KR20110093400A - 골프 스윙 연습 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 골프 스윙 연습 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 골프공 및 퍼팅 매트(putting matt) 없이도 사용자가 퍼팅 등의 골프 스윙 연습을 할 수 있는 골프 스윙 연습 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 골프 스윙 연습 장치는 골프채 및 골프채의 움직임을 감지하여 정확한 스윙이 이루어졌는지를 판단하는 골프채감지장치를 포함하고, 골프채감지장치는 상기 골프채의 움직임을 감지하여 스윙정보를 생성하는 골프채감지부 및 스윙정보를 미리 설정된 방법에 따라 분석하여 정확한 스윙이 이루어졌는지를 판단하는 감지장치제어부를 포함한다. 본 발명에 따른 골프 스윙 연습 장치에 의하면 퍼팅 매트 및 골프공이 없어도 사용자가 퍼팅 등의 골프 스윙 연습을 수행할 수 있고, 휴대가 가능하므로 사용자가 원하는 시간 및 장소에서 골프 스윙 연습을 할 수도 있다.

Description

골프 스윙 연습 장치{Swing exercise apparatus of golf}
본 발명은 골프 스윙 연습 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 골프공 및 퍼팅 매트(putting matt) 없이도 사용자가 퍼팅 등의 골프 스윙 연습을 할 수 있는 골프 스윙 연습 장치에 관한 것이다.
일반적으로 골프(Golf)의 스윙은 크게 나누어 드라이빙(Driving), 피칭(Pitching) 및 퍼팅(Putting)으로 구분될 수 있는데, 드라이빙은 골프공을 멀리 날려보내기 위하여 드라이버와 같은 긴 클럽으로 스윙(swing)하는 것을 의미하고, 피칭은 아이언과 같은 짧은 클럽으로 스윙하는 것을 의미하며, 퍼팅은 그린(Green) 위에서 골프공을 홀(hall)에 집어 넣기 위하여 퍼터(putter)로 짧게 스윙하는 것을 의미한다. 이러한 골프 스윙 중 퍼팅은 직경 42.67[mm]인 골프공을 직경 108[mm]인 홀에 집어 넣어야 하는 동작이므로 다른 스윙들보다 정확한 방향성과 힘조절이 요구되는 동작이다.
이러한 퍼팅은 준비 동작시 퍼터의 헤드 중심에 골프공이 위치하고, 홀컵을 향한 퍼팅라인(putting line)이 직선을 이루어야 정확하게 이뤄질 수 있으므로, 골퍼(golfer)이 정확한 퍼팅 스윙을 익힐 수 있도록 다양한 도구들이 제안되었다. 퍼팅 스윙 자세를 교정하는 방식으로 널리 사용되는 것은 비디오(video) 분석 방법으로서, 전문적인 코치가 골퍼의 퍼팅 스윙을 촬영한 동영상을 분석하여 당해 골퍼의 퍼팅 스윙의 문제점을 진단하는 방식이다. 이러한 진단 방식은 고가의 동영상 촬영 장비가 필요하며, 전문적인 코치(couch)가 당해 골퍼의 자세를 교정해 주어야 하는 등 복잡하고 긴 시간이 요구되는 문제점이 있다.
이러한 방식의 문제점을 해결하기 위하여 골퍼 혼자서 퍼팅 스윙 연습을 수행할 수 있는 퍼팅 연습 장치들이 고안되었는데, 사용자들은 퍼팅 연습 장치를 이용하여 자신의 퍼팅 스윙을 스스로 교정할 수 있다. 즉, 사용자들은 퍼팅매트 위에서 퍼터를 이용하여 골프공을 타격하고, 타격된 골프공이 퍼팅매트에 형성된 홀컵으로 향하는 것을 관찰하여 자신의 퍼팅 자세를 스스로 교정할 수 있다.
그런데, 상술한 퍼팅 연습 장치들은 퍼터, 골프공 및 퍼팅매트가 반드시 필요하므로, 사용자는 퍼팅매트가 설치될 수 있는 공간이 있어야만 퍼팅 연습이 가능하다. 즉, 퍼팅매트 설치 공간이 없으면 사용자가 퍼팅 연습을 할 수 없는 문제점이 있다. 또한, 퍼팅매트가 설치될 수 있는 공간이 있다고 하여도 당해 공간이 평평하지 않으면 퍼팅매트가 고정되지 않으므로 퍼팅 연습이 불가능하다. 또한, 사용자가 실제로 골프공을 타격해야 하므로 골프공 및 퍼터가 있어야만 퍼팅 연습이 가능하며, 나아가, 퍼팅매트는 휴대가 불가능하므로 사용자가 원하는 장소에서 퍼팅 연습을 할 수 없는 문제점도 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 사용자가 퍼팅 매트 없이도 퍼팅 등의 골프 스윙 연습을 수행할 수 있는 골프 스윙 연습 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 골프공이 없어도 사용자가 효율적인 골프 스윙 연습을 할 수 있는 골프 스윙 연습 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 사용자가 원하는 시간 및 장소에서 골프 스윙 연습을 할 수 있는 휴대 가능한 골프 스윙 연습 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 골프채; 및 상기 골프채의 움직임을 감지하여 정확한 스윙이 이루어졌는지를 판단하는 골프채감지장치;를 포함하되, 상기 골프채감지장치는, 상기 골프채의 움직임을 감지하여 스윙정보를 생성하는 골프채감지부; 및 상기 스윙정보를 미리 설정된 방법에 따라 분석하여 정확한 스윙이 이루어졌는지를 판단하는 감지장치제어부;를 포함하는 골프 스윙 연습 장치가 제공된다.
여기서, 상기 골프채감지부는 상기 골프채를 촬상하여 스윙이미지를 생성하는 이미지센서를 포함하고, 상기 감지장치제어부는 상기 스윙이미지에서 상기 골프채이미지를 검출하고, 상기 골프채이미지가 상기 스윙이미지의 중앙부분에 위치되는지를 판단하여 정확한 스윙이 이루어졌는지 여부를 판단할 수 있다.
또한, 상기 골프채감지부는 미리 설정된 시간을 간격으로 상기 스윙이미지를 순차적으로 생성하고, 상기 감지장치제어부는 각각의 스윙이미지에서 상기 골프채이미지를 검출하고, 검출된 상기 골프채이미지들을 이용하여 미리 설정된 방법에 따라 가상골프공의 이동거리를 산출할 수 있다.
또한, 상기 골프채는 수신된 이동거리정보를 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하되, 상기 감지장치제어부는 산출된 상기 이동거리에 대한 상기 이동거리정보를 생성하여 상기 골프채로 전송할 수 있다.
또한, 상기 감지장치제어부는 상기 스윙이미지에서 검출된 골프채이미지들 각각의 중심픽셀을 검출하고, 검출된 상기 중심픽셀을 이용하여 상기 가상골프공의 이동방향을 산출할 수 있다.
또한, 상기 골프채는 수신된 이동방향정보를 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하되, 상기 감지장치제어부는 산출된 상기 이동방향에 대한 상기 이동방향정보를 생성하여 상기 골프채로 전송할 수 있다.
또한, 상기 골프채는 상기 골프채감지장치 방향으로 레이저를 방출하는 레이저송신부를 포함하고, 상기 골프채감지부는 상기 레이저가 수신되면 타격신호를 생성하여 상기 감지장치제어부로 출력하는 타격레이저센서를 포함하되, 상기 감지장치제어부는 상기 타격신호가 입력되면 정확한 스윙이 이루어진 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 골프채감지부는 상기 레이저가 수신되면 스윙신호를 생성하는 하나 이상의 스윙레이저센서를 더 포함하되, 상기 타격레이저센서 및 하나 이상의 상기 스윙레이저센서는 일렬로 형성되고, 상기 감지장치제어부는 상기 타격신호 및 상기 스윙신호를 미리 설정된 방법에 따라 이용하여 가상골프공의 이동거리 및 이동방향 중 하나 이상을 산출할 수 있다.
또한, 상기 골프채는, 타격수행신호를 수신하여 출력하는 골프채통신부; 및 상기 타격수행신호의 입력에 따라 구비된 진동모터가 구동되거나 미리 설정된 음원이 출력되는 피드백처리부를 포함하고, 상기 골프채감지장치는, 입력된 타격수행신호를 상기 골프채통신부로 전송하는 감지장치통신부를 더 포함하되, 상기 감지장치제어부는 정확한 스윙이 이루어지면 타격수행신호를 생성하여 출력할 수 있다.
또한, 상기 골프채는, 골프채의 움직임에 상응하는 가속도정보를 생성하는 가속도센서; 및 상기 가속도정보를 이용하여 미리 설정된 방법에 따라 가상골프공의 이동거리 및 이동방향 중 하나 이상을 산출하는 골프채제어부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 골프채는 상기 이동거리 및 상기 이동방향 중 하나 이상을 디스플레이하는 디스플레이부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 골프채는, 사용자의 터치에 따라 체지방정보 및 맥박수정보 중 하나 이상을 생성하여 출력하는 건강측정부; 및 상기 체지방정보 및 맥박수정보 중 하나 이상을 수신하여 디스플레이하는 디스플레이부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 골프 스윙 연습 장치에 의하면 사용자가 퍼팅 매트 없이도 퍼팅 등의 골프 스윙 연습을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 골프 스윙 연습 장치에 의하면 골프공이 없어도 사용자가 효율적인 골프 스윙 연습을 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 골프 스윙 연습 장치에 의하면 휴대가 가능하므로 사용자가 원하는 시간 및 장소에서 골프 스윙 연습을 할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 골프 스윙 연습 장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 골프채의 블록 구성도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 골프채감지장치의 블록 구성도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 골프채감지장치가 구비된 이미지센서를 이용하여 골프채를 촬상하는 동작에 대한 도면.
도 5는 도 4에 의하여 골프채가 촬상된 이미지를 예시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 골프채감지장치가 레이저센서를 이용하여 골프채의 움직임을 감지하는 동작에 대한 도면.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 골프 스윙 연습 장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 골프 스윙 연습 장치(100)는 골프채(110) 및 골프채감지장치(120)를 포함한다. 여기서, 골프채(110)는 사용자의 손이 위치되는 골프채그립부(Grip)(130), 연결 케이블(cable)이 연결될 수 있고, 연결된 케이블을 통하여 외부로부터 전원을 공급받거나, 각종 데이터를 송수신할 수 있는 외부입출력부(140), 골프채(110)의 움직임을 디스플레이하는 디스플레이부(150) 및 골프채헤드(Head)(160)를 포함한다. 또한, 도 1에는 도시되지 않았지만 골프채감지장치(120)는 골프채(110)의 움직임을 감지하기 위한 각종 센서(sensor) 및 골프채(110)와 데이터를 송수신하기 위한 통신 모뎀(Modem) 등을 포함한다.
즉, 골프채(110)는 사용자의 스윙 동작에 상응하여 움직이게 되는데, 골프채감지장치(120)는 이러한 골프채(110)의 움직임을 감지하고, 이를 미리 설정된 방법에 따라 분석하여 정확한 스윙이 이루어졌는지 여부를 판단한다. 이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 골프채(110) 및 골프채감지장치(120)의 구체적인 동작에 대하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 골프채의 블록 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 골프채감지장치의 블록 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 골프채(110)는 골프채제어부(210), 레이저송신부(220), 골프채통신부(230), 디스플레이부(240 또는 150), 스피커부(250), 진동부(260), 전원부(270), 건강측정부(280) 및 가속도센서부(290)를 포함한다.
또한, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 골프채감지장치(120)는 감지장치제어부(310), 레이저센서부(320), 이미지센서부(330) 및 감지장치통신부(340)를 포함한다. 여기서, 레이저센서부(320) 및 이미지센서부(330)는 골프채(110)의 움직임을 감지하는 동작을 수행하는 구성 요소이므로 이들을 통칭할 경우에는 '골프채감지부'라 칭한다. 또한, 사용자의 스윙(swing)동작에 따른 골프채(110)의 움직임은 골프채(110)에 포함된 가속도센서부(290)도 감지할 수 있다. 이하에서는 먼저 이미지센서부(330)가 골프채(110)의 움직임을 감지하는 동작에 대하여 설명한다.
이미지센서부(330)는 미리 설정된 시간을 간격으로 골프채(110)(특히, 골프채헤드(160))를 촬상하여 스윙정보(즉, 스윙에 따라 이동되는 골프채헤드(160)가 촬상된 이미지, 이하 '스윙이미지' 라 칭함)를 생성한다. 예를 들어, 0.1초를 간격으로 스윙이미지가 생성되도록 미리 설정된 경우, 이미지센서부(330)는 0.1초를 간격으로 골프채(110)를 촬상할 수 있다. 이때, 사용자의 스윙 동작에 의하여 골프채(110)의 위치가 변할 것이므로 미리 설정된 시간을 간격으로 생성된 각각의 스윙이미지들에서 골프채헤드(160)에 상응하는 픽셀의 위치는 각각 다를 것이다. 이하, 도 4 및 도 5를 참조하여 이미지센서부(330)가 스윙이미지를 생성하고, 감지장치제어부(310)가 생성된 스윙이미지를 분석하는 동작에 대하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 골프채감지장치가 구비된 이미지센서를 이용하여 골프채를 촬상하는 동작에 대한 도면이고, 도 5는 도 4에 의하여 골프채가 촬상된 이미지를 예시한 도면이다. 단, 이하에서는 골프채(110)는 퍼터(putter)이고, 사용자의 스윙(swing)은 퍼팅 스윙인 경우를 가정하고 설명한다.
도 4를 참조하면, 골프채헤드(160)는 제1 위치(160-1)에서 제2 위치(160-2)를 지나 제3 위치(160-3)로 이동된다. 이때, 제2 위치(160-2)에서 골프채헤드(160)의 위치에너지(Potential Energy)는 가장 낮고, 운동에너지(Kinetic Energy)는 가장 크다. 또한, 골프채감지장치(120)는 이미지센서(330)가 골프채헤드(160)를 촬상할 수 있는 방향으로 향하도록 위치될 수 있다. 즉, 사용자는 골프공이 골프채감지장치(120)의 이미지센서(330) 위에 놓여져 있다고 가정하고 골프채(110)를 스윙할 수 있고, 이미지센서(330)는 스윙되는 골프채헤드(160)를 미리 설정된 시간을 간격으로 촬상하여 스윙이미지를 생성할 수 있다. 이때, 이미지센서(330)에는 보다 넓은 범위의 스윙이미지가 생성될 수 있도록 광각(廣角)렌즈가 포함될 수 있다.
또한, 사용자는 이미지센서(330) 위에 가상의 골프공(이하, '가상골프공'이라 칭함)이 있다고 가정하고 스윙할 수 있으므로, 골프채헤드(160)가 제2 위치(160-2)에 있을 때 이미지센서(330)와 가장 가깝게 된다.
도 5를 참조하면, 순차적으로 생성된 6개의 스윙이미지가 하나로 합쳐진 이미지(510)가 도시된다. 여기서, 가장 좌측에 촬상된 골프채헤드이미지(510-1)가 가장 먼저 촬상된 이미지이고, 가장 우측에 촬상된 골프채헤드이미지(510-5)가 가장 나중에 촬상된 이미지인 경우일 수 있다.
한편, 감지장치제어부(310)는 각각의 스윙이미지에서 골프채헤드(160)의 이미지(이하, '골프채이미지'라 칭함)를 검출(Detecting)하고, 검출된 골프채이미지 각각의 중심에 상응하는 픽셀을 검출할 수 있다. 예를 들어, 감지장치제어부(310)는 순차적으로 생성되는 스윙이미지들이 입력되면 각각의 스윙이미지에 포함된 피사체 중 미리 설정된 모양의 골프채이미지를 검출할 수 있다.
즉, 미리 설정된 모양이 "
Figure pat00001
"인 경우, 감지장치제어부(310)는 순차적으로 수신되는 스윙이미지에서 "
Figure pat00002
"을 검출할 수 있다. 감지장치제어부(310)가 스윙이미지에서 미리 설정된 모양의 피사체를 검출하는 방법은 당업자에 있어서 자명한 사항이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
또한, 감지장치제어부(310)는 검출된 골프채이미지의 중심을 판단할 수 있다. 예를 들어, 미리 설정된 골프채이미지의 모양이 "
Figure pat00003
"인 경우, 감지장치제어부(310)는 상하로 형성된 막대기 모양의 무게중심을 골프채이미지의 중심으로 판단하거나(즉,
Figure pat00004
), 좌우로 형성된 막대기 모양 우측 끝단의 중간을 골프채이미지의 중심으로 판단(즉,
Figure pat00005
) 할 수 있다. 이때, 골프채이미지의 중심은 하나의 픽셀에 상응할 수 있고, 감지장치제어부(310)는 스윙이미지에서 당해 중심픽셀(즉, 골프채이미지의 중심에 상응하는 픽셀)의 좌표값을 검출할 수 있다. 예를 들어, 스윙이미지의 해상도가 1000x1000인 경우를 가정한다. 이때, 중심픽셀이 스윙이미지의 정가운데에 위치된 경우, 중심픽셀의 좌표값은 [500, 500]에 상응할 수 있다. 즉, 상술한 예에서 좌측 최하단 픽셀의 좌표값이 [0, 0]인 경우, 중심 픽셀의 좌표값은 [500, 500]일 수 있다.
또한, 감지장치제어부(310)는 순차적으로 생성된 중심픽셀들을 이용하여 가상골프공이 골프채헤드(160) 중심부에 타격되도록 스윙되었는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 스윙이미지가 순차적으로 n개 생성된 경우를 가정한다(단, n은 자연수). 이때, 감지장치제어부(310)는 n개의 스윙이미지 각각에 상응하는 중심픽셀들을 연결한 선이 스윙이미지의 중심부분을 지나는 경우 가상골프공이 골프채헤드(160) 중심부에 의하여 타격되었다고 판단할 수 있다. 여기서 스윙이미지의 중심부분은 스윙이미지의 가운데 픽셀을 포함하는 가상의 픽셀들일 수 있다. 예를 들어, 스윙이미지의 중심부분은 가운데 픽셀을 중심으로 하는 정사각형 픽셀들로서 한 변에 10개의 픽셀로 이루어진 픽셀들일 수 있다.
또한, 감지장치제어부(310)는 순차적으로 생성된 중심픽셀들을 이용하여 가상골프공의 이동방향을 산출할 수 있다. 예를 들어, 감지장치제어부(310)은 각각의 중심픽셀들을 연결한 가상의 선의 진행방향을 이동방향으로 산출할 수 있다. 즉, 제1 중심픽셀과 제2 중심픽셀을 연결한 선의 기울기가 '-1'이고, 제2 중심픽셀과 제3 중심픽셀을 연결한 선의 기울기도 '-1'이며, 제3 중심픽셀과 제4 중심픽셀을 연결한 선의 기울기도 '-1'인 경우, 감지장치제어부(310)는 가상골프공이 제1 중심픽셀 내지 제4 중심픽셀을 연결하는 방향으로 이동되는 것으로 이동방향을 산출할 수 있다. 이때, 제1 중심픽셀이 스윙이미지의 중심부분에 상응하는 픽셀이고, 제4 중심픽셀이 가장 마지막에 생성된 스윙이미지에서 생성된 중심픽셀일 수 있다. 가상골프공이 가격된 이후의 이동방향이 문제될 뿐이기 때문이다.
또한, 감지장치제어부(310)는 순차적으로 생성된 스윙이미지에서 검출된 골프채이미지를 이용하여 가상골프공의 이동거리를 산출할 수 있다. 감지장치제어부(310)는 처음으로 골프채이미지가 검출된 시간 및 마지막으로 골프채이미지가 검출된 시간을 알 수 있기 때문이다. 즉, 감지장치제어부(310)는 골프채(110)가 이미지센서(330)의 촬영범위에 머물러 있던 거리 및 시간을 이용하여 골프채헤드(160)의 이동속도를 산출할 수 있다. 또한, 감지장치제어부(310)는 골프채헤드(160)의 이동속도, 미리 설정된 골프채(110)의 무게 및 길이, 미리 설정된 가상골프공의 무게, 미리 설정된 가상골프공과 골프채헤드(160) 간의 반발력, 미리 설정된 가상골프공과 그린 간의 마찰력을 이용하여 가상골프공의 이동거리를 산출할 수 있다.
또한, 감지장치제어부(310)는 가상골프공의 산출된 이동방향 및 이동거리를 이용하여 가상골프공이 타격된 후 가상의 홀컵(Hall cup)(이하, '가상홀컵'이라 칭함)에 들어갔는지 여부에 대해서 산출할 수 있다. 예를 들어, 가상홀컵이 가상골프공으로부터 3[m] 떨어져 있는 경우를 가정한다. 이때, 감지장치제어부(310)는 가상골프공의 이동방향이 가상홀컵방향에 상응하고(즉, 도 5에서 이동방향이 가로축 방향에 상응하고), 이동거리가 3[m] 이상인 경우에는 가상골프공이 가상홀컵에 들어간 경우라고 판단할 수 있다. 반면, 가상골프공의 이동방향이 가상홀컵방향에 상응하지 않거나 가상골프공의 이동거리가 3[m] 미만인 경우, 감지장치제어부(310)는 '피타고라스 정리'를 이용하여 가상골프공이 가상홀컵으로부터 얼마의 거리로 이격되어 있고, 가상홀컵 방향으로부터 얼마의 각도로 이격되었는지 산출할 수 있다.
상술한 바와 같이, 이미지센서부(330)는 미리 설정된 시간을 간격으로 골프채헤드(160)를 촬상하여 스윙이미지를 생성할 수 있고, 감지장치제어부(310)는 순차적으로 생성된 스윙이미지를 분석하여 가상골프공이 타격된 후의 이동속도, 이동방향을 산출할 수 있다. 이하에서는 도 6을 참조하여 레이저센서부(320)가 골프채(110)(특히, 골프채헤드(160))의 움직임을 감지하고, 감지장치제어부(310)가 감지된 골프채(110)의 동작을 분석하는 동작에 대하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 골프채감지장치가 레이저센서를 이용하여 골프채의 움직임을 감지하는 동작에 대한 도면이다.
도 6을 참조하면, 골프채(110)는 골프채감지장치(120) 방향으로 레이저를 방출하는 레이저송신부(220)를 포함하고, 골프채감지장치(120)는 송출된 레이저를 수신하기 위한 하나 이상의 레이저센서가 포함된 레이저센서부(320)를 포함한다. 여기서, 하나 이상의 레이저센서 중 골프채감지장치(120)의 정가운데 부분에 위치된 레이저센서는 가상골프공이 골프채헤드(160)의 중앙에 의하여 타격되었는지 여부를 감지하기 위한 센서이므로 타격레이저센서(320-1)라 칭하고, 나머지 레이저센서들은 골프채(110)의 스윙이 직선으로 이뤄졌는지를 감지하기 위한 센서이므로 스윙레이저센서(320-2 내지 320-11)라 칭한다. 이때. 하나 이상의 스윙레이저센서(320-2 내지 320-11) 및 타격레이저센서(320-1)는 일렬로 형성될 수 있다. 또한, 이하에서 설명될 타격신호 및/또는 스윙신호는 레이저센서부(320)에서 골프채(100)의 스윙을 감지하여 생성되는 신호이므로 스윙신호라고 통칭될 수 도 있다.
타격레이저센서(320-1)는 레이저가 수신되면 가상골프공이 타격되었다고 판단하여 타격신호를 생성하여 감지장치제어부(310)로 출력한다. 즉, 사용자는 타격레이저센서(320-1) 위에 가상골프공이 있다고 가정하고 골프채(110)를 잡고 스윙할 수 있고, 골프채헤드(160)에 형성된 레이저송신부(220)는 타격레이저센서(320-1) 방향으로 레이저를 출력하므로 타격레이저센서(320-1)에 레이저가 수신되면 가상골프공이 골프채헤드(160)의 가운데 부분으로 정확하게 타격된 경우일 수 있다. 따라서, 타격레이저센서(320-1)는 레이저를 수신하면 타격신호를 생성하여 감지장치제어부(310)로 출력하고, 타격신호가 입력된 감지장치제어부(310)는 가상골프공이 정확하게 타격되었다고 판단할 수 있다.
또한, 하나 이상의 스윙레이저센서(320-2 내지 320-11) 각각은 레이저가 수신되면 스윙신호를 생성하여 감지장치제어부(310)로 출력한다. 또한, 감지장치제어부(310)는 하나 이상의 스윙레이저센서(320-2 내지 320-11) 각각으로부터 수신된 스윙신호들을 이용하여 가상골프공의 이동방향 및 이동속도를 판단할 수 있다. 예를 들어, 감지장치제어부(310)는 미리 설정된 정방향개수 이상의 스윙신호가 입력되면 가상골프공이 홀컵 방향으로 정확하게 이동되었다고 판단할 수 있다. 즉, 10개의 스윙레이저센서(320-2 내지 320-11)가 골프채감지장치(120)에 형성되었고, 정방향개수가 8개로 미리 설정된 경우, 감지장치제어부(310)는 8개 이상의 스윙신호가 입력되면 가상골프공이 홀컵 방향으로 정확하게 이동된다고 판단할 수 있다.
다른 예를 들어, 감지장치제어부(310)는 정방향개수 이하의 스윙신호가 입력된 경우, 타격방향을 기준으로 타격레이저센서(320-1)의 앞에 형성된(즉, 가상홀컵에 가까운 위치에 형성된) 스윙레이저센서(320-7 내지 320-11)로부터 수신된 스윙신호가 그렇지 않은 스윙레이저센서(320-2 내지 320-6)로부터 수신된 스윙신호 보다 많으면 가상골프공이 (타격방향을 기준으로) 홀컵 방향 우측으로 이동된다고 판단할 수 있다. 반대로, 감지장치제어부(310)는 정방향개수 이하의 스윙신호가 입력된 경우, 타격방향을 기준으로 타격레이저센서(320-1)의 뒤에 형성된(즉, 가상홀컵에 먼 위치에 형성된) 스윙레이저센서(320-2 내지 320-6)로부터 수신된 스윙신호가 그렇지 않은 스윙레이저센서(320-7 내지 320-11)로부터 수신된 스윙신호 보다 많으면 가상골프공이 (타격방향을 기준으로) 홀컵 방향 좌측으로 이동된다고 판단할 수 있다.
또한, 감지장치제어부(310)는 수신된 스윙신호 및/또는 타격신호를 이용하여 가상골프공의 이동거리를 산출할 수 있다. 즉, 감지장치제어부(310)는 처음으로 스윙신호가 수신된 시간 및 마지막으로 스윙신호가 수신된 시간을 알 수 있기 때문이다. 즉, 감지장치제어부(310)는 스윙신호가 수신되기 시작한 시간 및 마지막으로 수신된 시간을 이용하여 골프채헤드(160)의 이동속도를 산출할 수 있다. 또한, 감지장치제어부(310)는 골프채헤드(160)의 이동속도, 미리 설정된 골프채(110)의 무게 및 길이, 미리 설정된 가상골프공의 무게, 미리 설정된 가상골프공과 골프채헤드(160) 간의 반발력, 미리 설정된 가상골프공과 그린 간의 마찰력을 이용하여 가상골프공의 이동거리를 산출할 수 있다.
또한, 감지장치제어부(310)는 가상골프공의 산출된 이동방향 및 이동거리를 이용하여 가상골프공이 타격된 후 가상홀컵에 들어갔는지 여부에 대해서 산출할 수 있다. 예를 들어, 가상홀컵이 가상골프공으로부터 3[m] 떨어져 있는 경우를 가정한다. 이때, 감지장치제어부(310)는 가상골프공의 이동방향이 가상홀컵방향에 상응하고, 이동거리가 3[m] 이상인 경우에는 가상골프공이 가상홀컵에 들어간 경우라고 판단할 수 있다. 반면, 가상골프공의 이동방향이 가상홀컵방향에 상응하지 않거나 가상골프공의 이동거리가 3[m] 미만인 경우, 감지장치제어부(310)는 가상골프공이 가상홀컵에 들어가지 않았다고 판단할 수 있다.
상술한 바와 같이, 레이저센서부(320)는 골프채헤드(160)에 형성되어 레이저센서부(320) 방향으로 출력되는 레이저를 수신하여 가상골프공이 정확하게 타격되었는지 여부를 알 수 있으며, 나아가 가상골프공의 이동방향 및/또는 이동속도를 산출할 수 있다. 이하에서는 골프채(110)에 형성된(특히, 골프채헤드(160)에 형성된) 가속도센서부(290)에서 골프채(110)의 움직임을 감지하고, 골프채제어부(210)가 감지된 골프채(110)의 동작을 분석하는 동작에 대하여 설명한다.
다시 도 2 및 도 3을 참조하면, 가속도센서부(290)는 골프채(110)에 포함되어 골프채(110)의 움직임을 감지할 수 있다. 여기서, 가속도센서부(290)는 골프채의 공간 상의 모든 움직임을 감지할 수 있도록 3차원 가속도센서(3-Axis Accelerometer)를 포함할 수 있다. 따라서, 가속도센서부(290)는 사용자의 스윙 동작에 상응하여 당해 골프채헤드(160)의 속도 및 가상골프공의 이동방향을 산출할 수 있다. 또한, 골프채제어부(210)는 골프채헤드(160)의 이동속도, 미리 설정된 골프채(110)의 무게 및 길이, 미리 설정된 가상골프공의 무게, 미리 설정된 가상골프공과 골프채헤드(160) 간의 반발력, 미리 설정된 가상골프공과 그린 간의 마찰력을 이용하여 가상골프공의 이동거리를 산출할 수 있다.
단, 가속도센서부(290)는 가상골프공이 골프채헤드(160)에 의하여 정확하게 가격되었는지 여부를 판단할 수 없으므로 가상골프공이 정확하게 가격되었는지 여부는 상술한 골프체감지장치(120)에 형성된 이미지센서부(330) 및/또는 레이저센서부(320)에 의하여 판단될 수 있다.
이상에서는 골프채감지장치(120) 및/또는 골프채(110)에 의하여 가상골프공이 정확하게 타격되었는지 여부, 가상골프공의 이동방향 및 이동거리가 판단되는 동작들에 대하여 상세하게 설명하였다. 이하에서는 판단된 정보들이 어떻게 사용자에게 인식되는지에 대하여 설명한다.
감지장치제어부(310)는 가상골프공이 정확하게 타격된 경우, 타격수행신호를 생성하여 감지장치통신부(340)로 출력하고, 감지장치통신부(340)는 입력된 타격수행신호를 골프채(110)(특히, 골프채통신부(230))로 전송한다. 또한, 타격수행신호를 수신한 골프채통신부(230)는 이를 골프채제어부(210)으로 출력하고, 골프채제어부(210)는 타격수행신호의 입력에 따라 진동부(260)를 구동시키고, 미리 설정된 음원이 스피커부(250)를 통하여 출력되도록 제어할 수 있다. 이는 정확하게 골프공이 타격된 경우 사용자에게 이를 촉각 또는 청각적으로 알리기 위한 것으로서, 사용자에게 실제로 골프공을 타격한 것과 같은 효과를 주기 위함이다. 따라서, 진동부(260) 및 스피커부(250)를 통칭하여 '피드백처리부'라 칭한다.
또한, 스피커부(250)는 가상골프공의 움직임에 상응하는 음원이 골프채제어부(210)의 제어에 의하여 출력될 수 있다. 예를 들어, 골프채제어부(210)는 가상골프공이 가상홀컵에 들어가는 경우, '나이스샷' 등에 상응하는 음원이 스피커부(250)를 통하여 출력되도록 제어할 수 있으며, 가상골프공이 가상홀컵에 들어가지 않는 경우 '분발하세요' 등에 상응하는 음원이 스피커부(250)를 통하여 출력되도록 제어할 수 있다.
또한, 감지장치제어부(310)는 산출된 이동거리 및/또는 이동방향에 대한 정보(즉, 이동거리정보 및/또는 이동방향정보)를 감지장치통신부(340)를 통하여 골프채(110)로 전송할 수 있다. 또한, 골프채제어부(210)는 가속도센서부(290)에서 생성되거나 골프채감지장치(120)에서 전송된 이동거리 및 이동방향에 대한 정보가 디스플레이부(240)를 통하여 출력되도록 제어한다. 이는 사용자가 가상골프공이 홀컵에 들어갔는지 여부 및 들어가지 않았다면 가상골프공의 이동방향이나 이동거리는 어떠한지를 시각적으로 인식할 수 있도록 하기 위함이다.
또한, 전원부(270)는 외부입출력부(140)를 통하여 외부로부터 입력된 전원이 충전되고, 골프채(110)의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 또한, 건강측정부(280)는 골프채그립(130)의 외측에 형성되어 사용자의 터치(touch)에 따라 맥박수정보 및/또는 체지방정보 등을 생성하여 출력하고, 골프채제어부(210)는 입력된 체지방정보 및/또는 맥박수정보 가 디스플레이부(240)를 통하여 디스플레이되도록 제어할 수 있다. 여기서, 건강측정부(280)가 사용자의 터치에 상응하여 맥박수정보 및/또는 체지방정보를 생성하는 동작은 당업자에 있어서 자명한 사항이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
또한, 비록 도시되지는 않았지만 골프채(110)는 골프채그립(130)과 골프채헤드(160)가 상호 착탈(着脫)이 용이한 구조로 형성되어 휴대성을 극대화시킬 수 있다. 또한, 골프채감지장치(120)의 스윙레이저센서(320-2 내지 320-11)가 형성된 부분은 접이식 또는 서랍식(즉, 골프채감지장치(120)의 하우징 내부로 밀려 들어갈 수 있는 방식)으로 형성되어 골프채감지장치(120)의 부피를 줄일 수 있고, 이에 의하여 휴대성을 극대화시킬 수도 있다. 또한, 비록 도시되지는 않았지만 디스플레이부(240)는 골프채(110)에서 착탈이 가능하도록 형성될 수도 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 골프 스윙 연습 장치
110 : 골프채
120 : 골프채감지장치
130 : 골프채그립
140 : 외부입출력부
150 : 디스플레이부
160 : 골프채헤드

Claims (12)

  1. 골프채; 및
    상기 골프채의 움직임을 감지하여 정확한 스윙이 이루어졌는지를 판단하는 골프채감지장치;를 포함하되,
    상기 골프채감지장치는,
    상기 골프채의 움직임을 감지하여 스윙정보를 생성하는 골프채감지부; 및
    상기 스윙정보를 미리 설정된 방법에 따라 분석하여 정확한 스윙이 이루어졌는지를 판단하는 감지장치제어부;
    를 포함하는 골프 스윙 연습 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 골프채감지부는 상기 골프채를 촬상하여 스윙이미지를 생성하는 이미지센서를 포함하고,
    상기 감지장치제어부는 상기 스윙이미지에서 상기 골프채이미지를 검출하고, 상기 골프채이미지가 상기 스윙이미지의 중앙부분에 위치되는지를 판단하여 정확한 스윙이 이루어졌는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 골프 스윙 연습 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 골프채감지부는 미리 설정된 시간을 간격으로 상기 스윙이미지를 순차적으로 생성하고,
    상기 감지장치제어부는 각각의 스윙이미지에서 상기 골프채이미지를 검출하고, 검출된 상기 골프채이미지들을 이용하여 미리 설정된 방법에 따라 가상골프공의 이동거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 골프 스윙 연습 장치
  4. 제3항에 있어서,
    상기 골프채는 수신된 이동거리정보를 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하되,
    상기 감지장치제어부는 산출된 상기 이동거리에 대한 상기 이동거리정보를 생성하여 상기 골프채로 전송하는 것을 특징으로 하는 골프 스윙 연습 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 감지장치제어부는 상기 스윙이미지에서 검출된 골프채이미지들 각각의 중심픽셀을 검출하고, 검출된 상기 중심픽셀을 이용하여 상기 가상골프공의 이동방향을 산출하는 것을 특징으로 하는 골프 스윙 연습 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 골프채는 수신된 이동방향정보를 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하되,
    상기 감지장치제어부는 산출된 상기 이동방향에 대한 상기 이동방향정보를 생성하여 상기 골프채로 전송하는 것을 특징으로 하는 골프 스윙 연습 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 골프채는 상기 골프채감지장치 방향으로 레이저를 방출하는 레이저송신부를 포함하고,
    상기 골프채감지부는 상기 레이저가 수신되면 타격신호를 생성하여 상기 감지장치제어부로 출력하는 타격레이저센서를 포함하되,
    상기 감지장치제어부는 상기 타격신호가 입력되면 정확한 스윙이 이루어진 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 골프 스윙 연습 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 골프채감지부는 상기 레이저가 수신되면 스윙신호를 생성하는 하나 이상의 스윙레이저센서를 더 포함하되,
    상기 타격레이저센서 및 하나 이상의 상기 스윙레이저센서는 일렬로 형성되고, 상기 감지장치제어부는 상기 타격신호 및 상기 스윙신호를 미리 설정된 방법에 따라 이용하여 가상골프공의 이동거리 및 이동방향 중 하나 이상을 산출하는 것을 특징으로 하는 골프 스윙 연습 장치
  9. 제1항에 있어서,
    상기 골프채는,
    타격수행신호를 수신하여 출력하는 골프채통신부; 및
    상기 타격수행신호의 입력에 따라 구비된 진동모터가 구동되거나 미리 설정된 음원이 출력되는 피드백처리부를 포함하고,
    상기 골프채감지장치는,
    입력된 타격수행신호를 상기 골프채통신부로 전송하는 감지장치통신부를 더 포함하되,
    상기 감지장치제어부는 정확한 스윙이 이루어지면 타격수행신호를 생성하여 출력하는 것을 특징으로 하는 골프 스윙 연습 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 골프채는,
    골프채의 움직임에 상응하는 가속도정보를 생성하는 가속도센서; 및
    상기 가속도정보를 이용하여 미리 설정된 방법에 따라 가상골프공의 이동거리 및 이동방향 중 하나 이상을 산출하는 골프채제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 골프 스윙 연습 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 골프채는 상기 이동거리 및 상기 이동방향 중 하나 이상을 디스플레이하는 디스플레이부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 골프 스윙 연습 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 골프채는,
    사용자의 터치에 따라 체지방정보 및 맥박수정보 중 하나 이상을 생성하여 출력하는 건강측정부; 및
    상기 체지방정보 및 맥박수정보 중 하나 이상을 수신하여 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 골프 스윙 연습 장치.
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