KR20200119448A - Device and method for putting tracking, putting practicing apparatus using thereof, and storage of computer program therefor - Google Patents
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Abstract
Description
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.
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
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
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
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
디지털변환부(1400, 1410)는 신호생성부(1300, 1310)에서 생성된 비트수신신호를 특정 샘플링 주파수를 이용하여 샘플링함으로써 디지털 신호를 생성할 수 있다.The
궤적 추적기(2000)는 이러한 디지털 신호를 처리함으로써 레이더(1000)와 퍼터 사이의 거리, 퍼터의 상대 속도, 퍼터가 위치한 각도를 추정할 수 있다.The
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
궤적 추적기(2000)는 거리-속도맵을 구성하는 거리맵 모듈(2100)과 퍼터의 궤적을 추적하는 궤적 추적 모듈(2200)을 포함할 수 있다. The
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
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
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
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
윈도잉부(2120, 2121)는 선별된 디지털 신호를 인덱스로 활용할 수 있을 만큼의 짧은 단위 시간으로 구획하는 것이 바람직하다.It is preferable that the
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
카메라(5000)는 골퍼와 골퍼의 움직임을 촬영한다. 골퍼는 촬영된 영상을 디스플레이부(3000)을 통하여 확인할 수 있다. The
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
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
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
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
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
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
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
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
이 경우, 궤적 추적기(2000)와 디스플레이부(3000) 역시 서로 유선 통신망 또는 근거리 무선 통신망을 통해 연결될 수 있다. In this case, the
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
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
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
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
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
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 조정부1000: radar
1100: transmitting
1300, 1310:
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)
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 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.
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.
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.
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.
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.
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2019
- 2019-04-09 KR KR1020190041430A patent/KR102189962B1/en active IP Right Grant
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