KR20200119448A - Device and method for putting tracking, putting practicing apparatus using thereof, and storage of computer program therefor - Google Patents

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KR20200119448A
KR20200119448A KR1020190041430A KR20190041430A KR20200119448A KR 20200119448 A KR20200119448 A KR 20200119448A KR 1020190041430 A KR1020190041430 A KR 1020190041430A KR 20190041430 A KR20190041430 A KR 20190041430A KR 20200119448 A KR20200119448 A KR 20200119448A
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재단법인대구경북과학기술원
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Abstract

The present invention relates to a putter track tracking apparatus to track a putting speed and a track of a putter, a putter track tracking method, a putting practice apparatus using the same, and a recording medium storing a computer program thereof. According to the present invention, the putter track tracking apparatus comprises: a radar detecting movement of a putter and a golf ball; a distance map module calculating the moving distance and speed of the putter based on a signal detected by the radar and forming a distance-speed map of the putter based on the moving distance and speed; and a track tracking module calculating the angle of the putter corresponding to the moving distance to track a trajectory of the putter.

Description

퍼터 궤적 추적 장치, 퍼터 궤적 추적 방법, 이를 이용한 퍼팅 연습 장치 및 이를 위한 컴퓨터 프로그램이 저장된 기록매체{DEVICE AND METHOD FOR PUTTING TRACKING, PUTTING PRACTICING APPARATUS USING THEREOF, AND STORAGE OF COMPUTER PROGRAM THEREFOR}A putter trajectory tracking device, a putter trajectory tracking method, a putting practice device using the same, and a recording medium in which a computer program for the same is stored.

본 발명은 퍼터 궤적 추적 장치, 퍼터 궤적 추적 방법, 이를 이용한 퍼팅 연습 장치 및 이를 위한 컴퓨터 프로그램을 저장하는 기록매체에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 레이더를 이용하여 퍼팅 과정을 센싱하는 퍼터 궤적 추적 장치, 퍼터 궤적 추적 방법, 이를 이용한 퍼팅 연습 장치 및 이를 위한 컴퓨터 프로그램을 저장하는 기록매체에 관한 것이다.The present invention relates to a putter trajectory tracking apparatus, a putter trajectory tracking method, a putting practice apparatus using the same, and a recording medium storing a computer program therefor, and more particularly, a putter trajectory tracking apparatus for sensing a putting process using a radar, It relates to a putter trajectory tracking method, a putting practice apparatus using the same, and a recording medium storing a computer program therefor.

그동안 레이더는 주로 군사용 목적으로 많이 사용되어 왔지만 현재는 민간 영역의 많은 부분에서도 활용이 되고 있다. 통신기술, 자동차 자율 주행 기술 등 다방면에 활용되고 있으며, 특히 최근에는 골프를 포함한 스포츠 분야에까지 다양하게 활용되고 있다.Until now, radar has been mainly used for military purposes, but now it is used in many parts of the civilian sector. It is used in various fields such as communication technology and autonomous vehicle driving technology, and in particular, it has been used in various fields including golf in recent years.

레이더가 스포츠 분야에 활용된 선행기술의 예는 다음과 같다. 한국특허등록 10-1716360호에 개시된 골프 스윙 분석 장치 및 방법은 골프 클럽과 골프공에 송신파를 방사하여 반사파의 주파수 편차를 검출하여 출력 신호를 생성하는 레이더를 사용한다. 그리고 출력 신호를 바탕으로 골프 클럽과 골프공의 속도를 산출한다. 그러나 레이더를 이용한 이 기술은 골프 클럽과 골프공에 대한 속도 분석만 있을 뿐 사용자가 본인의 자세에 대한 모니터링이 어렵다는 단점이 있다.Examples of the prior art that radar is used in the sports field are as follows. The golf swing analysis apparatus and method disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1716360 uses a radar that generates an output signal by detecting a frequency deviation of a reflected wave by radiating a transmission wave to a golf club and a golf ball. And based on the output signal, the speed of the golf club and the golf ball is calculated. However, this technology using radar has the disadvantage that it is difficult for the user to monitor his or her own posture only by analyzing the speed of the golf club and golf ball.

레이더 및/또는 카메라를 이용하여 사용자의 퍼터 궤적을 추적하고 사용자가 이를 활용할 수 있는 장치 또는 방법이 필요하다.There is a need for a device or method that can track a user's putter trajectory using a radar and/or a camera and allow the user to utilize it.

대한민국 특허 등록 10-1716360호 (2017.03.08)Korean Patent Registration No. 10-1716360 (2017.03.08) 대한민국 특허 등록 10-1593047 (2016.02.02)Korean patent registration 10-1593047 (2016.02.02)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 레이더를 이용하여 퍼팅 속도 및 퍼터 궤적을 추적할 수 있는 퍼터 궤적 추적 장치, 퍼터 궤적 추적 방법, 이를 이용한 퍼팅 연습 장치 및 이를 위한 컴퓨터 프로그램이 저장된 저장매체를 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a putter trajectory tracking device capable of tracking a putting speed and putter trajectory using a radar, a putter trajectory tracking method, a putting practice device using the same, and a storage medium storing a computer program therefor. will be.

본 발명의 일 실시예에 따른 퍼터 궤적 추적 장치는 퍼터와 골프공의 움직임을 감지하는 레이더와; 상기 레이더가 감지한 신호를 기초로 상기 퍼터의 이동 거리 및 퍼터의 속도를 산출하고, 상기 이동 거리 및 상기 속도에 기초하여 상기 퍼터의 거리-속도맵을 구성하는 거리맵 모듈과 상기 이동 거리에 대응하는 상기 퍼터의 각도를 산출하여 상기 퍼터의 궤적을 추적하는 궤적 추적 모듈을 포함하는 궤적 추적기를 포함할 수 있다. A putter trajectory tracking apparatus according to an embodiment of the present invention includes a radar for detecting movement of a putter and a golf ball; Based on the signal detected by the radar, the moving distance of the putter and the speed of the putter are calculated, and the distance map module constituting the distance-speed map of the putter based on the moving distance and the speed corresponds to the moving distance. It may include a trajectory tracker including a trajectory tracking module that calculates the angle of the putter to track the trajectory of the putter.

본 발명의 다른 실시예에 따른 퍼팅 연습 장치는 퍼터와 골프공의 움직임을 감지하는 레이더와; 골퍼와 상기 골퍼의 움직임을 촬영하는 카메라와; 상기 레이더가 감지한 신호를 기초로 상기 퍼터의 이동 거리 및 퍼터의 속도를 산출하고, 상기 이동 거리 및 상기 속도에 기초하여 상기 퍼터의 거리-속도맵을 구성하는 거리맵 모듈과 상기 이동 거리에 대응하는 상기 퍼터의 각도를 산출하여 상기 퍼터의 궤적을 추적하는 궤적 추적 모듈을 포함하는 궤적 추적기와; 상기 골프공이 움직이는 방향으로 빛을 조사하는 조명부와, 상기 조명부로부터 빛이 조사되는 방향에 구비되며 상기 골프공의 이동 가이드 라인을 나타내기 위한 패턴이 인쇄되어 있는 패턴 필름을 포함하는 조명기와; 촬영된 상기 골퍼의 움직임과 상기 퍼터의 궤적을 표시하는 디스플레이부를 포함할 수 있다. A putting practice apparatus according to another embodiment of the present invention includes a radar detecting movement of a putter and a golf ball; A camera that photographs the movement of the golfer and the golfer; Based on the signal detected by the radar, the moving distance of the putter and the speed of the putter are calculated, and the distance map module constituting the distance-speed map of the putter based on the moving distance and the speed corresponds to the moving distance. A trajectory tracker including a trajectory tracking module configured to track the trajectory of the putter by calculating the angle of the putter; An illuminator including an illumination unit that irradiates light in a direction in which the golf ball moves, and a pattern film provided in a direction in which light is irradiated from the illumination unit and on which a pattern for indicating a movement guide line of the golf ball is printed; It may include a display for displaying the photographed movement of the golfer and the trajectory of the putter.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 퍼터 궤적 추적 방법은 ,퍼터 및 골프공에 대한 레이더의 비트수신신호를 디지털 신호로 변환하는 단계; 상기 디지털 변환된 비트수신신호에서 임계값 이상의 신호를 선택하고, 상기 선택된 비트수신신호를 미리 정해진 단위 시간으로 구획하는 단계; 상기 구획된 단위 시간의 신호를 제1 주파수 영역으로 변환하고, 상기 제1 주파수 영역 변환 신호로부터 유효 주파수를 추정하는 단계; 상기 추정된 유효 주파수 중 퍼터 주파수의 크기를 기초로 상기 퍼터의 속도를 계산하는 단계; 상기 퍼터 주파수 및 상기 속도에 기초하여 상기 퍼터의 거리-속도맵을 구성하는 단계; 제1 주파수 영역의 신호로부터 상기 퍼터의 단위 거리별 레이지 빈을 추출하고, 상기 퍼터의 거리에 따른 각도를 추출하기 위하여 상기 추출된 레이지 빈을 제2 주파수 영역의 신호로 변환하는 단계; 상기 변환된 신호로부터 상기 퍼터가 위치한 각도를 추정하는 단계; 및 상기 퍼터의 거리와 상기 거리에 따른 각도를 매핑하여 상기 퍼터의 궤적을 추정하는 단계를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a method for tracking a putter trajectory includes: converting a bit reception signal of a radar for a putter and a golf ball into a digital signal; Selecting a signal greater than or equal to a threshold value from the digitally converted bit reception signal, and dividing the selected bit reception signal into a predetermined unit time; Converting the signal of the divided unit time into a first frequency domain and estimating an effective frequency from the first frequency domain converted signal; Calculating the speed of the putter based on the size of the putter frequency among the estimated effective frequencies; Constructing a distance-speed map of the putter based on the putter frequency and the speed; Extracting the lazy bin for each unit distance of the putter from the signal in the first frequency domain, and converting the extracted lazy bin to a signal in the second frequency domain to extract an angle according to the distance of the putter; Estimating an angle at which the putter is located from the converted signal; And estimating a trajectory of the putter by mapping the distance of the putter and the angle according to the distance.

본 발명의 일 실시예는 레이더를 이용하여 퍼팅 속도 및 퍼터 궤적을 추적할 수 있는 퍼터 궤적 추적 장치, 퍼터 궤적 추적 방법, 이를 이용한 퍼팅 연습 장치 및 이를 위한 컴퓨터 프로그램이 저장된 저장매체를 제공한다. An embodiment of the present invention provides a putter trajectory tracking apparatus capable of tracking a putting speed and a putter trajectory using a radar, a putter trajectory tracking method, a putting practice apparatus using the same, and a storage medium storing a computer program therefor.

또한, 본 발명의 일 실시예는 퍼팅 방향을 가이드 할 수 있는 패턴 조명을 포함하는 퍼터 궤적 추적 장치, 퍼터 궤적 추적 방법, 이를 이용한 퍼팅 연습 장치 및 이를 위한 컴퓨터 프로그램이 저장된 저장매체를 제공한다.In addition, an embodiment of the present invention provides a putter trajectory tracking device including pattern lighting capable of guiding the putting direction, a putter trajectory tracking method, a putting practice device using the same, and a storage medium storing a computer program therefor.

또한, 본 발명의 일 실시예는 자신의 퍼팅 영상, 퍼터 궤적 및 기준 궤적을 비교할 수 있는 영상을 제공하는 퍼터 궤적 추적 장치, 퍼터 궤적 추적 방법, 이를 이용한 퍼팅 연습 장치 및 이를 위한 컴퓨터 프로그램이 저장된 저장매체를 제공한다.In addition, an embodiment of the present invention is a putter trajectory tracking device that provides an image for comparing its putting image, putter trajectory, and reference trajectory, a putter trajectory tracking method, a putting practice device using the same, and a storage storing a computer program therefor. Provide the medium.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼터 궤적 추적 장치의 제어 블록도이다.
도 2는 도 1의 퍼터 궤적 추적 장치 중 레이더의 세부 구성을 도시한 제어 블록도이다.
도 3은 도 1의 퍼터 궤적 추적 장치 중 거리맵 모듈의 세부 구성을 도시한 제어 블록도이다.
도 4는 도 3의 주파수 선택부에서 주파수를 선택하는 것을 설명하기 위한 그래프이다.
도 5는 도 1의 퍼터 궤적 추적 장치 중 궤적 추적 모듈의 세부 구성을 도시한 제어 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 위상 비교 모노 펄스의 구조를 도시한 도면이다.
도 7은 도 4의 궤적 생성부에서 생성한 퍼터의 추적 궤적을 도시한 그래프이다.
도 8은 도 4의 궤적 생성부에서 생성한 퍼터의 추적 궤적과 기준 궤적을 함께 도시한 그래프이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 퍼터 궤적 추적 장치의 제어 블록도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 궤적 추적기의 제어 블록도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼팅 연습 장치의 개념도이다.
도 12는 도 11의 조명기를 통하여 형성되는 그리드 패턴을 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 퍼팅 연습 장치의 개념도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 퍼팅 연습 장치의 개념도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼터 궤적 추적 방법을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 스윙 템포 조정 방법을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.
1 is a control block diagram of an apparatus for tracking a putter trajectory according to an embodiment of the present invention.
2 is a control block diagram showing a detailed configuration of a radar in the putter trajectory tracking apparatus of FIG. 1.
3 is a control block diagram showing a detailed configuration of a distance map module among the putter trajectory tracking apparatus of FIG. 1.
4 is a graph for explaining selection of a frequency by the frequency selection unit of FIG. 3.
5 is a control block diagram showing a detailed configuration of a trajectory tracking module of the putter trajectory tracking apparatus of FIG. 1.
6 is a diagram illustrating a structure of a phase comparison mono pulse according to an embodiment of the present invention.
7 is a graph showing a tracking trajectory of a putter generated by the trajectory generator of FIG. 4.
8 is a graph showing both a tracking trajectory and a reference trajectory of a putter generated by the trajectory generator of FIG. 4.
9 is a control block diagram of an apparatus for tracking a putter trajectory according to another embodiment of the present invention.
10 is a control block diagram of a trajectory tracker according to another embodiment of the present invention.
11 is a conceptual diagram of an apparatus for practicing putting according to an embodiment of the present invention.
12 is a diagram illustrating a grid pattern formed through the illuminator of FIG. 11.
13 is a conceptual diagram of an apparatus for practicing putting according to another embodiment of the present invention.
14 is a conceptual diagram of an apparatus for practicing putting according to another embodiment of the present invention.
15 is a control flowchart illustrating a putter trajectory tracking method according to an embodiment of the present invention.
16 is a control flowchart illustrating a swing tempo adjustment method according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present invention. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it is to be understood to include all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수 있다고 이해되어야 한다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it is understood that it is directly connected to or may be connected to the other component, but other components may exist in the middle. Should be.

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 한다.On the other hand, when a component is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that no other component exists in the middle.

본 명세서에서 사용되는 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, 공정, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 공정, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present specification are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, processes, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the possibility of addition or presence of elements or numbers, processes, operations, components, parts, or combinations thereof is not preliminarily excluded.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms including technical or scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this application. Does not.

본 명세서에서 기재한 모듈(MODULE)이란 용어는 특정한 기능이나 동작을 처리하는 하나의 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합을 의미할 수 있다.The term "MODULE" described herein refers to a unit that processes a specific function or operation, and may mean hardware or software, or a combination of hardware and software.

본 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. 또한, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어디든 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다.Terms and words used in the present specification and claims are not limited to their usual or dictionary meanings and should not be interpreted, and the inventor may appropriately define the concept of terms in order to describe his own invention in the best way. Based on the principle that there is, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. In addition, unless there are other definitions in the technical terms and scientific terms used, they have the meanings commonly understood by those of ordinary skill in the art to which this invention belongs, and the gist of the present invention in the following description and accompanying drawings Descriptions of known functions and configurations that may be unnecessarily obscure will be omitted. The drawings introduced below are provided as examples in order to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the present invention is not limited to the drawings presented below and may be embodied in other forms. In addition, the same reference numbers throughout the specification indicate the same elements. It should be noted that the same components in the drawings are indicated by the same reference numerals wherever possible.

본 발명의 명세서에서 “타격수단(打擊手段, hitter)”이라 함은 스포츠 종목별로 클럽(club), 스틱(stick) 또는 라켓(racket) 등으로 불리고 있는 운동 기구를 가리킬 수 있으며, “타겟(target)”이라 함은 위에서 나열한 운동 기구를 이용하여 타격(打擊)을 하는 대상으로서 공(ball), 퍽(puck) 등을 가리킬 수 있다.In the specification of the present invention, the term "hitter" may refer to an exercise device called a club, a stick, or a racket for each sport category, and "target )” refers to a ball, a puck, etc. as an object of hitting using the exercise equipment listed above.

이하에서는 설명의 편의를 위해 골프를 주된 예로 들어 설명한다. 즉, 골퍼가 사용하는 “퍼터”과 “타격수단”이 혼용될 수 있으며 양자는 동일한 의미로 이해된다. 또한 “골프공”과 “타켓”이 혼용될 수 있으며 양자는 동일한 의미로 이해될 수 있다.Hereinafter, for convenience of explanation, golf is used as a main example. In other words, “putter” and “hitting means” used by golfers can be used interchangeably, and both are understood to have the same meaning. In addition, “golf ball” and “target” may be used interchangeably, and both may be understood to have the same meaning.

본 명세서에서 퍼터 궤적 추적 장치는 레이저, 적외선, 초음파, 전자파 중 적어도 하나 또는 그 중 하나를 이용하는 레이더를 채택할 수 있다. 또한 사용되는 신호의 특성에 따라 적절한 변조 방식이 사용될 수 있는데, 예를 들어 주파수를 스윕하여 송수신 간의 주파수의 차를 측정하는 연속파(Continuous Wave) 방식, 펄스를 주고받아 시간 지연을 측정하는 펄스 도플러(Pulse Doppler) 방식, 반송파를 진폭 변조시켜 송수신 신호 간의 위상차를 측정하는 진폭 변조(Amplitude Modulation) 방식이 사용될 수 있다. 보다 구체적인 예로, CW(Continuous Wave), FMCW(Frequency Modulation Continuous Wave)와 같은 연속파 변조 방식과, 펄스 진폭 변조(Pulse Amplitude Modulation), 펄스 위치 변조(Pulse Position Modulation), 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation), 펄스 수 변조(Pulse Number Modulation), 펄스 부호 변조(Pulse Code Modulation), 델타 변조(delta Modulation)과 같은 펄스 변조 방식, 진폭 변조(Amplitude Modulation) 방식 중 어느 하나를 사용할 수 있다. 다만 열거한 변조 방식들은 예시에 불과하며 특정 변조 방식에 한정될 필요는 없다.In the present specification, the putter trajectory tracking apparatus may employ a radar using at least one of laser, infrared, ultrasonic, and electromagnetic waves, or one of them. In addition, an appropriate modulation method may be used depending on the characteristics of the signal used. For example, a continuous wave method that measures the difference in frequency between transmission and reception by sweeping a frequency, and a pulse Doppler method that measures time delay by sending and receiving pulses ( Pulse Doppler) method, amplitude modulation method of measuring a phase difference between transmission and reception signals by amplitude modulation of a carrier wave may be used. More specific examples, continuous wave modulation methods such as CW (Continuous Wave) and FMCW (Frequency Modulation Continuous Wave), Pulse Amplitude Modulation, Pulse Position Modulation, and Pulse Width Modulation , Pulse Number Modulation, Pulse Code Modulation, a pulse modulation method such as delta modulation, and an amplitude modulation method may be used. However, the modulation methods listed are only examples and need not be limited to a specific modulation method.

이하에서는 설명의 편의를 위해 각각 전자파와 초음파에 대하여 연속파 변조 방식을 사용하는 레이더를 채택한 실시예들을 설명하기로 한다.Hereinafter, for convenience of explanation, embodiments in which a radar using a continuous wave modulation method for electromagnetic waves and ultrasonic waves will be described.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼터 궤적 장치에 대한 제어 블록도이다. 1 is a control block diagram of a putter trajectory device according to an embodiment of the present invention.

본 실시예에 따른 퍼터 궤적 추적 장치는 레이더(1000)와 궤적 추적기(2000)를 포함하여 이루어지며, 여기에 디스플레이부(3000)가 더 포함될 수 있다.The putter trajectory tracking apparatus according to the present embodiment includes a radar 1000 and a trajectory tracker 2000, and a display unit 3000 may be further included therein.

레이더(1000)는 타격수단이 타겟을 가격할 때, 레이더의 반사파를 이용하여 타격수단과 타겟의 움직임을 감지한다. 골프의 예에서, 타격수단에 해당하는 퍼터가 타겟에 해당하는 골프공을 가격할 때, 레이더(1000)는 자신이 송신한 전자파에 대하여 퍼터 및 골프공에 반사되어 돌아온 반사파를 수신하고, 아날로그의 비트수신신호를 분석이 용이하도록 디지털 신호로 변환한다.When the striking means strikes the target, the radar 1000 senses the motion of the striking means and the target using the reflected wave of the radar. In the example of golf, when the putter corresponding to the striking means strikes the golf ball corresponding to the target, the radar 1000 receives the reflected wave reflected from the putter and the golf ball with respect to the electromagnetic wave transmitted by itself, and the analog It converts the received bit signal into a digital signal for easy analysis.

도 2는 도 1의 퍼터 궤적 추적 장치 중 레이더의 세부 구성을 도시한 제어 블록도이다.2 is a control block diagram showing a detailed configuration of a radar in the putter trajectory tracking apparatus of FIG. 1.

레이더(1000)는 전자파를 송신하는 송신부(1100)와, 송신파가 타격수단과 타겟에 의해 반사되어 돌아오는 반사파를 수신하는 복수의 수신부(1200, 1210)와, 송신파와 반사파의 주파수 차이를 기초로 비트수신신호를 생성하는 복수의 신호생성부(1300, 1310)와, 아날로그의 비트수신신호를 디지털 신호로 변환하는 복수의 디지털변환부(ADC)(1400, 1410)를 포함하여 이루어질 수 있다. The radar 1000 is based on a transmission unit 1100 for transmitting an electromagnetic wave, a plurality of receiving units 1200 and 1210 for receiving a reflected wave returned by the transmission wave reflected by the striking means and the target, and the frequency difference between the transmitted wave and the reflected wave. A plurality of signal generators 1300 and 1310 for generating raw bit reception signals, and a plurality of digital converters (ADCs) 1400 and 1410 for converting analog bit reception signals into digital signals may be included.

신호생성부(1300, 1310)는 송신부(1100)를 통하여 송신된 전자파와 수신부(1200, 1210)를 통하여 입력된 반사파를 곱하여 비트 신호를 생성할 수 있다. 이때, 생성된 비트수신신호는 레이더(1000)와 퍼터 사이의 거리에 대한 정보와 퍼터의 상대 속도에 대한 정보를 포함할 수 있다.The signal generators 1300 and 1310 may generate a bit signal by multiplying an electromagnetic wave transmitted through the transmitter 1100 and a reflected wave input through the receivers 1200 and 1210. In this case, the generated bit reception signal may include information on a distance between the radar 1000 and the putter and information on a relative speed of the putter.

디지털변환부(1400, 1410)는 신호생성부(1300, 1310)에서 생성된 비트수신신호를 특정 샘플링 주파수를 이용하여 샘플링함으로써 디지털 신호를 생성할 수 있다.The digital conversion units 1400 and 1410 may generate digital signals by sampling the bit reception signals generated by the signal generation units 1300 and 1310 using a specific sampling frequency.

궤적 추적기(2000)는 이러한 디지털 신호를 처리함으로써 레이더(1000)와 퍼터 사이의 거리, 퍼터의 상대 속도, 퍼터가 위치한 각도를 추정할 수 있다.The trajectory tracker 2000 may estimate the distance between the radar 1000 and the putter, the relative speed of the putter, and the angle at which the putter is located by processing such a digital signal.

도시된 바와 같이, 신호생성부(1300, 1310)와 디지털변환부(1400, 1410)는 수신부(120, 1210)의 개수에 대응되게 구비될 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 수신부의 개수는 2개에 한정되지 않고 그 이상이 포함되는 것도 가능하다. As shown, the signal generation units 1300 and 1310 and the digital conversion units 1400 and 1410 may be provided corresponding to the number of the receiving units 120 and 1210. In addition, according to another embodiment of the present invention, the number of receiving units is not limited to two, but may include more.

궤적 추적기(2000)는 거리-속도맵을 구성하는 거리맵 모듈(2100)과 퍼터의 궤적을 추적하는 궤적 추적 모듈(2200)을 포함할 수 있다. The trajectory tracker 2000 may include a distance map module 2100 configuring a distance-speed map and a trajectory tracking module 2200 that tracks a trajectory of a putter.

도 3은 도 1의 퍼터 궤적 추적 장치 중 거리맵 모듈의 세부 구성을 도시한 제어 블록도이다. 3 is a control block diagram showing a detailed configuration of a distance map module among the putter trajectory tracking apparatus of FIG. 1.

거리맵 모듈(2100)은 레이더(1000)가 감지한 신호로부터 미리 설정된 파장 변화의 패턴을 식별하고, 식별된 파장변화의 패턴을 기초로 퍼터의 거리 및 이에 대응하는 속도에 기초하여 거리-속도맵을 구성한다. The distance map module 2100 identifies a preset wavelength change pattern from the signal detected by the radar 1000, and a distance-speed map based on the distance of the putter and a corresponding speed based on the identified wavelength change pattern. Configure.

도 3을 참조하면, 거리맵 모듈(2100)은 레이더(1000)로부터 전송된 디지털 변환 신호에서 미리 정해진 임계값 이상의 신호를 선별하는 필터링부(2110, 2111)와, 선별된 신호를 미리 정해진 단위 시간으로 구획하는 윈도잉부(2120, 2121)와, 윈도잉부(2120, 2121)에 의해 구획된 단위 시간의 신호를 제1 주파수 영역의 신호로 변환하는 일차 고속푸리에변환부(2130, 2131)와, 일차 고속푸리에변환부(2130, 2131)에 의해 변환된 신호로부터 유효 주파수의 대역(spectrum)과 유효 주파수 별로 주파수의 크기(magnitude)를 추정하고, 추정된 주파수 신호 중 퍼터에 대한 퍼터 주파수를 선택하는 주파수 선택부(2141, 2141), 퍼터 주파수 및 퍼터 주파수의 크기를 기초로 퍼터의 속도를 계산하는 속도산출부(2150, 2151) 및 퍼터 주파수 및 속도에 기초하여 퍼터의 거리-속도맵을 구성하는 거리맵 생성부(2160, 2161)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3, the distance map module 2100 includes filtering units 2110 and 2111 for selecting signals with a predetermined threshold or higher from the digital converted signal transmitted from the radar 1000, and a predetermined unit time for the selected signal. A first-order fast Fourier transform unit (2130, 2131) for converting a signal of a unit time divided by the windowing units 2120 and 2121 to a signal of a first frequency domain, and a primary A frequency for estimating the magnitude of the frequency for each effective frequency and spectrum of the effective frequency from the signal converted by the fast Fourier transform units 2130 and 2131, and selecting the putter frequency for the putter among the estimated frequency signals. Selecting units 2141 and 2141, speed calculating units 2150 and 2151 calculating the speed of the putter based on the size of the putter frequency and the size of the putter frequency, and the distance of the putter based on the putter frequency and speed-distance constituting the speed map Map generators 2160 and 2161 may be included.

도시된 바와 같이, 송신부(1100)와 제1 수신부(1200)로부터 수신된 믹스된 제1 디지털 신호는 제1 필터링부(2110), 제1 윈도링부(2120), 제1 일차 고속푸리에변환부(2130), 제1 주파수 선택부(2140), 제1 속도 산출부(2150) 및 제1 거리맵 생성부(2160)을 통하여 신호 처리가 이루어지고, 송신부(1100)와 제2 수신부(1210)로부터 수신된 믹스된 제1 디지털 신호는 제2 필터링부(2111), 제2 윈도링부(2121), 제2 일차 고속푸리에변환부(2131), 제2 주파수 선택부(2141), 제2 속도 산출부(2151) 및 제2 거리맵 생성부(2161)을 통하여 신호 처리가 이루어진다. As shown, the mixed first digital signal received from the transmitting unit 1100 and the first receiving unit 1200 is a first filtering unit 2110, a first windowing unit 2120, and a first primary fast Fourier transform unit ( 2130), the first frequency selection unit 2140, the first speed calculation unit 2150, and the signal processing is performed through the first distance map generation unit 2160, from the transmission unit 1100 and the second receiving unit 1210 The received mixed first digital signal is a second filtering unit 2111, a second windowing unit 2121, a second primary fast Fourier transform unit 2131, a second frequency selecting unit 2141, and a second speed calculating unit. Signal processing is performed through 2151 and the second distance map generator 2161.

필터링부(2110, 2111)는 디지털 변환 신호에서 임계값 이상의 신호를 선택하고, 선택된 신호에 필요한 경우, 일정한 DC 오프셋 보상을 수행할 수 있다. 즉, 필터링부(2110, 2111)는 수신되는 신호에서 1차적으로 유효한 신호를 필터링한다. The filtering units 2110 and 2111 may select a signal greater than or equal to a threshold value from the digitally converted signal and, if necessary for the selected signal, perform a certain DC offset compensation. That is, the filtering units 2110 and 2111 primarily filter a valid signal from the received signal.

윈도잉부(2120, 2121)는 선별된 디지털 신호를 인덱스로 활용할 수 있을 만큼의 짧은 단위 시간으로 구획하는 것이 바람직하다.It is preferable that the windowing units 2120 and 2121 divide the selected digital signal into a unit time short enough to be used as an index.

일차 고속푸리에변환부(2130, 2131)는 레이더(1000)와 퍼터 간의 거리를 측정하기 위하여 개별적인 수신부(1200, 1210)으로부터 수신된 디지털 신호에 대하여 제1 주파수 변환을 수행할 수 있다. The first high-speed Fourier transform units 2130 and 2131 may perform first frequency conversion on the digital signals received from the individual receivers 1200 and 1210 in order to measure the distance between the radar 1000 and the putter.

주파수 선택부(2140, 2141)에 의하여 퍼터의 주파수를 선택하는 과정을 자세히 기술하면 다음과 같다. The process of selecting the frequency of the putter by the frequency selectors 2140 and 2141 will be described in detail as follows.

도 4는 일차 고속푸리에변환부(2130, 2131)에 의해 주파수 영역으로 변환된 신호로부터 주파수 선택부(2140, 2141)가 주파수를 추정한 결과로 도출된 주파수-크기 그래프이다. 이 때 타격 수단으로 7번 아이언 클럽이, 타겟으로 골프공이 사용되었다. 아이언 클럽이 아닌 퍼터를 이용하여 골프공을 타격하더라도 해당 주파수 또는 크기는 달라질 수 있지만 유사한 패턴으로 퍼터와 골프공을 구별할 수 있을 것이다.4 is a frequency-magnitude graph derived as a result of estimating a frequency by the frequency selectors 2140 and 2141 from signals converted into the frequency domain by the first-order fast Fourier transform units 2130 and 2131. At this time, the No. 7 iron club was used as the hitting means and the golf ball was used as the target. Even if you hit a golf ball with a putter other than an iron club, the frequency or size may change, but you will be able to distinguish the putter from the golf ball in a similar pattern.

도 4의 그래프에서, 약 3500Hz ~ 약 5800Hz 영역에서 골프공 보다 상대적으로 넓은 주파수 영역에서 주파수 크기가 여러 번에 걸쳐 급작스럽게 변화하는 패턴을 보이는데, 이러한 패턴은 반복적인 실험에 의해 아이언 클럽의 움직임을 나타내는 패턴으로 미리 정의될 수 있다. 또한 그러한 패턴을 보이는 주파수 영역에서 특정 주파수는 반복적인 실험에 의해 타격 순간의 아이언에 대한 주파수로 미리 정의될 수 있다. 도 4에서 사각형으로 표시된 약 5000Hz 지점의 주파수 피크가 타격 순간의 아이언의 주파수이다. 즉, 반복적인 실험의 결과에 의해 아이언 클럽의 움직임을 가리키는 주파수 변화 패턴 중에서 마지막 주파수 피크가 타격 순간의 아이언을 가리키는 것으로 정의할 수 있다.In the graph of FIG. 4, a pattern in which the frequency amplitude changes abruptly over several times in a relatively wide frequency range than a golf ball in a range of about 3500 Hz to about 5800 Hz is shown, and this pattern shows the movement of the iron club through repeated experiments. It can be predefined as a pattern to represent. In addition, in the frequency domain showing such a pattern, a specific frequency can be predefined as the frequency of the iron at the moment of hitting through repeated experiments. The frequency peak at the point of about 5000 Hz indicated by a square in FIG. 4 is the frequency of the iron at the moment of hitting. That is, it can be defined as the last frequency peak indicating the iron at the moment of hitting among the frequency change patterns indicating the movement of the iron club based on the results of repeated experiments.

약 6000Hz ~ 약 6500Hz 영역에서는 아이언보다 상대적으로 좁은 주파수 영역에서 단일 주파수가 급작스러운 크기의 변화를 보여주는데, 이러한 패턴은 반복적인 실험에 의해 골프공이 타격되는 순간의 움직임을 나타내는 패턴으로 미리 정의될 수 있다. 또한 그러한 패턴을 보이는 주파수 영역에서 특정 주파수는 반복적인 실험에 의해 타격 순간의 골프공에 대한 주파수로 미리 정의될 수 있다. 도 4에서 원형으로 표시된 약 6500Hz 지점의 주파수 피크가 타격 순간의 골프공의 주파수이다. 즉, 아이언 클럽의 움직임을 가리키는 주파수 변화 패턴 근처에서 얼마 간의 주파수 간극을 두고 발생하는 단일 주파수 피크는 타격 순간의 아이언을 가리킨다.In the range of about 6000Hz to about 6500Hz, a single frequency shows a sudden change in size in a frequency range that is relatively narrower than that of an iron.This pattern can be predefined as a pattern representing the movement of the moment the golf ball is hit through repeated experiments. . In addition, in the frequency domain showing such a pattern, a specific frequency may be predefined as the frequency of the golf ball at the moment of hitting through repeated experiments. The frequency peak at the point of about 6500 Hz indicated by a circle in FIG. 4 is the frequency of the golf ball at the moment of hitting. In other words, a single frequency peak occurring with a certain frequency gap near the frequency change pattern indicating the movement of the iron club indicates the iron at the moment of hitting.

이와 같이, 주파수 선택부(2140, 2141)는 제1 주파수 영역의 변환 신호로부터 주파수의 크기가 급작스럽게 변화하는 피크를 검출하고, 이미 저장되어 있는 일정한 주파수 패턴과 비교하여 피크 중 골프공과 구별되는 퍼터 비트 주파수를 파악할 수 있다. In this way, the frequency selection units 2140 and 2141 detect peaks in which the magnitude of the frequency changes abruptly from the converted signal in the first frequency domain, and compare with a predetermined frequency pattern already stored to distinguish the putter from the golf ball among the peaks. The beat frequency can be determined.

윈도잉부(2120, 2121), 일차 고속푸리에변환부(2130, 2131) 및 주파수 선택부(2140, 2141)는 필터링부(2110, 2111)에 의해 선택된 수신 신호에 퍼터의 비트 주파수가 선택될 때까지 반복적으로 수행될 수 있다. The windowing units 2120 and 2121, the primary fast Fourier transform units 2130 and 2131, and the frequency selection units 2140 and 2141 are used until the bit frequency of the putter is selected for the received signal selected by the filtering units 2110 and 2111. It can be performed repeatedly.

속도산출부(2150, 2151)는 주파수 선택부(2140, 2141)에서 퍼터에 대한 주파수가 선택되면 퍼터에 대한 주파수(frequency)-크기(magnitude)값을 식별하고, 특정한 시간 영역의 변환값을 퍼터 및 골프공의 속도로 설정할 수 있다.When the frequency for the putter is selected by the frequency selection units 2140 and 2141, the speed calculation units 2150 and 2151 identify a frequency-magnitude value for the putter and put the converted value in a specific time domain. And the speed of the golf ball.

만약, 속도산출부(2150, 2151)가 퍼터가 골프공을 가격하는 지점의 주파수-크기를 식별하여 그 지점의 시간 영역 변환값을 산출한다면, 퍼터 및 골프공의 타격 순간의 속도를 파악할 수 있게 된다.If the speed calculation units 2150 and 2151 identify the frequency-magnitude of the point where the putter strikes the golf ball and calculate the time domain conversion value of that point, the speed of the putter and the golf ball at the moment of hitting can be identified. do.

거리맵 생성부(2160, 2161)는 퍼터 주파수를 통하여 파악된 레이더(1000)와 퍼터의 사이의 거리와 속도산출부(2150, 2151)에서 산출된 퍼터의 속도에 기초하여 퍼터의 거리-속도맵을 구성할 수 있다. The distance map generator 2160 and 2161 is a distance-speed map of the putter based on the distance between the radar 1000 and the putter determined through the putter frequency and the speed of the putter calculated by the speed calculation units 2150 and 2151. Can be configured.

도 5는 도 1의 퍼터 궤적 추적 장치 중 궤적 추적 모듈의 세부 구성을 도시한 제어 블록도이다.5 is a control block diagram showing a detailed configuration of a trajectory tracking module of the putter trajectory tracking apparatus of FIG. 1.

궤적 추적 모듈(2200)은 퍼터의 이동 거리에 대응하는 퍼터의 각도를 산출하여 퍼터의 궤적을 추적한다. 이러한 궤적 추적 모듈(2200)은 도시된 바와 같이, 레인지 게이트부(2210, 2211), 이차 이차 고속푸리에변환부(2220, 2221), 각도 추정부(2230) 및 궤적 생성부(2240)를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 레인지게이트부(2210, 2211)와 이차 고속푸리에변환부(2220, 2221)는 수신 채널에 대응하여 복 수개로 구비될 수 있다.The trajectory tracking module 2200 tracks the trajectory of the putter by calculating an angle of the putter corresponding to the moving distance of the putter. As shown, the trajectory tracking module 2200 includes range gate units 2210 and 2211, second-order fast Fourier transform units 2220 and 2221, angle estimating units 2230, and trajectory generation units 2240. I can. As shown, the range gate units 2210 and 2211 and the second high-speed Fourier transform units 2220 and 2221 may be provided in plural corresponding to the reception channel.

레인지 게이트부(2210, 2211)는 거리맵 모듈(2100)에서 제1 주파수 변환이 이루어진 데이터 신호에서 또는 퍼터의 거리에 대한 정보를 포함하고 있는 데이터에서 일정 파워 이상의 피크 값을 갖는 거리 빈, 즉 레인지 빈(Range bin)을 추출할 수 있다. 또는 특정한 피크 값을 갖는 레인지 빈의 인덱스를 추출할 수 있다. 레인지 빈이란 임의 방위각으로부터 수신한 레이더 신호를 단위 거리 별로 처리할 때 기본이 되는 하나의 자료 세포를 일컫는 것으로, 레인지 게이트라고도 한다. 레이더(1000)를 시작점으로 하여 일정 거리 별로 하나씩의 레인지 빈이 존재할 수 있다.The range gate units 2210 and 2211 are distance bins having a peak value greater than or equal to a certain power in the data signal for which the first frequency conversion is performed in the distance map module 2100 or in data including information on the distance of the putter, that is, a range. Range bins can be extracted. Alternatively, an index of a range bin having a specific peak value can be extracted. The range bin refers to a single data cell that is the basis for processing radar signals received from an arbitrary azimuth by unit distance, and is also called a range gate. Using the radar 1000 as a starting point, there may be one range bin for each predetermined distance.

레인지 빈을 추출하기 위하여 레인지 게이트부(2210, 2211)는 CFAR(Constant False Alarm Rate) 탐지를 적용할 수 있다. CFAR 탐지를 통해 탐지된 레인지 빈의 인덱스는 레이더(1000)로부터 퍼터까지의 거리에 대응될 수 있다.In order to extract the range bin, the range gate units 2210 and 2211 may apply CFAR (Constant False Alarm Rate) detection. The index of the range bin detected through CFAR detection may correspond to the distance from the radar 1000 to the putter.

이렇게 개별 채널을 통하여 추출된 레인지 빈은 이차 고속푸리에변환부(2220, 2221)로 입력되어 각각 제2 주파수 영역으로 변환된다. 즉, 추출된 레인지 빈에 해당하는 제1 주파수 변환된 데이터들에 대하여 이차로 제2 주파수 영역으로 주파수 변환이 수행된다. In this way, the range bins extracted through individual channels are input to the second-order fast Fourier transform units 2220 and 2221, and are converted into second frequency domains, respectively. That is, frequency conversion is performed on the first frequency-transformed data corresponding to the extracted range bin to the second frequency domain.

각도 추정부(2230)는 제2 주파수 영역으로 변환된 신호로부터 퍼터가 위치한 각도를 추정할 수 있다. 각도 추정부(2230)는 제2 주파수 변환된 신호에서 일정 파워 이상의 피크값을 가지는 타겟 빈(Target Bin)의 인덱스를 추출할 수 있다. 이때, 각도 추정부(2230)는 일정 파워 이상의 피크 값을 가지는 타겟 빈의 인덱스를 추출하기 위하여 제2 주파수 변환된 신호에 CFAR 탐지를 적용할 수 있다. The angle estimating unit 2230 may estimate an angle at which the putter is located from the signal converted into the second frequency domain. The angle estimating unit 2230 may extract an index of a target bin having a peak value of a predetermined power or higher from the second frequency-converted signal. In this case, the angle estimating unit 2230 may apply CFAR detection to the second frequency-converted signal in order to extract the index of the target bin having a peak value of a predetermined power or higher.

각도 추정부(2230)는 추출된 타겟 빈의 인덱스에 해당하는 제2 주파수 변환된 신호들을 이용하여 퍼터가 위치한 각도를 추정할 수 있다. 구체적으로 각도 추정부(2230)는 추출된 타겟 빈의 인덱스에 해당하는 각각의 제2 주파수 변환된 신호를 이용하여 탐지된 퍼터에 대한 위상차(Ψ)를 계산할 수 있다.The angle estimating unit 2230 may estimate the angle at which the putter is located by using the second frequency-transformed signals corresponding to the index of the extracted target bin. Specifically, the angle estimating unit 2230 may calculate a phase difference Ψ for the detected putter by using each second frequency-transformed signal corresponding to the extracted target bin index.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 위상 비교 모노 펄스의 구조를 도시한 도면이다. 6 is a diagram illustrating a structure of a phase comparison mono pulse according to an embodiment of the present invention.

위상 비교 모노 펄스를 이용하여 각 수신 채널에서 수신한 신호의 위상 차이 값을 이용하여 퍼터의 각도를 추정할 수 있으면, 위상 차이값을 얻기 위하여 방위각 방향으로 각각 2개의 인접한 수신 채널이 필요하다. 본 발명의 경우, 두 개의 수신부(1200, 1210)이 이러한 복수의 채널이 될 수 있다.If the angle of the putter can be estimated by using the phase difference value of the signal received from each receiving channel by using a phase comparison mono pulse, two adjacent receiving channels are required each in the azimuth direction to obtain a phase difference value. In the case of the present invention, the two receiving units 1200 and 1210 may be such a plurality of channels.

도 6과 같이 방위각 방향으로 두 개의 수신 채널이 존재할 경우, 공간 상에서 수신부(1200, 1210)와 표적, 즉 퍼터 간의 거리 R1, R2를 아래와 같이 수신 채널 간의 거리 da와 표적 방위각 Φ에 대한 아래 수학식 1로 정리할 수 있다. When there are two receiving channels in the azimuth direction as shown in FIG. 6, the following equations for the distance da between the receiving channels and the target azimuth Φ are the distances R1 and R2 between the receiving units 1200 and 1210 and the target, that is, putters in space Can be summarized as 1.

Figure pat00001
Figure pat00001

각 수신 채널과 퍼터 간의 거리가 서로 다름으로 인하여 발생하는 인접한 수신 채널 간의 위상차(Ψ )는 아래 수학식 2와 같다.The phase difference (Ψ) between adjacent reception channels caused by different distances between each reception channel and the putter is as in Equation 2 below.

Figure pat00002
Figure pat00002

수학식 2에서 λ는 신호의 파장이며, 수학식 2를 통하여 얻어낸 수신 신호의 위상 차이값 Ψ을 이용하여 방위각 Φ을 추정할 수 있으며, 이를 수학식으로 나타내면 수학식 3과 같다.In Equation 2, λ is the wavelength of the signal, and the azimuth angle Φ can be estimated by using the phase difference value Ψ of the received signal obtained through Equation 2, which is expressed as Equation 3.

Figure pat00003
Figure pat00003

수학식 2에서 λ는 신호의 파장이며, 수학식 2를 통하여 얻어낸 수신 신호의 위상 차이값 Ψ을 이용하여 방위각 Φ을 추정할 수 있으며, 이를 수학식으로 나타내면 수학식 3과 같다.A이와 같이, 각도 추정이 완료되면, 궤적 생성부(2240)는 앞서 추출했던 퍼터의 이동 거리 정보와 이동 거리에 따른 각도를 매핑하여 퍼터의 궤적을 추적할 수 있다. In Equation 2, λ is the wavelength of the signal, and the azimuth angle Φ can be estimated using the phase difference value Ψ of the received signal obtained through Equation 2, which can be expressed as Equation 3. A As such, When the angle estimation is completed, the trajectory generator 2240 may track the trajectory of the putter by mapping the previously extracted moving distance information of the putter and the angle according to the moving distance.

도 7은 도 4의 궤적 생성부에서 생성한 퍼터의 추적 궤적을 도시한 그래프이다.7 is a graph showing a tracking trajectory of a putter generated by the trajectory generator of FIG. 4.

도 7에는 세 개의 퍼터 궤적(Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ)이 예시적으로 도시되어 있다. 첫 번째 퍼터 궤적(Ⅰ)은 통상적으로 바람직하다고 여겨지는 퍼팅 궤적에 해당한다. 골프공이 (0,0)의 위치에 있고 사용자가 그래프의 (0, -1)에서 퍼터를 이동시킨다면 퍼터는 골프공을 중심으로 대칭적으로 둥글게 휘어지는 포물선 궤적으로 나타나게 된다. In FIG. 7, three putter trajectories (I, II, and III) are illustrated by way of example. The first putter trajectory (I) corresponds to a putting trajectory that is generally considered desirable. If the golf ball is at the position of (0,0) and the user moves the putter at (0, -1) in the graph, the putter appears as a parabolic trajectory that curves symmetrically around the golf ball.

다시 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 퍼터 궤적 추적 장치는 디스플레이부(3000)를 더 포함할 수 있다. Referring back to FIG. 1, the apparatus for tracking a putter trajectory according to the present exemplary embodiment may further include a display unit 3000.

디스플레이부(3000)는 도 7과 같은 퍼터의 궤적을 사용자에게 보여 줄 수 있다. 디스플레이부(3000)는 도 1의 퍼터 궤적 추적 장치에 포함되는 일부일 수도 있고, 퍼터 궤적 추적 장치와 별도로 구비되는 별개의 디스플레이 장치일 수 있다. 후자의 경우, 퍼터 궤적 추적 장치는 디스플레이 장치에 퍼터의 궤적이 포함된 영상을 소정의 통신망 또는 통신선로를 통해 전송하기 위한 인터페이스 모듈(도 1에 미도시)을 더 포함할 수 있다.The display unit 3000 may show the trajectory of the putter as shown in FIG. 7 to the user. The display unit 3000 may be a part included in the putter trajectory tracking device of FIG. 1, or may be a separate display device provided separately from the putter trajectory tracking device. In the latter case, the putter trajectory tracking apparatus may further include an interface module (not shown in FIG. 1) for transmitting an image including the putter trajectory to the display device through a predetermined communication network or communication line.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 각도 추정부(2230)는 퍼터 페이스의 열림각 및 닫힘각을 추정할 있다. 각도 추정부(2230)는 퍼터의 각도를 추정하면서, 보다 세부적으로 주파수 파형을 검토함으로써 퍼터 페이스의 열림각 및 닫힘각을 추정할 수 있다. 퍼터 페이스의 열림각 및 닫힘각에 따라 퍼터의 궤적이 달라 질 수 있고, 이는 사용자에게 중요한 정보가 될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the angle estimating unit 2230 may estimate the opening angle and the closing angle of the putter face. While estimating the angle of the putter, the angle estimating unit 2230 may estimate the opening angle and the closing angle of the putter face by examining the frequency waveform in more detail. The trajectory of the putter may vary depending on the opening and closing angles of the putter face, which may be important information to the user.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 궤적 생성부(2240)는 기설정된 기준 궤적과 추적된 궤적의 싱크로율을 산출할 수 있다. 예를 들어, 도 7의 첫 번째 퍼터 궤적(Ⅰ)은 기준 궤적과의 싱크로율이 높을 수 있다. 반면, 도 7의 두 번째 및 세 번째 퍼터 궤적(Ⅱ, Ⅲ)은 기준 궤적과의 싱크로율이 낮을 것으로 예상된다. In addition, the trajectory generator 2240 according to an embodiment of the present invention may calculate a synchronization rate between a preset reference trajectory and the tracked trajectory. For example, the first putter trajectory (I) of FIG. 7 may have a high synchronization rate with the reference trajectory. On the other hand, the second and third putter trajectories (II, Ⅲ) of FIG. 7 are expected to have low synchronization rates with the reference trajectories.

이와 같이 열림각이나 닫힘각을 추정하거나 퍼터의 추적 궤적과 기준 궤적의 싱크로율이 산출되는 실시예에서, 디스플레이부(3000)는 이를 사용자가 시인할 수 있도록 표시할 수 있다. In an embodiment in which the opening angle or the closing angle is estimated, or the synchro ratio of the putter's tracking trajectory and the reference trajectory is calculated, the display unit 3000 may display this so that the user can visually recognize it.

도 8은 도 4의 궤적 생성부에서 생성한 퍼터의 추적 궤적과 기준 궤적을 함께 도시한 그래프이다. 8 is a graph showing both a tracking trajectory and a reference trajectory of a putter generated by the trajectory generator of FIG. 4.

도 8에 도시된 바와 같이, 각 퍼터의 궤적 그래프(Ⅰ’, Ⅱ’, Ⅲ’)에는 기준 궤적이 표시되어 있고, 기준 궤적과 함께 퍼터의 추적 궤적이 같이 표시되어 있다. 이러한 비교 그래프를 통하여 사용자는 자신의 퍼터 궤적을 직관적으로 시인할 수 있고, 퍼팅 연습에 활용할 수 있다. As shown in FIG. 8, a reference trajectory is displayed on the trajectory graphs I', II', and III' of each putter, and the tracking trajectory of the putter is displayed together with the reference trajectory. Through this comparison graph, the user can intuitively recognize his/her putter trajectory and utilize it for putting practice.

또한, 디스플레이부(3000)는 열림각이나 닫힘각에 대한 정보, 추적 궤적과 기준 궤적의 싱크로율을 그래프와 함께 표시할 수 있다.In addition, the display unit 3000 may display information on an opening angle or a closing angle, and a synchronization rate of a tracking trajectory and a reference trajectory together with a graph.

이와 같이, 본 발명에 따른 퍼터 궤적 추적 장치의 경우, 레이더(1000)를 광원으로 이용하여 퍼터의 궤적을 추적하기 때문에 공간의 제약을 받지 않고 실내 또는 실외에서도 활용할 수 있다. 퍼팅 매트에 설치되어 있는 센서를 이용하여 퍼터의 궤적을 추적하거나 퍼팅 스타일을 파악하는 경우 실내에서만 사용할 수 있는 단점이 있지만, 본 발명에 따를 경우 레이더(1000)의 신호의 송수신 가능한 상황이라면 특정 실내 공간에 한정되지 않는다. As described above, in the case of the putter trajectory tracking apparatus according to the present invention, since the trajectory of the putter is tracked using the radar 1000 as a light source, it can be used indoors or outdoors without being restricted by space. In the case of tracking the trajectory of the putter or determining the putting style using a sensor installed on the putting mat, there is a disadvantage that it can only be used indoors, but according to the present invention, if the signal from the radar 1000 can be transmitted/received, a specific indoor space Is not limited to

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 퍼터 궤적 추적 장치의 제어 블록도이다.9 is a control block diagram of an apparatus for tracking a putter trajectory according to another embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 실시예예 따른 퍼터 궤적 추적 장치는 템포 조정부(4000)를 더 포함할 수 있다. As shown, the putter trajectory tracking apparatus according to the present embodiment may further include a tempo adjustment unit 4000.

본 실시예에 따르면, 거리맵 모듈(2100)은 퍼터의 백스윙 거리 및 백스윙 위치로부터 골프공에 타격이 가해지는 스윙 거리, 백스윙 거리 이동에 따른 속도 및 스윙 거리 이동에 따른 속도를 검출하여 사용자, 즉 골퍼의 스윙 템포를 추출할 수 있다. According to the present embodiment, the distance map module 2100 detects the swing distance applied to the golf ball from the backswing distance and the backswing position of the putter, the speed according to the movement of the backswing distance, and the speed according to the movement of the swing distance. You can extract the golfer's swing tempo.

이렇게 스윙 템포이 추출되면, 템포 조정부(4000)는 추출된 스윙 템포와 기설정된 참고 스윙 템포를 비교하고, 비교 결과가 기설정된 임계 범위를 벗어나면, 사용자에게 비프음을 제공할 수 있다. When the swing tempo is extracted in this way, the tempo adjustment unit 4000 may compare the extracted swing tempo with a preset reference swing tempo, and when the comparison result is out of a preset threshold range, a beep sound may be provided to the user.

참고 스윙 템포는 메트로놈과 같이 일정한 속도를 갖는 템포일 수도 있고, 타격 수단 또는 스윙 자세에 따라 간격이 일정하지 않은 템포 일 수도 있다. 또한, 참고 스윙 템포는 사용자의 반복적인 스윙을 참고하여 평균값으로 설정될 수 있고, 퍼팅 거리나 공의 무게, 타격 속도 등을 고려하여 설정될 수도 있다. Note The swing tempo may be a tempo having a constant speed, such as a metronome, or a tempo with a non-uniform interval depending on the striking means or swing posture. In addition, the reference swing tempo may be set as an average value by referring to the user's repetitive swing, and may be set in consideration of the putting distance, the weight of the ball, and the hitting speed.

템포 조정부(4000)는 비프음을 출력하기 위한 스피커를 더 포함할 수도 있고, 추출된 스윙 템포와 참고 스윙 템포의 차이가 임계 범위를 벗어나면 디스플레이부(3000)에 점멸하는 신호로 표시할 수도 있다.The tempo adjustment unit 4000 may further include a speaker for outputting a beep sound, and may be displayed as a flashing signal on the display unit 3000 when the difference between the extracted swing tempo and the reference swing tempo exceeds a threshold range. .

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 궤적 추적기의 제어 블록도이다.10 is a control block diagram of a trajectory tracker according to another embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 궤적 추적기(2000)는 도 1과 비교하여 저장부(2300)와 비거리 측정부(2400)를 더 포함할 수 있다.As shown, the trajectory tracker 2000 according to the present embodiment may further include a storage unit 2300 and a flying distance measurement unit 2400 compared to FIG. 1.

저장부(2300)에는 퍼터 및 퍼터의 헤더 중량을 포함하는 제원 정보(Spec.)가 저장될 수 있다. 이러한 제원 정보에는 퍼터 및/또는 퍼터 헤더의 중량 정보, 골프공의 종류에 따른 무게, 골프공의 종류에 따라 마찰 정도, 퍼팅 매트 또는 퍼팅 바닥면에 대한 마찰계수 등이 포함될 수 있다. The storage unit 2300 may store specification information (Spec.) including a putter and a header weight of the putter. Such specification information may include information on the weight of the putter and/or the putter header, the weight according to the type of golf ball, the degree of friction according to the type of the golf ball, and the coefficient of friction on the putting mat or the putting floor.

비거리 측정부(2400)는 퍼터 및/또는 퍼터 헤드의 중량과 퍼터가 골프공을 타격할 때의 속도를 기초로 하여 골프공에 가해지는 충력량을 계산하고, 충격량으로부터 골프공이 이동하는 비거리를 계산할 수 있다. The flying distance measuring unit 2400 calculates the amount of impulse applied to the golf ball based on the weight of the putter and/or the putter head and the speed at which the putter strikes the golf ball, and calculates the flying distance the golf ball moves from the impact amount. I can.

퍼터가 골프공을 타격할 때의 충격량은 골프공의 충격량과 동일하고, 속도 산출부(2150, 2151)에 의하여 산출되는 타격 당시의 골프공의 속도를 이용하여 골프공의 비거리를 측정할 수 있게 된다. The amount of impact when the putter strikes the golf ball is the same as the amount of impact of the golf ball, and the distance of the golf ball can be measured using the speed of the golf ball at the time of hit calculated by the speed calculation units 2150 and 2151. do.

또한, 비거리 측정부(2400)는 퍼팅 매트에 대한 정확한 마찰력이나 마찰 계수를 알지 못한다 하여도, 골프공의 속도에 대응하는 골프공의 비거리를 대략적인 비례 관계에 기초하여 산출할 수 있다.In addition, the flying distance measuring unit 2400 may calculate the flying distance of the golf ball corresponding to the speed of the golf ball based on an approximate proportional relationship, even if the exact friction force or coefficient of friction with respect to the putting mat is not known.

또한, 비거리 측정부(2400)는 반복되는 타격 패턴을 통하여 평균 비거리를 측정하고 이를 일정한 기준으로 설정할 수도 있을 것이다. 사용자는 평균 비거리와 자신의 실제 비거리를 비교함으로서 타격의 템포나 스윙 속도를 조절할 수 있다.In addition, the flying distance measuring unit 2400 may measure an average flying distance through a repeated hitting pattern and set this as a constant reference. The user can adjust the tempo or swing speed of the hit by comparing the average flying distance with the actual flying distance.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼팅 연습 장치의 개념도이다.11 is a conceptual diagram of an apparatus for practicing putting according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 퍼팅 연습 장치는 레이더(1000), 궤적 추적기(2000), 디스플레이부(3000), 카메라(5000) 및 조명기(6000)를 포함할 수 있다. 레이더(1000), 궤적 추적기(2000), 디스플레이부(3000)는 도 1 내지 도 10을 이용하여 설명된 퍼터 궤적 추적 장치의 구성 요소와 대동 소이하므로 중복되는 설명은 생략한다. As shown, the putting practice apparatus according to the present embodiment may include a radar 1000, a trajectory tracker 2000, a display unit 3000, a camera 5000, and an illuminator 6000. Since the radar 1000, the trajectory tracker 2000, and the display unit 3000 are substantially the same as the components of the putter trajectory tracking apparatus described with reference to FIGS. 1 to 10, overlapping descriptions will be omitted.

카메라(5000)는 골퍼와 골퍼의 움직임을 촬영한다. 골퍼는 촬영된 영상을 디스플레이부(3000)을 통하여 확인할 수 있다. The camera 5000 photographs the movement of the golfer and the golfer. The golfer may check the captured image through the display unit 3000.

본 실시예에 따른 디스플레이부(3000)는 촬영된 골퍼의 움직임과 퍼터의 궤적을 동시에 표시할 수 있고, 또는 도 8의 기준 궤적과 열림각, 닫힘각 및 싱크로율 역시 추가적으로 표시할 수 있다. 사용자는 하나의 화면에서 상술된 항목들을 모두 확인할 수 있으므로 퍼팅 연습의 효율을 증가시킬 수 있다. The display unit 3000 according to the present exemplary embodiment may simultaneously display the photographed movement of the golfer and the trajectory of the putter, or may additionally display the reference trajectory, the opening angle, the closing angle, and the synchro rate of FIG. 8. The user can check all the above-described items on one screen, thereby increasing the efficiency of putting practice.

한편, 본 실시예에 따른 퍼팅 연습 장치는 퍼팅 방향을 가이드 하기 위한 조명기(6000)를 더 포함할 수 있고, 조명기(6000)는 골프공이 움직이는 방향으로 빛을 조사하는 조명부와, 조명부로부터 빛이 조사되는 방향에 구비외여 골프공의 이동 가이드 라인을 나타내기 위한 패턴이 인쇄되어 있는 패턴 필름을 더 포함할 수 있다. On the other hand, the putting practice apparatus according to the present embodiment may further include an illuminator 6000 for guiding the putting direction, and the illuminator 6000 includes a lighting unit that irradiates light in a direction in which the golf ball moves, and light is irradiated from the lighting unit. It may further include a pattern film in which a pattern for indicating the movement guide line of the golf ball is printed in addition to being provided in the direction in which it is provided.

도시된 바와 같이, 조명기(6000)는 골프공이 놓여 있는 바닥면에 직선 또는 점선으로 형태로 가이드 라인을 표시하는 역할을 하고, 조명기(6000)는 LED를 포함하여 구성될 수 있다. As shown, the illuminator 6000 serves to display a guide line in the form of a straight line or a dotted line on the bottom surface on which the golf ball is placed, and the illuminator 6000 may include an LED.

한편, 본 실시예예 따른 조명기(6000)는 퍼팅 방향을 보다 구체적이고 시각적으로 나타내기 위한 그리드 패턴의 패턴 필름을 포함할 수 있으며,도 12는 도 11의 조명기를 통하여 형성되는 그리드 패턴을 도시한 도면이다. Meanwhile, the illuminator 6000 according to the present embodiment may include a pattern film of a grid pattern to more specifically and visually indicate the putting direction, and FIG. 12 is a view showing a grid pattern formed through the illuminator of FIG. 11 to be.

그리드 패턴은 퍼팅 방향과 수직 방향으로 형성되어 골프공의 이동 방향을 쉽게 인식될 수 있도록 한다. 그리드 패턴의 간격 및 크기는 조명부와 패턴 필름 간의 간격을 조절함으로써 변경될 수 있다.The grid pattern is formed in a direction perpendicular to the putting direction so that the moving direction of the golf ball can be easily recognized. The spacing and size of the grid pattern may be changed by adjusting the spacing between the lighting unit and the pattern film.

또한, 도시된 바와 같이 본 실시예예 따른 퍼팅 연습 장치는 레이더(1000), 카메라(5000), 궤적 추적기(2000) 및 디스플레이부(3000)가 동일한 하우징(도면에 미도시) 안에 함께 장착되어 하나의 독립된 장치(E1)로 구현될 수 있다. 이 경우, 레이더(1000), 카메라(5000), 궤적 추적기(2000) 및 디스플레이부(3000)는 적어도 하나의 기판(PCB board, 도면에 미도시)을 통해 연결되며 기판 상의 버스(bus) 또는 전자 회로를 통해 통신을 수행할 수 있다. In addition, as shown, in the putting practice apparatus according to the present embodiment, the radar 1000, the camera 5000, the trajectory tracker 2000, and the display unit 3000 are mounted together in the same housing (not shown in the drawing), It can be implemented as an independent device E1. In this case, the radar 1000, the camera 5000, the trajectory tracker 2000, and the display unit 3000 are connected through at least one substrate (PCB board, not shown in the drawing), and Communication can be carried out through the circuit.

도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 퍼팅 연습 장치의 개념도이다.13 is a conceptual diagram of an apparatus for practicing putting according to another embodiment of the present invention.

도 11과 비교하여, 본 실시예에 따른 퍼팅 연습 장치의 레이더(1000), 카메라(5000), 궤적 추적기(2000) 및 디스플레이부(3000)는 개별적인 장치(E2)로 구현될 수 있다. Compared with FIG. 11, the radar 1000, the camera 5000, the trajectory tracker 2000, and the display unit 3000 of the putting practice apparatus according to the present embodiment may be implemented as separate devices E2.

실내 골프 연습실에 도 13에 따른 퍼팅 연습 장치가 설치될 경우를 생각해 보면, 연습실의 천정 또는 측 벽면에 레이더(1000) 및 카메라(6000)가 설치되고 레이더(1000)와 카메라(6000)에서 출력되는 영상 또는 레이더 신호는 블루투스(blutooth), 지그비(zigbee), 와이파이(wifi) 등의 근거리 무선통신망으로 연결되거나 이더넷(ethernet 또는 LAN) 등의 유선통신망으로 연결된 궤적 추적기(2000)에 전송될 수 있다.Considering the case where the putting practice device according to FIG. 13 is installed in the indoor golf practice room, a radar 1000 and a camera 6000 are installed on the ceiling or side wall of the practice room, and output from the radar 1000 and the camera 6000 The video or radar signal may be connected to a short-range wireless communication network such as Bluetooth, Zigbee, or Wi-Fi, or may be transmitted to the trajectory tracker 2000 connected through a wired communication network such as Ethernet or LAN.

디스플레이부(3000)는 사용자가 휴대할 수 있는 사용자 단말장치(E2)로 구현될 수 있고, 또는 실내 또는 실외에 설치되어 있는 스크린이나 디스플레이보드 또는 빔프로젝터 등으로 구현될 수 있다. 즉, 본 실시예예 따를 경우, 궤적 추적기(2000)는 외부의 서버 또는 PC 형태로로 구현될 수 있고, 사용자 단말기(E2)는 서버로부터 받은 데이터를 사용자에게 표시하는 디스플레이 역할을 수행할 수 있다. The display unit 3000 may be implemented as a user terminal device E2 that a user can carry, or may be implemented as a screen, a display board, or a beam projector installed indoors or outdoors. That is, according to the present embodiment, the trajectory tracker 2000 may be implemented in the form of an external server or PC, and the user terminal E2 may serve as a display to display data received from the server to the user.

이 경우, 궤적 추적기(2000)와 디스플레이부(3000) 역시 서로 유선 통신망 또는 근거리 무선 통신망을 통해 연결될 수 있다. In this case, the trajectory tracker 2000 and the display unit 3000 may also be connected to each other through a wired communication network or a short-range wireless communication network.

도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 퍼팅 연습 장치의 개념도이다.14 is a conceptual diagram of an apparatus for practicing putting according to another embodiment of the present invention.

본 실시예에 따를 경우, 퍼팅 연습 장치는 레이더(1000)만 별도의 장치로 구현되며, 카메라(5000), 궤적 추적기(2000) 및 디스플레이부(3000)가 하나의 장치(E3)로 구현될 수 있다. According to this embodiment, as for the putting practice device, only the radar 1000 is implemented as a separate device, and the camera 5000, the trajectory tracker 2000, and the display unit 3000 may be implemented as a single device E3. have.

이 경우, 레이더를 포함하는 제1장치(1000)와, 카메라(5000), 궤적 추적기(2000) 및 디스플레이부(3000)를 포함하는 제2장치(E3)는 서로 RS-232C나 USB와 같은 유선의 직렬통신이나 병렬 통신으로 연결될 수도 있고, 이더넷과 같은 유선 네트워크로 연결될 수도 있고, 블루투스, 지그비, 와이파이 등의 근거리 무선 통신망으로 연결될 수도 있고, 광대역 이동통신망을 통해 연결될 수도 있다. In this case, the first device 1000 including a radar and the second device E3 including the camera 5000, the trajectory tracker 2000, and the display unit 3000 are connected to each other by wired RS-232C or USB. It may be connected through serial communication or parallel communication of, a wired network such as Ethernet, a short-range wireless communication network such as Bluetooth, ZigBee, and Wi-Fi, or a broadband mobile communication network.

특히 요즘의 스마트폰과 같은 이동통신단말기는 고성능의 디지털 카메라를 기본으로 장착하고 있는데, 궤적 추적기(2000)의 기능을 애플리케이션 프로그램으로 구현하여 설치하는 경우 제2장치(E3)의 바람직한 일례가 될 수 있다.In particular, mobile communication terminals such as today's smartphones are equipped with a high-performance digital camera as a standard, and when the function of the trajectory tracker 2000 is implemented and installed as an application program, it can be a preferred example of the second device (E3). have.

실내 골프 연습실에서 사용자는 모바일 형태로 구현된 소형 레이더 모듈을 USB 케이블을 통해 스마트폰에 연결한 후 퍼팅 자세를 조망할 수 있는 위치에 스마트폰 및 레이더 모듈을 거치한다. 사용자는 스마트폰에 설치된 궤적 추적기 앱을 실행한 후 골프 연습을 시작한다. 궤적 추적기 앱은 스마트폰에 장착된 카메라 모듈을 작동시키는 한편, USB로 연결된 소형 레이더 모듈을 작동시킨다. 여기서 소형 레이더 모듈은 레이더(1000)에 대응하고, 카메라 모듈은 카메라(6000)에 대응하고, 궤적 추적기 앱은 궤적 추적기(2000)에 대응한다. 아울러 스마트폰의 액정은 디스플레이부(3000)에 대응한다. In the indoor golf practice room, a user connects a small radar module implemented in a mobile form to a smartphone through a USB cable, and then mounts the smartphone and radar module in a position where the putting posture can be viewed. The user starts practicing golf after running the trajectory tracker app installed on the smartphone. The trajectory tracker app activates the camera module installed in the smartphone, while operating a small radar module connected via USB. Here, the small radar module corresponds to the radar 1000, the camera module corresponds to the camera 6000, and the trajectory tracker app corresponds to the trajectory tracker 2000. In addition, the liquid crystal of the smartphone corresponds to the display unit 3000.

레이더(1000), 카메라(6000) 및 궤적 추적기(2000)에 대하여는 앞에서 상세하게 설명하였으므로 이들 각각에 대응하는 소형 레이더 모듈, 카메라 모듈, 궤적 추적기 앱 및 스마트폰의 액정에 대한 중복되는 설명은 생략한다.Since the radar 1000, the camera 6000, and the trajectory tracker 2000 have been described in detail above, redundant descriptions of the small radar module, camera module, trajectory tracker app, and the liquid crystal of the smartphone corresponding to each of these are omitted. .

실시예 4에서 소형 레이더 모듈은 스마트폰에 구비된 소정의 인터페이스를 통해 스마트폰에 탈착 가능한 형태로 구현될 수도 있다.In the fourth embodiment, the small radar module may be implemented in a form detachable from the smartphone through a predetermined interface provided in the smartphone.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼터 궤적 추적 방법을 설명하기 위한 제어 흐름도이다. 도 15를 참조하여 본 발명에 따른 퍼터 궤적 추적 방법을 정리하면 다음과 같다. 15 is a control flowchart illustrating a putter trajectory tracking method according to an embodiment of the present invention. The putter trajectory tracking method according to the present invention will be summarized as follows with reference to FIG. 15.

우선 퍼터 및 골프고에 대한 레이더ㅌ의 비트수신신호는 용이한 분석을 위해 디지털 신호로 변환된다(S11). First, the bit received signal of the radar T for the putter and golf high is converted into a digital signal for easy analysis (S11).

레이더가 제공한 비트수신신호 전부에 대하여 퍼터의 궤적을 위한 분석을 수행하는 것은 낭비이므로 타격수단 또는 타겟의 움직임이 일단 발생한 상태에 관한 비트수신신호만을 선별적으로 분석하는 것이 바람직하다. 이를 위해 디지털로 변환된 비트수신신호에서 미리 정해진 임계값 이상의 신호를 선택하는 방법으로 비트수신신호를 필터링하고, 필터링된 비트수신신호를 미리 정해진 단위 시간으로 구획한다 (S12). Since it is wasteful to perform the analysis for the trajectory of the putter for all the bit receiving signals provided by the radar, it is desirable to selectively analyze only the bit receiving signals related to the state in which the movement of the striking means or the target has occurred once. To this end, the bit reception signal is filtered by selecting a signal having a predetermined threshold or higher from the digitally converted bit reception signal, and the filtered bit reception signal is divided into a predetermined unit time (S12).

다음으로, 주파수의 변화 추이를 이용하여 퍼터의 궤적을 감지하기 위해 구획된 단위 시간의 신호를 고속푸리에변환(FFT) 또는 동종의 알고리즘을 이용하여 제1 주파수 영역의 신호로 변환하고, 제1 주파수 영역으로 변환된 신호로부터 유효 주파수의 대역(spectrum)과 유효 주파수 별로 주파수의 크기(magnitude)를 추정한다 (S13).Next, in order to detect the trajectory of the putter using the change of frequency, the signal of the divided unit time is converted into a signal of the first frequency domain using a fast Fourier transform (FFT) or a similar algorithm, and From the signal converted into the domain, the spectrum of the effective frequency and the magnitude of the frequency for each effective frequency are estimated (S13).

그런 후, 추정된 유효 주파수 중 퍼터 주파수의 크기를 기초로 퍼터의 속도를 계산한다(S14).Then, the speed of the putter is calculated based on the size of the putter frequency among the estimated effective frequencies (S14).

상기 S11 내지 S14 단계는 퍼터의 주파수를 선택하고 속도를 산출할 때까지 반복적으로 수행될 수 있다.The steps S11 to S14 may be repeatedly performed until the frequency of the putter is selected and the speed is calculated.

다음으로, 퍼터 주파수 및 속도에 기초하여 퍼터의 거리-속도맵을 구성할 수 있다(S15).Next, the distance-speed map of the putter may be configured based on the putter frequency and speed (S15).

퍼터의 거리-속도맵이 구성되면, 제1 주파수 영역의 신호로부터 퍼터의 단위 거리별 레이지 빈을 추출하고, 퍼터의 거리에 따른 각도를 추출하기 위하여 추출된 레이지 빈을 제2 주파수 영역의 신호로 변환한다(S16).When the distance-speed map of the putter is constructed, the lazy bin for each unit distance of the putter is extracted from the signal in the first frequency domain, and the extracted lazy bin is used as a signal in the second frequency domain to extract the angle according to the distance of the putter. Convert (S16).

레인지 빈을 추출하기 위하여 CFAR 탐지를 이용할 수 있다. CFAR detection can be used to extract range bins.

그런 다음, 변환된 신호로부터 퍼터가 위치한 각도를 추정한다(S17).Then, the angle at which the putter is located is estimated from the converted signal (S17).

이렇게 퍼터의 이동 거리와 각도가 추정되면, 퍼터의 이동 거리에 따른 각도를 매핑하여 퍼터의 궤적을 추적한다(S18).When the moving distance and angle of the putter are estimated in this way, the trajectory of the putter is tracked by mapping the angle according to the moving distance of the putter (S18).

퍼터의 궤적이 추적되면, 기준 궤적과 추적된 궤도, 싱크로율에 대한 정보를 디스플레이한다(S19).When the trajectory of the putter is tracked, information on the reference trajectory, the tracked trajectory, and the synchro rate is displayed (S19).

본 발명의 일 실시예에 따라, 퍼터 페이스의 열림각 및 닫힘각이 추정되는 경우 퍼터 페이스의 열림각 및 닫힘각 역시 디스플레이될 수 있다. 또한, 골퍼와 골퍼의 움직임이 카메라로 촬영된다면, 디스플레이하는 단계는 촬상된 골퍼의 움직임과 퍼터의 궤적을 같이 표시할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, when the opening angle and the closing angle of the putter face are estimated, the opening angle and the closing angle of the putter face may also be displayed. In addition, if the movement of the golfer and the golfer is photographed by the camera, the displaying may display the captured movement of the golfer and the trajectory of the putter together.

도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 스윙 템포 조정 방법을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.16 is a control flowchart illustrating a swing tempo adjustment method according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 궤적 추적 장치 및 퍼팅 연습 장치는 골퍼의 스윙 템포를 조정하기 위하여 하기와 같은 알고리즘을 적용할 수 있다. As shown, the trajectory tracking device and the putting practice device may apply the following algorithm to adjust the golfer's swing tempo.

우선, 퍼터의 백스윙 거리 및 백스윙 위치로부터 골프공에 타격이 가해지는 스윙 거리, 백스윙 거리 이동에 따른 속도 및 스윙 거리 이동에 따른 속도를 검출하여 골퍼의 스윙 템포를 추출할 수 있다(S21).First, the swing tempo of the golfer may be extracted by detecting the swing distance applied to the golf ball from the backswing distance and the backswing position of the putter, the speed according to the movement of the backswing distance, and the speed according to the movement of the swing distance (S21).

그런 후, 궤적 추적기는 추출된 스윙 템포와 기설정된 참고 스윙 템포를 비교할 수 있다(S22). Then, the trajectory tracker may compare the extracted swing tempo with a preset reference swing tempo (S22).

이 단계에서는 추출된 스윙 템포와 참고 스윙 템포가 일치하는 정도, 스윙 템포의 싱크로율 등을 판단할 수 있다.In this step, it is possible to determine the degree to which the extracted swing tempo matches the reference swing tempo, and the syncro rate of the swing tempo.

비교 결과, 추출된 스윙 템포와 참고 스윙 템포의 차이가 기설정된 임계 범위를 벗어나면(S23), 스윙 템포가 적절하지 못하다는 것을 사용자에게 비프음을 제공할 수 있다. As a result of the comparison, when the difference between the extracted swing tempo and the reference swing tempo exceeds a preset threshold range (S23), a beep sound may be provided to the user indicating that the swing tempo is not appropriate.

또는 스윙 템포의 비교 결과는 점멸되는 영상으로 표시될 수도 있다.Alternatively, the comparison result of the swing tempo may be displayed as a flashing image.

본 발명의 또 다른 실시예에 따라 기저장되어 있는 퍼터 또는 퍼터 헤드의 중량과 퍼터가 골프공을 타격할 때의 속도를 기초로 하여 골프공에 가해지는 충력량을 계산하는 단계와, 충격량으로부터 골프공의 비거리를 계산하는 단계를 더 포함할 수 있다.In accordance with another embodiment of the present invention, calculating the amount of impulse applied to the golf ball based on the previously stored weight of the putter or the putter head and the speed at which the putter strikes the golf ball, and golf from the impact amount. It may further include calculating the distance of the ball.

이상에서 설명한 퍼터 궤적 추적 장치, 방법 및 이를 이용한 퍼팅 연습 장치의 부분적 기능들은 이를 구현하기 위한 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현됨으로써 컴퓨터를 통해 판독될 수 있는 기록매체에 포함되어 제공될 수도 있음을 당업자들이 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광 기록매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리, USB 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드 외에도, 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며 그 반대도 마찬가지이다.Those skilled in the art that the above-described putter trajectory tracking apparatus, method, and partial functions of the putting practice apparatus using the same may be provided in a recording medium that can be read through a computer by tangibly implementing a program of instructions for implementing the same. It will be easy to understand. The computer-readable recording medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the computer-readable recording medium may be specially designed and constructed for the present invention, or may be known and usable to those skilled in computer software. Examples of the computer-readable recording medium include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and floptical disks. Magneto-optical media and hardware devices specially configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, USB memory, and the like. The computer-readable recording medium may be a transmission medium such as an optical or metal wire or a waveguide including a carrier wave for transmitting a signal specifying a program command or a data structure. Examples of program instructions include high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like, in addition to machine language codes such as those produced by a compiler. The hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform the operation of the present invention and vice versa.

또한 본 발명은 위에서 설명한 실시예들에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and of course, various modifications can be implemented without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims, as well as various application ranges.

1000: 레이더
1100: 송신부 1200, 1210: 수신부
1300, 1310: 신호생성부 1400, 1410: 디지털변환부(ADC)
2000: 궤적 추적기
2100: 거리맵 모듈
2110, 2111: 필터링부 2120, 2121: 윈도잉부
2130, 2131: 고속푸리에변환부 2140, 2141: 주파수 선택부
2150, 2151: 속도산출부 2160, 2161: 거리맵 생성부
2200: 궤적 추적 모듈
2210, 2211: 레인지 게이트부 2220, 2221: 이차 고속프리에변환부
2230: 각도 추정부 2240: 궤적 생성부
2300: 저장부 2400: 비거리 측정부
3000: 디스플레이부 4000: 템포 조정부
1000: radar
1100: transmitting unit 1200, 1210: receiving unit
1300, 1310: signal generation unit 1400, 1410: digital conversion unit (ADC)
2000: trajectory tracker
2100: distance map module
2110, 2111: filtering unit 2120, 2121: windowing unit
2130, 2131: high-speed Fourier transform unit 2140, 2141: frequency selection unit
2150, 2151: speed calculation unit 2160, 2161: distance map generation unit
2200: trajectory tracking module
2210, 2211: range gate unit 2220, 2221: secondary high-speed pre-e conversion unit
2230: angle estimation unit 2240: trajectory generation unit
2300: storage unit 2400: flying distance measurement unit
3000: display unit 4000: tempo adjustment unit

Claims (17)

퍼터 궤적 추적 장치에 있어서,
퍼터와 골프공의 움직임을 감지하는 레이더와;
상기 레이더가 감지한 신호를 기초로 상기 퍼터의 이동 거리 및 퍼터의 속도를 산출하고, 상기 이동 거리 및 상기 속도에 기초하여 상기 퍼터의 거리-속도맵을 구성하는 거리맵 모듈과 상기 이동 거리에 대응하는 상기 퍼터의 각도를 산출하여 상기 퍼터의 궤적을 추적하는 궤적 추적 모듈을 포함하는 궤적 추적기
를 포함하는 퍼터 궤적 추적 장치.
In the putter trajectory tracking device,
A radar detecting movement of a putter and a golf ball;
Based on the signal detected by the radar, the moving distance of the putter and the speed of the putter are calculated, and the distance map module constituting the distance-speed map of the putter based on the moving distance and the speed corresponds to the moving distance. A trajectory tracker including a trajectory tracking module for tracking the trajectory of the putter by calculating the angle of the putter.
Putter trajectory tracking device comprising a.
제1항에 있어서,
상기 거리맵 모듈은 상기 퍼터의 백스윙 거리 및 상기 백스윙 위치로부터 상기 골프공에 타격이 가해지는 스윙 거리, 상기 백스윙 거리 이동에 따른 속도 및 상기 스윙 거리 이동에 따른 속도를 검출하여 골퍼의 스윙 템포를 추출하고,
상기 추출된 스윙 템포와 기설정된 참고 스윙 템포를 비교하고, 비교 결과가 기설정된 임계 범위를 벗어나면, 사용자에게 비프음을 제공하는 템포 조정부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 퍼터 궤적 추적 장치.
The method of claim 1,
The distance map module extracts the golfer's swing tempo by detecting the backswing distance of the putter and the swing distance applied to the golf ball from the backswing position, the speed according to the movement of the backswing distance, and the speed according to the movement of the swing distance. and,
Tempo adjustment unit comparing the extracted swing tempo with a preset reference swing tempo, and providing a beep sound to the user when the comparison result is out of a preset threshold range
Putter trajectory tracking device, characterized in that it further comprises.
제1항에 있어서,
상기 궤적 추적기는,
상기 퍼터 및 상기 퍼터의 헤더 중량을 포함하는 제원 정보(Spec.)를 저장하고 있는 저장부와;
상기 퍼터 또는 퍼터 헤드의 중량과 상기 퍼터가 상기 골프공을 타격할 때의 속도를 기초로 하여 상기 골프공에 가해지는 충력량을 계산하고, 상기 충격량으로부터 상기 골프공의 비거리를 계산하는 비거리 추정부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 퍼터 궤적 추적 장치.
The method of claim 1,
The trajectory tracker,
A storage unit for storing specification information (Spec.) including the putter and the header weight of the putter;
A flying distance estimation unit that calculates an impulse applied to the golf ball based on the weight of the putter or putter head and the speed at which the putter strikes the golf ball, and calculates the flying distance of the golf ball from the impact amount
Putter trajectory tracking device, characterized in that it further comprises.
제1항에 있어서,
상기 레이더는,
상기 퍼터와 상기 골프공에 송신파를 송출하는 송신부(transmitter)와, 상기 퍼터과 상기 골프공의 반사파를 수신하는 복수의 수신부(receiver)와, 송신파와 반사파의 주파수 차이를 기초로 비트수신신호를 생성하는 복수의 신호생성부와, 아날로그의 비트수신신호를 디지털 신호로 변환하는 복수의 디지털변환부(ADC)
를 포함하는 것을 특징으로 하는 퍼터 궤적 추적 장치.
The method of claim 1,
The radar,
Generates a bit receiving signal based on a frequency difference between a transmitting wave and a reflected wave, a transmitter transmitting a transmission wave to the putter and the golf ball, a plurality of receivers receiving the reflected wave of the putter and the golf ball A plurality of signal generation units to perform and a plurality of digital conversion units (ADCs) for converting analog bit reception signals into digital signals
Putter trajectory tracking device comprising a.
제4항에 있어서,
상기 거리맵 모듈은,
상기 레이더가 제공한 디지털 변환 신호에서 임계값 이상의 신호를 선택하는 필터링부와,
상기 필터링된 신호를 미리 정해진 단위 시간으로 구획하는 윈도잉부와,
상기 퍼터의 거리 측정을 위하여 상기 구획된 단위 시간의 신호를 제1 주파수 영역의 신호로 변환하는 일차 고속푸리에변환부와,
상기 제1 주파수 영역의 변환 신호로부터 유효 주파수를 추정하고, 상기 추정된 유효 주파수 중 상기 퍼터에 대한 퍼터 주파수를 선택하는 주파수 선택부와,
상기 퍼터 주파수 및 상기 퍼터 주파수의 크기를 기초로 상기 퍼터의 속도를 계산하는 속도산출부와,
상기 퍼터 주파수 및 상기 속도에 기초하여 상기 퍼터의 거리-속도맵을 구성하는 거리맵 생성부를 포함하고,
상기 거리맵 모듈은 상기 복수의 수신부에 대응하여 복 수개로 구비되는 것을 특징으로 하는 퍼터 궤적 추적 장치.
The method of claim 4,
The distance map module,
A filtering unit for selecting a signal greater than or equal to a threshold value from the digital converted signal provided by the radar,
A windowing unit that divides the filtered signal into a predetermined unit time,
A first-order fast Fourier transform unit for converting the divided unit time signal into a signal in a first frequency domain for measuring the distance of the putter,
A frequency selector for estimating an effective frequency from the converted signal in the first frequency domain and selecting a putter frequency for the putter from among the estimated effective frequencies,
A speed calculation unit that calculates the speed of the putter based on the putter frequency and the size of the putter frequency,
A distance map generator configured to configure a distance-speed map of the putter based on the putter frequency and the speed,
The distance map module is a putter trajectory tracking apparatus, characterized in that provided in plurality in correspondence with the plurality of receiving units.
제5항에 있어서,
상기 궤적 추적 모듈은,
상기 제1 주파수 영역의 신호로부터 상기 퍼터의 단위 거리별 레이지 빈을 추출하는 레인지게이트부와;
상기 퍼터의 거리에 따른 각도를 추출하기 위하여 상기 추출된 레이지 빈을 제2 주파수 영역의 신호로 변환하는 이차 고속푸리에변환부와;
상기 변환된 신호로부터 상기 퍼터가 위치한 각도를 추정하는 각도 추정부와;
상기 퍼터의 거리와 상기 거리에 따른 각도를 매핑하여 상기 퍼터의 궤적을 추적하는 궤적 생성부를 포함하고,
상기 레인지게이트부와 상기 이차 고속푸리에변환부는 복 수개로 구비되는 것을 특징으로 하는 퍼터 궤적 추적 장치.
The method of claim 5,
The trajectory tracking module,
A range gate unit for extracting lazy bins for each unit distance of the putter from the signal in the first frequency domain;
A second-order fast Fourier transform unit converting the extracted lazy bin into a signal in a second frequency domain in order to extract an angle according to the distance of the putter;
An angle estimation unit estimating an angle at which the putter is located from the converted signal;
And a trajectory generator for tracking the trajectory of the putter by mapping the distance of the putter and the angle according to the distance,
A putter trajectory tracking device, characterized in that the range gate unit and the second high-speed Fourier transform unit are provided in plurality.
제6항에 있어서,
상기 각도 추정부는 상기 퍼터 페이스의 열림각 및 닫힘각을 추정하는 것을 특징으로 하는 퍼터 궤적 추적 장치.
The method of claim 6,
The angle estimating unit estimates an opening angle and a closing angle of the putter face.
제7항에 있어서,
상기 궤적 생성부는 기설정된 기준 궤적과 추적된 궤적의 싱크로율을 산출하고,
상기 기준 궤적, 상기 추적된 궤적, 상기 싱크로율, 상기 열림각, 상기 닫힘각에 대한 정보를 디스플레이하는 디스플레이부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 퍼터 궤적 추적 장치.
The method of claim 7,
The trajectory generation unit calculates a synchronization rate between a preset reference trajectory and the tracked trajectory,
A display unit that displays information on the reference trajectory, the tracked trajectory, the synchro rate, the opening angle, and the closing angle
Putter trajectory tracking device, characterized in that it further comprises.
퍼팅 연습 장치에 있어서,
퍼터와 골프공의 움직임을 감지하는 레이더와;
골퍼와 상기 골퍼의 움직임을 촬영하는 카메라와;
상기 레이더가 감지한 신호를 기초로 상기 퍼터의 이동 거리 및 퍼터의 속도를 산출하고, 상기 이동 거리 및 상기 속도에 기초하여 상기 퍼터의 거리-속도맵을 구성하는 거리맵 모듈과 상기 이동 거리에 대응하는 상기 퍼터의 각도를 산출하여 상기 퍼터의 궤적을 추적하는 궤적 추적 모듈을 포함하는 궤적 추적기와;
상기 골프공이 움직이는 방향으로 빛을 조사하는 조명부와, 상기 조명부로부터 빛이 조사되는 방향에 구비되며 상기 골프공의 이동 가이드 라인을 나타내기 위한 패턴이 인쇄되어 있는 패턴 필름을 포함하는 조명기와;
촬영된 상기 골퍼의 움직임과 상기 퍼터의 궤적을 표시하는 디스플레이부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 퍼팅 연습 장치.
In the putting exercise device,
A radar detecting movement of a putter and a golf ball;
A camera that photographs the movement of the golfer and the golfer;
Based on the signal detected by the radar, the moving distance of the putter and the speed of the putter are calculated, and the distance map module constituting the distance-speed map of the putter based on the moving distance and the speed corresponds to the moving distance. A trajectory tracker including a trajectory tracking module configured to track the trajectory of the putter by calculating the angle of the putter;
An illuminator including an illumination unit that irradiates light in a direction in which the golf ball moves, and a pattern film provided in a direction in which light is irradiated from the illumination unit and on which a pattern for indicating a movement guide line of the golf ball is printed;
Display unit displaying the photographed movement of the golfer and the trajectory of the putter
Putting practice device comprising a.
제9항에 있어서,
상기 거리맵 모듈은 상기 퍼터의 백스윙 거리 및 상기 백스윙 위치로부터 상기 골프공에 타격이 가해지는 스윙 거리, 상기 백스윙 거리 이동에 따른 속도 및 상기 스윙 거리 이동에 따른 속도를 검출하여 상기 골퍼의 스윙 템포를 추출하고,
상기 궤적 추적기는 상기 추출된 스윙 템포와 기설정된 참고 스윙 템포를 비교하고, 비교 결과가 기설정된 임계 범위를 벗어나면, 사용자에게 비프음을 제공하는 템포 조정부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 퍼팅 퍼팅 연습 장치.
The method of claim 9,
The distance map module determines the swing tempo of the golfer by detecting the backswing distance of the putter and the swing distance applied to the golf ball from the backswing position, the speed according to the movement of the backswing distance, and the speed according to the movement of the swing distance. Extract,
The trajectory tracker compares the extracted swing tempo with a preset reference swing tempo, and when the comparison result is out of a preset threshold range, a tempo adjustment unit that provides a beep sound to the user
Putting putting practice device, characterized in that it further comprises.
제9항에 있어서,
상기 궤적 추적기는,
상기 퍼터 및 상기 퍼터의 헤더 중량을 포함하는 제원 정보(Spec.)를 저장하고 있는 저장부와;
상기 퍼터 또는 퍼터 헤드의 중량과 상기 퍼터가 상기 골프공을 타격할 때의 속도를 기초로 하여 상기 골프공에 가해지는 충력량을 계산하고, 상기 충격량으로부터 상기 골프공의 비거리를 계산하는 비거리 추정부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 퍼팅 연습 장치.
The method of claim 9,
The trajectory tracker,
A storage unit for storing specification information (Spec.) including the putter and the header weight of the putter;
A flying distance estimation unit that calculates an impulse applied to the golf ball based on the weight of the putter or putter head and the speed at which the putter strikes the golf ball, and calculates the flying distance of the golf ball from the impact amount
Putting practice device, characterized in that it further comprises.
퍼터 궤적 추적 방법에 있어서,
퍼터 및 골프공에 대한 레이더의 비트수신신호를 디지털 신호로 변환하는 단계;
상기 디지털 변환된 비트수신신호에서 임계값 이상의 신호를 선택하고, 상기 선택된 비트수신신호를 미리 정해진 단위 시간으로 구획하는 단계;
상기 구획된 단위 시간의 신호를 제1 주파수 영역으로 변환하고, 상기 제1 주파수 영역 변환 신호로부터 유효 주파수를 추정하는 단계;
상기 추정된 유효 주파수 중 퍼터 주파수의 크기를 기초로 상기 퍼터의 속도를 계산하는 단계;
상기 퍼터 주파수 및 상기 속도에 기초하여 상기 퍼터의 거리-속도맵을 구성하는 단계;
제1 주파수 영역의 신호로부터 상기 퍼터의 단위 거리별 레이지 빈을 추출하고, 상기 퍼터의 거리에 따른 각도를 추출하기 위하여 상기 추출된 레이지 빈을 제2 주파수 영역의 신호로 변환하는 단계;
상기 변환된 신호로부터 상기 퍼터가 위치한 각도를 추정하는 단계; 및
상기 퍼터의 거리와 상기 거리에 따른 각도를 매핑하여 상기 퍼터의 궤적을 추정하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 퍼터 궤적 추적 방법.
In the putter trajectory tracking method,
Converting a bit received signal of a radar for a putter and a golf ball into a digital signal;
Selecting a signal greater than or equal to a threshold value from the digitally converted bit reception signal, and dividing the selected bit reception signal into a predetermined unit time;
Converting the signal of the divided unit time into a first frequency domain and estimating an effective frequency from the first frequency domain converted signal;
Calculating the speed of the putter based on the size of the putter frequency among the estimated effective frequencies;
Constructing a distance-speed map of the putter based on the putter frequency and the speed;
Extracting the lazy bin for each unit distance of the putter from the signal in the first frequency domain, and converting the extracted lazy bin to a signal in the second frequency domain to extract an angle according to the distance of the putter;
Estimating an angle at which the putter is located from the converted signal; And
Estimating the trajectory of the putter by mapping the distance of the putter and the angle according to the distance
Putter trajectory tracking method comprising a.
제12항에 있어서,
상기 퍼터의 백스윙 거리 및 상기 백스윙 위치로부터 상기 골프공에 타격이 가해지는 스윙 거리, 상기 백스윙 거리 이동에 따른 속도 및 상기 스윙 거리 이동에 따른 속도를 검출하여 상기 골퍼의 스윙 템포를 추출하는 단계와;
상기 궤적 추적기는 상기 추출된 스윙 템포와 기설정된 참고 스윙 템포를 비교하고, 비교 결과가 기설정된 임계 범위를 벗어나면, 사용자에게 비프음을 제공하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 퍼터 궤적 추적 방법.
The method of claim 12,
Extracting a swing tempo of the golfer by detecting a backswing distance of the putter and a swing distance applied to the golf ball from the backswing position, a speed according to movement of the backswing distance, and a speed according to movement of the swing distance;
The trajectory tracker comparing the extracted swing tempo with a preset reference swing tempo, and providing a beep sound to a user when the comparison result is out of a preset threshold range
Putter trajectory tracking method further comprising a.
제12항에 있어서,
기저장되어 있는 퍼터 또는 퍼터 헤드의 중량과 상기 퍼터가 상기 골프공을 타격할 때의 속도를 기초로 하여 상기 골프공에 가해지는 충력량을 계산하는 단계와;
상기 충격량으로부터 상기 골프공의 비거리를 계산하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 퍼터 궤적 추적 방법.
The method of claim 12,
Calculating an amount of impulse applied to the golf ball based on a pre-stored weight of the putter or putter head and the speed at which the putter strikes the golf ball;
Calculating the flying distance of the golf ball from the impact amount
Putter trajectory tracking method further comprising a.
제12항에 있어서,
상기 퍼터 페이스의 열림각 및 닫힘각을 추정하는 단계와;
기설정된 기준 궤적과 추적된 궤적의 싱크로율을 산출하는 단계와;
상기 기준 궤적, 상기 추정된 궤적, 상기 싱크로율, 상기 열림각, 상기 닫힘각에 대한 정보를 디스플레이하는 단계를
더 포함하는 것을 특징으로 하는 퍼터 궤적 추적 방법.
The method of claim 12,
Estimating an opening angle and a closing angle of the putter face;
Calculating a synchronization rate between a preset reference trajectory and the tracked trajectory;
Displaying information on the reference trajectory, the estimated trajectory, the synchro rate, the opening angle, and the closing angle
Putter trajectory tracking method, characterized in that it further comprises.
제15항에 있어서,
골퍼와 상기 골퍼의 움직임을 촬영하는 단계를 더 포함하고,
상기 디스플레이하는 단계는 촬상된 상기 골퍼의 움직임과 상기 퍼터의 궤적을 같이 표시하는 것을 특징으로 하는 퍼터 궤적 추적 방법.
The method of claim 15,
Further comprising the step of photographing the movement of the golfer and the golfer,
The displaying step comprises displaying the captured motion of the golfer and the trajectory of the putter at the same time.
제12항의 퍼터의 궤적을 추적하는 방법의 각 단계를 알고리즘으로 구현한 컴퓨터 프로그램을 저장하는 기록매체.A recording medium storing a computer program that implements each step of the method of tracking the trajectory of the putter of claim 12 as an algorithm.
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