC 감지기와 구동회로로 구성하며, 제2LED송광부(630)는 LED와 구동회로로 구성하고, 제2 LED수광부(640)는 광다이오드 IC 감지기와 구동회로로 구성한다.

도 3는 원통형 렌즈를 이용하여 조사광의 빔 스크린을 만들기 위한 광선 추적도이다.

조사광의 빔 스크린을 만들기 위하여 LED(701)와 원통형 렌즈(702) 및 빔스크린(703)으로 구성한다. 초점에서 나오는 빛은 원통형 렌즈를 통과한 후에 퍼지지 않고 직선으로 진행하며, 빔의 형태는 진행하는 방향에 대하여 직각으로 직선 빔스크린을 형성한다. 상기의 구성에서 LED 대신에 LD를 사용할 수 있으며, 도 3의 원리를 이용하여 제2 LED송광부(630)를 구성한다.

도 4는 골프티(650)에서 공(662)이 날아가는 궤적의 그림이다.

수직 지지대(620)는 제2 LED송광부(630)와 제2 LED 수광부(640)로 구성한다. 골프티(650)에서 출발한 공은 수평각()과 수직각()을 형성하여 날아간다.

도 5는 골프클럽 타격 각도측정 장치도이다.

클럽각도 감지부(660)는 골프클럽(661), 골프공(662), 발광다이오드(663), 광다이오드 IC 감지기(664)로 구성한다. 발광다이오드(663)과 광다이오드 IC 감지기(664)를 교차적으로 배열하고, 전체적으로 직사각형 형태로 배열하여 골프티(650위에 있는 공이 타격되는 순간 광다이오드 IC 감지기(664)에 감지되는 위치를 계산하여 골프클럽(661) 각도 D와 공이 임팩트하는 클럽위치를 결정한다. 상기의 클럽위치와 각도로 공의 회전을 결정한다.

제1 송수광부(500)는 발광다이오드(603)와 광다이오드 IC 감지기(604)를 이용하여 광 커플러 스위치를 형성한다. 공이 골프티(400)에 놓여져 있을 때에는 스위치가 열려져 있어서 전류가 흐르지 않고, 공을 쳐서 나가는 순간 스위치는 닫혀져 있어 전류가 흐르게 회로를 형성한다.

수평각()의 측정은 광검출보드(600)에 수평으로 배열된 제2 LED송광부(630), 제2 LED수광부(640)와 제1 송수광부(670)로부터 측정하며, 수직각()은 수직지지대(620)에 수직으로 배열된 제2 LED송광부(630)와 제2 LED수광부(640) 그리고 제1 송수광(670)부로부터 측정된 신호를 분석하여 결정한다. 제2 LED수광부(640)는 광다이오드 IC 감지기로 날라가는 공으로부터 반사되어 오는 광의 세기를 감지한다. 광다이오드 IC 감지기는 골프공의 반지름이 21.35mm 이므로 공프공의 반지름보다 짧은 거리에 위치할 수 있도록 배열한다. 광다이오드 IC 감지기에 감지되는 광의 세기에 따라서 전압의 세기가 선형적으로 변하므로, 만일 두 광다이오드 IC 감지기에 감지될 경우 각각의 세기에 비례하여 수평각을 결정하도록 회로를 구성한다. 수평각을 결정하기 위한 계산의 예를 들면, 3번째 광다이오드 IC 감지기는 수평각 10도를 나타내고, 4번째 광다이오드 IC 감지기가 15도를 나타낸다면, 두 광다이오드 IC 감지기에 감지된 광의 세기의 비가 7:3 인 경우 수평각은 10도+ (15도-10도)*(7/10)=13.5도 이다.

공의 속도()를 결정하는 방법은 제2 LED수광부(640)와 제1 송수광부(670)의 떨어진 거리와 이 거리를 날라가는 시간으로 나누어 주어 주면수평면과 수직면에 투영된 속도의 크기가 측정된다. 속도는 벡터이므로 수평각과 수직각을 이용하여 방향을 고려한다.

도 6은 신호처리부(540)의 블록그림이다.

고주파 진동회로(541)에서 발진된 고주파를 증폭회로(542)에서 증폭하여, LED 구동회로(543)를 작동시켜 LED 빛을 발생시킨다. 수평각 감지회로(544), 수직각 감지회로(546), 클럽각도 감지회로(547)의 광다이오드 IC 감지기를 사용하여 반사된 광 신호를 얻고, 증폭및 잡음제거 회로(548)에서 신호를 증폭하고, 상기 신호와 섞여 있는 잡음을 제거하여 한다. 수평각 감지회로(544)와 골프티(465) 위치의 스위칭회로(545)의 신호에 대하여 위치, 시간 비교회로(549)를 사용하여 수직각과 속도의 정보를 얻으며, 골프공을 타구하는 순간 클럽의 각도와 공이 클럽에 임팩트한 위치에 관한 정보를 얻는다.

수직각, 수평각, 속도 그리고 클럽각도와 임팩트 위치에 관한 신호를 A/D변환기(570)에서 디지털로 변환하여, 인코딩(520)하고, USB 인터페이스(510)를 통하여 PDA(400) 혹은 네트워크와 연결된 컴퓨터으로 보내서 인터넷 네트워크망을 통하여 웹기반 골프게임 시스템(200)으로 보내진다.

골프공이 낙하하는 지점의 경사각에 대한 정보는 원격 골프 정보시스템(100)에서 CDMA망을 통하여 PDA(400)에 전달되고, PDA(400)와 연결된 실내골프 운동시스템(500)의 USB인터페이스(510)에서 디코더(530)로 상기의 경사각 값이 전달되고, 신호처리부(540)에서 전기적 신호로 변환하여 서보모터(560)에 보내진다. 상기의 서보모터(560)는 각 방향의 각에 해당하는 전기적인 신호를 발생시켜서 스텝모터로 스윙보드(550)의 경사각을 기울린다.

도 7은 본 발명을 실시하기 위한 피디에이 기반의 골프게임의 흐름도이다.

PDA에서 무선 LAN 또는 무선인터넷, CDMA통신망을 통해 원격 골프 정보시스템(100)의 골프게임 서버(110)에 접속(S1)후 ID와 Password를 입력한 플레이어가 로그인(S2)하여 로그인한 플레이어의 회원인증(S3)을 받는다. 회원이 아닌 경우 회원등록(S4)을 수행한다. 회원 관리 DB(140)에는 회원의 골프 수준인 핸디캡을 기록하여 게임에 활용도록 한다. 대기하고 있는 플레이어를 검색(S5)하여 플레이어의 수준인 핸디캡을 확인한 후, 게임예약(S6)이 이루어지고, 골프게임 서버(110)에서 초기 게임 화면이 실시간으로 전송되어 플레이어의 PDA 화면이나 컴퓨터 화면에 표시되고, 플레이어가 채팅기능을 선택후, 대화방에 입실(S7)하여 서로의 대화가 이루어진다. 그리고 원하는 골프장을 선택(S8)하면, 화면에 선택된 골프장의 전경이 표시된다. 실내골프 운동시스템(500)과 PDA(400)에 연결되어 골프게임을 시작(S9)한다. 상대 플레이어가 경기를 하는 동안 모든 화면이 플레이어들에게 전송될 뿐 아니라, 버턴을 선택하면 다른 경기도 관람할 수 있도록 화면을 제공한다. 실내골프 운동시스템(500)의 스윙보드(550)에서 측정된 애널로그 신호를 CDMA 망으로 수신한 원격 골프 정보시스템(100)에서 처리하여, 스윙이나 퍼팅 결과(S10)를 다시 CDMA망을 통하여 각각의 게임에 임하는 플레이어들의 화면에 제공한다. 골프공을 타구한 플레이어의 스윙보드와 퍼팅보드만 서보모터를 움직여서 경사각(S11)을 조정한다. 게임이 끝나면, 게임의 결과를 플레이어의 PDA에 무선LAN 과 CDMA망을 통하여 화상이나 음성신호로 제공하여 화면에 표시(S12)한다. 플레이어가 게임결과를 확인(S12)한 후에 로그아웃(S13) 후 게임을 종료하는 단계로 구성한다.

본 발명은 야외 골프장과 동일한 골프장 전경을 3차원으로 구성하여 스크린에 재현하고, 광검출보드가 내장된 스윙보드 위에서 타격한 골프공의 속도, 수평각, 수직각과 회전을 인식하여 정확한 낙하 위치를 계산하여, 낙하 위치에 해당하는 전경을 화면에 표시함으로서 다수의 플레이어가 CDMA망을 통한 PDA와 연결된 실내골프 운동시스템으로 시간이나 기상 조건, 장소에 구애됨이 없이, 언제나 실내 골프게임을 즐길 수 있다.

골프를 치기위하여 원거리 타지역에서 모이는 불편을 해소할 뿐만아니라, 아파트 안이나, 적은 공간에서도 쉽게 접할 수 있어서, 건강과 훈련의 극대화를 기할 수 있다.

Claims (8)

1. 실내 골프 운동시스템과 무선 LAN카드나 CDMA 송신용 모뎀을 장착한 PDA와 CDMA 통신망으로 구성되는 모바일 정보통신 시스템과 원격 골프 정보시스템으로 구성되는 가상현실을 이용한 골프 운동 시스템과 피디에이 기반의 골프게임에 있어서,

   원격 골프 정보시스템을 골프장, 스윙자세, 퍼팅자세, 골프자료, 골프 최신정보, 회원 관리 등의 DB가 되어 있으며 골프게임 서버와 수치해석 서버와 채팅 서버로 구성하는 것과;

   실내 골프 운동시스템을 스윙보드와 퍼팅보드, 서보모터, 신호처리부, 인코더, 디코더, USB인터페이스, 광검출보드,애널로그신호 검출회로 구성하는 것과;

   웹기반 골프게임 시스템과 연결하여 게임 서비스를 제공하며, 웹기반 골프게임 시스템에서 클라이언트가 대화방에 들어와 대화하며, 실내골프 운동시스템과 연결하여 인터넷망을 통한 PC에서 골프게임을 제공받을 수 있는 것을 특징으로 하는 가상현실을 이용한 골프 운동 시스템과 피디에이 기반의 골프게임.
2. 제 1항에 있어서,

   광검출보드를 제2 LED송광부, 제2 LED수광부, 골프티, 제1 LED송수광부, 클럽각도 감지부로 구성하는 것과;

   제1 LED송수광부를 발광다이오드(LED)와 광다이드 IC 감지기와 구동회로로 구성하며, 제2 LED송광부는 LED와 구동회로로 구성하고, 제2 LED수광부는 광다이오드 IC 감지기와 구동회로로 구성하는 것을 특징으로 하는 가상현실을 이용한 골프 운동 시스템과 피디에이 기반의 골프게임.
3. 조사광의 빔 스크린을 만들기 위한 LED송광부를 LED와 원통형 렌즈 및 빔스크린으로 구성하는 것;
4. 수직각은 수직으로 배열해 놓은 제2 LED송광부, 제2 LED수광부와, 골프티에 위치한 제1 LED송수광부에 의해 측정되고, 수평각은 광검출보드에 수평으로 배열해 놓은 제2 LED송관부, 제2 LED수광부, 골프티에 위치한 제1 LED송수광부로 측정하는 것을 특징으로 하는 가상현실을 이용한 골프 운동 시스템과 피디에이 기반의 골프게임.
5. 골프클럽, 골프공, 발광다이오드와 광다이오드 IC 감지기로 구성하는 클럽각도 감지부에 있어서,

   발광다이오드와 광다이오드 IC 감지기를 교차적으로 배열하고, 골프티 위에 있는 공이 임팩트되는 순간 광다이오드 IC 감지기에 감지되는 위치를 계산하여 골프클럽 각도 와 위치를 결정하여 회전을 결정하는 것과;

   제1 송수광부는 발광다이오드와 광다이오드 IC 감지기를 이용하여 광 커플러 스위치를 형성하고, 공이 골프티에 놓여져 있을 때에는 스위치가 열려져 있어서 전류가 흐르지 않고, 공을 쳐서 나가는 순간 스위치는 닫혀져 있어 전류가 흐르게 회로를 형성하는 것을 특징으로 하는 가상현실을 이용한 골프 운동 시스템과 피디에이 기반의 골프게임.
6. 제2 LED수광부와 제1 송수광부의 떨어진 거리와 이 거리를 날라가는 시간으로 나누어 주어 수평면과 수직면에 투영된 속도의 크기를 측정하고, 수평각과 수직각을 이용하여 속도벡터를 결정하는 방법을 특징으로 하는 가상현실을 이용한 골프 운동 시스템과 피디에이 기반의 골프게임.
7. 제 1항의 신호처리부에 있어서,

   발진된 고주파를 증폭하여, LED 구동회로를 작동시켜 LED 빛을 발생시킨 것과;

   수평각 감지회로, 수직각 감지회로, 클럽각도 감지회로의 광다이오드 IC 감지기를 사용하여 반사된 광 신호를 얻고, 신호를 증폭하고 잡음을 제거하는 것과;

   수평각 감지회로와 골프티 위치에 대한 위치, 시간 비교회로를 사용하여 수직각과 속도의 정보를 얻으며, 골프공을 타구하는 순간 클럽의 각도와 공이 클럽에 임팩트한 위치에 관한 정보를 얻는 것과;

   수직각, 수평각, 속도 그리고 클럽각도와 임팩트 위치에 관한 신호를 A/D변환기에서 디지털로 변환하여 인코딩하여 USB 인터페이스를 통하여 PDA 혹은 컴퓨터로 보내는 것과;

   컴퓨터에 보내진 상기의 신호는 인터넷 네트워크망을 통하여 웹기반 골프게임 시스템으로 보내지며, 골프공이 낙하하는 지점의 경사각에 대한 정보는 원격 골프 정보시스템에서 CDMA망을 통하여 PDA에 전달되고, PDA와 연결된 USB인터페이스에서 디코더로 상기의 경사각 정보가 전기적 신호로 변환하여 서보모터에 보내는 것과;

   상기의 서보모터는 각 방향의 각에 해당하는 전기적인 신호를 발생시켜서 스윙보드의 경사각을 기울린 것을 특징으로 한 가상현실을 이용한 골프 운동 시스템과 피디에이 기반의 골프게임.
8. 본 발명에 의한 피디에이 기반의 골프게임에 있어서,

   PDA에서 무선 LAN 또는 무선인터넷, CDMA통신망을 통해 원격 골프 정보시스템의 골프게임 서버에 접속)후 ID와 Password를 입력한 플레이어가 로그인하여 로그인한 플레이어의 회원인증을 받는 것과;

   회원이 아닌 경우 회원등록을 수행하며, 대기하고 있는 플레이어를 검색하여 플레이어의 수준인 핸디캡을 확인한 후, 게임예약이 이루어지고, 골프게임 서버에서 초기 게임 화면이 실시간으로 전송되어 플레이어의 PDA 화면이나 컴퓨터 화면에 표시되고, 플레이어가 채팅기능을 선택후, 대화방에 입실하여 서로의 대화가 이루어지는 것과;

   원하는 골프장을 선택하면, 화면에 선택된 골프장의 전경이 표시되고, 실내골프 운동시스템과 PDA에 연결되어 골프게임을 시작하며, 상대 플레이어가 경기를 하는 동안 모든 화면이 플레이어들에게 전송될 뿐 아니라, 버턴을 선택하면 다른 경기도 관람할 수 있도록 화면을 제공하는 것과;

   실내골프 운동시스템의 스윙보드에서 측정된 애널로그 신호를 CDMA 망으로 수신한 원격 골프 정보시스템에서 처리하여, 스윙이나 퍼팅 결과를 다시 CDMA망을 통하여 각각의 게임에 임하는 플레이어들의 화면에 제공하는 것과;

   골프공을 타구한 플레이어의 스윙보드와 퍼팅보드만 서보모터를 움직여서 경사각을 조정한다. 게임이 끝나면, 게임의 결과를 플레이어의 PDA에 무선LAN 과 CDMA망을 통하여 화상이나 음성신호로 제공하여 화면에 표시하는 것과;

   플레이어가 게임결과를 확인한 후에 로그아웃 후 게임을 종료하는 단계로 구성하는 것을 특징으로 한 가상현실을 이용한 골프 운동 시스템과 피디에이 기반의 골프게임.