KR20190012347A

KR20190012347A - 센싱장치를 구비한 테니스 라켓, 타점 및 플레이어 자세를 판별하기 위한 장치, 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 저장매체

Info

Publication number: KR20190012347A
Application number: KR1020170095144A
Authority: KR
Inventors: 신진호; 강상욱; 박성민; 윤준영; 최효주
Original assignee: 동의대학교 산학협력단
Priority date: 2017-07-27
Filing date: 2017-07-27
Publication date: 2019-02-11
Also published as: KR101948672B1

Abstract

본 발명의 실시예는, 테니스 라켓; 상기 테니스 라켓에 설치되어 자이로 센서와 가속도 센서 및 상보필터를 포함하는 센싱부; 상기 상보필터로부터의 x, y 축의 각도 정보로부터의 각속도 정보에 기초하여 상기 테니스 라켓과 공의 접촉 지점인 타점을 판별하고, 상기 상보필터로부터의 x, y, z 축의 각도 정보에 기초하여 플레이어의 자세를 판별하는 프로세서;를 포함하는 타점 및 플레이어의 자세 판별을 위한 장치를 제공할 수 있다.

Description

센싱장치를 구비한 테니스 라켓, 타점 및 플레이어 자세를 판별하기 위한 장치, 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 저장매체{TENNIS RACKET WITH SENSING DEVICE, DEVICE, METHOD AND COMPUTER READABLE STORAGE MEDIUM FOR DISCRIMINATING HITTING POINT AND PLAYER’S POSTURE}

본 발명은 센싱장치를 구비한 테니스 라켓과 타점 및 플레이어의 자세 판별을 위한 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 테니스 라켓에 설치된 센서장치를 이용하여 타네스 라켓 상의 타점과 플레이어의 자세 정보를 수집할 수 있는 테니스 라켓에 관한 것이다.

최근에 IT업계의 최대 화두인 사물인터넷(IoT)이 시장경제에 큰 비중을 차지하고 있다. 대한민국에서 테니스라는 스포츠가 해외의 다른 나라들 보다 선호도가 떨어지는 스포츠이다. 그 이유 중 하나가 테니스라는 스포츠에 대한 관심이 없는 것뿐만 아니라 배우기에는 어느 정도 한계가 있기 때문이다.

대표적으로는 비싼 레슨(lesson)비용과 테니스를 칠 수 있는 환경, 여건이 부족하기 때문이다. 테니스라켓에 사물인터넷(IoT) 기술을 접합하여 혼자서도 연습이 가능하게 만들면 테니스라는 스포츠에 대한 좋은 인식 변화로 비인기 스포츠 종목에서도 벗어날 수 있을 것이다.

최근 센싱 장치 테니스라켓에 설치하여 플레이어의 자세를 교정할 수 있는 기술이 개발되고 있다.

일본특허공개공보 14126147에는 3대의 고속 카메라로 스윙을 촬영되고 얻어진 화상에 기반하여 라켓의 움직임이 분석되는 장치가 개시되어 있다. 이 공보에 기재된 계측 장치는 대형이고 복잡하다. 이러한 계측 장치는 테니스 클럽 등에서의 피팅에는 적합하지 않다.

또한, 일본특허공개공보 18263340에는 스윙 스피드 계측 방법이 개시되어 있다. 그리고 라켓의 선단에 마그넷이 장착되고 이 마그넷의 통과를 센서가 검지함으로써, 스윙 스피드가 산출될 수 있다. 이 방법으로는 라켓에 공이 접촉하는 타점을 분석하기 어렵고 플레이어의 자세를 측정할 수 없는 한계가 있다.

또한, 일본특허공개공보 21125499에는 3축 가속도 센서 및 3축 자이로 센서가 이용되어 스윙이 분석되는 방법이 개시되어 있다. 그러나 기재된 방법으로는 각 센서가 어떻게 이용되는지 분명하지 않다.

또한, 대한민국특허공개공보 10-2016-0025087에는 타점 감지유닛을 가지는 라켓 운동기구 및 이를 이용한 타점 감지방법이 개시되어 있다. 공보에 기재된 발명은 라켓 프레임에 설치된 감지 유닛을 통해 감지된 타점을 복수 개의 광원 소자들 사이에 일정한 간격으로 개재되는 복수 개의 수광소자를 제어하여 표시하고 있으나 가속도센서 및 충격감지센서만으로는 타점의 정밀성이 보장되지 않고 플레이어의 자세를 교정할 수 없는 한계가 있다.

또한, 일본등록공보 06073631에는 자이로 및 가속도 센서를 이용하여 스윙을 분석하는 테니스 라켓을 개시하고 있으나, 타점을 분석하는 방법에 대해서는 분명하지 않다.

또한, 미국특허공개공보 20150157901에는 진동센서, 가속도 센서, 각속도 센서를 이용하여 플레이이의 플레이를 분석하는 기술이 개시되어 있으나, 각 센서들이 어떻게 이용되는지 분명하지 않고, 그립에 센서 장치가 내장되어 있어 센서 장치가 없는 테니스 라켓에 설치하지 못하는 문제가 있다.

JP 14126147 A JP 18263340 A JP 21125499 A JP 06073631 B KR 10-2016-0025087 A US 20150157901 A

본 발명은 테니스 라켓에 탈부착 가능한 센싱장치를 이용하여 테니스 라켓의 타점과 플레이어의 자세 정보를 판별할 수 있는 타점 및 자세 정보를 판별하는 테니스 라켓, 이를 이용한 타점 및 자세 정보 판별 장치 및 방법을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 테니스 라켓의 각속도 정보를 이용하여 타점을 정밀하게 판별할 수 있는 타점 및 자세 정보를 판별하는 테니스 라켓, 이를 이용한 타점 및 자세 정보 판별 장치, 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 저장매체를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 테니스 라켓의 각도 정보를 이용하여 플레이어의 자세를 정밀하게 판별할 수 있는 타점 및 자세 정보를 판별하는 테니스 라켓, 이를 이용한 타점 및 자세 정보 판별 장치, 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 저장매체를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 플레이어에게 타점 및 자세 정보를 제공하여 플레이어가 올바른 플레이가 가능하도록 플레이어에게 타점 및 자세 정보에 대한 피드백을 해줄 수 있는 타점 및 자세 정보를 판별하는 테니스 라켓, 이를 이용한 타점 및 자세 정보 판별 장치, 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 저장매체를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 타점이 형성되는 시점부터 플레이어의 자세 정보를 수집함으로써 전력 소비량을 최소화하여 오랜 시간 동안 스윙 연습이 가능하도록 하는 타점 및 자세 정보를 판별하는 테니스 라켓, 이를 이용한 타점 및 자세 정보 판별 장치, 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 저장매체를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 자세 별 특이점과 테니스 라켓의 각도 정보를 매칭시켜 정밀하게 플레이어의 자세를 판별할 수 있도록 한 타점 및 자세 정보를 판별하는 테니스 라켓, 이를 이용한 타점 및 자세 정보 판별 장치, 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 저장매체를 제공하고자 한다.

다른 측면에서, 상기 센싱부는 상기 프로세서를 포함하는 타점 및 플레이어의 자세 판별을 위한 장치를 제공할 수 있다.

또 다른 측면에서, 상기 프로세서는 외부 장치에 설치되어 상기 센싱부로부터 상기 상보필터로부터의 x, y, z축의 각도 정보를 수신하는 타점 및 플레이어의 자세 판별을 위한 장치를 제공할 수 있다.

또 다른 측면에서, 상기 센싱부는 진동센서를 더 포함하고, 상기 프로세서는 상기 진동센서로부터 기 설정치 이상의 진동이 검출될 때, 상기 플레이어의 자세 판별을 위한 상기 x, y, z축의 각도 정보를 수집하는 타점 및 플레이어의 자세 판별을 위한 장치를 제공할 수 있다.

또 다른 측면에서, 상기 테니스 라켓은, 센싱부, 상기 센싱부, 헤드부, 사프트, 상기 헤드부로부터 연장되어 상기 사프트에 이르는 좌우 한 쌍의 스로트 및 상기 사프트로부터 연장된 그립을 포함하고, 상기 센싱부는 상기 스로트에 탈부착 가능한 형태로 구성되는 타점 및 플레이어의 자세 판별을 위한 장치를 제공할 수 있다.

또 다른 측면에서, 상기 y축의 각속도 정보에 기초하여 상기 커트의 상부 영역, 하부 영역 및 중심 영역 중 어느 하나에 형성된 타점을 판별하는 타점 및 플레이어의 자세 판별을 위한 장치를 제공할 수 있다.

또 다른 측면에서, 상기 x축의 각속도 정보에 기초하여 상기 커트의 좌측 영역, 중앙 영역 및 우측 영역 중 어느 하나에 형성된 타점을 판별하는 타점 및 플레이어의 자세 판별을 위한 장치를 제공할 수 있다.

또 다른 측면에서, 상기 외부 장치는 상기 프로세서에 의해 판별된 타점 및 플레이어의 자세 정보를 상기 플레이어에게 피드백하는 타점 및 플레이어의 자세 판별을 위한 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예는, 테니스 라켓에 설치된 자이로 센서 및 각속도 센서로부터의 센싱 정보를 입력 받는 상보 필터로부터 상기 테니스 라켓의 x, y, z축의 각도 데이터를 수집하는 단계; 상기 x, y, z축의 각도 데이터에 기초하여 플레이어의 자세를 판별하는 단계; 상기 x, y축의 각도 데이터를 x, y축의 각속도 데이터로 변환하는 단계; 및 상기 x, y축의 각속도 데이터에 기초하여 상기 테니스 라켓과 공의 접촉 지점인 타점을 판별하는 단계;를 포함하는 타점 및 플레이어의 자세 판별 방법을 제공할 수 있다.

다른 측면에서, 상기 타점을 판별하는 단계는 상기 y축의 각속도 데이터에 기초하여 상기 테니스 라켓의 헤드부 상의 커트의 상부 영역, 중앙 영역 및 하부 영역 중 어느 하나에서 형성된 타점 영역을 검출하는 제1 단계;를 포함하는 타점 및 플레이어의 자세 판별 방법을 제공할 수 있다.

또 다른 측면에서, 상기 타점을 판별하는 단계는, 상기 x축의 각속도 데이터에 기초하여 상기 커트의 좌측 영역, 중앙 영역 및 우측 영역 중 어느 하나에서 형성된 타점 영역을 검출하는 제2 단계; 타점 및 플레이어의 자세 판별 방법을 제공할 수 있다.

또 다른 측면에서, 상기 제1 단계에 따른 상기 중앙 영역에서 타점 영역이 형성된 것으로 검출되면 상기 제2 단계에 따른 최종 타점 영역을 검출하는 타점 및 플레이어의 자세 판별 방법을 제공할 수 있다.

또 다른 측면에서, 상기 테니스 라켓에 설치된 진동 센서로부터 기 설정치 이상의 진동이 검출되는 동안 상기 자이로 센서 및 상기 가속도 센서는 데이터를 수집하는 타점 및 플레이어의 자세 판별 방법을 제공할 수 있다.

또 다른 측면에서, 판별된 타점 및 플레이어의 자세 정보를 상기 플레이어에게 피드백하는 단계;를 더 포함하는 타점 및 플레이어의 자세 판별 방법을 제공할 수 있다.

또 다른 측면에서, 상기 테니스 라켓의 x, y, z축의 각도 데이터를 수집하는 단계는, 기 설정된 시간 동안 상기 상보 필터로부터의 x, y, z축 각각에 대한 k개의 각도 데이터를 수집하는 단계;를 포함하고, 상기 x축의 1번째 각도 데이터가 음수인 제1 조건, 상기 y축의 k번째 각도 데이터가 d2(음수) 이상인 제2 조건, 상기 x축의 k개의 각도 데이터 중 d1(음수) 미만의 각도 데이터의 수가 y개 초과하는 제3 조건을 만족하면, 포핸드 탑스핀 자세로 판별하는 타점 및 플레이어의 자세 판별 방법을 제공할 수 있다.

또 다른 측면에서, 상기 테니스 라켓의 x, y, z축의 각도 데이터를 수집하는 단계는, 기 설정된 시간 동안 상기 상보 필터로부터의 x, y, z축 각각에 대한 k개의 각도 데이터를 수집하는 단계;를 포함하고, 상기 x축의 1번째 각도 데이터가 양수인 제4 조건, 상기 y축의 k번째 각도 데이터가 d3(양수) 이상인 제5 조건, 상기 z축의 k번째 각도 데이터가 음수인 제6 조건을 만족하면, 백핸드 탑스핀 자세로 판별하는 타점 및 플레이어의 자세 판별 방법을 제공할 수 있다.

또 다른 측면에서, 상기 테니스 라켓의 x, y, z축의 각도 데이터를 수집하는 단계는, 기 설정된 시간 동안 상기 상보 필터로부터의 x, y, z축 각각에 대한 k개의 각도 데이터를 수집하는 단계;를 포함하고, 상기 x축의 1번째 각도 데이터가 양수인 제7 조건, 상기 y축의 k번째 각도 데이터가 d5(양수) 이상인 제8 조건, 상기 y축의 k개의 각도 데이터 중 d4(음수) 미만의 각도 데이터가 z개 미만인 제9 조건을 만족하면, 포핸드 발리 자세로 판별하는 타점 및 플레이어의 자세 판별 방법을 제공할 수 있다.

또 다른 측면에서, 상기 테니스 라켓의 x, y, z축의 각도 데이터를 수집하는 단계는, 기 설정된 시간 동안 상기 상보 필터로부터의 x, y, z축 각각에 대한 k개의 각도 데이터를 수집하는 단계;를 포함하고, 상기 x축의 k개의 각도 데이터 중 d6(양수) 이상의 각도 데이터가 i개 미만인 제10 조건, 상기 y축의 k번째 각도 데이터가 d8(양수) 미만인 제11 조건, 상기 x축의 k번째 각도 데이터가 d7(양수) 미만인 제12 조건, 상기 z축의 k개의 각도 데이터 중 d9(음수) 미만의 각도 데이터가 j개 미만인 제13 조건을 만족하면, 백핸드 발리 자세로 판별하는 타점 및 플레이어의 자세 판별 방법을 제공할 수 있다.

또 다른 측면에서, 상기 테니스 라켓의 x, y, z축의 각도 데이터를 수집하는 단계는, 기 설정된 시간 동안 상기 상보 필터로부터의 x, y, z축 각각에 대한 k개의 각도 데이터를 수집하는 단계;를 포함하고, 상기 k개의 각도 데이터 중 n번째 각도 데이터에서부터 n+a번째 각도 데이터의 값들 중 양수의 값을 나타내는 각도 데이터가 x개 이상인지 여부에 따라 백핸드 또는 포핸드 자세로 판별하는 타점 및 플레이어의 자세 판별 방법을 제공할 수 있다.

또 다른 측면에서, 전술한 단계들을 수행하는 실행가능 명령어를 가지는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예는 플레이어에게 정밀한 타점 및 자세 정보를 제공하여 효과적인 스윙 연습이 가능하도록 한다.

또한, 본 발명의 실시예는 라켓의 기울기의 변화로 타점을 찾음으로써 공이 커트에 접촉할 때의 세기와 관계 없이 상, 중, 하, 우 및 좌 영역에서의 타점을 정확하게 판별할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예는 기존의 테니스 라켓에 센싱부를 부착하여 스윙을 분석할 수 있으므로 다양한 테니스 라켓 별로 스윙 분석이 가능하도록 한다.

또한, 본 발명의 실시예는 탑스판과 발리 자세를 먼저 분석하고 이후 플랫 자세를 판별하도록 하여 자세 판별의 오류의 확률을 현저히 낮출 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예는 스윙의 강약에 관계 없이 정확도 높은 타점 및 자세 분석이 가능하도록 한다.

또한, 본 발명의 실시예는 외부 장치를 통해 데이터 분석을 수행할 수 있으므로 센싱부의 복잡도를 낮추고 경량화하여 센싱부가 테니스 라켓에 설치됨에 따른 스윙에 부정적인 영향을 주는 것을 최소화 할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예는 단말기와 같은 외부 장치를 통해 분석 과정을 피드백 받을 수 있고, 분석 과정을 타인과 공유하거나 전문가로부터 피드백을 받기 위한 정보로 이용할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명의 실시예는 스윙 동작에 있어서 가장 중요한 시점 별로 정지 화상을 제공함으로써 자세 교정을 효과적으로 수행할 수 있도록 한다.

도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 테니스 라켓의 정면도이다.
도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 센싱부가 설치된 테니스 라켓의 정면도이다.
도 1c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 센싱부가 설치된 테니스 라켓의 정면도이다.
도 1d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 센싱부가 설치된 테니스 라켓의 정면도이다.
도 1e는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 센싱부가 설치된 테니스 라켓의 정면도이다.
도 2a는 센싱부의 세부 구성에 대한 예시적인 블록 다이어그램이다.
도 2b 및 도 2c는 센싱부의 구조를 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 포핸드 스트로크 플랫 자세에서 시간에 따라 타점이 상부 영역에 형성된 경우의 y축의 각도(a), 타점이 중앙 영역에 형성된 경우의 y축의 각도(b), 타점이 하측 영역에 형성된 경우의 y축의 각도(c)에 대한 그래프(x축은 시간, y축은 각도)이다.
도 4는 도 3의 각도를 미분한 각속도에 대한 그래프(x축은 0~0.8초, y축은 각속도)이다.
도 5는 백핸드 스트로크 플랫 자세에서 시간에 따라 타점이 상부 영역에 형성된 경우의 y축의 각속도(a), 타점이 중앙 영역에 형성된 경우의 y축의 각속도(b), 타점이 하측 영역에 형성된 경우의 y축의 각속도(c)에 대한 그래프(x축은 시간, y축은 각속도)이다.
도 6은 포핸드 스트로크 플랫 자세에서 시간에 따라 타점이 우측 영역에 형성된 경우의 x축의 각속도(a), 타점이 중앙 영역에 형성된 경우의 x축의 각속도(b), 타점이 좌측 영역에 형성된 경우의 x축의 각속도(c)에 대한 그래프(x축은 시간, y축은 각속도)이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 센싱부에 대한 예시적인 블록도이다.
도 8a는 상보필터로부터의 y축의 각도 값을 포핸드 플랫과 포핸드 탑스핀 각각에 대해서 나타낸 것이다(그래프에서 x축은 시간, y축은 각도).
도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 플레이어의 자세 판별을 위한 데이터 수집과 수집된 데이터를 분석하는 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 테니스 라켓의 센싱부와 센싱부와 통신하는 외부 장치에 대한 예시적인 블록 다이어그램이다.
도 10은 리시버의 측면도와 리서버 내의 구성들에 대한 예시적인 블록 다이어그램이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 테니스 라켓에 설치된 센싱부와 이와 통신하는 단말기에 대한 예시도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 테니스 라켓, 센싱부 그리고 외부 장치로써 리시버와 단말기에 대한 개략도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. 또한, 도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

후술할 센싱부 및/또는 외부장치는 하나 이상의 메모리와 하나 이상의 마이크로프로세서들, 디지털 신호 프로세서들 (DSP들), 주문형 집적회로들 (ASIC들), 필드 프로그램가능 게이트 어레이들 (FPGA들), 개별 로직 회로, 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어 또는 그것들의 임의의 조합과 같은 다양한 형태로 구성될 수 있다.

메모리는 컴퓨터 판독가능 명령들 또는 프로세서 판독가능 명령들과 같은 명령들(예를 들어, 실행가능 명령들)을 포함한다. 명령들은 하나 이상의 프로세서들 각각에 의해서와 같이 컴퓨터에 의해 실행가능한 하나 이상의 명령어들을 포함할 수도 있다.

예를 들어 하나 이상의 명령들은 하나 이상의 프로세서들로 하여금 센싱부로부터의 센싱 값에 기초하여 커트와 공이 접촉하는 지점인 타점과 플레이어의 자세를 판별하기 위해 센싱 값을 프로세싱하는 것을 포함하는 동작들을 수행하기 위해 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행가능할 수도 있다.

<테니스 라켓>

도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 테니스 라켓의 정면도이고, 도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 센싱부가 설치된 테니스 라켓의 정면도이고, 도 1c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 센싱부가 설치된 테니스 라켓의 정면도이고, 도 1d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 센싱부가 설치된 테니스 라켓의 정면도이며, 도 1e는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 센싱부가 설치된 테니스 라켓의 정면도이다. 그리고 도 2a는 센싱부의 세부 구성에 대한 예시적인 블록 다이어그램이다. 그리고 도 2b 및 도 2c는 센싱부의 구조를 설명하기 위한 사시도이다.

도 1a 내지 및 도 2a를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 테니스 라켓(100)은 헤드부(110)와 사프트(120) 그리고 헤드부(110)로부터 연장되어 사프트(120)에 이르는 좌우 한 쌍의 스로트(130) 그리고 사프트(120)로부터 연장된 그립(140)을 포함할 수 있다.

헤드부(110)는 프레임(111)과 프레임(111)의 내측에 결합된 소정의 탄성을 가진 네트 구조의 커트(112)를 포함한다.

테니스 라켓(100)의 프레임과 커트(112)는 특정한 재질에 한정하는 것은 아니고 다양한 재질로 구성될 수 있음은 통상의 기술자에게 자명하므로 자세한 설명은 생략한다.

플레이어는 그립(140)을 파지하고 헤드부(110), 상세하게는 커트(112)에 공을 접촉(타점 형성)시켜 플레이어가 원하는 방향으로 공을 이동시킬 수 있다.

플레이어가 테니스 라켓(100)을 파지한 상태에서 테니스 라켓(100)을 그립(140)으로부터 헤드부(110)에 이르는 가상의 제1 직선이 지면(G)과 평행하도록 위치시킨 경우, 커트(110)의 중앙 영역, 좌측 영역, 우측 영역, 상부 영역 및 하부 영역을 정의하면 다음과 같다.

커트(112)는 가운데 영역인 중앙 영역과 가장자리 영역 중 그립(140)으로부터 헤드부(110)에 이르는 가상의 제1 직선 상에서 스로트(130)에 가까운 영역을 좌측 영역, 스로트(130)로부터 가장 먼 영역을 우측 영역, 중앙 영역을 지나고 제1 직선과 수직한 가상의 제2 직성 상에서 지면으로부터 먼 영역을 상부 영역, 지면에 가까운 영역을 하부 영역으로 정의한다.

한편, 라켓의 헤드부(상세하게는 레드부의 프레임, 다른 측면에서 프레임의 서로 다른 복수의 영역, 또 다른 측면에서 프레임의 상부 및 하부 영역과 좌우 영역 각각)에 적어도 하나의 진동 센서가 설치될 수 있고, 진동 센서의 진동 값으로부터 공에 의해 헤드부로 가해지는 압력에 따른 헤드부에서 발생하는 진동을 센싱하고, 센싱된 진동 정보에 기초하여 헤드부의 커트의 영역 중 공이 접촉한 영역, 즉 타점에 대한 정보를 분석할 수 있다.

예를 들어, 프레임의 상부 및 하부 영역과 좌우 영역 각각에 4개의 진동 센서를 설치하고 진동 센서의 센싱 값에 기초하여 타점을 분석할 수 있으나 다음과 같은 문제점이 있다.

라켓의 구조적인 문제로 맞는 부위에 따라 어느 한쪽의 진동 센서가 몇 번에 걸쳐 더 많은 진동수를 받아 드리는 문제, 진동 센서의 특성상 비정상적으로 도출되는 값의 범위를 제외하고 하나의 진동 센서에서 측정되는 진동 세기의 평균을 이용할 때, 커트와 공이 강하게 부딛힐 때(공을 세게 칠 때) 진동센서가 허용하는 주파수 영역의 범위를 벗어나고 고주파의 충격을 올바르게 도출 해낼 만큼 감도가 좋지 않고 타점 분석 결과가 올바르지 않은 문제, 라켓마다 커트와 프레임의 결합 정도가 다르고 커트가 프레임에 느슨하게 결합한 경우 큰 진동에 의해 양쪽 진동 센서들이 받는 진동이 시간차를 두고 더해지면서 정밀한 진동 세기 값을 도출해내지 못하는 문제, 마주보든 진동 센서들 간의 거리가 짧아 한쪽센서로 전달된 진동이 마주보는 진동센서로 스트링을 통해 빠르게 전달되면서 마주보는 진동센서의 데이터에 간섭하게 되면서 부정확하게 데이터 평균이 높게나오는 문제, 그리고 필터를 이용하여 고주파 성분 제거 방식, 커브피팅을 통한 선형보간에 따라 센싱 정보를 보정하는 경우라도 하여도 타점의 높은 정확도를 보장하지 못하는 문제가 있다. 따라서 본 발명의 실시예는 가속도와 각속도 정보를 이용하여 타점 및 플레이어의 자세를 판별하도록 한다. 이하 이에 대해 상술한다.

<타점 분석>

본 발명의 실싱예에 따른 타점 및 플레이어의 자세 판별을 위한 장치는 테니스 라켓(100)과 이에 테니스 라켓(100)에 설치된 센싱부(200)를 더 포함한다.

센싱부(200)는 테니스 라켓(100)에 설치될 수 있고, 테니스 라켓(100)과 탈부착 가능한 형태로 구성될 수 있다.

도 1b를 참조하면, 센싱부(200)는 좌우측의 스로트(130)에 설치되어 좌우측의 스로트(130) 사이 공간 내에 배치될 수 있다.

다른 측면에서, 도 1c와 같이 센싱부(200)는 사프트(120)와 인접한 좌우측의 스로트(130)의 사이 영역에 설치되어, 좌우측의 스로트(130) 사이의 공간이 개방된 상태를 유지할 수 있다. 따라서 스로트(130) 사이로의 공기의 흐름을 방해하는 현상을 최소화할 수 있다.

도 2a를 참조하면, 센싱부(200)는 자이로센서(210), 가속도센서(220), 상보필터(230), 명령어들을 저장하는 하나 이상의 제1 메모리(260), 명령어들을 실행하는 적어도 하나의 제1 프로세서(280) 및 유선 충전 및/또는 무선 충전이 가능하거나 센싱부(200)로부터 교체 가능한 배터리(290)를 포함할 수 있다.

제9 내지 제19 항 중 어느 하나의 항에 따른 단계들을 수행하는 실행가능 명령어를 가지는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.

상보필터(230)는 자이로센서(210)와 가속도센서(220)의 출력 값을 연산하는 단계, x, y, z축의 각도 정보를 생성하는 단계를 수행하는 명령어로써 제1 메모리(260)에 저장되고 제1 프로세서(280)에 의해 실행되도록 구성될 수 있다.

또한, 배터리(290)는 소형이고 경량이 충족되는 다양한 방식으로 전력을 저장 및 출력할 수 있는 것으로 특정 방식이나 특정 형상의 배터리에 한정하지 않는다.

배터리(290)는 자이로센서(210), 가속도센서(220), 상보필터(230), 제1 메모리(260) 그리고 제1 프로세서(280)와 하나의 모듈로 구성되어 테니스 라켓(100)에 설치될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니고, 도 1d 및 도 1e와 같이 배터리(290)는 자이로센서(210), 가속도센서(220), 상보필터(230), 제1 메모리(260) 그리고 제1 프로세서(280)로 이루어진 모듈과는 별도의 모듈로 구성되고 유선 방식으로 배터리(290)로부터 전력이 자이로센서(210), 가속도센서(220), 상보필터(230), 제1 메모리(260) 그리고 제1 프로세서(280)에 공급될 수 있다. 그리고 배터리(290)는 그립(140)의 말단에 설치되어 플레이어가 그립(140)을 파지하는데 방해가 되지 않도록 할 수 있고, 다른 측면에서 플레이어의 신체의 일부에 착용하는 형태로 구성되거나, 센싱부(220)가 설치된 위치와는 다른 위치의 테니스 라켓(100) 상에 설치될 수 있다.

도 2b 및 도 2c를 참조하면, 도 1c, 도 1d 및 도 1e에서와 같이 테니스 라켓(100)에 설치되는 센싱부(200)는 자이로센서(210), 가속도센서(220), 상보필터(230), 제1 메모리(260) 그리고 제1 프로세서(280)를 수납하고 다른 측면에서 배터리(290)를 더 수납하는 수납부(201)와 수납부(201) 양측에 설치된 한 쌍의 결합부(202), 한 쌍의 결합부(202) 중 어느 하나에 외면으로부터 돌출된 돌출부(240)를 포함하고, 돌출부(240)가 형성된 결합부(202)의 일측에 홈(203)이 형성될 수 있다.

또한, 센싱부(200)는 한쌍의 결합부(202) 사이의 공간에 샤프트(120)와 샤프트(120)와 인접한 스로트(130)의 영역이 체결되도록 구성될 수 있고, 돌출부(240)에 플렉서블하고 소정의 탄성을 가진, 예를 들어 고무줄 등과 같은 것을 연결해서 홈(203)을 지나면서 뒤로 한바퀴 돌려서 다시 돌출부(240)에 연결함으로써 센싱부(200)를 테니스 라켓(100)에 부착시킬 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니고, 센싱부(200)를 스로트(130) 주변에 탈부착 시킬 수 있는 구조라면 어떠한 구조도 가능하다.

이처럼 센싱부(200)는 테니스 라켓(100)에 탈부탁 가능하므로 특별한 전자장치가 설치되지 않은 일반적인 테니스 라켓에도 제안한 라켓의 특정 위치에 센싱부(200)를 설치하여 라켓의 타점과 플레이어의 자세를 판별할 수 있다.

자이로센서(210)는 3축 자이로 센서가 될 수 있고, 가속도센서(220)는 3축 가속도 센서가 될 수 있고, 이들 각각은 타점(커트의 영역 중 공이 접촉하는 지점)을 검출하기 위한 x, y, z 축의 변화를 센싱할 수 있다.

자이로센서(210) 및 가속도센서(220) 각각으로부터 센싱 값은 상보필터(230)를 통해 각도로 변환되어 상보필터(230)로부터 x, y, z 축 각각의 각도 정보가 출력될 수 있다.

또한, x축의 기준은 플레이어의 두 팔 중 테니스 라켓(100)을 파지하고 있는 팔을 수직으로 뻗은 상태에서 좌우로 움직이는 각도로 설정하고, y축의 기준은 플레이어가 그립(140)을 파지한 상태에서 손목을 회전하는 각도로 설정하며, z축은 머리위로 원호를 그리면서 가는 방향이 되도록 설정한다. 또한 x, y, z축은 3차원을 나타내는 서로 수직한 축이다.

제1 프로세서(280)는 상보필터(230)로부터 출력된 y축의 각도를 미분한 y축의 각속도 정보에 기초하여 상부 영역, 중앙 영역 및 하부 영역 중 타점이 형성된 영역을 검출할 수 있다.

다른 측면에서, 제1 프로세서(280)는 y축의 각속도 정보를 미리 설정된 y축 기준 값과 비교하여 상부 영역, 중앙 영역 및 하부 영역 중 타점이 형성된 영역을 검출할 수도 있다.

또한, 제1 프로세서(280)는 상보필터(230)로부터 출력된 x축의 각도를 미분한 x축의 각속도 정보에 기초하여 우측 영역, 중앙 영역 및 좌측 영역 중 타점이 형성된 영역을 검출할 수 있다.

다른 측면에서, 제1 프로세서(280)는 x축의 각속도 정보를 미리 설정된 x축의 기준 값과 비교하여 우측 영역, 중앙 영역 및 좌측 영역 중 타점이 형성된 영역을 검출할 수 있다.

공이 커트(112)에 맞게 되면 그의 반작용으로 커트(112)에 맞은 부분이 뒤로 밀려나가면서 테니스 라켓(100)이 기울어지게 되는데, 이러한 기울어짐을 검출하여 타점을 분석할 수 있다. 일 예로 공이 커트(112)의 상부 영역에 맞게되면 테니스 라켓(100)의 위쪽 부분이 힘에 의해 뒤로 밀려 나가게 되어 3축 중 손목의 회전인 y축이 변화하는 정도를 검출함으로써 타점을 분석할 수 있게 된다. 그리고 커트(112)의 우측 영역에 공이 맞는 경우 테니스 라켓(100)의 우측 영역이 뒤로 밀려나가면서 그에 해당하는 x축이 변화하는데 이러한 변화를 분석하여 타점을 분석할 수 있게 된다.

또한, 제1 프로세서(280)는 y축 및 x축 각속도 정보 중에서 y축 각속도 정보에 따라 상, 중, 하 영역 중 타점 영역을 첫번째 스텝으로 판별하고, 두번째 스텝으로 x축 각속도 정보에 따라 우, 중, 좌 영역 중 최종 타점 영역을 판별할 수 있다. 이는 중앙 영역의 y축의 각속도 정보와 우측 영역의 y축 각속도 정보가 유사한 경향을 보이기 때문에 정밀한 타점을 판별하기 위하여 전술한 첫번째 스텝에서 중앙 영역에서 타점이 형성된 것으로 판별되면 두번째 스텝으로 타점 영역을 판별하여 우측 영역에서 형성된 타점인지 중앙 영역에서 형성된 타점인지 분석하는 것이 바람직하다.

한편, 제1 프로세서(280)가 x, y, z 축의 각속도 정보를 미리 설정된 x, y, z축 기준 값과 비교할 때, 여기서의 x, y, z축 기준 값들 각각을 평행이동 시키면선 센싱된 데이터와 비교하여 최소의 차이 값을 탐색하여 최소의 차이 값을 보이는 기준 값과 측정 데이터를 비교하여 타점을 판별할 수 있다.

예를 들어, 기준 값을 0.5단위로 20번에 걸쳐, 즉 기준 값에서 음의 5 내지 양의 5로 세 축의 기준값을 동시에 평행이동 시키면서 측정된 데이터와 비교해 가장 적은 차이 값, 가장 적은 집단(타점을 판단하기 이전의 상중하를 하나의 집단으로 보고)을 탐색해 찾아내어 그 때 그 집단에서 경향성과 비교해 타점을 판단할 수 있다.

다만, 이에 한정하는 것은 아니고 제1 프로세서(280)는 머신 러닝 방식에 따라 일정량 이상의 데이터에 기초하여 최적의 기준 값을 설정하고 설정된 기준 값과 측정 데이터를 비교하여 타점을 판별하도록 구성될 수도 있다.

<타점 분석에 대한 실험예>

도 3은 포핸드 스트로크 플랫 자세에서 시간에 따라 타점이 상부 영역에 형성된 경우의 y축의 각도(a), 타점이 중앙 영역에 형성된 경우의 y축의 각도(b), 타점이 하측 영역에 형성된 경우의 y축의 각도(c)에 대한 그래프(x축은 시간, y축은 각도)이다. 그리고 도 4는 도 3의 각도를 미분한 각속도에 대한 그래프(x축은 0~0.8초, y축은 각속도)이다.

도 3을 참조하면, 실험을 통하여 각각 3축마다 경향성을 분석하기 위해서 타점마다 30번의 샘플 데이터를 취득하였고, 포핸드 스트로크 상, 중, 하, 좌, 우 영역에서 타점이 각각 형성되었을 때 검출된 각각의 데이터 150개, 백핸드 스트로크 상, 중, 하, 좌, 우 영역에서 타점이 각각 형성되었을 때 검출된 각각의 데이터 150개, 총 300번의 데이터를 각각 분류하여 샘플을 얻어내었고, 이를 분석하면 도 3의 그래프를 얻을 수 있다.

도 3에 따르면 상, 중, 하 영역 각각에서의 y축의 각도에 대한 경향이 유사하나, 도 4와 같이 각도를 미분한 각속도의 경우 상, 중, 하 영역 각각에서의 y축의 각속도의 경향이 다르다는 것을 알 수 있다.

또한, 각속도를 통해 판단하고자 하기 때문에 공이 맞을 때의 각도가 다르더라도 각속도의 변화량은 라켓(100)이 조금 기울어져있어도 반작용이 0.04초를 기준으로 상중하의 크기가 서로 달라 타점을 충분히 구별해 낼 수 있는 이점이 있다.

도 5는 백핸드 스트로크 플랫 자세에서 시간에 따라 타점이 상부 영역에 형성된 경우의 y축의 각속도(a), 타점이 중앙 영역에 형성된 경우의 y축의 각속도(b), 타점이 하측 영역에 형성된 경우의 y축의 각속도(c)에 대한 그래프(x축은 시간, y축은 각속도)이다.

도 5에 따르면 백핸드 스트로크 플랫 자세에서도 각속도의 경우 상, 중, 하 영역 각각에서의 y축의 각속도의 경향이 다르다는 것을 알 수 있어, 각속도의 경향을 기준 값과 비교하여 가장 유사한 데이터를 타점으로 판단함으로써 정밀하게 타점을 판별할 수 있다.

아울러 공의 반작용으로 생기는 기울기의 변화로 타점을 찾음으로써 공이 커트(112)에 접촉할 때의 세기와 관계없이 상, 중, 하 영역을 판별할 수 있는 효과가 있다.

도 6은 포핸드 스트로크 플랫 자세에서 시간에 따라 타점이 우측 영역에 형성된 경우의 x축의 각속도(a), 타점이 중앙 영역에 형성된 경우의 x축의 각속도(b), 타점이 좌측 영역에 형성된 경우의 x축의 각속도(c)에 대한 그래프(x축은 시간, y축은 각속도)이다.

도 6을 참조하면, 우, 중, 좌 영역 각각에서의 x축의 각속도의 경향이 다르다는 것을 알 수 있어 각속도의 경향을 기준 값과 비교하여 가장 유사한 데이터를 타점으로 판단함으로써 정밀하게 타점을 판별할 수 있다.

<플레이어의 자세 판별>

테니스의 타구 동작을 일괄해서 스트로크(stroke)라고 부른다. 테니스의 스트로크에는 그라운드 스트로크(일단 땅에 한번 튀긴 볼을 치는 것), 발리(노바운드의 볼을 치는 것) 등이 있으며, 타구점에 따라서 포핸드, 백핸드로 구분할 수 있다. 또한, 일단 지면에 한 번 닿은 공을 치는 타법으로 포핸드 스트로크와 백핸드 스트로크가 있으며, 치는 방법에 따라 플랫, 드라이브, 슬라이스, 탑스핀으로 나뉜다. 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서 스트로크 중 플랫, 탑스핀을 선택하여 구분하였다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 센싱부에 대한 예시적인 블록도이다. 그리고 도 8a는 상보필터로부터의 y축의 각도 값을 포핸드 플랫과 포핸드 탑스핀 각각에 대해서 나타낸 것이다(그래프에서 x축은 시간, y축은 각도). 또한, 도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 플레이어의 자세 판별을 위한 데이터 수집과 수집된 데이터를 분석하는 흐름도이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 테니스 라켓(100)의 센싱부(200)는 진동센서(240)를 더 포함할 수 있다.

제1 프로세서(280)는 진동센서(240)로부터 진동이 검출되면 진동이 검출된 시점부터 자이로센서(210) 및 가속도센서(220)로부터의 센싱 정보를 분석할 수 있다.

플레이어의 자세를 판별할 때의 타점이 형성되는 순간부터 마무리 동작(올바른 동작으로 마무리 동작에서 소정의 시간 고정된 자세를 취한다)까지의 데이터를 이용할 필요가 있으므로 타점이 형성되는 순간을 감지하여 이 때부터 데이터를 수집할 수 있도록 하여 센싱부(200)의 전력 소비량을 최소화한다. 이는 센싱부(200)의 구조적인 복잡도를 낮추고 칩의 면적을 줄이고 빠른 연산량을 보장하며 배터리(290)를 소형화 및 경량화하는데 도움이 된다.

제1 프로세서(280)는 상보필터(230)로부터 출력되는 x, y, z축 각도 정보에 기초하여 플레이어의 자세를 판별할 수 있다.

자세를 판별함에 있어서 상보필터(230)의 출력 값인 각도를 이용한다.

이는 포핸드 스트로크와 백핸드 스트로크의 x, y, z 축의 각도가 스윙할 때 완벽히 차별화되기 때문에 이 때의 각도 범위를 공이 맞는 순간의 각도와 마무리 동작에서의 각도의 전체적인 각도의 부호나 크기로 판단하면 플레이어의 자세에 대한 판별의 정확도를 향상시킬 수 있다.

또한, 구질의 경우에는 스핀을 넣기 위해 임팩트 당시에 움직이는 손목의 스냅이 결국 마지막 마무리 동작까지 이어지기 때문에 처음 임팩트시의 각도와 마무리 동작의 각도를 통해 판단하면 플레이어의 자세에 대한 판별의 정확도를 향상시킬 수 있다.

도 8a는 실험에 따른 결과 그래프로써, 진동센서(240)의 감지를 읽은 시점부터 데이터 125개를 읽어와 분석하였으나, 초기 값에 과도응답이 포함되어있어 스윙의 마지막 동작에서의 데이터를 읽어오지 못할 수 있다. 따라서 과도응답 데이터를 제외하고 정상상태 응답의 데이터 125개를 각 축마다 읽어와 상보필터(230)의 출력 데이터를 하나하나 수집하여 변화차이가 있는 부분의 데이터를 비교함으로써 자세를 판별할 수 있다.

보다 상세하게는, 제1 프로세서(280)는 자이로센서(210) 및 가속도센서(220)로부터 k(k는 50 이상의 자연수) 개의 데이터를 수집할 수 있다. 자이로센서(210) 및 가속도센서(220)들 각각은 진동이 검출된 시점부터 기 설정된 시간 동안 주기적으로 데이터를 검출하고, 해당 기 설정된 시간 동안 k개의 데이터를 수집할 수 있다.

여기서의 기 설정된 시간은 여기서의 k는 플레이어들이 스윙할 때 타점이 형성되는 시점부터 스윙이 마무리될 때까지의 평균적인 시간으로써 미리 설정될 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니고 검출되는 진동 정보에 기초하여 스윙 시 마다 달라질 수 있다.

또한, 제1 개수만큼의 데이터들 각각은 상보필터(230)를 통해 각도 정보로 변환될 수 있다.

한편, 여기서의 k는 플레이어들이 스윙할 때 타점이 형성되는 시점부터 스윙이 마무리될 때까지의 평균적인 시간 동안 센싱부(200)가 해당 시간 동안의 센싱 횟수에 따라 결정될 수 있다.

또한, 바람직한 스윙으로 마무리 동작에서 소정의 시간 동안 마무리 동작을 유지하므로 마무리 동작이 이루어질 때 진동센서(240)로부터 검출되는 진동은 없거나 기 설정치 미만의 진동만 측정될 수 있다. 따라서 제1 프로세서(280)는 진동센서(240)로부터 진동이 검출될 때 타점이 형성되는 시점으로 인식할 수 있고 스윙이 이루어지는 동안 진동센서(240)로부터 기 설정치 이상의 진동이 검출되며 마무리 동작에서 진동센서(240)로부터 진동이 검출되지 않거나 기 설정치 미만의 진동이 검출되므로 스윙 동작이 마무리 된 것으로 인식할 수 있다.

또한, 플레이어의 바람직하지 않은 마무리 동작으로 인하여 진동이 지속적으로 검출될 수 있으므로 제1 프로세서(280)는 미리 설정된 제한 시간 동안 진동이 계속 검출되는 경우 자이로센서(210) 및 가속도센서(220)로부터 데이터 수집을 중단할 수 있다. 그리고 여기서의 미리 설정된 제한 시간은 전술한 플레이어들이 스윙할 때 타점이 형성되는 시점부터 스윙이 마무리될 때까지의 평균적인 시간보다는 긴 시간으로 설정되는 것이 바람직하다.

또한, 제1 프로세서(280)는 수집된 데이터를 분석하여 자세를 판별하거나, 다른 측면에서 후술할 외부 장치로 수집된 데이터를 전송하여 외부 장치에서 데이터를 분석하여 자세를 판별하도록 할 수 있다.

일 예로써 k 값은 125가 될 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.

<포핸드 자세와 백핸드 자세 판별>

제1 프로세서(280)는 제1 개수의 x축 각도 데이터(pitch)들 중에서 n번째 각도 데이터(n은 0을 포함하는 양의 정수, 0 번째 각도 데이터는 진동센서(240)로부터 진동이 검출된 시점 직전의 데이터)에서부터 n+a번째 각도 데이터의 값들의 부호를 판별하여 a+1개의 각도 데이터들 중 양수의 값을 나타내는 각도 데이터의 수가 x(x는 a보다 작은 자연수)개 이상이면 백핸드 자세로 판별하고, x개 미만이면 포핸드 자세로 판별할 수 있다.

일 예로써, n은 60이 될 수 있고 a는 60이 되어 n+a는 120이 될 수 있으며 x는 35가 될 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.

<포핸드 탑스핀 자세와 백핸드 탑스핀 자세 판별>

탑스핀은 공의 앞쪽을 강하게 회전시키는 타구이며 공을 테니스 라켓(100)으로 밀어 올리듯이 친다. 공이 공중으로 날아가다가 아래쪽으로 급격히 떨어지게 되고, 스피드가 좀 더 빨라지며, 표면을 친 후에는 낮게 바운스 된다.

제1 프로세서(280)는 x축 각도 데이터와 x축 각도 데이터들 중에서 1번째 각도 데이터(진동이 검출된 시점에서 센싱된 데이터), y축 각도 데이터들 중에서 마지막 각도 데이터인 y축의 k번째 각도 데이터에 기초하여 포핸드 탑스핀 자세를 판별할 수 있다.

보다 상세하게는 제1 프로세서(280)는 x축 각도 데이터들 중에서 미리 설정된 d1 값(d1은 음수) 미만의 각도 데이터의 수가 y개를 초과하고, x축 각도 데이터들 중에서 1번째 각도 데이터의 값이 음수이고, y축 각도 데이터들 중에서 마지막 각도 데이터인 k번째 각도 데이터의 값이 미리 설정된 d2값(d2는 음수) 이상인 경우 포핸드 탑스핀 자세로 판별할 수 있다.

일 예로써, d1은 -140이 되고, y개는 15개가 되며 d2는 -85가 될 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.

제1 프로세서(280)는 x축 각도 데이터들 중에서 1번째 각도 데이터, y축 각도 데이터들 중에서 마지막 각도 데이터인 y축의 k번째 각도 데이터, z축 각도 데이터들 중에서 마지막 각도 데이터인 z축의 k번째 각도 데이터에 기초하여 백핸드 탑스핀 자세를 판별할 수 있다.

보다 상세하게는 제1 프로세서(280)는 x축 각도 데이터들 중에서 1번째 각도 데이터 값이 양수이고, y축 각도 데이터들 중에서 마지막 각도 데이터인 y축의 k번째 각도 데이터가 미리 설정된 d3(d3는 양수) 이상이고, z축 각도 데이터들 중에서 마지막 각도 데이터인 z축의 k번째 각도 데이터가 음수이면 백핸드 탑스핀 자세로 판별할 수 있다.

일 예로써, d3가 70이 될 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.

<포핸드 발리 및 백핸드 발리 자세 판별>

발리는 공이 땅에 닿기 전에 치는 것을 말하며, 어깨보다 높은 위치에서 치는 하이발리와 네트보다 낮은 공을 치는 로우발리가 있고, 땅에 공이 닿자마자 쳐 넘기는 하프 발리가 있다. 여기서 포핸드 발리와 백핸드 발리를 구분하였다.

제1 프로세서(280)는 x축 각도 데이터들 중에서 1번째 각도 데이터 값, k개의 y축 각도 데이터, y축 각도 데이터들 중에서 마지막 각도 데이터에 기초하여 프랜드 발리 자세를 판별할 수 있다.

보다 상세하게는, 제1 프로세서(280)는 x축 각도 데이터들 중에서 1번째 각도 데이터 값이 양수이고, k개의 y축 각도 데이터들 중에서 값이 미리 설정된 d4(d4는 음수) 미만의 각도 데이터들의 수가 z개 미만이며, y축 각도 데이터들 중에서 마지막 각도 데이터의 값이 미리 설정된 d5(d5는 음수) 이상이면 포핸드 발리 자세로 판별할 수 있다.

일 예로써, d4는 -40이고, z개는 10이며, d5는 -45이나 이에 한정하는 것은 아니다.

또한, 제1 프로세서(280)는 x축 각도 데이터들, x축 각도 데이터들 중에서 마지막 각도 데이터인 x축의 k번째 각도 데이터, y축 각도 데이터들 중에서 마지막 각도 데이터인 y축의 k번째 각도 데이터, z축의 각도 데이터들에 기초하여 백핸드 발리 자세를 판별할 수 있다.

보다 상세하게는, 제1 프로세서(280)는 x축 각도 데이터들 중 값이 미리 설정된 d6(d6는 양수) 이상인 각도 데이터의 수가 i개 미만이고, x축 각도 데이터들 중에서 마지막 각도 데이터인 x축의 k번째 각도 데이터의 값이 미리 설정된 d7(d7은 양수) 미만이고, y축 각도 데이터들 중에서 마지막 각도 데이터인 y축의 k번째 각도 데이터의 값이 미리 설정된 d8(d8은 양수) 미만이며, z축의 각도 데이터들의 값이 미리 설정된 d9(d9은 음수) 미만인 각도 데이터의 수가 j개 미만이면 백핸드 발리 자세로 판별할 수 있다.

일 예로써, d6는 120이고, i개는 2개이고, d7은 85이고, d8은 45이고, d9는 -10이며 j개는 2개이나 이에 한정하는 것은 아니다.

한편, 한편, 제1 프로세서(280)는 탑스핀 자세와 발리의 자세에 매칭되는 전술한 각도의 조건을 만족하는지 여부를 먼저 판별하고 해당 조건을 만족하지 않는 것우 포핸드 및 백핸드 플랫의 조건을 만족하는지 판별한다. 이와 같은 순서로 판별을 진행하는 것이 오류의 확률을 현저히 줄일 수 있다.

각 자세의 분석 및 판별 조건을 정리하면 다음과 같고 제1 메모리(260)에는 각 조건을 만족여부를 분석하기 위한 명령어를 저장하고 제1 프로세서(280)는 명령어에 기초하여 각 조건을 분석 및 자세를 판별한다.

상세하게,

- 포핸드 탑스핀

x축의 1번째 각도 데이터가 음수(제1 조건)

y축의 k번째 각도 데이터가 d2(음수) 이상(제2 조건)

x축의 k개의 각도 데이터 중 d1(음수) 미만의 각도 데이터의 수가 y개 초과(제3 조건)

- 백핸드 탑스핀

x축의 1번째 각도 데이터가 양수(제4 조건)

y축의 k번째 각도 데이터가 d3(양수) 이상(제5 조건)

z축의 k번째 각도 데이터가 음수(제6 조건)

- 포핸드 발리

x축의 1번째 각도 데이터가 양수(제7 조건)

y축의 k번째 각도 데이터가 d5(양수) 이상(제8 조건)

y축의 k개의 각도 데이터 중 d4(음수) 미만의 각도 데이터가 z개 미만(제9 조건)

- 백핸드 발리

x축의 k개의 각도 데이터 중 d6(양수) 이상의 각도 데이터가 i개 미만(제10 조건)

y축의 k번째 각도 데이터가 d8(양수) 미만(제11 조건)

x축의 k번째 각도 데이터가 d7(양수) 미만(제12 조건)

z축의 k개의 각도 데이터 중 d9(음수) 미만의 각도 데이터가 j개 미만(제13 조건)

보다 상세하게, 제1 내지 제3 조건을 만족하면 포핸드 탑스핀 자세로 판별한다. 다만, 제1 및 제2 조건을 만족하지만 제3 조건을 만족하지 않는 경우에 제10 및 제11 조건을 만족할 수 있고 이 경우 제12 및 제13 조건을 만족하면 백핸드 발리 자세로 판별한다. 그러나 제 10 내지 제 13 조건 중 어느 하나가 만족하지 않으면 플렛 자세 분석 과정을 진행할 수 있다.

제1 조건을 만족하지 않는 경우, 제 4 또는 제 7조건을 만족하게 된다. 그리고 제5 조건과 제8 조건 중 어느 적어도 어느 하나를 만족할 수 있다.

제4 조건(=제7 조건), 제5 조건, 제8 조건이 모두 만족하는 경우, 제6 조건을 만족하면 백핸드 탑스핀 자세로 판별하고 제9 조건이 만족하면 포핸드 발리 자세로 판별한다. 그리고 제4 조건(=제7 조건), 제5 조건, 제8 조건이 모두 만족하는 경우, 자세의 특성상 제6 및 제9 조건을 동시에 만족하지는 않게 되어 백핸드 탑스핀과 포핸드 발리 자세는 서로 구별될 수 있다.

또한, 제5 조건을 만족하지 않으나 제4 조건(=제7 조건) 및 제8 조건이 모두 만족하는 경우, 제9 조건을 분석하여 제9 조건을 만족하면 포핸드 발리 자세로 판별하고 그렇지 않으면 제 12 조건 및 제13 조건을 분석하여 이를 만족하면 백핸드 발리 자세로 판별하고 그렇지 않으면 플렛 자세 분석 과정을 진행할 수 있다.

또한, 제4 조건(=제7 조건)은 만족하지만 제5 및 제8 조건을 모두 만족하지 않는 경우, 백핸드 발리 자세의 조건을 분석하여 조건을 만족하면 백핸드 발리 자세로 판별하고 그렇지 않으면 플렛 자세 분석 과정을 진행할 수 있다.

또한, 제4 조건(=제7 조건)과 제10 조건이 동시에 만족하는 경우라고 하여도 d3값은 d8보다 크게 설정되므로 제5 조건과 제 11 조건을 동시에 만족하지 않는다. 다만, 제8 조건과 제11 조건은 동시에 만족할 수 있으므로 이 경우 제9 조건, 제 12 조건 그리고 제 13 조건의 만족 여부에 따라서 포핸드 발리와 백핸드 발리를 서로 구분할 수 있다.

또한, 위 조건에 따른 탑스핀이나 발리 자세로 판별되지 않는 경우, 기 설정된 시간 동안 상보필터(230)로부터의 x, y, z축 각각에 대한 k개의 각도 데이터를 수집하여, k개의 각도 데이터 중 n번째 각도 데이터에서부터 n+a번째 각도 데이터의 값들 중 양수의 값을 나타내는 각도 데이터가 x개 이상인지 여부에 따라 x개 이상이면 백핸드 플렛 자세로 판별하고 그렇지 않으면 포핸드 플렛 자세로 판별할 수 있다.

<테니스 라켓과 외부 장치의 연동>

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 테니스 라켓의 센싱부와 센싱부와 통신하는 외부 장치에 대한 예시적인 블록 다이어그램이다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 테니스 라켓(100)의 센싱부(200)는 제1 통신부(270)를 더 포함할 수 있다.

센싱부(200)는 타점 및 플레이어의 자세에 대한 판별 정보를 제1 통신부(270)를 통해 외부장치(300)로 전송할 수 있다.

또한, 센싱부(200)의 제1 프로세서(280)가 타점 및 자세를 판별할 수 있는 것으로 설명하였으나, 이에 한정하는 것은 아니고 제1 프로세서(280)는 자이로센서(210), 가속도센서(220)로부터의 출력 값을 제1 통신부(270)를 통해 외부장치(300)로 전송(도 8b)하여 외부장치(300)에서 전술한 방식에 따라 타점 및 자세를 판별할 수 있도록 할 수도 있고, 제1 프로세서(280)는 상보필터(230)로부터의 출력 값을 제1 통신부(270)를 통해 외부장치(300)로 전송하여 외부장치(300)에서 전술한 방식에 따라 타점 및 자세를 판별할 수 있도록 할 수도 있다.

그리고 외부장치(300)에서 타점 및 자세를 판별할 수 있도록 함으로써, 센싱부(200)의 칩의 단면적을 최소화하고, 배터리의 소모량을 줄여 센싱부(200)를 더욱 소형화 및 경량화할 수 있다.

또한, 제1 통신부(270)와 외부장치(300)는 유선 및/또는 무선으로 통신을 수행할 수 있다.

<테니스 라켓과 리시버의 연동>

도 10은 리시버의 측면도와 리서버 내의 구성들에 대한 예시적인 블록 다이어그램이다.

도 10을 참조하면, 외부장치(300)는 리시버(310)가 될 수 있다.

리시버(310)는 본체부(311), 공배출부(312), 바운스부(313), 출력부(314), 명령어들을 저장하는 하나 이상의 제2 메모리(316), 제2 통신부(317), 명령어들을 실행하는 적어도 하나의 제2 프로세서(318) 및 이들에 전원을 공급하는 전원공급장치(319)를 포함할 수 있다.

예를 들어 하나 이상의 명령들은 하나 이상의 제2 프로세서(318)들로 하여금 센싱부(200)로부터 수신된 센싱 값에 기초하여 타점과 플레이어의 자세를 판별하기 위해 센싱 값을 프로세싱하는 것을 포함하는 동작들을 수행하기 위해 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행가능할 수도 있다.

리시버(310)의 본체부(311)는 테니스 라켓(100)에 충돌해 반작용으로 날아온 공을 수신한다. 그리고 공배출부(312)는 본체부(311)로 들어온 공을 다시 외부로 배출하고, 바운스부(31)는 공배출부(312)로부터 배출된 공을 바운스 하여 플레이어 방향으로 전달할 수 있다.

또한, 제2 프로세서(318)는 제1 통신부(270)에서 전달된 정보를 제2 통신부(317)를 통해 수신하고, 전술한 연산 과정을 통해 타점 및 플레이어의 자세를 판별할 수 있다.

또한, 제2 프로세서(318)는 센싱부(200)로부터 타점 및 플레이어의 자세 정보를 수신하거나, 제2 메모리(316)에 저장된 하나 이상의 명령어에 따라 연산하여 타점 및 플레이어의 자세를 판별하고, 판별된 타점 및 플레이어의 자세와 매칭되는 메시지 정보를 제2 메모리(316)로부터 읽어드려 출력부(314)를 통해 출력할 수 있다.

또한, 출력부(314)는 음성 메시지를 출력할 수 있는 스피커 장치나 화상을 표시할 수 있는 디스플레이 장치가 될 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니고, 플레이이어에 타점 및 자세 정보를 전달할 수 있다면 어떠한 장치라도 가능하다.

다른 측면에서, 리시버(310)는 촬영부(315)를 더 포함할 수 있다.

촬영부(315)는 리시버(310)의 전방, 즉 플레이어를 촬영할 수 있다.

센싱부(200)의 제1 프로세서(280)는 진동센서(240)로부터 진동이 감지되는 시점에 진동 감지 정보 그리고 진동이 감지되지 않는 시점에서 진동 미감지 정보를 제2 통신부(317)로 전송할 수 있다.

제2 프로세서(318)는 제2 통신부(317)를 통해 진동 감지 정보를 수신하면, 촬영부(315)에서 촬영된 영상 내에서 진동 감지 정보의 수신 시점으로부터 기 설정된 시간 전의 시점의 제1 영상 프레임과 진동 감지 정보 수신 시점에 해당하는 제2 영상 프레임을 제2 메모리(316)에 저장하고, 제2 통신부(317)를 통해 진동 미감지 정보를 수신하면 진동 미감지 정보 수신 시점에서의 제3 영상 프레임을 제2 메모리(316)에 저장할 수 있다. 그리고 저장된 제1 내지 제3 영상 프레임을 출력부(314)를 통해 표시할 수 있다.

따라서, 플레이어는 스윙 연습에 있어서 가장 중요한 타점이 형성되는 시점의 정지 동작과 타점이 형성되지 전 스윙을 수행하는 시점에서의 정지 동작과 스윙의 마무리 시점에서의 정지 동작에 대한 이미지를 확인함으로써 플레이어의 자세 교정을 위한 피드백을 받을 수 있다.

<테니스 라켓과 단말기의 연동>

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 테니스 라켓에 설치된 센싱부와 이와 통신하는 단말기에 대한 예시도이다.

도 11을 참조하면, 외부장치(300)는 단말기(320)가 될 수 있다.

단말기(320)는 디스플레이장치(321), 촬영장치(325), 제3 통신부(327), 명령어들을 저장하는 하나 이상의 제3 메모리(326), 명령어들을 실행하는 적어도 하나의 제3 프로세서(328)를 포함할 수 있다.

예를 들어 하나 이상의 명령들은 하나 이상의 제3 프로세서(328)들로 하여금 센싱부(200)로부터 수신된 센싱 값에 기초하여 타점과 플레이어의 자세를 판별하기 위해 센싱 값을 프로세싱하는 것을 포함하는 동작들을 수행하기 위해 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행가능할 수도 있다.

다른 측면에서, 단말기(320)에는 타점과 플레이어의 자세를 판별하고, 판별된 타점과 플레이어 정보를 표시하는 기능을 가지고 플레이어가 조작 가능한 어플리케이션이 설치되는 형태로 구성될 수도 있다.

단말기(320)는 다양한 작업을 수행하는 애플리케이션들을 실행하기 위한 플레이어가 사용하는 하나 이상의 컴퓨터 또는 다른 전자 장치이다. 예컨대, 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 스마트 폰, 모바일 전화기, PDA, 태블릿 PC, 혹은 센싱부(200)와 통신하도록 동작 가능한 임의의 다른 디바이스를 포함한다. 다만 이에 한정되는 것은 아니고 단말기(320)는 다양한 머신들 상에서 실행되고, 다수의 메모리 내에 저장된 명령어들을 해석하여 실행하는 프로세싱 로직을 포함하고, 외부 입력/출력 디바이스상에 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 위한 그래픽 정보를 디스플레이하는 프로세스들과 같이 다양한 기타 요소들을 포함할 수 있다. 아울러 단말기(320)는 입력 장치(예를 들면 마우스, 키보드, 터치 감지 표면 등) 및 출력 장치(예를 들면 모니터, 스크린 등)에 접속될 수 있다.

제3 프로세서(338)는 제1 통신부(270)에서 전달된 정보를 제3 통신부(337)를 통해 수신하고, 전술한 타점 및 자세 판별을 위한 데이터 분석 과정을 통해 타점 및 플레이어의 자세를 판별할 수 있다.

또한, 제3 프로세서(328)는 센싱부(200)로부터 타점 및 플레이어의 자세 정보를 수신하거나, 제3 메모리(326)에 저장된 하나 이상의 명령어에 따라 연산하여 타점 및 플레이어의 자세를 분석하여 판별하고, 판별된 타점 및 플레이어의 자세와 매칭되는 메시지 정보를 제3 메모리(326)로부터 읽어드려 디스플레이장치(321)를 통해 출력하거나 스피커장치(미도시)를 통해 사운드를 출력할 수 있다.

또한, 촬영장치(325)는 단말기(320)의 전방, 즉 플레이어를 촬영할 수 있다.

센싱부(200)의 제1 프로세서(280)는 진동센서(240)로부터 진동이 감지되는 시점에 진동 감지 정보를 생성하고 그리고 진동이 감지되지 않는 시점에서 진동 미감지 정보 생성하여 이들 각각을 제3 통신부(327)로 전송할 수 있다.

제3 프로세서(328)는 제3 통신부(327)를 통해 센싱부(200)로부터 진동 감지 정보를 수신하면, 촬영장치(325)에서 지속적으로 촬영된 영상 내에서 진동 감지 정보의 수신 시점으로부터 기 설정된 시간 전의 시점의 제4 영상 프레임과 진동 감지 정보 수신 시점에 해당하는 제5 영상 프레임을 제3 메모리(326)에 저장하고, 제3 통신부(327)를 통해 진동 미감지 정보를 수신하면 진동 미감지 정보 수신 시점에서의 제6 영상 프레임을 제3 메모리(326)에 저장할 수 있다. 그리고 저장된 제4 내지 제6 영상 프레임을 디스플레이장치(321)를 통해 표시할 수 있다.

<테니스 라켓과 리시버 그리고 단말기의 연동>

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 테니스 라켓, 센싱부 그리고 외부 장치로써 리시버와 단말기에 대한 개략도이다.

도 12를 참조하면, 리시버(310)에는 단말기(320)가 거치될 수 있다.

또한, 단말기(320)는 센싱부(200)로부터 타점 및 자세 판별을 위한 정보인 상보필터(230)의 출력 값을 수신하고, 수신한 정보에 기초하여 타점 및 플레이어의 자세를 판별할 수 있다.

즉, 리시버(310)는 테니스 라켓(100)으로부터 튕겨져 나오는 공을 수신하고 다시 플레이어쪽으로 배출할 수 있고, 타점 및 자세 판별을 위한 분석 과정은 단말기(320)가 수행하고 단말기(320)의 촬영 장치를 통해서 리시버(310) 전방에 위치한 플레이어를 촬영하면서 전술한 영상 프레임을 표시할 수 있다.

따라서, 단말기(320)에서 복잡한 데이터 분석 및 처리 과정을 수행하도록 하고, 단말기(320)에 미리 마련된 디스플레이장치와 촬영 장치를 활용할 수 있어 플레이어는 자신의 단말기를 실시예에 따른 단말기(320)로 활용할 수 있고, 타점 및 자세 정보를 연습이 끝난 후에도 언제든지 확인할 수 있으며, 타점 및 자세 정보를 웹 서버를 통해 각종 쇼설 네트워크 상에서 공유나 전문가로부터 피드백을 받을 수 있다.

한편, 리시버(210)의 출력부가 디스플레이 장치인 경우와 단말기(320)의 디스플레이 장치는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display) 방식, 전계 방출 표시장치(Field Emission Display, FED) 방식, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP) 방식, 전계발광 표시장치(Electroluminescence Device, EL) 방식, 전기영동 표시 방식, 유기발광다이오드 표시 방식 에 따라 화상을 표시할 수 있다.

또한, 제1 내지 제3 통신부(270, 317, 327)는 이동통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등)에 따라 구축된 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신할 수 있다.

또한, 제1 내지 제3 통신부(270, 317, 327)는, WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access),) 등의 무선 통신방식으로 무선 신호를 송수신할 수도 있다.

또한, 제1 내지 제3 통신부(270, 317, 327)는, 근거리 무선 통신방식으로 무선 신호를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제3 통신부(270, 317, 327)는, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다.

이상 설명된 본 발명에 따른 실시예는 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 실행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은, 프로그램 명령어를 저장하고 실행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의하여 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위하여 하나 이상의 소프트웨어 모듈로 변경될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, “필수적인”, “중요하게” 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.

또한 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

테니스 라켓(100) 헤드부(110), 프레임(111)
커트(112), 샤프트(120), 스로트(130), 그립(140)
센싱부(200), 자이로센서(210), 가속도센서(220)
상보필터(230), 진동센서(240), 제1 메모리(260)
통신부(270), 제1 프로세서(280), 배터리(290)
외부장치(300), 리시버(310), 본체부(311)
공배출부(312), 바운스부(313), 출력부(314)
제2 메모리(316), 제2 통신부(317), 제2 프로세서(318)
전원공급장치(319), 단말기(320), 디스플레이장치(321)
촬영장치(325), 제3 통신부(327), 제3 메모리(326)
제3 프로세서(328)

Claims

테니스 라켓;
상기 테니스 라켓에 설치되어 자이로 센서와 가속도 센서 및 상보필터를 포함하는 센싱부;
상기 상보필터로부터의 x, y 축의 각도 정보로부터의 각속도 정보에 기초하여 상기 테니스 라켓과 공의 접촉 지점인 타점을 판별하고, 상기 상보필터로부터의 x, y, z 축의 각도 정보에 기초하여 플레이어의 자세를 판별하는 프로세서;를 포함하는
타점 및 플레이어의 자세 판별을 위한 장치.
제1 항에 있어서,
상기 센싱부는 상기 프로세서를 포함하는
타점 및 플레이어의 자세 판별을 위한 장치.
제1 항에 있어서,
상기 프로세서는 외부 장치에 설치되어 상기 센싱부로부터 상기 상보필터로부터의 x, y, z축의 각도 정보를 수신하는
타점 및 플레이어의 자세 판별을 위한 장치.
제2 항 또는 제3 항에 있어서,
상기 센싱부는 진동센서를 더 포함하고,
상기 프로세서는 상기 진동센서로부터 기 설정치 이상의 진동이 검출될 때, 상기 플레이어의 자세 판별을 위한 상기 x, y, z축의 각도 정보를 수집하는
타점 및 플레이어의 자세 판별을 위한 장치.
제4 항에 있어서,
상기 테니스 라켓은,
센싱부, 상기 센싱부, 헤드부, 사프트, 상기 헤드부로부터 연장되어 상기 사프트에 이르는 좌우 한 쌍의 스로트 및 상기 사프트로부터 연장된 그립을 포함하고,
상기 센싱부는 상기 스로트에 탈부착 가능한 형태로 구성되는
타점 및 플레이어의 자세 판별을 위한 장치.
제5 항에 있어서,
상기 y축의 각속도 정보에 기초하여 상기 커트의 상부 영역, 하부 영역 및 중심 영역 중 어느 하나에 형성된 타점을 판별하는
타점 및 플레이어의 자세 판별을 위한 장치.
단, 그립으로부터 헤드부에 이르는 가상의 제1 직선이 지면과 평행하도록 위치시킨 경우, 커트의 가운데 영역인 중앙 영역과 가장자리 영역 중 제1 직선 상에서 스로트에 가까운 영역을 좌측 영역, 스로트로부터 가장 먼 영역을 우측 영역, 중앙 영역을 지나고 제1 직선과 수직한 가상의 제2 직성 상에서 지면으로부터 먼 영역을 상부 영역, 지면에 가까운 영역을 하부 영역으로 정의한다.
제5 항에 있어서,
상기 x축의 각속도 정보에 기초하여 상기 커트의 좌측 영역, 중앙 영역 및 우측 영역 중 어느 하나에 형성된 타점을 판별하는
타점 및 플레이어의 자세 판별을 위한 장치.
단, 그립으로부터 헤드부에 이르는 가상의 제1 직선이 지면과 평행하도록 위치시킨 경우, 커트의 가운데 영역인 중앙 영역과 가장자리 영역 중 제1 직선 상에서 스로트에 가까운 영역을 좌측 영역, 스로트로부터 가장 먼 영역을 우측 영역, 중앙 영역을 지나고 제1 직선과 수직한 가상의 제2 직성 상에서 지면으로부터 먼 영역을 상부 영역, 지면에 가까운 영역을 하부 영역으로 정의한다.
제3 항에 있어서,
상기 외부 장치는 상기 프로세서에 의해 판별된 타점 및 플레이어의 자세 정보를 상기 플레이어에게 피드백하는
타점 및 플레이어의 자세 판별을 위한 장치.
테니스 라켓에 설치된 자이로 센서 및 각속도 센서로부터의 센싱 정보를 입력 받는 상보 필터로부터 상기 테니스 라켓의 x, y, z축의 각도 데이터를 수집하는 단계;
상기 x, y, z축의 각도 데이터에 기초하여 플레이어의 자세를 판별하는 단계;
상기 x, y축의 각도 데이터를 x, y축의 각속도 데이터로 변환하는 단계; 및
상기 x, y축의 각속도 데이터에 기초하여 상기 테니스 라켓과 공의 접촉 지점인 타점을 판별하는 단계;를 포함하는
타점 및 플레이어의 자세 판별 방법.
제9 항에 있어서,
상기 타점을 판별하는 단계는,
상기 y축의 각속도 데이터에 기초하여 상기 테니스 라켓의 헤드부 상의 커트의 상부 영역, 중앙 영역 및 하부 영역 중 어느 하나에서 형성된 타점 영역을 검출하는 제1 단계;를 포함하는
타점 및 플레이어의 자세 판별 방법.
제10 항에 있어서,
상기 타점을 판별하는 단계는,
상기 x축의 각속도 데이터에 기초하여 상기 커트의 좌측 영역, 중앙 영역 및 우측 영역 중 어느 하나에서 형성된 타점 영역을 검출하는 제2 단계;
타점 및 플레이어의 자세 판별 방법.
제11 항에 있어서,
상기 제1 단계에 따른 상기 중앙 영역에서 타점 영역이 형성된 것으로 검출되면 상기 제2 단계에 따른 최종 타점 영역을 검출하는
타점 및 플레이어의 자세 판별 방법.
제9 항에 있어서,
상기 테니스 라켓에 설치된 진동 센서로부터 기 설정치 이상의 진동이 검출되는 동안 상기 자이로 센서 및 상기 가속도 센서는 데이터를 수집하는
타점 및 플레이어의 자세 판별 방법.
제9 항에 있어서,
판별된 타점 및 플레이어의 자세 정보를 상기 플레이어에게 피드백하는 단계;를 더 포함하는
타점 및 플레이어의 자세 판별 방법.
제 9항에 있어서,
상기 테니스 라켓의 x, y, z축의 각도 데이터를 수집하는 단계는,
기 설정된 시간 동안 상기 상보 필터로부터의 x, y, z축 각각에 대한 k개의 각도 데이터를 수집하는 단계;를 포함하고,
상기 x축의 1번째 각도 데이터가 음수인 제1 조건, 상기 y축의 k번째 각도 데이터가 d2(음수) 이상인 제2 조건, 상기 x축의 k개의 각도 데이터 중 d1(음수) 미만의 각도 데이터의 수가 y개 초과하는 제3 조건을 만족하면, 포핸드 탑스핀 자세로 판별하는
타점 및 플레이어의 자세 판별 방법.
제 9항에 있어서,
상기 테니스 라켓의 x, y, z축의 각도 데이터를 수집하는 단계는,
기 설정된 시간 동안 상기 상보 필터로부터의 x, y, z축 각각에 대한 k개의 각도 데이터를 수집하는 단계;를 포함하고,
상기 x축의 1번째 각도 데이터가 양수인 제4 조건, 상기 y축의 k번째 각도 데이터가 d3(양수) 이상인 제5 조건, 상기 z축의 k번째 각도 데이터가 음수인 제6 조건을 만족하면, 백핸드 탑스핀 자세로 판별하는
타점 및 플레이어의 자세 판별 방법.
제 9항에 있어서,
상기 테니스 라켓의 x, y, z축의 각도 데이터를 수집하는 단계는,
기 설정된 시간 동안 상기 상보 필터로부터의 x, y, z축 각각에 대한 k개의 각도 데이터를 수집하는 단계;를 포함하고,
상기 x축의 1번째 각도 데이터가 양수인 제7 조건, 상기 y축의 k번째 각도 데이터가 d5(양수) 이상인 제8 조건, 상기 y축의 k개의 각도 데이터 중 d4(음수) 미만의 각도 데이터가 z개 미만인 제9 조건을 만족하면, 포핸드 발리 자세로 판별하는
타점 및 플레이어의 자세 판별 방법.
제 9항에 있어서,
상기 테니스 라켓의 x, y, z축의 각도 데이터를 수집하는 단계는,
기 설정된 시간 동안 상기 상보 필터로부터의 x, y, z축 각각에 대한 k개의 각도 데이터를 수집하는 단계;를 포함하고,
상기 x축의 k개의 각도 데이터 중 d6(양수) 이상의 각도 데이터가 i개 미만인 제10 조건, 상기 y축의 k번째 각도 데이터가 d8(양수) 미만인 제11 조건, 상기 x축의 k번째 각도 데이터가 d7(양수) 미만인 제12 조건, 상기 z축의 k개의 각도 데이터 중 d9(음수) 미만의 각도 데이터가 j개 미만인 제13 조건을 만족하면, 백핸드 발리 자세로 판별하는
타점 및 플레이어의 자세 판별 방법.
제 9항에 있어서,
상기 테니스 라켓의 x, y, z축의 각도 데이터를 수집하는 단계는,
기 설정된 시간 동안 상기 상보 필터로부터의 x, y, z축 각각에 대한 k개의 각도 데이터를 수집하는 단계;를 포함하고,
상기 k개의 각도 데이터 중 n번째 각도 데이터에서부터 n+a번째 각도 데이터의 값들 중 양수의 값을 나타내는 각도 데이터가 x개 이상인지 여부에 따라 백핸드 또는 포핸드 자세로 판별하는
타점 및 플레이어의 자세 판별 방법.
제9 내지 제19 항 중 어느 하나의 항에 따른 단계들을 수행하는 실행가능 명령어를 가지는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.