KR20230092114A - 인공지능을 이용하여 사용자의 동작에 최적화된 골프 장비를 추천하는 방법 - Google Patents

Abstract

인공 신경망을 이용하여 사용자 맞춤형 골프 클럽을 추천하는 방법 및 장치가 개시된다. 상기 인공 신경망을 이용하여 사용자 맞춤형 골프 클럽을 추천하는 장치는, 적어도 하나의 프로세서(processor); 및 상기 적어도 하나의 프로세서가 적어도 하나의 동작(operation)을 수행하도록 지시하는 명령어들(instructions)을 저장하는 메모리(memory)를 포함한다. 상기 적어도 하나의 동작은, 사용자 단말로부터 사용자 정보를 수신하는 단계; 외부의 카메라와의 통신 또는 관리자의 입력을 통해 사용자가 기준 클럽을 이용하여 골프공을 스윙하는 동작을 촬영한 스윙 영상 및 상기 스윙하는 동작에서 골프공의 이동 경로를 촬영한 구질 영상을 획득하는 단계; 상기 구질 영상에 기초하여 골프공의 구질을 결정하는 단계; 상기 스윙 영상에 기초하여 클럽 헤드의 속도를 결정하는 단계; 상기 골프공의 구질을 제1 원핫 벡터(one-hot vector)로 변환하고, 상기 클럽 헤드의 속도를 제2 원핫 벡터로 변환하고, 상기 사용자 정보의 적어도 일부를 제3 원핫 벡터로 변환하는 단계; 및 상기 제1 원핫 벡터, 상기 제2 원핫 벡터, 및 상기 제3 원핫 벡터를 미리 지도학습된 인공 신경망에 입력하는 단계를 포함한다.

Description

인공지능을 이용하여 사용자의 동작에 최적화된 골프 장비를 추천하는 방법{METHOD FOR RECOMMENDING GOLG APPARATUS CUSTOMIZED TO MOVEMENT OF USER USING NEURAL NETWORKS}

본 발명은 동작 데이터 분석에 관한 기술로서, 보다 구체적으로는 인공지능을 기반으로 하는 운동 동작 데이터의 분석 방법 및 분석 장치에 관한 것이다.

골프를 즐기는 인구가 급격하게 증가하는 만큼, 골프 스윙에 대한 학습 및 분석에 대한 수요가 증가하고 있다. 즉, 실제 필드를 나가기 전에 실내 연습장에서 골프 스윙을 연습하고, 부족한 부분을 분석하여 개선할 수 있도록 하는 실내 골프 연습장 서비스가 늘어나는 추세이다. 그 중 가상 골프 시뮬레이션으로 구현한 골프 시뮬레이팅 장치에 대한 관심이 점차 증가하고 있으며, 실제로 많은 수의 가상 골프 시뮬레이팅 장치가 개발되어 왔다.

그러나, 종래의 골프 시뮬레이팅 장치는 단순히 라운딩 배경화면과 라운딩에 관한 정보를 제공하고 있을 뿐, 골퍼의 스윙 분석을 실질적으로 구현한 장치에 대한 개발은 미미한 편이다.

적어도 하나의 동작은, 사용자 단말로부터 사용자 정보를 수신하는 단계; 외부의 카메라와의 통신 또는 관리자의 입력을 통해 사용자가 기준 클럽을 이용하여 골프공을 스윙하는 동작을 촬영한 스윙 영상 및 상기 스윙하는 동작에서 골프공의 이동 경로를 촬영한 구질 영상을 획득하는 단계; 상기 구질 영상에 기초하여 골프공의 구질을 결정하는 단계; 상기 스윙 영상에 기초하여 클럽 헤드의 속도를 결정하는 단계; 상기 골프공의 구질을 제1 원핫 벡터(one-hot vector)로 변환하고, 상기 클럽 헤드의 속도를 제2 원핫 벡터로 변환하고, 상기 사용자 정보의 적어도 일부를 제3 원핫 벡터로 변환하는 단계; 상기 제1 원핫 벡터, 상기 제2 원핫 벡터, 및 상기 제3 원핫 벡터를 미리 지도학습된 인공 신경망에 입력하는 단계; 미리 수집된 복수의 골프 클럽들 중에서 상기 인공 신경망의 출력으로 획득한 출력값과 대응하는 골프 클럽을 선택하는 단계; 및 선택된 골프 클럽을 사용자 맞춤형 클럽으로서 상기 사용자 단말에 전송하는 단계를 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 맞춤형 골프 클럽을 추천하는 방법이 수행되는 전체 환경을 나타낸 개념도이다.
도 2는 도 1에 따른 서비스 제공 서버에서 골프공의 구질을 결정하는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 도 1에 따른 서비스 제공 서버에서 골프 클럽의 헤드 속도를 결정하는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 도 1에 따른 서비스 제공 서버에서 사용자 정보를 나타내는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.

도 1의 것(I)을 참조 하면, 제3 단계(S23)에 의한 산출 과정에서는, 사용자가 타격한 실제의　골프　볼을 체크해 타격 후 볼(B1)의 물리적인 상태를 나타내는 파라미터(속도(V1), 스핀(S1), 방위각(φ1), 상하각(θ1) 등)을 검출하고, 검출 결과를 근거로 해 볼(B1)의 궤적(T1)을 계산하고, 그 결과, 상기 궤적에 의한 볼(B1)의 착지 위치는 제1 위치(P1)가 된다. 도 1의 것(II)을 참조 하면, 제4 단계(S24)에 의한 조정 과정에서는, 상기 상기 산출 과정에 의한 궤적(T1)의 비거리를 소정 거리(Δ1)만 감소시킬 수 있다. 그 결과, 조정 과정 후 볼(B1)의 착지 위치는 제2 위치(P2)가 되고, 그것에 따라 볼(B1)의 궤적(T2)도 변경될 수 있다. 또는, 도 1의 것(III)을 참조 하면, 제4 단계(S24)에 의한 조정 과정에서는, 상기 산출 과정에 의한 궤적(T1)의 비거리를 소정 거리(Δ2)만 증가시킬 수 있다. 그 결과, 조정 과정 후 볼(B1)의 착지 위치는 제3 위치(P3)가 되고, 그것에 따라 볼(B1)의 궤적(T3)도 변경될 수 있다.

상기와 같이, 조정 과정에서는, 산출 과정에서 산출된 비거리를 감소시키거나 증가시킬 수 있다. 조정 과정에서 비거리를 감소시키는 것은, 사용자에 대한 패널티로 할 수 있어 조정 과정에서 비거리를 증가시키는 것은, 사용자에 대한 어드밴티지로 할 수 있다.　골프는 홀 컵으로　골프　볼을 홀 인 할 때까지의 합계 타수가 적은 골퍼-가 승자가 되는 스포츠이고, 비거리가 증가하는 것에 따라　골프　볼이 홀 컵으로 근접하기 위해서, 타수를 줄일 수 있을 가능성이 높아진다. 따라서, 비거리를 감소시키는 만큼 사용자에게 불리하기 때문에, 이것은 패널티가 되고, 비거리를 증가시키는 만큼 사용자에게 유리하기 때문에, 이것은 어드밴티지가 된다. 본　동작　방식에 의하면, 실제의　골프　볼이 위치하는 타격 매트위의 영역과 가상　골프　볼이 착지하고 있는 가상　골프　코스상의 지형이 서로 대응하지 않을 때에, 이러한 상태에서의 타격은 불공정한 플레이로 할 수 있지만, 불공정한 플레이에 대한 대책으로서 조정 과정을 통해서 사용자에게 비거리를 감소시키는 패널티를 주거나 비거리를 증가시키는 어드밴티지를 준다. 여기서 조정 과정을 생략하는 것도 가능하고, 이것은 비거리를 감소시키거나 또는 증가시키거나함으로써는 없지만, 일종의 어드밴티지이다. 왜냐하면, 가상　골프　볼이 착지되어 있는 가상　골프　코스상의 지형이 러프나 뱅커인 경우로, 상기 러프나 뱅커 보다 타격 난이도가 낮은 타격 매트의 페어웨이(fairway) 영역으로　골프　볼을 두어 타격하는 것이, 그것만에서도 사용자에게 유리하게 작용하기 때문이다.

비거리를 증가/감소시키는지의 여부, 비거리를 아무리 증가/감소시키거나 또는 비거리의 조정 과정을 생략하는지를 결정하는 방법 붙어서는, 여러가지 방법을 있을 수 있다. 일례로서 사용자의 레벨에 따라 상기의 사항을 결정하도록 할 수 있다. 여기서, 사용자의 레벨은 사용자의 플레이 정보를 근거로 해 산정될 수 있다. 스크린　골프장은 통상 회원제 운영이기 위해서, 스크린　골프의 서비스를 제공하기 전에, 회원의 신원을 확인하기 위해서 로그인 과정을 실시한다. 로그인 과정을 실시한 후, 사용자의 신원이 확인된 상태로 스크린　골프의 서비스가 제공되어 신원이 확인된 사용자가 스크린　골프의 플레이를 하는 동안에, 그 사용자의 플레이 기록이 데이터베이스(33)로 저장될 수 있다. 데이터베이스(33)로 저장된 플레이 기록 등을 활용하면, 사용자의 레벨을 판정할 수 있다. 데이터베이스(33)에는 다양한 방법으로 사용자의 정보가 저장되어 몇개의 예를 도면을 참조해 설명한다.

도 2을 참조 하면, 데이터베이스에는, 복수의 사용자에 대해서 사용자마다 다른 스토리지가 할당되어 각 사용자에게 할당된 스토리지에는 여러가지 정보가 저장된다. 예를 들면, 사용자 A, B가 있다고 하면, 데이터베이스에는 사용자 A의 정보를 저장하는 스토리지(P1)와 사용자 B의 정보를 저장하는 스토리지(P2)가 서로 구분되고 있어 각 유저를 위한 영역에는 사용자의 개인 정보 DB, 사용자의 플레이 정보 DB, 사용자의 레벨 정보 DB등이 구비되어 있다. 사용자의 개인 정보 DB는 사용자의 개인 정보를 저장한 것으로, 로그인 과정 등에 이용할 수 있다. 사용자의 플레이 정보 DB는 사용자가 플레이한 기록을 저장한 것으로, 사용자가 열람하도록 제공될 수 있다. 사용자의 레벨 정보 DB는 사용자에 대해서 평가한 레벨을 기록한 것으로, 사용자가 열람하도록 제공될 수 있다. 사용자의 레벨은 고정되어 있는 것이 아니고, 사용자의 플레이 기록이 갱신되면 그것과 함께 변경될 수 있다.

사용자의 레벨은 사용자의 플레이 정보 DB로 저장된 데이터에 근거하여 산정할 수 있다. 사용자의 플레이 정보 DB에는, 플레이 횟수, 플레이 시간, 플레이 기록등을 있을 수 있다. 플레이 횟수나 플레이 시간이 크면, 그 만큼 다른 사용자보다도 대부분 플레이한 것을 의미하고, 일반적으로 보다 많이 플레이하는 만큼 그 실력이 향상되어 레벨이 높아질 수 있다. 또한, 사용자의 플레이 기록과 관련해서는, 예를 들면, 평균 타수, 드라이버 비거리, 페어웨이(fairway) 안착율, 그린 정확도, 평균 패팅수등이 사용자의 과거의 기록으로부터 산출되어 저장되어 있을 수 있어 이들중이 적어도 어느쪽이든가 레벨 산정에 사용될 수 있다.

평균 타수는 사용자가 기록한 타수를 더한 후, 이것을 홀수에 따라 나누는 것의 평균치를 의미한다. 일반적으로 총 18 홀로 구성되는　골프　코스에 있어서, 규정 타수를 모두 더하면 72타가 되고, 프로 골퍼-는 60대 후반이나 70대 전반의 타수를 기록하고, 일반인은 80타이내에 있으면 상급자라고 인정된다. 평균 타수는 종합적인 관점에서 골퍼-의 능력을 나타내는 것이다고 볼 수 있다.

평균 타수 이외에도, 드라이버의 비거리, 페어웨이(fairway) 안착율, 그린 정확도, 평균 패팅수 등을 레벨 산정에 사용할 수 있다. 드라이버 비거리는 드라이버 쇼트에 의해서　골프　볼이 비행하는 거리를 나타낸다.　골프에서는 타수를 줄이는 것이 최종적인 목표이기 위해, 비거리가 타인에 비해 길다고 타수를 줄일 가능성이 높아진다. 비거리는 단순히 힘이 좋다고 해 증가하는 것이 아니라, 스윙 자세나　골프　볼의 임펙트시의 스윙의 정도 등의 기술적인 측면으로 영향을 받기 위해, 비거리가 길면 길수록, 유저 레벨이 높다고 볼 수 있다. 페어웨이(fairway) 안착율은 드라이버에 의한 티 샷이 어느 정도의 비율에서(러프나 뱅커에게 빠지는 일 없이) 페어웨이(fairway)로 안착되는지를 수치에서 가리키는 것이다. 그린 정확도는 그린으로　골프　볼을 규정 타수의 이하로 안착한 횟수를 「비율(%)」에서 가리키는 것이다. 평균 패팅수는 온 그린 상태로 홀 인까지 패팅 한 횟수의 평균치를 나타낸다. 드라이버 비거리는 드라이버 쇼트의 장타 능력을 나타내고, 페어웨이(fairway) 안착율이나 그린 정확도는 샷의 정도를 나타내고, 평균 패팅수는 패팅의 정도를 나타내므로, 이들중이 적어도 어느 한 부분 하나를 이용하여 사용자의 레벨을 산정할 수 있다.

평균 타수는 종합적인 관점에서 골퍼-의 능력을 나타내고, 드라이버 비거리, 페어웨이(fairway) 안착율, 그린 정확도, 평균 패팅수 등은, 세부적인 특정 측면에서 골퍼-의 능력을 나타내므로, 이들을 적절히 조합해 사용자의 레벨을 정확하게 산정할 수 있다.

상기와 같이, 사용자의 레벨을 산정하면, 이것을 사용자의 레벨 정보 DB로 저장할 수 있다. 또한, 사용자의 레벨 정보 DB에는, 사용자의 레벨에 근거하여 조정 과정으로 어떠한 방법으로 처리하는지의 데이터가 저장되어 있을 수 있다. 즉, 도 2으로 도시된 것처럼, 특정의 사용자(사용자 A)는 레벨이 낮아서 어드밴티지를 줄 필요가 있다고 판단되는 경우에는, 조정 과정으로 어느 정도의 비거리를 증가시키는지에 대한 데이터가 사용자의 레벨 정보 DB로 저장되어 있을 수 있다(예를 들면, 도 2으로 도시된 것처럼, 20%비거리 증가). 또한, 특정의 사용자(사용자 B)는 레벨이 높아서 어드밴티지를 줄 필요가 없고, 불공정한 플레이시에 패널티를 줄 필요가 있다고 판단되는 경우에는, 조정 과정으로 어느 정도의 비거리를 감소시키는지에 대한 데이터가 사용자의 레벨 정보 DB로 저장되어 있을 수 있다(예를 들면, 도 2으로 도시된 것처럼, 10%비거리 감소). 또한, 도 2으로 도시되어 있지 않지만, 어드밴티지를 주는 방식의 일례로서 특정의 사용자에게 조정 과정을 생략하는 내용의 데이터가 사용자의 레벨 정보 DB로 저장되어 있을 수도 있다. 제3 및/또는 제4 단계(S23, S24)로, 제어부(31)는 데이터베이스의 사용자의 레벨 정보 DB를 참조해 특정의 사용자에 대해서 비거리를 증가/감소시키는지를 판단하고, 또한 정해진 비거리 증가량/감소량을 적용해 특정의 타격에서 최종적인 비거리를 산정할 수 있다.

도 3을 참조 하면, 데이터베이스는 전술한 방법과 다른 방법으로 사용자의 정보를 저장할 수 있다. 즉, 도 2으로 도시된 것처럼 사용자의 레벨 정보 DB를 별로 형성 하지 않고 , 사용자의 레벨에 따라 스토리지가 구분되도록 할 수 있다. 예를 들면, 사용자 A, B, C, D가 있고, 사용자 A, B는 레벨 1에 속하고, 사용자 C, D는 레벨 2에 속한다고 하면, 데이터베이스에는 레벨 1에 속하는 사용자를 위한 영역(N1)과 레벨 2에 속하는 사용자를 위한 영역(N2)이 서로 구분되고 있어 사용자 A의 정보를 저장하는 영역(P1)과 사용자 B의 정보를 저장하는 영역(P2)은 상기 레벨 1의 영역(N1)으로 함께 형성되어 사용자 C의 정보를 저장하는 영역(P3)과 사용자 D의 정보를 저장하는 영역(P4)은 상기 레벨 2의 영역(N2)으로 함께 형성된다. 레벨 1이 최하위 레벨이며 숫자가 큰 만큼 고레벨이다고 하면, 레벨 1, 2에 속하는 사용자에게는, 조정 과정으로 비거리가 증가하도록 설정할 수 있다. 구체적으로, 도 3으로 도시된 것처럼, 레벨 1에 속하는 사용자를 위한 영역(N1)에는, 그 레벨의 사용자에게 최대 어느 정도로 비거리를 증가시키는지에 관하는 정보가 저장되고 있어 레벨 2에 속하는 사용자를 위한 영역(N2)에는, 그 레벨의 사용자에게 레벨 1의 사용자에 비해 비거리의 증가량이 작은 조건하에서 비거리를 어느 정도로 증가시키는지에 관하는 정보가 저장되어 있을 수 있다.

비거리의 증가/감소의 여부, 비거리를 어느 정도로 증가/감소시키거나 또는 비거리의 조정 과정 실시의 생략의 여부를, 사용자가 스스로 세팅 하도록 구성할 수도 있다. 도 4를 참조 하면, 데이터베이스에는, 복수의 사용자에 대해서, 사용자마다 다른 스토리지가 할당된다. 각 유저로 할당된 영역으로 여러가지 정보가 저장되어 있다. 예를 들면, 사용자 A, B가 있다고 하면, 데이터베이스에는, 사용자 A의 정보를 저장하는 영역(P1)과 사용자 B의 정보를 저장하는 영역(P2)이 서로 구분되고 있어 각 유저를 위한 영역에는, 사용자의 개인 정보 DB, 사용자의 플레이 정보 DB, 비거리의 설정 정보 DB등이 구비되어 있다. 도 2을 참조해 설명한 데이터베이스의 구조와 비교하면, 사용자의 개인 정보 DB와 사용자의 플레이 정보 DB는 서로 동일하지만, 사용자의 레벨 정보 DB 대신에 비거리 설정 정보 DB를 구비할 수 있는 점으로 차이가 있다. 비거리 설정 정보 DB에는, 사용자가 스스로 입력부(20)를 통해서, 조정 과정에서의 비거리의 증가/감소의 여부와 거기에 따른 비거리의 증가량/감소량을 입력할 수 있어 상기 입력 데이터는 비거리 설정 정보 DB로 저장된다. 이 경우, 사용자의 레벨을 평가하는 사용자의 레벨 정보 DB는 불필요하고, 제3 및/또는 제4 단계(S23, S24)로, 제어부(31)는 비거리 설정 정보 DB를 참조해 상기 당사용자가 입력한 증가량/감소량에 따라 비거리를 증가/감소시켜 최종적인 비거리를 산정한다.

비거리의 증가/감소의 여부, 비거리를 어느 정도로 증가/감소시키거나 또는 비거리의 조정 과정 실시의 생략의 여부를, 사용자가 스스로 세팅 하도록 하거나 또는 사용자의 레벨에 따라 결정되도록 할 수도 있다. 도 13을 참조 하면, 데이터베이스에는, 복수의 사용자에 대해서 사용자마다 스토리지가 할당되고 있어 각 사용자에게 할당된 스토리지에는 여러가지 정보가 저장된다. 즉, 각 유저를 위한 영역에는, 사용자의 개인 정보 DB, 사용자의 플레이 정보 DB, 사용자의 레벨 정보 DB, 비거리 설정 정보 DB등이 구비되어 있다. 도 2을 참조해 설명한 데이터베이스의 구조와 비교하면, 사용자의 개인 정보 DB, 사용자의 플레이 정보 DB, 사용자의 레벨 정보 DB는 서로 동일하고, 비거리 설정 정보 DB를 또한 구비할 수 있는 점으로 차이가 있다. 비거리 설정 정보 DB에는, 사용자가 스스로 입력부(20)를 통해서, 조정 과정으로 비거리의 증가/감소의 여부 및 거기에 따른 비거리의 증가량/감소량을 입력할 수 있어 상기 입력 데이터는 비거리 설정 정보 DB로 저장된다. 이 경우, 제3 및/또는 제4 단계(S23, S24)로, 제어부(31)는 비거리 설정 정보 DB의 내용을 참조해 상기 당사용자가 입력한 증가량/감소량에 따라 비거리를 증가/감소시켜 최종적인 비거리를 산정할 수 있다. 또한, 사용자가 별로 조정 과정에서의 비거리의 증가/감소의 여부 및 비거리의 증가량/감소량을 입력하지 않았을 때로, 제어부(31)는 사용자의 레벨 정보 DB를 참조해, 그 사용자에게에 대해서 비거리를 증가/감소시키는지를 판단해 정해진 비거리 증가량/감소량을 적용해, 특정의 타격에 대한 최종적인 비거리를 산정할 수 있다.

상기와 같이, 본　동작　방식에 의하면, 사용자의 레벨에 의한 조정 과정을 통해서, 고레벨의 사용자에게는 불공정 플레이에 대해서 비거리를 감소시키는 패널티를 적용하고, 저레벨의 사용자에게는 불공정 플레이에서도 비거리를 감소시키지 않을까 또는 오히려 비거리를 증가시키는 어드밴티지를 적용함으로써, 상급자에게는 공정 플레이를 유도하고, 초심자에게는 불공정한 측면이 있어도　골프의 진입 장벽을 내리고 플레이를 즐길 수 있도록 하는 효과가 있다. 또한, 조정 방식을 사용자 스스로 세팅 할 수 있듯이함으로써, 사용자가 좋아하는 임의의 방식으로 플레이할 수 있을 기회를 제공한다.

도 14는 본 발명의 다른 실시예에 의한 가상　골프　장치의 개략적인 구조를 나타내고, 도 4 및 도 4은 도 14의 가상　골프　장치로 적용될 수 있는　동작　방법을 나타내는 흐름도이고, 도 4은 도 14의 가상　골프　장치의 스크린으로 표시되는 화면의 일례를 나타낸다.

도 14를 참조 하면, 본 실시예에 의한 가상　골프　장치는 복수의 스크린　골프장(100), 중앙 서버(200), 중앙 서버(200)로 구비되는 데이터베이스(210)를 포함한다. 스크린　골프장(100)은 중앙 서버(200)와 유무선 통신망 등을 통해서 연결되어 있다. 스크린　골프장(100)의 내부에는, 타격 플레이트(P), 타격 매트(M), 감지부(110), 입력부(120), 시뮬레이터(130), 표시부(140)가 구비되어 있다. 시뮬레이터(130)는 제어부와 영상부를 포함하고, 표시부(140)는 빔 프로젝터(141)와 스크린(142)을 포함한다. 이들 구성은 도 1 및 도 2를 참조해 설명한 전술한 실시예에서 가상　골프　장치의 구성과 유사하게　동작하므로, 이들의 상세한 설명은 생략한다. 전술한 실시예에서는, 시뮬레이터가 데이터베이스를 포함하지만, 본 실시예에 있어서, 상기 데이터베이스는 시뮬레이터(130)로 구비할 수 있는 것도 가능하지만, 이것은 중앙 서버(200)로 구비되는 데이터베이스(210)에 의해서 대체할 수 있다. 중앙 서버(200)는 복수의 스크린　골프장(100)을 운영하는 서비스업자가 복수의 스크린　골프장(100)을 효율적으로 관리하기 위해서 사용하는 것이다. 스크린　골프의 서비스를 이용하려고 하는 사용자는 상기 서비스의 제공을 받기 위해서, 우선 로그인을 실시한다. 중앙 서버(200)는 로그인을 할 때에, 사용자의 신원을 확인해 로그인의 승인 여부를 결정하는 역할을 한다. 중앙 서버(200)의 데이터베이스(210)에는, 로그인 과정에 있어서 사용자의 신원을 확인하기 위한 정보등이 저장되어 있다. 이와 같이, 중앙 서버(200)의 데이터베이스(210)로 각종의 정보가 저장되어 있으면, 사용자가 복수의 스크린　골프장(100)의 어느 쪽을 이용해도, 중앙 서버(200)를 통해서 데이터베이스(210)로 저장되어 있는 정보를 활용할 수 있다.

본 실시예에 의한 가상　골프　장치에도, 전술한　동작　방식(도 1를 참조)이 적용될 수 있다. 즉, 스크린 안의 가상　골프　볼이 놓여져 있는 지형과 타격 매트상의 실제의　골프　볼이 놓여져 있는 영역이 서로 대응하는 경우에는, 통상의 산출 과정을 실시하고, 서로 대응하지 않는 경우에는, 통상의 산출 과정 후에 조정 과정을 추가할 수 있다. 상기 조정 과정의 진행 여부와 조정 과정시의 비거리의 감소량/증가량 등은, 사용자의 레벨에 따라 결정될 수 있다. 또는, 본 실시예에 의한 가상　골프　장치에는, 전술한　동작　방식을 약간 변형 한　동작　방식이 적용될 수 있다(이 변형　동작　방식은 전술한 가상　골프　장치로 적용될 수도 있다). 이 변형　동작　방식으로, 사용자는 가상　골프　볼이 가상비페어웨이(fairway) 영역으로 착지했을 때에, 실제의　골프　볼을 항상 타격 매트의 비페어웨이(fairway) 영역으로 두어 타격하는 플레이 방식(이것을 「 제1 모드」라고 한다)과, 실제의　골프　볼을 항상 타격 매트의 페어웨이(fairway) 영역으로 두어 타격하는 플레이 방식(이것을 「 제2 모드」라고 한다) 중 어느쪽이든을 미리 선택한 후, 상기 선택된 방식에 의한 플레이한다.

제1 모드의 요지는 가상　골프　코스상에 가상의　골프　볼이 어떠한 가상 영역으로 놓여져 있는지를 봐, 가상의　골프　볼이 놓여져 있는 가상 영역에 대응하는 타격 매트(M) 위의 영역으로　골프　볼을 두어 타격하는 것이다. 도 4를 참조 하면, 제1 모드에 있어서, 우선 시뮬레이터(130)의 제어부는 가상의　골프　코스에서 현재 가상　골프　볼이 놓여져 있는 영역(이것을 편의상 「A」라고 한다)을 확인한다(S110). 또한, 감지부(110)는 타격 매트(M)로 실제의　골프　볼이 놓여져 있는 영역(이것을 편의상 「B」라고 한다)을 감지(S120)해 상기 제어부로 전달한다. 제어부는 상기 A와 B가 대응하는지를 체크한다(S130).

여기서, A와 B가 대응하는 예로서 타격 매트(M)로 실제의　골프　볼이 페어웨이(fairway) 영역에 위치하고, 가상의　골프　코스에서 가상의　골프　볼이 가상 페어웨이(fairway)로 위치하는 경우(도 2의 것(a)을 참조), 타격 매트(M)로 실제의　골프　볼이 러프 영역에 위치하고, 가상의　골프　코스에서 가상의　골프　볼이 가상거칠게 위치하는 경우(도 2의 것(b)을 참조), 타격 매트(M)로 실제의　골프　볼이 뱅커 영역에 위치하고, 가상의　골프　코스에서 가상의　골프　볼이 가상 뱅커에게 위치하는 경우(도 2의 것(c)을 참조)이 있을 수 있다.

제1 모드에서는, 상기와 같이 A와 B가 상응하는 경우로, 사용자가　골프　볼을 타격 하면(S141), 제어부는 타격된　골프　볼의 물리적 상태를 파악해 이것을 근거로 해 가상의　골프　코스에서의 가상의　골프　볼의 궤적을 산출하고(S142), 산출된 결과의 영상을 표시부(130)로 표시한다(S143).

A와 B가 상응하지 않는 경우로, A와 B가 상응하게 되도록 유도하기 위해서, 제어부는 타격 매트(M)에서　골프　볼의 위치를 변경하도록 사용자에게 어드바이스 한다. 예를 들면, 가상의　골프　볼이 가상 뱅커에 있어 실제의　골프　볼이 타격 매트(M)의 페어웨이(fairway) 영역으로 놓여져 있으면, 「골프　볼을 타격 매트의 뱅커 영역으로 이동한 후로, 타격해 주세요. 」라고 한다 어드바이스를 표시부(140)로 표시하거나 또는 「골프　볼을 타격 매트의 뱅커 영역으로 이동한 후로 타격하지 않는 경우에는, 타격이 무효가 됩니다. 」라고 한다 경고 메시지를 표시한다(S151). 제어부는 이러한 어드바이스가 1회또는 몇차례 반복해 표시되도록 하고, 어드바이스를 표시한 후 A와 B의 상응 여부를 계속해 체크한다(S130). 그러나, 상기 아도바이에도 불구하고, A와 B가 상응하지 않는 상태로 사용자가　골프　볼을 타격하는 경우(S152), 제어부는 사용자의 타격을 무효로 처리(S153)한다. 따라서, 사용자가 타격했음에도 불구하고, 상기 타격 결과에 근거하여 가상　골프　볼의 궤적을 산출 하지 않고, 표시부(140)에도 가상　골프　볼이 움직이는 영상이 표시되지 않는다.

제2 모드의 요지는 가상　골프　코스상에 가상의　골프　볼이 어떠한 가상 영역으로 놓여져 있는지로 관계없이, 항상 타격 매트상의 페어웨이(fairway) 영역으로의　골프　볼을 두어 타격하는 것이다. 일반적으로, 타격 매트(M)의 페어웨이(fairway) 영역으로 오토티가 구비되어 있어, 이것을 통해 타격용　골프　볼이 페어웨이(fairway) 영역으로 자동적으로 제공된다. 따라서, 사용자가 비페어웨이(fairway) 영역으로　골프　볼을 두어 타격하기 위해서는 사용자가 페어웨이(fairway) 영역으로 자동적으로 제공되어 있는　골프　볼을 직접비페어웨이(fairway) 영역으로 이동시키지 않으면 안된다. 사용자의 입장에서는,　골프　볼을 이동시키는 것은 번거로운 일이다고 생각해,　골프　볼을 이동시키지 않고 항상 페어웨이(fairway) 영역에서만 타격하는 것을 희망하는 경우를 있을 수 있다. 또는, 사용자가 비페어웨이(fairway) 영역은 타격 난이도가 높아서 타격감이 좋지 않다고 생각해, 항상 페어웨이(fairway) 영역에서만 타격하는 것을 희망하는 경우를 있을 수 있다. 이러한 사용자를 위해서, 본 발명에서는 제1 모드와 별개로 제2 모드를 제공한다. 제2 모드에서는, 가상의　골프　코스로 가상의　골프　볼이 놓여져 있는 영역이 타격 매트(M)로 실제의　골프　볼이 놓여져 있는 영역과 일치하지 않아도 그 타격을 유효하게 인정해 이와 같이 인정하는 대신에, 가상　골프　볼의 궤적을 산출하는 것으로 그 비거리를 원래 비거리와 다르도록 조정할 수 있다.

도 4을 참조 하면, 제2 모드 아래에 있어서, 우선 시뮬레이터(130)의 제어부는 가상의　골프　코스에서 현재 가상　골프　볼이 놓여져 있는 영역(이것을 편의상 「A」라고 한다)을 확인한다(2110). 또한, 감지부(110)는 타격 매트(M)로 실제의　골프　볼이 놓여져 있는 영역(이것을 편의상 「B」라고 한다)을 감지(S220)해 상기 제어부로 전달한다. 계속해서, 상기 제어부는 실제의　골프　볼이 타격 매트(M)의 페어웨이(fairway) 영역에 위치하는지를 체크한다(S230).

여기서, 실제의　골프　볼이 타격 매트(M)의 페어웨이(fairway) 영역에 위치할 때에, 가상의　골프　볼이 위치할 수 있는 경우의 수는 3개를 있을 수 있다. 즉,[1]타격 매트(M)로 실제의　골프　볼이 페어웨이(fairway) 영역에 위치하고, 가상의　골프　코스에서 가상의　골프　볼이 가상 페어웨이(fairway)로 위치하는 경우(도 2의 것(a)을 참조),[2]타격 매트(M)로 실제의　골프　볼이 페어웨이(fairway) 영역에 위치하고, 가상의　골프　코스에서 가상의　골프　볼이 가상거칠게 위치하는 경우(도 4의 것(a)을 참조),[3]타격 매트(M)로 실제의　골프　볼이 페어웨이(fairway) 영역에 위치하고, 가상의　골프　코스에서 가상의　골프　볼이 가상 뱅커에게 위치하는 경우(도 4의 것(b)을 참조)이다. [1]은 가상의　골프　코스에서 가상　골프　볼이 놓여져 있는 영역의 속성(페어웨이(fairway))에 맞추어, 실제의　골프　볼도 동일한 속성을 가진 타격 매트(M)의 영역에서 타격함으로써 있겠지만, 이것에 비해,[2],[3]은 가상의　골프　코스에서 가상　골프　볼이 놓여져 있는 영역의 속성(비페어웨이(fairway))으로 배합하지 않고, 실제의　골프　볼은 다른 속성을 가진 타격 매트(M)의 영역에서 타격함으로써 있다. 비페어웨이(fairway)가 페어웨이(fairway)에 비해 타격 난이도가 높은 점을 감안하면,[1]은 공평한 플레이로 할 수 있어[2],[3]은 불공정한 플레이로 할 수 있다.

제2 모드로, 실제의　골프　볼이 타격 매트(M)의 페어웨이(fairway) 영역에 위치하지 않는 경우로, 제어부는 타격 매트(M)의 페어웨이(fairway) 영역으로 실제의　골프　볼을 이동하도록 사용자에게 어드바이스 한다(S251). 다만, 오토티가 설치되면, 대개 실제의　골프　볼은 페어웨이(fairway)의 영역으로 제공되기 위해, 사용자가 실제의　골프　볼을 이동시키지 않는 경우에는, 실제의　골프　볼이 페어웨이(fairway) 영역 이외의 영역으로 놓여져 있을 가능성은 낮다.그러나, 사용자의 미스(예, 최초로 제2 모드를 선택한 사용자가, 제1 모드로 플레이하고 있으면 잘못해, 오토티로 제공된　골프　볼의 위치를 변경시키는 경우) 등에 의하고,　골프　볼이 페어웨이(fairway) 영역 이외의 영역으로 놓여져 있는 것을 있을 수 있다.

어쨌든,　골프　볼이 타격 매트(M)의 페어웨이(fairway) 영역에 위치하지 않는 경우로, 「골프　볼을 타격 매트의 페어웨이(fairway) 영역으로 이동한 후로, 타격해 주세요.」라고 한다 어드바이스를 표시부(140)로 표시하거나 또는 「골프　볼을 타격 매트의 페어웨이(fairway) 영역으로 이동한 후로 타격하지 않는 경우에는, 타격이 무효가 됩니다.」라고 한다 경고 메시지를 표시한다(S251).제어부는 이러한 어드바이스가 1회또는 몇차례 반복해 표시되도록 하고, 상기 아도바이에도 불구하고, 사용자가　골프　볼을 타격하는 경우(S252), 제어부는 사용자의 타격을 무효로 처리(S253)한다.무효로 처리할 경우에는 사용자가 타격했음에도 불구하고, 상기 타격 결과에 근거하여 가상　골프　볼의 궤적을 산출 하지 않고, 표시부(140)에도 가상　골프　볼이 움직이는 영상이 표시되지 않는다.

사용자가 페어웨이(fairway) 영역으로 놓여져 있는 실제의　골프　볼을 타격 하면(S241), 제어부는 타격된　골프　볼의 물리적 상태를 파악해 이것을 근거로 해 가상의　골프　코스에서의 가상의　골프　볼의 궤적을 산출해 또한 산출된 궤적의 비거리를 조정할 수 할 수 있고(S242), 이후 산출된 궤적 또는 산출한 후의 조정된 궤적에 따라서 움직이는 가상의　골프　볼을 표시부(140)로 표시한다(S243).

비거리의 조정 과정에서는, 산출된 비거리를 감소시키거나 또는 산출된 비거리를 그대로 유지하거나 또는 산출된 비거리를 증가시키거나 할 수 있다.상기[1]과 같이 A와 B가 대응하는 경우에는, 산출된 궤적의 비거리를 그대로 유지할 수 있어 상기[2],[3]과 같이 A와 B가 대응하지 않는 경우에는, 사용자가 불공정한 플레이에 대한 일종의 패널티로서 산출된 궤적의 비거리를 감소시킬 수 있다.또는 사용자가 초심자인 경우에는, 조정 과정에서 비거리를 증가시킬 수 있다.비거리를 증가/감소시키거나, 비거리를 아무리 증가/감소시키거나 또는 비거리의 조정 과정을 생략하는지를 결정하는 방법에 대해서는 여러가지 방법을 있을 수 있다.예를 들면, 사용자의 레벨에 따라 상기 사항을 결정하거나 또는 사용자가 스스로 상기 사항에 대한 처리를 결정해 세팅 하도록 할 수 있다.일시에, 도 2 내지 도 13을 참조해 설명한 방법이 적용될 수 있다.

도 4을 참조 하면, 복수의 사용자가 스스로 선택한 다양한 플레이 모드로 플레이할 때에, 표시부(140)의 스크린에는 가상　골프　코스와 가상　골프　볼에 대한 영상이 표시되어 여기서 복수의 사용자 각각에 대하는 창(W1, W2)이 따로 따로 표시된다.구체적으로, 도 4의 것(a)으로 도시된 것처럼, 복수의 사용자에 대한 창(W1, W2)이 함께 스크린으로 표시될 수 있다.또는 도 4의 것(b)으로 도시된 것처럼, 복수의 사용자 중 특정의 사용자의 창만이 교대로 표시되는나름 할 수 있다.예를 들면, 「금 프로」라고 한다 별명의 사용자와 「이 프로」라고 한다 별명의 사용자가 함께 플레이하고 있을 때에, 「금 프로」라고 한다 별명의 사용자가 타격해야 하는 순서에는, 「금 프로」라고 한다 별명의 사용자에 대한 창(W1)만이 표시되어 「이 프로」라고 한다 별명의 사용자가 타격해야 하는 순서에는, 「이 프로」라고 한다 별명의 사용자에 대한 창(W2)만이 표시되도록 할 수 있다.상기 사용자 창(W1, W2)에는, 각 유저에 대한 간단한 정보(ID, 별명, 개인 기록 등)가 표시되어 또한, 각 유저가 선택한 플레이 모드가 표시된다.따라서, 각 사용자는 자신의 창(W1, W2)을 참조해 자신이 플레이하고 있는 모드를 언제라도 확인하면서, 각 모드로 정해진 규칙으로 위반하지 않게 플레이할 수 있다.

본 실시예에 의하면, 사용자가 스스로 플레이 모드를 선택할 수 있으므로, 자신이 희망하는 플레이 모드로 다양한 방식으로 스크린　골프를 플레이하면서 즐길 수 있는 효과가 있다.

이상, 본 발명이 구체적인 실시예에 대해서 고찰했다.본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적인 지식을 가진 사람은 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성으로부터 일탈하지 않는 범위에서 변형한 형태로 구현할 수 있는 것을 이해할 수 있을 것이다.따라서, 개시된 실시예는 한정적인 관점이 아니고, 설명적인 관점에서 고려되는 것이 당연하다.본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니고, 특허 청구의 범위로 나타나고 있어 그것과 동등한 범위내에 있는 모든 차이점은 본 발명으로 포함되는 것이라고 해석되는 것이 당연하다.

Claims (2)

1. 인공 신경망을 이용하여 사용자 맞춤형 골프 클럽을 추천하는 장치로서,
   적어도 하나의 프로세서(processor); 및
   상기 적어도 하나의 프로세서가 적어도 하나의 동작(operation)을 수행하도록 지시하는 명령어들(instructions)을 저장하는 메모리(memory)를 포함하고,
   상기 적어도 하나의 동작은,
   사용자 단말로부터 사용자 정보를 수신하는 단계;
   외부의 카메라와의 통신 또는 관리자의 입력을 통해 사용자가 기준 클럽을 이용하여 골프공을 스윙하는 동작을 촬영한 스윙 영상 및 상기 스윙하는 동작에서 골프공의 이동 경로를 촬영한 구질 영상을 획득하는 단계;
   상기 구질 영상에 기초하여 골프공의 구질을 결정하는 단계;
   상기 스윙 영상에 기초하여 클럽 헤드의 속도를 결정하는 단계;
   상기 골프공의 구질을 제1 원핫 벡터(one-hot vector)로 변환하고, 상기 클럽 헤드의 속도를 제2 원핫 벡터로 변환하고, 상기 사용자 정보의 적어도 일부를 제3 원핫 벡터로 변환하는 단계;
   상기 제1 원핫 벡터, 상기 제2 원핫 벡터, 및 상기 제3 원핫 벡터를 미리 지도학습된 인공 신경망에 입력하는 단계;
   미리 수집된 복수의 골프 클럽들 중에서 상기 인공 신경망의 출력으로 획득한 출력값과 대응하는 골프 클럽을 선택하는 단계; 및
   선택된 골프 클럽을 사용자 맞춤형 클럽으로서 상기 사용자 단말에 전송하는 단계를 포함하되,
   상기 구질 영상은,
   시뮬레이션 공간의 상부면에 설치된 제1 카메라의 연사 기능을 이용하여 상기 이동 경로를 촬영함으로써 상기 골프공이 촬영된 복수의 제1 이미지 프레임들로 구성되고,
   상기 골프공의 구질을 결정하는 단계는,
   상기 골프공이 초기에 놓인 지점이 위치하는 제1 가이드 박스를 기준으로 상기 제1 이미지 프레임들을 서로 합성하여 적어도 2개의 골프공이 촬영된 합성 골프공 프레임을 생성하는 단계;
   상기 합성 골프공 프레임에서 상기 제1 가이드 박스를 기준으로 수직하게 제1 거리만큼 떨어진 중앙 지점을 설정하고, 상기 중앙 지점을 중심으로 상기 제1 거리만큼 상하 방향의 폭을 갖는 유효 영역(effective area)을 설정하는 단계;
   상기 유효 영역 밖에 위치하고 상기 제1 가이드 박스에 가장 인접한 제1 골프공 및 상기 유효 영역 안에 위치하고 상기 유효 영역의 상측 경계에 가장 인접한 제2 골프공을 결정하는 단계; 및
   상기 합성 골프공 프레임에서 상기 제1 골프공과 상기 제2 골프공이 속하는 위치에 따라 상기 골프공의 구질을 스트레이트(straight), 페이드(fade), 드로(draw), 훅(hook), 슬라이스(slice), 풀(pull), 및 푸시(push) 중 하나로 결정하는 단계를 포함하고,
   상기 인공 신경망은,
   상기 제1 원핫 벡터를 입력받아 제1 중간 벡터를 출력하고, 상기 제2 원핫 벡터를 입력받아 제2 중간 벡터를 출력하고, 및 상기 제3 원핫 벡터를 입력받아 제3 중간 벡터를 출력하는 입력층;
   상기 제1 중간 벡터, 상기 제2 중간 벡터, 및 상기 제3 중간 벡터를 서로 합성하여 중간 목표 벡터를 생성하는 은닉층; 및
   상기 은닉층의 출력을 전달받아 상기 출력값을 출력하는 출력층을 포함하되,
   상기 중간 목표 벡터(X')는,
   수학식 에 따라 생성되며, 상기 수학식에서 Xa는 상기 제1 중간 벡터, Xb는 상기 제2 중간 벡터, Xc는 상기 제3 중간 벡터이고, k1은 상기 제1 원핫 벡터에 대한 제1 가중치, k2는 상기 제2 원핫 벡터에 대한 제2 가중치인, 장치.
2. 청구항 1에서,
   상기 스윙 영상은,
   상기 시뮬레이션 공간의 일 측면에 설치된 제2 카메라의 연사 기능을 이용하여 상기 스윙하는 동작을 촬영함으로써 상기 기준 클럽의 상기 클럽 헤드가 촬영된 복수의 제2 이미지 프레임들(image frames)로 구성되는, 장치.

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