WO2009145463A2 - 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치 및 방법 - Google Patents

골프 퍼팅 시뮬레이션 장치 및 방법 Download PDF

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putter
putting
golf
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Definitions

  • this putting practice facility does not have a realistic feeling like a field, and provides the player with a variety of information (such as the direction and speed of the hitting) when putting the golf ball into the hole with only the sense.
  • the beginners are not particularly helpful when practicing putting.
  • the golf simulation device simulates the entire course of the golf course, the device is massive and expensive, which makes it difficult for a player who only wants to practice putting in the room.
  • the technical problem to be achieved by the present invention is to accurately detect the face angle of the putter, the movement path, the swing speed, the impact point and the impact height, and also to provide a 3D stereoscopic image, such as putting on the field visual effects At the same time to provide a golf putting simulation device that can correct the swing position of the player at the same time.
  • the main unit a main computer and a display unit
  • the main computer outputs a control signal for adjusting the height of the display unit according to the distance from the golf ball to the hole cup in the generated 3D image, It includes a first drive module for adjusting the height of the display unit by a control signal.
  • the face angle, the movement path, the swing speed, the impact point and the impact height of the putter, and the like, and also the movement direction and speed of the golf ball By providing 3D video and sound effects to the player via the display, the player can correct the swing posture.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a golf putting simulation apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • FIGS. 2 to 3 are diagrams showing an example of a screen displayed on the display unit according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a golf ball detector and a putter detector of the golf putting simulation apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 and 7 are views showing a method for measuring the direction of the golf ball, according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a method of measuring a moving angle of a golf ball based on a central axis passing through a setting unit 220 (ie, a position at which a golf ball is placed) according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a correlation between a detected golf ball time and a golf ball direction based on experimental data according to a first embodiment of the present invention.
  • FIGS. 12 to 14 are diagrams illustrating a method of measuring a moving path of a putter according to the first embodiment of the present invention.
  • 15 is a diagram illustrating a method of measuring a putter impact point according to the first embodiment of the present invention.
  • 16 to 18 are diagrams illustrating a method of sensing a putter impact height according to a first embodiment of the present invention.
  • 19 is a schematic diagram illustrating a method of operating a golf putting simulation apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is a schematic block diagram of a golf putting simulation apparatus according to a second embodiment of the present invention.
  • Fig. 21 is an overall schematic diagram showing a golf putting simulation apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 is a schematic block diagram of a golf putting simulation apparatus according to the third embodiment of the present invention.
  • Fig. 23 is an overall schematic diagram showing a golf putting simulation apparatus according to the third embodiment of the present invention.
  • 24 is a diagram showing an example of key measurement of a user according to the third embodiment of the present invention.
  • 25 is a diagram showing an example of key measurement of a user according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the golf putting simulation apparatus comprising a main body for detecting the movement of the golf ball and putter, a main computer for generating a three-dimensional image using the information detected by the main body and a display unit for outputting the three-dimensional image information,
  • the main body portion a putting mat for providing a space in which the putting of the golf ball;
  • a setting part for setting a golf ball on the putting mat;
  • a first light receiving unit installed at an upper portion of the putting mat to emit light toward the light receiving unit, and a first light receiving unit installed at both sides of the setting unit to receive light emitted from the light emitting unit.
  • a putter detector for detecting a moving path of the putter; It is formed in front of the putter detector comprises a golf ball detector for detecting the movement path of the golf ball hit by the putter.
  • the golf putting simulation apparatus including a main body for detecting the movement of the golf ball and putter, a main computer for generating a three-dimensional image using the information detected by the main body and a display unit for outputting the three-dimensional image information
  • the main body may include: a putting mat for providing a space in which a golf ball is put; A setting part for setting a golf ball on the putting mat; And a first light receiving unit installed at an upper portion of the putting mat to emit light toward the light receiving unit, and a first light receiving unit installed at both sides of the setting unit to receive light emitted from the light emitting unit.
  • a putter detector for detecting a moving path of the putter Is formed in front of the putter detection unit includes a golf ball detection unit for detecting the movement path of the golf ball hit by the putter, a key measuring unit for measuring the height of the user located at the turn at the turn, the main computer is the key measuring unit And a second driving module configured to output a control signal for adjusting the inclination of the display unit according to the user's key measured at and to adjust the inclination of the display unit according to the control signal of the main computer.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the golf putting simulation apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • a golf putting simulation apparatus includes a main body 200 for largely detecting a movement of a golf ball and a putter, a main computer 140 for generating a 3D image using information detected by the main body, and the The display unit 150 outputs a 3D image.
  • the controller 120 may further include a controller 120 that receives information from a user.
  • the golf putting simulation apparatus may further include a voice output unit 151.
  • the main body 200 may include a golf ball detector 300 and a putter detector 400 as the sensor unit 110.
  • the sensor unit 110 is mounted in the main body 200 of the golf putting simulation apparatus, and the method of detecting the speed and direction of the golf ball, the face angle of the putter, the movement path, the swing speed, the impact point, the impact height, and the like. 4 to 5 will be described later.
  • the signals detected by the sensor unit 110 are transmitted to the interface module 142 in the main computer 140 through the sensor board 132 of the microcomputer 130, and the interface module 142 transmits the detected signals.
  • the angle of the putter, the path of movement of the putter, the swing speed, the impact point of the putter, the moving direction and the moving speed of the golf ball, etc. are calculated.
  • the microcomputer 130 generates a signal by digitizing information on the swing speed, the trajectory, and the angle of the putter using the signal transmitted from the putter detector 300, and uses the signal received from the golf ball detector 400. It generates a signal by time digitizing information on the speed and direction of the hit golf ball and transmits it to the interface module of the main computer, and serves to communicate the ready state of the sensor and the ready state of the main software.
  • the sensor board 132 of the microcomputer 130 analyzes the signals sensed by the sensor unit 110, and provides information on the time difference due to the flashing time of each sensor unit 110 to the interface of the main computer 140. It delivers to the module 142, and also informs the sensor unit 110 of the standby state of the main computer 140 serves to maintain a smooth play.
  • the main computer 140 includes a central controller 141, an interface module 142, a user database 143, a physical engine 144, a 3D image database 145, a 3D image processing engine 146, and a remote control controller. 147.
  • the display unit 150 is an image output device such as an LCD monitor.
  • the controller 120 includes a control keypad 122 and a remote controller 124 that receive a command from a user.
  • the control keypad 122 of the control unit 120 transmits the information input by the user to the main computer 140 through the keypad control unit 134 of the microcomputer 130, and the received input data is the main input. Processed by the computer 140.
  • the central controller 141 in the main computer 140 manages and controls all the components of the golf putting simulation apparatus and enables smooth interworking between the components.
  • the central controller 141 receives data from the interface module 142 and the 3D image processing engine, integrates the data, and displays the data on the display 150. This will be described with reference to FIGS. 2 to 3.
  • FIGS. 2 to 3 are diagrams illustrating an interface displayed on a display unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the second area 162 of the interface for displaying the speed and direction of the golf ball calculates the speed and direction of the golf ball along with the three-dimensional image of the field and displays the speed and direction of the golf ball.
  • a signal including a time value obtained from the sensor unit 110 is converted into an angle, and a visual screen providing a face angle. Is displayed.
  • the interface module 142 connects the sensor unit 110 and the central control unit 141. That is, the direction and speed of the golf ball are calculated by processing the signal sensed by the golf ball detector 300 of the sensor unit 110.
  • the putter detection unit 400 of the sensor unit 110 After calculating the signal transmitted from the putter detection unit 400 of the sensor unit 110, such as the putter's pace angle, movement path, swing speed, impact point of the putter, impact height of the putter, and the like, It serves to deliver to the central control unit 141.
  • the user database 143 stores and manages personal information of players using the golf putting simulator device.
  • the personal information may include an ID, a password, and the like.
  • the player may input an ID and a password using input means such as a control keypad 122 or a remote controller 124 in the golf putting simulator device, and store the input information in the user database 143.
  • user information may be input through the Internet, or the like, and may be stored and managed in the user database 143.
  • in order to use the golf putting simulator device by inputting an ID and password, and comparing the input information with the user information stored in the user database 143, whether or not to use the golf putting simulator device It has a role to approve.
  • the remote control controller 147 receives data information input from the remote controller 124 and transmits the data information to the central controller 141, and manages and controls the remote controller 124.
  • the display unit 150 receives data from the central controller 141 and the 3D image processing engine 146 to provide an image necessary for play on the screen, and may be configured as a monitor.
  • the main body 200 detects movement of a golf ball, a putting mat 210 for setting a golf ball, a setting part 220 for setting a golf ball, and a setting part 220 for setting a golf ball.
  • the golf ball detection unit 300, and the putter detection unit 400 for detecting the face angle, the movement path, the swing speed, the impact point and the impact height of the putter.
  • a load sensor for detecting whether there is a ball.
  • the golf ball sensor 310 as shown in Figure 5, the first golf ball sensor 310_1 and the second golf ball to be disposed at a predetermined distance from each other in the longitudinal direction on one side of the putting mat, the second golf ball detection
  • the first reflecting mirror 320_1 and the second reflecting mirror 320_2 corresponding to the golf ball detecting sensors 310_1 and 310_2 include a sensor 310_2 and the first and second reflecting mirrors 320_2. It is formed in the opposite position corresponding to the second golf ball sensor (320_1 and 320_2).
  • the light emitting part of the first golf ball sensor is irradiated with light in a direction crossing the putting mat.
  • Light emitted from the light emitting part of the first golf ball sensor is reflected obliquely in the rear diagonal direction of the putting mat by the first reflective mirror 320_1 formed on the opposite side.
  • the light emitted from the light emitting part of the second golf ball monitoring sensor is reflected obliquely in the front diagonal direction of the putting mat by the second reflective mirror 320_2 formed on the opposite side.
  • the obliquely reflected light enters the light receiving part of the second golf ball sensor formed under the light emitting part of the first golf ball sensor.
  • the light emitted from the light emitting part of the first golf ball sensor and the light emitted from the light emitting part of the second golf ball sensor are reflected at an angle by the first reflection mirror and the second reflection mirror formed opposite to the putting. Intersect each other in the center of the mat.
  • the arrangement between the golf ball detecting sensors 310_1 and 310_2 and the reflective mirrors 320_1 and 320_2 may be changed by a person skilled in the art in order to accurately measure the moving speed and the moving angle of the golf ball. It can be extended or changed as far as it can be.
  • the light may include infrared light.
  • 6 and 7 are views showing a method for detecting the direction of the golf ball, according to an embodiment of the present invention.
  • 8 is a diagram illustrating a method of measuring a moving angle of a golf ball based on a center line passing through a setting unit 220 (ie, a position where a golf ball is placed) according to an embodiment of the present invention.
  • 9 is a view showing a correlation between the time value of the golf ball and the direction of the golf ball, based on the experimental data, according to an embodiment of the present invention.
  • the golf ball passes through a second line through which the light of the second golf ball sensor 310_2 passes in parallel and a first line through which the light of the first golf ball sensor 310310 passes in parallel. do.
  • Each golf ball detection sensor detects a respective time value for the golf ball to pass through the second line and the first line.
  • the signal of the sensed time value is transmitted to the interface module 142 of the main computer.
  • the interface module 142 receiving the signal may calculate an average speed of the golf ball by using two sensed time values and the distance between the first and second lines of light emitted.
  • the distance between the first line and the second line may be considered to be substantially the same as the distance between the first golf ball sensor and the second golf ball sensor.
  • the average speed of the golf ball calculated through the physical engine 146 through the realistic depiction work, and then transmitted to the display unit 150.
  • the golf ball starts from the setting unit 220 and connects a central line connecting the point of the center of the golf ball sensor 310 and the reflection mirror 320. As a guide, it can pass through the left and right or through the center.
  • the golf ball sensor 310 detects a passing point of the golf ball, and transmits the detected signal to the main computer 140.
  • the main computer determines the direction of the golf ball by using the time point that the golf ball is detected by the light reflected by the first reflection mirror and the time point detected by the light reflected by the second reflection mirror. do. If it is first detected by the light reflected by the first reflection mirror, it is determined that the golf ball is directed to the right with respect to the center line, and if it is first detected by the light reflected by the second reflection mirror, the golf ball is directed to the center line. It determines that it is facing to the left as a reference.
  • the main computer determines a time difference t2 between the time points at which the golf balls detect the golf balls before the light from the first and second golf ball sensors is reflected by the first and second reflection mirrors, respectively.
  • the moving angle of the golf ball can be obtained by using a smaller ratio (D) as the path through which the golf ball passes is closer to the center of the putting pad.
  • the golf ball senses a time value passing through the first line and a time value passing through the second line. Store the ratio between both time values in the database.
  • the angle between the center line and the golf ball is 10 °, the angle is 15 °, and the like is repeatedly performed to determine the time value passing through the first line and the time passing through the second line. Measure the value and store the ratio between both time values in the database. In this way, the angle formed by the movement path of the golf ball may be calculated by comparing the information previously stored in the database.
  • FIG. 9 An equation and a graph showing the correlation between the movement angle and the ratio of the two time values are shown in FIG. 9.
  • the angle formed by the center line and the moving path of the golf ball has been described in units of 5 degrees, the present invention is not limited thereto, and the correlation equation is not limited to that described in FIG. 9, but may be extended or changed by those skilled in the art. can be changed.
  • the moving speed of the golf ball, the moving direction of the golf ball, and the moving angle of the golf ball can be calculated.
  • the algorithm of the above principle is calculated by the interface module 142 in the main computer 140, the main computer 140 using the above algorithm, the speed of the golf ball and the movement of the golf ball Direction and the like can be calculated.
  • the putter detector 400 may include at least one light emitting unit 410 and a plurality of light receiving units. In a preferred embodiment, one light emitting unit 410 and two light receiving units are included. The present invention is not limited thereto, and the number of light emitting units and light receiving units may be extended or changed within a range that can be changed by those skilled in the art.
  • the light emitting unit 410 may be disposed at an upper end of the front of the setting unit 220 and may include a support unit for supporting the light emitting unit 410.
  • the display unit 150 may be disposed at an upper end of the front surface, and the light emitting unit 410 may be formed at an upper portion of the display unit 150, for example.
  • the light receiving unit includes the first light receiving units 420 to 450 and the second light receiving unit 460, and the first light receiving units 420 to 450 are formed on both left and right sides of the setting unit 220, and the second light receiving unit 460 is provided. Is formed behind the setting unit 220.
  • the first light receiving unit includes four light receiving sensor array pairs 420 to 450, that is, eight light receiving sensor arrays, and may be symmetrically installed with respect to the center line passing through the setting unit 220.
  • the first light receiving sensor array pairs 420_1 and 420_2 are disposed on the left and right sides of the setting unit 220.
  • the second light receiving sensor array pairs 430_1 and 430_2 are disposed behind the first light receiving sensor array pairs 420_1 and 420_2 at a predetermined interval.
  • the third light receiving sensor array pairs 440_1 and 440_2 are disposed at a rear of the second light receiving sensor array pairs 430_1 and 430_2 at a predetermined interval.
  • the fourth light receiving sensor array pairs 450_1 and 450_2 are disposed behind the third light receiving sensor array pairs 440_1 and 440_2 at a predetermined interval.
  • the second light receiver 460 is disposed at the rear of the setting unit 220.
  • the second light receiver 460 is configured as one light receiver array arranged in a line in the longitudinal direction from the center of the putting mat.
  • the light receiving sensor array is composed of a plurality of light receiving sensors.
  • one light receiving sensor array is configured to include eight light receiving sensors.
  • the light receiving sensor array constituting the second light receiving unit 460 may include six light receiving sensors.
  • the number of light receiving sensors constituting one light receiving sensor array is not limited thereto, and may be extended or changed within a range that can be changed by those skilled in the art.
  • the light emitter 410 is installed separately from the putting mat 210, and the optical axes of the light emitter 410 are directed toward the first light receivers 410 to 450 and the second light receiver 460. Therefore, in order to detect the putter, the optical axis of the light emitting unit 410 has to form a certain angle with the putting mat 210. In consideration of the efficiency and accuracy of the detection and the ease of installation, the optical axis of the light emitting unit 410 is the putting mat ( The angle formed by 210 is preferably 30 ° or more and 50 °.
  • the head of the putter passes the light receiving units 420 to 460 to block the light.
  • some of the light receiving sensors are turned off because the light is not recognized.
  • the light receiving sensor not passed by the putter absorbs the light and is turned on.
  • the on / off state of the light receiving sensor may be set in reverse. That is, the light receiving sensor may be set to On when it does not detect light and to Off when it detects light.
  • the signal detected by the light receiving sensor is transmitted to the main computer 140. As described above, through the correction process, it is displayed through the display unit 150.
  • the light receiving sensor constituting the light receiving unit (420 to 460) when the player swings with a putter, it is preferable to be installed within the range that can measure the movement path of the putter.
  • the first light receiving sensor array pairs 420_1 and 420_2 detect a face angle by reading an opening and closing degree of a face after the player hits the golf ball using a putter.
  • the second light receiving sensor array pairs 430_1 and 430_2 detect the face angle of the putter and the trajectory and tempo when the putter is downswing.
  • the third light receiving sensor array pairs 440_1 and 440_2 and the fourth light receiving sensor array pairs 450_1 and 450_2 detect the backswing distance and the trajectory and tempo at the downswing.
  • the second light receiving unit 460 may include a third putting sensor when the player makes a short putt not reaching the third light receiving sensor array pairs 440_1 and 440_2 and the fourth light receiving sensor array pairs 450_1 and 450_2. It replaces the pairs 440_1 and 440_2 and the fourth light receiving sensor array pair 450_1 and 450_2 to detect the speed and the movement path of the putter.
  • the second light receiver 460 is used to measure the impact height of the putter.
  • the light receiving sensor array 420_1 of the first light receiving sensor array pair 420 closer to the body of the player is first.
  • the head of the putter is sensed, and then a light sensor array 420_2 away from the player detects the head of the putter.
  • the light receiving sensor array 420_1 far from the player's body first detects the head of the putter, and then the light receiving sensor array 420_2 close to the player's body is connected to the putter's head. The head will be detected.
  • the angle of the face angle of the putter can be obtained by using the time difference between the pair of light receiving sensor arrays 420_1 and 420_2 sensing the head.
  • correction can be made in consideration of the downswing speed.
  • Such correction is performed by the interface module 142 in the main computer 140 as described above.
  • Fig. 12 shows a case in which the player swings the putter in a straight line
  • Fig. 13 shows a case in which the player swings the putter from the outside of the body to the inside of the body. It shows the case of swinging outward.
  • the light emitted from the light emitter 410 is blocked by the head of the putter, so that some of the light receiving sensors constituting the light receivers 420 to 460 cannot receive the light.
  • the head of the putter passes the light receiving sensor, the light emitted from the light emitting unit 410 is blocked and the light receiving sensor cannot recognize the light.
  • the head of the putter does not pass through the light receiving sensor, the light emitted from the light emitting unit 410 can be recognized.
  • some of the plurality of light receiving sensors may recognize light emitted from the light emitting unit 410, and the other light receiving sensors may be Light will not be recognized.
  • the first light receiving units 420 to 450 measure the movement path of the putter head, transmit the measured value to the main computer 140, correct it, and correct it.
  • the processed value is imaged and displayed to the player through the display unit 150.
  • the light receiving sensor under the moving path through which the head of the putter moves may not recognize the light emitted from the light emitting unit 410. .
  • Fig. 15 shows that the head of the putter is struck in the direction of the player's body and hit the golf ball.
  • the method for measuring the swing speed of the putter, the head of the putter, the time value detected by detecting the time value passing through each of the light receiving sensor array pairs (420 to 450) and each of the light receiving sensor array pair is arranged
  • the calculated distance can be calculated by converting the speed for each section (section between the pair of light receiving sensor arrays arranged).
  • the detected value is transmitted to the main computer 140, the detected value is corrected, and displayed to the player through the display unit 150.
  • 16 and 17 are diagrams illustrating a first method of sensing a putter impact height according to an embodiment of the present invention.
  • the golf ball soars high to reduce the moving distance, that is, the flying distance.
  • the height of the putter impact may be measured, and the measured information may be transmitted to the player to correct the posture, or may be reflected in calculating the distance of the ball when outputting the 3D image.
  • the second light receiving unit 460 may include a plurality of light receiving sensors, and may preferably include six light receiving sensors.
  • the number and arrangement of the light receiving sensors are not limited thereto, and may be extended or changed within a range that can be changed by those skilled in the art.
  • the load sensor under the setting portion can measure the time value at the moment the golf ball is put.
  • the load sensor detects the change in weight, it is possible to accurately measure the time of the golf ball is moved.
  • the second light receiving unit 460 includes a first light receiving sensor 460_1 at a position closest to the setting unit 220 to a sixth light receiving sensor 460_6 which is a light receiving sensor disposed farthest.
  • the sixth light receiving sensor continues to receive the light emitted from the light emitting unit 410, but at the moment when the putter passes, the light is blocked by the header of the putter and thus cannot be received. The point occurs.
  • the sixth light receiving sensor detects the putter before other light receiving sensors.
  • the main computer may calculate the impact height of the putter using the time value detected by the load sensor and the time value detected by the sixth light receiving sensor 460_6.
  • the sixth light receiving sensor 460_6 is described.
  • (1) and (2) it can be seen that a time difference occurs between the time when the head of the putter is detected and the time when the load sensor measures the moment of movement of the golf ball.
  • the impact height of the putter can be calculated using the time difference.
  • the height can be calculated after converting the data into a formula.
  • the calculated height may be corrected in consideration of the swing speed value of the putter described above.
  • the value measured by the light receiving sensor and the load sensor as described above is transmitted to the main computer 140, the main computer 140, after correcting the measured value, by adding the image data, the display unit 150 Display to the player.
  • a load sensor for detecting a load of a golf ball is mounted under the setting unit 220, and the height of the putter impact is sensed using a change in the impact amount of the load sensor.
  • the load sensor detects the impact amount and transmits the impact amount to the main computer 140.
  • the impact height of the putter can be calculated according to the strength of the impact amount.
  • the impact amount may cause an error according to the downswing speed
  • the impact amount may be corrected using a value obtained by dividing the impact amount by the downswing speed, and the correction may be performed by the main computer 140. The detected value is corrected.
  • 19 is a flowchart illustrating a method of operating a golf putting simulation apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the player authenticates the player (S502).
  • user registration must be performed first.
  • the information is stored in a user database.
  • the user information includes information such as its own ID and password. After registering the user or if the user has already registered, enter the user's ID and password to update their data from the user database before starting play, and then set up the putting environment. You can start
  • the player may select a putting mode (S504).
  • a desired play method can be selected according to the style and condition of the player.
  • the putting mode includes a practice mode (S506), an actual mode (S508), a dart mode (S510), and the like.
  • the practice mode (S506), like putting practice green means that the player can freely change the putting environment and lie freely in real time to practice vulnerabilities or areas that you want to concentrate on. do.
  • the actual mode (S508) means a mode for attacking and learning each green on the green produced based on the actual C.C.
  • the dart mode (S510) is a mode that emphasizes gameability and emphasizes learning achievement with the concept of focusing and sticking toward the hole cup in order to increase the success rate of putting.
  • the putting mode is not limited thereto, and may be extended or changed within a range that can be changed by those skilled in the art.
  • the golf putting simulation apparatus provides a green and distance selection mode in which the degree of freedom of the green, such as the shape and distance of the green and the speed of the green, is set high.
  • the player can select the distance from the green among the provided modes. After the player selects the distance from the green, the player sets the play options (S512).
  • the player can change the setting using the user interface during the actual mode.
  • Golf putting simulation apparatus provides various C.C modes based on actual C.C.
  • the player can select his or her desired C.C mode.
  • the process proceeds to step S512 of setting play options, which will be described later.
  • Darts are a way to score and rank games based on the extent to which the ball comes close to the hole cup.
  • the method of assigning a score and ranking can be selected by reflecting the player's inclination and taste, and the player can set the rules of such a game.
  • a play option is set (S512). That is, the golf putting simulation apparatus provides a play option such as the speed of the green, the deformation distance of the lie, an option setting function related to the environment setting, etc., even during the play in the selected mode.
  • the player can select at least one or more of the provided functions to set or change the play option.
  • the basic setup for using the golf putting simulation device is complete.
  • the player starts putting.
  • the physical components of the golf putting simulation device including the golf ball, the sensor unit, the display unit, and the like are the same as those described with reference to FIGS. 4 to 5.
  • the player hits the golf ball (S514).
  • the moving direction of the putter and the moving direction of the golf ball are sensed.
  • the golf ball sensor included in the golf putting simulation device senses the hit golf ball (S516).
  • the time zone of each section is displayed through the golf ball sensor, the time for each section is converted into kinetic energy of the golf ball speed and direction of movement through the interface module It is displayed on the 3D virtual space.
  • the putter detection sensor included in the golf putting simulation apparatus senses a movement path of the putter (S518).
  • the putter sensor collects various information such as the path and angle of the putter, the height from the bottom, the speed and rhythm, etc., during the collision of the putter and golf ball, which occurs at the moment the player putts.
  • Putter sensors can then pass information through the interface and use it as a database for advice systems.
  • the interface module After transferring the sensed values of the golf ball sensor and the putter sensor to an interface module, the interface module converts the sensed values into data (S520).
  • the golf putting simulation apparatus of the present invention displays the analysis and the situation of the batting and the swing based on the converted data (S522).
  • All collected data is actually implemented through a physical engine in 3D virtual space and then displayed through a display unit.
  • the golf putting simulation apparatus analyzes the play data of the player (S524).
  • the player's play results are cumulative and aggregated to provide advice systems, statistical data and objectives for retries.
  • step S512 If the player wants to reset the options, the player can go to step S512 to reset the player options, and then repeat the subsequent steps.
  • step S514 If the player does not finish the putting practice, go to step S514, the player hits the golf ball, and repeats the subsequent steps.
  • the play information is stored (S530) and the play ends.
  • the user can select the options he / she needs in real time through steps S526 to S530, and finally select retry and end, and, if the player ends play, the information before the end. Is stored.
  • FIG. 20 is a schematic block diagram of a golf putting simulation apparatus according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 21 is an overall schematic diagram showing a golf putting simulation apparatus according to a second embodiment of the present invention.
  • the golf putting simulation apparatus is largely using the body portion 200 for detecting the movement of the golf ball and the putter, by using the information detected by the body portion Adjusting the height of the display unit 150 based on the distance between the main computer 140 for generating a three-dimensional image and the display unit 150 that outputs the three-dimensional image and the golf ball and the hole cup of the main computer 140
  • the first driving module 550 adjusts the height of the display unit 150 according to the control signal.
  • One embodiment of the first driving module 550 includes one or more first driving motors for adjusting the height of the display module.
  • the height of the display unit 150 is changed by the rotation of the driving motor.
  • the driving module may be composed of devices capable of changing the height of the display unit 150 by various mechanical devices as well as a driving motor.
  • the support part 500 is a medium for supporting the display module 150 to be fixed at a constant height, and a guide part 520 is provided on one surface thereof to provide a path through which the display part 150 moves.
  • the guide part 520 may be one or more guide grooves or guide holes formed on one surface of the support part 500 in a vertical length in a vertical direction.
  • the guide part 520 may be one or more guide rails formed in a predetermined length in a vertical direction on one surface of the support part.
  • the display unit 150 moves up and down from the highest point set along the guide unit to the lowest point set.
  • the guide part 520 is formed on one surface of the support part 500 in contact with the display module 150.
  • the display unit 150 may be provided with a protrusion coupled to the guide unit.
  • the display unit 150 may move up and down while maintaining a fixed angle.
  • the inclination of the inclined surface in contact with the rear surface of the display unit may be formed constantly.
  • one surface on which the guide part is formed is formed to have a slope of the inclined plane perpendicular to the ground, and moves while looking upward slightly to match the user's vision. If it is to be configured so that the inclination of the inclined surface to maintain about 100 ° ⁇ 110 ° with the ground.
  • the display 500 is positioned in a direction perpendicular to the ground rather than having an inclination at the highest point. In other words, maintaining a direction perpendicular to the ground may provide a clear screen to the user.
  • the display unit 150 descends and approaches the lowest point, the user looks down the screen. In this case, the display unit 150 needs to be tilted so that the screen of the display unit is slightly upward.
  • the support part 500 may be formed such that the slope of the inclined surface contacting the rear surface of the display part becomes gentle toward the lower end, that is, the set lowest point on the ground side.
  • the 3D image processing engine 146 of the main computer 140 generates putting image information on a virtual 3D field by using the information detected by the main body.
  • the main computer 140 adjusts the height of the display unit 150 by measuring the distance between the golf ball and the hole cup on the virtual three-dimensional field between every putting.
  • the main computer 140 When the putting is made by the user, the main computer 140 first calculates the golf ball movement by the putter detector 400 and the golf ball detector 300 to calculate the speed and direction of the golf ball.
  • the calculated result is used to express the motion of the golf ball on the virtual three-dimensional field.
  • the main computer 140 moves the golf ball on the virtual three-dimensional field based on the calculation result and calculates a distance from the position where the golf ball stops to the hole cup. That is, the main computer 140 calculates the distance to the hole cup after the golf ball stops moving.
  • the height of the display unit 150 is controlled according to the distance from the golf ball to the hole cup.
  • the main computer 140 lowers the height of the display 150 as the distance between the golf ball and the hole cup on the virtual three-dimensional field is closer, and the display increases as the distance between the golf ball and the hole cup is farther away.
  • the height of the part 150 is controlled to be increased.
  • the main computer 140 measures the distance between the golf ball and the hole cup in a virtual three-dimensional space before or after each putt, and moves the display unit 150 to a height set according to the distance. That is, in this case, the display unit 150 is moved in proportion to the distance by merely measuring the distance between the golf ball and the hole cup, not based on the position of the display unit 150 before putting.
  • the main computer 140 compares the distance calculated after the putting with the distance between the hole cup and the golf ball before the putting to determine whether the distance is increased or decreased and the increase or decrease distance. That is, the height of the display 150 is raised or lowered by a distance that is increased or decreased after the putting based on the position of the current (before putting) display unit 150.
  • the first driving module 550 is controlled to lower the display unit 150 by a height corresponding to the reduced distance.
  • the first driving module 550 is controlled to make the display unit 150 higher than the present by the height corresponding to the increased distance.
  • the distance between the golf ball and the hole cup is divided into three steps as a whole.
  • the display unit 150 maintains the minimum height.
  • the step between the set first distance and the second distance farther than the first distance the height is increased or decreased at a constant rate.
  • the display unit 150 has the highest height. It can be configured to maintain.
  • the distance between the golf ball and the hole cup is divided into steps divided into a plurality of sections, and the height of the display unit 150 is preset in each step, so that the distance between the golf ball and the hole cup is calculated before or after each putting.
  • the display unit 150 may be configured to move to the height of the step.
  • the ratio of the height of the display unit 150 increases or decreases according to the distance between the golf ball and the hole cup in consideration of the distance between the actual user and the display unit 150 and the perspective ratio in the image shown through the display unit 150.
  • the user collects data about the eye angle that the user can naturally look at, and based on this, the user can adjust the height of the display unit 150 to maintain the natural eye angle. .
  • the height of the display unit 150 is adjusted by the first driving module 550 according to the distance between the hole cup and the golf ball in the virtual three-dimensional space. You can feel the perspective and see the screen with a more realistic perspective.
  • FIG. 22 is a schematic block diagram of a golf putting simulation apparatus according to the third embodiment of the present invention.
  • Fig. 23 is an overall schematic diagram showing a golf putting simulation apparatus according to the third embodiment of the present invention.
  • the key is measured by using the key measurer 560, and the key measurer 560 measures the user's key by using the camera 580. Or you can measure the height using the optical module.
  • the camera 580 may be located at the front of the turn at bat 510 or installed at one side of the display unit 150 to obtain an image of a user.
  • the position of the camera 580 is not limited thereto, and may be installed at a position capable of acquiring the entire image of the user around the main body 200.
  • the camera 580 may be a CCD camera, a digital camera, or the like, and the present invention is not limited thereto, and any device capable of acquiring an image corresponds to this.
  • the main computer 140 calculates a user's key by analyzing a user image photographed by the camera 580.
  • the main computer 140 may store and use the accumulation ratio between the size of the object and the size of the actual object according to the distance between the camera and the turn at bat in the memory, or directly set the user's key detected directly from the user's image.
  • the actual key of the user may be calculated using the accumulation ratio.
  • the thing may be any object that can be a reference.
  • it may be an object that can be a fixed standard, for example, a rod or ruler having a length of 30 cm.
  • the size of an object in an image may be measured through the number of pixels in the image.
  • the contour of the object is detected, the number of pixels in the vertical direction is extracted, the size of the object is set in the image, and the ratio with the size of the actual object is calculated.
  • the size corresponds to 0.5 cm per pixel.
  • This process may be configured to calculate the accumulation ratio using the operation keys of the golf putting simulation apparatus after the camera is installed, and the accumulation ratio according to the distance to the camera may be stored in the memory in advance.
  • the main computer 140 is configured to calculate the user's key using the accumulation ratio corresponding to the distance.
  • 24 is a diagram showing an example of key measurement of a user according to the third embodiment of the present invention.
  • the main computer 140 detects the number of pixels corresponding to the user's key in the user's image, and the accumulation ratio Calculate the key of the real user using.
  • FIG. 25 illustrates an example of measuring a key of a user using an optical module in the third exemplary embodiment of the present invention.
  • the key measuring unit 560 is a light emitting module 590 for irradiating light toward the user, in a direction perpendicular to the rear of the user facing the light emitting unit.
  • the main computer 140 includes a light receiving module 600 including a plurality of light receiving sensors arranged therein and detects the light receiving sensor at the lowest position among the light receiving sensors that receive the light emitted from the light emitting module 590. Calculate the height
  • the light emitting module 590 may be located at the front of the turn at bat 510 or installed at one side of the display unit 150 to emit light toward the user.
  • the position of the light emitting module 590 is not limited thereto, and the light emitting module 590 may be spaced apart from the main body 200 at a position capable of emitting light toward the user around the main body 200.
  • the light output from the light emitting module 590 is a concept including visible light, infrared light, laser, and the like.
  • the light emitting module 590 may irradiate light toward the head of the user, or may irradiate the light once or repeatedly up or down as if the user's entire body is skimmed.
  • the light receiving module 600 is composed of a plurality of light receiving sensor arrays, part of the light output from the light emitting module 590 is blocked by the user is not detected by the light receiving sensor, irradiated above the height of the user's height Light is detected by some light sensors.
  • the light emitted toward the user is detected by the light receiving module 600 behind the user through the user, and the light irradiated downward from the user's head end is blocked by the user and is not received by the light receiving unit. can not do it.
  • part A is a portion where light emitted from the light emitting module 590 is sensed. Since the light receiving unit is composed of a plurality of light receiving sensors, at least one light receiving sensor senses light.
  • the main computer 140 calculates a user's height by detecting the light receiving sensor S at the lowest position among the light receiving sensors A that detects light.
  • the key calculator 560 may include an installation height h1 of the light emitting unit, an installation height h2 of the light receiving sensor at the lowest position among the light receiving sensors that receive light emitted from the light emitting unit, and the light emitting unit from the turn at bat to the turn at bat.
  • the user's height is calculated using the horizontal distance d1 and the horizontal distance d2 from the light emitter to the light receiver.
  • All other variables except keys are preset values or values stored in the golf putting simulation apparatus. If the values are not stored in advance, a plurality of distance measuring sensors may be further provided to detect these values.
  • the main computer 140 outputs a control signal for adjusting the inclination of the display unit 150 according to a user's key.
  • the second driving module 570 adjusts the inclination of the display unit 150 by the output control signal.
  • the driving module 420 includes one or more second driving motors for adjusting the inclination of the display unit 140.
  • the inclination of the display unit 140 is changed by the rotation of the driving motor.
  • the display unit 140 has a lower surface fixed in the form of a hinge coupled with the support, and the tilt of the display module is changed up and down.
  • the display module is in a basic state in which the display module is perpendicular to the ground direction, and the inclination of the display module is inclined forwardly or rearwardly in relation to the connection portion in the basic state.
  • the display module is slid backwards, and if it is smaller, the display module is tilted forward. This process is controlled by the main computer 140.
  • the main computer 140 controls the second driving module 570 to change the inclination of the display unit 150 according to the height of the user's key measured by the key measuring unit 560, the eye height of the user. Taking into account the tilt of the display module screen toward the user's eyes.
  • the tilt of the display module is adjusted to face a height subtracted by the height from the height of the user measured by the key measuring unit 560.
  • the user can easily enjoy the putting in the same feeling as the actual field, there is an effect that can correct the posture of the putt, and accordingly using the golf simulation apparatus of the present invention without having a real field There is an industrial applicability to golf.

Landscapes

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Abstract

본 발명은 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치는 골프공 및 퍼터의 이동을 감지하는 본체부, 상기 본체부에서 감지한 정보를 이용하여 3차원 영상을 생성하는 메인컴퓨터 및 상기 3차원 영상정보가 출력되는 디스플레이부를 포함하는 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치에 있어서, 상기 본체부는 골프공의 퍼팅이 이루어지는 공간을 제공하는 퍼팅매트; 상기 퍼팅매트 위에 골프공이 셋팅되는 셋팅부; 상기 퍼팅매트의 전방 상부에 설치되어 수광부를 향하여 광을 조사하는 발광부, 상기 셋팅부 양쪽에서 상기 발광부로부터 발광된 광을 수광하는 제 1 수광부를 포함하여 구성되어 상기 골프공을 타격하는 퍼터의 이동 경로를 감지하는 퍼터 감지부; 및 상기 퍼터 감지부의 전방에 형성되어 상기 퍼터에 의해 타격된 골프공의 이동 경로를 감지하는 골프공 감지부를 포함한다.

Description

[규칙 제26조에 의한 보정 11.09.2009]　　골프 퍼팅 시뮬레이션 장치 및 방법
본 발명은 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치에 관한 것으로, 실제 필드와 같은 환경을 제공하며, 퍼팅 연습시 골프공과 퍼터의 이동속도를 정확히 측정하여 시뮬레이션 할 수 있는 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치에 관한 것이다.
골프가 대중화되면서, 실제 골프장을 이용하는 인구도 증가하고 있지만, 실제 골프장에 갈 시간적 및 경제적 여유가 없는 플레이어나 실제 골프장을 이용하기에 거북한 초보자를 중심으로 실내골프장을 찾는 빈도가 증가하고 있다. 그러나, 이러한 실내 골프장도 대개는 장타를 연습하기 위한 시설이므로, 퍼팅 연습을 하고자 하는 플레이어들은 자신의 집이나 사무실에 인조잔디로 간단한 퍼팅 연습 시설을 마련하고 여기에서 연습을 하고 있다.
하지만, 이러한 퍼팅 연습시설은 필드와 같은 현장감이 없을 뿐만 아니라, 플레이어가 오직 감으로 홀에 골프공을 넣는 동작을 수행하여 플레이어에게 퍼팅시의 다양한 정보(타격 방향 및 속도 등에 대한 정보 등)를 제공하지 못하여, 특히 초보자가 퍼팅 연습시에 큰 도움이 되지 못하고 있는 실정이다.
또한, 실내 골프장은 붐비는 시간이 있어 예약을 해야 하는 경우나 대기해야 하는 경우도 많아, 일부 플레이어들은 자택의 옥상 등의 공간에 간이 골프시설을 설치하여 자신의 집에서 골프를 즐기고 있다. 그런데, 이러한 간이 골프시설은 실제 필드의 현장감이 없기 때문에, 최근에는 실제 필드를 모의화한 골프 시뮬레이션 장치가 보급되고 있다.
그러나, 이러한 골프 시뮬레이션 장치는 골프 코스 전체 과정을 시뮬레이션하는 장치이므로, 장치가 방대하고 가격도 고가이어서, 실내에서 퍼팅 연습만을 하고자 하는 플레이어가 사용하기가 부담스러운 실정이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 퍼터의 페이스 앵글, 이동경로, 스윙속도, 임팩트 포인트 및 임팩트 높이 등을 정밀하게 감지할 수 있고, 또한, 3D 입체영상을 제공하여 필드에서 퍼팅을 하는 것과 같은 시각적효과를 제공함과 동시에 플레이어의 스윙자세를 교정할 수 있는, 골프 퍼팅시뮬레이션 장치를 제공하는 것이다.
또한, 퍼팅직후에도 자연스런 시선의 이동을 보장하는 화면의 높이가 자동으로 조절되는 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 사용자의 키를 측정하여 사용자의 키에 적당한 각도로 퍼팅 시뮬레이션 화면을 출력하는 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
골프공 및 퍼터의 이동을 감지하는 본체부, 상기 본체부에서 감지한 정보를 이용하여 3차원 영상을 생성하는 메인컴퓨터 및 상기 3차원 영상정보가 출력되는 디스플레이부를 포함하는 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치에 있어서, 상기 본체부는, 골프공의 퍼팅이 이루어지는 공간을 제공하는 퍼팅매트와; 상기 퍼팅매트 위에 골프공이 셋팅되는 셋팅부와; 상기 퍼팅매트의 전방 상부에 설치되어 수광부를 향하여 광을 발광하는 발광부와, 상기 셋팅부 양쪽에 설치되어 상기 발광부로부터 발광된 광을 수광하는 제 1 수광부를 포함하여 구성되며, 상기 골프공을 타격하는 퍼터의 이동 경로를 감지하는 퍼터 감지부와; 상기 퍼터 감지부의 전방에 형성되어 상기 퍼터에 의해 타격된 골프공의 이동 경로를 감지하는 골프공 감지부를 포함하여 구성한다.
또한, 본체부, 메인컴퓨터 및 디스플레이부를 포함하고, 상기 메인 컴퓨터는 상기 생성된 3차원 영상에서 골프공에서 홀컵까지의 거리에 따라 상기 디스플레이부의 높이를 조절하는 제어신호를 출력하고, 상기 메인 컴퓨터의 제어신호에 의해 상기 디스플레이부의 높이를 조절하는 제1구동모듈을 포함한다.
또한, 사용자가 위치하는 타석, 본체부, 메인컴퓨터 및 디스플레이부를 포함하고, 타석에 위치한 사용자의 키를 측정하는 키 측정부, 상기 메인 컴퓨터는 상기 키 측정부에서 측정된 사용자의 키에 따라 상기 디스플레이부의 기울기를 조절하는 제어신호를 출력하고, 상기 메인 컴퓨터의 제어신호에 의해 상기 디스플레이부의 기울기를 조절하는 제2구동모듈을 포함한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 골프 퍼팅시뮬레이션 장치에 따르면, 정밀하게 퍼터의 페이스 앵글, 이동경로, 스윙속도, 임팩트 포인트 및 임팩트 높이 등과 골프공의 이동방향 및 속도 등을 감지하고, 또한, 실제 필드의 3D 영상과 음향효과 등을 디스플레이어를 통해서 플레이어에게 제공함으써, 플레이어는, 스윙자세를 교정할 수 있다.
또한, 플레이어는 실제 골프장에서 퍼팅을 하는 것과 같은 효과를 느낄 수 있다.
또한, 사용자가 타석에 입장하였을때, 사용자의 키를 자동으로 측정하여 사용자의 키에 맞는 눈의 위치로 디스플레이 모듈의 화면이 출력되도록 각도를 자동으로 조절함으로써, 사용자가 선명한 화면을 통해 퍼팅 과정 및 결과를 확인할 수 있는 효과가 있다.
또한, 매 퍼팅시마다 사용자는 골프공과 홀컵 간의 거리에 따라 높이가 조절된 디스플레이 모듈을 통해 3차원 영상을 볼 수 있어, 실제 필드와 같이 원근감에 따라 자연스러운 시선 및 시야를 사용자에게 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른, 골프 퍼팅시뮬레이션 장치의 전체 구성이 도시된 블록도이다.
도 2 내지 도 3는 본 발명의 제1실시예에 따른, 디스플레이부에 표시되는 화면의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4은 본 발명의 제1실시예에 따른, 골프 퍼팅시뮬레이션 장치의 본체부를 나타내는 개요도이다.
도 5은 본 발명의 제1실시예에 따른, 골프 퍼팅시뮬레이션 장치의 골프공 감지부 및 퍼터 감지부를 나타내는 개요도이다.
도 6와 도 7는 본 발명의 제1실시예에 따른, 골프공의 방향을 측정하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 8는 본 발명의 제1실시예에 따른, 셋팅부(220)(즉, 골프공이 놓이는 위치)를 통과하는 중심축을 기준으로 하여 골프공의 이동각도를 측정하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른, 실험데이터를 기반으로 하여, 감지된 골프공의 시간과 골프공의 방향과의 상관관계를 나타내는 도면이다.
도 10는 본 발명의 제1실시예에 따른, 퍼터 감지부의 수광부의 배치를 나타내는 도면이다.
도 11는 본 발명의 제1실시예에 따른, 퍼터 페이스 앵글을 측정하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 12 내지 도 14는 본 발명의 제1실시예에 따른, 퍼터의 이동경로를 측정하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 15은 본 발명의 제1실시예에 따른, 퍼터 임팩트 포인트를 측정하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 16 내지 도 18는 본 발명의 제1실시예에 따른, 퍼터 임팩트 높이를 센싱하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 19은 본 발명의 일 실시예에 따른, 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치의 동작 방법을 나타내는 개요도이다.
도 20은 본 발명의 제2실시예에 따른, 골프 퍼팅시뮬레이션 장치의 개략적인 블록도이다.
도 21는 본 발명의 제2실시예에 따른, 골프 퍼팅시뮬레이션 장치를 나타내는 전체 개요도이다.
도 22은 본 발명의 제3실시예에 따른, 골프 퍼팅시뮬레이션 장치의 개략적인 블록도이다.
도 23는 본 발명의 제3실시예에 따른, 골프 퍼팅시뮬레이션 장치를 나타내는 전체 개요도이다.
도 24는 본 발명의 제3실시예에 따른 사용자의 키 측정의 일례를 도시한 도면이다.
도 25은 본 발명의 제4실시예에 따른 사용자의 키 측정의 일례를 도시한 도면이다.
골프공 및 퍼터의 이동을 감지하는 본체부, 상기 본체부에서 감지한 정보를 이용하여 3차원 영상을 생성하는 메인컴퓨터 및 상기 3차원 영상정보가 출력되는 디스플레이부를 포함하는 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치에 있어서, 상기 본체부는, 골프공의 퍼팅이 이루어지는 공간을 제공하는 퍼팅매트와; 상기 퍼팅매트 위에 골프공이 셋팅되는 셋팅부와; 상기 퍼팅매트의 전방 상부에 설치되어 수광부를 향하여 광을 발광하는 발광부와, 상기 셋팅부 양쪽에 설치되어 상기 발광부로부터 발광된 광을 수광하는 제 1 수광부를 포함하여 구성되며, 상기 골프공을 타격하는 퍼터의 이동 경로를 감지하는 퍼터 감지부와; 상기 퍼터 감지부의 전방에 형성되어 상기 퍼터에 의해 타격된 골프공의 이동 경로를 감지하는 골프공 감지부를 포함하여 구성한다.
또한, 골프공 및 퍼터의 이동을 감지하는 본체부, 상기 본체부에서 감지한 정보를 이용하여 3차원 영상을 생성하는 메인컴퓨터 및 상기 3차원 영상정보가 출력되는 디스플레이부를 포함하는 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치에 있어서, 상기 본체부는, 골프공의 퍼팅이 이루어지는 공간을 제공하는 퍼팅매트와; 상기 퍼팅매트 위에 골프공이 셋팅되는 셋팅부와; 상기 퍼팅매트의 전방 상부에 설치되어 수광부를 향하여 광을 발광하는 발광부와, 상기 셋팅부 양쪽에 설치되어 상기 발광부로부터 발광된 광을 수광하는 제 1 수광부를 포함하여 구성되며, 상기 골프공을 타격하는 퍼터의 이동 경로를 감지하는 퍼터 감지부와; 상기 퍼터 감지부의 전방에 형성되어 상기 퍼터에 의해 타격된 골프공의 이동 경로를 감지하는 골프공 감지부를 포함하고, 상기 메인 컴퓨터는 상기 생성된 3차원 영상에서 골프공에서 홀컵까지의 거리에 따라 상기 디스플레이부의 높이를 조절하는 제어신호를 출력하고, 상기 메인 컴퓨터의 제어신호에 의해 상기 디스플레이부의 높이를 조절하는 제1구동모듈을 포함한다.
또한, 사용자가 위치하는 타석, 골프공 및 퍼터의 이동을 감지하는 본체부, 상기 본체부에서 감지한 정보를 이용하여 3차원 영상을 생성하는 메인컴퓨터 및 상기 3차원 영상정보가 출력되는 디스플레이부를 포함하는 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치에 있어서, 상기 본체부는, 골프공의 퍼팅이 이루어지는 공간을 제공하는 퍼팅매트와; 상기 퍼팅매트 위에 골프공이 셋팅되는 셋팅부와; 상기 퍼팅매트의 전방 상부에 설치되어 수광부를 향하여 광을 발광하는 발광부와, 상기 셋팅부 양쪽에 설치되어 상기 발광부로부터 발광된 광을 수광하는 제 1 수광부를 포함하여 구성되며, 상기 골프공을 타격하는 퍼터의 이동 경로를 감지하는 퍼터 감지부와; 상기 퍼터 감지부의 전방에 형성되어 상기 퍼터에 의해 타격된 골프공의 이동 경로를 감지하는 골프공 감지부를 포함하고, 타석에 위치한 사용자의 키를 측정하는 키 측정부, 상기 메인 컴퓨터는 상기 키 측정부에서 측정된 사용자의 키에 따라 상기 디스플레이부의 기울기를 조절하는 제어신호를 출력하고, 상기 메인 컴퓨터의 제어신호에 의해 상기 디스플레이부의 기울기를 조절하는 제2구동모듈을 포함한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 골프 퍼팅시뮬레이션 장치의 전체 구성이 도시된 블록도이다.
도 1을 참조하면, 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치는 크게 골프공 및 퍼터의 이동을 감지하는 본체부(200), 상기 본체부에서 감지한 정보를 이용하여 3차원 영상을 생성하는 메인컴퓨터(140) 및 상기 3차원 영상이 출력되는 디스플레이부(150)를 포함한다. 또한, 사용자로부터 정보를 입력받는 콘트롤부(120)를 더 포함할 수 있다.
또한 본 발명에 의한 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치는 음성출력부(151)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 본체부(200)는 센서부(110)로써 골프공 감지부(300)와 퍼터 감지부(400)를 포함할 수 있다.
센서부(110)는 골프 퍼팅시뮬레이션 장치의 본체부(200)내에 장착되며, 골프공의 속도와 방향 및 퍼터의 페이스 앵글, 이동경로, 스윙속도, 임팩트 포인트 및 임팩트 높이 등을 감지하는 방법에 대해서는, 도 4 내지 도 5를 참조하여 후술하기로 한다.
상기 센서부(110)에서 감지된 신호들은 마이컴(130)의 센서보드(132)를 통하여 메인 컴퓨터(140) 내의 인터페이스 모듈(142)로 전달되고, 상기 인터페이스 모듈(142)은, 상기 감지된 신호 등으로부터 퍼터의 패이스 앵글, 이동경로, 스윙속도, 퍼터의 임팩트 포인트, 골프공의 이동방향 및 이동속도 등을 산출한다.
마이컴(130)은 퍼터 감지부(300)로부터 전송받은 신호를 이용하여 퍼터의 스윙 속도와 궤적 및 각도에 관한 정보를 수치화하여 신호를 생성하고, 골프공 감지부(400)로부터 전송받은 신호를 이용하여 타격된 골프공의 속도와 방향에 관한 정보를 타임 수치화하여 신호를 생성하여 메인 컴퓨터의 인터페이스 모듈에 이를 전송하는 역할과 센서의 준비상태와 메인 소프트웨어의 준비 상태 정보를 소통케 하는 역할을 한다.
즉, 마이컴(130)은 센서부(110)로부터 감지된 신호를 상기 메인컴퓨터(140)내의 인터페이스 모듈(142)로 전달하는 역할과, 상기 센서부(110)와 상기 메인컴퓨터(140)와의 상태 정보를 소통하게 하는 역할을 한다.
마이컴(130)의 센서보드(132)는 센서부(110)에서 감지된 신호 등을 분석하여, 각각의 센서부(110)의 점멸 타임에 의한 시간 차에 대한 정보를 메인컴퓨터(140)의 인터페이스 모듈(142)로 전달하는 역할과, 또한, 상기 메인컴퓨터(140)의 스탠바이 상태를 상기 센서부(110)에 알려 원활한 플레이를 유지시켜주는 역할을 한다.
마이컴(130)의 키패드 제어부(134)는 콘트롤 키패드(122) 또는 리모트 콘트롤러(124)로부터 입력된 정보를 메인컴퓨터(140)로 전달하는 역할을 한다.
메인컴퓨터(140)는 중앙제어부(141), 인터페이스 모듈(142), 사용자 데이터베이스(143), 물리엔진(144), 3차원 영상 데이터베이스(145), 3차원 영상처리엔진(146), 리모트 콘트롤 제어부(147)을 포함한다.
디스플레이부(150)는 LCD 모니터 등의 영상출력장치이다.
콘트롤부(120)는 사용자로부터 명령을 입력받는 콘트롤 키패드(122)와 리모트 콘트롤러(124)를 포함한다.
상기 콘트롤부(120)의 콘트롤 키패드(122)는, 사용자가 입력한 정보를 마이컴(130)의 키패드 제어부(134)를 통해 메인컴퓨터(140)로 전달하고, 상기 수신된 입력데이터는, 상기 메인컴퓨터(140)에 의해 처리된다.
상기 콘트롤부(120)의 리모트 콘트롤러(124)는, 상기 사용자의 입력정보를 수신하여, 골프 퍼팅시뮬레이션 장치의 플레이 중 프로그램 제어와 옵션 등의 기능을 선택할 수 있는 단축 기능 등을 수행하며, 상기 리모트 콘트롤러(124)에 의해 입력된 정보는 리모트 컨트롤 제어부(136)를 통해 메인컴퓨터(140)로 전달되고, 상기 수신된 입력데이터는 상기 메인컴퓨터(140)에 의해 처리된다.
메인컴퓨터(140)내의 중앙제어부(141)는 상기 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치의 모든 구성요소를 관리하고 제어하는 역할과, 각 구성요소 간의 원활한 연동을 할 수 있게 한다.
중앙제어부(141)는 인터페이스 모듈(142)과 3차원 영상처리엔진으로부터 데이터를 수신하고 이를 통합하여 디스플레이부(150)에 디스플레이하는 역할을 한다. 이에 대해서는 도 2 내지 도 3를 참조하여 설명하기로 한다.
도 2 내지 도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른, 디스플레이부에 표시되는 인터페이스를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 퍼터의 이동경로와 스윙속도를 구간별로 디스플레이하는 인터페이스의 제 1영역(161)은, 중앙선을 기준으로 각 거리 포인트 당 좌우 이탈범위를 표시하여 이동경로를 보여주고, 각 구간 당 퍼터의 속도가 빠를수록 퍼터 사이의 공간이 벌어지고 느릴수록 좁아지게 된다.
또한, 골프공의 속도와 방향을 디스플레이하는 인터페이스의 제 2영역(162)은, 필드의 3차원 영상과 함께 골프공의 속도와 방향 등을 산출하여 골프공의 속도와 진행방향을 디스플레이 한다.
도 3를 참조하면, 퍼터페이스의 앵글을 디스플레이하는 인터페이스의 제 3영역(163)은, 센서부(110)로부터 얻어진 시간 값을 포함하는 신호 등이 각도로 변환되어, 페이스 앵글을 제공하는 비주얼 화면으로 디스플레이 된다.
또한, 퍼터 임팩트 포인트를 디스플레이하는 인터페이스의 제 4영역(164)은, 골프공을 타격하는 순간에 퍼터 헤드가 공의 어느 부분을 타격했는지를 비주얼 화면으로 디스플레이 한다. 상기 도 2 내지 도 3는, 센서부(110)로부터 감지된 신호 등이 메인컴퓨터(140)에서 가공되어 디스플레이부(150)를 통해서 사용자에게 제공되는 인터페이스를 보여주는 일 예로서, 이를 구현하는 방법에 대해서는 후술하기로 한다.
인터페이스 모듈(142)은, 센서부(110)와 중앙 제어부(141)를 연결해 주는 역할을 한다. 즉, 센서부(110)의 골프공 감지부(300)로부터 감지된 신호 등을 가공하여 골프공의 방향과 속도를 산출한다.
또한, 센서부(110)의 퍼터 감지부(400)로부터 전달되는 신호 등을 퍼터의 패이스 앵글, 이동경로, 스윙속도, 퍼터의 임팩트 포인트, 퍼터의 임팩트 높이 등으로 산출한 후, 상기 산출된 값을 중앙 제어부(141)로 전달하는 역할을 한다.
사용자 데이터베이스(143)는 상기 골프 퍼팅 시뮬레이터 장치를 사용하는 플레이어들의 인적정보 등을 저장하고 관리하는 역할을 한다. 상기 인적정보는, ID와 패스워드 등을 포함할 수 있다. 플레이어는 골프 퍼팅 시뮬레이터 장치 내의 콘트롤 키패드(122) 또는 리모트콘트롤러(124)등의 입력수단을 이용해서 ID와 패스워드 등을 입력하고, 입력된 정보등을 사용자 데이터베이스(143)에 저장할 수 있다. 또한, 인터넷 등을 통해 사용자 정보등을 입력할 수도 있고, 이를 사용자 데이터베이스(143)로 저장하여 관리할 수 있다. 또한, 상기 골프 퍼팅 시뮬레이터 장치를 이용하기 위해서는, ID 및 패스워드 등을 입력하여 하고, 입력된 정보를 사용자 데이터 베이스(143)에 저장되어 있는 사용자 정보와 비교하여, 상기 골프 퍼팅 시뮬레이터 장치의 사용여부를 승인하는 역할을 한다.
물리엔진(144)은 상기 중앙제어부(141)로부터 전달 받은 골프공의 방향과 속도 등을 가상 환경내에서 사실적으로 묘사를 할 수 있도록, 상기 데이터를 가공한다. 즉, 기존에 저장된 실험 데이터 등을 이용하여, 상기 골프공의 방향과 속도 등을 보정하는 역할을 한다. 이렇게 얻어진 물리 값은, 3차원 영상 처리엔진(146)으로 전달되어 실제 필드와 유사한 3차원 영상과 효과음 등이 결합되어 디스플레이될 수 있도록 가공된다.
3차원 영상 데이터베이스(145)는 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치의 디스플레부(150)로 전달되는 모든 영상 및 음성 데이터를 저장하고 있다. 또한, 3차원 영상처리엔진(146)의 요청이 있을 때에는, 상기 영상 또는 음성데이터를 상기 3차원 영상처리엔진(146)으로 전달하여, 현실감 있는 골프 퍼팅 시뮬레이션을 제공할 수 있게 한다.
3차원 영상처리 엔진(146)은, 디스플레이부(150)를 통하여 3D가상 세계를 구현하는 프로그램으로 디스플레부(150)를 통해서 3D 영상데이터를 구현하는 역할을 한다. 임의 가상공간을 생성하고, 그 생성된 가상공간내에 각종 데이터를 편집하여 생생한 현장감과 상기 물리엔진(144)을 통하여 얻어진 물리 값을 그래픽과 함께 구현하는 역할을 한다. 다시 표현하면, 3D영상과, 물리값과, 효과음 등을 복합하여 가상공간을 생성하고, 상기 생성된 가상공간을 디스플레이부(150)로 전달한다.
리모트 콘트롤 제어부(147)는 리모트 콘트롤러(124)로부터 입력되는 데이터 정보를 수신하여 중앙제어부(141)로 전달하는 역할과, 리모트 콘트롤러(124)를 관리하고 제어하는 역할을 한다.
디스플레이부(150)는, 중앙제어부(141)와 3차원 영상처리엔진(146) 으로부터 데이터를 제공 받아, 플레이에 필요한 영상을 화면에 제공하는 역할을 하며, 모니터 등으로 구성될 수 있다.
음성출력부(151)는 플레이 중에 관련되는 효과음을 중앙제어부(141)로부터 전달받아 플레이어에게 제공하는 역할을 하며, 디스플레이부(150)내에 장착될 수 도 있고, 별도로 구성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치의 본체부를 나타내는 개요도이다.
도 4을 참조하면, 본체부(200)는, 골프공이 셋팅되어 퍼팅이 이루어질 수 있는 공간을 제공하는 퍼팅 매트(210)와, 골프공이 셋팅되는 셋팅부(220)와, 골프공의 이동을 감지하는 골프공 감지부(300)와, 퍼터의 페이스 앵글, 이동경로, 스윙속도, 임팩트 포인트 및 임팩트 높이 등을 감지하는 퍼터 감지부(400)를 포함한다.
이 경우, 본체부(200)내의 셋팅부(210) 밑에는 공이 있는지 없는지 감지하는 하중센서가 장착될 수 있다.
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른, 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치의 골프공 감지부(300)를 나타내는 개요도이다.
도 5을 참조하면, 골프공 감지부(300)는, 골프공 감지센서(310)와 반사거울 (320)을 포함한다. 본 발명은 복수개의 감지센서(310)와 복수개의 반사거울(320)을 포함할 수 있으며, 바람직한 실시예로는, 감지센서(310) 2개와, 반사거울(320) 2개를 포함하는 경우이다.
이하의 설명은 당업자가 설계변경 할 수 있는 범위내로 확장 또는 변경될 수 있다.
골프공 감지센서(310)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 퍼팅매트의 일측부에 길이 방향으로 상호간에 일정거리를 두고 배치되는 제 1 골프공 감지센서(310_1)와, 제 2골프공 감지센서(310_2)를 포함하고, 상기 골프공 감지센서들(310_1 및 310_2)과 대응되는 제 1반사거울(320_1)과 제 2반사거울(320_2)은, 상기 퍼팅매트의 타측부에 상기 제 1 및 제 2 골프공 감지센서(320_1 및 320_2)와 대응되는 맞은편 위치에 형성된다.
또한, 상기 골프공 감지센서(310)는, 레이저 등의 광을 발광하는 발광부와, 상기 광을 반사하는 상기 반사거울(320)로부터 반사된 광을 수광하는 수광부를 포함한다.
여기서, 제 1 골프공 감지센서의 발광부는 상기 퍼팅매트를 가로지르는 방향으로 광을 조사한다.
제 1 골프공 감지센서의 발광부로부터 나온 광은 그 맞은편에 형성된 제 1 반사거울(320_1)에 의해 상기 퍼팅매트의 후방 대각선 방향으로 비스듬하게 반사된다.
비스듬하게 반사된 광은 상기 제 2 골프공 감지센서의 발광부 바로 위쪽에 형성된 제 1 골프공 감지센서의 수광부로 들어가게 된다.
제 2 골프공 감지센서의 발광부는 상기 제 1 골프공 감지센서의 발광부와 이격되어 형성되는데, 상기 제 1 골프공 감지센서의 수광부와 인접한 위치에 형성된다.
마찬가지로 제 2 골프공 감시센서의 발광부에서 나온 광은 그 맞은편에 형성된 제 2 반사거울(320_2)에 의해 상기 퍼팅매트의 전방 대각선 방향으로 비스듬하게 반사된다.
비스듬하게 반사된 광은 상기 제 1 골프공 감지센서의 발광부 바로 아래쪽에 형성된 제 2 골프공 감지센서의 수광부로 들어가게 된다.
즉, 제 1 골프공 감지센서의 발광부에서 나온 광과 제 2 골프공 감지센서의 발광부에서 나온 광은 각각 맞은편에 형성된 제 1 반사거울 및 제 2 반사거울에 의해 비스듬하게 반사되어 상기 퍼팅매트의 중앙에서 서로 교차하게 된다.
상기 골프공 감지센서들(310_1 및 310_2)과 상기 반사거울(320_1 및 320_2) 상호간의 배치는, 골프공의 이동속도와 골프공의 이동각도를 정확히 측정될 수 있도록 하기 위해, 당업자가 설계 변경할 수 있는 범위내로 확장 또는 변경될 수 있다. 또한, 상기 광은 적외선 등을 포함할 수 있다.
상기 골프공 감지센서는 상기 골프공이 감지된 시점의 시간 값을 포함하는 신호를 메인 컴퓨터(140)로 전송한다.
도 6와 도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른, 골프공의 방향을 감지하는 방법을 나타내는 도면이다. 도 8는 본 발명의 일 실시예에 따른, 셋팅부(220)(즉, 골프공이 놓이는 위치)를 통과하는 중앙라인을 기준으로 하여 골프공의 이동각도를 측정하는 방법을 나타내는 도면이다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른, 실험데이터를 기반으로 하여, 감지된 골프공의 시간 값과 골프공의 방향과의 상관관계를 나타내는 도면이다.
도 6 내지 도 9를 참조하여, 골프공의 속도와 골프공의 방향 및 골프공의 이동각도를 구하는 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 6를 참조하면, 상기 골프공은 제 2 골프공 감지센서(310_2)의 광이 평행하게 지나가는 제 2라인과, 제 1 골프공 감지센서(310_1)의 광이 평행하게 지나가는 제 1라인을 통과한다.
각 골프공 감지 센서는 골프공이 상기의 제 2라인과 제 1라인을 통과하는 각각의 시간 값을 감지한다. 감지된 시간 값의 신호가 메인 컴퓨터의 인터페이스 모듈(142)로 전달된다. 상기 신호를 전달받은 인터페이스 모듈(142)은 두 개의 감지된 시간 값과 상기 발광된 제 1라인과 제 2라인 사이의 거리를 이용하여, 골프공의 평균속도를 계산할 수 있다.
여기서, 상기 제 1 라인과 제 2 라인 사이의 거리는 상기 제 1 골프공 감지센서와 제 2 골프공 감지센서 간의 거리와 실질적으로 동일하다고 볼 수 있다.
여기서 산출된 골프공의 평균속도는 물리엔진을(146)을 통해, 사실적 묘사작업을 통한 후, 디스플레이부(150)로 전달된다.
도 7를 참조하면, 골프공은, 도 7에 도시된 바와 같이, 셋팅부(220)에서 출발하여 골프공 감지센서(310)와 반사거울(320)의 정 중앙의 점을 연결하는 중앙라인을 기준으로 좌, 우를 통과하거나 중앙으로 통과할 수 있다. 상기 골프공 감지센서(310)는 상기 골프공의 통과 시점을 감지하고, 감지된 신호 등을 메인컴퓨터(140)로 전달한다.
메인 컴퓨터는 골프공이 상기 제 1 반사거울에 의해 반사된 광에 의해 감지되는 시점과 상기 제 2 반사거울에 의해 반사된 광에 의해 감지되는 시점 중 먼저 감지되는 시점을 이용하여 골프공의 방향을 판별한다. 만약 제 1 반사거울에 의해 반사된 광에 의해 먼저 감지되면, 골프공이 중앙라인을 기준으로 우측으로 향하고 있다고 판별하며, 제 2 반사거울에 의해 반사된 광에 의해 먼저 감지되면, 골프공이 중앙라인을 기준으로 좌측을 향하고 있다고 판별한다.
골프공의 이동각도는 중앙라인을 기준으로 하여 골프공의 이동경로가 이루는 각도를 의미하는데, 도 8와 도 9를 참조하여 골프공의 이동각도를 구체적으로 설명하기로 한다.
도 8와 도 9를 참조하면, 메인 컴퓨터는 상기 제 1 및 제 2 골프공 감지센서에서 나온 광이 상기 제 1 및 제 2 반사거울에 의해 반사되기 전에 골프공을 각각 감지한 시점의 시간차(t2)와 상기 제 1 및 제 2 반사거울에 의해 반사된 후에 각각 골프공을 감지한 시점의 시간차(t1)의 비율(D=t1/t2)에 따라 상기 골프공의 진행각도를 계산한다.
여기서, 골프공이 지나가는 경로가 상기 퍼팅패트의 중심에서 가까울수록 비율(D)이 작아지는 것을 이용하여 골프공의 이동각도를 구할 수 있다.
이 경우 여러 번의 실험을 통해 골프공이 이동한 경로의 각도에 따른 상기 비율(D)의 상관관계를 데이터 베이스에 저장해두고, 상기 골프공 감지센서에 의해 상기 비율(D)을 계산한 후, 데이터 베이스에 저장된 데이터와 비교하여 골프공의 이동 각도를 추출할 수 있다.
예를 들면, 상기 중앙 라인과 골프공의 이동경로가 이루는 각도가, 5°인 경우, 상기 골프공이, 상기 제 1라인을 통과한 시간 값과, 상기 제 2라인을 통과한 시간 값을 감지하고 양 시간 값 사이의 비를 데이터 베이스에 저장한다.
또한, 상기 중앙라인과 골프공의 이동경로가 이루는 각도가 10°인 경우, 15°인 경우 등을 반복적으로 실행하여, 상기 제 1라인을 통과한 시간 값과, 상기 제 2 라인을 통과한 시간 값을 측정하고 양 시간 값 사이의 비를 데이터 베이스에 저장한다. 이러한 방식으로 데이터 베이스에 미리 저장된 정보와 비교하여 골프공의 이동경로가 이루는 각도를 계산할 수도 있다.
이러한 이동각도와 양 시간 값의 비와의 상관관계를 나타내는 식과 그래프가 도 9에 도시되어 있다. 여기서, 중앙라인과 골프공의 이동경로가 이루는 각도를 5도 단위로 설명했지만, 이에 한정되지 않으며, 또한, 상관관계식은, 도 9에 기재된 것에 한정되지 않으며, 당업자가 확장 또는 변경할 수 있는 범위내로 변경될 수 있다.
이와 같은 원리로, 골프공의 이동속도와, 골프공의 이동방향, 골프공의 이동 각도를 계산할 수 있다. 또한, 상기와 같은 원리의 알고리즘은, 메인컴퓨터(140)내의 인터페이스 모듈(142)에 의해 계산되며, 상기 메인컴퓨터(140)는 상기의 알고리즘을 이용하여 골프공의 이동속도와, 골프공의 이동방향 등을 산출할 수 있다.
도 4를 다시 참조하여, 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치의 퍼터 감지부(400)를 설명하기로 한단. 도 4를 참조하면, 퍼터 감지부(400)는 적어도 하나의 발광부 (410)와, 복수개의 수광부를 포함할 수 있다. 바람직한 실시예로는, 하나의 발광부(410)와 크게 2개의 수광부를 포함하는 것이다. 이에 한정되지 않으며, 당업자가 설계 변경할 수 있는 범위내로 발광부와 수광부의 개수는 확장 또는 변경될 수 있다.
먼저, 발광부(410)와 수광부의 배치관계에 대해서 살펴보기로 한다.
발광부(410)는, 셋팅부(220)를 기준으로 전방의 상단에 배치되고, 상기 발광부(410)를 지지하는 지지부가 포함될 수 있다.
전면의 상단에는 디스플레부(150)가 배치될 수 있으며, 상기 발광부(410)는 일례로 디스플레이부(150)의 상부에 형성될 수 있다.
또한, 수광부는 제 1 수광부(420 내지 450)와 제 2 수광부(460)로 이루어지며, 제 1 수광부(420 내지 450)는 셋팅부(220)의 좌우 양측에 형성되며, 제 2 수광부(460)는 셋팅부(220) 후방에 형성된다.
바람직하게는 제 1 수광부는 4개의 수광센서 어레이쌍(420 내지 450), 즉 8개의 수광센서 어레이로 이루어지며, 셋팅부(220)를 통과하는 중앙라인을 기준으로 좌우 대칭되게 설치될 수 있다.
퍼터 감지부(400)에 대해 구체적으로 설명하면, 도 10에 도시된 바와 같이, 셋팅부(220)의 좌우에 제 1수광센서 어레이쌍(420_1, 420_2)가 배치된다.
상기 제 1수광센서 어레이쌍(420_1, 420_2)과 일정 간격을 두고 후방에 제 2수광센서 어레이쌍(430_1, 430_2)이 배치된다.
제 2수광센서 어레이쌍(430_1, 430_2)과 일정 간격을 두고 후방에 제 3수광센서 어레이쌍(440_1, 440_2)이 배치된다.
제 3수광센서 어레이쌍(440_1, 440_2) 과 일정 간격을 두고 후방에 제 4수광센서 어레이쌍(450_1, 450_2)이 배치된다.
제 2 수광부(460)는 상기 셋팅부(220)의 후방에 배치되는데, 상기 퍼팅매트의 중심에서 길이방향으로 일렬로 배치되는 하나의 수광센서 어레이로 구성된다.
여기서, 상기 수광센서 어레이는 다수의 수광센서로 이루어지는데, 본 발명에서는 그 일실시예로 하나의 수광센서 어레이는 각각 8개의 수광센서를 구비하도록 구성된다.
다만, 제 2 수광부(460)를 구성하는 수광센서 어레이는 6개의 수광센서로 이루어질 수 있다. 하나의 수광센서 어레이를 구성하는 수광센서의 개수는, 이에 한정되지 않으며, 당업자가 설계 변경할 수 있는 범위내로 확장 또는 변경될 수 있다.
본 발명의 골프 시뮬레이션장치는 발광부(410)은 퍼팅매트(210)와 분리되어 설치되는데 발광부(410)의 광축은 제1수광부(410 내지 450) 및 제2수광부(460)을 향하고 있다. 따라서 퍼터를 감지하기 위해서는 발광부(410)의 광축이 퍼팅매트(210)와 일정각도를 이룰 수 밖에 없는데 감지의 효율성 및 정확성과 설치의 용이성을 고려할 때 발광부(410)의 광축이 퍼팅매트(210)과 이루는 각은 30° 이상 50°인 것이 바람직하다.
그러면, 발광부(410)와 수광부(420 내지 460)를 이용하여, 퍼터의 페이스 앵글, 퍼터의 이동경로, 퍼터의 임팩트 포인트, 퍼터의 스윙속도, 퍼터의 임팩트 높이 등을 감지하는 방법에 대해 설명하기로 한다.
상기의 감지방법은, 발광부(410)로부터 레이저 등의 광이 발광되고 있는 상태에서, 플레이어가 퍼터로 스윙을 하게 되면, 퍼터의 헤드가 수광부(420 내지 460)를 지나가면서 상기의 광을 차단하여, 수광센서 중 일부는 상기 광을 인식하지 못하여 Off 상태로 된다.
반대로 상기 퍼터가 지나가지 않은 수광센서는, 상기 광을 흡수하여 On 상태로 된다.
상기 수광센서의 On/Off 상태는 반대로 설정될 수 있다. 즉, 상기 수광센서는 광을 감지하지 못하면 On 되고 광을 감지한 경우 Off 되도록 설정될 수도 있다.
이러한 방식으로 상기 수광센서가 감지한 신호는, 메인컴퓨터(140)로 전달된다. 전술한 바와 같은, 보정 과정을 통해, 디스플레이부(150)를 통해서 디스플레이 된다.
또한, 상기 수광부(420 내지 460)를 구성하는 수광센서는, 플레이어가 퍼터로 스윙을 하는 경우, 상기 퍼터의 이동경로를 측정할 수 있는 범위 내로 설치되는 것이 바람직하다.
상기 제 1수광센서 어레이쌍(420_1, 420_2)은, 플레이어가 퍼터를 이용하여 골프공을 타격한 후에, 페이스(face)의 열림과 닫힘 정도를 읽어서 페이스 앵글을 감지한다.
상기 제 2수광센서 어레이쌍(430_1, 430_2)은, 퍼터의 페이스 앵글(angle)과, 퍼터가 다운스윙시 궤도 및 템포(tempo)를 감지한다.
상기 제 3수광센서 어레이쌍(440_1, 440_2) 및 제 4수광센서 어레이쌍(450_1,450_2)은, 백스윙 거리와 다운스윙시 궤도 및 템포를 감지한다.
상기 제 2 수광부(460)는, 플레이어가 제 3수광센서 어레이쌍(440_1, 440_2) 및 제 4수광센서 어레이쌍(450_1,450_2)까지 미치지 않는 짧은 퍼팅을 한 경우에, 상기 제 3수광센서 어레이쌍(440_1,440_2)과 제 4수광센서 어레이쌍(450_1,450_2)을 대신하여 퍼터의 속도 및 이동경로를 감지하는 역할을 한다.
또한, 상기 제 2 수광부(460)는 퍼터의 임팩트 높이를 측정하는데 사용된다.
도 11를 참조하면, 플레이어가 퍼터를 자신의 몸쪽으로부터 바깥쪽방향으로 스윙하는 경우를 오픈상태라고 하고, 반대로, 바깥쪽으로부터 몸쪽 방향으로 스윙하는 경우를 클로즈 상태라고 규정한다.
이러한 경우, 도 11에 도시된 바와 같이, 플레이어가 몸쪽으로부터 바깥쪽 방향으로 스윙하는 오픈상태인 경우에는, 제 1 수광센서 어레이쌍(420) 중 플레이어의 몸쪽에 가까운 수광센서 어레이(420_1)가 먼저 퍼터의 헤드를 감지하고, 그 후에, 상기 플레이어로부터 멀리 있는 수광센서 어레이(420_2)가 퍼터의 헤드를 감지하게 된다.
반대의 경우, 즉, 클로즈 상태인 경우에는, 플레이어의 몸쪽에서 먼 수광센서 어레이(420_1)가 먼저 퍼터의 헤드를 감지하고, 그 후에, 상기 플레이어의 몸쪽에서 가까운 수광센서 어레이(420_2)가 퍼터의 헤드를 감지하게 된다.
이러한 방식으로, 한쌍의 수광센서 어레이(420_1, 420_2)가 상기 헤드를 감지하는 시간차를 이용해서, 퍼터의 페이스 앵글의 각도를 구할 수 있다. 이 경우, 보다 정확한 앵글의 각도를 산출하기 위해, 다운스윙 스피드를 고려하여 보정을 할 수 있다.
이러한 보정은, 전술한 바와 같이, 메인컴퓨터(140)내의 인터페이스 모듈(142)에서 행해진다.
도 12 내지 도 14를 참조하여, 퍼터의 이동경로를 측정하는 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 12은, 플레이어가 퍼터를 일직선으로 스윙하는 경우를 나타내고, 도 13는, 플레이어가 퍼터를 몸 바깥쪽으로부터 몸 안쪽 방향으로 스윙하는 경우를 나타내고, 도 14은, 플레이어가 퍼터를 몸 안쪽으로부터 몸 바깥쪽 방향으로 스윙하는 경우를 나타낸다.
스윙이 이루어지는 경우, 발광부(410)로부터 발광된 광이 퍼터의 헤드에 의해 차단되어, 상기 수광부(420 내지 460)를 구성하고 있는 각각의 수광센서 중 일부가 상기의 광을 수광하지 못하게 된다.
즉, 상기 퍼터의 헤드가 상기 수광센서를 통과하는 경우에는, 상기 발광부(410)로부터 발광된 광이 차단되어 상기 수광센서가 상기 광을 인식할 수 없다.
반대로, 상기 퍼터의 헤드가 상기 수광센서를 통과하지 않는 경우에는, 상기 발광부(410)로부터 발광된 광을 인식할 수 있게 된다.
이와 같은 원리로, 퍼터가 상기 수광센서 어레이쌍(410 내지 450)을 지나가는 경우 다수의 수광센서 중 일부는, 발광부(410)로부터 발광된 광을 인식할 수 있고, 그 외 나머지의 수광센서는 광을 인식하지 못하게 된다.
따라서, 도 12 내지 도7c에서 도시된 바와 같이, 제 1 수광부(420 내지 450)는, 퍼터 헤드의 이동경로를 측정하고, 상기 측정된 값을 메인컴퓨터(140)로 전송하여, 보정하고, 보정된 값을 영상처리하여 디스플레이부(150)를 통해 플레이어에게 디스플레이 한다.
도 15을 참조하여, 퍼터의 임팩트 포인트를 측정하는 방법에 대해 설명하기로 한다. 도 12 내지 도 14에서 설명한 방법과 마찬가지로, 퍼터의 헤드가 골프공에 타격되는 순간은, 제 2수광센서 어레이쌍(430_1, 430_2)에 의해 감지된다.
또한, 제 2수광센서 어레이쌍(430_1, 430_2)에 포함된 복수 개의 수광센서 중, 퍼터의 헤드가 이동하는 이동경로 밑에 있는 수광센서는, 발광부(410)에서 발광된 광을 인식할 수 없다.
이러한 원리를 적용하면, 퍼터의 헤드의 어느 부분이 골프공에 타격되었는지를 감지할 수 있게 된다.
도 15의 경우에는, 일예로, 퍼터의 헤드가 플레이어의 몸쪽방향으로 치우쳐서 골프공에 타격되는 것을 보여준다.
또한, 퍼터의 스윙속도를 측정하는 방법은, 퍼터의 헤드가, 상기 각각의 수광센서 어레이쌍(420 내지 450)을 통과하는 시간 값을 감지하여 감지된 시간 값과, 각각의 수광센서 어레이쌍이 배치된 거리를 환산하여, 각 구간별(각각 배치된 수광센서 어레이쌍 사이의 구간) 속도를 환산하여 산출할 수 있다.
또한, 이러한 값을 산출하기 위해서는, 감지된 값을 메인컴퓨터(140)로 전달하고, 감지된 값을 보정하여, 디스플레이부(150)를 통해 플레이어에게 디스플레이 한다.
도 16 및 도 17는 본 발명의 일 실시예에 따른, 퍼터 임팩트 높이를 센싱하는 제 1방법을 나타내는 도면이다.
퍼터 헤드가 골프공의 윗부분을 타격한 경우에는, 상기 골프공에 스윙에너지가 모두 전달되지 않고, 골프공이 접해 있는 바닥에 충격량으로 일부 손실되어, 골프공의 이동거리, 즉 비거리를 감소킨다.
반대로, 퍼터 헤드가 골프공의 아랫부분을 타격한 경우에는, 상기 골프공이 높이 치솟아 이동거리, 즉, 비거리를 감소시킨다.
따라서, 상기 퍼터 임팩트 높이를 측정하여, 상기 측정된 정보를 플레이어에게 전달하여, 자세 교정 하게 하거나, 3차원 영상 출력시 공의 비거리 계산에 반영할 수 있다.
도 16과, 도 17를 참조하면, 제 2 수광부(460)는 복수개의 수광센서를 포함하며, 바람직하게는 6개의 수광센서를 포함할 수 있다.
상기 수광센서의 개수 및 배치는, 이에 한정되지 않으며, 당업자가 설계 변경할 수 있는 범위내로 확장 또는 변경될 수 있다.
바람직한 실시예를 설명하기로 한다. 먼저 플레이어가 골프공을 퍼팅하는 경우, 셋팅부 밑의 하중센서는 골프공이 퍼팅되는 순간의 시간 값을 측정할 수 있다.
즉, 골프공이 퍼팅되는 순간, 상기 하중센서는 무게 변화를 감지하기 때문에, 골프공의 이동되는 시점을 정확히 측정할 수 있다.
상기 제 2 수광부(460)는 상기 셋팅부(220)와 가장 가까운 위치의 제1수광센서(460_1) 내지 가장 멀리 배치된 수광센서인 제 6수광센서(460_6)로 구성된다.
또한, 도 17에 도시된 바와 같이, 제 6수광센서는, 상기의 발광부(410)로부터 발광된 광을 계속 수광하지만, 퍼터가 지나가는 일순간에는, 퍼터의 헤더에 의해 광이 차단되어 수광되지 못하는 시점이 발생한다.
따라서, 제 6수광센서는 다른 수광센서보다 먼저 퍼터를 감지한다.
메인 컴퓨터는 상기 하중센서가 감지한 시간값과, 제 6의 수광센서(460_6)가 감지한 시간 값을 이용하여 퍼터의 임팩트 높이를 산출할 수 있다.
도 17와 도 18에 도시된 바와 같이, 상기 퍼터가 골프공의 윗부분을 타격한 경우(1)와, 상기 골프공의 아랫부분을 타격한 경우(2)를 살펴보면, 제 6수광센서(460_6)가 상기 (1)과 상기 (2)의 경우에, 상기 퍼터의 헤드를 감지한 시점과 상기 하중센서가 상기 골프공의 이동순간을 측정한 시점 사이에는 시간 차이가 발생됨을 알 수 있다.
즉, 도 17에 도시된 바와 같이, 퍼터의 임팩트 높이가 높을수록, 상기 시간 차가 비례적으로 감소한다.
따라서, 상기 시간 차를 이용하여, 상기 퍼터의 임팩트 높이를 산출할 수 있다.
이 또한, 전술한 바와 같이, 상기 측정된 시간 차와 퍼터의 임팩트 높이를 반복 실험하여 데이터를 생성한 후, 상기 데이터를 수식으로 환산한 후 높이를 계산할 수 있다.
다만, 정밀도를 높이기 위해서, 전술한 퍼터의 스윙속도 값을 고려하여 상기 산출된 높이를 보정할 수 있다.
상기와 같이 수광센서 및 하중센서에 의해 측정된 값은 메인컴퓨터(140)로 전달되고, 상기 메인컴퓨터(140)는, 상기 측정된 값을 보정한 후, 영상데이터를 부가하여, 디스플레이부(150)를 통해 플레이어에게 디스플레이 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 퍼터 임팩트의 높이를 센싱하는 다른 방법을 이하에서 설명한다.
도 18을 참조하면, 셋팅부(220) 밑에 골프공의 하중을 감지하는 하중센서를 장착하고 하중센서의 충격량의 변화를 이용하여 퍼터 임팩트의 높이를 센싱한다.
퍼터의 헤드가 상기 골프공의 윗부분을 타격한 경우에는, 상기 충격량을 상기 하중센서가 감지하여 메인컴퓨터(140)로 전달한다.
상기 하중센서에 가해진 충격량이 크면 클수록 퍼터의 헤드가 상기 골프공의 더 윗부분에 타격을 가했음을 알 수 있다. 즉, 충격량의 세기에 따라 퍼터의 임팩트 높이를 계산할 수 있다.
또한, 상기 충격량은, 다운스윙 속도에 따라 오차가 발생될 수 있기 때문에, 상기 충격량을 상기 다운스윙 속도로 나눈 값을 이용하여 보정할 수 있으며, 이러한 보정은, 상기 메인컴퓨터(140)에 의해, 상기 감지된 값이 보정된다.
도 19은 본 발명의 일 실시예에 따른 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치의 동작 방법을 나타내는 순서도이다.
골프 퍼팅시뮬레이션 장치의 사용을 위해서는 사용자 인증과정이 필요하다.
본 발명의 골프 퍼팅시뮬레이션 장치를 이용하기 위해서 플레이어는 플레이어 인증을 한다(S502). 플레이어가 처음으로 골프 시뮬레이션 장치를 사용하는 경우에는, 사용자등록을 먼저 하여야 한다.
입력수단을 사용하여 사용자 정보가 입력되면, 상기 정보들은, 사용자 데이터 베이스에 저장된다.
여기서, 사용자 정보는, 자신의 아이디와 패스워드 등의 정보를 포함한다. 사용자 등록을 한 후, 또는 이미 사용자 등록이 되어 있는 경우에는, 플레이를 시작 전에 자신의 아이디와 패스워드를 입력하여 사용자 데이터베이스로부터 자신의 데이터를 갱신하는 플레이어 인증 절차를 거친 후 퍼팅환경을 설정하여, 플레이를 시작할 수 있다.
플레이어 인증을 마친 후에는, 플레이어는 퍼팅 모드를 선택할 수 있다 (S504). 상기의 퍼팅 모드는, 플레이어의 스타일과 조건에 따라 원하는 플레이 방식을 선택할 수 있다.
퍼팅모드는, 연습모드(S506)와, 실전 모드(S508)와, 다트모드(S510) 등이 있다.
상기의 퍼팅모드를 자세히 살펴보면, 연습모드(S506)는, 퍼팅 연습 그린처럼 플레이어가 자유롭게 실시간으로 퍼팅환경과 라이를 자유롭게 변경하여 자신의 취약점이나 향상을 원하는 부분을 집중적으로 연습할 수 있는 모드를 의미한다.
또한, 실전 모드(S508)는, 실제 존재하는 C.C를 바탕으로 제작된 그린 위에서 각각의 그린들을 공략하고 익히기 위한 모드를 의미한다.
다트모드(S510)는, 퍼팅의 성공률을 높이기 위하여 홀 컵을 향한 집중력과 붙인다는 개념을 포인트로 역은 게임성을 강조하고 학습성취도를 부각시킨 모드이다.
따라서, 사용자는 상기의 퍼팅 모드 중 하나를 선택할 수 있다. 상기의 퍼팅 모드는, 이에 한정되지 않으며, 당업자가 설계 변경할 수 있는 범위내로, 확장 또는 변경될 수 있다.
플레이어가 상기 퍼팅모드 중 연습모드 (S506)를 선택한 경우, 우선 그린과 거리선택을 한다(S507).
본 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치는, 그린의 굴곡 형태와 거리와, 그린의 빠르기 등의 자유도가 높게 설정되어 있는, 그린과 거리 선택 모드를 제공하고 있다.
따라서, 플레이어는, 제공된 모드 중 그린과 거리를 선택할 수 있다. 플레이어가 그린과 거리를 선택한 후, 플레이 옵션 설정을 한다(S512).
이에 대해서는, S508 내지 S511을 설명한 후, 이어서 설명하기로 한다.
플레이어가 상기 퍼팅모드 중 실전모드(S508)를 선택한 경우, 우선 퍼팅을 할 C.C를 선택한다(509).
플레이어는, 실전 모드 중에, 상기 사용자 인터페이스 이용하여, 설정을 변경할 수 있다. 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치는, 실제 존재하는 C.C를 바탕으로 하는 다양한 C.C모드를 제공하고 있다.
따라서, 플레이어는, 자신이 원하는 C.C 모드를 선택할 수 있다. C.C 모드를 선택한 후, 플레이 옵션을 설정하는 단계(S512)로 이동하며, 이에 대해서는 후술하기로 한다.
플레이어가 상기 퍼팅모드 중 다트 게임(S510)를 선택한 경우, 플레이 룰을 설정한다(S511).
다트게임은, 플레이가 골프공을 홀 컵에 근접하게 접근시킨 정도에 따라, 점수를 부여하고 순위를 정하는 방법이다. 점수를 부여하고, 순위를 부여하는 방법은, 플레이어의 성향이나 취향을 반영하여 선택 가능하며, 플레이어는, 이러한 게임의 룰을 설정할 수 있다.
플레이어가 S507, S509, S511 중 하나를 선택한 후, 플레이 옵션을 설정한다 (S512). 즉, 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치는, 상기의 선택된 모드에 대해, 플레이 도중이라도, 그린의 빠르기나, 라이의 변형 거리등의 플레이 옵션과 환경설정에 관한 옵션 설정 기능 등을 제공한다.
플레이어는, 제공된 기능들 중 적어도 하나이상을 선택하여 플레이 옵션을 설정 또는 변경할 수 있다.
플레이어가 플레이 옵션을 설정하면, 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치를 이용하기 위한 기본적인 설정이 모두 끝나게 된다. 상기 설정이 끝나면, 플레이어는 퍼팅을 시작하게 된다.
골프공과, 센서부와 디스플레이부 등으로 구성된 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치의 물리적 구성요소는, 도 4 내지 도 5에서 설명한 바와 동일하다는 것을 전제로 한다.
플레이어가 골프공을 타격한다(S514). 플레이어가 퍼터를 이용하여 골프공을 타격하면, 상기 퍼터의 이동방향 등과, 상기 골프공의 이동 방향 등이 센싱된다.
골프 퍼팅 시뮬레이션 장치에 포함된 골프공 감지센서가, 상기 타격된 골프공을 센싱한다(S516).
플레이어의 퍼팅을 통해 구르게 된 골프공은, 상기 골프공 감지센서를 통해 각각의 구간 시간대가 표시되고, 이러한 구간 별 시간은 인터페이스 모듈을 통하여, 골프공의 속도와 이동방향이라는 운동에너지로 변환되어 3D 가상 공간 상에 디스플레이 된다.
골프 퍼팅 시뮬레이션 장치에 포함된 퍼터 감지센서가, 상기 퍼터의 이동경로 등을 센싱한다(S518).
퍼터 감지센서는 플레이어가 퍼팅을 하는 순간에 이루어지는 퍼터와 골프공의 충돌 현상 진행과정 중 퍼터가 이루는 패스와 각도, 바닥으로부터의 높이, 빠르기와 리듬 등 여러 정보를 수집 한다.
퍼터 감지센서는 그후 이를 인터페이스를 통하여 정보를 전달하기도 하며 어드바이스 시스템의 데이터 베이스로 활용하기도 한다.
상기 골프공 감지 센서 및 퍼터 감지센서의 상기 센싱된 값을 인터페이스 모듈로 전달한 후, 인터페이스 모듈은, 상기 센싱된 값을 데이터로 변환한다 (S520).
도 19을 다시 참조하여 설명하면, 본 발명의 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치는 상기 변환된 데이터를 기초로 타구와 스윙의 분석 및 상황을 디스플레이한다(S522).
수집된 모든 데이터는 3D가상 공간에서 물리엔진을 통하여 실질적으로 구현된 후 디스플레이부를 통해서 디스플레이 된다.
골프 퍼팅 시뮬레이션 장치는 플레이어의 플레이 데이터를 분석한다(S524). 플레이어의 플레이 결과값은 누적 집계되어 어드바이스 시스템과 통계데이터 및 재시도에 대한 목적 설정을 위하여 이루어 진다.
상기의 과정을 거쳐 퍼팅을 위한 한 사이클이 완료된다. 사이클이 완료된 후, 플레이어는, 플레이의 옵션을 재설정할지를 결정한다(S526).
플레이어가 옵션을 재설정하고자 하는 경우에는, S512 단계로 이동하여 플레이어 옵션을 재설정할 수 있고, 그 후, 이후의 단계를 반복한다.
플레이어가 옵션을 재설정하지 않는 경우에는, 퍼팅연습을 종료할지를 결정한다(S528).
플레이어가 퍼팅 연습을 종료하지 않는 경우에는, S514 단계로 이동하여, 플레이어는 골프공을 타격하고, 이후 단계를 반복한다.
플레이어가 퍼팅 연습을 종료하고자 하는 경우에는, 해당 플레이 정보를 저장(S530)하고, 플레이를 종료한다.
플레이어가 한 사이클을 완료한 후에는, S526 단계 내지 S530 단계를 통해 자신에게 필요한 옵션을 실시간으로 선택할 수 있으며, 재시도와 종료를 최종 선택할 수 있고, 또한, 플레이를 종료할 경우에는, 종료 전 해당 정보가 저장된다.
도 20은 본 발명의 제2실시예에 따른 골프 퍼팅시뮬레이션장치의 개략적인 블록도이고 도 21는 본 발명의 제2실시예에 따른, 골프 퍼팅시뮬레이션 장치를 나타내는 전체 개요도이다
도 1 및 21, 22을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치는 크게 골프공 및 퍼터의 이동을 감지하는 본체부(200), 상기 본체부에서 감지한 정보를 이용하여 3차원 영상을 생성하는 메인컴퓨터(140) 및 상기 3차원 영상이 출력되는 디스플레이부(150)와 메인 컴퓨터(140)의 골프공과 홀컵 사이의 거리에 기초하여 디스플레이부(150)의 높이를 조절하는 제어신호에 따라 디스플레이부(150)의 높이를 조절하는 제1구동모듈(550)을 포함한다.
상기 제1구동 모듈(550)의 일실시예로 상기 디스플레이 모듈의 높이를 조절하는 하나 이상의 제1구동 모터를 포함한다. 구동 모터의 회전에 의해 디스플레이부(150)의 높이가 변하게 된다. 여기서, 상기 구동 모듈은 구동 모터 뿐만 아니라 다양한 기구적 장치에 의해 상기 디스플레이부(150)의 높이를 변화시킬 수 있는 장치들로 구성될 수 있다.
상기 지지부(500)는 디스플레이 모듈(150)이 일정한 높이에서 고정되도록 지지하는 매체로써, 일면에는 상기 디스플레이부(150)이 이동하는 경로를 제공하는 가이드 부(520)가 구비된다.
일실시예로 상기 가이드부(520)는 상기 지지부(500)의 일면에 상하 방향으로 소정 길이로 형성된 하나 이상의 가이드 홈 또는 가이드 홀이 될 수 있다.
또한, 또다른 실시예로 상기 가이드부(520)는 상기 지지부의 일면에 상하 방향으로 소정 길이로 형성된 하나 이상의 가이드 레일이 될 수 있다.
상기 디스플레이부(150)은 상기 가이드부를 따라 설정된 최고지점에서 설정된 최저지점까지 상하로 이동한다.
이러한 상기 가이드부(520)는 상기 디스플레이 모듈(150)과 접하는 지지부(500)의 일면에 형성된다.
상기 가이드부(520)를 따라 상기 디스플레이부이 이동하기 위해 상기 디스플레이부(150)에는 상기 가이드부와 결합되는 돌출부가 형성될 수 있다.
상기 디스플레이부(150)은 일정한 고정된 각도를 유지하면서 상하로 이동할 수 있다. 이 경우, 상기 디스플레이부의 후면과 접하는 경사면의 기울기가 일정하게 형성될 수 있다.
예를 들어 디스플레이부(150)이 수직방향으로 상하로 이동하게 하는 경우에는 가이드부가 형성된 일면이 지면과 수직방향의 경사면 기울기를 가지도록 형성되고, 사용자의 시각에 맞추기 위해 약간 상방향을 바라보면서 이동하게 되는 경우에는 상기 경사면의 기울기가 지면과 약 100°~110°정도 유지하도록 구성하면 된다.
그러나, 일반적으로 지지부(500)가 일정한 높이를 가지기 때문에 최고지점에서는 경사를 가지는 것보다는 지면과 수직인 방향으로 디스플레이부이 위치하는 것이 바람직하다. 즉, 처음에는 지면과 수직인 방향을 유지하는 것이 사용자에게 선명한 화면을 제공할 수 있다.
그리고, 디스플레이부(150)이 하강하여 최저지점에 가까워지면 사용자는 화면을 내려다보게 되므로, 이 경우에는 디스플레이부의 화면이 약간 상방향을 바라보도록 기울기가 조절될 필요가 있다.
따라서, 도 21에 도시된 바와 같이, 상기 지지부(500)는 상기 디스플레이부의 후면과 접하는 경사면의 기울기가 하부 끝단, 즉 지면쪽의 설정된 최저지점으로 갈수록 완만해지도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기 메인컴퓨터(140)의 3차원 영상처리엔진(146)은 상기 본체부에서 감지한 정보를 이용하여 가상의 3차원 필드상에서 이루어지는 퍼팅 영상정보를 생성한다.
또한, 상기 메인컴퓨터(140)는 매 퍼팅 사이 사이마다 상기 가상의 3차원 필드상에서 골프공과 홀컵 간의 거리를 측정하여, 상기 디스플레이부(150)의 높이를 조절한다.
사용자에 의해 퍼팅이 이루어지면, 상기 메인컴퓨터(140)는 상기 퍼터 감지부(400) 및 상기 골프공 감지부(300)에 의해 골프공의 속도 및 방향을 계산하는 골프공 움직임을 먼저 계산한다.
이렇게 계산된 결과는 가상의 3차원 필드상에서 골프공의 움직임을 표현하는데 사용된다.
메인컴퓨터(140)는 상기 계산 결과를 기반으로 상기 골프공을 상기 가상의 3차원 필드상에서 이동시키고, 골프공이 정지한 위치에서 홀컵까지의 거리를 계산한다. 즉, 메인컴퓨터(140)는 골프공의 이동이 멈춘 후에 홀컵까지의 거리를 계산한다. 골프공과 홀컵까지의 거리에 따라 디스플레이부(150)의 높이를 제어한다.
기본적으로 메인컴퓨터(140)는 상기 가상의 3차원 필드 상에서의 골프공과 홀컵과의 거리가 가까울수록 상기 디스플레이(150)부의 높이가 낮아지게 하고, 상기 골프공과 홀컵과의 거리가 멀어질수록 상기 디스플레이부(150)의 높이를 높아지게 제어한다.
이하, 본 발명에서 디스플레이부(150)의 높이를 제어하는 여러가지 방법에 관하여 설명하겠으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
우선 첫번째로 메인컴퓨터(140)는 매 퍼팅 전 또는 퍼팅 후에 가상의 3 차원 공간에서 골프공과 홀컵 간의 거리를 측정하여, 해당 거리에 따라 설정된 높이로 디스플레이부(150)를 이동시킨다. 즉, 이 경우에는 퍼팅 전 디스플레이부(150)의 위치를 기준으로 하는 것이 아니라 단순히 골프공과 홀컵 간의 거리만 측정하여 디스플레이부(150)를 거리에 비례하여 이동시키는 것이다.
두번째로 메인컴퓨터(140)는 퍼팅 후 계산한 거리와 퍼팅 전의 홀컵과 골프공 사이의 거리를 비교하여 거리가 증가하였는지 감소하였는지 및 증감거리를 파악한다. 즉, 현재(퍼팅 전) 디스플레이부(150)의 위치를 기준으로 퍼팅 후 증감된 거리만큼 디스플레이(150)부의 높이를 상승 또는 하강시키는 것이다.
만약, 퍼팅 후 홀컵과 골프공 사이의 거리가 퍼팅 전의 거리보다 감소된 경우에는 감소된 거리에 해당하는 높이만큼 디스플레이부(150)를 현재보다 낮아지게 상기 제1구동모듈(550)을 제어한다.
반대로, 퍼팅 후 홀컵과 골프공 사이의 거리가 퍼팅 전의 거리보다 증가된 경우에는 증가된 거리에 해당하는 높이만큼 디스플레이부(150)를 현재보다 높아지게 상기 제1구동모듈(550)을 제어한다.
세번째로 골프공과 홀컵 간의 거리를 전체적으로 3 가지 단계로 나누어, 제 1 단계인 골프공과 홀컵과의 거리가 설정된 제 1 거리 이내인 경우에는 상기 디스플레이부(150)이 최저높이가 유지되도록 하고, 제 2 단계인 설정된 제 1 거리와 상기 제 1 거리보다 먼 제 2 거리 사이인 경우에는 일정한 비율로 높이가 증감되도록 하며, 제 3 단계인 설정된 제 2 거리보다 먼 경우에는 상기 디스플레이부(150)가 최고높이를 유지하도록 구성될 수 있다.
네번째로 골프공과 홀컵 간의 거리를 다수의 구간으로 분할된 단계로 나누어, 각 단계마다 디스플레이부(150)의 높이가 미리 설정되어 있어, 매 퍼팅 전 또는 퍼팅 후에 골프공과 홀컵 간의 거리를 계산하여 그에 해당하는 단계의 높이로 디스플레이부(150)가 이동하도록 구성될 수도 있다.
다섯번째로 골프공과 홀컵 간의 거리에 따라 디스플레이부(150)의 높이가 증감하는 비율을 실제 사용자와 디스플레이부(150) 간의 거리, 디스플레이부(150)를 통해 보여지는 영상에서의 원근비율 등을 고려하여 적절히 조절하되, 실제 필드상에서 홀컵까지의 원근에 따라 사용자가 자연스럽게 쳐다볼 수 있는 시선 각도에 대한 데이터를 수집하여 이를 바탕으로 사용자가 자연스러운 시선 각도를 유지하도록 디스플레이부(150)의 높이를 조절할 수 있다.
앞서 모든 실시예에서 상기 제1구동모듈(550)에 의해 상기 디스플레이부(150)의 높이가 가상의 3차원 공간에서의 홀컵과 골프공 사이의 거리에 따라 조절되기 때문에 사용자는 실제 필드에서와 같은 원근감을 느낄 수 있고, 보다 현실감 있는 시각으로 화면을 볼 수 있다.
도 22은 본 발명의 제3실시예에 따른, 골프 퍼팅시뮬레이션 장치의 개략적인 블록도이다. 도 23는 본 발명의 제3실시예에 따른, 골프 퍼팅시뮬레이션 장치를 나타내는 전체 개요도이다.
도 22 및 도 23를 참조하면 첫번째로 본 발명의 제 3 실시예에서는 키 측정부(560)을 이용하여 키를 측정하는데 키 측정부(560)는 카메라(580)를 이용하여 사용자의 키를 측정할 수도 있고 광 모듈을 이용하여 키를 측정할 수도 있다.
상기 카메라(580)는 상기 타석(510)의 정면에 위치하거나, 디스플레이부(150)의 일측에 설치되어, 사용자의 영상을 획득한다. 상기 카메라(580)의 위치는 이에 한정되지 않고, 본체부(200) 주위에서 사용자의 전체 영상을 획득할 수 있는 위치에 설치될 수 있다. 카메라(580)는 CCD 카메라, 디지털 카메라 등이 될 수 있고 여기에 한정되지 않고, 영상을 획득할 수 있는 장치는 모두 이에 해당한다.
상기 메인컴퓨터(140)는 상기 카메라(580)에 의해 촬영된 사용자 영상을 분석하여 사용자의 키를 계산한다.
상기 메인컴퓨터(140)는 상기 카메라와 타석까지의 거리에 따른 사물의 영상내 크기와 실제 사물의 크기 간의 축적비를 메모리에 저장하여 사용할 수도 있고 직접 상기 사용자의 영상으로부터 검출한 사용자의 키를 일정 축적비를 이용하여 상기 사용자의 실제 키를 계산할 수도 있다.
여기서, 상기 사물은 기준이 될 수 있는 어떤 물건도 가능하다. 바람직하게는 그 길이가 고정되어 있는 기준이 될 수 있는 물건, 예를 들면 길이가 30cm인 봉 또는 자 등이 될 수 있다.
먼저, 영상에서의 사물의 크기는 영상에서의 픽셀 수를 통해 측정할 수 있다. 특히, 사물의 윤곽을 검출하여 수직 방향의 픽셀 수를 추출하여 이를 영상에서의 사물의 크기로 설정하고, 실제 사물의 크기와의 비율을 계산한다.
예를 들어 30cm의 봉이 영상에서 차지하는 픽셀의 수가 60픽셀이라면, 1픽셀 당 0.5cm의 크기에 해당한다.
이 과정은 카메라 설치 후에 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치의 조작키를 이용하여 축적비를 계산하도록 구성할 수도 있고, 미리 카메라와의 거리에 따른 축적비가 메모리에 저장될 수도 있다. 이 경우에는 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치에서 카메라와 타석까지의 거리만 설정하면, 메인컴퓨터(140)가 해당 거리에 대응되는 축적비를 이용하여 사용자의 키를 계산하도록 구성된다.
도 24는 본 발명의 제3실시예에 따른 사용자의 키 측정의 일례를 도시한 도면이다.
도 24를 참조하여, 사용자의 키를 측정하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 사용자가 타석(510)에 위치하면, 카메라(580)는 사용자의 영상을 측정하고, 메인컴퓨터(140)는 사용자의 영상에서 사용자의 키에 해당하는 픽셀의 수를 검출하고, 이를 축적비를 이용하여 실제 사용자의 키를 계산한다.
도 25은 본 발명의 제3실시예에서 광모듈을 이용하여 사용자의 키 측정의 일례를 도시한 도면이다.
본 발명의 제 3 실시예의 광모듈을 이용한 사용자의 키 측정에서 키 측정부(560)는 사용자를 향해 광을 조사하는 발광모듈(590), 상기 발광부와 대향하는 방향의 사용자 후방에 수직방향으로 배열된 다수의 수광센서를 포함하는 수광모듈(600)을 포함하고 상기 발광모듈(590)에서 발사된 광을 수신한 수광센서 중 가장 낮은 위치의 수광센서를 검출하여 메인컴퓨터(140)는 사용자의 키를 계산한다.
상기 발광모듈(590)는 상기 타석(510)의 정면에 위치하거나, 디스플레이부(150)의 일측에 설치되어, 사용자를 향해 광을 발사한다. 상기 발광모듈(590)의 위치는 이에 한정되지 않고, 본체부(200) 주위에서 사용자를 향해 광을 발사할 수 있는 위치에 본체부(200)와 이격되어 설치될 수 있다. 상기 발광모듈(590)에서 출력되는 광은 가시광선, 적외선, 레이져 등을 포함하는 개념이다.
바람직하게 상기 발광모듈(590)는 사용자의 머리 부분을 향해 광을 조사하거나, 사용자의 몸 전체를 훑듯이 상하로 한번 또는 반복하여 광을 조사할 수 있다.
상기 수광모듈(600)는 다수의 수광센서 어레이로 구성되는데, 상기 발광모듈(590)에서 출력된 광의 일부는 사용자에 의해 가로막혀 상기 수광센서에 의해 감지되지 않으며, 사용자의 키 높이 이상으로 조사된 광은 일부 수광센서에 의해 감지된다.
즉, 사용자를 향해 발사된 광은 사용자를 거쳐 사용자 후방의 수광모듈(600)에 의해 감지되는데 사용자의 머리 끝부분을 기준으로, 그보다 아래 방향으로 조사된 빛은 사용자에 의해 가로막혀 수광부에서 수광되지 못한다.
사용자의 머리 끝부분보다 위로 조사된 빛은 사용자에 의해 가로막히지 않아 수광부에서 이를 감지한다. 도 7에서 A 부분은 발광모듈(590)에서 조사된 빛이 감지된 부분이다. 수광부가 다수의 수광센서들로 이루어지므로, 적어도 하나 이상의 수광센서가 빛을 감지한다.
메인컴퓨터(140)은 빛을 감지한 수광센서들(A) 중 가장 낮은 위치의 수광센서(S)를 검출하여 사용자의 키를 계산한다.
상기 키 계산부(560)는 상기 발광부의 설치 높이(h1), 상기 발광부에서 발사된 광을 수신하는 수광센서 중 가장 낮은 위치의 수광센서의 설치 높이(h2), 상기 발광부에서 타석까지의 수평 거리(d1), 상기 발광부에서 수광부까지의 수평 거리(d2)를 이용하여 사용자의 키를 계산한다.
키를 제외한 다른 변수들은 모두 미리 설정된 값들이거나, 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치에 저장된 값들이다. 만약, 이러한 값들을 미리 저장하지 않는 경우에는 이러한 값들을 검출하기 위하여 별도로 다수의 거리측정 센서를 더 구비할 수 있다.
메인컴퓨터(140)은 사용자의 키에 따라 디스플레이부(150)의 기울기를 조절하는 제어신호를 출력한다. 출력된 제어신호에 의해 제2구동모듈(570)은 디스플레이부(150)의 기울기를 조절한다.
상기 구동 모듈(420)은 상기 디스플레이부(140)의 기울기를 조절하는 하나 이상의 제2구동 모터를 포함한다. 구동 모터의 회전에 의해 디스플레이부(140)의 기울기가 변하게 된다.
도 23를 참조하면, 상기 디스플레이부(140)는 하부면이 상기 지지부와 힌지 결합과 같은 형태로 고정되며, 상하로 디스플레이 모듈의 기울기가 가변된다. 본 발명에서 디스플레이 모듈이 지면방향에 대해 수직으로 선 상태가 기본 상태이며, 기본 상태에서 연결 부위를 중심으로 디스플레이 모듈이 전방으로 기울어지거나, 후방으로 제껴지는 형태로 기울기가 가변된다.
사용자의 키가 디스플레이 모듈의 높이를 기준으로 더 클 경우에는 디스플레이 모듈이 후방으로 제껴지게 되고, 더 작은 경우에는 디스플레이 모듈이 전방으로 기울어지게 된다. 이러한 과정은 메인 컴퓨터(140)에 의해 제어된다.
상기 메인 컴퓨터(140)는 상기 키 측정부(560)에 의해 측정된 사용자의 키 높이에 따라 상기 디스플레이부(150)의 기울기가 변경되도록 상기 제2구동모듈(570)을 제어하는데, 사용자의 눈높이를 고려하여 디스플레이 모듈의 화면이 사용자의 눈을 향하도록 기울기를 조절한다.
일반적으로 사람의 눈은 키높잉에서 10cm 에서 20cm 정도 뺀 높이에 위치하므로, 상기 키 측정부(560)에서 측정된 사용자의 키에서 상기 높이만큼 뺀 높이를 향하도록 상기 디스플레이 모듈의 기울기를 조절한다.
본 발명에 따른 골프 시뮬레이션장치는 사용자가 간편하게 실제 필드와 같은 느낌으로 퍼팅을 즐길 수 있고, 퍼팅의 자세를 교정할 수 있는 효과가 있고 그에 따라 실제 필드를 가지 않고도 본 발명의 골프 시뮬레이션장치를 이용하여 골프를 즐길 수 있는 산업상의 이용가능성이 있다.

Claims (34)

  1. 골프공 및 퍼터의 이동을 감지하는 본체부, 상기 본체부에서 감지한 정보를 이용하여 3차원 영상을 생성하는 메인컴퓨터 및 상기 3차원 영상정보가 출력되는 디스플레이부를 포함하는 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치에 있어서,
    상기 본체부는,
    골프공의 퍼팅이 이루어지는 공간을 제공하는 퍼팅매트와;
    상기 퍼팅매트 위에 골프공이 셋팅되는 셋팅부와;
    상기 퍼팅매트의 전방 상부에 설치되어 수광부를 향하여 광을 발광하는 발광부와, 상기 셋팅부 양쪽에 설치되어 상기 발광부로부터 발광된 광을 수광하는 제 1 수광부를 포함하여 구성되며, 상기 골프공을 타격하는 퍼터의 이동 경로를 감지하는 퍼터 감지부와;
    상기 퍼터 감지부의 전방에 형성되어 상기 퍼터에 의해 타격된 골프공의 이동 경로를 감지하는 골프공 감지부를 포함하여 구성되는 골프 퍼팅시뮬레이션 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 발광부의 광축이 상기 퍼팅메트와 이루는 각도는 30° 이상 50° 이하인 것을 특징으로 하는 골프 퍼팅시뮬레이션 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 수광부는, 하나 이상의 수광센서로 이루어진 복수개의 수광센서 어레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 골프 퍼팅시뮬레이션 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 퍼터 감지부는 상기 수광센서가 상기 발광부로부터 조사된 광을 수신하고 있는지 여부와, 상기 퍼터가 상기 수광센서 위를 지나간 때의 시간 값을 포함하는 제 1신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 골프 퍼팅시뮬레이션 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 메인 컴퓨터는 상기 퍼터 감지부로부터 전송받은 상기 제1신호를 이용하여 상기 퍼터의 페이스 앵글, 이동경로, 스윙속도 및 임팩트 포인트 중 적어도 하나 이상을 계산하는 것을 특징으로 하는 골프 퍼팅시뮬레이션 장치.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1수광부의 수광센서 어레이는 상기 셋팅부의 좌우 양측에 서로 이격되어 일렬로 위치하는 하나 이상의 수광센서 어레이쌍으로 포함하는 것을 특징으로 하는 골프 퍼팅시뮬레이션 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1수광부는 상기 셋팅부의 전방 좌우 형성되는 제1수광센서 어레이쌍;
    상기 세팅부의 후방에 상기 제1수광센서 어레이쌍과 이격되어 평행하게 형성되는 제2수광센서 어레이쌍;
    상기 제2수광센서 어레이쌍의 후방에 이격되어 평행하게 형성되는 제3수광센서 어레이쌍;
    상기 제3수광센서 어레이쌍의 후방에 이격되어 평행하세 형성되는 제4수광센서 어레이쌍을 포함하는 것을 특징으로 하는 골프 퍼팅시뮬레이션 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 메인 컴퓨터는 상기 제2수광센서 어레이쌍에 포함된 수광센서들이 퍼터를 감지하는 순서 및 시간차를 이용하여 골프공 타격 시의 퍼터 페이스의 열림이나 닫힘 각도를 계산하는 것을 특징으로 하는 골프 퍼팅시뮬레이션 장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 메인 컴퓨터는 상기 제1수광센서 어레이쌍에 포함된 수광센서들이 퍼터를 감지하는 순서 및 시간차를 이용하여 골프공 타격 직후의 퍼터 페이스의 열림이나 닫힘 각도를 계산하는 것을 특징으로 하는 골프 퍼팅시뮬레이션 장치.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 메인 컴퓨터는 상기 제1 내지 제4수광센서 어레이쌍에 포함된 다수의 수광센서들 중에 퍼터를 감지한 수광센서들의 위치 및 분포를 이용하여 퍼터의 이동경로를 계산하는 것을 특징으로 하는 골프 퍼팅시뮬레이션 장치.
  11. 청구항 7에 있어서,
    상기 메인 컴퓨터는 퍼터가 골프공을 타격하는 시점을 상기 제2수광센서 어레이쌍에 포함된 수광 센서들의 감지여부를 이용하여 산출하는 감지하는 것을 특징으로 하는 골프 퍼팅시뮬레이션 장치.
  12. 청구항 7에 있어서,
    상기 메인 컴퓨터는 상기 제1 내지 제4수광센서 어레이쌍이 퍼터를 감지한 시간간격 및 상기 수광센서 어레이쌍 간의 간격거리를 이용하여 퍼터의 스윙속도를 계산하는 것을 특징으로 하는 골프 퍼팅시뮬레이션 장치.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 퍼터 감지부는 상기 세팅부의 후방에 이격되어 배치되며, 상기 퍼팅매트에 일렬로 배열되는 하나 이상의 수광센서로 이루어진 수광센서 어레이인 제2수광부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 골프 퍼팅시뮬레이션 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제2수광부는 상기 발광부 및 제1수광부를 통해 감지된 퍼터가 골프공을 타격하는 시점이 제1시간값; 및 상기 제2수광부가 상기 퍼터 감지부의 발광부로부터 발광된 광을 상기 퍼터의 이동으로 인해 감지하지 못하는 최초의 시점인 제2시간값을 포함하는 제2신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 골프 퍼팅시뮬레이션 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 셋팅부의 하부에 셋팅부의 하중을 감지하는 하중센서를 더 포함하고,
    상기 제2수광부는 상기 제1시간값을 상기 하중센서에 의해 감지된 상기 셋팅부의 하중이 감소되는 시점으로부터 얻는 것을 특징으로 하는 골프 퍼팅시뮬레이션 장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 메인 컴퓨터는 상기 하중센서에 가해지는 충격량을 계산하여 토핑볼(topping ball) 여부를 판별하고, 이를 고려하여 골프공의 비거리를 계산하는 것을 특징으로 하는 골프 퍼팅시뮬레이션 장치.
  17. 청구항 14 또는 15에 있어서,
    상기 메인 컴퓨터는 상기 퍼터 감지부로부터 상기 제2신호를 전송받아, 상기 제2시간값과 상기 제1시간값의 차이를 이용하여 상기 퍼터의 임팩트 높이를 계산하는 것을 특징으로 하는 골프 퍼팅시뮬레이션 장치.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 메인 컴퓨터는 상기 제2시간값과 상기 제1시간값의 차이가 짧을수록 상기 퍼터의 임팩트 높이가 높다고 판별하는 것을 특징으로 하는 골프 퍼팅시뮬레이션 장치.
  19. 청구항 13에 있어서,
    상기 메인 컴퓨터는 상기 제2수광부의 수광센서 어레이를 구성하는 수광센서들 간의 간격거리 및 상기 수광센서들이 퍼터를 감지하는 시간차를 이용하여 상기 퍼터의 퍼팅 속도를 계산하는 것을 특징으로 하는 골프 퍼팅시뮬레이션 장치.
  20. 청구항 1에 있어서,
    상기 골프공 감지부는 상기 퍼팅매트의 일측부에 서로 이격되어 배치되는 제1골프공 감지센서와 제2골프공 감지센서를 포함하고, 상기 제1골프공 감지센서는 제1골프공 감지센서의 발광부 및 수광부로 이루어지고 상기 제2골프공 감지센서는 제2골프공 감지센서의 발광부 및 수광부로 이루어지되,
    상기 제 1 골프공 감지센서의 발광부와 대응되는 상기 퍼팅매트의 타측부에 배치되어, 상기 제 1 골프공 감지센서의 발광부에서 발광된 광을 상기 제 2 골프공 감지센서의 수광부로 반사시키는 제 1 반사거울과;
    상기 제 2 골프공 감지센서의 발광부와 대응되는 상기 퍼팅매트의 타측부에 배치되어, 상기 제 2 골프공 감지센서의 발광부에서 발광된 광을 상기 제 1 골프공 감지센서의 수광부로 반사시키는 제 2 반사거울을 포함하여 구성되어,
    골프공이 상기 제 1 및 제 2 골프공 감지센서의 발광부에서 발광된 광을 지나가는 순간을 감지하여, 상기 감지된 순간의 시간 값을 포함하는 제 3신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 골프 퍼팅시뮬레이션 장치.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 메인 컴퓨터는 상기 제 3신호를 이용하여 상기 골프공의 이동방향 및 상기 골프공의 이동속도 중 적어도 하나를 계산하는 것을 특징으로 하는 골프 퍼팅시뮬레이션 장치.
  22. 청구항 20에 있어서,
    상기 메인 컴퓨터는 골프공이 상기 제2골프공 감지센서에 의해 감지된 시점에서 상기 제1골프공 감지센서에 의해 감지된 시점까지의 시간차를 이용하여 골프공의 속도를 계산하는 것을 특징으로 하는 골프 퍼팅시뮬레이션 장치.
  23. 청구항 20에 있어서,
    상기 메인 컴퓨터는 골프공이 상기 제1 및 제2골프공 감지센서에서 나온 광이 상기 제1 및 제2반사거울에 의해 반사되기 전에 골프공을 각각 감지한 시점의 사간차와 상기 제1 및 제2반사거울에 의해 반사된 후에 각각 감지한 시점의 시간차의 비에 따라 상기 골프공의 진행각도를 계산하는 것을 특징으로 하는 골프 퍼팅시뮬레이션 장치.
  24. 청구항 1에 있어서,
    상기 메인 컴퓨터는 퍼터의 페이스 앵글, 이동경로, 스윙속도, 임팩트 포인트 및 임팩트 높이와, 상기 골프공의 이동방향 및 이동속도를 포함하는 데이터에 운동법칙을 적용시켜 물리 값을 산출하는 물리엔진과;
    가상의 필드에 대한 3차원 영상데이터가 저장되는 3차원 영상데이터 베이스와;
    상기 물리 값, 상기 3차원 영상데이터를 3차원 좌표에 매핑시킨 후 3차원 영상으로 구현하는 3차원 영상처리 엔진을 포함하는 골프 퍼팅시뮬레이션 장치.
  25. 골프공 및 퍼터의 이동을 감지하는 본체부, 상기 본체부에서 감지한 정보를 이용하여 3차원 영상을 생성하는 메인컴퓨터 및 상기 3차원 영상정보가 출력되는 디스플레이부를 포함하는 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치에 있어서,
    상기 본체부는, 골프공의 퍼팅이 이루어지는 공간을 제공하는 퍼팅매트와; 상기 퍼팅매트 위에 골프공이 셋팅되는 셋팅부와; 상기 퍼팅매트의 전방 상부에 설치되어 수광부를 향하여 광을 발광하는 발광부와, 상기 셋팅부 양쪽에 설치되어 상기 발광부로부터 발광된 광을 수광하는 제 1 수광부를 포함하여 구성되며, 상기 골프공을 타격하는 퍼터의 이동 경로를 감지하는 퍼터 감지부와; 상기 퍼터 감지부의 전방에 형성되어 상기 퍼터에 의해 타격된 골프공의 이동 경로를 감지하는 골프공 감지부를 포함하고,
    상기 메인 컴퓨터는 상기 생성된 3차원 영상에서 골프공에서 홀컵까지의 거리에 따라 상기 디스플레이부의 높이를 조절하는 제어신호를 출력하고,
    상기 메인 컴퓨터의 제어신호에 의해 상기 디스플레이부의 높이를 조절하는 제1구동모듈을 포함하는 골프 퍼팅시뮬레이션 장치.
  26. 청구항 25에 있어서,
    상기 메인 컴퓨터는 상기 골프공과 홀컵의 거리가 가까울수록 상기 디스플레이부의 높이를 낮게 조절하고, 상기 골프공과 홀컵의 거리가 멀수록 상기 디스플레이부의 높이를 높게 조절하는 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 골프 퍼팅시뮬레이션 장치.
  27. 청구항 26에 있어서,
    상기 메인 컴퓨터는 퍼팅 후 골프공과 홀컵 간의 거리의 증감에 따라 상기 디스플레이부의 높이를 조절하는 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 골프 퍼팅시뮬레이션 장치.
  28. 청구항 25에 있어서,
    상기 메인 컴퓨터는 상기 골프공과 홀컵의 거리에 따라 상기 디스플레이부의 높이를 3단계로 조절하는 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 골프 퍼팅시뮬레이션 장치.
  29. 청구항 25에 있어서,
    상기 디스플레이부가 장착되며, 상기 디스플레이부가 이동하는 경로를 형성하는 가이드부가 일면에 형성된 지지부를 더 포함하고,
    상기 제1구동모듈은 상기 가이드부를 따라 상기 디스플레이부가 이동하도록 하는 제1구동모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 골프 퍼팅시뮬레이션 장치.
  30. 청구항 29에 있어서,
    상기 지지부는 하단부로 갈수록 완만해지는 경사도를 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 골프 퍼팅시뮬레이션 장치.
  31. 사용자가 위치하는 타석, 골프공 및 퍼터의 이동을 감지하는 본체부, 상기 본체부에서 감지한 정보를 이용하여 3차원 영상을 생성하는 메인컴퓨터 및 상기 3차원 영상정보가 출력되는 디스플레이부를 포함하는 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치에 있어서,
    상기 본체부는, 골프공의 퍼팅이 이루어지는 공간을 제공하는 퍼팅매트와; 상기 퍼팅매트 위에 골프공이 셋팅되는 셋팅부와; 상기 퍼팅매트의 전방 상부에 설치되어 수광부를 향하여 광을 발광하는 발광부와, 상기 셋팅부 양쪽에 설치되어 상기 발광부로부터 발광된 광을 수광하는 제 1 수광부를 포함하여 구성되며, 상기 골프공을 타격하는 퍼터의 이동 경로를 감지하는 퍼터 감지부와; 상기 퍼터 감지부의 전방에 형성되어 상기 퍼터에 의해 타격된 골프공의 이동 경로를 감지하는 골프공 감지부를 포함하고,
    상기 타석에 위치한 사용자의 키를 측정하는 키 측정부,
    상기 메인 컴퓨터는 상기 키 측정부에서 측정된 사용자의 키에 따라 상기 디스플레이부의 기울기를 조절하는 제어신호를 출력하고,
    상기 메인 컴퓨터의 제어신호에 의해 상기 디스플레이부의 기울기를 조절하는 제2구동모듈을 포함하는 골프 퍼팅시뮬레이션 장치.
  32. 청구항 31에 있어서,
    상기 키 측정부는 사용자를 촬영하는 카메라를 포함하고,
    상기 메인 컴퓨터는 상기 촬영된 영상으로부터 상기 카메라와 타석까지의 거리를 고려한 축적비를 통해 사용자의 키를 계산하는 것을 특징으로 하는 골프 퍼팅시뮬레이션 장치.
  33. 청구항 31에 있어서,
    상기 키 측정부는 사용자를 향해 광을 조사하는 발광모듈과,
    상기 발광모듈과 사용자를 사이에 두고 대향되는 위치에 마련되는 수광모듈을 포함하고,
    상기 메인 컴퓨터는 상기 발광모듈과 수광모듈 사이에 위치한 사용자에 의해 조사된 광이 가려지는 정도에 기초하여 사용자의 키를 계산하는 것을 특징으로 하는 골프 퍼팅시뮬레이션 장치.
  34. 청구항 32 또는 33에 있어서,
    상기 키 측정부의 카메라 및 발광부는 타석에 위치한 사용자의 정면 또는 상기 디스플레이부의 상단에 위치하는 것을 특징으로 하는 골프 퍼팅시뮬레이션 장치.
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