KR20230002172A

KR20230002172A - 당구 큐 스트로크 분석 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20230002172A
Application number: KR1020220173143A
Authority: KR
Inventors: 전동호
Original assignee: 전동호
Priority date: 2021-03-12
Filing date: 2022-12-12
Publication date: 2023-01-05
Also published as: WO2022191680A1

Abstract

본 발명의 당구 큐 스트로크 분석 장치는, 당구 큐의 스트로크 방향으로 길게 연장되는 지지부와, 상기 지지부에 배치되고, 상기 당구 큐의 팁으로부터 전해지는 충격을 감지하는 다수개의 충격센서가 소정의 패턴으로 배치된 타겟판과, 상기 지지부의 상면에 배치되어 상기 당구 큐의 브릿지를 형성하는 손으로부터 가해지는 압력을 감지하는 압력 센서와, 상기 지지부에 상기 스트로크 방향으로 복수가 배열되어 상기 당구 큐의 스트로크 속도를 감지하는 적외선 센서와, 상기 당구 큐에 구비되는 자이로 센서를 포함한다.

Description

당구 큐 스트로크 분석 장치 및 방법{METHOD AND APPARATUS FOR ANALYZING BILLIARD CUE STROKE}

본 발명은 사용자의 당구 큐 스트로크를 분석하는 기술에 관한 것이다.

?逃릿? 당구대(billiard table) 위에 놓인 당구 공을 당구 큐(cue stick)로 쳐서 각자의 점수를 겨루는 스포츠이다. 당구 큐로 수구 상의 정확한 지점을 타격하여 상기 수구가 의도한 경로로 움직여 1적구와 충돌하도록 하는 것이 경기의 승리를 위해 중요하다. 경기력 향상을 위해서는 당구 큐를 정확하게 스트로크하는 것이 필수적이라고 할 것인데, 이는 장기간에 걸친 반복된 훈련을 필요로 한다. 특히, 당구 큐의 큐 팁이 의도한 지점(당점)에서 정확하게 수구를 타격하여야 할 뿐만 아니라, 스트로크 속도, 스트로크의 자세 또는 비틀림 정도 등을 정확하게 컨트롤 하는 것이 중요하다.

일 실시예에 따른 당구 큐 스트로크 분석 장치는, 지지부; 상기 지지부에 배치되고, 사용자의 당구 큐 스트로크에 의해 전해지는 충격을 감지하는 충격 센서가 배치된 타겟판; 당구 큐의 브릿지를 형성하는 손으로부터 가해지는 압력을 감지하는 압력 센서; 상기 지지부의 상면에서 상기 압력 센서와 상기 타겟판 사이에 배치된 제1 적외선 센서; 상기 지지부의 상면에서 타겟판의 뒤에 배치되는 제2 적외선 센서; 및 상기 충격 센서에 의해 센싱된 센서 데이터, 상기 압력 센서에 의해 센싱된 센서 데이터, 상기 제1 적외선 센서에 의해 센싱된 센서 데이터 및 상기 제2 적외선 센서에 의해 센싱된 센서 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 상기 사용자의 당구 큐 스트로크를 분석하는 프로세서를 포함할 수 있다.

상기 제1 적외선 센서는, 상기 당구 큐 스트로크에 의해 상기 당구 큐가 상기 타겟판을 향해 이동하는 과정에서의 당구 큐 스트로크 속도를 감지하기 위한 센서 데이터를 획득할 수 있다.

상기 제2 적외선 센서는, 상기 당구 큐가 상기 타겟판을 부딪치고 나서 상기 타겟판의 뒤로 이동할 때의 당구 큐 스트로크 속도를 감지하기 위한 센서 데이터를 획득할 수 있다.

일 실시예에 따른 당구 큐 스트로크 분석 방법은, 당구 큐의 브릿지를 형성하는 손으로부터 가해지는 압력을 감지하기 위한 제1 센서 데이터를 획득하는 단계; 사용자의 당구 큐 스트로크에 의해 상기 당구 큐가 타겟판을 향해 이동하는 과정에서의 당구 큐 스트로크 속도를 감지하기 위한 제2 센서 데이터를 획득하는 단계; 상기 당구 큐 스트로크에 의해 상기 당구 큐가 상기 타겟판에 부딪힐 때 전해지는 충격을 감지하기 위한 제3 센서 데이터를 획득하는 단계; 상기 당구 큐가 상기 타겟판을 부딪치고 나서 상기 타겟판의 뒤로 이동할 때의 당구 큐 스트로크 속도를 감지하기 위한 제4 센서 데이터를 획득하는 단계; 및 상기 제1 센서 데이터, 상기 제2 센서 데이터, 상기 제3 데이터 및 상기 제4 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 상기 사용자의 당구 큐 스트로크를 분석하는 단계를 포함할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 당구 큐 스트로크 분석 장치의 사용 예시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 당구 큐 스트로크 분석 장치를 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 당구 큐 스트로크 분석 장치와 주변 장치 간의 상호 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 당구 큐 스트로크 분석 장치의 센서 데이터 처리부의 구성을 도시한 블록도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 타겟판의 정면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 당구 큐 스트로크 분석을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 당구 큐 스트로크 분석을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 당구 큐 스트로크 분석 방법의 동작들을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9는 다른 실시예에 따른 당구 큐 스트로크 분석 장치의 사용 예시도이다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.

실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안 된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.

어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

본 발명은 사용자가 당구 큐를 이용하여 당구 큐 스트로크를 연습하면서 동시에 자신의 당구 큐 스트로크를 분석하여 그 특성을 파악할 수 있도록 한 당구 큐 스트로크 분석 기술을 제공할 수 있다. 기존의 아마추어 선수 및 프로 선수의 당구 큐 스트로크 연습은 개인의 감각적인 요소와 구력을 통한 감각 훈련으로 자기화 시킨 것으로 주관적인 요소가 강하다. 본 발명에서는 무한 반복이 아닌 당구 큐 스트로크의 감각적인 요소를 센서들을 통해 측정된 객관적인 데이터로 수치화 및 분석하여 시각 요소 변환 및 추출함으로써 과학적이고 체계적인 당구 큐 스트로크 훈련을 가능하게 하여 경기력 향상에 기여할 수 있다. 또한, 본 발명은 사용자가 짧은 시간 동안 당구 큐 스트로크의 연습 효과를 극대화하는 것을 도울 수 있고, 실력자(예: 프로 선수)의 당구 큐 스트로크 데이터의 모델링을 통해 당구 큐 스트로크를 반복 연습하게 할 수 있게 하여 사용자의 경기력 향상을 도울 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 당구 큐 스트로크 분석 장치의 사용 예시도이다.

도 1을 참조하면, 일 실시예에서 당구 큐 스트로크 분석 장치(120)는 당구대(또는 테이블)(110) 위에 설치(또는 배치)될 수 있다. 당구 큐 스트로크 분석 장치(120)는 사용자(130)에 의해 수행되는 당구 큐 스트로크의 정확성을 향상시키고, 다른 특성의 당구 큐 스트로크를 연습(또는 훈련)시키기 위한 장치로, 여러 센서들을 이용하여 사용자(130)에 의해 수행되는 당구 큐 스트로크의 동작 변수들을 검출하고, 검출된 동작 변수들을 처리하여 사용자(130)의 당구 큐 스트로크 특성을 분석할 수 있다. 당구 큐 스트로크 분석 장치(120)는 당구 큐 스트로크에 대한 분석 결과를 사용자(130)에게 제공할 수 있다. 이러한 분석을 통해 당구 큐 스트로크 분석 장치(120)는 사용자(130)의 당구 경기력 향상이 기여할 수 있다. 또한, 당구 큐 스트로크 분석 장치(120)를 통해 사용자(130)는 다른 사람(예: 고수, 실력자, 프로 선수)의 당구 큐 스트로크 동작을 따라하는 훈련을 수행할 수 있다.

사용자(130)는 실제 당구공을 치는 것 없이 당구 큐(140)를 가지고 당구 큐 스트로크 분석 장치(120)의 타겟판을 당구공이라 가정하여 당구 큐 스트로크의 동작을 취하게 된다. 이 과정에서, 당구 큐 스트로크 분석 장치(120)는 당구 큐 스트로크 분석 장치(120)에 배치된 다양한 센서들을 통해 사용자(130)의 당구 큐 스트로크의 움직임과 사용자(130)의 자세를 분석할 수 있다. 또한, 당구 큐 스트로크 분석 장치(120)는 당구 큐(140)에 위치하는 센서(예: 모션 센서)로부터 센서 데이터를 수신하고, 수신한 센서 데이터를 기반으로 당구 큐 스트로크 분석을 수행할 수 있다. 당구 큐 스트로크 분석 장치(120)는 이러한 당구 큐 스트로크 분석을 통해 사용자(130)에게 수행된 당구 큐 스트로크의 문제점이 무엇인지, 당구 큐 스트로크 속도가 구간별로(예: 스트로크 동작 시작 구간, 타겟판을 맞기 전 구간, 타겟판을 맞을 때의 구간, 타겟판을 맞고 지나간 후의 구간) 어떻게 되는지, 사용자(130)의 자세 상의 문제점이 무엇인지 등을 도출하여 사용자에게 제공할 수 있다.

도 2는 일 실시예에 따른 당구 큐 스트로크 분석 장치를 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 당구 큐 스트로크 분석 장치(120)는 지지부(210), 타겟판(220), 압력 센서(230), 제1 적외선 센서(252, 254, 256), 제2 적외선 센서(262, 264, 266) 및 프로세서(240)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 당구 큐 스트로크 분석 장치(120)는 당구 큐 스트로크 분석 장치(120)의 각 구성요소에 전력을 공급하는 전력부(미도시)(예: 배터리) 및 외부 장치와의 통신을 위한 통신 모듈(미도시)를 더 포함할 수 있다. 전력부를 통해 당구 큐 스트로크 분석 장치(120)는 휴대용으로 구현될 수 있다.

지지부(210)는 당구 큐 스트로크 분석 장치(120)는 지지할 수 있다. 지지부(210)는 예를 들어 하부지지지판넬일 수 있다. 지지부(210)는 당구 큐 스트로크에서 당구 큐가 진행하는 경로(당구 큐 스트로크 방향)로 길게 연장된 형태를 가질 수 있다. 지지부(210)은 대략 장방형으로 이루어지고 상면이 평평한 판체일 수 있다. 지지부(210)의 상면에는 타겟판(220)이 배치되고, 타겟판(220)으로부터 일정 거리 이격된 위치에 압력 센서(230)가 배치될 수 있다.

타겟판(220)은 지지부(210)에 배치되고, 타겟판(220)에는 사용자의 당구 큐 스트로크에 의해 전해지는 충격을 감지하는 충격 센서(미도시)가 배치될 수 있다. 타겟판(220)은 당구공(또는 수구)을 대신하는 것으로서, 타겟판(220)에는 당구공의 형상에 대응하는 원형의 타겟 모양이 표시되어 있고, 원형의 타겟 모양 내에는 복수의 스트로크 기준 점들이 표시되어 있을 수 있다. 예를 들어, 타겟판(220)의 일면에는 당구공과 대응하는 원형의 표적이 제공될 수 있다. 사용자는 표적을 당구공이라고 생각하고 당구 큐 스트로크 연습을 할 수 있다. 사용자가 당구 큐로 당구 큐 스트로크 동작을 취할 때, 타겟판(220)은 당구 큐에 부딪쳐 뒤로 넘어갈 수 있으며, 탄성력이 있는 연결부로 지지부(210)에 연결되어 뒤로 넘어간 후 복원력에 의해 다시 제위치로 돌아올 수 있다.

분석하고자 하는 당구 큐 스트로크가 적용되는 당구 게임의 종류(예:, 4구,3구, 포켓볼)에 따라 타겟판(220)에 표시된 타겟 모양의 크기와 타겟판(220)의 중량이 결정될 수 있다. 당구 큐로 타겟판(220)을 타격할 시 실제 정식 규격의 당구공을 타격하는 것과 같은 감각을 느낄 수 있도록 타겟판(220)은 정식 규격의 당구공과 같은 중량으로 제작되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 타겟판(220)은 3구 정규 경기용 당구공과 같은 크기인 지름 61.5mm와 3구 정규 경기용 당구공과 같은 중량인 210g 내외로 제작될 수 있고, 타겟판(220)의 색상은 화이트, 옐로우, 레드 또는 블루 등 다양한 색상으로 제작될 수 있다.

일 실시예에서, 타겟판(220)에는 당구 큐의 큐 팁으로부터 전해지는 충격을 감지하는 다수 개의 충격 센서들이 소정의 패턴으로 배치될 수 있다. 다수의 충격 센서들은 표적이 위치하는 영역 내에 배치될 수 있고, 당구 큐의 큐 팁이 표적에 닿는 과정에서 전해지는 충격을 감지할 수 있다. 따라서, 당구 큐의 큐 팁이 표적에 닿는 위치에 따라 충격 센서들의 감지 값이 달라질 수 있다.

압력 센서(230)는 당구 큐의 브릿지를 형성하는 손으로부터 가해지는 압력을 감지할 수 있다. 압력 센서(230)는 사용자가 당구 큐를 지지하는 손, 즉, 브릿지를 형성하는 손(이하, 브릿지라고 함.)으로부터 가해지는 압력을 감지할 수 있다. 압력 센서(230)는 브릿지가 놓이는 상면이 평평하게 이루어질 수 있다. 브릿지로부터 감지된 압력은 사용자(또는 연습자)의 당구 큐 스트로크 자세를 분석하는데 이용될 수 있다. 당구 큐 스트로크의 정확도를 위해서는 체중을 양다리에 균등하게 분배한 안정적인 자세가 중요한데, 압력 센서(230)에 의해 감지된 압력이 기준값보다 크다거나 작은 경우에는 체중 분배가 적절치 못하고 한쪽으로 치우친 경우이므로 자세 보정이 필요하다고 판단될 수 있다.

제1 적외선 센서(252, 254, 256)는 지지부(210)의 상면에서 압력 센서(230)와 타겟판(220) 사이에 배치될 수 있다. 제1 적외선 센서(252, 254, 256)는 당구 큐 스트로크에 의해 당구 큐가 타겟판(220)을 향해 이동하는 과정에서의 당구 큐 스트로크 속도를 감지하기 위한 센서 데이터를 획득할 수 있다. 제1 적외선 센서(252, 254, 256)는 예를 들어 서로 간에 균등한 거리로 배치된 제1 적외선 센서들을 포함할 수 있다. 제1 적외선 센서(252, 254, 256)는 당구 큐 스트로크 방향으로 복수가 배열될 수 있다. 제1 적외선 센서(252, 254, 256)는 당구 큐 스트로크의 초속을 감지하기 위한 적외선 센서(252), 중속을 감지하기 위한 적외선 센서(254), 및 종속을 감지하기 위한 적외선 센서(256)을 포함할 수 있다.

제2 적외선 센서(262, 264, 266)는 지지부(210)의 상면에서 타겟판(220)의 뒤에 배치될 수 있다. 제2 적외선 센서(262, 264, 266)는 당구 큐 스트로크 동작에 의해 당구 큐가 타겟판(220)을 부딪치고 나서 타겟판(220)의 뒤로 이동할 때의 당구 큐 스트로크 속도를 감지하기 위한 센서 데이터를 획득할 수 있다. 제2 적외선 센서(262, 264, 266)는 예를 들어 서로 간에 균등한 거리로 배치된 제2 적외선 센서들을 포함할 수 있고, 지지부(210) 상면에서 타겟판(220)의 뒤에 당구 큐 스트로크 방향으로 복수가 배열될 수 있다. 당구 큐 스트로크의 경우, 당구 큐가 당구공에 맞을 때까지의 과정 뿐만 아니라 당구공을 맞은 이후의 동작도 중요하다. 제2 적외선 센서(262, 264, 266)을 통해 당구 큐가 당구공을 맞고 난 이후의 동작에 대해서도 동작을 측정하여 수치화 할 수 있게 된다. 제2 적외선 센서(262, 264, 266)는 당구 큐 스트로크의 초속을 감지하기 위한 적외선 센서(262), 중속을 감지하기 위한 적외선 센서(264), 및 종속을 감지하기 위한 적외선 센서(266)을 포함할 수 있다.

제1 적외선 센서(252, 254, 256) 및 제2 적외선 센서(262, 264, 266) 각각은 기 설정된 감지 구간 내에서 이동되는 당구 큐의 속도를 감지하는 것으로써, 감기 구간 내에는 적외선을 방출하는 발광부와 발광부로부터 방출된 후 이동체에 맞고 반사된 적외선을 수신하는 수광부를 구비한 센싱 모듈을 구비하되, 센싱 모듈은 한 쌍이 당구 큐의 진행 경로를 따라 이격 배치될 수 있다. 각각의 센싱 모듈의 수광부에 광이 입력되는 시간 차를 바탕으로 해당 감지 구간에서의 당구 큐 스트로크의 속도가 구해질 수 있으며, 이러한 과정은 프로세서(240)에 의해 이루어질 수 있다.

프로세서(240)는 충격 센서에 의해 센싱된 센서 데이터, 압력 센서(230)에 의해 센싱된 센서 데이터, 제1 적외선 센서(252, 254, 256)에 의해 센싱된 센서 데이터 및 제2 적외선 센서(262, 264, 266)에 의해 센싱된 센서 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 사용자의 당구 큐 스트로크를 분석할 수 있다. 실시예에 따라, 프로세서(240)는 당구 큐에 구비되는 모션 센서(예: 자이로 센서, 가속도 센서)로부터 수신한 센서 데이터를 더 고려하여 당구 큐 스트로크를 분석할 수도 있다.

프로세서(240)는 당구 큐 스트로크의 구간별로(예: 스트로크 동작 시작 구간, 타겟판을 맞기 전 구간, 타겟판을 맞을 때의 구간, 타겟판을 맞고 지나간 후의 구간) 스트로크 속도를 구분하고, 타겟 사용자(예: 실력자, 고수, 프로 선수)와의 당구 큐 스트로크 동작의 유사도를 산출하여 스트로크 속도와 함께 사용자에게 제공할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(240)는 당구 큐 스트로크의 스트로크 속도와 관련하여 사용자에게 초기 속도, 중간 속도, 후기 속도 각각의 수치를 제공할 수 있다. 또한, 프로세서(240)는 사용자의 당구 큐 스트로크를 분석하여 사용자의 당구 큐 스트로크가 다운(down) 스트로크인지 또는 업(up) 스트로크인지 여부를 구별하여 사용자에게 제공할 수 있다.

프로세서(240)에 의해 분석된 당구 큐 스트로크에 대한 분석 데이터는 통신 모듈(미도시)을 통해 외부 장치로 전송되거나 또는 사용자에게 제공될 수 있다.

도 3은 일 실시예에 따른 당구 큐 스트로크 분석 장치와 주변 장치 간의 상호 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 3을 참조하면, 당구 큐 스트로크 분석 장치(310)(예: 도 2의 당구 큐 스트로크 분석 장치(120))는 제1 네트워크(320)(예: 근거리 통신망, 와이파이 통신, 블루투스 통신, 유선 통신)을 통해 당구 보드 장치(340)와 당구 큐(330)(예: 도 1의 당구 큐(140))와 연결될 수 있다. 당구 큐(330)의 내부 또는 일단에는 당구 큐(330)의 움직임을 측정하기 위한 모션 센서(335)가 구비될 수 있고, 모션 센서(335)(예: 자이로 센서, 가속도 센서)에 의해 측정된 센서 데이터는 제1 네트워크(320)를 통해 당구 큐 스트로크 분석 장치(310)에 전달될 수 있다. 모션 센서(335)는 당구 큐(330)의 X, Y 및 Z 축의 방위 변화(또는, 각속도) 및/또는 가속도(속도) 변화를 감지할 수 있고, 당구 큐(330)가 뒤틀리는지 여부를 검사하는데 이용될 수 있다. 당구 보드 장치(340)는 예를 들어 터치식 디지털 점수판의 기능을 수행하는 터치 패널로 구현될 수 있다. 당구 보드 장치(340)에는 사용자 인터페이스(interface)를 제공하는 디스플레이가 구비될 수 있다. 일 실시예에서 당구 보드 장치(340)의 디스플레이는 입력과 출력이 모두 가능한 터치 패널이나 반드시 이에 한정되어야 하는 것은 아니다. 서버(360)에 의해 처리된 데이터를 바탕으로 생성된 당구 큐 스트로크의 분석 결과가 디스플레이를 통해 출력될 수 있다.

일 실시예에서, 사용자의 왼발과 오른발에 작용하는 체중의 차이, 당구 큐 스트로크의 속도 변화, 당구 큐 스트로크 분석 장치(310)의 타겟판에 가해지는 충격량과 타격 지점의 산포 등을 바탕으로 한 분석 결과가 도출될 수 있으며, 선형분석을 통해 유의수준 95% 벗어난 항목에 대해 가이드가 당구 보드 장치(340)의 디스플레이를 통해 표시될 수 있다. 예를 들어, 당구 큐 스트로크 분석 장치(310)의 압력 센서의 감지 값 이상시 자세가 바르지 않거나 유지불량이라는 점, 당구 큐(330)의 모션 센서(335)의 감지 값 이상시 당구 큐 스트로크 과정에서 큐의 흔들림이 과다하다 점, 당구 큐 스트로크 분석 장치(310)의 적외선 센서들의 감지 값 이상시 당구 큐 스트로크의 감속 및 급가속 여부에 분석 결과가 당구 보드 장치(340)의 디스플레이를 통해 표시될 수 있다.

당구 큐 스트로크 분석 장치(310)는 제2네트워크(350)(예: 원거리 통신망, 인터넷, 셀룰러 통신)을 통해 서버(360) 및 사용자 단말(370)과 연결될 수 있다. 당구 큐 스트로크 분석 장치(310)는 여러 센서들로부터 수집한 센서 데이터를 서버(360)에 전송할 수 있다. 서버(360)는 수신한 센서 데이터를 내부의 인공지능 기반 분석 알고리즘을 통해 분석한 후 당구 보드 장치(340) 또는 사용자 단말(370)로 분석 결과(예: 가이드, 당구 큐 스트로크에 대한 수치 데이터, 분석 차트)를 사용자에게 제공할 수 있다.

도 4는 일 실시예에 따른 당구 큐 스트로크 분석 장치의 센서 데이터 처리부의 구성을 도시한 블록도이다.

도 4를 참조하면, 당구 큐 스트로크 분석 장치(예: 도 2의 당구 큐 스트로크 분석 장치(120))의 센서 데이터 처리부(410)는 제어부(422), 전원부(424), 통신 모듈(426), 적외선 센서(432), 압력 센서(434) 및 충격 센서(436)를 포함할 수 있다. 센서 데이터 처리부(410)의 각 구성 요소들은 통신 버스(428)를 통해 서로 통신할 수 있다.

압력 센서(434)(예: 도 2의 압력 센서(230))는 당구 큐의 브릿지를 형성하는 손으로부터 가해지는 압력을 감지할 수 있다. 압력 센서(230)는 사용자가 당구 큐를 지지하는 손, 즉, 브릿지를 형성하는 손으로부터 가해지는 압력을 감지할 수 있다.

적외선 센서(432)는 당구 큐 스트로크의 동작을 감지하기 위한 것으로, 예를 들어 도 2의 제1 적외선 센서(252, 254, 256)와 제2 적외선 센서(262, 264, 266)를 포함할 수 있다. 적외선 센서(432)는 당구 큐 스트로크에 의해 당구 큐가 타겟판을 향해 이동하는 과정에서의 당구 큐 스트로크 속도를 감지하기 위한 센서 데이터와 당구 큐 스트로크 동작에 의해 당구 큐가 타겟판을 부딪치고 나서 타겟판의 뒤로 이동할 때의 당구 큐 스트로크 속도를 감지하기 위한 센서 데이터를 획득할 수 있다.

충격 센서(436)는 사용자의 당구 큐 스트로크에 의해 타겟판에 가해지는 충격을 감지할 수 있다. 충격 센서(436)는 타겟판에서 표적이 위치하는 영역 내에 배치될 수 있고, 당구 큐의 큐 팁이 표적에 닿는 과정에서 전해지는 충격을 감지할 수 있다

제어부(422)는 센서 데이터 처리부(410)의 전체적인 동작을 제어하고, 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서는 하나 또는 복수의 프로세서로 구성될 수 있고, 하나 또는 복수의 프로세서는 CPU(central processing unit), AP(application processor), DSP(digital signal processor) 등과 같은 범용 프로세서, GPU(graphic processor unit), VPU(vision processing unit) 등과 같은 그래픽 전용 프로세서, 또는 NPU(neural processing unit)을 포함할 수 있다. 프로세서는 예를 들어 다변량자료분석 기법을 통해 추출한 주성분들을 바탕으로 표준 모델을 생성하고, 적어도 하나의 센서로부터 수신한 센서 데이터와 표준 모델에 기초하여 당구 큐 스트로크를 분석할 수 있다. 프로세서는 다른 사용자의 당구 큐 스트로크 데이터를 사용자에게 제공할 수도 있다.

통신 모듈(426)은 유선 통신 및/또는 무선 통신에 따라 외부 장치와 통신할 수 있다. 통신 모듈(426)은 적어도 하나의 외부 센서로부터 센서 데이터를 수신하고, 당구 큐 스트로크의 분석 결과를 외부 장치로 전송할 수 있다. 외부 센서는 사용자에 착용된 웨어러블 장치에 구비된 모션 센서를 포함할 수 있다.

도 5는 일 실시예에 따른 타겟판의 정면도이다.

도 5를 참조하면, 타겟판(510)에는 사용자의 당구 큐 스트로크에 의해 전해지는 충격을 감지하는 충격 센서(미도시)가 배치될 수 있다. 타겟판(220)에는 당구공의 형상에 대응하는 원형의 타겟 모양(520)이 표시되어 있고, 원형의 타겟 모양(520) 내에는 복수의 스트로크 기준 점(530)들이 표시되어 있을 수 있다. 예를 들어, 타겟판(520)의 일면에는 당구공과 대응하는 원형의 표적이 제공될 수 있다. 사용자는 표적을 당구공이라고 생각하고 당구 큐 스트로크 연습을 할 수 있다. 일 실시예에서 충격 센서는 기준 점(530)들의 위치에 배치될 수 있다. 충격 센서는 당구 큐가 타겟판(510)에 타격되는 순간의 충격량을 센싱할 수 있다. 타겟판(510)은 분석하고자 하는 당구 큐 스트로크가 적용되는 당구 게임의 종류(예:, 4구,3구, 포켓볼)에 따라 타겟 모양(520)의 크기와 타겟판(510)의 중량과 색상이 결정될 수 있다.

도 6은 일 실시예에 따른 당구 큐 스트로크 분석을 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 일 실시예에 따른 당구 큐 스트로크 분석을 설명하는데 참조되는 도면이다.

일 실시예에 따른 당구 큐 스트로크 분석 방법은 표준자(者)의 당구 큐 스트로크를 학습하여 표준 모델을 생성하는 학습 단계(610)와 분석 대상자(예: 사용자)의 스트로크 데이터와 표준 모델을 바탕으로 분석 대상자의 스트로크를 분석하는 분석 단계(620)를 포함한다.

학습 단계(610)는 표준자의 스트로크로부터 구해지는 표준 스트로크 데이터들을 머신 러닝 기반으로 학습하는 단계(612)와 학습된 결과를 바탕으로 표준 모델을 생성하는 단계(614)를 포함할 수 있다. 여기서, 표준자는 일정 수준 이상의 실력을 갖춘 자로써, 예를 들어, 훈련된 당구 선수, 프로 선수, 실력자, 또는 당구 교습가일 수 있다.

분석 대상자가 당구 큐 스트로크 분석 장치(예: 도 2의 당구 큐 스트로크 분석 장치(120))) 상에서 자세를 취하고 당구 큐 스트로크를 반복하며 타겟판을 타격함으로써 표준 스트로크 데이터들이 얻어질 수 있다. 표준 스트로크 데이터는 당구 큐 스트로크 분석 장치의 다수의 충격 센서, 압력 센서, 적외선 센서 및 당구 큐의 모션 센서 중 적어도 하나의 감지 값에 기초하여 결정될 수 있다.

표준 스트로크 데이터들이 통신 네트워크를 통해 서버로 전송되고, 서버는 수신된 데이터들을 머신 러닝 기반의 인공지능(AI) 학습 알고리즘에 따라 학습하여 표준 스트로크 모델을 생성할 수 있다. 표준 모델은 다변량자료분석(several multivariate analysis) 기법을 통해 생성된 것일 수 있다. 예를 들어, 표준 모델은 주성분 분석(PCA: Principal Component Analysis)을 통해 추출된 주성분을 바탕으로 생성된 것일 수 있다.

분석 단계(620)는 분석 대상자의 당구 큐 스트로크를 감지하여 스트로크 데이터들 획득하는 단계(622)와 획득된 스트로크 데이터들을 다변량자료분석 기법을 바탕으로 이상 데이터를 분석하여 비교 모델을 생성하는 단계(624)를 포함할 수 있다. 여기서, 분석 대상자의 스트로크 데이터들은, 분석 대상자가 당구 큐 스트로크 분석 장치 상에서 자세를 취하고 당구 큐 스트로크를 반복하며 타겟판을 타격하는 과정에서 얻어지는 것들일 수 있다. 스트로크 데이터는 당구 큐 스트로크 분석 장치의 다수의 충격 센서, 압력 센서, 적외선 센서 및 당구 큐의 모션 센서 중 적어도 하나의 감지 값에 기초하여 결정될 수 있다.

비교 모델은 분석 대상자의 스트로크 데이터들로부터 주성분 분석(PCA: Principal Component Analysis) 기법을 통해 추출된 주성분을 바탕으로 생성된 것일 수 있다. 서버는 비교 모델을 표준 모델과 비교하여 분석 대상자의 스트로크를 분석할 수 있다. 예를 들어, 서버는 도 7에 도시된 바와 같이 분석 대상자의 주성분 데이터(710)들 중에서 표준 모델을 기반으로 산출된 기준 값(REF)를 초과한 것을 이상 데이터로 분류하고, 이렇게 분류된 이상 데이터를 바탕으로 분석 결과를 도출할 수 있다. 예를 들어, 주성분 데이터인 PCA 값이 압력 센서를 통해 감지된 압력인 경우 이상 데이터는 압력 센서에 과도한 압력이 가해지는 것이므로 체중이 전방이나 좌측(오른손 잡이의 경우)에 쏠려 있으므로 이를 참고하여 자세를 보정할 것을 제안하는 분석 결과를 도출할 수 있으며, 이러한 분석 결과를 분석 대상자가 인지할 수 있도록 사용자에게 제공할 수 있다. 이러한 분석 결과는 분석 대상자의 당구 큐 스트로크에 대한 가이드, 체중의 왼발, 오른발 차이, 당구 큐의 타겟판 임팩트 전후 속도 변화나 수치화된 분석 차트로 제공되는 것도 가능하며, 이러한 진단 또는 분석 결과를 분석 대상자는 스트로크 훈련에 활용할 수 있기 때문에 기존의 감에 의존하는 방식에서 벗어나 정밀한 훈련이 가능하다.

도 8은 일 실시예에 따른 당구 큐 스트로크 분석 방법의 동작들을 설명하기 위한 흐름도이다. 일 실시예에 따른 당구 큐 스트로크 분석 방법은 당구 큐 스트로크 분석 장치(예: 도 2의 당구 큐 스트로크 분석 장치(120))에 의해 수행될 수 있다.

도 8을 참조하면, 단계(810)에서 당구 큐 스트로크 분석 장치는 다양한 센서들로부터 센서 데이터를 수집할 수 있다. 당구 큐 스트로크 분석 장치는 압력 센서를 통해 당구 큐의 브릿지를 형성하는 손으로부터 가해지는 압력을 감지하기 위한 제1 센서 데이터를 획득할 수 있다. 당구 큐 스트로크 분석 장치는 제1 적외선 센서를 통해 사용자의 당구 큐 스트로크에 의해 당구 큐가 타겟판을 향해 이동하는 과정에서의 당구 큐 스트로크 속도를 감지하기 위한 제2 센서 데이터를 획득할 수 있다. 당구 큐 스트로크 분석 장치는 타겟판에 구비된 충격 센서를 통해 당구 큐 스트로크에 의해 당구 큐가 타겟판에 부딪힐 때 전해지는 충격을 감지하기 위한 제3 센서 데이터를 획득할 수 있다. 당구 큐 스트로크 분석 장치는 제2 적외선 센서를 통해 당구 큐가 타겟판을 부딪치고 나서 타겟판의 뒤로 이동할 때의 당구 큐 스트로크 속도를 감지하기 위한 제4 센서 데이터를 획득할 수 있다. 실시예에 따라, 당구 큐 스트로크 분석 장치는 당구 큐에 구비되는 모션 센서로부터 제5 센서 데이터를 수신할 수도 있다.

단계(820)에서, 당구 큐 스트로크 분석 장치는 수집한 센서 데이터에 기초하여 사용자의 당구 큐 스트로크를 분석할 수 있다. 당구 큐 스트로크 분석 장치는 제1 센서 데이터, 제2 센서 데이터, 제3 데이터, 제4 데이터, 및 제5 센서 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 당구 큐 스트로크를 분석할 수 있다. 당구 큐 스트로크의 분석에 관해서는 도 1 내지 도 7을 통해 설명된 내용을 참고할 수 있으며 중복도는 부분에 대한 설명은 생략한다.

단계(830)에서, 당구 큐 스트로크 분석 장치는 당구 큐 스트로크의 분석 결과를 사용자에게 제공할 수 있다. 당구 큐 스트로크 분석 장치는 센서 데이터를 내부의 인공지능 기반 분석 알고리즘을 통해 분석한 후 당구 보드 장치 또는 사용자 단말로 분석 결과(예: 가이드, 당구 큐 스트로크에 대한 수치 데이터, 분석 차트)를 사용자에게 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 당구 큐 스트로크 분석 장치는 다른 사용자의 당구 큐 스트로크 데이터를 사용자에게 제공할 수도 있다.

도 9는 다른 실시예에 따른 당구 큐 스트로크 분석 장치의 사용 예시도이다.

도 9를 참조하면, 당구 큐 스트로크 분석 장치(120)는 적어도 하나의 외부 센서로부터 센서 데이터를 수신할 수 있다. 외부 센서는 사용자(130)에 착용된 다양한 웨어러블 장치에 구비된 모션 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 장치는 사용자(130)의 손목에 착용되는 스마트 워치(912) 및/또는 스마트 밴드(916), 목에 착용되는 스마트 스포츠 목걸이(914) 등을 포함할 수 있다. 또는, 웨어러블 장치는 귀걸이, 헤어 밴드, 헤드 마운티드 장치(HMD), 발목에 착용하는 스마트 밴드 등을 포함할 수도 있다. 이와 같은 웨어러블 장치는 내부에 모션 센서(예: 자이로 센서, 가속도 센서)를 포함하고, 해당 모션 센서를 통해 사용자(!30)의 모션 데이터를 측정할 수 있다. 측정된 모션 데이터는 당구 큐 스트로크 분석 장치(120)나 서버에 전송될 수 있다.

사용자(130)는 위와 같은 웨어러블 장치를 착용한 채로 당구 큐 스트로크를 연습할 수 있고, 이 경우 당구 큐 스트로크 분석 장치(120)는 보다 정밀한 사용자의 동작/자세 데이터를 수집할 수 있다. 사용자(130)마다 신체 특징과 당구 큐 스트로크의 습관이 서로 다르기 때문에, 웨어러블 장치를 통해 수집한 동작/자세 데이터를 통해 당구 큐 스트로크 분석 장치(120)는 사용자(130)별로 차별화된 당구 큐 스트로크의 분서 데이터를 제공할 수 있다.

이상에서 설명된 실시예들은 비록 당구에 한정되어 설명되어 있으나, 본 발명은 당구뿐만 아니라 골프, 게이트볼 등과 같이 정지해 있는 공(ball)을 사용자가 도구를 이용하여 치는 것에 의해 경기를 하는 종목이라면 어디든 적용이 가능하다. 사용자는 실제 공 없이, 도구(예: 골프채, 게이트볼 채)를 통해 타겟판을 치는 것을 통해 연습할 수 있고 이 경우 본 발명에서 제안한 분석 시스템에 따라 사용자는 연습을 보다 객관적이고 효과적으로 수행할 수 있게 된다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

Claims

당구 큐 스트로크 분석 장치에 있어서,
지지부;
상기 지지부에 배치되고, 사용자의 당구 큐 스트로크에 의해 전해지는 충격을 감지하는 충격 센서가 배치된 타겟판;
당구 큐의 브릿지를 형성하는 손으로부터 가해지는 압력을 감지하는 압력 센서;
상기 지지부의 상면에서 상기 압력 센서와 상기 타겟판 사이에 배치된 제1 적외선 센서;
상기 지지부의 상면에서 타겟판의 뒤에 배치되는 제2 적외선 센서; 및
상기 충격 센서에 의해 센싱된 센서 데이터, 상기 압력 센서에 의해 센싱된 센서 데이터, 상기 제1 적외선 센서에 의해 센싱된 센서 데이터 및 상기 제2 적외선 센서에 의해 센싱된 센서 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 상기 사용자의 당구 큐 스트로크를 분석하는 프로세서
를 포함하는 당구 큐 스트로크 분석 장치.