KR20230146145A - 골프장 그린 주변에 설치된 복수개의 앵커를 uwb에 기초하여 제어하는 시스템 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일실시예에 의한 골프장 그린 주변에 설치된 복수개의 앵커를 UWB(Ultra-wideband)에 기초하여 제어하는 방법은, 핀에 설치된 제1 태그가 제1 메시지를 방송하는 단계와, 1개의 메인 앵커 및 복수개의 서브 앵커들이 상기 제1 메시지를 수신하는 단계와, 각 앵커에 수신된 제1 메시지의 시간 차이를 계산하여 상기 핀에 설치된 제1 태그의 위치를 판단하는 단계와, 마커에 설치된 제2 태그가 제2 메시지를 방송하는 단계와, 상기 1개의 메인 앵커 및 상기 복수개의 서브 앵커들이 상기 제2 메시지를 수신하는 단계와, 각 앵커에 수신된 제2 메시지의 시간 차이를 계산하여 상기 마커에 설치된 제2 태그의 위치를 판단하는 단계와, 그리고 상기 판단된 제1 태그의 위치 정보, 상기 판단된 제2 태그의 위치 정보 및 3D 지형정보에 기초하여, 퍼팅 정보를 가이드 하는 비디오 또는 오디오 데이터를 생성하는 단계를 포함한다.

Description

골프장 그린 주변에 설치된 복수개의 앵커를 UWB에 기초하여 제어하는 시스템 및 그 제어 방법{SYSTEM FOR CONTROLLING MULTIPLE ANCHORS INSTALLED AROUND GOLF COURSE GREEN BASED ON UWB AND METHOD THEREOF}

본 발명은 골프장 그린 주변에 설치된 복수개의 앵커를 UWB에 기초하여 제어하는 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로 예를 들면, 골프 그린에서의 지면 정보와 UWB(Ultra-wideband) 정밀 측위 기반 퍼팅 정보를 보다 정교하게 제공할 수 있는 모든 장치에 대한 것이다.

국내 골프장 이용객은 2018년 3793만, 2019년 4170만, 2020년 4673만, 2021년 5000만으로 예상되고 있으며(자료: 한국골프장경영협회), 골프 산업 규모가 약 7조66억이라는 조사(자료: 한국레저산업연구소)가 있을 정도로, 골프가 점차 대중화 되고 있다.

다만, 국내의 골프장에서 캐디 사용에 따른 비용이 아직까지 적지 않고, 코로나 시대에 여러 사람을 대할 수 밖에 없는 캐디 등으로 인한 전염병 확산도 문제될 수가 있다.

한편, 종래 기술에 의한 골프 서비스 관련 특허는 대부분 GPS 기반으로 이루어 지기 때문에 정확도가 상당히 떨어지는 문제가 있었다.

나아가, 스마트폰을 이용하여 골프장 사진을 찍어서 퍼팅 가이드를 제공하는 종래 기술도 존재하지만, 사용자가 수동으로 사진을 촬영하는 과정에서 오류가 발생하는 문제가 있었다.

본 발명의 일실시예는, 캐디를 완전히 대체할 수 있는 퍼팅 정보 자동 가이드 안내 시스템을 제공하고자 한다.

본 발명의 다른 일실시예는, UWB 정밀 측위 시스템을 도입하여 골프장 그린에서의 상황을 보다 정확하게 디텍트할 수 있는 기술을 제공하고자 한다. 나아가, UWB 시스템에서 적용되는 앵커 또는 태그의 배터리 소모를 최소화할 수 있는 프로토콜을 정의하고자 한다.

본 발명의 또 다른 일실시예는, 그린의 지면 정보와 정확한 핀 위치, 골프공 위치 등을 파악 후 퍼팅 가이드 정보를 적응적으로 오디오 또는 비디오로 제공할 수 있는 시스템을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 골프장 그린 주변에 설치된 복수개의 앵커를 UWB(Ultra-wideband)에 기초하여 제어하는 방법은, 핀에 설치된 제1 태그가 제1 메시지를 방송하는 단계와, 1개의 메인 앵커 및 복수개의 서브 앵커들이 상기 제1 메시지를 수신하는 단계와, 각 앵커에 수신된 제1 메시지의 시간 차이를 계산하여 상기 핀에 설치된 제1 태그의 위치를 판단하는 단계와, 마커에 설치된 제2 태그가 제2 메시지를 방송하는 단계와, 상기 1개의 메인 앵커 및 상기 복수개의 서브 앵커들이 상기 제2 메시지를 수신하는 단계와, 각 앵커에 수신된 제2 메시지의 시간 차이를 계산하여 상기 마커에 설치된 제2 태그의 위치를 판단하는 단계와, 상기 메인 앵커는, 외부로부터 상기 그린의 3D 지형정보를 수신하는 단계와, 그리고 상기 판단된 제1 태그의 위치 정보, 상기 판단된 제2 태그의 위치 정보 및 상기 수신된 3D 지형정보에 기초하여, 퍼팅 정보를 가이드 하는 비디오 또는 오디오 데이터를 생성하는 단계를 포함한다.

상기 3D 지형 정보는, 예를 들어 상기 메인 앵커의 메모리에 내장되어 있으며, 그린 공사 등의 특별한 이벤트가 발생한 경우, 카트 등 외부기기로부터 업데이트 하도록 설계하는 것도 가능하다.

예를 들어, 전술한 제어하는 방법은, 상기 메인 앵커에 설치된 카메라를 통해 상기 그린을 촬영하는 단계와, 상기 그린에서 골프공이 디텍트된 경우, 상기 메인 앵커는 트리거 신호를 전송하는 단계와, 그리고 상기 트리거 신호를 수신한 마커에 설치된 제2 태그가 상기 제2 메시지를 방송하는 단계를 더 포함하도록 설계한다.

다만, 본 발명에서 앵커 등에 전원을 공급하는 방식은 배터리 타입으로만 제한되는 것은 아니며, 유선을 통한 전원 공급도 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.

나아가, 전술한 바와 같이, 카메라를 이용한 트리거링 방식으로만 제한되지 않고, UWB가 내장되어 있는 마커에 설치된 제2 태그와 앵커가 근접한 경우 또는 제2 태그의 버튼이 푸쉬된 경우, 태그와 앵커의 통신이 이루어 지도록 설계하는 것도 본 발명의 권리범위에 속한다.

예를 들어, 전술한 제어하는 방법은, 상기 메인 앵커는, 기설정된 거리 이내에 위치한 카트로부터 상기 그린의 3D 지형정보 및 그린 스피드 정보를 수신하는 단계를 더 포함하도록 설계한다.

예를 들어, 전술한 제어하는 방법은, 상기 메인 앵커에 설치된 습도 센서를 통해 상기 그린의 습도 정보를 계산하는 단계와, 그리고 상기 계산된 그린의 습도 정보에 기초하여, 상기 카트로부터 수신한 그린 스피드 정보를 보정하는 단계를 더 포함하도록 설계한다.

예를 들어, 전술한 제어하는 방법은, 상기 퍼팅 정보를 가이드 하는 데이터의 타입이 비디오 데이터인지 또는 오디오 데이터인지 여부를 식별하는 단계와, 상기 식별 결과 상기 퍼팅 정보를 가이드 하는 데이터의 타입이 비디오 데이터에 해당하는 경우, 상기 퍼팅 정보를 가이드 하는 데이터를 제2 태그로 전송하는 단계와, 그리고 상기 식별 결과 상기 퍼팅 정보를 가이드 하는 데이터의 타입이 오디오 데이터에 해당하는 경우, 상기 퍼팅 정보를 가이드 하는 데이터를 상기 메인 앵커에 설치된 스피커를 통해 출력하는 단계를 더 포함하도록 설계한다.

또는, 상기 퍼팅 정보를 가이드 하는 비디오 데이터 및 오디오 데이터를, 모두 AR 글라스 또는 스마트 워치에 전송하는 것도 본 발명의 다른 권리범위에 속한다고 할 것이다.

본 발명의 일 실시예에 의한 골프장 그린 주변에 설치된 복수개의 앵커를 UWB(Ultra-wideband)에 기초하여 제어하는 시스템은, 제1 메시지를 방송하며 핀에 설치된 제1 태그와, 상기 제1 메시지를 수신하는 복수개의 서브 앵커들과, 각 앵커에 수신된 제1 메시지의 시간 차이를 계산하여 상기 핀에 설치된 제1 태그의 위치를 판단하는 메인 앵커와, 그리고 제2 메시지를 방송하며 마커에 설치된 제2 태그를 포함한다.

다만, 메인 앵커 역시 제1 태그로부터 제1 메시지를 수신하는 것이 가능하다. 그리고, 당해 명세서에서는 설명의 편의상 메인 앵커에 소형 컴퓨터가 내장되어 있는 것을 가정하였으나, 메인 앵커에 탑재된 소형 컴퓨터를 별도의 디바이스로 구현하는 것도 본 발명의 다른 권리범위에 속한다.

나아가, 상기 복수개의 서브 앵커들은 상기 제2 메시지를 수신하고, 상기 메인 앵커는, 각 앵커에 수신된 제2 메시지의 시간 차이를 계산하여 상기 마커에 설치된 제2 태그의 위치를 판단하고, 외부로부터 상기 그린의 3D 지형정보를 수신하고, 상기 제1 태그의 위치 정보, 상기 제2 태그의 위치 정보 및 상기 3D 지형정보에 기초하여, 퍼팅 정보를 가이드 하는 비디오 또는 오디오 데이터를 생성하는 것을 특징으로 한다. 다만, 3D 지형 정보를 외부로부터 수신하지 않고, 앵커내 소형 컴퓨터에 저장된 데이터를 사용하면서, 필요한 경우에만 업데이트 하는 것도 본 발명의 다른 권리범위에 속한다.

본 발명의 일실시예에 의하면, 골프장에서 캐디를 완전히 대체할 수 있고, 코로나 등의 감염 전파 등을 사전에 방지할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 다른 일실시예에 의하면, UWB 정밀 측위 시스템을 도입하여 골프장 그린에서의 상황을 보다 정확하게 디텍트할 수 있는 기술을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다. 나아가, UWB 시스템에서 적용되는 앵커 또는 태그의 배터리 소모를 최소화할 수 있는 장점도 있다.

본 발명의 또 다른 일실시예에 의하면, 그린의 지면 정보와 정확한 핀 위치, 골프공 위치 등을 파악 후 퍼팅 가이드 정보를 적응적으로 오디오 또는 비디오로 제공할 수 있는 시스템을 제공할 수 있다.

나아가, GPS 등을 이용하지 않고, UWB 측위 정보만으로 골프볼의 위치를 보다 정확히 그리고 빠른 계산 및 연산이 가능해지고, 골프 카트와의 통신을 통해 그린 지면 정보 및 그린 속도를 필요한 경우에 한해, 업데이트 가능하고, LTE, 5G 등의 원거리 통신이 불필요한 바, 설비의 비용을 최소화 하는 장점도 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따라, 골프장 그린 주변에 설치된 복수개의 앵커를 UWB(Ultra-wideband)에 기초하여 제어하는 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예가 적용되는 UWB 시스템의 2가지 태양을 구별하여 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라, 골프장 그린 주변에 설치된 복수개의 앵커를 UWB(Ultra-wideband)에 기초하여 제어하는 방법을 상세히 도시한 플로우 차트이다.
도 4는 본 발명의 다른 일실시예에 따라, 도 3에 도시된 일부 단계를 보다 상세히 도시한 플로우 차트이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라, 퍼팅 가이드를 제공하는 프로세스를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따라, 앵커가 인접한 카트로부터 그린 3D 지형정보 및 그린 스피드 정보 중 적어도 하나를 수신하는 프로세스를 설명하기 위한 도면이다.
그리고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따라, 앵커의 내부 구성요소들을 상세히 도시한 블록도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

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 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 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.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따라, 골프장 그린 주변에 설치된 복수개의 앵커를 UWB(Ultra-wideband)에 기초하여 제어하는 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.

전술한 바와 같이, 종래 기술에 의하면 골프공이나 골프채 등에 GPS 수신기를 장착하여 퍼팅 가이드를 제공하였으나, GPS의 오차가 통상적으로 수십미터 이상 발생하는 경우가 있고, 그린이 울퉁불퉁한 경우 정확한 퍼팅 가이드가 원천적으로 불가능하였다.

이와 같은 문제점 등을 해결하기 위하여, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의하면, 골프장의 그린(100) 주변에 복수개의 UWB 앵커(anchor)들을 설치한다. 반드시 제한되는 것은 아니지만, 바람직하게는 UWB 앵커들이 그린(100)의 최외곽선으로부터 예를 들어, 2 내지 4m 이내에 설치될 경우 골퍼의 스윙에 방해를 주지 않으면서도 골프공의 위치를 정확하게 계산하는 것이 가능하다. 다만, 위의 수치로 본 발명이 제한되는 것은 아니다.도 1에서는 UWB 앵커로서, 예시적으로 메인 앵커(110) 및 복수개의 서브 앵커들(120, 130)을 도시하였다. 다만, 골프를 치는 사용자 등이, 그린위 골프공을 마커로 대체하는 과정에서 UWB 신호의 간섭이 발생할 수 있으므로, 앵커의 개수를 적어도 4개 이상으로 하여 동서남북 4방향에 위치시키는 것이 바람직하다. 물론, 4개의 앵커를 사다리꼴이나 직사각형 등으로 배치하는 것도 가능하다.

그리고, 다른 서브 앵커들(120, 130)과 달리, 메인 앵커(110)에는 소형 컴퓨터가 탑재 되어 있어서, 퍼팅 라인을 계산하고, 외부 장치(예를 들어, 카트 등)와의 통신을 통해 3D 지형정보 및 그린 스피드 정보를 업데이트 하도록 차별화 설계한다.

나아가, 그린 위에서 정확한 위치 감지 및 이를 기초로 퍼팅 가이드 정보를 제공하기 위해서는, 그린내 골프공의 위치 및 그린내 깃발(핀)의 위치를 정확히 계산하는 것이 중요하다.

이를 위하여, 핀에 UWB 기능이 탑재된 제1 태그(150)를 부착하고, 골프공이 그린 위 위치를 표시하기 위한 마커에도 UWB 기능이 탑재된 제2 태그(140)를 부착하도록 설계한다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따라, 앵커들(110, 120, 130)이 각 태그(140, 150)의 위치를 계산하는 방법의 일예에 대해서는, 이하 도 2를 참조하여 설명하도록 하겠다.

도 2는 본 발명의 일실시예가 적용되는 UWB 시스템의 2가지 태양을 구별하여 설명하기 위한 도면이다.

UWB는 짧은 시간의 펄스를 사용하는 통신 기술로서, 펄스의 주기는 2ns(또는 초당 10억개 이상)이다. 이러한 펄스의 주기를 PRF(Pulse Repetition Frequency)라고 하고, UWB 변조 방식에는 PPM(Pulse Position Modulation)과 BPSK(Binary Phase Shift Keying)등이 있다.

UWB 측위는 첫째, 전파 도달 시간을 이용하는 방식 및 둘째, 안테나의 전파 송수신 각도를 이용하는 방법 등이 있다. 상기 첫째 방식의 구체적인 예로서, TWR(Two Way Ranging)과 TDOA(Time Difference Of Arrival)가 있고, 상기 둘째 방식의 구체적인 예로는 AoA(Angle of Arrival)가 있다. 물론, 수신 전계강도를 활용하는 RSSI(Receive Signal Strength Indicator) 방식도 UWB에 적용 가능하지만, RSSI 방식은 TWR이나 TDOA에 비해 정확도가 다소 떨어진다. RSSI 방식은 송수신 메시지에 시간 정보를 전송할 수 없을 때 주로 사용된다.

한편, 도 2의 (a)에 도시된 방식은 TWR에 대한 실시예이고, 도 2의 (b)에 도시된 방식은 TDOA에 대한 실시예이다. TWR은 UWB 장치간 양방향으로 시간 정보를 활용하고, TDOA는 측위 대상 UWB 장치(태그)가 신호를 단방향으로 다른 UWB 장치(앵커)로 전송해서 측위가 이루어 진다. 또한, TWR은 송수신 양단간 시간적인 동기를 사용하지 않지만, TDOA 방식은 송수신 양단간 시간적인 동기가 필요하다.

도 2의 (a)에서는 복수개의 앵커들(210, 220, 230) 및 하나의 태그(240)를 설명의 편의상 도시하였으나, 도 1에 도시된 골프장 그린 내 복수개의 태그(140, 150)에 모두 적용 가능하다.

그리고, 도 2의 (b)에서도 복수개의 앵커들(211, 221, 231) 및 하나의 태그(241)를 설명의 편의상 도시하였으나, 도 1에 도시된 골프장 그린 내 복수개의 태그(140, 150)에 모두 적용 가능하다. 앵커들은 특정 지점에 고정된 장치이고, 태그들은 이동 가능한 장치이다.

TWR은 송수신 장치가 포인트 투 포인트(point-to-point)로 연결되어 양방향 통신(two way)으로 거리를 측정하는 방식으로서, 신호 전송시간을 측정하여 양단간 거리가 계산되고, 이 정보를 활용하여 삼각측량으로 위치가 계산된다. TWR은 UWB 디바이스간 시간 동기가 필요 없다는 가정에서 시작되며 송수신기간 시간 정보가 포함된 메시지를 교환하여 거리가 측정된다. 이 때, 거리 측정은 송수신 장치간 전파 진행 시간을 활용하는 ToF(Time of Flight) 기술이 적용될 수 있다. ToF는 전파의 진행시간을 거리로 환산하는 측정 방식이다. 전파는 빛의 진행 속도인 3x108m/로 진행하기 때문에 송신기의 신호 전송시점부터 수신기의 도달시간 차이를 계산하면, 송신기와 수신기간 떨어진 거리를 확정할 수가 있다.

반면, TDOA는 UWB 태그가 메시지를 전송하고, 주변에 있는 다수의 앵커들이 메시지를 수신한다. 이후, 측위 서버는 전체 앵커들의 데이터를 수집하여, 각 앵커간 시간 차이를 계산하여 태그의 위치를 판단한다. 즉, TDOA는 각 앵커에 도착하는 각 태그 신호의 시간적 차이를 활용한다. 따라서, 앵커와 태그간 시간 동기가 필요하다. 물론, 도 2에 도시된 측위 서버 대신에, 도 1에 도시된 메인 앵커(110)가 다른 앵커들의 데이터를 수집 후, 태그의 위치를 판단하도록 설계하는 것도 본 발명의 권리범위에 속한다.

다만, 본 발명의 일실시예에 의하면, 도 2에 도시된 앵커들(210, 211, 220, 221, 230, 231) 및 태그들(240, 241)은 모두 골프장의 그린내 및 주변에 설치되어, 사람이 수시로 관리하는 것이 쉽지 않다.

따라서, 사람이 수시로 배터리 교체를 하지 않아도, UWB 기술이 적용된 앵커 뿐만 아니라 골프장의 핀에 설치된 태그 및 마커에 설치된 태그의 배터리 효율을 극대화하는 기술이 필요하다.

이하, 도 3을 참조하여, 골프장에 설치된 복수개의 태그들과 복수개의 앵커들의 통신 프로세스를 설명하고, 이하, 도 4를 참조하여 특히 골프장에 설치된 UWB 디바이스들의 배터리 소모를 최소화 하기 위한 솔루션을 보다 상세히 후술하도록 하겠다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따라, 골프장 그린 주변에 설치된 복수개의 앵커를 UWB(Ultra-wideband)에 기초하여 제어하는 방법을 상세히 도시한 플로우 차트이다. 도 3에서는 전체 시스템의 장치들을 모두 도시하였으나, 당업자가 본 발명의 기술적 사상을 어느 하나의 디바이스로 구현하는 것도 본 발명의 권리범위에 속한다. 그리고, 도 3에 도시된 앵커는 도 1에 도시된 메인 앵커(110)를 가정하였으나, 다른 서브 앵커들에도 적용 가능하다.

도 3을 참조하여, 골프장 그린 주변에 설치된 앵커를 UWB(Ultra-wideband)에 기초하여 제어하는 방법에 대하여 설명하도록 하겠다.

골프장의 그린내 핀(또는 깃발)에 설치된 제1 태그는 제1 메시지를 방송하도록 설계된다(S310). 여기서, 앵커가 수신할 수 있도록 태그가 전송하는 브로드 캐스트 메시지를 블링크스(blinks) 로 지칭할 수도 있다.

앵커(예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 골프장내 그린 주변에 설치된 메인 앵커(110) 또는 서브 앵커들(120, 130) 등)은 제1 태그가 전송한 상기 제1 메시지를 수신한다(S320).

각 앵커에 수신된 제1 메시지의 시간 차이를 계산하여, 메인 앵커는 상기 핀에 설치된 제1 태그의 위치를 판단한단(S330). 물론, 메인 앵커가 아닌 측위 서버에서 태그의 위치 판단을 수행하도록 하는 것도 본 발명의 다른 권리범위에 속한다고 할 것이다.

한편, 골프장의 그린에 놓여진 골프공 대신 마킹을 하기 위한 마커에 UWB 가 적용된 제2 태그가 설치된다. 마커에 설치된 제2 태그 역시 제2 메시지를 방송한다(S340). 다만, 핀에 설치된 제1 태그와 달리, 마커에 설치된 제2 태그는 이동성으로 인하여, 수시로 메시지(blinks 메시지)를 방송하는 경우 배터리 소모에 문제가 발생할 가능성이 높다. 이와 같이, 태그, 특히 마커에 설치된 제2 태그의 배터리 효율성을 높이기 위한 솔루션에 대해서는 이하 도 4를 참조하여 보다 상세히 설명하도록 하겠다.

앵커(예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 골프장내 그린 주변에 설치된 메인 앵커(110) 또는 서브 앵커들(120, 130) 등)은 제2 태그가 전송한 상기 제2 메시지를 수신한다(S350).

각 앵커에 수신된 제2 메시지의 시간 차이를 계산하여, 메인 앵커는 상기 마커에 설치된 제2 태그의 위치를 판단한다(S360). 물론, 메인 앵커가 아닌 측위 서버에서 태그의 위치 판단을 수행하도록 하는 것도 본 발명의 다른 권리범위에 속한다고 할 것이다.

이와 같이 설계할 경우, 메인 앵커 등은 핀에 설치된 제1 태그 및 마커에 설치된 제2 태그의 그린내 위치를 정확하게 계산할 수가 있다. 다만, 메인 앵커는 이 시점 기준으로, 그린내 지형에 대한 정보를 가지고 있지 않으므로 퍼팅 정보를 완벽하게 사용자에게 제공할 수 없는 한계가 있다.

이와 같은 문제점 해결을 위하여, 그린 주변에 위치한 카트는 그린의 3D 지형정보를 메인 앵커에 전송하고(S370), 메인 앵커는 카트로부터 그린의 3D 지형 정보를 수신한다(S380). 이와 관련된 보다 구체적인 실시예는 이하 도 6에서 보다 상세히 설명하도록 하겠다. 한편, 도 3에서는 메인 앵커가 카트로부터 3D 지형 정보를 수신하는 것으로 예시하였으나, 외부 서버나 모바일 디바이스(카트에 설치되어 있거나, 또는 카트 외부에 위치한)부터 수신하는 것도 본 발명의 다른 권리범위에 속한다.

그리고, 최종적으로, 메인 앵커는, 상기 S330 단계에서 판단된 제1 태그의 위치 정보, 상기 S360 단계에서 판단된 제2 태그의 위치 정보 및 상기 S380 단계에서 수신된 3D 지형정보에 기초하여, 퍼팅 정보를 가이드 하는 비디오 또는 오디오 데이터를 생성한다(S390). 한편, 본 발명의 일실시예에 의하면, 퍼팅 정보의 타입에 따라, 이를 수신할 대상을 다르게 적응적으로 설계하는데, 이와 관련된 실시예는 이하 도 4를 참조하여 후술하겠다.

도 4는 본 발명의 다른 일실시예에 따라, 도 3에 도시된 일부 단계를 보다 상세히 도시한 플로우 차트이다. 참고적으로, 도 4의 (a)에 도시된 실시예는, 도 3에 도시된 S340 단계의 보다 구체적인 프로세스를 도시한 것이며, 도 4의 (b)에 도시된 실시예는, 도 3에 도시된 S390 단계의 보다 구체적인 프로세스를 도시한 것이다. 물론, 도 4에 도시된 실시예들로 본 발명의 권리범위가 한정되지는 않으며, 특허청구범위에 기재된 사항에 따라 결정되어야 한다.

종래 기술과 달리, 본 발명의 일실시예에 의한 메인 앵커에는 카메라가 추가적으로 설치되어 있고, 설치된 그린을 모두 촬영할 수 있는 각도를 유지한다. 예를 들어, 메인 앵커에 설치된 카메라는 평행선 기준으로 30도 내지 50도 정도 기운 상태로 그린을 바라 보도록 설계한다.

우선, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 메인 앵커에 설치된 카메라를 통해 그린을 촬영하고(S341), 메인 앵커는 그린에서 골프공이 디텍트 되었는지 여부를 모니터링 한다(S342).

상기 모니터링 결과, 메인 앵커가 그린내 골프공을 인식한 경우, 마커에 설치된 제2 태그가 메시지를 방송할 수 있도록 유도하는 트리거 신호를 전송하도록 설계한다(S343). 한편, 도 4에서 도시하지는 않았으나, 그린내 골프공이 정지하고, 마커를 위치시키는데 일정 시간이 소요되는 것을 고려하여, S343 단계는 디텍트된 골프공이 정지된 시점으로부터 20-30초후부터 작동하도록 설계하는 것도 본 발명의 다른 권리범위에 속한다.

한편, 상기 트리거 신호를 수신한 마커에 설치된 제2 태그는, 메시지를 방송하게 되고(S344), 그린 주변의 모든 앵커들이 이를 수신함으로써 제2 태그의 위치를 계산하는 프로세스가 진행된다.

이와 같이 설계할 경우, 그린에 위치하지도 않은 제2 태그(마커에 설치된)가 불필요하게 메시지를 앵커쪽으로 방송하는 프로세스를 사전에 방지할 수 있고, 태그에 설치된 배터리의 잔여 시간을 최대치로 유지할 수 있는 기술적 효과가 기대된다.

한편, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 메인 앵커는 추가적으로, 퍼팅 정보를 가이드하는 데이터를 타입별로 식별하고 다른 처리를 하도록 설계한다.

예를 들어, 메인 앵커는, 퍼팅 정보를 가이드 하는 데이터를 오디오로 생성할지 또는 비디오 생성할지 여부를 판단한다(S391).

상기 판단 결과 퍼팅 정보를 가이드 하는 데이터를 오디오로 생성하는 것으로 결정한 경우, 메인 앵커에 설치된 스피커를 통해 관련 음성(예를 들어, 홀컵까지 거리 5m, 내리막길, 좌2컵 보세요)을 출력하도록 설계된다(S392).

반면, 상기 판단 결과 퍼팅 정보를 가이드 하는 데이터를 비디오로 생성하는 것으로 결정한 경우, 마커에 설치된 제2 태그로 퍼팅 정보를 가이드 하는 비디오 데이터를 전송한다(S393). 이와 관련된 보다 구체적인 실시예는 이하 도 5를 참조하여 설명하도록 하겠다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따라, 퍼팅 가이드를 제공하는 프로세스를 설명하기 위한 도면이다.

이전 도면 1 내지 도면 4에서는, 골프장 그린 주변에 설치된 복수개의 앵커들을 이용하여 UWB에 기초하여 핀에 부착된 태그의 위치 및 마커에 부착된 태그의 위치를 판단하는 실시예에 대하여 설명하였다. 그리고, 메인 앵커는 카트 등과의 통신을 통해 그린의 3D 지형 정보 및 그린 스피드 정보 등을 획득하는 것이 가능한 바, 구체적인 퍼팅 정보를 생성할 수 있다.

우선, 도 5의 (a)는, UWB 태그 역할을 수행하는 마커(540)의 상단을 디스플레이(541)로 활용하는 경우를 도시하고 있다.

예를 들어, "거리 5m"라는 정보는 UWB 통신을 통해 핀에 부착된 제1 태그 및 마커에 부착된 제2 태그간 거리를 오차 없이 획득하고, 전술한 제1 태그 및 제2 태그간 해당 구간이 "내리막"이란 정보 및 "좌 2컵" 이란 정보는, 카트로부터 수신한 3D 지형 정보 및 그린 스피드 정보에 기초하여 자동으로 생성된다.

나아가, 도 5에 도시하지는 않았지만, 도 5의 (a)에 도시된 디스플레이(541)에 표시되는 정보는, 골프 사용자의 퍼팅 패턴에 따라 적응적으로 자동 보정이 이루어 지도록 설계한다.

예를 들어, 마커(540)는 골프 사용자의 휴대폰과 페어링을 통해 골프 사용자의 퍼팅 패턴에 대한 정보를 추가적으로 수신한다. 그리고, 평균적으로 퍼팅 속도가 빠른 유저인 것으로 판단된 경우, 도 5의 (a)에 도시된 "거리 5m"(UWB 통신으로 구해진 2개 태그간 실제 거리) 대신에, 보다 짧은 거리인 예를 들어 10% 하향 보정된 "거리 4.5m"로 표시하도록 설계한다.

한편, 도 5의 (b)는, XR 기술에 기초하여 퍼팅 안내 서비스를 제공하는 경우를 도시하고 있다. 참고로, XR (eXtended Reality)은 가상현실(VR, Virtual Reality), 증강현실(AR, Augmented Reality) 및 혼합현실(MR, Mixed Reality) 등을 모두 포섭하는 개념이다.

예를 들어, XR이 적용된 스마트 글래스를 유저가 착용한 경우, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 실제 골프공(552) 및 그린(550)은 현실세계 그대로가 표시되도록 설계한다. 반면, 본 발명의 일실시예에 따라 생성된 퍼팅 정보가 가상의 라인(551)으로 추가적으로 표시된다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따라, 앵커가 인접한 카트로부터 그린 3D 지형정보 및 그린 스피드 정보 중 적어도 하나를 수신하는 프로세스를 설명하기 위한 도면이다.

반드시 제한되는 것은 아니지만, 본 발명의 일실시예에 의한 메인 앵커는 원거리 통신 모듈이 없는 경우에도 구현 가능함이 목표이다. 따라서, 그린의 3D 지형정보 및 그린의 스피드 정보를 실시간으로 수신 가능하도록 설계하는데, 예를 들어 카트나 스마트폰으로부터 수신하도록 설계한다. 즉, 매번 수신할 필요는 없고, 필요하 경우에 한하여 실시간 업데이트가 이루어 지도록 설계하는 것이 유리하다.

보다 구체적으로 다른 실시예에 의하면, 해당 그린에 공사 등 특별한 이벤트가 발생한 경우에 한하여, 3D 지형 정보 및 그린의 스피드 정보 등을 카트 또는 모바일 폰으로부터 수신하도록 설계하는 경우, 불필요한 통신을 최소화할 수 있는 기술적 효과가 있다.

특히, 메인 앵커와 카트간 불필요한 통신 시도를 최소화 하기 위하여, 도 6에 도시된 바와 같이, 메인 앵커(610)는 기설정된 거리(예를 들어, 20m 등) 이내에 위치한 카트(660)로부터 그린의 3D 지형 정보 및 그린의 스피드 정보를 수신하도록 설계한다. 여기서, 기설정된 거리 이내인지 여부는, 예를 들어 비콘의 송출 신호인 RSSI 값을 이용하여 판단할 수 있다.

나아가, 본 발명의 다른 일실시예에 의하면, 메인 앵커에 습도 센서를 추가적으로 부가한다. 따라서, 메인 앵커는 습도 센서를 통해 그린 주변의 습도 정보를 계산하는 것이 가능해진다.

이 경우, 습도 센서를 통해 그린의 습도를 계산하고, 카트로부터 수신한 그린 스피드 정보를 그대로 이용하지 않고, 추가적으로 보정하도록 설계한다. 순간적으로 지엽적인 강우가 있는 경우, 골프장 전체의 습도(카트로부터 수신한 정보)와 해당 그린의 습도 차이가 크게 발생할 수 있고, 본 발명은 이와 같은 문제점을 해결할 수 있는 기술적 효과가 있다.

그리고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따라, 앵커의 내부 구성요소들을 상세히 도시한 블록도이다. 이전 도 1 내지 도 6에서 설시한 실시예들을 참고하여, 당업자는 도 7을 보충 해석 가능하다.

예를 들어, 본 발명의 일실시예에 따른, 골프장 그린 주변에 설치된 복수개의 앵커를 UWB(Ultra-wideband)에 기초하여 제어하는 시스템은, 제1 메시지를 방송하며 핀에 설치된 제1 태그와, 상기 제1 메시지를 수신하는 복수개의 서브 앵커들과, 각 앵커에 수신된 제1 메시지의 시간 차이를 계산하여 상기 핀에 설치된 제1 태그의 위치를 판단하는 메인 앵커와, 그리고 제2 메시지를 방송하며 마커에 설치된 제2 태그등을 포함한다.

여기서, 복수개의 서브 앵커들은 상기 제2 메시지를 수신하고, 메인 앵커는, 각 앵커에 수신된 제2 메시지의 시간 차이를 계산하여 상기 마커에 설치된 제2 태그의 위치를 판단하고, 외부로부터 상기 그린의 3D 지형정보를 수신하고, 상기 제1 태그의 위치 정보, 상기 제2 태그의 위치 정보 및 상기 3D 지형정보에 기초하여, 퍼팅 정보를 가이드 하는 비디오 또는 오디오 데이터를 생성한다.

이를 구현하기 위하여, 메인 앵커(710)는 도 7에 도시된 바와 같이, 카메라(711), 습도 센서(712), 스피커(713), 컨트롤러(714), UWB 태그와 통신하기 위한 트랜시버(715) 및 카트와 통신하기 위한 트랜시버(716) 등을 포함한다. 물론, 필요에 따라 당업자가 이 중 일부 모듈을 삭제, 변경 또는 추가하는 것도 본 발명의 권리범위에 속한다.

예를 들어, 메인 앵커(710)의 카메라(711)는 주변 그린을 촬영하고, 컨트롤러(714)가 그린에서 골프공을 디텍트한 경우, 컨트롤러(714)는 UWB 태그 트랜시버(715)를 제어함으로써, 트리거 신호를 전송하도록 설계한다.

전술한 바와 같이, 마커에 부착된 제2 태그는, 메인 앵커(710)로부터 상기 트리거 신호를 수신한 경우에 한하여, 메시지를 방송함으로써, 불필요한 배터리 소모를 최소화하는 기술적 효과가 있다.

나아가, 메인 앵커(710)의 컨트롤러(714)는, 카트 트랜시버(716)를 제어함으로써, 기설정된 거리 이내에 위치한 카트로부터 그린의 3D 지형정보 및 그린 스피드 정보를 수신한다. 물론, 카트에 부착된 디스플레이 장치 또는 관리자의 모바일 디바이스를 이용하여, 앵커를 원격으로 제어하고 앵커내 소형 컴퓨터를 제어하는 것도 본 발명의 다른 권리범위에 속한다.

그리고, 메인 앵커(710)의 컨트롤러(714)는, 습도 센서(712)를 통해 그린의 습도 정보를 계산하고, 계산된 그린의 습도 정보에 기초하여, 카트로부터 수신한 그린 스피드 정보를 추가 보정함으로써, 오류 가능성을 보다 감소시킬 수 있는 기술적 효과가 있다.

전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 제어부를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

110: 메인 앵커
120: 서브 앵커
130: 서브 앵커
140: 제2 태그
150: 제1 태그

Claims (11)

1. 골프장 그린 주변에 설치된 복수개의 앵커를 UWB(Ultra-wideband)에 기초하여 제어하는 방법에 있어서,
   핀에 설치된 제1 태그가 제1 메시지를 방송하는 단계;
   1개의 메인 앵커 및 복수개의 서브 앵커들이 상기 제1 메시지를 수신하는 단계;
   각 앵커에 수신된 제1 메시지의 시간 차이를 계산하여 상기 핀에 설치된 제1 태그의 위치를 판단하는 단계;
   마커에 설치된 제2 태그가 제2 메시지를 방송하는 단계;
   상기 1개의 메인 앵커 및 상기 복수개의 서브 앵커들이 상기 제2 메시지를 수신하는 단계;
   각 앵커에 수신된 제2 메시지의 시간 차이를 계산하여 상기 마커에 설치된 제2 태그의 위치를 판단하는 단계; 그리고
   상기 판단된 제1 태그의 위치 정보, 상기 판단된 제2 태그의 위치 정보 및 3D 지형정보에 기초하여, 퍼팅 정보를 가이드 하는 비디오 또는 오디오 데이터를 생성하는 단계
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 골프장 그린 주변에 설치된 복수개의 앵커를 UWB(Ultra-wideband)에 기초하여 제어하는 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 메인 앵커에 설치된 카메라를 통해 상기 그린을 촬영하는 단계;
   상기 그린에서 골프공이 디텍트된 경우, 상기 메인 앵커는 트리거 신호를 전송하는 단계; 그리고
   상기 트리거 신호를 수신한 마커에 설치된 제2 태그가 상기 제2 메시지를 방송하는 단계
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 골프장 그린 주변에 설치된 복수개의 앵커를 UWB(Ultra-wideband)에 기초하여 제어하는 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 메인 앵커는, 기설정된 거리 이내에 위치한 카트로부터 상기 그린의 3D 지형정보 및 그린 스피드 정보를 수신하는 단계
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 골프장 그린 주변에 설치된 복수개의 앵커를 UWB(Ultra-wideband)에 기초하여 제어하는 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 메인 앵커에 설치된 습도 센서를 통해 상기 그린의 습도 정보를 계산하는 단계;
   상기 계산된 그린의 습도 정보에 기초하여, 상기 카트로부터 수신한 그린 스피드 정보를 보정하는 단계
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 골프장 그린 주변에 설치된 복수개의 앵커를 UWB(Ultra-wideband)에 기초하여 제어하는 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 퍼팅 정보를 가이드 하는 데이터의 타입이 비디오 데이터인지 또는 오디오 데이터인지 여부를 식별하는 단계;
   상기 식별 결과 상기 퍼팅 정보를 가이드 하는 데이터의 타입이 비디오 데이터에 해당하는 경우, 상기 퍼팅 정보를 가이드 하는 데이터를 제2 태그로 전송하는 단계; 그리고
   상기 식별 결과 상기 퍼팅 정보를 가이드 하는 데이터의 타입이 오디오 데이터에 해당하는 경우, 상기 퍼팅 정보를 가이드 하는 데이터를 상기 메인 앵커에 설치된 스피커를 통해 출력하는 단계
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 골프장 그린 주변에 설치된 복수개의 앵커를 UWB(Ultra-wideband)에 기초하여 제어하는 방법.
6. 골프장 그린 주변에 설치된 복수개의 앵커를 UWB(Ultra-wideband)에 기초하여 제어하는 시스템에 있어서,
   제1 메시지를 방송하며 핀에 설치된 제1 태그;
   상기 제1 메시지를 수신하는 복수개의 서브 앵커들;
   각 앵커에 수신된 제1 메시지의 시간 차이를 계산하여 상기 핀에 설치된 제1 태그의 위치를 판단하는 메인 앵커; 그리고
   제2 메시지를 방송하며 마커에 설치된 제2 태그
   를 포함하며,
   상기 복수개의 서브 앵커들은 상기 제2 메시지를 수신하고,
   상기 메인 앵커는,
   각 앵커에 수신된 제2 메시지의 시간 차이를 계산하여 상기 마커에 설치된 제2 태그의 위치를 판단하고, 상기 제1 태그의 위치 정보, 상기 제2 태그의 위치 정보 및 3D 지형정보에 기초하여, 퍼팅 정보를 가이드 하는 비디오 또는 오디오 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 골프장 그린 주변에 설치된 복수개의 앵커를 UWB(Ultra-wideband)에 기초하여 제어하는 시스템.
7. 제6항에 있어서,
   상기 메인 앵커는,
   카메라를 통해 상기 그린을 촬영하고,
   상기 그린에서 골프공이 디텍트된 경우, 트리거 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 골프장 그린 주변에 설치된 복수개의 앵커를 UWB(Ultra-wideband)에 기초하여 제어하는 시스템.
8. 제7항에 있어서,
   상기 제2 태그는,
   상기 메인 앵커로부터 상기 트리거 신호를 수신한 경우에 한하여, 상기 제2 메시지를 방송하는 것을 특징으로 하는 골프장 그린 주변에 설치된 복수개의 앵커를 UWB(Ultra-wideband)에 기초하여 제어하는 시스템.
9. 제8항에 있어서,
   상기 메인 앵커는,
   기설정된 거리 이내에 위치한 카트로부터 상기 그린의 3D 지형정보 및 그린 스피드 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 골프장 그린 주변에 설치된 복수개의 앵커를 UWB(Ultra-wideband)에 기초하여 제어하는 시스템.
10. 제9항에 있어서,
    상기 메인 앵커는,
    습도 센서를 통해 상기 그린의 습도 정보를 계산하고,
    상기 계산된 그린의 습도 정보에 기초하여, 상기 카트로부터 수신한 그린 스피드 정보를 보정하는 것을 특징으로 하는 골프장 그린 주변에 설치된 복수개의 앵커를 UWB(Ultra-wideband)에 기초하여 제어하는 시스템.
11. 제10항에 있어서,
    상기 메인 앵커는,
    상기 퍼팅 정보를 가이드 하는 데이터의 타입이 비디오 데이터인지 또는 오디오 데이터인지 여부를 식별하고,
    상기 식별 결과 상기 퍼팅 정보를 가이드 하는 데이터의 타입이 비디오 데이터에 해당하는 경우, 상기 퍼팅 정보를 가이드 하는 데이터를 제2 태그로 전송하고, 그리고
    상기 식별 결과 상기 퍼팅 정보를 가이드 하는 데이터의 타입이 오디오 데이터에 해당하는 경우, 상기 퍼팅 정보를 가이드 하는 데이터를 상기 메인 앵커에 설치된 스피커를 통해 출력하는 것을 특징으로 하는 골프장 그린 주변에 설치된 복수개의 앵커를 UWB(Ultra-wideband)에 기초하여 제어하는 시스템.